專利名稱：活塞式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及在壓縮機內的工作流體路徑上能夠分離混入工作流體中的油的活塞式壓縮機，特別是涉及用于車輛用空調裝置且具有使從吸入口吸入的工作流體經由曲軸室導入吸入室并用活塞壓縮后經由排出室從排出口排出的工作流體路徑的壓縮機。
背景技術：
在用于冷凍循環的壓縮機中，當油從壓縮機向外部循環流出時，不僅導致壓縮機內的油不足，而且油與制冷劑一同在循環中循環，從而產生冷凍效率降低的不良現象。為了避免這種不良現象，本申請人先提出了有如下構成在使工作流體從吸入口經由曲軸室導入吸入室的壓縮機中，在貫通曲軸室的軸上至少設置沿軸的軸向延伸的軸孔和與該軸孔連通且沿軸的徑向設置并在曲軸室開口的側孔，以使流入曲軸室的工作流體至少經由該側孔及軸孔導入吸入室，并且利用軸的旋轉產生的離心分離作用，使從曲軸室要 向吸入室流動的工作流體中的油流經在曲軸室開口的側孔時分離(參照專利文獻I)。但是，在這種構成中，當把從吸入口流入的工作流體的全部通過形成于軸的側孔及軸孔導入吸入室時，工作流體在軸的側孔入口的流速加快，離心分離不能有效地發揮作用，導致混入工作流體中的油被吸出到吸入室，結果不能充分抑制油向壓縮機外流出的量。于是，本申請人提出了如下構成在使流入曲軸室的工作流體通過軸導入吸入室的吸入路徑的基礎上，設置使從吸入口吸入的工作流體不經由曲軸室而導入吸入室的其它吸入路徑，從而使吸入的工作流體的一部分從曲軸室通過軸內，將剩余的工作流體直接導入吸入室(參照專利文獻2)。由此，從軸的側孔吸入的工作流體的流速變慢，得到足夠的油分離性能。現有技術專利文獻專利文獻I :特開2008 - 25476號公報專利文獻2 :TO2008 / 056533A1但是，在僅使工作流體的一部導入曲軸室的上述構成中，由于導入曲軸室的工作流體的量減少，所以在通過流入曲軸室的工作流體冷卻曲軸室內部的滑動零件這一點上是不利的。另外，在高溫下的曲軸室內，當在滑動部位產生磨損時，存在其磨損粉難以通過工作流體的流動而除去的不良現象。
發明內容
發明所要解決的課題本發明是鑒于上述情況而提出的，其主要課題在于提供一種活塞式壓縮機，能夠有效地發揮軸的旋轉帶來的離心分離作用，有效地降低向壓縮機外的流出的油量，并且能夠促進收容于曲軸室的內部零件的冷卻而抑制軸承等滑動零件的磨損。另外，也提出如下課題謀求除去在曲軸室內的滑動部件產生磨損時的磨損粉，以抑制磨損粉附著于滑動零件帶來的壞影響。用于解決課題的技術方案為了解決上述課題，本發明人經過反復專研完成了本發明。為了有效地發揮因軸的旋轉而得到的離心分離作用，只要降低從曲軸室流入軸內的工作流體的流量即可，但是，如果向曲軸室供給的工作流體量減少，則降低曲軸室內的冷卻效果。根據本發明，不僅能夠確保向曲軸室供給的制冷劑流量，并且能夠降低流入軸內的工作流體的流量。S卩，本發明提供一種活塞式壓縮機，其具有形成有面臨曲軸室的缸孔的至少一個氣缸體、在缸孔內往復滑動的活塞、形成有吸入室和排出室且隔著閥板與所述氣缸體接合的至少一個氣缸蓋、貫通所述曲軸室且旋轉自如地支承于所述氣缸體的軸、收容于所述曲軸室且隨著所述軸的旋轉而旋轉使所述活塞往復移動的斜盤、形成在所述氣缸體或所述氣缸蓋用于吸入工作流體的吸入口和排出工作流體的排出口，使從所述吸入口吸入的工作流體導入所述吸入室，該工作流體被所述活塞壓縮后，經由所述排出室從所述排出口排出，其特征在于，在所述軸上至少形成有沿軸向設置的軸孔和與該軸孔連通且沿所述軸的徑向設 