ピストン型圧縮機
【課題】シャフトの回転による遠心分離作用を効果的に行って圧縮機外へのオイルの流出を効果的に低減しつつ、クランク室に収容される内部部品の冷却を促進できるピストン型圧縮機を提供する。
【解決手段】吸入口３０から流入された作動流体をクランク室７を経由せずに吸入室２７ａ，２７ｂへ直接導く第１の吸入経路と、吸入口３０から流入された作動流体をクランク室７を経由して吸入室２７ａ，２７ｂへ導く第２の吸入経路とを有し、第２の吸入経路を、クランク室７からシャフト内に形成された孔を介して吸入室２７ａ，２７ｂに導くオイル分離通路３２と、クランク室７からシャフト１２を経由しないでシリンダブロック１，２を通して吸入室２７ａ，２７ｂへ導くバイパス通路３３とを具備して構成する。
【解決手段】吸入口３０から流入された作動流体をクランク室７を経由せずに吸入室２７ａ，２７ｂへ直接導く第１の吸入経路と、吸入口３０から流入された作動流体をクランク室７を経由して吸入室２７ａ，２７ｂへ導く第２の吸入経路とを有し、第２の吸入経路を、クランク室７からシャフト内に形成された孔を介して吸入室２７ａ，２７ｂに導くオイル分離通路３２と、クランク室７からシャフト１２を経由しないでシリンダブロック１，２を通して吸入室２７ａ，２７ｂへ導くバイパス通路３３とを具備して構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機内の作動流体経路上で作動流体中に混在するオイルを分離することが可能な構造を備えたピストン型圧縮機に関し、特に車両用空調装置に用いられ、吸入口から吸入した作動流体を、クランク室を経由して吸入室へ導き、ピストンで圧縮した後に吐出室を介して吐出口から吐出させる作動流体経路を備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに用いられる圧縮機においては、圧縮機から外部サイクルにオイルが流出されると、圧縮機内のオイル不足を招くのみならず、オイルが冷媒と共にサイクルを循環することになり、冷凍効率が低下する不都合が生じる。
【０００３】
このような不都合を回避するために、本出願人は、先に、作動流体を吸入口からクランク室を経由して吸入室に導く圧縮機において、クランク室を貫通するシャフトに、シャフトの軸方向に沿って延びる軸孔と、この軸孔に連通し、シャフトの径方向に設けられてクランク室に開口する側孔とを少なくとも設け、クランク室に流入した作動流体を少なくともこの側孔及び軸孔を経由させて吸入室へ導くようにし、シャフトの回転による遠心分離作用を利用して、クランク室から吸入室へ流動しようとする作動流体中のオイルをクランク室に開口された側孔を流れる際に分離させるようにした構成を提案している（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このような構成においては、吸入口から流入した作動流体の全量をシャフトに形成された側孔や軸孔を通過させて吸入室へ導こうとすると、シャフトの側孔入口で作動流体の流速が早くなり、遠心分離が有効に作用せずに作動流体中に混在するオイルが吸入室へ吸い出されてしまい、結果として圧縮機外へのオイル流出量を十分に抑えることができない。
【０００５】
そこで、本出願人は、クランク室に流入した作動流体をシャフトを通過させて吸入室へ導く吸入経路に加えて、吸入口から吸入された作動流体をクランク室を経由せずに吸入室へ導く別の吸入経路を設け、吸入された作動流体の一部をクランク室からシャフト内を通過させ、残りを直接吸入室へ導くようにした構成を提案している（特許文献２参照）。
これにより、シャフトの側孔から吸い込まれる作動流体の流速が遅くなり、十分なオイル分離機能が得られるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５４７６号公報
【特許文献２】ＷＯ ２００８／０５６５３３ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、作動流体の一部のみをクランク室に導く上述の構成においては、クランク室に導入される作動流体の量が少なくなるため、クランク室内部の摺動部品を、クランク室に流入する作動流体により冷却する点において不利である。また、高温下のクランク室内において、摺動部位に摩耗が発生した場合、その摩耗粉が作動流体の流れによって除去されにくいという不都合がある。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、シャフトの回転による遠心分離作用を効果的に行って圧縮機外へのオイルの流出を効果的に低減しつつ、クランク室に収容される内部部品の冷却を促進して軸受け等の摺動部品の摩耗を抑制することが可能なピストン型圧縮機を提供することを主たる課題としている。
また、クランク室内の摺動部位で摩耗が発生した場合の摩耗粉の除去を図り、摺動部品に摩耗粉が付着することによる悪影響を抑えることをも課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明者らは、シャフトの回転による遠心分離作用を効果的に行うようにするためには、クランク室からシャフト内を流入する作動流体の流量を低減すればよいが、クランク室に供給される作動流体量が少なくなるとクランク室内の冷却効果が損なわれることになるため、クランク室に供給される冷媒流量を確保しつつ、シャフト内に流入する作動流体の流量を低減することができる構成について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、本発明に係るピストン型圧縮機は、クランク室に臨むシリンダボアが形成された少なくとも１つのシリンダブロックと、シリンダボア内を往復摺動するピストンと、吸入室及び吐出室が形成されてバルブプレートを介して前記シリンダブロックに接合される少なくとも１つのシリンダヘッドと、前記クランク室を貫通し、前記シリンダブロックに回転自在に支承されたシャフトと、前記クランク室に収容され、前記シャフトの回転により回転して前記ピストンを往復動させる斜板と、前記シリンダブロック又は前記シリンダヘッドに形成されて作動流体を吸入する吸入口及び吐出する吐出口とを有し、前記吸入口から吸入した作動流体を前記吸入室へ導き、前記ピストンにより圧縮した後に前記吐出室を介して前記吐出口から吐出させるピストン型圧縮機であって、前記シャフトに、軸方向に沿って設けられた軸孔と、この軸孔に連通し、前記シャフトの径方向に設けられて前記クランク室に開口する側孔とを少なくとも形成し、前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由せずに前記吸入室へ直接導く第１の吸入経路と、前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由して前記吸入室へ導く第２の吸入経路とを有し、前記第２の吸入経路は、前記クランク室から前記シャフトに形成された前記側孔及び前記軸孔を介して前記吸入室に導かれるオイル分離通路と、前記クランク室から前記シャフト内を経由せずに前記シリンダブロックを通して前記吸入室へ導かれるバイパス通路とを具備することを特徴としている。
【００１１】
