JPH10103227A - 冷媒圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の起動時のギヤポンプの送油能力を向
上させ、オイル切れによる焼付きを防ぐ。 【解決手段】 バルブプレート５とギヤポンプ４０との
間に、ギヤポンプ４０の一端面に付勢されるシールプレ
ート９１を有するシール部材９０が配置されている。ギ
ヤポンプ４０の軸方向隙間がゼロに近くなり、ギヤポン
プ４０の高い揚油能力若しくは送油能力が得られる。そ
の結果、圧縮機が停止し、ギヤポンプ４０の潤滑油が油
溜り室７０に落下して油切れとなり、ガス中で圧縮機が
始動した場合でも、油溜り室７０から潤滑油がオイル吸
入室５１にスムースに上昇し、軸受９，１０に潤滑油が
安定供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は冷媒圧縮機に関
し、特に油溜り室の潤滑油を摺動部分に供給するギヤポ
ンプを備えた冷媒圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の冷媒圧縮機の縦断面図であ
る。

【０００３】シリンダブロック１０１，１０２のリヤ側
端面にはバルブプレート１０５を介してリヤヘッド１０
６が固定され、リヤヘッド１０６のフロント側端面には
ギヤポンプ１４０が収容されるポンプ収容室１０６ａが
形成されている。また、バルブプレート１０５とリヤヘ
ッド１０６との間にはガスケット１８０が配置されてい
る。

【０００４】シリンダブロック１０１，１０２には回転
軸１０７が回転可能に支持され、回転軸１０７の中間部
には斜板１０８が固定されている。回転軸１０７のリヤ
側端部１０７ａはバルブプレート１０５を貫通してポン
プ収容室１０６ａ内に突き出ている。

【０００５】リヤヘッド１０６には、隔壁１５０によっ
て仕切られたオイル吸入室１５１及びオイル吐出室１５
２が形成されている。オイル吸入室１５１は第１オイル
通路１６０を通じてシリンダブロック１０１，１０２の
油溜り室１７０と連通している。回転軸１０７には、オ
イル吐出室１５２の潤滑油を軸受１０９，１１０に送る
第２オイル通路１６１が、設けられている。

【０００６】ギヤポンプ１４０は、インナギヤ（図示せ
ず）とアウタギヤ１４２とで構成されている。インナギ
ヤの歯数はアウタギヤ１４２の歯数よりも１つ少ない。
インナギヤの回転中心は回転軸１０７の回転中心と一致
し、アウタギヤ１４２の回転中心とインナギヤの回転中
心とはずれている。したがって、インナギヤとアウタギ
ヤ１４２とが回転すると、油溜り室１７０の潤滑油が第
１オイル通路１６０を通じてオイル吸入室１５１に吸い
上げられ、オイル吸入室１５１の潤滑油はオイル吐出室
１５２に送り込まれ、更に第２オイル通路１６１を通じ
て軸受１０９，１１０に供給される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ギヤポンプ
１４０の送油能力は油温とギヤポンプ１４０の軸方向隙
間（ギヤポンプ１４０とバルブプレート１０５との隙
間）とによって大きく左右される。図９に示すように、
ギヤポンプ１４０の軸方向隙間が増加するにしたがって
油圧が低下する。ギヤポンプ１４０の軸方向隙間が大き
いと、潤滑油が漏れ、圧力損失が大きくなり、送油能力
が得られないため、ギヤポンプ１４０として機能しなく
なる。したがって、軸方向隙間を小さくすることが望ま
しい。しかし、バルブプレート１０５及びリヤヘッド１
０６間に配置されるガスケット１８０の両面はゴムコー
ティングされ、所定の圧縮代若しくは歪み代が得られる
ようにゴムコーティング層の厚さを設定することは容易
ではないし、ゴムコーティング前のガスケット１８０の
厚さのばらつき等のために、寸法精度を出すことは実際
上困難であった。

【０００８】また、圧縮機が停止し、ギヤポンプ１４０
の潤滑油が油溜り室１７０に落下して油切れとなり、ガ
ス中で圧縮機が始動した場合、ギヤポンプ１４０の揚油
能力が極度に低下し、送油できない現象が生じる。特
に、車両がアイドリング状態で圧縮機の負荷が高いとき
にこの現象が生じ易く、オイル切れによる焼付きを招
く。この現象はギヤポンプ１４０の軸方向隙間が大きい
と一層顕著に現れる。