置并在所述曲軸室開口的側孔，并且，具有使從所述吸入口流入的工作流體不經由所述曲軸室而直接導入所述吸入室的第一吸入路徑，和使從所述吸入口流入的工作流體經由所述曲軸室導入所述吸入室的第二吸入路徑，所述第二吸入路徑具有油分離通路，從所述曲軸室經由形成于所述軸的所述側孔和所述軸孔導入所述吸入室，和旁路通路，從所述曲軸室不經由所述軸內而通過所述氣缸體導入所述吸入室。由于使工作流體從曲軸室導入吸入室的第二吸入路徑將旁路通路和油分離通路并列設置而構成，因此，與使導入曲軸室的全部工作流體僅經由軸(僅經由油分離通路)導入吸入室的現有構成相比，能夠增加向曲軸室流入的工作流體的量，能夠促進曲軸室內的冷卻。而且，由于導入曲軸室的工作流體分流流過旁路通路和油分離通路而導入吸入室，因此，即使向曲軸室導入的工作流體量增多，也能夠不增加流經形成于軸的側孔的工作流體量(工作流體的流速)，不降低流經軸時的油分離功能。因此，不僅能夠確保曲軸室內的冷卻，而且能夠維持軸的旋轉帶來的離心分離功能，從而能夠使油殘留在曲軸室內。在此，旁路通路也可以構成為具有槽，該槽設于旋轉支承所述斜盤的推力軸承和承受該推力軸承的設于所述氣缸體的推力軸承承接面之間，更具體而言設于承受推力軸承的推力軸承擋圈的推力軸承承接面。在這樣的構成中，由于特別是在冷卻容易不充分的推力軸承和設于氣缸體的推力軸承承接面之間形成有構成從曲軸室向吸入室流入工作流體的旁路通路的一部分的槽，因此，能夠優先冷卻推力軸承附近，能夠降低推力軸承和承受該推力軸承的推力軸承承接面的磨損。而且，能夠將在推力軸承附近產生的磨損粉經由該旁路通路從曲軸室排出。作為這種旁路通路的具體結構，可以包括設于旋轉支承所述斜盤的推力軸承和設于氣缸體的推力軸承承接面之間的槽、與該槽連通且形成在所述軸和供該軸插入的軸插入孔之間的空間、形成于所述氣缸體且在所述軸插入孔的內周面開口的通孔。在這種構成中，通過使旁路通路構成為復雜的結構，在上述作用效果的基礎上，還能夠避免油從曲軸室的流出的可能性。特別是，在軸通過滑動軸承旋轉自如地支承于外殼的構成中，也可以將所述旁路通路設于氣缸體上并迂回所述滑動軸承。在軸通過滑動軸承支承于外殼的構成中，如果在曲軸室內的滑動部分產生的磨損粉附著于滑動軸承上，則存在阻礙軸的順暢的旋轉的不良現象，但是，通過具有上述結構，在曲軸室內的滑動部分產生的磨損粉不會被經由旁路通路流動的工作流體導入滑動軸承，從而能夠避免上述不良現象。此外，優選在相對于軸的軸心位于工作流體流入所述曲軸室的部位的相反側的部位至少設有一個所述通孔。通過具有這種結構，在設有多個構成旁路通路的槽的情況下，能夠使流入曲軸室的工作流體不偏向該多個槽的一部分而進行導入。發明效果如上述所述，根據本發明，由于設有使壓縮機所吸入的工作流體不經由曲軸室而直接導入吸入室的第一吸入路徑和經由曲軸室導入吸入室的第二吸入路徑，并且該第二吸入路徑構成為具有經由軸導入吸入室的油分離通路和與該油分離通路并列設置且不經由 軸而通過氣缸體導入吸入室的旁路通路，因此，能夠相對地增加導入曲軸室的工作流體，并 且能夠抑制經由軸導入吸入室的工作流體的增加，能夠確保曲軸室內的內部零件的冷卻，并且，抑制流過在軸的曲軸室開口的側孔的工作流體的流速，能夠確保通過因軸的旋轉而形成的離心分離作用得到的油分離。因此，能夠確保曲軸室內的滑動零件的可靠性，還能夠降低從曲軸室吸出的油。特別是，通過使所述旁路通路具有設于旋轉支承斜盤的推力軸承和承受該推力軸承的設于氣缸體的推力軸承承接面之間的槽，能夠優先冷卻冷卻容易不充分的推力軸承附近，從而能夠降低該部分的磨損。另外，在軸通過滑動軸承旋轉自如地支承于外殼的構成中，通過將旁路通路以迂回滑動軸承的方式設于外殼上，能夠使滑動軸承附近的磨損粉被流經旁路通路的工作流體引導而排出，從而能夠確保軸的順暢的旋轉。
