(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の一端側を支持するラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが、前記駆動軸と一体に回転するロータとフロントハウジングとの間に挟持されて設けられていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項２】
シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の一端側を支持するラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが前記ラジアルベアリングの収納部においてフロントハウジングの内面に固定されていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項３】
シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが、前記駆動軸と一体に回転するロータとフロントハウジングとの間に挟持されて設けられていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項４】
シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが、フロントハウジング内に形成された穴を介して前記軸封装置に至る潤滑経路の途中に設けられていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項５】
シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが前記軸封装置の収納部においてフロントハウジングの内面に固定されていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記潤滑経路が、圧縮機の吸入室に至る潤滑油戻し通路に連通されており、該潤滑油戻し通路にフィルタが設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の斜板式圧縮機。
【請求項７】
前記潤滑油戻し通路に絞りが設けられている、請求項６に記載の斜板式圧縮機。
【請求項８】
前記潤滑油戻し通路が、駆動軸内において軸方向に延びる孔を有する、請求項６または７に記載の斜板式圧縮機。
【請求項９】
前記絞りがシリンダブロックに装着されている、請求項７または８に記載の斜板式圧縮機。
【請求項１０】
前記絞りが前記駆動軸内に装着されている、請求項７または８に記載の斜板式圧縮機。
【請求項１１】
前記斜板式圧縮機が、クランク室内の圧力と吸入または吐出圧との差圧に応じて斜板カムの傾斜角を制御し、該傾斜角の制御を介して吐出容量を増減させる、可変容量圧縮機からなる、請求項１〜１０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、たとえば車両用空調装置等に使用される斜板式圧縮機の耐久性の向上に関し、とくに可変容量圧縮機として好適な斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用空調装置等に使用される可変容量圧縮機（斜板式圧縮機）においては、シリンダボア内にピストンが往復動可能に収納され、斜板カムが収容されるクランク室内の圧力と吸入圧または吐出圧との差圧に応じて、斜板カムの傾角が制御されるようになっている。つまり、このような可変容量圧縮機においては、圧力供給通路を介して吐出圧領域の圧力がクランク室に供給されるとともに、その圧力の供給量が圧力供給通路中に配設された容量制御弁により制御され、クランク室の圧力が高くなると吐出容量が減り、クランク室の圧力が低くなると吐出容量が増えるようになっている。
【０００３】
また、上記のような圧縮機の運転時には、その内部において、摺動部における摩耗、あるいは圧縮に伴う高温高圧状態下で潤滑油が炭化し、摩耗粉、潤滑油の炭化物等の異物が生成されることがある。ところで、可変容量圧縮機においては、上述のような容量制御弁が配設されるとともに、クランク室圧力を調節するため、クランク室と吸入室の間に絞りを設けている。しかし、絞りの通路断面積は非常に狭いものとなっているので、絞りを通過する冷媒ガス中に異物が混入していると、その異物が詰まって、容量制御不能及び起動不良に陥るおそれがある。
【０００４】
また、とくに駆動軸が外部駆動源に常時作動連結された、いわゆるクラッチレス可変容量圧縮機においては、容量制御弁の開放による最小容量の運転時、つまりオフ運転時に、外部冷媒回路からの冷媒ガスの導入が遮断されるとともに、冷媒ガスが内部で循環される。このとき、その冷媒ガスに含まれる潤滑油も、外部冷媒回路に流出されることなく内部で循環される。このため、潤滑油に異物が混入していると、摺動部の摩耗を促進するという問題があった。このような問題点に対処するため、従来から様々な提案されている（たとえば、特許文献１、２）。
【０００５】
特許文献１では、圧力供給通路を介して吐出圧領域の圧力をクランク室に供給するとともに、その圧力の供給量を圧力供給通路中に配設した容量制御弁により制御して、吐出容量を変更するようにした可変容量圧縮機において、前記圧力供給通路の吐出圧領域側の入口部分にフィルタを配設した構造が提案されている。また、特許文献２では、フィルタが制御弁とは別に設けられるため寸法上の制約から解放され目詰まりしにくく、構成を簡素化したリングや、駆動軸と摺動しクランク室を区画する軸封装置が設けられている。一般的にクランク室前端側のラジアルベアリング及び軸封装置部は、オイルの潤滑が悪いことから、潤滑を良くするためにオイルまたはガスを供給する構造になっている。したがって、従来構造ではオイルまたは冷媒ガスに含まれる摩耗粉や炭化物等の異物までもラジアルベアリングに流れてしまうため、摩耗が促進されるおそれがある。同様に軸封にオイルシールを用いている圧縮機においても、軸封装置部にオイルまたはガスを供給する構造になっているため、シール部に異物が入り込み、漏れが発生するおそれがある。