したがって、クランク室から吸入室へ作動流体を導く第２の吸入経路が、バイパス通路とオイル分離通路とを並列に設けて構成されているので、クランク室に導かれた作動流体の全てをシャフトのみを介して（オイル分離通路のみを介して）吸入室へ導く従前の構成よりもクランク室へ流入する作動流体の量を多くすることができ、クランク室内の冷却を促進することが可能となる。また、クランク室に導かれた作動流体は、バイパス通路とオイル分離通路とに分かれて吸入室へ導かれるので、クランク室に導かれる作動流体量が多くなってもシャフトに形成された側孔を通過する作動流体量（作動流体の流速）を増加させることがなく、シャフトを通過する際のオイル分離機能が損なわれることはない。
このため、クランク室内の冷却を確保しつつ、シャフトの回転による遠心分離機能が維持されて、クランク室にオイルを残留させることが可能となる。
【００１２】
ここで、バイパス通路は、前記斜板を回転支持するスラスト軸受とこのスラスト軸受を受ける前記シリンダブロックに設けられたスラスト軸受受け面との間、より具体的には、スラスト軸受のスラストレースを受けるスラスト軸受受け面に設けられた溝を有して構成するとよい。
【００１３】
このような構成においては、特に冷却が不十分になりやすいスラスト軸受とシリンダブロックに設けられたスラスト軸受受け面との間に、クランク室から吸入室へ作動流体を流すバイパス通路の一部を構成する溝が形成されているので、スラスト軸受近傍を優先的に冷却することができ、スラスト軸受とこれを受けるスラスト軸受受け面の摩耗を低減することが可能となる。また、スラスト軸受近傍で発生し得る摩耗粉を、このバイパス通路を介してクランク室から排出させることが可能となる。
【００１４】
このようなバイパス通路の具体的構成としては、前記斜板を回転支持するスラスト軸受とシリンダブロックに設けられたスラスト軸受受け面との間に設けられた溝と、この溝に連通し、前記シャフトとこのシャフトを挿入するシャフト挿入孔との間の空間、及び前記シャフト挿入孔の内周面に開口するよう前記シリンダブロックに形成された通孔とにより構成するとよい。
このような構成においては、バイパス通路を入り組んだ構造にすることで、上述した作用効果に加えて、クランク室からのオイルの流出の懸念を回避することも可能となる。
【００１５】
さらに、特に、シャフトがハウジングに対してプレーンベアリングを介して回転自在に支承されている構成においては、前記バイパス通路をプレーンベアリングを迂回するようにシリンダブロックに設けるようにするとよい。
【００１６】
シャフトがプレーンベアリングを介してハウジングに支承されている構成においては、クランク室内の摺動部分で発生した摩耗粉がプレーンベアリングに付着すると、円滑なシャフトの回転が損なわれる不都合があるが、上述のような構成とすることで、クランク室内の摺動部分で発生した摩耗粉がバイパス通路を介して流れる作動流体によりプレーンベアリングに導かれることがなくなり、上述した不都合を回避することが可能となる。
【００１７】
また、前記通孔は、シャフトの軸心に対して作動流体が前記クランク室に流入される部位とは反対側に少なくとも１つ設けることが好ましい。このような構成とすることで、バイパス通路を構成する溝を複数設けた場合に、クランク室に流入した作動流体をその一部に偏ることなく導くことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、本発明によれば、圧縮機が吸入した作動流体をクランク室を経由せずに吸入室へ直接導く第１の吸入経路と、クランク室を経由して吸入室へ導く第２の吸入経路とを設け、この第２の吸入経路を、シャフトを経由して吸入室に導くオイル分離通路と、これと並列に設けられてシャフトを経由せずにシリンダブロックを通して吸入室に導くバイパス通路とを具備して構成したので、クランク室に導かれる作動流体を相対的に多くしつつ、シャフトを介して吸入室に導かれる作動流体の増加を抑えることができ、クランク室内の内部部品の冷却を確保することができると共に、シャフトのクランク室に開口する側孔を流れる作動流体の流速を抑えて、シャフトの回転に伴う遠心分離作用によるオイル分離を確保することが可能となる。
このため、クランク室内の摺動部品の信頼性を確保することができ、また、クランク室から吸い出されるオイルを低減することが可能となる。
【００１９】
特に、前記バイパス通路を、斜板を回転支持するスラスト軸受とこのスラスト軸受を受けるシリンダブロックに設けられたスラスト軸受受面との間に設けられる溝を有して構成することで、特に冷却が不十分になりやすいスラスト軸受近傍を優先的に冷却することが可能となり、その部分の摩耗を低減することが可能となる。
【００２０】
また、シャフトがハウジングに対してプレーンベアリングを介して回転自在に支承されている構成においては、バイパス通路をプレーンベアリングを迂回するようにハウジングに設けることにより、プレーンベアリング近傍の摩耗粉がバイパス通路を流れる作動流体に導かれて排出され、円滑なシャフトの回転を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るピストン型圧縮機の構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係るピストン型圧縮機のフロント側シリンダブロックと、リア側シリンダブロックとを示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係るピストン型圧縮機のフロント側シリンダブロックとリア側シリンダブロックとをクランク室側から見た図である。
【図４】図４は、本発明に係るピストン型圧縮機のフロントヘッドとリアヘッドとをシリンダブロック側から見た図である。
【図５】図５は、バイパス通路を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、バイパス通路をクランク室側から見た図であり、（ａ）はシャフトの軸方向から見た図、（ｂ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１において、冷媒を作動流体とする車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられる固定容量斜板式往復動型と称されるピストン型圧縮機が示されている。
車両用空調装置
【００２４】
この圧縮機は、フロント側シリンダブロック１と、このフロント側シリンダブロック１に組み付けられるリア側シリンダブロック２と、フロント側シリンダブロック１のフロント側（図中、左側）にバルブプレート３を介して組み付けられたフロントヘッド４と、リア側シリンダブロック２のリア側（図中、右側）にバルブプレート５を介して組み付けられたリアヘッド６とを有して構成されている。そして、これらフロントヘッド４、フロント側シリンダブロック１、リア側シリンダブロック２、及びリアヘッド６は、図示しない締結ボルトにより軸方向に締結され、圧縮機全体のハウジングを構成している。
【００２５】
フロント側シリンダブロック１とリア側シリンダブロック２とは、図２にも示すように、ガスケット１６を介して組みつけられており、内部には、それぞれのシリンダブロックを組み付けることによって画成されたクランク室７が形成されている。このクランク室７には、フロント側シリンダブロック１及びリア側シリンダブロック２に形成されたシャフト挿入孔８，９にプレーンベアリング１０，１１からなる軸受けを介して回転自在に支持され、一端がフロントヘッド４から突出するシャフト１２が配設されている。プレーンベアリング１０，１１は、後述するシャフト内通路の側孔の開口の妨げとならない位置に取り付けられている。また、シャフト１２の先端部とフロントヘッド４との間には、冷媒の漏洩を防止するためのシール部材１３が配され、フロントヘッド４から突出したシャフト１２の先端には、電磁クラッチ１４が取り付けられるようになっている。
