(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントハウジングの開放端に突き出される駆動軸によって回転駆動されるクランク室内の斜板カムの回転を介してピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、少なくともフロントハウジング内における駆動軸周りの軸シール設置部へクランク室内から潤滑油を導く潤滑油導入孔が、フロントハウジングの外周面から、フロントハウジングの第１の肉部、フロントハウジングの内部空間部、フロントハウジングの第２の肉部を通してクランク室内に通じるようにドリル孔加工することにより形成されており、前記潤滑油導入孔形成のための前記ドリル孔加工が開始され前記第１の肉部を形成するフロントハウジングの外周面部位が、外部からの駆動力を電磁クラッチを介して駆動軸に伝達するためのプーリの設置部とされており、前記第１の肉部に形成されたドリル孔は、前記軸シール設置部から漏れ出た潤滑油を外部へ排出するように構成されていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記フロントハウジング内の前記軸シール設置部が、軸シールが突き当てられる段差部を有する、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記潤滑油導入孔加工時に、前記段差部に形成されている駆動軸挿通のための開口をドリルが通過される、請求項２に記載の斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記潤滑油導入孔は、フロントハウジングと軸シールとの接触面およびクランク室内に形成されたスラストベアリング保持部を避けた部位に形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記軸シールがメカニカルシールからなる、請求項１〜４のいずれかに記載の斜板式圧縮機。
【請求項６】
作動流体が二酸化炭素冷媒である、請求項１〜５のいずれかに記載の斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板式圧縮機における軸シール部や軸受部への潤滑油導入経路形成構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動軸により回転駆動される斜板カムの回転によりピストンを往復動させる斜板式圧縮機においては、クランク室の一部を形成するフロントハウジングの内面側にピストンにかかる圧縮反力を支えるためにスラストベアリングが装着される。また、駆動軸が挿通されるフロントハウジングの開放端側における駆動軸周りには、外部に対する圧縮機内部シールのために軸シール部が設けられ、その内側には、駆動軸を回転自在に支持するための軸受部が設けられる（例えば、特許文献１）。このような斜板式圧縮機の構造において、上記軸シール部や軸受部へは、クランク室内に存在する潤滑油が導入されて供給されることが望ましい（例えば、特許文献２）。使用冷媒がＨＦＣ１３４ａである圧縮機にみられる従来の潤滑油経路は、例えば生産性の観点から、フロントハウジングの内面側に鋳造により形成される溝を介して、クランク室内から軸シール部等に潤滑油が移動できるように形成されている。
【０００３】
ところが、とくに、二酸化炭素冷媒等の高圧で使用される冷媒を使用する場合には、耐圧上ダイカスト等の成形性の良い工法が使えない場合があり、フロントハウジングの内面側に複雑な形状の溝等を形成しにくいことが多い。また、例えばスラストベアリング支持面に溝があると、その箇所の転動体（コロ）にかかる荷重が溝両脇の部位等に集中するおそれがあり、ベアリングの剥離寿命が低下するおそれがある。
【０００４】
また、クランク室内からの潤滑油経路を、フロントハウジングの孔あけ加工によって形成する構造が知られている（例えば、上記特許文献２）。とくに、上記のように耐圧上ダイカスト等の成形性の良い工法が使えない場合、機械加工、とくにフロントハウジングの孔あけ加工によって潤滑油導入孔を形成することが有効と考えられ、この潤滑油導入孔を通してクランク室内の潤滑油を軸シール部や軸受部へ導くことが可能になる。
【０００５】
