專利名稱：活塞式壓縮機中的潤滑機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及活塞式壓縮機，更詳細地說涉及活塞式壓縮機內部的潤滑機構。
在通過活塞的往復運動將制冷氣體壓縮排出的壓縮機中，安裝在驅動軸上的斜板、擺動凸輪等凸輪盤是經由滑瓦與活塞作可動連接的。此種凸輪盤安裝在曲軸箱內，與驅動軸成整體作高速旋轉。凸輪盤將驅動軸的旋轉變換為汽缸內活塞的往復運動。
下面以斜板式壓縮機為例進行說明，斜板通過鉸接件相對于耳板作滑動接觸，而滑瓦也構成為相對于斜板滑動。因此，一旦在滑動接觸部件間出現有潤滑不充分現象，就會因發(fā)生摩擦而妨礙壓縮機作良好運轉。為了防止這種現象，當制冷氣體在壓縮機內部移動時，用混入制冷氣體中的霧狀潤滑油來潤滑各個部件。用過的潤滑油則回收到油盤內，而再度循環(huán)供給于曲軸室中。
在1979年2月26日申請并于1980年9月2日公開的實用(公開)昭55-123679號公報中，公開了上述的壓縮機。此壓縮機在機箱101的下部備有油盤102。借助與驅動軸103轉動同步開動的次擺線泵104，從油盤102將潤滑油通過給油通路105上汲到曲軸室106內。
上述壓縮機當停止運轉放置時，制冷氣體即液化而貯留于曲軸室106內。但由于油盤102配置在機箱下部，液化的制冷劑即借自重而流入油盤102內。液化的制冷劑由于其比重較潤滑油的大，就會在油盤102內沉積于潤滑油之下而貯留于油盤102的底部。給油通路105由于是在油盤102下開口，當壓縮機起動時，便只是貯留于油盤102底部的液化制冷劑才供給到曲軸室106內。當把液化的制冷劑供給于壓縮機內轉動的部件和滑動的部件上時，附著于這些部件上的潤滑油便受沖洗而流掉。由此便造成這些部件的潤滑不充分，引起因摩擦導致的壓縮機運轉不良和軸承的變質等不適情形。
為了防止出現上述情形，可以考慮使給油通路105在油盤102的上部開口。但在這種結構之中，當油盤102中所貯留的潤滑油少時，就不能將潤滑油汲上，而與上述情況相同，使壓縮機內部部件發(fā)生摩擦。
隨著最近壓縮機中的多汽缸化，作用到驅動軸上的多個汽缸的壓縮反作用也增大，從而驅動軸周圍的轉動部件、滑動部件的潤滑與冷卻就更為重要。例如在可變容量型的單頭活塞式壓縮機中，為了調節(jié)容量，需要正確地調整曲軸室內的壓力。于是，曲軸室不與外部制冷劑的回路相連。這樣，所謂把潤滑油供給于曲軸箱內，當著是從壓縮室將霧狀的潤滑油借竄缸混合氣輸送時，也僅僅是在曲軸室中壓力調整時通過從排出腔導入制冷劑來進行。此外，當壓縮機從最小容量運行變換到最大容量運行時，由于曲軸室內的制冷氣體排放到吸入腔，潤滑油的一部分會與制冷氣體一起排放到外部。因此，曲軸室內的潤滑油量會減少，導致各部分的潤滑不充分。
此外，在前側的軸承部和密封部的后部由于存在大型的耳板，此耳板會帶來干擾，成為一種難以使?jié)櫥偷竭_軸承部的結構。因此軸承部與密封部將會出現潤滑與冷卻均不充分的結果，使軸承的性能降低同時使密封部產生疲勞。
本發(fā)明的主要目的在于提供使用壽命長的壓縮機。與此有關，本發(fā)明的目的即在于提供能在曲軸箱內保持良好潤滑狀態(tài)的活塞式壓縮機。
本發(fā)明的另一個目的則在于提供備有制造簡單的油盤的活塞式壓縮機。
為了實現上述目的，本發(fā)明公開了一種活塞式壓縮機，其凸輪盤是在機殼內所限定出的曲軸室內安裝于驅動軸上使它們能成整體轉動的形式?；钊麆t與凸輪盤連接，伴隨著凸輪盤的轉動而在取與驅動軸相平行延伸的汽缸內作往復運動，壓縮并排送出含霧狀潤滑油的制冷氣體。此制冷氣體于機殼(ハゥジング)內循環(huán)而到達曲軸室內，潤滑油即從驅動軸附近供給于需要潤滑的各種部件。油盤設于機殼的外殼中，用來貯留潤滑油。設有與油盤和曲軸室兩者通連的回收通路，使曲軸室內的潤滑油流入并貯存于油盤內。還設有導向通路，使貯存于油盤內的潤滑油借自重而導引到驅動軸的附近。