【００２６】
それぞれのシリンダブロック１，２には、図３にも示されるように、シャフト挿入孔８，９に対して平行に、且つ、シャフトを中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア１５が形成されている。そして、それぞれのシリンダボア１５内には、両端に頭部１７ｂを有する両頭ピストン１７が往復摺動可能に挿入され、この両頭ピストン１７の頭部１７ｂとバルブプレート３，５との間に圧縮室１８が画成されている。
【００２７】
シャフト１２には、クランク室７に収容され、このシャフト１２と共に回転する斜板２０がシャフト１２と一体に形成されている。
この斜板２０は、フロント側シリンダブロック１及びリア側シリンダブロック２に対してスラスト軸受２１，２２を介して回転自在に支持されており、周縁部分が前後を挟み込むように設けられた半球状の一対のシュー２３ａ，２３ｂを介して両頭ピストン１７の中央部に形成された係留凹部１７ａに係留されている。したがって、シャフト１２が回転して斜板２０が回転すると、その回転運動がシュー２３ａ，２３ｂを介して両頭ピストン１７の往復運動に変換され、圧縮室１８の容積が変化するようになっている。
【００２８】
それぞれのバルブプレート３，５には、シリンダブロック側端面に設けられた吸入バルブによって開閉される吸入孔３ａ，５ａ，と、シリンダヘッド側端面に設けられた吐出バルブによって開閉される吐出孔３ｂ，５ｂとがそれぞれのシリンダボアに対応して形成されている。また、フロントヘッド４とリアヘッド６とには、図４にも示されるように、圧縮室１８に供給する冷媒を収容するための吸入室２７ａ，２７ｂと圧縮室１８から吐出した冷媒を収容するための吐出室２８ａ，２８ｂとがそれぞれ形成されている。この例において、吸入室２７ａ，２７ｂはそれぞれのヘッド４，６の略中央に形成され、吐出室２８ａ，２８ｂは吸入室２７ａ，２７ｂの周囲に形成されている。
【００２９】
また、ハウジングを構成するリア側シリンダブロック２には、外部サイクルから冷媒を吸入するための吸入口３０と、吐出室２８ａ，２８ｂに連通し、圧縮した冷媒を吐出するための吐出口３１とが形成されている。
【００３０】
本構成例において、吸入口３０から吸入室２７ａ，２７ｂに至る吸入経路は、吸入口３０から流入された冷媒を前記クランク室７を経由せずに直接吸入室２７ａ，２７ｂへ導く第１の吸入経路と、吸入口３０に連通するクランク室７を介して吸入室に導く第２の吸入経路とを有して構成されている。また、この第２の吸入経路は、さらに、クランク室７を貫通するシャフト１２に形成されたシャフト内の通路を経由してフロントヘッド４及びリアヘッド６のそれぞれの吸入室２７ａ，２７ｂに至るオイル分離通路３２と、このオイル分離通路３２とは並列に設けられ、前記クランク室７からシャフト１２をバイパスしてシリンダブロック１．２を通して吸入室２７ａ，２７ｂに至るバイパス通路３３とを有して構成されている。
【００３１】
より具体的には、クランク室７の外側に吸入口３０と接続する軸方向に延設された軸方向通路３４を形成し、前記第１の吸入経路は、クランク室７の外側に形成された前記軸方向通路３４をフロントヘッド４及びリアヘッド６にかけて延設して、バルブプレート３，５に形成された通孔３ｃ，５ｃを介してフロントヘッド４とリアヘッド６とに形成された導入室３５ａ，３５ｂに連通し、また、フロントヘッド４及びリアヘッド６のそれぞれに吐出室２８ａ，２８ｂと干渉しないように径方向に穿設された径方向通路３６ａ，３６ｂを形成し、この径方向通路３６ａ，３６ｂにより導入室３５ａ，３５ｂと吸入室２７ａ，２７ｂとを接続して構成されており、吸入口３０から吸入された冷媒の一部を、クランク室７を経由しないで圧縮機前後の吸入室２７ａ，２７ｂへ導くようにしている。
【００３２】
また、第２の吸入経路は、軸方向通路３４の途中にクランク室７に連通する開口部３９を設け、この開口部３９からクランク室に作動流体を導き、その後、吸入室に導くもので、オイル分離通路３２は、シャフト１２内に、リア側先端からフロント側へ軸方向に沿って穿設されると共にリア側の開口端がリアヘッド６に設けられた吸入室２７ｂに開口する軸孔３２ａと、この軸孔３２ａに連通し、シャフト１２の径方向に設けられてクランク室７に開口する流入側側孔３２ｂと、軸孔３２ａに連通し、シャフト１２の径方向に設けられてフロントヘッド４に形成された吸入室２７ａに開口する流出側側孔３２ｃとから構成されている。
【００３３】
これに対して、バイパス通路３３は、図５にも示されるように、斜板２０を回転支持するスラスト軸受２１，２２とこのスラスト軸受２１，２２を受けるシリンダブロック１，２に設けられたスラスト軸受受面４０との間に設けられた溝４１と、前記シャフト１２とこれを挿入するシャフト挿入孔８，９との間の空間４２と、シリンダブロック１，２に形成され、一端がシャフト挿入孔８，９の内壁面に開口し、他端がバルブプレート３，５に形成された通孔３ｄ、５ｄを介して吸入室２７ａ，２７ｂに連通するブロック貫通孔４３とから構成されている。
【００３４】
より具体的には、溝４１は、スラスト軸受２１，２２のスラストレースが接触するシリンダブロック１，２のスラスト軸受受面４０に、図６にも示されるように、放射状に溝を形成し、この放射状の溝４１をスラスト軸受２１，２２のスラストレースが当接する部位よりも外側の部位からシャフト挿入孔８，９にかけて形成することにより構成されており、この例では、周方向に略等間隔に形成せれた５つのシリンダボア１５のそれぞれの隣り合うシリンダボア間に形成されている。
【００３５】
また、ブロック貫通孔４３は、シャフト１２を回転可能に支持するプレーンベアリング１０，１１よりも手前側（クランク室側）で一端がシャフト挿入孔８，９の内周面に開口し、前記溝４１を通ってシャフト１２とシャフト挿入孔８，９との間の空間４２を介して流出する作動流体をプレーンベアリング１０，１１を迂回させて吸入室２７ａ，２７ｂに導くようにしている。
この例では、シリンダブロック１，２の反クランク室側からシャフト１２の軸心と略平行に穿設された複数の有底の平行穴（鋳抜き孔）４３ｂと、シャフト挿入孔８の内周面にシャフトの軸心に対して所定の角度で穿設された傾斜孔４３ａとによってブロック貫通孔４３を構成し、シャフト挿入孔８，９とシャフト１２の間の空間４２を傾斜孔４３ａを介して平行穴４３ｂに連通させるようにしている。
【００３６】
また、この例では、ブロック貫通孔４３（傾斜孔４３ａ）が、シャフト１２の軸心に対して作動流体がクランク室７に流入される開口部３９とは反対側（開口部３９から見てシャフト１２の軸心より遠い側）に２つ設けられている（図６（ｂ）参照）。図１においては、説明の便宜上、傾斜孔４３ａを設けた位置がシャフト１２の上側に描かれているが、図６（ｂ）に示されるように、シャフト１２の軸心に対して開口部３９と反対側に設けることにより、クランク室７に流入した作動流体をバイパス通路３３を構成する複数の溝４１の一部に偏ることなく導くことが可能となる。
【００３７】
ここで、吸入口３０から流入した作動流体の分配割合は、例えば、以下のように設定されている。
