JP3473067B2 - 揺動型ロータリー圧縮機 - Google Patents

揺動型ロータリー圧縮機

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JP3473067B2
JP3473067B2 JP30792493A JP30792493A JP3473067B2 JP 3473067 B2 JP3473067 B2 JP 3473067B2 JP 30792493 A JP30792493 A JP 30792493A JP 30792493 A JP30792493 A JP 30792493A JP 3473067 B2 JP3473067 B2 JP 3473067B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主に冷凍装置に使用さ
れる揺動型ロータリー圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、揺動型ロータリー圧縮機として
は、例えば特開平５−２０２８７４号公報に記載されて
いるように、駆動軸の偏心部に挿嵌されるピストンに、
シリンダ室内を吸入室と圧縮室とに区画するためのブレ
ード部を一体的に突設して、このブレード部をシリンダ
に回転可能に配設した支持体の受入溝に揺動可能に支持
することにより、ピストンを公転させながらガス流体を
圧縮するようにしたものが知られている。即ち、従来の
揺動型ロータリー圧縮機は、図３で示したように、軸方
向両側にフロント及びリヤヘッドが対接されるシリンダ
Ａのシリンダ室Ａ１内に、径方向外方に向けて突出する
ブレード部Ｂ１を一体状に設けたピストンＢを、これら
ピストンＢ及びブレード部Ｂ１の上下両端面が前記各ヘ
ッドのフェース面に摺接されるように配設すると共に、
前記シリンダＡの内部に前記各ヘッドに摺接される円柱
状の支持体Ｃを回転可能に支持して、この支持体Ｃに形
成した受入溝Ｃ１に前記ブレード部Ｂ１の先端側を揺動
及び進退出可能に支持させることにより、前記ピストン
Ｂ及びブレード部Ｂ１を介して前記シリンダ室Ａ１の内
部を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画する一方、前記ピスト
ンＢに駆動軸の偏心部を挿嵌させて、この駆動軸で前記
ピストンＢを前記シリンダ室Ａ１内で公転駆動させるこ
とにより、前記吸入室Ｙにガス流体を吸入し、また、前
記圧縮室Ｘでガス流体の圧縮を行うようにしている。
【０００３】また、以上の圧縮機では、前記ピストンＢ
及びブレード部Ｂ１の上下両端面が前記各ヘッドに摺接
されるため、前記ピストンＢ及びブレード部Ｂ１の上下
両端面に潤滑油を供給して潤滑する必要がある。このた
め従来では、前記駆動軸の偏心部と前記ピストンＢの内
周面との間の摺接部位に給油された高圧の潤滑油を、前
記ピストンＢの内周側と前記吸入室Ｙ及び圧縮過程の圧
縮室Ｘとの間、並びに前記吸入室Ｙと圧縮室Ｘとの間の
高低差圧を利用して給油するようにしている。
【０００４】即ち、吸入室Ｙは勿論、前記圧縮室Ｘにお
いても、該圧縮室Ｘでガス流体が所定圧力に圧縮される
以前の段階までは前記ピストンＢの内周面側の圧力との
間に高低差圧が生ずるし、また、吸入室Ｙと圧縮室Ｘと
の間にも高低差圧が生ずるのであって、これらの高低差
圧を利用し、前記ピストンＢと前記偏心部との間を潤滑
した後の高圧潤滑油を、図３の実線矢印イで示すよう
に、前記ピストンＢの内周側から前記圧縮室Ｘ及び吸入
室Ｙへと前記ピストンＢの上下両端面を経て導入させた
り、前記圧縮室Ｘから吸入室Ｙへと前記ブレード部Ｂ１
の上下両端面を経て導入させることにより、前記ピスト
ンＢ及びブレード部Ｂ１の上下両端面を潤滑するように
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では前
記したように、前記フロントヘッド及びリヤヘッドと、
これらヘッドのフェース面に摺接する前記ピストンＢ及
びブレード部Ｂ１の上下端面との給油は、高低差圧を利
用し、前記フェース面との隙間を介して給油するように
していたため、図３に示す斜線で囲んだ部分Ｄ，Ｅ、即
ち、前記ピストンＢにおけるブレード部突設基部の上下
両端面部分Ｄと、前記支持体Ｃの受入溝Ｃ１に介入して
いる前記ブレード部Ｂ１の突出先端側上下両端面部分Ｅ
とには高低差圧が発生し難いことから、潤滑油の流れが
生じず、これら部分Ｄ，Ｅにおいては潤滑不良が生じ、
従って、前記ピストンＢ及びブレード部Ｂ１の前記フェ
ース面との摺接部を確実に潤滑することができず信頼性
が低くなる問題があった。
【０００６】本発明の目的は、ピストン及びブレード部
の上下両端面における全面を確実に潤滑でき、信頼性を
向上することができる揺動型ロータリー圧縮機を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、シリンダ１のシリンダ室１
１に、駆動軸３の偏心部３１に挿嵌するピストン２を公