下面簡單說明本發(fā)明的附圖。


圖1是示明本發(fā)明的第一實施例的活塞式壓縮機的橫剖面圖。
圖2是沿圖1中2-2線的剖面圖，其中特別示明了貯留于油盤內的潤滑油的液面高度。
圖3是在圖1所示的壓縮機中示明斜板傾角成為最小時的狀態(tài)的橫剖面圖。
圖4是示明本發(fā)明的第二實施例的活塞式壓縮機的橫剖面圖。
圖5是沿圖4中5-5線的橫剖面圖。
圖6是示明先有技術中壓縮機的橫剖面圖。
下面詳述本發(fā)明。
第一實施例現在根據圖1～3來說明本發(fā)明的第一實施例。在本實施例中，壓縮機的驅動軸通過電磁離合器與發(fā)動機等的驅動源相連。此外，本發(fā)明也可在無離合器類型的壓縮機中實施。還有，在本實施例中作為將驅動軸的轉動變換為活塞的直線式行程的凸輪盤采用的是斜板式的，但也可采用擺動斜板式的擺動凸輪(ゥェ一ズカム)。
如圖1與圖2所示，在汽缸體11的前端面上直接與前機殼12相連，而在其后端面上則通過板閥14與后機殼13接合。用一批貫穿螺栓15將前機殼12與后機殼13緊固到汽缸體11的兩個端面上，形成機箱。
驅動軸16通過一對徑向軸承17、18以及一對止推軸承24、43支承于汽缸體11以及前機殼12之上。在驅動軸16的前端與前機殼12之間設有唇狀自緊油封19。
與汽缸體11相平行設置有多個汽缸20(シリンダボ )。在各個汽缸20的內部設有可滑動的單頭型活塞21。曲軸室22則形成在汽缸體11與前機殼12之間。
耳板23在曲軸室22內安裝成可與驅動軸16成整體地轉動。耳板23的前端面經由止推軸承24支承于前機殼12的內面。支承臂25突出地設置于耳板23之上，在其前端形成有一對細長的導向孔26。
大致呈圓板狀的斜板27裝配成相對于驅動軸46可作傾斜活動，在此斜板的前面突出地設置有一對連接部28。各連接部28的前端設有球體28a。球體28a可在導向孔26內自由轉動和滑動，從而使斜板連接成可相對于耳板23改變其傾角。
斜板27在其兩側面的外周上分別有一對滑動面29。各活塞21通過具有一對半球部的滑靴30留駐于滑動面29上。當驅動軸16轉動時，斜板27通過耳板23而轉動，而各活塞21即在相應汽缸內往復運動。
耳板23與斜板27之間設有彈簧31。斜板27在彈簧31的力作用下保持最小的傾角。為了設定斜板27的最小傾角，在驅動軸16上裝有止動件32。
吸入腔33形成于后機殼13內的外周部中。排出腔34則形成于后機殼13內的中央部中。通過活塞21在汽缸20內的向前移動，制冷氣體即經由設于閥板14上的吸入閥機構35從吸入腔33吸入到各汽缸20內。當汽缸20內的活塞21向后移動時，經壓縮的制冷氣體即通過設于閥板14上的排出閥機構36而排入排出腔34中。此外，將霧狀潤滑油混合入制冷氣體中。
在后機殼13之中例如設有兩個容量控制閥(圖示省略)。通過一個容量控制閥對從排出腔34將含潤滑油的制冷氣體供給于曲軸室22的供氣通道(圖示省略)進行開閉。通過另一個容量控制閥，對從曲軸室22通連到吸入腔33的抽氣通道(圖示省略)進行開閉。借助于這兩個閥，可對作用于活塞21前后的曲軸室的壓力Pc和氣缸內的壓力Pb的壓差進行調整，由此可控制斜板27的傾角來變動活塞21的行程，而得以調整排出容量。
油盤37在汽缸體11與前機殼12的結合部中，形成于前機殼的外側面上。油盤37由形成于汽缸體11中的壁37a和形成于前機殼12中的壁37b，以及氣缸體11與前機殼12的外殼界定。