先ず、吸入口３０からクランク室７を経由せずに直接吸入室２７ａ，２７ｂへ導く流量を、フロント側、リア側のそれぞれについて全体の吸入量の約３５％づつとし、クランク室７へ導く流用を全体の吸入量の約３０％とするように通路断面を設定する。この例においては、吸入口３０からフロント側又はリア側の吸入室２７ａ，２７ｂへ直接導く第１の吸入経路は、経路の最小通路断面が約φ１２孔相当（直径約１２ｍｍの円相当）に設定されており、圧力損失が性能上許容できるレベルに大きく形成されている。
また、クランク室７に流入された流量のうち、オイル分離通路３２（シャフト１２の流入側側孔３２ｂ、軸孔３２ａ、流出側側孔３２ｃ）を介して吸入室２７ａ，２７ｂに導かれる流量を約４０％（全体の吸入流量の約１２％）とし、バイパス通路３３を介して吸入室２７ａ，２７ｂに導かれる流量を約６０％（全体の吸入流量の約１８％）としている。
【００３８】
したがって、上述の構成においては、吸入口３０から直接吸入室２７ａ，２７ｂへ導かれる第１の吸入経路を設けて、クランク室７に流入される流量を減らしているが、クランク室７から吸入室２７ａ，２７ｂへ作動流体を導く第２の吸入経路は、バイパス通路３３とオイル分離通路３２とを並列に設けて構成されているので、第２の吸入経路をシャフト１２内を通って吸入室２７ａ，２７ｂに導くオイル分離通路のみとしている従前の構成よりもクランク室に流入する作動流体の量を相対的に多くすることが可能となる。
【００３９】
また、クランク室に導かれた作動流体は、バイパス通路とオイル分離通路とに分かれて吸入室へ導かれるので、クランク室に導かれる作動流体量が多くなってもシャフト１２に形成された流入側側孔３２ｂを通過する作動流体量（作動流体の流速）を抑えることが可能になる。
【００４０】
このため、クランク室に流入する作動流体量を多くしてクランク室内の冷却を確保することができ、また、クランク室内に導かれた作動流体の一部をバイパス通路３３を経由して吸入室に導くので、シャフト１２の流入側側孔３２ｂに流入する作動流体の流速が抑えられ、クランク室７内のオイル混じりの冷媒は、シャフト１２の回転による遠心分離作用によりオイルが分離されることとなり、クランク室にオイルを残留させることが可能となる。
【００４１】
尚、吸入口３０からクランク室７を経由せずに直接吸入室２７ａ，２７ｂへ吸入された冷媒は、オイルを含んだまま圧縮され、そのまま外部冷凍サイクルへ吐出されるが、冷凍サイクルを循環して再び圧縮機へ吸入される際に、その一部が第２の吸入経路に分配されてオイル分離されることとなるので、このプロセスが連続的に行われるうちに、冷凍回路を循環するオイルが確実に分離されクランク室内に保持されることとなる。
【００４２】
また、上述の構成によれば、バイパス通路３３を構成する溝４１が、斜板２０を回転支持するスラスト軸受２１，２２とこのスラスト軸受を受けるシリンダブロック１，２に設けられたスラスト軸受受面４０との間に設けられているので、スラスト軸受２１，２２を優先的に冷却することができ、スラスト軸受近傍の摩耗を低減することが可能になると共に、スラスト軸受の摩耗で発生した摩耗粉を、このバイパス通路を介してクランク室から排出させることが可能となる。
【００４３】
さらに、バイパス通路３３は、プレーンベアリング１０，１１を迂回するように設けられているので、バイパス通路３３を介して流れる作動流体中の摩耗粉がプレーンベアリングに導かれることがなくなり、シャフト１２の円滑な回転を確保することが可能となり、また、上述のようにバイパス通路３３を、溝４１と、シャフト１２とこれを挿入するシャフト挿入孔８，９との間の空間と、シャフト挿入孔８，９の内周面に開口するようシリンダブロック１，２に形成されたブロック貫通孔４３とにより構成して、入り組んだ構造としているので、クランク室７からバイパス通路３３を介して吸入室へ流出するオイルの流出も抑制することが可能となる。
【００４４】
尚、上述の実施例においては、両頭ピストンを備えたピストン型固定容量圧縮機に適用した場合について説明したが、シャフトに対する傾斜角度が固定された斜板によって片頭ピストンを往復摺動させる固定容量型圧縮機にも同様に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ フロント側シリンダブロック
２ リア側シリンダブロック
４ フロントヘッド
６ リアヘッド
７ クランク室
８，９ シャフト挿入孔
１０，１１ プレーンベアリング
１２ シャフト
１５ シリンダボア
１７ ピストン
２０ 斜板
２１，２２ スラスト軸受
２７ａ，２７ｂ 吸入室
２８ａ，２８ｂ 吐出室
３０ 吸入口
３１ 吐出口
３２ オイル分離通路
３２ａ 軸孔
３２ｂ 流入側側孔
３２ｃ 流出側側孔
３３ バイパス通路
４０ スラスト軸受受面
４１ 溝
４２ 空間
４３ ブロック貫通孔
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機内の作動流体経路上で作動流体中に混在するオイルを分離することが可能な構造を備えたピストン型圧縮機に関し、特に車両用空調装置に用いられ、吸入口から吸入した作動流体を、クランク室を経由して吸入室へ導き、ピストンで圧縮した後に吐出室を介して吐出口から吐出させる作動流体経路を備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに用いられる圧縮機においては、圧縮機から外部サイクルにオイルが流出されると、圧縮機内のオイル不足を招くのみならず、オイルが冷媒と共にサイクルを循環することになり、冷凍効率が低下する不都合が生じる。
【０００３】
このような不都合を回避するために、本出願人は、先に、作動流体を吸入口からクランク室を経由して吸入室に導く圧縮機において、クランク室を貫通するシャフトに、シャフトの軸方向に沿って延びる軸孔と、この軸孔に連通し、シャフトの径方向に設けられてクランク室に開口する側孔とを少なくとも設け、クランク室に流入した作動流体を少なくともこの側孔及び軸孔を経由させて吸入室へ導くようにし、シャフトの回転による遠心分離作用を利用して、クランク室から吸入室へ流動しようとする作動流体中のオイルをクランク室に開口された側孔を流れる際に分離させるようにした構成を提案している（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このような構成においては、吸入口から流入した作動流体の全量をシャフトに形成された側孔や軸孔を通過させて吸入室へ導こうとすると、シャフトの側孔入口で作動流体の流速が早くなり、遠心分離が有効に作用せずに作動流体中に混在するオイルが吸入室へ吸い出されてしまい、結果として圧縮機外へのオイル流出量を十分に抑えることができない。
【０００５】
そこで、本出願人は、クランク室に流入した作動流体をシャフトを通過させて吸入室へ導く吸入経路に加えて、吸入口から吸入された作動流体をクランク室を経由せずに吸入室へ導く別の吸入経路を設け、吸入された作動流体の一部をクランク室からシャフト内を通過させ、残りを直接吸入室へ導くようにした構成を提案している（特許文献２参照）。
これにより、シャフトの側孔から吸い込まれる作動流体の流速が遅くなり、十分なオイル分離機能が得られるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５４７６号公報
