JPH0953560A - 斜板式冷媒圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の増加に伴うコストアップを招くこ
となく、液圧縮時の負荷低減を図った斜板式冷媒圧縮機
を提供することにある。 【解決手段】 シリンダハウジング２に形成された軸孔
３の後端部には、シャフトを回転自在に支持するラジア
ルベアリングの軸方向の変位を規制する樹脂製のカラー
２１が圧入されている。また、シリンダハウジング２に
は、カラー２１の外周で軸孔３と各シリンダ１０とを連
通する連通ポート１１が形成されている。但し、連通ポ
ート１１の軸孔３側の開口面は、軸孔３に圧入されたカ
ラー２１の外周面によって塞がれており、圧縮工程の際
にシリンダ１０内の圧力が所定値以上に上昇した場合の
みカラー２１が半径方向の内側へ変形して連通ポート１
１が開口する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板の回転に連動
してピストンが往復運動する斜板式冷媒圧縮機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンプレッサで液圧縮が行なわれると、
圧縮室（シリンダ）内の圧力が上昇して、騒音、振動、
および弁破損等の現象が発生する。この対策として、圧
縮室内の圧力が上昇した時に開弁して圧縮室内の圧力を
逃がす開閉弁機構を設けた技術が公知である（特開昭６
１−１３５９９６号、特開昭５９−１８００９６号公報
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の開閉
弁機構は、圧力を逃がす通路を開閉するためのボール
弁、およびボール弁を付勢するスプリング等の部品が必
要となるため、部品点数の増加に伴うコストアップが問
題となっていた。本発明は、上記事情に基づいて成され
たもので、その目的は、部品点数の増加に伴うコストア
ップを招くことなく、液圧縮時の負荷低減を図った斜板
式冷媒圧縮機を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の構成を採用した。 （請求項１）シャフトに連結された斜板の回転に連動し
てシリンダ内をピストンが往復運動する斜板式冷媒圧縮
機において、ハウジングに形成された軸孔に前記シャフ
トが挿通されて、前記軸孔内で前記シャフトを回転自在
に支持するラジアルベアリングと、周方向の一部に切欠
きを有する円環状に設けられて、その外周面が前記軸孔
の内周面に密着した状態で前記軸孔の端部に挿入されて
前記ラジアルベアリングの軸方向の変位を規制するカラ
ーとを備え、このカラーの内部空間が、冷媒吸入口に通
じる吸入室と連通されて、前記ハウジングには、前記カ
ラーの半径方向の外側で前記軸孔と前記シリンダとを連
通する連通ポートが設けられ、前記カラーは、圧縮工程
の際に前記シリンダ内の圧力が所定値以上に上昇した時
に半径方向の内側へ弾性変形することを特徴とする。

【０００５】（請求項２）請求項１に記載した斜板式冷
媒圧縮機において、前記カラーは、前記シャフトと一体
に回転することを特徴とする。

【０００６】（請求項３）請求項１または２に記載した
斜板式冷媒圧縮機において、前記カラーは、径方向で前
記切欠きと反対側の部位の肉厚が厚く、前記切欠きの両
端側で肉厚が薄く設けられていることを特徴とする。

【０００７】（請求項４）請求項１〜３に記載した何れ
かの斜板式冷媒圧縮機において、前記カラーは、前記軸
孔の両端部にそれぞれ挿入されて、その一方の前記カラ
ーと他方の前記カラーは、互いの前記切欠きの位置が円
周方向で略反対側となる様に配置されていることを特徴
とする。

【０００８】

【発明の効果】

（請求項１）圧縮工程の際に、液圧縮によってシリンダ
内の圧力が所定値以上に上昇すると、その圧力が連通ポ
ートを通じてカラーに作用する。この結果、カラーが半
径方向の内側へ弾性変形して、それまでカラーの外周面
で閉じられていた連通ポートが開口する。これにより、
シリンダ内と軸孔とが連通ポートを通じて連通し、その
軸孔は吸入室に連通しているため、シリンダ内の高圧ガ
ス冷媒は、連通ポートおよび軸孔を通って吸入室へ放出
される。また、圧縮工程で気化しなかった液冷媒は、連
通ポートを通って軸孔の内周面とカラーの外周面との隙
間に流入した後、カラーの切欠きを通ってカラーの内周
側へ流入し、高圧ガス冷媒とともに吸入室へ放出され
る。この結果、液圧縮時の騒音、振動、および弁破損等
の不具合を低減できる。この発明は、ラジアルベアリン
グの抜け止めとして用いられるカラーの外周に連通ポー
トを形成するだけで液圧縮時の圧力を逃がすことができ
る。従って、従来のように部品点数の増加を伴うことが
なく、コストアップを低く抑えることができる。