転可能に内装し、このピストン２に、前記シリンダ室１
１を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード部２１を
一体的に突設して、このブレード部２１を前記シリンダ
１に回転可能に配設した支持体４の受入溝４１に揺動可
能に支持した揺動型ロータリー圧縮機において、前記ブ
レード部２１及びピストン２の前記ブレード部突設部に
おける上下端面のうち少なくとも一方に、一端が前記ピ
ストン２の内周面に開放し、他端が前記ブレード部２１
の突出側先端部に開放する油溝２２を形成したのであ
る。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、前記支持体
４の受入溝４１における前記ブレード部２１の背面側
に、閉鎖された高圧室１５を形成したのである。
【０００９】
【作用】請求項１記載の発明では、前記ピストン２のブ
レード部突設基部における上下両端面のうち少なくとも
一方に、一端が前記ピストン２の内周面に開放し、他端
が前記ブレード部２１の突出先端側に開放する前記油溝
２２を形成したから、前記ピストン２の内周側に給油さ
れた潤滑油が、その公転駆動時に前記ピストン２に作用
する遠心力により、前記油溝２２を流れて前記ブレード
部２１の突出先端側へと強制的に案内されると共に、こ
のとき前記油溝２２を流れる潤滑油は、前記ピストン２
の公転駆動によりこの油溝２２から前記ピストン２のブ
レード部突設基部における上下端面及び前記ブレード部
２１の上下端面に給油されるのである。従って、前記ピ
ストン２及びブレード部２１の上下端面全体が前記ピス
トン２内周面と圧縮室Ｘ、吸入室Ｙとの間に生じる差圧
を利用した差圧給油と相俟って、確実に潤滑でき、その
信頼性を向上できるのである。
【００１０】また、請求項２記載の発明では、前記支持
体４の受入溝４１における前記ブレード部２１の背面側
に、前記油溝２２を介して前記ピストン２の内周部側に
連通する高圧室１５を形成したから、前記ピストン２の
公転駆動時に、前記油溝２２から高圧室１５内に導入さ
れた潤滑油を、該高圧室１５に充満させられ、従って、
この高圧室１５に対し低圧状態に保持される前記吸入室
Ｙ側に、前記シリンダ１内に支持された前記支持体４の
吸入室側外周部や前記ブレード部２１の吸入室側壁部に
沿って差圧により流通させられると共に、前記圧縮室Ｘ
側においては、その内部で圧縮されるガス流体が前記高
圧室１５の内部圧力と同等となるまでは、この高圧室１
５内の潤滑油を、その差圧により前記支持体４の圧縮室
側外周部や前記ブレード部２１の圧縮室側壁部に沿って
前記圧縮室Ｘへと流通させられるのである。この結果、
前記支持体４の外周部及び上下端面、さらに、前記受入
溝４１に対しても、潤滑を有効にできるのである。
【００１１】
【実施例】図１及び図２は揺動型ロータリー圧縮機の圧
縮要素部分のみを示しており、この圧縮要素は、フロン
ト及びリヤヘッド（図示せず）のフェース面で閉鎖され
るシリンダ１のシリンダ室１１内に、径方向外方に向け
て突出するブレード部２１を一体状に設けたピストン２
を、これらピストン２及びブレード部２１の上下両端面
が前記各ヘッドのフェース面に摺接されるように配設す
ると共に、前記ピストン２内に駆動軸３の偏心部３１を
挿嵌させて、該駆動軸３の回転に伴い前記ピストン２
を、その外周面を前記シリンダ室１１の内壁面に接触さ
せながら公転駆動させるようになす一方、前記シリンダ
１に設けた吐出口１２と吸入孔１３との中間部位には、
前記シリンダ室１１の内部と連通する円形状の支持孔１
４を形成し、この支持孔１４に前記各ヘッドに摺接され
る支持体４を回転可能に支持して、この支持体４に設け
た受入溝４１に前記ブレード部２１の先端側を揺動及び
進退出可能に支持させている。尚、前記支持体４は、半
円柱形状とされた２つの部材４Ａ，４Ｂで形成してお
り、前記各部材４Ａ，４Ｂのフラットな対向面間を前記
受入溝４１として、該受入溝４１に前記ブレード部２１
の先端側を挿入させている。
【００１２】そして、前記ピストン２の公転駆動時に、
その外周面が前記シリンダ室１１の内壁面に接触される
接点と、前記ブレード部２１におけるピストン２の公転
方向前方側壁面とで囲まれる前記シリンダ室１１の内部
空間を前記吸入孔１３に連通する吸入室Ｙとなし、か
つ、前記接点と前記ブレード部２２における前記ピスト
ン２の公転方向後方側壁面とで囲まれる前記シリンダ室
１１の内部空間を前記吐出口１２に連通する圧縮室Ｘと
して、前記駆動軸３の駆動に伴い前記ピストン２の接点
を前記シリンダ室１１の内壁面に沿って接触させながら
移動させることにより、前記吸入孔１３から前記吸入室
Ｙ内にガスを吸入し、また、前記圧縮室Ｘ内でガスを圧
縮して前記吐出口１２から吐出し、これらガスの吸入と
圧縮とを繰り返すようにしている。
【００１３】また、前記駆動軸３の軸心内部には給油ポ
ンプに連通する給油通路３２を形成すると共に、前記駆
動軸３の偏心部３１に前記給油通路３２から径方向外方