【０００９】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は圧縮機起動時のギヤポンプの送油
能力を向上させ、オイル切れによる焼付きを防ぐことが
できる冷媒圧縮機を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１の発明の冷媒圧縮機は、シリンダブロック
と、シリンダブロックの端面にバルブプレートを介して
固定されるサイドブロックと、前記サイドブロックのシ
リンダブロック側端面に形成されたポンプ収容室と、前
記シリンダブロックに回転可能に支持され、一端部が前
記バルブプレートを貫通して前記ポンプ収容室内に突き
出ている回転軸と、前記シリンダブロックに形成され、
潤滑油を溜める油溜り室と、前記サイドブロックに形成
され、隔壁によって仕切られたオイル吸入室及びオイル
吐出室と、前記油溜り室の潤滑油を前記オイル吸入室に
送る第１オイル通路と、前記回転軸に設けられ、前記オ
イル吐出室の潤滑油を所定の摺動部分に送る第２オイル
通路と、前記ポンプ収容室内で前記回転軸の一端部に軸
方向移動可能に装着され、前記油溜り室の潤滑油を前記
第１オイル通路を通じて前記オイル吸入室に吸い上げ、
前記オイル吸入室の潤滑油を前記オイル吐出室に送り、
更に前記第２オイル通路を通じて前記摺動部分に供給す
るギヤポンプとを備えた冷媒圧縮機において、前記バル
ブプレートと前記ギヤポンプとの間に、前記ギヤポンプ
の一端面に付勢されるシールプレートを有するシール部
材が配置されていることを特徴とする。

【００１１】前記バルブプレートと前記ギヤポンプとの
間に、前記ギヤポンプの一端面に付勢されるシールプレ
ートを有するシール部材が配置されているので、ギヤポ
ンプの軸方向隙間がゼロに近くなり、オイル吐出室から
オイル吸入室への潤滑油の漏れが減り、ギヤポンプの高
い揚油能力若しくは送油能力が得られる。したがって、
圧縮機が停止し、ギヤポンプの潤滑油が油溜り室に落下
して油切れとなり、ガス中で圧縮機が始動した場合で
も、油溜り室から潤滑油がオイル吸入室にスムースに上
昇し、摺動部分に潤滑油が安定供給され、オイル切れに
よる焼付きを防ぐことができる。

【００１２】請求項２の発明の冷媒圧縮機は、請求項１
の発明の冷媒圧縮機において、前記シール部材が、前記
シールプレートと、このシールプレートに一体に設けら
れ、前記シールプレートを前記ギヤポンプの一端面に押
し当てる複数の舌片状のばね部とで構成されていること
を特徴とする。

【００１３】ばね部のばね作用によりシールプレートが
ギヤポンプの一端面に押し当てられ、ギヤポンプの軸方
向隙間がゼロに近くなり、ギヤポンプの高い揚油能力若
しくは送油能力が得られる。

【００１４】請求項３の発明の冷媒圧縮機は、請求項１
又は２の発明の冷媒圧縮機において、複数の舌片状のば
ね部が、環状の前記シールプレートの内周縁及び外周縁
に沿って配列されていることを特徴とする。

【００１５】シールプレートの全体がギヤポンプの一端
面に付勢されるので、潤滑油の漏れをより確実に防ぐこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図２はこの発明の第１実施形態に係る斜板
式圧縮機の縦断面図である。

【００１８】フロント側のシリンダブロック１とリヤ側
のシリンダブロック２とはＯリング３２を介して互いに
対向接合されている。接合されたシリンダブロック１，
２の一端にはバルブプレート３を介してフロントヘッド
（サイドブロック）４が固定され、他端にはバルブプレ
ート５を介してリヤヘッド（サイドブロック）６が固定
されている。バルブプレート３とフロントヘッド４との
間、バルブプレート５とリヤヘッド６との間には、それ
ぞれガスケット８０，８１が配置されている。

【００１９】前記シリンダブロック１，２の中心部には
回転軸７が配設され、この回転軸７には斜板８が固定さ
れ、回転軸７及び斜板８は軸受（摺動部分）９，１０に
より回転可能に支持されている。斜板８はシリンダブロ
ック１，２の接合部に形成された斜板室３１に収容され
ている。