【０００６】
しかし、特許文献１、２の構成ではフィルタが圧力供給通路途中の容量制御弁の冷媒ガスの入口部分または吐出圧領域側の入口部分に配設されているので、クランク室内で発生した異物や、シリンダボアからのブローバイガスとともにクランク室に流れる異物に関しては濾過することができない。したがって、ベアリング等の摺動部摩耗量減少に関して効果は小さいものである。
【特許文献１】特開平９−２０９９２９号公報
【特許文献２】特開２００５−１２０９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、潤滑経路中における潤滑油に混在する異物を捕捉し除去することにより、摺動部の潤滑性、軸封装置のシール性を向上でき、優れた耐久性を有する斜板式圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の一端側を支持するラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが、前記駆動軸と一体に回転するロータとフロントハウジングとの間に挟持されて設けられていることを特徴とするものからなる。また、本発明の別の態様として、本発明に係る斜板式圧縮機は、シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の一端側を支持するラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが前記ラジアルベアリングの収納部においてフロントハウジングの内面に固定されていることを特徴とするものからなる。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、もう一つの本発明に係る斜板式圧縮機は、シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが、前記駆動軸と一体に回転するロータとフロントハウジングとの間に挟持されて設けられていることを特徴とするものからなる。さらに、本発明の別の態様として、本発明に係る斜板式圧縮機は、シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが、フロントハウジング内に形成された穴を介して前記軸封装置に至る潤滑経路の途中に設けられていることを特徴とするものからなる。また、本発明のさらに別の態様として、本発明に係る斜板式圧縮機は、シリンダボア内に収納されたピストンと、クランク室内に収納され駆動軸と一体的に回転される斜板カムとを有し、該斜板カムの回転により前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機において、前記クランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内にフィルタを設け、該フィルタが前記軸封装置の収納部においてフロントハウジングの内面に固定されていることを特徴とするものからなる。
【００１０】
本発明に係る斜板式圧縮機においては、潤滑経路内の冷媒中に混在する異物等を捕捉可能なフィルタが設けられているので、冷媒中に混在する異物等を確実に除去することができる。たとえば、フィルタをクランク室から駆動軸の一端側を支持するラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路に配設すれば、ラジアルベアリングの潤滑に供される潤滑油中の異物を確実に除去することができる。また、フィルタをクランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内に設ければ、軸封装置を潤滑する潤滑油中の異物等を確実に除去することができる。したがって、斜板式圧縮機内を循環する潤滑油中から異物等を確実に除去することができるので、潤滑油回路の閉塞等のおそれを確実に解消でき斜板式圧縮機の耐久性を向上することができる。
【００１１】
上記フィルタは、駆動軸と一体的に回転するロータとフロントハウジングとの間に挟持するように設けることができる。たとえば、ロータに形成された凹部に環状のフィルタを嵌着することにより、ロータとフロントハウジングとの間に挟持するように配設することができる。
【００１２】
また、上記フィルタをクランク室から前記駆動軸の大気側に設けられた軸封装置の収納部に至る潤滑経路内に設ける態様においては、フロントハウジング中に穴を形成し該穴を介して軸封装置の収納部に至る潤滑経路の途中にフィルタを設けることも可能である。
【００１３】
上記潤滑経路は、圧縮機の吸入室に至る潤滑油戻し通路に連通されることが好ましい。このような態様においては、フィルタを潤滑油戻し通路に設けることも可能である。
【００１４】
上記潤滑油戻し通路には絞りを設けることが好ましい。絞りはたとえばシリンダブロックに装着することも可能である。
【００１５】
また、上記潤滑油戻し通路の一部は、駆動軸内において軸方向に延びる孔から形成することも可能であり、このような態様においては、絞りを駆動軸内に装着することも可能である。
【００１６】