に延びる分岐通路３３を設けて、前記給油通路３２に汲
上げられた高圧の潤滑油を前記分岐通路３３を介して前
記ピストン２の内周面と前記偏心部３１の外周面との摺
接部位に給油するようにしている。
【００１４】また、前記ピストン２の内周部側は、該ピ
ストン２の公転駆動時、前記給油ポンプで汲上げられた
高圧潤滑油が給油されて高圧となるのであり、従って、
このピストン２の内周部側と前記吸入室Ｙとの間には、
常に所定の高低差圧が発生するし、また、前記圧縮室Ｘ
側においては、該圧縮室Ｘでガス流体が前記ピストン２
の内周側の圧力と同等圧力に圧縮されるまでは、前記内
周部側との間に所定の高低差圧が発生することになる。
この結果、前記ピストン２の内周部に給油される高圧潤
滑油は、図１，２の実線矢印イで示すように、前記ピス
トン２の内周部側から前記圧縮室Ｘ及び吸入室Ｙへと前
記ピストン２の上下両端面を経て導入され、これら圧縮
室Ｘ及び吸入室Ｙへと潤滑油が導入されるとき、前記ピ
ストン２の公転駆動に伴いその上下両端面に給油され
る。
【００１５】しかして、図１に示した実施例は、以上の
構成において、前記ピストン２の前記ブレード部突設部
における上下両端面と、前記ブレード部２１の上下両端
面とに、一端が前記ピストン２の内周面に開放され、か
つ、他端が前記ブレード部２１の突出先端側に開放され
る直線状の油溝２２をそれぞれ形成したのである。
【００１６】従って、前記駆動軸３の給油通路３２に汲
上げられて前記分岐通路３３からピストン２と前記偏心
部３１との摺接部位に給油された後の潤滑油は、図１の
実線矢印ハで示すように、前記ピストン２の公転駆動時
に発生する遠心力で前記各油溝２２に沿って前記ブレー
ド部２１の突出先端側へと強制的に案内され、これら各
油溝２２を流れる潤滑油が前記ピストン２の公転駆動に
より、前記油溝２２から、前記ピストン２のブレード部
突設基部における上下両端面と、前記ブレード部２１に
おける上下両端面とに給油されるのである。
【００１７】この結果、前記ピストン２及びブレード部
２１の上下両端面全体を確実に潤滑できるようになり、
信頼性に優れたものとなし得るのである。尚、前述した
図１の実施例においては、前記支持体４の受入溝４１に
おける前記ブレード部２１の突出先端側を開放したが、
前記シリンダ１の外部側に対し閉鎖させてもよく、何れ
の場合でも、前記ピストン２及びブレード部２１の上下
両端面全体を確実に潤滑できるのである。
【００１８】また、図２に示した実施例は、前記シリン
ダ１における前記支持孔１４のブレード部突出先端側と
なる外方位置に、前記支持体４を構成する２つの部材４
Ａ，４Ｂ間に形成される受入溝４１と連続し、かつ、前
記ブレード部２１に設けた前記油溝２２を介して前記ピ
ストン２の内周部側に連通する高圧室１５を、前記シリ
ンダ１の外部側に対し閉鎖状に形成したものである。
【００１９】以上の構成とするときは、前記ピストン２
の公転駆動時で、そのブレード部２１が前記高圧室１５
に対し進出方向に公転されるとき、前記ピストン２の遠
心力により、該ピストン２の内周部に給油された高圧の
潤滑油が前記油溝２２を介して前記高圧室１５へと導入
されて充満することになり、このため、図２の点線矢印
ロで示したように、前記ブレード部２１の移動に伴い前
記高圧室１５内の潤滑油が、差圧で前記支持孔１４に支
持された前記支持体４の吸入室側外周部や前記ブレード
部２１の吸入室側壁部に沿って前記吸入室Ｙ側へ流れ
る。また一方、前記圧縮室Ｘ側においては、その内部で
圧縮されるガス流体が前記高圧室１５の内部圧力と同圧
以上となるまでは、この高圧室１５内の潤滑油が差圧に
より前記支持体４の圧縮室側外周部や前記ブレード部２
１の圧縮室側壁部に沿って前記圧縮室Ｘへと流れるので
あり、従って、前記高圧室１４から圧縮室Ｘ及び吸入室
Ｙへの差圧による油流れにより、前記支持体４の外周部
や上下端面及び受入溝４１に給油でき、前記支持体４の
外周部及び上下端面、さらに、前記ブレード部２１が摺
動する前記受入溝４１の潤滑も有効に行うことができる
のである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、シリンダ１のシリンダ室１１内に、駆動軸
３の偏心部３１に挿嵌するピストン２を公転可能に内装
し、このピストン２に、前記シリンダ室１１を圧縮室Ｘ
と吸入室Ｙとに区画するブレード部２１を一体的に突設
して、このブレード部２１を前記シリンダ１に回転可能
に設けた支持体４の受入溝４１に揺動可能に支持した揺
動型ロータリー圧縮機において、前記ピストン２とその
ブレード部２１における上下端面のうち少なくとも一方
に、一端が前記ピストン２の内周面に開放し、他端が前
記ブレード部２１の突出側先端部に開放する油溝２２を
形成したから、前記ピストン２の内周側に給油された潤
滑油を、その公転駆動時に前記ピストン２に作用する遠
心力により、前記油溝２２を介して前記ブレード部２１
の突出先端側へと強制的に案内でき、このとき前記油溝
２２を流れる潤滑油によって、前記ピストン２のブレー