【０００９】（請求項２）カラーをシャフトと一体に回
転する構造とすれば、カラーの切欠き位置が回転方向に
順次変化するため、圧縮工程の際にすべてのシリンダか
らの液冷媒を順次吸入室へ放出することができる。この
結果、より効率的に液冷媒を逃がすことができる。

【００１０】（請求項３）径方向の切欠きと反対側の部
位でカラーの肉厚を厚くし、且つ切欠きの両端側で肉厚
を薄くしたことにより、カラーの剛性が向上して強度を
確保できるとともに、圧力上昇時の変形を容易にでき
る。

【００１１】（請求項４）軸孔の両端部に挿入された一
方のカラーと他方のカラーを、互いの切欠きの位置が円
周方向で略反対側となる様に配置したことにより、全て
のシリンダから略均等に高圧冷媒を逃がすことができ
る。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の斜板式冷媒圧縮機の実施例を
図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は斜板式冷媒圧縮機の断面図（図２
のＢ−Ｂ断面に相当）である。本実施例の斜板式冷媒圧
縮機１（以下、コンプレッサと呼ぶ）は、シリンダハウ
ジング２に形成された軸孔３に２個のラジアルベアリン
グ４、５を介して回転自在に支持されたシャフト６、こ
のシャフト６の外周に傾斜した状態で組付けられてシャ
フト６と一体に回転する斜板７、この斜板７の外周部に
半球状のシュー８を介して組付けられたピストン９等を
備え、このピストン９が斜板７の回転に連動してシリン
ダハウジング２に形成されたシリンダ１０内を往復運動
する構造である。

【００１３】シリンダハウジング２には、その略中央部
を軸孔３が貫通して設けられるとともに、図２（図１の
Ａ−Ａ断面図）に示すように、軸孔３の外周で円周方向
に等間隔の位相（本実施例では７２°）を成す様に１０
気筒のシリンダ１０（但し、２気筒のシリンダ１０で１
つの円筒を共有する）が形成されている。また、シリン
ダハウジング２のリヤ側（図１の右側）には、軸孔３と
各シリンダ１０とを半径方向に連通する連通ポート１１
が形成されている。

【００１４】シリンダハウジング２の両端面には、それ
ぞれ吸入弁１２、バルブプレート１３、および吐出弁１
４が順に組付けられて、各々フロントハウジング１５と
リヤハウジング１６により挟持されている。フロントハ
ウジング１５とリヤハウジング１６は、その外周部でシ
リンダハウジング２の端面にＯリング１７、１８を介し
て組付けられて、数本のスルーボルト（図示しない）に
よって固定されている。このフロントハウジング１５と
リヤハウジング１６には、それぞれ吐出口（図示しな
い）に通じる吐出室１９と、吸入口（図示しない）に通
じる吸入室２０とが形成されている。また、リヤハウジ
ング１６に形成された吸入室２０は、バルブプレート１
３の中央部に開けられた連通孔１３ａを通じて軸孔３に
連通している。

【００１５】吸入弁１２は、シリンダハウジング２の端
面とバルブプレート１３との間に組付けられて、バルブ
プレート１３に開けられた吸入孔１３ｂを開閉する。具
体的には、吸入工程の際に吸入孔１３ｂを開いて吸入室
２０とシリンダ１０内とを連通し、圧縮工程の際に吸入
孔１３ｂを閉じる。吐出弁１４は、バルブプレート１３
とフロントハウジング１５およびリヤハウジング１６と
の間に組付けられて、バルブプレート１３に開けられた
吐出孔１３ｃを開閉する。具体的には、圧縮工程の際に
吐出孔１３ｃを開いて吐出室１９とシリンダ１０内とを
連通し、吸入工程の際に吐出孔１３ｃを閉じる。

【００１６】シャフト６は、前端面がシリンダハウジン
グ２の前端面（図１の左端面）より突出し、後端面がシ
リンダハウジング２の後端面より後退した状態で軸孔３
に挿通されて、軸孔３の前端部に配されたラジアルベア
リング４と、軸孔３の後端側に配されたラジアルベアリ
ング５とにより回転自在に支持されている。なお、シャ
フト６の後端側を支持するラジアルベアリング５は、軸
孔３の後端部に挿入された円環状のカラー２１により軸
方向の変位が規制されている（つまり、抜け止めされて
いる）。