【特許文献２】ＷＯ ２００８／０５６５３３ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、作動流体の一部のみをクランク室に導く上述の構成においては、クランク室に導入される作動流体の量が少なくなるため、クランク室内部の摺動部品を、クランク室に流入する作動流体により冷却する点において不利である。また、高温下のクランク室内において、摺動部位に摩耗が発生した場合、その摩耗粉が作動流体の流れによって除去されにくいという不都合がある。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、シャフトの回転による遠心分離作用を効果的に行って圧縮機外へのオイルの流出を効果的に低減しつつ、クランク室に収容される内部部品の冷却を促進して軸受け等の摺動部品の摩耗を抑制することが可能なピストン型圧縮機を提供することを主たる課題としている。
また、クランク室内の摺動部位で摩耗が発生した場合の摩耗粉の除去を図り、摺動部品に摩耗粉が付着することによる悪影響を抑えることをも課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明者らは、シャフトの回転による遠心分離作用を効果的に行うようにするためには、クランク室からシャフト内を流入する作動流体の流量を低減すればよいが、クランク室に供給される作動流体量が少なくなるとクランク室内の冷却効果が損なわれることになるため、クランク室に供給される冷媒流量を確保しつつ、シャフト内に流入する作動流体の流量を低減することができる構成について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、本発明に係るピストン型圧縮機は、クランク室に臨むシリンダボアが形成された少なくとも１つのシリンダブロックと、シリンダボア内を往復摺動するピストンと、吸入室及び吐出室が形成されてバルブプレートを介して前記シリンダブロックに接合される少なくとも１つのシリンダヘッドと、前記クランク室を貫通し、前記シリンダブロックに回転自在に支承されたシャフトと、前記クランク室に収容され、前記シャフトの回転により回転して前記ピストンを往復動させる斜板と、前記シリンダブロック又は前記シリンダヘッドに形成されて作動流体を吸入する吸入口及び吐出する吐出口とを有し、前記吸入口から吸入した作動流体を前記吸入室へ導き、前記ピストンにより圧縮した後に前記吐出室を介して前記吐出口から吐出させるピストン型圧縮機であって、前記シャフトに、軸方向に沿って設けられた軸孔と、この軸孔に連通し、前記シャフトの径方向に設けられて前記クランク室に開口する側孔とを少なくとも形成し、前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由せずに前記吸入室へ直接導く第１の吸入経路と、前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由して前記吸入室へ導く第２の吸入経路とを有し、前記第２の吸入経路は、前記クランク室から前記シャフトに形成された前記側孔及び前記軸孔を介して前記吸入室に導かれるオイル分離通路と、前記クランク室から前記シャフト内を経由せずに前記シリンダブロックを通して前記吸入室へ導かれるバイパス通路とを具備することを特徴としている。
【００１１】
したがって、クランク室から吸入室へ作動流体を導く第２の吸入経路が、バイパス通路とオイル分離通路とを並列に設けて構成されているので、クランク室に導かれた作動流体の全てをシャフトのみを介して（オイル分離通路のみを介して）吸入室へ導く従前の構成よりもクランク室へ流入する作動流体の量を多くすることができ、クランク室内の冷却を促進することが可能となる。また、クランク室に導かれた作動流体は、バイパス通路とオイル分離通路とに分かれて吸入室へ導かれるので、クランク室に導かれる作動流体量が多くなってもシャフトに形成された側孔を通過する作動流体量（作動流体の流速）を増加させることがなく、シャフトを通過する際のオイル分離機能が損なわれることはない。
このため、クランク室内の冷却を確保しつつ、シャフトの回転による遠心分離機能が維持されて、クランク室にオイルを残留させることが可能となる。
【００１２】
ここで、バイパス通路は、前記斜板を回転支持するスラスト軸受とこのスラスト軸受を受ける前記シリンダブロックに設けられたスラスト軸受受け面との間、より具体的には、スラスト軸受のスラストレースを受けるスラスト軸受受け面に設けられた溝を有して構成するとよい。
【００１３】
このような構成においては、特に冷却が不十分になりやすいスラスト軸受とシリンダブロックに設けられたスラスト軸受受け面との間に、クランク室から吸入室へ作動流体を流すバイパス通路の一部を構成する溝が形成されているので、スラスト軸受近傍を優先的に冷却することができ、スラスト軸受とこれを受けるスラスト軸受受け面の摩耗を低減することが可能となる。また、スラスト軸受近傍で発生し得る摩耗粉を、このバイパス通路を介してクランク室から排出させることが可能となる。
【００１４】
このようなバイパス通路の具体的構成としては、前記斜板を回転支持するスラスト軸受とシリンダブロックに設けられたスラスト軸受受け面との間に設けられた溝と、この溝に連通し、前記シャフトとこのシャフトを挿入するシャフト挿入孔との間の空間、及び前記シャフト挿入孔の内周面に開口するよう前記シリンダブロックに形成された通孔とにより構成するとよい。
このような構成においては、バイパス通路を入り組んだ構造にすることで、上述した作用効果に加えて、クランク室からのオイルの流出の懸念を回避することも可能となる。
【００１５】
さらに、特に、シャフトがハウジングに対してプレーンベアリングを介して回転自在に支承されている構成においては、前記バイパス通路をプレーンベアリングを迂回するようにシリンダブロックに設けるようにするとよい。
【００１６】
シャフトがプレーンベアリングを介してハウジングに支承されている構成においては、クランク室内の摺動部分で発生した摩耗粉がプレーンベアリングに付着すると、円滑なシャフトの回転が損なわれる不都合があるが、上述のような構成とすることで、クランク室内の摺動部分で発生した摩耗粉がバイパス通路を介して流れる作動流体によりプレーンベアリングに導かれることがなくなり、上述した不都合を回避することが可能となる。
【００１７】
また、前記通孔は、シャフトの軸心に対して作動流体が前記クランク室に流入される部位とは反対側に少なくとも１つ設けることが好ましい。このような構成とすることで、バイパス通路を構成する溝を複数設けた場合に、クランク室に流入した作動流体をその一部に偏ることなく導くことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、本発明によれば、圧縮機が吸入した作動流体をクランク室を経由せずに吸入室へ直接導く第１の吸入経路と、クランク室を経由して吸入室へ導く第２の吸入経路とを設け、この第２の吸入経路を、シャフトを経由して吸入室に導くオイル分離通路と、これと並列に設けられてシャフトを経由せずにシリンダブロックを通して吸入室に導くバイパス通路とを具備して構成したので、クランク室に導かれる作動流体を相対的に多くしつつ、シャフトを介して吸入室に導かれる作動流体の増加を抑えることができ、クランク室内の内部部品の冷却を確保することができると共に、シャフトのクランク室に開口する側孔を流れる作動流体の流速を抑えて、シャフトの回転に伴う遠心分離作用によるオイル分離を確保することが可能となる。