圖I是表示本發明的活塞式壓縮機的構成例的剖面圖；圖2是表不本發明的活塞式壓縮機的前側氣缸體和后側氣缸體的立體圖；圖3是從曲軸室側看本發明的活塞式壓縮機的前側氣缸體和后側氣缸體的圖；圖4是從氣缸體側看本發明的活塞式壓縮機的前氣缸蓋和后氣缸蓋的圖；圖5是表示旁路通路的放大剖面圖；圖6是從曲軸室側看旁路通路的圖，Ca)是從軸的軸向看的圖，(b)是立體圖。符號說明I前側氣缸體2后側氣缸體4前氣缸蓋6后氣缸蓋7曲軸室8、9軸插入孔10、11滑動軸承
12 軸15 缸孔17 活塞20 斜盤21、22推力軸承27a、27b 吸入室28a、28b 排出室30 吸入口
31 排出口32油分離通路32a 軸孔32b流入側側孔32c流出側側孔33旁路通路40推力軸承承接面41 槽42 空間43氣缸體貫通孔
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在圖I中表示以制冷劑為工作流體的車輛用空調裝置的冷凍循環所使用的被稱作固定容量斜盤式往復移動型的活塞式壓縮機。該壓縮機具有前側氣缸體I、組裝于該前側氣缸體I的后側氣缸體2、隔著閥板3組裝于前側氣缸體I的前側(圖中為左側)的前氣缸蓋4、隔著閥板5組裝于后側氣缸體2的后側(圖中為右側)的后氣缸蓋6。這些前氣缸蓋4、前側氣缸體I、后側氣缸體2及后氣缸蓋6通過未圖示的連接螺栓在軸向上連接在一起，構成壓縮機整體的外殼。也如圖2所示，前側氣缸體I和后側氣缸體2隔著襯墊16組裝在一起，在內部形成有通過組裝各氣缸體而劃分的曲軸室7。在該曲軸室7配置有軸12，該軸12通過由滑動軸承10、11構成的軸承旋轉自如地支承在形成于前側氣缸體I及后側氣缸體2的軸插入孔8、9內，該軸12的一端從前氣缸蓋4突出。滑動軸承10、11被安裝于不防礙后述軸內通路的側孔的開口的位置。在軸12的前端部和前氣缸蓋4之間配置有用于防止制冷劑的泄漏的密封部件13，并且在從前氣缸蓋4突出的軸12的前端安裝有電磁離合器14。也如圖3所示，在各氣缸體1、2中形成有相對于軸插入孔8、9平行且在以軸為中心的圓周上等間隔地配置的多個缸孔15。在各缸孔15內可往復滑動地插入有兩端具有頭部17b的雙頭活塞17，在該雙頭活塞17的頭部17b和閥板3、5之間形成有壓縮室18。在軸12上，與軸12 —體形成有收容于曲軸室7且與該軸12 —同旋轉的斜盤20。該斜盤20通過推力軸承21、22旋轉自如地支承于前側氣缸體I及后側氣缸體2，周緣部分經由夾著前后設置的半球狀的一對墊塊23a、23b卡留在形成于雙頭活塞17的中央部的卡留凹部17a。因此，當軸12旋轉而使斜盤20旋轉時，其旋轉運動經由墊塊23a、23b被變換為雙頭活塞17的往復運動，從而使壓縮室18的容積發生變化。在各閥板3、5上，與各缸孔相對應地形成有吸入孔3a、5a和排出孔3b、5b，該吸入孔3a、5a由設于氣缸體側端面的進氣閥進行開閉，該排出孔3b、5b由設于氣缸蓋側端面的排出閥進行開閉。