在汽缸體11之上貫通設置有一連通孔38，使曲軸室22與油盤37的上部通過。此連通孔38從曲軸室22向下通至油盤37。含有制冷氣體的霧狀潤滑油通過斜板27的轉動易從曲軸室22內流入油盤37中。
如圖1所示，連通著包圍徑向軸承17與唇狀自緊油封19之間驅動軸的空間和油盤37的第一供油通路，穿過前機殼12的壁呈直線狀的延伸。從圖中可以看到，第一供油通路39具有較連通孔38要小的剖面積。第一通路39基本上沿水平延伸，它的第一端的開口高于貯留于油盤37內液化制冷劑45的最高液位L；它的第二端的開口則高于驅動軸的下端。
如圖1所示，第二供油通路40在驅動軸16之內沿著此軸的軸線延伸。第二供油通路40與徑向軸承17的前端附近由第一通孔41通連。第二供油通路40與曲軸室2則在斜板27附近由第二通孔42通連。此第二通路40還通過第三通孔44與止推軸承43附近通連。第二通路40的后端的開口部形成為適應加工需要的形式，由栓40a予以封閉。
圖3所示為上述壓縮機停止工作時的狀態(tài)。斜板27受到彈簧31的力的作用，保持成為止動件32所限定的最小傾向角。在此狀態(tài)下，當驅動軸16在發(fā)動機動力的作用下轉動時，斜板27即通過耳板而轉動。活塞21即以最小行程作往復運動，壓縮從吸入腔33內吸入到汽缸20內的最小容量的制冷劑氣體，然后排入排出腔34。
當室內溫度高時，或者說當冷氣裝置的負荷高時，吸入的壓力增高，作用到各活塞21背面上的曲軸室22的壓力Pc和作用到其前面的氣缸20內的壓力Pb的差減少。此時，朝作用于斜板27的傾角的增大方向的力矩增大，致使斜板27的傾角如圖1所示增大，而增大了壓縮機的排出容量。
當室內溫度低時，冷氣裝置負荷降低，由于吸入腔33內的壓力降低，壓力Pc、Pb的差增大。于是，斜板27的傾角減小，活塞21的行程減小，而壓縮機的排出容量減少。如上所述，由圖中未示出的容量控制閥調整曲軸室22內的壓力，也可以通過改變上述的差壓，調整壓縮機的排出容量。
下面說明壓縮機的潤滑情形。
含有從排出腔34流入曲軸室22內的制冷氣體的霧狀潤滑油附著于斜板27等之上。當壓縮機停止運轉時，附于斜板27等之上的潤滑油滴下，作為液體狀潤滑油45a而貯留于曲軸室22的底部。當壓縮機再度起動時，液狀潤滑油45即通過斜板27的轉動在曲軸室22內呈霧狀分散，給滑動面29與滑靴30及它們之間的各部分提供潤滑。此時，霧狀的潤滑油由于耳板23與斜板27轉動產生的離心力而甩向曲軸室22的內壁面上。隨后潤滑油通過隨斜板27轉動的氣體流等沿上述內壁面移動，經連通孔38流入油盤37中而得以回收。
由于斜板27轉動時制冷劑基本上氣化，因離心力而朝內壁面方向飛濺的只是比重大的潤滑油，而制冷劑則幾乎沒有流入油盤37中的。這是使本發(fā)明優(yōu)于先有技術例子中的內容。本發(fā)明的潤滑機構和把油盤設于機箱下方的先有技術例子不同，能夠減少油盤37內的液化制冷劑量。因此，液化制冷劑不朝驅動軸16的方向流動，可以降低第一通路39在油盤37中的開口位置。于是，油盤37內的潤滑油量幾乎不會受多大影響，而能經常地將油盤37內的潤滑油供給于曲軸室22內。
回收到油盤37中的潤滑油46借自重經第一通路39供給到徑向軸承17與唇頭自緊油封19之間。此潤滑油在使油封19潤滑與冷卻同時，對徑向軸承17進行潤滑。然后，此潤滑油從徑向軸承的隙間流向止推軸承24使其潤滑，再返回到曲軸室22的底部。于是，能直接把潤滑油供給于以往易導致潤滑不足與冷卻不充分的軸承17、24與唇狀自緊油封19，使這幾個部件17、19與24獲得良好的潤滑與冷卻，而得以提高它們的耐用性與可靠性。