このため、クランク室内の摺動部品の信頼性を確保することができ、また、クランク室から吸い出されるオイルを低減することが可能となる。
【００１９】
特に、前記バイパス通路を、斜板を回転支持するスラスト軸受とこのスラスト軸受を受けるシリンダブロックに設けられたスラスト軸受受面との間に設けられる溝を有して構成することで、特に冷却が不十分になりやすいスラスト軸受近傍を優先的に冷却することが可能となり、その部分の摩耗を低減することが可能となる。
【００２０】
また、シャフトがハウジングに対してプレーンベアリングを介して回転自在に支承されている構成においては、バイパス通路をプレーンベアリングを迂回するようにハウジングに設けることにより、プレーンベアリング近傍の摩耗粉がバイパス通路を流れる作動流体に導かれて排出され、円滑なシャフトの回転を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るピストン型圧縮機の構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係るピストン型圧縮機のフロント側シリンダブロックと、リア側シリンダブロックとを示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係るピストン型圧縮機のフロント側シリンダブロックとリア側シリンダブロックとをクランク室側から見た図である。
【図４】図４は、本発明に係るピストン型圧縮機のフロントヘッドとリアヘッドとをシリンダブロック側から見た図である。
【図５】図５は、バイパス通路を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、バイパス通路をクランク室側から見た図であり、（ａ）はシャフトの軸方向から見た図、（ｂ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１において、冷媒を作動流体とする車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられる固定容量斜板式往復動型と称されるピストン型圧縮機が示されている。
車両用空調装置
【００２４】
この圧縮機は、フロント側シリンダブロック１と、このフロント側シリンダブロック１に組み付けられるリア側シリンダブロック２と、フロント側シリンダブロック１のフロント側（図中、左側）にバルブプレート３を介して組み付けられたフロントヘッド４と、リア側シリンダブロック２のリア側（図中、右側）にバルブプレート５を介して組み付けられたリアヘッド６とを有して構成されている。そして、これらフロントヘッド４、フロント側シリンダブロック１、リア側シリンダブロック２、及びリアヘッド６は、図示しない締結ボルトにより軸方向に締結され、圧縮機全体のハウジングを構成している。
【００２５】
フロント側シリンダブロック１とリア側シリンダブロック２とは、図２にも示すように、ガスケット１６を介して組みつけられており、内部には、それぞれのシリンダブロックを組み付けることによって画成されたクランク室７が形成されている。このクランク室７には、フロント側シリンダブロック１及びリア側シリンダブロック２に形成されたシャフト挿入孔８，９にプレーンベアリング１０，１１からなる軸受けを介して回転自在に支持され、一端がフロントヘッド４から突出するシャフト１２が配設されている。プレーンベアリング１０，１１は、後述するシャフト内通路の側孔の開口の妨げとならない位置に取り付けられている。また、シャフト１２の先端部とフロントヘッド４との間には、冷媒の漏洩を防止するためのシール部材１３が配され、フロントヘッド４から突出したシャフト１２の先端には、電磁クラッチ１４が取り付けられるようになっている。
【００２６】
それぞれのシリンダブロック１，２には、図３にも示されるように、シャフト挿入孔８，９に対して平行に、且つ、シャフトを中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア１５が形成されている。そして、それぞれのシリンダボア１５内には、両端に頭部１７ｂを有する両頭ピストン１７が往復摺動可能に挿入され、この両頭ピストン１７の頭部１７ｂとバルブプレート３，５との間に圧縮室１８が画成されている。
【００２７】
シャフト１２には、クランク室７に収容され、このシャフト１２と共に回転する斜板２０がシャフト１２と一体に形成されている。
この斜板２０は、フロント側シリンダブロック１及びリア側シリンダブロック２に対してスラスト軸受２１，２２を介して回転自在に支持されており、周縁部分が前後を挟み込むように設けられた半球状の一対のシュー２３ａ，２３ｂを介して両頭ピストン１７の中央部に形成された係留凹部１７ａに係留されている。したがって、シャフト１２が回転して斜板２０が回転すると、その回転運動がシュー２３ａ，２３ｂを介して両頭ピストン１７の往復運動に変換され、圧縮室１８の容積が変化するようになっている。
【００２８】
それぞれのバルブプレート３，５には、シリンダブロック側端面に設けられた吸入バルブによって開閉される吸入孔３ａ，５ａ，と、シリンダヘッド側端面に設けられた吐出バルブによって開閉される吐出孔３ｂ，５ｂとがそれぞれのシリンダボアに対応して形成されている。また、フロントヘッド４とリアヘッド６とには、図４にも示されるように、圧縮室１８に供給する冷媒を収容するための吸入室２７ａ，２７ｂと圧縮室１８から吐出した冷媒を収容するための吐出室２８ａ，２８ｂとがそれぞれ形成されている。この例において、吸入室２７ａ，２７ｂはそれぞれのヘッド４，６の略中央に形成され、吐出室２８ａ，２８ｂは吸入室２７ａ，２７ｂの周囲に形成されている。
【００２９】
また、ハウジングを構成するリア側シリンダブロック２には、外部サイクルから冷媒を吸入するための吸入口３０と、吐出室２８ａ，２８ｂに連通し、圧縮した冷媒を吐出するための吐出口３１とが形成されている。
【００３０】
本構成例において、吸入口３０から吸入室２７ａ，２７ｂに至る吸入経路は、吸入口３０から流入された冷媒を前記クランク室７を経由せずに直接吸入室２７ａ，２７ｂへ導く第１の吸入経路と、吸入口３０に連通するクランク室７を介して吸入室に導く第２の吸入経路とを有して構成されている。また、この第２の吸入経路は、さらに、クランク室７を貫通するシャフト１２に形成されたシャフト内の通路を経由してフロントヘッド４及びリアヘッド６のそれぞれの吸入室２７ａ，２７ｂに至るオイル分離通路３２と、このオイル分離通路３２とは並列に設けられ、前記クランク室７からシャフト１２をバイパスしてシリンダブロック１．２を通して吸入室２７ａ，２７ｂに至るバイパス通路３３とを有して構成されている。
【００３１】
より具体的には、クランク室７の外側に吸入口３０と接続する軸方向に延設された軸方向通路３４を形成し、前記第１の吸入経路は、クランク室７の外側に形成された前記軸方向通路３４をフロントヘッド４及びリアヘッド６にかけて延設して、バルブプレート３，５に形成された通孔３ｃ，５ｃを介してフロントヘッド４とリアヘッド６とに形成された導入室３５ａ，３５ｂに連通し、また、フロントヘッド４及びリアヘッド６のそれぞれに吐出室２８ａ，２８ｂと干渉しないように径方向に穿設された径方向通路３６ａ，３６ｂを形成し、この径方向通路３６ａ，３６ｂにより導入室３５ａ，３５ｂと吸入室２７ａ，２７ｂとを接続して構成されており、吸入口３０から吸入された冷媒の一部を、クランク室７を経由しないで圧縮機前後の吸入室２７ａ，２７ｂへ導くようにしている。