ところが、フロントハウジングにドリルで孔あけ加工する場合、例えば、ベルトにより外部駆動源（エンジン）からのトルクを圧縮機に伝えるためのプーリを支持するフロントハウジングボス部における開口端側より、フロントハウジング内方に向けて斜めに差し向けたドリルで加工を行うようにしているが、ドリルの挿入角度が制限されるとともに、ドリルによる孔あけ対象部位も制限されるため、潤滑油導入孔形成のための設計の自由度は低い。とくに、二酸化炭素等の使用圧力が高い冷媒を使う開放型圧縮機の場合には、メカニカルシール等の軸シールが使われ、このような軸シールをスナップリング等で固定することは耐圧上不安が残るため、例えばフロントハウジングボス部内に段差部を形成してその段差部に軸シールを突き当てる構成が採用されることが多い。しかし、このような軸シール突き当て部をフロントハウジング内部に形成すると、突き当て部によりフロントハウジングボス部の内径がより小さくなり、ドリルを挿入できる開口端側の開口面積がより小さくなるので、ドリルの挿入角度が一層制限され、前述のような従来の加工ができないか、たとえできたとしても設計の自由度は一層低くなる。
【特許文献１】ＷＯ２００４−０６１３０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点に着目し、フロントハウジング部材の成形性に左右されることなく、また、メカニカルシール等のフロントハウジングボス部内に段差部等の突き当て部を要する軸シールが使われる場合にあっても、高い設計自由度をもって所望のクランク室内からの潤滑油経路を容易に形成可能な斜板式圧縮機の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る斜板式圧縮機は、フロントハウジングの開放端に突き出される駆動軸によって回転駆動されるクランク室内の斜板カムの回転を介してピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、少なくともフロントハウジング内における駆動軸周りの軸シール設置部へクランク室内から潤滑油を導く潤滑油導入孔が、フロントハウジングの外周面から、フロントハウジングの第１の肉部、フロントハウジングの内部空間部、フロントハウジングの第２の肉部を通してクランク室内に通じるようにドリル孔加工することにより形成されており、前記潤滑油導入孔形成のための前記ドリル孔加工が開始され前記第１の肉部を形成するフロントハウジングの外周面部位が、外部からの駆動力を電磁クラッチを介して駆動軸に伝達するためのプーリの設置部とされており、前記第１の肉部に形成されたドリル孔は、前記軸シール設置部から漏れ出た潤滑油を外部へ排出するように構成されていることを特徴とするものからなる。ここで潤滑油導入孔は、クランク室内からの潤滑油を少なくとも軸シール設置部へ導くものであり、軸シール設置部の内側に、駆動軸を回転自在に支持するための軸受部が設けられている場合には、その軸受部にもクランク室内からの潤滑油を導くように構成されていてもよいものである。
【０００８】
このような本発明に係る斜板式圧縮機においては、潤滑油導入孔はフロントハウジングの外周面から、フロントハウジングの第１の肉部、フロントハウジングの内部空間部、フロントハウジングの第２の肉部を通してクランク室内に通じるようにドリル孔加工することにより形成され、とくに、フロントハウジング外周面からのドリル孔加工であるので、フロントハウジング開口端へのドリルの挿入角度を考慮する必要がなくなり孔加工の自由度、設計自由度が大幅に向上される。また、フロントハウジングの成形方法に関わらず、所望の潤滑油導入孔をフロントハウジング外部側から孔加工可能であるので、フロントハウジング部材の成形性に左右されることなく潤滑油導入孔を加工することができる。また、従来装置のようなスラストベアリング支持面の溝を廃止できるので、ベアリングの剥離寿命を延長することができる。
【０００９】
上記フロントハウジング内の軸シール設置部には、軸シールが突き当てられる段差部が設けられることが好ましい。つまり、二酸化炭素等の使用圧力が高い冷媒を使う開放型圧縮機の場合には、メカニカルシール等の軸シールが使用されるが、軸シールをスナップリング等で固定することは耐圧上不安が残るが、このような不安をシールが突き当てられる段差部を設けることにより解消できる。このような構成であっても、潤滑油導入孔加工時には段差部に形成される駆動軸挿通のための開口をドリルが通過するようにすれば、段差部における突き当て機能等に影響を及ぼすことなく潤滑油導入孔を簡単に加工できる。