【００２０】また、シリンダブロック１，２には複数の
シリンダボア１１が設けられている。各シリンダボア１
１は回転軸７に平行であって、回転軸７を中心とする円
周方向に所定間隔おきに配置されている。各シリンダボ
ア１１内にはピストン１２が摺動可能に収容されてい
る。各シリンダボア１１内にはピストン１２を挟んで両
側に圧縮室２１，２２が形成される。ピストン１２はシ
ュー１９，２０を介して斜板８と連結され、ピストン１
２は斜板８の回転に連れてシリンダボア１１内を直線往
復運動する。

【００２１】前記バルブプレート３，５には吸入ポート
（図示せず）及び吐出ポート（図示せず）が設けられ、
吸入ポートを介して圧縮室２１，２２と吸入室２３とが
連通し、吐出ポートを介して圧縮室２１，２２と吐出室
２４とが連通する。バルブプレート３，５の一方の面に
は、吸入ポートを開閉する吸入弁２５，２６が設けられ
ている。バルブプレート３，５の他方の面には、吐出ポ
ートを開閉する吐出弁（図示せず）が装着されている。

【００２２】図１は図２の斜板式圧縮機のリヤ側端部を
示す拡大断面図、図３はリヤヘッドのフロント側端面を
示す図、図４（ａ）はギヤポンプを示す図、図４（ｂ）
は図４（ａ）のギヤポンプが所定角度回転した状態を示
す図である。

【００２３】リヤヘッド６のフロント側端面にはポンプ
収容室６ａが形成され、ポンプ収容室６ａにはギヤポン
プ４０（例えばトロコイドポンプ）が収容されている。
回転軸７のリヤ側端部７ａはバルブプレート５の孔５ａ
を貫通してポンプ収容室６ａ内に突き出ている。図４に
示すように、ギヤポンプ４０はインナギヤ４１とアウタ
ギヤ４２とで構成されている。インナギヤ４１の歯数は
アウタギヤ４２の歯数よりも１つ少ない。インナギヤ４
１の回転中心は回転軸７のリヤ側端部７ａの回転中心と
一致し、アウタギヤ４２の回転中心とインナギヤ４１の
回転中心とはずれている。

【００２４】リヤヘッド６には、図３に示すように、隔
壁５０によって仕切られたオイル吸入室５１及びオイル
吐出室５２が形成されている。オイル吸入室５１は第１
オイル通路６０を通じてシリンダブロック２，３の油溜
り室７０と連通している。回転軸７には、オイル吐出室
５２の潤滑油を軸受（所定の摺動部分）９，１０に送る
第２オイル通路６１が、設けられている。

【００２５】図１に示すように、バルブプレート５とギ
ヤポンプ４０との間にはシール部材９０が配置されてい
る。

【００２６】図５はシール部材９０を示す斜視図であ
る。

【００２７】シール部材９０は、弾性を有する環状のシ
ールプレート９１（厚さ０．３〜５mm）と、シールプレ
ート９１の内周縁に沿って形成された複数の舌片状のば
ね部９２とで構成されている。複数の舌片状のばね部９
２はシールプレート９１に対してそれぞれ所定角度傾斜
している。

【００２８】次に、この斜板式圧縮機の作動を説明す
る。

【００２９】回転軸７が回転すると、斜板８も一体に回
転する。斜板の摺動面は回転軸７の回転中心と直角な面
に対して傾斜しているので、ピストン１２は回転軸７の
回転によってシリンダボア１１内を直線的な往復運動を
行う。ピストン１２がバルブプレート５に最も近づいた
位置（図２の右側）にあるとき（ピストン１２が圧縮室
２１側で下死点に位置するとき）から、斜板８が１／２
回転すると、ピストン１２が図２に示す位置（図２の左
側）に移動し、圧縮室２１側では吸入行程が完了し、圧
縮室２２側では圧縮行程が完了する。この状態から斜板
８が更に１／２回転すると、逆に圧縮室２２側で吸入行
程（膨脹工程）が完了し、圧縮室２１側で圧縮行程が完
了する。