也如圖4所示，前氣缸蓋4和后氣缸蓋6分別形成有用于收容向壓縮室18供給的制冷劑的吸入室27a、27b和用于收容從壓縮室18排出的制冷劑的排出室28a、28b。在本例中，吸入室27a、27b分別形成于各頭4、6的大致中央，排出室28a、28b形成于吸入室27a、27b的周圍。另外，構成外殼的后側氣缸體2形成有吸入口 30和排出口 31，該吸入口 30用于從外部循環吸入制冷劑，該排出口 31與排出室28a、28b連通且用于排出壓縮的制冷劑。在本構成例中，從吸入口 30到吸入室27a、27b的吸入路徑具有第一吸入路徑和第
二吸入路徑，該第一吸入路徑使從吸入口 30流入的制冷劑不經由所述曲軸室7而直接導入吸入室27a、27b，而該第二吸入路徑使從吸入口 30流入的制冷劑經由與吸入口 30連通的曲軸室7導入吸入室。該第二吸入路徑還具有油分離通路32和旁路通路33，該油分離通路32經由在貫通曲軸室7的軸12上形成的軸內的通路到達前氣缸蓋4及后氣缸蓋6各自的吸入室27a、27b，而該旁路通路33與該油分離通路32并列設置，并且從所述曲軸室7迂回軸12通過氣缸體1，2到達吸入室27a、27b。更具體而言，在曲軸室7的外側形成有與吸入口 30連接且沿軸向延伸的軸向通路34，所述第一吸入路徑構成為使形成于曲軸室7外側的所述軸向通路34朝向前氣缸蓋4及后氣缸蓋6延伸，經由形成于閥板3、5的通孔3c、5c與形成于前氣缸蓋4和后氣缸蓋6的導入室35a、35b連通，并且，在前氣缸蓋4及后氣缸蓋6分別形成有以不與排出室28a、28b相干涉的方式沿徑向貫穿的徑向通路36a、36b，通過該徑向通路36a、36b連接導入室35a、35b和吸入室27a、27b，使從吸入口 30吸入的制冷劑的一部分不經由曲軸室7而導入壓縮機前后的吸入室27a、27b。另外，第二吸入路徑在軸向通路34的中途設有與曲軸室7連通的開口部39，從該開口部39向曲軸室導入工作流體，之后將其導入吸入室，油分離通路32由軸孔32a、流入側側孔32b和流出側側孔32c構成，其中，軸孔32a在軸12內從后側前端沿軸向貫穿到前側并且后側的開口端在設于后氣缸蓋6的吸入室27b開口，該流入側側孔32b與該軸孔32a連通且沿軸12的徑向設置并在曲軸室7開口，該流出側側孔32c與軸孔32a連通且沿軸12的徑向設置并在形成于前氣缸蓋4的吸入室27a開口。與之相對，也如圖5所示，旁路通路33由槽41、空間42和氣缸體貫通孔43構成，其中，槽41設于旋轉支承斜盤20的推力軸承21、22和承受該推力軸承21、22的設于氣缸體1、2的推力軸承承接面40之間，空間42是所述軸12和供該軸12插入的軸插入孔8、9之間的間隙，氣缸體貫通孔43形成于氣缸體1、2且一端在軸插入孔8、9的內壁面開口而另一端經由形成于閥板3、5的通孔3d、5d與吸入室27a、27b連通。更具體而言，也如圖6所示，槽41在推力軸承21、22的推力軸承擋圈接觸的氣缸體1、2的推力軸承承接面40上放射狀地形成，該放射狀的槽41從相比推力軸承21、22的推力軸承擋圈抵接的部位更外側的部位朝向軸插入孔8、9形成，在本例中形成于沿圓周方向大致等間隔地形成的五個缸孔15的彼此相鄰的缸孔之間。