【００１７】カラー２１は、樹脂製で周方向の一部に切
欠き２１ａ（図２参照）を有し、その外周面が軸孔３の
内周面に密着した状態（圧入状態）で軸孔３に挿入され
ている。従って、シリンダハウジング２に形成された各
連通ポート１１は、軸孔３側の開口面がカラー２１の外
周面によって塞がれている。但し、このカラー２１は、
圧縮工程の際にシリンダ１０内の圧力が所定値（例えば
３５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ）以上に上昇すると、半径方向の内
側へ弾性変形して各連通ポート１１を開口することがで
きる（図２に示す状態）。言い換えれば、圧縮工程の際
にシリンダ１０内の圧力が所定値より低い時は、カラー
２１が弾性変形することはなく、連通ポート１１の軸孔
３側の開口面はカラー２１の外周面によって塞がれたま
まである。

【００１８】次に、本実施例の作動を説明する。外部の
動力源より回転力が伝達されてシャフト６が回転する
と、このシャフト６に連結された斜板７が一体に回転す
ることにより、シュー８を介して斜板７に組付けられた
各ピストン９がそれぞれシリンダ１０内を往復運動して
吸入圧縮作用を行なう。この吸入圧縮作用を１つのシリ
ンダ１０で説明する。ピストン９が上死点から下死点へ
向かって移動する吸入工程では、ピストン９の移動に伴
ってシリンダ１０内が吸入室２０より低圧となる。この
ため、吸入弁１２がバルブプレート１３の吸入孔１３ｂ
を開くことにより、吸入口から吸引されたガス冷媒が吸
入室２０から吸入孔１３ｂを通ってシリンダ１０内へ吸
引される。

【００１９】ピストン９が下死点に達した後、下死点か
ら上死点へ向かって移動する圧縮工程では、ピストン９
の移動に伴ってシリンダ１０内に吸引されたガス冷媒が
高温高圧に圧縮される。その圧縮されたガス冷媒の圧力
が一定値に達すると、吐出バルブがバルブプレート１３
の吐出孔１３ｃを開くことにより、シリンダ１０内から
高圧ガス冷媒が吐出孔１３ｃを通って吐出室１９へ吐出
される。

【００２０】上記の作動において、吸入工程の際にガス
冷媒とともに液冷媒をシリンダ１０内へ吸引すると、圧
縮工程で液圧縮が行なわれるため、シリンダ１０内が定
常運転時より高圧となる。そこで、液圧縮によってシリ
ンダ１０内の圧力が所定値以上まで上昇すると、連通ポ
ート１１を通じてシリンダ１０内の圧力が作用するカラ
ー２１が半径方向の内側へ弾性変形するため、それまで
カラー２１の外周面で塞がれていた連通ポート１１が開
口する。これにより、シリンダ１０内の液冷媒は、図２
に示すように、連通ポート１１を通って軸孔３内へ流入
した後、カラー２１の切欠き２１ａからカラー２１の内
周側へ流入し、さらにバルブプレート１３の連通孔１３
ａを通って吸入室２０へ放出される。これらの結果、液
圧縮が行なわれた場合のコンプレッサにかかる負荷を低
減できるため、液圧縮に伴って発生する騒音、振動、お
よび弁破損等の現象を抑制できる。

【００２１】（第１実施例の効果）本実施例のコンプレ
ッサ１は、カラー２１の外周に軸孔３と各シリンダ１０
とを連通する連通ポート１１を形成するだけで、新たな
部品を追加することなく（カラー２１は元々ラジアルベ
アリング５の抜け止めとして使用している）液圧縮時の
高圧冷媒を吸入室２０へ放出して負荷低減を図ることが
できる。従って、部品点数が増加する従来品と比較して
コストダウンを図ることができる。

【００２２】（第２実施例）図３は軸孔３に圧入された
カラー２１の断面図（図１のＡ−Ａ断面に相当）であ
る。本実施例のカラー２１は、図３に示すように、軸孔
３の内周面に開口する連通ポート１１を塞ぐ部位のみ軸
孔３の内周面に接触し、その他の部位は外径が小さく形
成されて、軸孔３の内周面との間に隙間を有する形状に
設けられている。これにより、第１実施例のカラー２１
を使用した場合と比較して、カラー２１と軸孔３との接
触面積が減少するため、両者間の面圧が大きくなってシ
ール性の向上を図ることができる。この結果、通常運転
時の冷媒洩れを確実に防止できる。