從第一通路39供給于驅動軸16一側的潤滑油的一部分，通過第一通孔41、第二供油通路40、第二通孔42，供給到曲軸室22內的斜板27與滑靴30的附近。于是，在伴隨著驅動軸16的轉動所產生的離心力的作用下，潤滑油就飛甩到機箱的外周側上。在此，潤滑油基本上是直接供給到存在于驅動軸16與機箱之間的斜板27和滑靴30的滑動面29之上。于是，對于曲軸室22內最需要潤滑的斜板27的滑動面29與滑靴30，就能大致上是直接地給它們供給潤滑油。從而就不會發(fā)生斜板27與滑靴30的潤滑不充分，可以降低斜板27與滑靴30之間的摩擦和提高壓縮機的可靠性。
此外，第二通路40內潤滑油的一部分通過第三通孔44而潤滑后部的止推軸承43與徑向軸承18。這樣，軸承43、18由于直接供給有潤滑油而得到良好的潤滑，使耐用性與可靠性提高。
根據以上所述，貯留于油盤37中的潤滑油46借自重經第一通路39供給于驅動軸16。于是，可不在供油通路的途中設置用來從油盤37向滑動部件供給潤滑油的泵而能供應潤滑油。從而可以簡化結構。
此外，由于形成了大的適應于油盤37入口的連通孔38，潤滑油易于流入油盤37內。另一方面，對應于油盤37出口的第一供油通路39，與連通孔38相比開口面積小，它的直徑大小為使供給潤滑油的量不超過所需的量。因此潤滑油易于貯留于油盤37內，而貯留于油盤37內的潤滑油則不會一下就供應出去，也難以導致用完油盤37內的潤滑油。
再有，油盤37形成的范圍從汽缸體11至前機殼12。于是，油盤37易由模鑄等方法成形，同時可使前機殼12內第一供油通路39由前機殼12側的油盤37中的分離部分中鉆孔加工而成，這在制造上是有利的。
壓縮機例如在運轉停止后長期放置時，制冷氣體會液化。因此有時會有液化的制冷劑存在于油盤37內。由于液化制冷劑45的比重較潤滑油的大，如圖2所示，會沉降到潤滑油46下方而貯留于油盤37的底部。在本發(fā)明的壓縮機中，第一通路39是在油盤37內開口于液化制冷劑45最高貯留液位的上方。因此，即使是在壓縮機起動時，也只是有潤滑油46供給于曲軸室22內，故能有效地潤滑(多個)轉動部件與(多個)滑動部件。貯留于油盤37底部上的液化制冷劑，則由于隨著壓縮機運轉在曲軸室22內有壓力變化與溫度上升而氣化。
順便指出，對于先有技術例子中把第一通路39開口于油盤37下端的情形，在壓縮機開始運轉時，液化的制冷劑會供給到驅動軸16一側。這種液化的制冷劑具有洗凈功能，因此，將洗流掉附著于轉動部件與滑動部件上的潤滑油，而會產生潤滑不充分一類缺陷，導致壓縮機運轉不良。
另外，上述構成的壓縮機，在運轉過程中經常潤滑和冷卻轉動部件和滑動部件。因此，即使在循環(huán)潤滑油量少的最小容量運轉時，也可以防止曲軸室22內的潤滑不足，對于適用于常時使壓縮機運轉的無離含器類型，也是有利的。
第二實施例下面說明本發(fā)明的另一實施例，中心說明與第一實施例中不同的部分。如圖4所示，汽缸體51與前機殼52大致是在機箱的中央接合。如圖5所示，油盤53大致是從機箱的側部延展到上部形成。第一供油通路54則是從油盤53朝著前機殼52內的驅動軸16的附近作斜向延伸。
從圖4中可以看到，油盤53備有給油孔55。給油孔55是在油盤53的外壁上貫通地設于第一通路54的延長線上，此給油孔55用栓56封塞。在曲軸室22與油盤53的分開壁的上部貫穿地設置有連通孔57。
按照上述結構，第一通路54可從以栓56封塞之前的給油孔55用鉆孔加工形成。此外，油盤內潤滑油46的貯留位置要較第一通路54驅動軸16一側的開口高得多，因此可允許潤滑油46加大其液位差。從而易使?jié)櫥徒枳灾毓┙o。
權利要求