另外，氣缸體貫通孔43在可旋轉地支承軸12的滑動軸承10、11的跟前側(曲軸室側)，使其一端在軸插入孔8、9的內周面開口，使通過所述槽41并經由軸12和軸插入孔8、9之間的空間42流出的工作流體迂回滑動軸承10、11而導入吸入室27a、27b。在本例中，由多個有底的平行孔(鑄孔)43b和傾斜孔43a構成氣缸體貫通孔43，該平行孔(鑄孔)43b從氣缸體1、2的曲軸室的相反側與軸12的軸心大致平行地貫穿，而該傾斜孔43a以相對于軸的軸心規定的角度貫穿到軸插入孔8的內周面，使軸插入孔8、9和軸12之間的空間42經由傾斜孔43a與平行孔43b連通。而且，在本例中，在相對于軸12的軸心位于工作流體流入曲軸室7的開口部39的相反側(從開口部39觀察在遠離軸12的軸心的一側)設有兩個(參照圖6 (b))氣缸體貫通孔43 (傾斜孔43a)。在圖I中，為了便于說明，將傾斜孔43a的設置位置描繪在軸12的上偵牝但是如圖6 (b)所示，相對于軸12的軸心設于開口部39的相反側，由此能夠使流入曲軸室7的工作流體不偏向構成旁路通路33的多個槽41的一部分而進行導入。在此，從吸入口 30流入的工作流體的分配比例例如如下設定。
首先，將通路截面設定為從吸入口 30不經由曲軸室7而直接導入吸入室27a、27b的流量在前側和后側分別占全部吸入量的約35%左右，將導入曲軸室7的流量占全部吸入量的約30%。在本例中，從吸入口 30直接導入前側或后側的吸入室27a、27b的第一吸入路徑形成為，該路徑的最小通路截面被設定在相當于約0 12的孔(相當于直徑為約12mm的圓)，并且壓力損失大到性能上可容許的水平。另外，流入曲軸室7的流量中經由油分離通路32 (軸12的流入側側孔32b、軸孔32a、流出側側孔32c)導入吸入室27a、27b的流量設為約40% (全部吸入流量的約12%)，經由旁路通路33導入吸入室27a、27b的流量設為約60% (全部吸入流量的約18%)。因此，在上述構成中，通過設置從吸入口 30直接導入吸入室27a、27b的第一吸入路徑，減少了流入曲軸室7的流量，但是，由于從曲軸室7向吸入室27a、27b導入工作流體的第二吸入路徑將旁路通路33和油分離通路32并列設置而構成，因此，與僅僅把通過軸12內部導入吸入室27a、27b的油分離通路作為第二吸入路徑的現有構成相比，能夠相對地增加流入曲軸室的工作流體的量。另外，導入曲軸室的工作流體分流流過旁路通路和油分離通路而導入吸入室，因此，即使導入曲軸室的工作流體量增加，也能夠抑制流經形成于軸12的流入側側孔32b的工作流體量(工作流體的流速)。因此，能夠增加流入曲軸室的工作流體量以確保曲軸室內的冷卻，而且，由于導入曲軸室內的工作流體的一部分經由旁路通路33導入吸入室，所以流入軸12的流入側側孔32b的工作流體的流速被抑制，曲軸室7內的混入有油的制冷劑通過軸12的旋轉產生的離心分離作用而分離出油，能夠使油殘留在曲軸室中。需要說明的是，從吸入口 30不經由曲軸室7而直接吸入吸入室27a、27b的制冷劑在含油的狀態下被壓縮，并直接向外部冷凍循環排出，但在冷凍循環中循環并再次吸入壓縮機時，其一部分被分配到第二吸入路徑進行油分離，因此，在連續進行該工序的過程中，在冷凍回路內循環的油被可靠地分離，并保持在曲軸室內。另外，根據上述構成，構成旁路通路33的槽41設于旋轉支承斜盤20的推力軸承21、22和設于承受該推力軸承的氣缸體1、2的推力軸承承接面40之間，因此，能夠優先冷卻推力軸承21、22，能夠降低推力軸承附近的磨損，并且，能夠將因推力軸承的磨損而產生的磨損粉經由該旁路通路從曲軸室排出。