【００２３】（第３実施例）図４はカラー２１の平面図
である。本実施例のカラー２１は、図４に示すように、
径方向で切欠き２１ａと反対側の部位（図４の上側部
位）の肉厚が厚く、切欠き２１ａの両端側で肉厚が薄く
設けられている。これにより、カラー２１の剛性が向上
して強度を確保できるとともに、圧力上昇時の変形も容
易にできる。

【００２４】（第４実施例）図５はフロント側のカラー
２１Ａとリヤ側のカラー２１Ｂの平面図である。リヤ側
のみならず、フロント側にもラジアルベアリング４の軸
方向の変位を規制するためのカラー２１Ａを設けて、リ
ヤ側と同様にカラー２１Ａの外周で軸孔３と各シリンダ
１０とを連通する連通ポート（図示しない）を形成して
も良い。これにより、リヤ側だけでなく、フロント側の
各シリンダ１０内で液圧縮が行なわれた場合でも、シリ
ンダ１０内の高圧冷媒をフロント側の吸入室２０へ放出
して負荷低減を図ることができる。

【００２５】また、本実施例の場合、図５に示すよう
に、フロント側のカラー２１Ａとリヤ側のカラー２１Ｂ
とを、互いの切欠き２１ａの位置が円周方向で略反対側
と成る様に軸孔３に圧入固定することにより、全てのシ
リンダ１０から略均等に高圧冷媒を逃がすことができ
る。なお、フロント側カラー２１Ａとリヤ側カラー２１
Ｂの互いの切欠き２１ａの位置関係は、図５に示す上下
方向に限らず、左右方向でも斜め方向でも良い。

【００２６】〔変形例〕上記実施例では、カラー２１を
軸孔３に圧入して固定したが、軸孔３の内周面に摺接し
ながら（シール性を確保した状態）シャフト６と一体に
回転する構造としても良い。これにより、カラー２１の
切欠き２１ａ位置が回転方向に順次変化するため、圧縮
工程の際にすべてのシリンダ１０からの高圧冷媒を順次
吸入室２０へ放出することができるため、より効率的に
高圧冷媒を逃がすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】斜板式冷媒圧縮機の断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】軸孔に圧入されたカラーの断面図である（第２
実施例）。

【図４】カラーの平面図である（第３実施例）。

【図５】フロント側とリヤ側のカラーの配置を示す平面
図である（第４実施例）。

【符号の説明】

１ 斜板式冷媒圧縮機 ２ シリンダハウジング ３ 軸孔 ４、５ ラジアルベアリング ６ シャフト ７ 斜板 ９ ピストン １０ シリンダ １１ 連通ポート ２０ 吸入室 ２１ カラー ２１ａ 切欠き

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャフトに連結された斜板の回転に連動し
   てシリンダ内をピストンが往復運動する斜板式冷媒圧縮
   機において、 ハウジングに形成された軸孔に前記シャフトが挿通され
   て、前記軸孔内で前記シャフトを回転自在に支持するラ
   ジアルベアリングと、 周方向の一部に切欠きを有する円環状に設けられて、そ
   の外周面が前記軸孔の内周面に密着した状態で前記軸孔
   の端部に挿入されて前記ラジアルベアリングの軸方向の
   変位を規制するカラーとを備え、 このカラーの内部空間が、冷媒吸入口に通じる吸入室と
   連通されて、 前記ハウジングには、前記カラーの半径方向の外側で前
   記軸孔と前記シリンダとを連通する連通ポートが設けら
   れ、 前記カラーは、圧縮工程の際に前記シリンダ内の圧力が
   所定値以上に上昇した時に半径方向の内側へ弾性変形す
   ることを特徴とする斜板式冷媒圧縮機。
2. 【請求項２】請求項１に記載した斜板式冷媒圧縮機にお
   いて、 前記カラーは、前記シャフトと一体に回転することを特
   徴とする斜板式冷媒圧縮機。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載した斜板式冷媒圧
   縮機において、 前記カラーは、径方向で前記切欠きと反対側の部位の肉
   厚が厚く、前記切欠きの両端側で肉厚が薄く設けられて
   いることを特徴とする斜板式冷媒圧縮機。
4. 【請求項４】請求項１〜３に記載した何れかの斜板式冷
   媒圧縮機において、 前記カラーは、前記軸孔の両端部にそれぞれ挿入され
   て、その一方の前記カラーと他方の前記カラーは、互い
   の前記切欠きの位置が円周方向で略反対側となる様に配
   置されていることを特徴とする斜板式冷媒圧縮機。