【００３２】
また、第２の吸入経路は、軸方向通路３４の途中にクランク室７に連通する開口部３９を設け、この開口部３９からクランク室に作動流体を導き、その後、吸入室に導くもので、オイル分離通路３２は、シャフト１２内に、リア側先端からフロント側へ軸方向に沿って穿設されると共にリア側の開口端がリアヘッド６に設けられた吸入室２７ｂに開口する軸孔３２ａと、この軸孔３２ａに連通し、シャフト１２の径方向に設けられてクランク室７に開口する流入側側孔３２ｂと、軸孔３２ａに連通し、シャフト１２の径方向に設けられてフロントヘッド４に形成された吸入室２７ａに開口する流出側側孔３２ｃとから構成されている。
【００３３】
これに対して、バイパス通路３３は、図５にも示されるように、斜板２０を回転支持するスラスト軸受２１，２２とこのスラスト軸受２１，２２を受けるシリンダブロック１，２に設けられたスラスト軸受受面４０との間に設けられた溝４１と、前記シャフト１２とこれを挿入するシャフト挿入孔８，９との間の空間４２と、シリンダブロック１，２に形成され、一端がシャフト挿入孔８，９の内壁面に開口し、他端がバルブプレート３，５に形成された通孔３ｄ、５ｄを介して吸入室２７ａ，２７ｂに連通するブロック貫通孔４３とから構成されている。
【００３４】
より具体的には、溝４１は、スラスト軸受２１，２２のスラストレースが接触するシリンダブロック１，２のスラスト軸受受面４０に、図６にも示されるように、放射状に溝を形成し、この放射状の溝４１をスラスト軸受２１，２２のスラストレースが当接する部位よりも外側の部位からシャフト挿入孔８，９にかけて形成することにより構成されており、この例では、周方向に略等間隔に形成せれた５つのシリンダボア１５のそれぞれの隣り合うシリンダボア間に形成されている。
【００３５】
また、ブロック貫通孔４３は、シャフト１２を回転可能に支持するプレーンベアリング１０，１１よりも手前側（クランク室側）で一端がシャフト挿入孔８，９の内周面に開口し、前記溝４１を通ってシャフト１２とシャフト挿入孔８，９との間の空間４２を介して流出する作動流体をプレーンベアリング１０，１１を迂回させて吸入室２７ａ，２７ｂに導くようにしている。
この例では、シリンダブロック１，２の反クランク室側からシャフト１２の軸心と略平行に穿設された複数の有底の平行穴（鋳抜き孔）４３ｂと、シャフト挿入孔８の内周面にシャフトの軸心に対して所定の角度で穿設された傾斜孔４３ａとによってブロック貫通孔４３を構成し、シャフト挿入孔８，９とシャフト１２の間の空間４２を傾斜孔４３ａを介して平行穴４３ｂに連通させるようにしている。
【００３６】
また、この例では、ブロック貫通孔４３（傾斜孔４３ａ）が、シャフト１２の軸心に対して作動流体がクランク室７に流入される開口部３９とは反対側（開口部３９から見てシャフト１２の軸心より遠い側）に２つ設けられている（図６（ｂ）参照）。図１においては、説明の便宜上、傾斜孔４３ａを設けた位置がシャフト１２の上側に描かれているが、図６（ｂ）に示されるように、シャフト１２の軸心に対して開口部３９と反対側に設けることにより、クランク室７に流入した作動流体をバイパス通路３３を構成する複数の溝４１の一部に偏ることなく導くことが可能となる。
【００３７】
ここで、吸入口３０から流入した作動流体の分配割合は、例えば、以下のように設定されている。
先ず、吸入口３０からクランク室７を経由せずに直接吸入室２７ａ，２７ｂへ導く流量を、フロント側、リア側のそれぞれについて全体の吸入量の約３５％づつとし、クランク室７へ導く流用を全体の吸入量の約３０％とするように通路断面を設定する。この例においては、吸入口３０からフロント側又はリア側の吸入室２７ａ，２７ｂへ直接導く第１の吸入経路は、経路の最小通路断面が約φ１２孔相当（直径約１２ｍｍの円相当）に設定されており、圧力損失が性能上許容できるレベルに大きく形成されている。
また、クランク室７に流入された流量のうち、オイル分離通路３２（シャフト１２の流入側側孔３２ｂ、軸孔３２ａ、流出側側孔３２ｃ）を介して吸入室２７ａ，２７ｂに導かれる流量を約４０％（全体の吸入流量の約１２％）とし、バイパス通路３３を介して吸入室２７ａ，２７ｂに導かれる流量を約６０％（全体の吸入流量の約１８％）としている。
【００３８】
したがって、上述の構成においては、吸入口３０から直接吸入室２７ａ，２７ｂへ導かれる第１の吸入経路を設けて、クランク室７に流入される流量を減らしているが、クランク室７から吸入室２７ａ，２７ｂへ作動流体を導く第２の吸入経路は、バイパス通路３３とオイル分離通路３２とを並列に設けて構成されているので、第２の吸入経路をシャフト１２内を通って吸入室２７ａ，２７ｂに導くオイル分離通路のみとしている従前の構成よりもクランク室に流入する作動流体の量を相対的に多くすることが可能となる。
【００３９】
また、クランク室に導かれた作動流体は、バイパス通路とオイル分離通路とに分かれて吸入室へ導かれるので、クランク室に導かれる作動流体量が多くなってもシャフト１２に形成された流入側側孔３２ｂを通過する作動流体量（作動流体の流速）を抑えることが可能になる。
【００４０】
このため、クランク室に流入する作動流体量を多くしてクランク室内の冷却を確保することができ、また、クランク室内に導かれた作動流体の一部をバイパス通路３３を経由して吸入室に導くので、シャフト１２の流入側側孔３２ｂに流入する作動流体の流速が抑えられ、クランク室７内のオイル混じりの冷媒は、シャフト１２の回転による遠心分離作用によりオイルが分離されることとなり、クランク室にオイルを残留させることが可能となる。
【００４１】
尚、吸入口３０からクランク室７を経由せずに直接吸入室２７ａ，２７ｂへ吸入された冷媒は、オイルを含んだまま圧縮され、そのまま外部冷凍サイクルへ吐出されるが、冷凍サイクルを循環して再び圧縮機へ吸入される際に、その一部が第２の吸入経路に分配されてオイル分離されることとなるので、このプロセスが連続的に行われるうちに、冷凍回路を循環するオイルが確実に分離されクランク室内に保持されることとなる。
【００４２】
また、上述の構成によれば、バイパス通路３３を構成する溝４１が、斜板２０を回転支持するスラスト軸受２１，２２とこのスラスト軸受を受けるシリンダブロック１，２に設けられたスラスト軸受受面４０との間に設けられているので、スラスト軸受２１，２２を優先的に冷却することができ、スラスト軸受近傍の摩耗を低減することが可能になると共に、スラスト軸受の摩耗で発生した摩耗粉を、このバイパス通路を介してクランク室から排出させることが可能となる。
【００４３】
さらに、バイパス通路３３は、プレーンベアリング１０，１１を迂回するように設けられているので、バイパス通路３３を介して流れる作動流体中の摩耗粉がプレーンベアリングに導かれることがなくなり、シャフト１２の円滑な回転を確保することが可能となり、また、上述のようにバイパス通路３３を、溝４１と、シャフト１２とこれを挿入するシャフト挿入孔８，９との間の空間と、シャフト挿入孔８，９の内周面に開口するようシリンダブロック１，２に形成されたブロック貫通孔４３とにより構成して、入り組んだ構造としているので、クランク室７からバイパス通路３３を介して吸入室へ流出するオイルの流出も抑制することが可能となる。
【００４４】
尚、上述の実施例においては、両頭ピストンを備えたピストン型固定容量圧縮機に適用した場合について説明したが、シャフトに対する傾斜角度が固定された斜板によって片頭ピストンを往復摺動させる固定容量型圧縮機にも同様に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ フロント側シリンダブロック