本発明に係る斜板式圧縮機は、たとえば、クランク室内の圧力と吸入圧または吐出圧との差圧に応じて斜板カムの傾斜角を制御し、傾斜角の制御を介して吐出容量を増減させる可変容量圧縮機に構成することが可能である。斜板カムの傾斜角の変更は、たとえば圧力供給経路を介して吐出圧領域の圧力をクランク室に供給するとともに、該圧力の供給量を圧力供給経路中に配設した容量制御弁により制御することにより行なうことができる。すなわち、クランク室内の圧力が高まり傾斜カムの傾斜角が小さい場合は吐出容量が減少し、クランク室の圧力が低下し斜板カムの傾斜角が大きくなった場合には吐出容量が増加する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る斜板式圧縮機によれば、ラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路および／または軸封装置の収納部に至る潤滑経路に流通する潤滑油に混入する異物等を捕捉可能なフィルタが設けられ、潤滑油中の異物を確実に除去することができるので、潤滑経路中における潤滑油の円滑な流通が確保され、各摺動部材の潤滑性が向上される。また、潤滑油に混在する異物が駆動軸の軸封装置の収納部に流入し軸封装置のシール性を損なうようなおそれも解消されるので、圧縮機からの流体漏れを長期にわたり防止することができ、斜板式圧縮機の耐久性を効果的に向上することができる。
【００１８】
上記フィルタは、所定の位置に簡単にしかも確実に配置することができるので、コストアップを防止できるとともに、既存の圧縮機に対しても容易に適用することができる。たとえば、上記フィルタはロータとフロントハウジングとの間に挟持するように設けることができる。また、上記フィルタをラジアルベアリングの収納部に至る潤滑経路に設ける態様においては、フロントハウジングの内面に固定する方法を採用できる。また、上記フィルタを軸封装置の収納部に至る潤滑経路に設ける態様においては、フロントハウジングの内面に固定する方法、あるいはハウジング内に形成された穴を介して潤滑経路の途中に配設する方法を採用することができる。
【００１９】
また、上記潤滑経路を圧縮機の吸入室に至る潤滑油戻し通路に連結すれば、異物が除去された潤滑油を吸入室側に戻すことができる。また、該潤滑油戻し通路は、たとえば駆動軸内において軸方向に延びる孔を利用して形成することも可能であり潤滑油戻し通路を簡単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】
【００２０】
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を図面を参照して説明する。
図１および図２は本発明の第１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は斜板式圧縮機を示しており、本実施態様においては可変容量圧縮機に構成されている。斜板式圧縮機１は、フロントハウジング２とシリンダヘッド３とを有している。フロントハウジング２内にはシリンダブロック４が収容されており、シリンダブロック４の周方向には複数のシリンダボア５が形成されている。シリンダボア５内にはピストン６が往復動自在に挿入されている。ピストン６の一端は一対のシュー７を介して斜板カム８に接続されている。斜板カム８は、フロントハウジング２とシリンダブロック４により区画されるクランク室９内に収容されており、斜板カム８の略中央に駆動軸１０が挿通されている。
【００２１】
斜板カム８は、ヒンジ機構１１を介して傾斜角可変可能に構成されており、斜板カム８の回転運動がピストン６の往復運動に変換されるようになっている。また、駆動軸１０はロータ１２に挿通されており、ロータ１２はスラストベアリングレース１３ａを有するスラストベアリング１３を介してフロントハウジング２に支持されている。
【００２２】
駆動軸１０の一端は、フロントハウジング２に固定されたラジアルベアリング１４により支持されている。また、駆動軸１０の他端は、シリンダブロック４に固定されたラジアルベアリング１５に支持されている。駆動軸１０の一端側には軸封装置１６が設けられており、軸封装置１６により圧縮機内部側が大気側に対してシールされるようになっている。また、駆動軸１０の先端はフロントハウジング２から外部に突出されており、該先端部には駆動源としてのエンジン１７からの動力を伝達する動力伝達機構１８が設けられている。
【００２３】
このような斜板式圧縮機１においては、シリンダヘッド３の吸入室１９から吸入された流体は、弁板２０に設けられた吸入孔２１から各シリンダボア５内に流入し、ピストン６の往復動により圧縮された流体が弁板２０に設けられた吐出孔２２から吐出室２３内に吐出されるようになっている。また、吐出室２３内に吐出された流体の一部は吐出室２３内の圧力をクランク室９内に供給する圧力供給経路（図示略）を介してクランク室側に供給されるようになっている。また、圧力供給経路の途中には容量制御弁が設けられており、該容量制御弁の制御により、クランク室９内の圧力が上昇した場合には吐出容量が減少し、クランク室９内の圧力が低下した場合には吐出容量が増加するようになっている。
【００２４】
圧力供給回路を介して、吐出室２３側からクランク室９内に供給された流体は、潤滑経路内を循環する。該循環により各部材に潤滑油が供給されるようになっている。
【００２５】
本実施態様においては、クランク室９から駆動軸１０の一端側を支持するラジアルベアリング１４の収納部２４に至る潤滑経路２５が設けられており、該潤滑経路２５内にはフィルタ２６が設けられている。フィルタ２６は、駆動軸１０と一体回転するロータ１２とフロントハウジング２との間に挟持されて設けられている。本実施態様においては、フィルタ２６は略円筒状に形成されおり、ロータ１０に圧着されている。フィルタ２６は、たとえば金網、多孔体等から構成できる。
【００２６】
また、潤滑経路２５は収納部２４を通過し、さらに軸封装置１６が収納される収納部２７まで延びている。本実施態様においては、駆動軸１０には径方向に延びる貫通孔２８ガ設けられている。駆動軸１０には、圧縮機の吸入室２３に至る潤滑油戻し通路２９が設けられている。潤滑油戻し通路２９は、駆動軸１０の軸方向に伸びており該通路２９には絞り３０が設けられている。絞り３０は、シリンダブロック４に固定されている。
【００２７】