【００１０】
上記潤滑油導入孔は、フロントハウジングと軸シールとの接触面およびクランク室内に設けられたスラストベアリング保持部を避けた部位に形成されていることが好ましい。つまり、これらの部位に影響を及ぼすことなく潤滑油導入孔を形成する。
【００１１】
上記潤滑油導入孔形成のためのドリル孔加工が開始され、第１の肉部を形成するフロントハウジングの外周面部位は、外部からの駆動力を電磁クラッチを介して駆動軸に伝達するためのプーリの設置部である。つまり、フロントハウジングの第１の肉部は、例えば、プーリを支持するベアリングの内輪が嵌合されるだけであり異常な応力は発生しない。また、このような構成によれば、軸シール部から漏れ出た潤滑油はフロントハウジングの第１の肉部に形成された開口部から外部へ排出させることができるので、電磁クラッチのトルク伝達面（摩擦面）を汚すことはない。したがって、クラッチ滑りが防止され装置の信頼性をさらに向上できる。
【００１２】
本発明に係る斜板式圧縮機は、とくに二酸化炭素等の使用圧力が高い冷媒を使用する斜板式圧縮機であって、軸シールがメカニカルシールからなる斜板式圧縮機に好適なものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る斜板式圧縮機によれば、潤滑油導入孔はフロントハウジングの外周面から、フロントハウジングの第１の肉部、フロントハウジングの内部空間部、フロントハウジングの第２の肉部を通してクランク室内に通じるようにドリル孔加工することにより形成されるので、ドリル孔加工の角度や位置が実質的に制限されず、目標とする角度や位置に高い自由度をもって潤滑油導入孔を形成できるようになる。また、フロントハウジング部材の成形性に左右されることなく、また、メカニカルシール等のフロントハウジングボス部内に段差部等の突き当て部を要する軸シールが使われる場合にあっても、高い設計自由度をもって所望のクランク室内からの潤滑油経路を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る斜板式圧縮機の望ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。図１において、１は斜板式圧縮機、とくに作動流体が二酸化炭素冷媒である斜板式圧縮機を示している。斜板式圧縮機１は、フロントハウジング２とシリンダブロック３とシリンダヘッド４を有している。フロントハウジング２とシリンダブロック３との間にはクランク室５が形成されている。クランク室５内には斜板カム６が設けられており、該斜板カム６には駆動軸７が挿通されている。駆動軸７は、クランク室５内に延設されており、駆動軸７の一端はフロントハウジング２のボス部８の開放端に突き出されている。
【００１５】
斜板カム６の側面には一対のシュー９を介してピストン１０が接続されている。ピストン１０は、シリンダブロック３に設けられたシリンダボア１１内に往復動自在に設けられている。また、フロントハウジング２の内面にはピストン１０の圧縮反力を支えるためのスラストベアリング１２が装着されている。スラストベアリング１２には駆動軸７と一体的に回転されるロータ１３が当接されており、ロータ１３は斜板カム６の傾斜角を可変可能なヒンジ機構１４を介して斜板カム６が接続されている。
【００１６】
駆動軸７が挿通されるフロントハウジング２のボス部８における駆動軸周りには、外部に対する圧縮機内部シールのために軸シール１５が設けられており、本実施態様においては、軸シール１５は、フロントハウジング２側に固定されるシール部材１５ａと駆動軸７側固定されるシール部材１５ｂとからなり、両シール部材１５ａ、１５ｂの側面間で相対摺動されるメカニカルシールから構成されている。ボス部８内における軸シール設置部１６には軸シール１５が突き当てられる段差部１７が形成されている。また、軸シール設置部１６の内側には駆動軸７を回転自在に支持する軸受部３０が設けられている。
【００１７】