ド部突設基部における上下端面及び前記ブレード部２１
の上下端面に給油できるのである。従って、前記ピスト
ン２及びブレード部２１の上下端面全体が前記ピストン
２内周面と圧縮室Ｘ、吸入室Ｙとの間に生じる差圧を利
用した差圧給油と相俟って、確実に潤滑でき、その信頼
性を向上できるのである。
【００２１】また、請求項２記載の発明では、前記支持
体４の受入溝４１における前記ブレード部２１の背面側
に、前記油溝２２を介して前記ピストン２の内部側に連
通する高圧室１５を閉鎖状に形成したから、前記ピスト
ン２の公転駆動時に、前記油溝２２から高圧室１５内に
導入された潤滑油を、該高圧室１５に充満させられ、従
って、この高圧室１５に対し低圧状態に保持される前記
吸入室Ｙ側に、前記シリンダ１内に支持された前記支持
体４の吸入室側外周部や前記ブレード部２１の吸入室側
壁部に沿って差圧により流通できると共に、前記圧縮室
Ｘ側においては、その内部で圧縮されるガス流体が前記
高圧室１５の内部圧力と同等となるまでは、この高圧室
１５内の潤滑油を、その差圧により前記支持体４の圧縮
室側外周部や前記ブレード部２１の圧縮室側壁部に沿っ
て前記圧縮室Ｘへと流通できるのである。この結果、前
記支持体４の外周部及び上下端面、さらに、前記受入溝
４１に対しても、潤滑を有効にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる揺動型ロータリー圧縮機のピス
トンを示す斜視図である。
【図２】同圧縮機の要部を示す平面図である。
【図３】従来のピストンを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ シリンダ １１ シリンダ室 １３ 吸入孔 １５ 高圧室 ２ ピストン ２１ ブレード部 ２２ 油溝 ３ 駆動軸 ３１ 偏心部 ４ 支持体 ４１ 受入溝 Ｘ 圧縮室 Ｙ 吸入室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−155681（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−191491（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175489（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−202874（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248380（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−306691（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−312169（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−159694（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−113011（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭42−16099（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3269646（ＵＳ，Ａ) 英国特許729281（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04C 18/32 F04C 29/02 311 F04C 18/356

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダ（１）のシリンダ室（１１）
    に、駆動軸（３）の偏心部（３１）に挿嵌するピストン
    （２）を公転可能に内装し、このピストン（２）に、前
    記シリンダ室（１１）を圧縮室（Ｘ）と吸入室（Ｙ）と
    に区画するブレード部（２１）を一体的に突設して、こ
    のブレード部（２１）を前記シリンダ（１）に回転可能
    に配設した支持体（４）の受入溝（４１）に揺動可能に
    支持した揺動型ロータリー圧縮機であって、前記ブレー
    ド部（２１）及びピストン（２）の前記ブレード部（２
    １）突設部における上下端面の少なくとも一方に、一端
    が前記ピストン（２）の内周面に開放し、他端が前記ブ
    レード部（２１）の突出先端部に開放する油溝（２２）
    を形成していることを特徴とする揺動型ロータリー圧縮
    機。
  2. 【請求項２】 支持体（４）の受入溝（４１）における
    ブレード部（２１）の背面側に、閉鎖された高圧室（１
    ５）を形成している請求項１記載の揺動型ロータリー圧
    縮機。
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