本実施態様においては、ラジアルベアリング１４の収納部２４に至る潤滑経路２５内にはフィルタ２６が設けられているので、潤滑経路２５内の冷媒中に混在する異物等を捕捉でき、冷媒中に混在する異物等を確実に除去することができる。
【００２８】
図３は、本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。本実施態様においては、クランク室９から駆動軸１０の軸封装置１６の収納部２７に至る潤滑経路３２には、図７に示すように円柱状に形成されたフィルタ３３が設けられている。フィルタ３３は、フロントハウジング２内に形成された穴３４を介して潤滑経路３２の途中に設けられている。また、本実施態様においては、穴３４はスラストベアリングレース１３ａに閉塞されているので、フィルタ３３の位置ずれや脱落等が防止されるようになっている。
【００２９】
本実施態様においては、駆動軸１０の軸封装置１６の収納部２７に至る潤滑経路３２にはフィルタ３３が設けられているので、潤滑経路３２内の冷媒中に混在する異物等を捕捉でき、冷媒中に混在する異物等を確実に除去することができる。
【００３０】
図４は、本発明の第３実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。フィルタ３５は、図８に示すように略円筒上に形成されており両端部には、たとえば弾性変形可能な補強部３５ａ、３５ｂが設けられている。
【００３１】
本実施態様においては、フィルタ３５はラジアルベアリング１４の収納部２４においてフロントハウジング２の内面に固定されている。また、フィルタ３５は、軸封装置１６の収納部２７に至る潤滑経路３２の軸封装置側の開口まで延びているので、潤滑経路２５を通過する冷媒のみならず潤滑経路３２内を流通する冷媒からも効果的に異物を捕捉し除去することができる。また、フィルタ３５には、弾性変形可能な補強部３５ａ、３５ｂが設けられているので、フロントハウジング２の内面の所定の位置に確実に配置することができる。
【００３２】
図５は、本発明の第４実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。
【００３３】
本実施態様においては、フィルタ３６は軸封装置１６の収納部２７においてフロントハウジング２の内面にスナップリング３９を介して固定されており、フィルタ３６は軸封装置１６の収納部２７至る潤滑経路３２の軸封装置側の開口まで延びているので、潤滑経路３２内を流通する冷媒から効果的に異物を捕捉し除去することができる。
【００３４】
図６は、本発明の第５実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。
【００３５】
本実施態様においては、潤滑経路３２のクランク室９側の開口部にフィルタ３７が設けられるとともに、潤滑通路３２と連通される潤滑油戻し通路２９にフィルタ３８が設けられている。また、本実施態様においては、潤滑油戻し通路２９内、すなわち駆動軸１０内に絞り３０が設けられている。このような構成においては、潤滑経路３２のクランク室９側の開口部にフィルタ３７が設けられているので、潤滑経路３２に流入する冷媒に混在する異物を捕捉し除去することができる。また、潤滑通路３２と連通される潤滑油戻し通路２９にフィルタ３８が設けられているので、該潤滑油戻し通路２９から吸入室２３へと流通させる冷媒中から異物を捕捉し除去することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る斜板式圧縮機は、車両用空調装置等に使用される可変容量圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施態様に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の斜板式圧縮機の部分拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機の部分拡大縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施態様に係る斜板式圧縮機の部分拡大縦断面図である。
【図５】本発明の第４実施態様に係る斜板式圧縮機の部分拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第５実施態様に係る斜板式圧縮機の部分拡大縦断面図である。
【図７】図３の斜板式圧縮機のフィルタの斜視図である。
【図８】図５の斜板式圧縮機のフィルタの斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  斜板式圧縮機
２  フロントハウジング
３  シリンダヘッド
４  シリンダブロック
５  シリンダボア
６  ピストン
７  シュー
８  斜板カム
９  クランク室
１０  駆動軸
１１  ヒンジ機構
１２  ロータ
１３  スラストベアリング
１３ａ  スラストベアリングレース
１４、１５  ラジアルベアリング
１６  軸封装置
１７  エンジン
１８  動力伝達機構
１９  吸入室
２０  弁板
２１  吸入孔
２２  吐出孔
２３  吐出室
２４、２７  収納部
２５、３２  潤滑経路
２６、３３、３５、３６、３７、３８  フィルタ
２８  貫通孔
２９  潤滑油戻し通路
３０  絞り
３４  穴
３５ａ、３５ｂ  補強部
３９  スナップリング
【図１】
0005138300.tif 000002
【図２】
0005138300.tif 000003
【図３】
0005138300.tif 000004
【図４】
0005138300.tif 000005
【図５】
0005138300.tif 000006
【図６】
0005138300.tif 000007
【図７】
0005138300.tif 000008
【図８】
0005138300.tif 000009