２ リア側シリンダブロック
４ フロントヘッド
６ リアヘッド
７ クランク室
８，９ シャフト挿入孔
１０，１１ プレーンベアリング
１２ シャフト
１５ シリンダボア
１７ ピストン
２０ 斜板
２１，２２ スラスト軸受
２７ａ，２７ｂ 吸入室
２８ａ，２８ｂ 吐出室
３０ 吸入口
３１ 吐出口
３２ オイル分離通路
３２ａ 軸孔
３２ｂ 流入側側孔
３２ｃ 流出側側孔
３３ バイパス通路
４０ スラスト軸受受面
４１ 溝
４２ 空間
４３ ブロック貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室に臨むシリンダボアが形成された少なくとも１つのシリンダブロックと、シリンダボア内を往復摺動するピストンと、吸入室及び吐出室が形成されてバルブプレートを介して前記シリンダブロックに接合される少なくとも１つのシリンダヘッドと、前記クランク室を貫通し、前記シリンダブロックに回転自在に支承されたシャフトと、前記クランク室に収容され、前記シャフトの回転により回転して前記ピストンを往復動させる斜板と、前記シリンダブロック又は前記シリンダヘッドに形成されて作動流体を吸入する吸入口及び吐出する吐出口とを有し、前記吸入口から吸入した作動流体を前記吸入室へ導き、前記ピストンにより圧縮した後に前記吐出室を介して前記吐出口から吐出させるピストン型圧縮機であって、
前記シャフトに、軸方向に沿って設けられた軸孔と、この軸孔に連通し、前記シャフトの径方向に設けられて前記クランク室に開口する側孔とを少なくとも形成し、
前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由せずに前記吸入室へ直接導く第１の吸入経路と、
前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由して前記吸入室へ導く第２の吸入経路とを有し、
前記第２の吸入経路は、前記クランク室から前記シャフトに形成された前記側孔及び前記軸孔を介して前記吸入室に導かれるオイル分離通路と、前記クランク室から前記シャフト内を経由せずに前記シリンダブロックを通して前記吸入室へ導かれるバイパス通路とを具備する
ことを特徴とするピストン型圧縮機。
【請求項２】
前記バイパス通路は、前記斜板を回転支持するスラスト軸受とこのスラスト軸受を受ける前記シリンダブロックに設けられたスラスト軸受受面との間に設けられた溝を有して構成されることを特徴とする請求項１記載のピストン型圧縮機。
【請求項３】
前記バイパス通路は、前記斜板を回転支持するスラスト軸受と前記シリンダブロックに設けられた前記スラスト軸受受け面との間に設けられた溝と、この溝に連通し、前記シャフトとこのシャフトを挿入するシャフト挿入孔との間の空間、及び前記シャフト挿入孔の内周面に開口するよう前記シリンダブロックに形成された通孔とにより構成されることを特徴とする請求項２記載のピストン型圧縮機。
【請求項４】
前記シャフトは、前記ハウジングに対してプレーンベアリングを介して回転自在に支承され、
前記バイパス通路は、前記プレーンベアリングを迂回するように前記シリンダブロックに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のピストン型圧縮機。
【請求項５】
前記通孔は、前記シャフトの軸心に対して前記作動流体が前記クランク室に流入される部位とは反対側に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項３記載のピストン型圧縮機。
【請求項１】
クランク室に臨むシリンダボアが形成された少なくとも１つのシリンダブロックと、シリンダボア内を往復摺動するピストンと、吸入室及び吐出室が形成されてバルブプレートを介して前記シリンダブロックに接合される少なくとも１つのシリンダヘッドと、前記クランク室を貫通し、前記シリンダブロックに回転自在に支承されたシャフトと、前記クランク室に収容され、前記シャフトの回転により回転して前記ピストンを往復動させる斜板と、前記シリンダブロック又は前記シリンダヘッドに形成されて作動流体を吸入する吸入口及び吐出する吐出口とを有し、前記吸入口から吸入した作動流体を前記吸入室へ導き、前記ピストンにより圧縮した後に前記吐出室を介して前記吐出口から吐出させるピストン型圧縮機であって、
前記シャフトに、軸方向に沿って設けられた軸孔と、この軸孔に連通し、前記シャフトの径方向に設けられて前記クランク室に開口する側孔とを少なくとも形成し、
前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由せずに前記吸入室へ直接導く第１の吸入経路と、
前記吸入口から流入された作動流体を前記クランク室を経由して前記吸入室へ導く第２の吸入経路とを有し、
前記第２の吸入経路は、前記クランク室から前記シャフトに形成された前記側孔及び前記軸孔を介して前記吸入室に導かれるオイル分離通路と、前記クランク室から前記シャフト内を経由せずに前記シリンダブロックを通して前記吸入室へ導かれるバイパス通路とを具備する
ことを特徴とするピストン型圧縮機。
【請求項２】
前記バイパス通路は、前記斜板を回転支持するスラスト軸受とこのスラスト軸受を受ける前記シリンダブロックに設けられたスラスト軸受受面との間に設けられた溝を有して構成されることを特徴とする請求項１記載のピストン型圧縮機。
【請求項３】
前記バイパス通路は、前記斜板を回転支持するスラスト軸受と前記シリンダブロックに設けられた前記スラスト軸受受け面との間に設けられた溝と、この溝に連通し、前記シャフトとこのシャフトを挿入するシャフト挿入孔との間の空間、及び前記シャフト挿入孔の内周面に開口するよう前記シリンダブロックに形成された通孔とにより構成されることを特徴とする請求項２記載のピストン型圧縮機。
【請求項４】
前記シャフトは、前記ハウジングに対してプレーンベアリングを介して回転自在に支承され、
前記バイパス通路は、前記プレーンベアリングを迂回するように前記シリンダブロックに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のピストン型圧縮機。
【請求項５】
前記通孔は、前記シャフトの軸心に対して前記作動流体が前記クランク室に流入される部位とは反対側に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項３記載のピストン型圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２３１０２（Ｐ２０１０−２２３１０２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１３８１（Ｐ２００９−７１３８１）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（５００３０９１２６）株式会社ヴァレオサーマルシステムズ (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（５００３０９１２６）株式会社ヴァレオサーマルシステムズ (282)
【Ｆターム（参考）】
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