1.一種活塞式壓縮機，其特征在于它包括在機殼內限定出的曲軸室內安裝于驅動軸上能與其成整體轉動的凸輪盤，以及與此凸輪盤相連接，隨著此凸輪盤的轉動而在與上述驅動軸平行延伸的氣缸內作往復運動，將含有霧狀潤滑油的制冷氣體壓縮而排出的活塞；此制冷氣體則在上述機殼內循環(huán)而到達曲軸室內，通過設于此機殼的外殼內的回收通路而回收到油盤內，貯留于油盤內的潤滑油則通過導向通道供給于驅動軸附近的輸油區(qū)域中，再從此輸油區(qū)域中輸送給需要潤滑的各種部件，上述潤滑油是借自重從所述導向通路輸送到此輸油區(qū)域中的。
2.如權利要求1所述的壓縮機，所述導向通路具有向油盤內開口的第一端和向輸油區(qū)域開口的第二端，已液化的制冷氣體則貯留于上述油盤內的下部區(qū)域中，而比重較已液化的制冷氣體大的潤滑油則貯留在此已液化制冷氣體最高液面的上方區(qū)域中，上述導向通路的第一端則是在油盤內的上方區(qū)域中開口。
3.如權利要求2所述的壓縮機，其特征在于上述導向通路是由第一端與第二端處在同一高度的水平通路構成或是由第一端較第二端高的傾斜通路構成。
4.如權利要求1至3中任一項所述的壓縮機，其特征在于在上述曲軸室內，含有制冷氣體的潤滑油通過凸輪盤的轉動而飛甩向曲軸室的內壁，而所述回收通路是從曲軸室朝油盤向下方傾斜。
5.如權利要求1至4中任一項所述的壓縮機，其特征在于所述回收通路是在油盤上部開口。
6.如權利要求1至5中任一項所述的壓縮機，其特征在于所述回收通路的橫剖面積較導向通路的大，而從油盤中流出的潤滑油量則較流入此油盤中的量多。
7.如權利要求1至6中任一項所述的壓縮機，其特征在于它具有供應通路，該供應通路與前述輸油區(qū)域通連且在驅動軸內延伸，將潤滑油供應給需要潤滑的各種部件。
8.如權利要求7所述的壓縮機，其特征在于它包括有用來支承上述驅動軸前部的前徑向軸承，在上述前徑向軸承之前，在密封驅動軸與機殼之間的密封件；而在上述前徑向軸承與密封件之間則形成輸油區(qū)域，從此輸油區(qū)域直接地將潤滑油供給于前徑向軸承。
9.如權利要求7與8中任一項所述的壓縮機，其特征在于它包括有用來支承上述驅動軸后部的止推軸承，以及在此止推軸承附近支承著驅動軸后部的后徑向軸承；上述供應通路則在止推軸承附近或是在后徑向軸承附近朝驅動軸的外周面開口，而從供應通路將潤滑油供給于止推軸承與后徑向軸承。
10.如權利要求7至9中任一項所述的壓縮機，其特征在于上述凸輪盤為斜板式的，而在上述斜板與活塞之間有相對于此斜板滑動的滑靴，前述供應通路則在曲軸室內朝驅動軸的外周面開口，從供應通路將潤滑油供給于前述滑靴和斜板。
11.如權利要求10所述的壓縮機，其特征在于在上述驅動軸上安裝有可與其成整體轉動的耳板，而在此耳板內則有細長的導向孔，上述斜板則與此導向孔相關聯，在此導向孔有沿其周緣上滑動的連結體，而潤滑油則經所述供應通路供給于此導向孔的周緣及連接體。
全文摘要
一種活塞式壓縮機，其中凸輪盤在機殼內限定出的曲軸室內于驅動軸上安裝成能與其成整體轉動。與此凸輪盤相連接的活塞則隨著凸輪盤的轉動在和驅動軸平行延伸的氣缸內往復運動，將含霧狀潤滑油的制冷氣體壓縮排出。制冷氣體在機殼內循環(huán)到達曲軸室，潤滑油則從驅動軸附近供給于需要潤滑的部件。油盤設于機殼的外殼中來貯留潤滑油?；厥胀愤B通油盤與曲軸室，使曲軸室內的潤滑油流入并貯于油盤內。導向通路使此貯留的潤滑油借自重導引到驅動軸附近。
文檔編號F04B39/02GK1136640SQ9610513
公開日1996年11月27日 申請日期1996年4月18日 優(yōu)先權日1995年4月18日
發(fā)明者星野辰幸, 竹中健二 申請人:株式會社豐田自動織機制作所