【００３０】回転軸７が回転したとき、インナギヤ４１
が一体に回転し、その回転に連れてアウタギヤ４２が回
転する。ギヤポンプ４０が作動すると、油溜り室７０の
潤滑油が第１オイル通路６０を通じてオイル吸入室５１
に吸い上げられ、オイル吸入室５１の潤滑油はオイル吐
出室５２に送り込まれ、更に第２オイル通路６１を通じ
て軸受９，１０に供給される。オイル吸入室５１の潤滑
油は第２オイル通路６１のポート６１ａに流入し、ポー
ト６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅから流出し、軸受
９，１０に供給される。

【００３１】前述のようにインナギヤ４１の歯数はアウ
タギヤ４２の歯数よりも１つ少なく、しかもインナギヤ
４１の回転中心とアウタギヤ４２の回転中心とはずれて
いるので、インナギヤ４１の外周とアウタギヤ４２の内
周とに間に空間が形成される。インナギヤ４１の外周と
アウタギヤ４２の内周との間の空間容積は、インナギヤ
４１とアウタギヤ４２との密着噛合位置Ｂ（図４（ａ）
参照）から回転方向へ回転するに従って徐々に増加し、
１／２回転した後１回転するまでの間徐々に減少する。
空間容積が増加する行程（吸入行程）で第１オイル通路
６０の潤滑油がオイル吸入室５１に吸入され、空間容積
が減少する行程（吐出行程）でインナギヤ４１とアウタ
ギヤ４２との空間に閉じ込めれた潤滑油がオイル吐出室
５２に吐出される。

【００３２】また、ギヤポンプ４０のフロント側端面に
シールプレート９１がばね部９２のばね力によって押し
付けられており、ギヤポンプ４０とシールプレート９１
との軸方向隙間がゼロに近くになり、オイル吐出室５２
からオイル吸入室５１への潤滑油の漏れが減り、ギヤポ
ンプ４０の高い揚油能力若しくは送油能力が得られる。
したがって、圧縮機が停止し、ギヤポンプ４０の潤滑油
が油溜り室７０に落下して油切れとなり、ガス中で圧縮
機が始動した場合でも、油溜り室７０から潤滑油がオイ
ル吸入室５１にスムースに上昇し、軸受９，１０に潤滑
油が安定供給される。

【００３３】これに対し、ギヤポンプ４０が高速回転し
て過大な油圧が発生した場合、シール部材９０が軸方向
に収縮してギヤポンプ４０とシールプレート９１との軸
方向隙間が大きくなり、ギヤポンプ４０の送油能力が低
下する。その結果、潤滑油のエアコンサイクルへの過剰
供給が抑制される。

【００３４】この第１実施形態に係る冷媒圧縮機によれ
ば、圧縮機が停止し、ギヤポンプ４０の潤滑油が油溜り
室７０に落下して油切れとなり、ガス中で圧縮機が始動
した場合でも、油溜り室７０から潤滑油がオイル吸入室
５１にスムースに上昇し、軸受９，１０に潤滑油が安定
供給され、オイル切れによる焼付きを防ぐことができ
る。

【００３５】図６はこの発明の第１実施形態の変形例に
係る冷媒圧縮機のシール部材を示す斜視図、図７は他の
変形例に係る冷媒圧縮機のシール部材を示す斜視図であ
る。

【００３６】前述の第１実施形態では、シール部材９０
を、環状のシールプレート９１と、シールプレート９１
の内周縁に形成された複数の舌片状のばね部９２とで構
成した場合について述べたが、これに代え、図６に示す
ように、複数の舌片状のばね部１９２をシールプレート
１９１の外周縁に形成するようにしてもよいし、図７に
示すように、複数の舌片状のばね部２９２ａ，２９２ｂ
をシールプレート２９１の内周縁と外周縁との両方に形
成するようにしてもよい。

【００３７】図６の複数の舌片状のばね部１９２とアウ
タギヤ４２のフロント側端面とは軸方向上で対向し、図
７の複数の舌片状のばね部２９２ａとアウタギヤ４２の
フロント側端面とは軸方向上で対向し、複数の舌片状の
ばね部２９２ｂとインナギヤ４１のフロント側端面とは
軸方向上で対向している。