軸シール設置部１６には、クランク室５側から潤滑油を軸シール設置部１６（および軸受部３０）に供給する潤滑油導入孔１８が開口されている。潤滑油導入孔１８からの潤滑油の供給により、軸シール設置部１６の軸シール１５および軸受部３０が潤滑されるようになっている。潤滑油導入孔１８は、フロントハウジング２のボス部８の外周面１９から、第１の肉部２０、内部空間２１、第２の肉部２２を通してクランク室５内に通じるようにドリル２３によりドリル加工することにより形成されており、潤滑油導入孔加工時には、段差部１７に形成されている駆動軸挿通のための開口部２４をドリル２３が通過するようになっている。また、潤滑油導入孔１８は、図１に示すようにフロントハウジング２と軸シール１５との接触面およびクランク室５内に形成されるスラストベアリン１２の保持部を避けた部位に形成されている。本実施態様においては、潤滑油導入孔形成のためドリル孔加工が開始される第１の肉部２０を形成するフロントハウジング２のボス部８の外周面１９は、外部からの駆動力を電磁クラッチ（図示略）を介して駆動軸７に伝達するためのプーリ（図示略）の設置部とされている
【００１８】
シリンダブロック３とシリンダヘッド４との間には弁板２５が介装されている。弁板２５には、シリンダボア１１と吸入室２６を連通する吸入孔２７と、シリンダボア１１と吐出室２８を連通する吐出孔２９とが設けられている。図１における斜板式圧縮機においては、吸入室２６から吸入された二酸化炭素冷媒は、ピストン１０の往復動によりシリンダボア１１内において圧縮され、圧縮された二酸化炭素冷媒が吐出室２８内に吐出されるようになっている。
【００１９】
本実施態様においては、潤滑油導入孔１８はフロントハウジング２の外周面から、フロントハウジン２グの第１の肉部２０、フロントハウジングの内部空間部２１、フロントハウジングの第２の肉部２２を通してクランク室内に通じるようにドリル孔加工することにより形成されるので、斜めに孔加工するためのドリルの角度に実質的に制限がない。また、フロントハウジング部材をどのような方法で成形するとしても、その成形性に左右されることなく潤滑油導入孔１８を容易に形成することができる。また、従来装置のような潤滑油供給のためのスラストベアリング支持面の溝を廃止できるので、ベアリングの剥離寿命を延長することができる。
【００２０】
また、フロントハウジング内の軸シール設置部１６には、軸シール１５が突き当てられる段差部１７が設けられているが、潤滑油導入孔加工時に段差部１７に形成される駆動軸挿通のための開口（段差部１７の開口）をドリル２３が通過するので、段差部１７を避けて軸シール１５の突き当て性能に影響を及ぼすことなく、潤滑油導入孔１８を簡単に形成できる。
【００２１】
また、本実施態様においては、潤滑油導入孔形成のためのドリル孔加工が開始され、第１の肉部２０を形成するフロントハウジング２の外周面１９は、外部からの駆動力を電磁クラッチを介して駆動軸に伝達するためのプーリの設置部であるが、第１の肉部２０は、例えば、プーリを支持するベアリングの内輪が嵌合されるだけであり異常な応力は発生しない。また、このような構成によれば、軸シール設置部１６から漏れ出た潤滑油はフロントハウジング２の第１の肉部２０に形成された開口部から外部へ排出されるので、電磁クラッチのトルク伝達面（摩擦面）を汚すことはない。したがって、クラッチ滑りが防止され装置の信頼性をさらに向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明に係る斜板式圧縮機は、二酸化炭素冷媒を高圧で使用する斜板式圧縮機として好適なものであり、とくに軸シールがメカニカルシールからなる斜板式圧縮機として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施態様に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  斜板式圧縮機
２  フロントハウジング
３  シリンダブロック
４  シリンダヘッド
５  クランク室
６  斜板カム
７  駆動軸
８  フロントハウジングのボス部
９  シュー
１０  ピストン
１１  シリンダボア
１２  スラストベアリング
１３  ロータ
１４  ヒンジ機構
１５  軸シール
１５ａ、１５ｂ  軸シール部材
１６  軸シール設置部
１７  段差部
１８  潤滑油導入孔
１９  外周面
２０  第１の肉部
２１  内部空間
２２  第２の肉部
２３  ドリル
２４  開口部
２５  弁板
２６  吸入室
２７  吸入孔
２８  吐出室
２９  吐出孔
３０  軸受部
【図１】
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