此外，旁路通路33設置成迂回滑動軸承10、11，因此，經由旁路通路33流動的工作流體中的磨損粉不會被導入滑動軸承，從而能夠確保軸12的順暢的旋轉，而且，如上所述，旁路通路33由槽41、軸12和供該軸插入的軸插入孔8、9之間的空間、形成于氣缸體1、2且在軸插入孔8、9的內周面開口的氣缸體貫通孔43構成，具有復雜的結構，所以也能夠抑制從曲軸室7經由旁路通路33向吸入室流出的油的流出。需要說明的是，在上述實施例中，說明了適用于具有雙頭活塞的活塞式固定容量 壓縮機的情況，但是也同樣能夠適用于利用相對軸以傾斜角度固定的斜盤使單頭活塞往復滑動的固定容量型壓縮機。
權利要求
1.一種活塞式壓縮機，其具有形成有面臨曲軸室的缸孔的至少一個氣缸體、在缸孔內往復滑動的活塞、形成有吸入室和排出室且隔著閥板與所述氣缸體接合的至少一個氣缸蓋、貫通所述曲軸室且旋轉自如地支承于所述氣缸體的軸、收容于所述曲軸室且隨著所述軸的旋轉而旋轉使所述活塞往復移動的斜盤、形成在所述氣缸體或所述氣缸蓋用于吸入工作流體的吸入口和排出工作流體的排出口，使從所述吸入口吸入的工作流體導入所述吸入室，該工作流體被所述活塞壓縮后，經由所述排出室從所述排出口排出，其特征在于， 在所述軸上至少形成有沿軸向設置的軸孔和與該軸孔連通且沿所述軸的徑向設置并在所述曲軸室開口的側孔， 并且，具有使從所述吸入口流入的工作流體不經由所述曲軸室而直接導入所述吸入室的第一吸入路徑，和 使從所述吸入口流入的工作流體經由所述曲軸室導入所述吸入室的第二吸入路徑， 所述第二吸入路徑具有 油分離通路，從所述曲軸室經由形成于所述軸的所述側孔和所述軸孔導入所述吸入室，和 旁路通路，從所述曲軸室不經由所述軸內而通過所述氣缸體導入所述吸入室。
2.如權利要求I所述的活塞式壓縮機，其特征在于， 所述旁路通路具有槽，該槽設于旋轉支承所述斜盤的推力軸承和承受該推力軸承的設于所述氣缸體的推力軸承承接面之間。
3.如權利要求2所述的活塞式壓縮機，其特征在于， 所述旁路通路包括 槽，設于旋轉支承所述斜盤的推力軸承和設于所述氣缸體的所述推力軸承承接面之間； 空間，與該槽連通且形成在所述軸和供該軸插入的軸插入孔之間； 通孔，形成于所述氣缸體，在所述軸插入孔的內周面開口。
4.如權利要求I 3中任一項所述的活塞式壓縮機，其特征在于， 所述軸通過滑動軸承旋轉自如地支承于所述外殼， 所述旁路通路設于所述氣缸體，迂回所述滑動軸承。
5.如權利要求3所述的活塞式壓縮機，其特征在于， 相對于所述軸的軸心位于所述工作流體流入所述曲軸室的部位的相反側的部位至少設有一個所述通孔。
全文摘要
一種活塞式壓縮機，通過有效地發揮因軸的旋轉而得到的離心分離作用，有效地降低油向壓縮機外流出的量，并且能夠促進收容于曲軸室內部的零件的冷卻。該活塞式壓縮機具有使從吸入口(30)流入的工作流體不經由曲軸室(7)而直接導入吸入室(27a、27b)的第一吸入路徑和使從吸入口(30)流入的工作流體經由曲軸室(7)導入吸入室(27a、27b)的第二吸入路徑，該第二吸入路徑具有從曲軸室(7)經由形成在軸內的孔導入吸入室(27a、27b)的油分離通路(32)和從曲軸室(7)不經由軸(12)而通過氣缸體(1、2)導入吸入室(27a、27b)的旁路通路(33)。
文檔編號F04B27/08GK102803727SQ20108006548
公開日2012年11月28日 申請日期2010年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者高橋知靖, 寺屋孝則 申請人:法雷奧日本株式會社