【００３８】図６の変形例によれば第１実施形態と同様
の効果を得ることができる。

【００３９】図７の変形例によれば、シールプレート２
９１の全体がギヤポンプ４０のフロント側端面に付勢さ
れるので、潤滑油の漏れをより確実に防ぐことができ
る。

【００４０】前述の実施形態ではこの発明を斜板式圧縮
機に適用した場合について述べたが、この発明の適用範
囲はこれに限定されず、斜板式圧縮機以外の他の種類の
冷媒圧縮機に適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の冷
媒圧縮機によれば、ギヤポンプの軸方向隙間の軸方向隙
間がゼロに近くなり、ギヤポンプの高い揚油能力若しく
は送油能力が得られるので、圧縮機が停止し、ギヤポン
プの潤滑油が油溜り室に落下して油切れとなり、ガス中
で圧縮機が始動した場合でも、油溜り室から潤滑油がオ
イル吸入室にスムースに上昇し、摺動部分に潤滑油が安
定供給され、オイル切れによる焼付きを防ぐことができ
る。

【００４２】請求項２の発明の冷媒圧縮機によれば、ば
ね部のばね作用によりシールプレートがギヤポンプの一
端面に押し当てられ、ギヤポンプの軸方向隙間がゼロに
近くになるので、ギヤポンプの高い揚油能力若しくは送
油能力が得られる。

【００４３】請求項３の発明の冷媒圧縮機によれば、シ
ールプレートの全体がギヤポンプの一端面に付勢される
ので、潤滑油の漏れをより確実に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る斜板式圧
縮機のリヤ側端部を示す拡大断面図である。

【図２】図２はこの発明の第１実施形態に係る斜板式圧
縮機の全体を示す縦断面図である。

【図３】図３はリヤヘッドのフロント側端面を示す図で
ある。

【図４】図４はギヤポンプを示す図である。

【図５】図５はシール部材を示す斜視図である。

【図６】図６はこの発明の第１実施形態の変形例に係る
冷媒圧縮機のシール部材を示す斜視図である。

【図７】図７は他の変形例に係る冷媒圧縮機のシール部
材を示す斜視図である。

【図８】図８は従来の冷媒圧縮機の縦断面図である。

【図９】図９は油圧とギヤポンプの軸方向隙間との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１，２ シリンダブロック ３，５ バルブプレート ６ リヤヘッド ６ａ ポンプ収容室 ７ 回転軸 ９，１０ 軸受 ４０ ギヤポンプ ４１ インナギヤ ４２ アウタギヤ ５１ オイル吸入室 ５２ オイル吐出室 ６０ 第１オイル通路 ６１ 第２オイル通路 ７０ 油溜り室 ９０ シール部材 ９１ シールプレート ９２ ばね部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックと、 シリンダブロックの端面にバルブプレートを介して固定
   されるサイドブロックと、 前記サイドブロックのシリンダブロック側端面に形成さ
   れたポンプ収容室と、 前記シリンダブロックに回転可能に支持され、一端部が
   前記バルブプレートを貫通して前記ポンプ収容室内に突
   き出ている回転軸と、 前記シリンダブロックに形成され、潤滑油を溜める油溜
   り室と、 前記サイドブロックに形成され、隔壁によって仕切られ
   たオイル吸入室及びオイル吐出室と、 前記油溜り室の潤滑油を前記オイル吸入室に送る第１オ
   イル通路と、 前記回転軸に設けられ、前記オイル吐出室の潤滑油を所
   定の摺動部分に送る第２オイル通路と、 前記ポンプ収容室内で前記回転軸の一端部に軸方向移動
   可能に装着され、前記油溜り室の潤滑油を前記第１オイ
   ル通路を通じて前記オイル吸入室に吸い上げ、前記オイ
   ル吸入室の潤滑油を前記オイル吐出室に送り、更に前記
   第２オイル通路を通じて前記摺動部分に供給するギヤポ
   ンプとを備えた冷媒圧縮機において、 前記バルブプレートと前記ギヤポンプとの間に、前記ギ
   ヤポンプの一端面に付勢されるシールプレートを有する
   シール部材が配置されていることを特徴とする冷媒圧縮
   機。
2. 【請求項２】 前記シール部材が、前記シールプレート
   と、このシールプレートに一体に設けられ、前記シール
   プレートを前記ギヤポンプの一端面に押し当てる複数の
   舌片状のばね部とで構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の冷媒圧縮機。
3. 【請求項３】 複数の舌片状のばね部が、環状の前記シ
   ールプレートの内周縁及び外周縁に沿って配列されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒圧縮機。