(57)【要約】【課題】  一部に軽量部材を用いて軽量化できる圧縮機の提供を実現する。【解決手段】  内部にクランク室５および吸入室７および吐出室８およびシリンダボア３を有するハウジング１と、このハウジング１に回動自在に軸支されてクランク室５内で回転駆動する駆動軸１０と、駆動軸１０に圧入された回転部材２１と、回転部材２１の回転を利用してシリンダボア３内で往復動しこの往復動により被圧縮媒体を吸入・圧縮・吐出するピストン２９と、駆動軸１０に対して回転部材２１を一体的に固定保持する回り止め部材３８と、を備えるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にクランク室（５）および吸入室（７）および吐出室（８）およびシリンダボア（３）を有するハウジング（１）と、
前記ハウジング（４）に回動自在に軸支され前記クランク室（５）内で回転駆動する駆動軸（１０）と、
前記駆動軸（１０）に圧入された回転部材（２１）と、
前記回転部材（２１）の回転を利用して前記シリンダボア（３）内で往復動し、この往復動により被圧縮媒体を吸入・圧縮・吐出するピストン（２９）と、
前記駆動軸（１０）に対して前記回転部材（２１）を一体的に固定保持する回り止め部材（３８）と、
を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記駆動軸（１０）内に前記吸入室（７）に連通する通路（１０ｓ）が設けられ、
前記回り止め部材（３８）は、両端開口を有する中空部材からなり一端開口が前記クランク室（５）に露出し他端開口が前記通路（１０ｓ）に連通することを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧縮機であって、
前記回転部材（２１）は、前記ピストン（２９）を往復動させるための斜板（２６）に連結され且つ前記駆動軸（１０）と一体に回転することで前記斜板（２６）を揺動させるドライブプレートであることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に関し、とりわけ車両用空調装置等の冷凍サイクルに介装され圧縮機に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１〜４には圧縮機が開示されている。この種の圧縮機では近年小型化軽量化が求められる。これは、例えば自動車等の車両において居住空間を広くするなどの理由により車両搭載機器を小型・軽量化することが課題になっているためである。
【特許文献１】特開平２００３−３２８９３１号公報
【特許文献２】特開昭６１−２５５２８５号公報
【特許文献３】特開平５−２３１３０９号公報
【特許文献４】特開２００２−２１３３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような圧縮機の軽量化の観点から、本発明者は、駆動軸などの剛性強度を必要とする部材以外で部分的に軽量部材を利用することに想い到った。
【０００４】
ところで、一般的に圧縮機は運転すると内部温度が被圧縮媒体の圧縮熱により上昇する。従って、異なった素材同士を圧入固定した部分では、圧縮機内の温度が上昇すると、熱膨張係数が異なることから締め代が変化して固定が弛んでしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術をもとに為されたもので、その目的は一部に軽量部材を用いて軽量化しつつも軽量部材の固定状態を維持できる圧縮機の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明にあっては、内部にクランク室、吸入室、吐出室およびシリンダボアを有するハウジングと、前記ハウジングに回動自在に軸支され前記クランク室内で回転駆動する駆動軸と、前記駆動軸に圧入された回転部材と、前記回転部材の回転を利用して前記シリンダボア内で往復動し、この往復動により被圧縮媒体を吸入・圧縮・吐出するピストンと、前記駆動軸に対して前記回転部材を一体的に固定保持する回り止め部材とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧縮機であって、前記駆動軸内に前記吸入室に連通する通路が設けられ、前記回り止め部材は、両端開口を有する中空部材からなり一端開口が前記クランク室に露出し他端開口が前記通路に連通することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の圧縮機であって、前記回転部材は、前記ピストンを往復動させるための斜板に連結され且つ前記駆動軸と一体に回転することで前記斜板を揺動させるドライブプレートであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、回転部材を軽量部材で構成しても、回り止め部材により駆動軸に対する回転部材の固定状態を確実に維持できる。つまり、圧縮機内が被圧縮媒体の圧縮熱により高温になった際には、回転部材と駆動軸との熱膨張係数が異なることにより締め代が変化して圧入が弛んでしまうことが想定されるが、回り止め部材により回転部材と駆動軸との固定状態を確実に維持できる。かくして、一部に軽量部材を用いて、圧縮機を軽量化できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、回り止め部材の中空路が抽気通路の入口部を構成することととなる。そのため、クランク室から冷媒ガスとともに抽気通路内に流れ込もうとするミスト状のオイルは、駆動軸の回転運動によって抽気通路の入口部としての回り止め部材の中空路の内周面に衝突して捕獲される。次に、この抽気通路の入口部に付着したオイルは、駆動軸の回転運動による遠心力によってクランク室に押し戻される。これにより、クランク室の潤滑オイルが抽気通路を通じて吸入室に流出しにくい構造となり、簡素な構成で抽気通路からのオイル流出量を低減できる。
【００１１】
この効果に加え、回り止め部材の軸方向長さの設定により、抽気通路の径方向通路となる入口部の距離を長くできるため、遠心分離作用をさらに大きくできる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、回転部材はドライブプレートであることから、駆動軸に固定する回転部材のうち比較的大型の部材（ドライブプレート）を軽量化でき、効果的に圧縮機を軽量化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
なお、本実施の形態は、本発明の圧縮機を、自動車などの車両に搭載される車両用空調装置の冷凍サイクルに適用した例である。
【００１５】
図１〜図４は、本発明による圧縮機の一実施の形態を示し、図１は圧縮機の断面図、図２、図３は図１の圧縮機における抽気通路の入口側を拡大して示し、それぞれ抽気通路の入口部によるオイル分離の作用を示す部分的断面図、図４は図１の圧縮機における抽気通路の出口側を拡大して示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態における圧縮機は、斜板式の可変容量圧縮機である。この斜板式可変容量圧縮機は、複数のシリンダボア３を有するシリンダブロック２と、該シリンダブロック２の前端面に接合され該シリンダブロック２との間にクランク室５を形成するフロントハウジング４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され吸入室７および吐出室８を形成するリアハウジング６と、を備えている。
【００１７】
これらシリンダブロック２、フロントハウジング４およびリアハウジング６は、スルーボルトによって締結固定されて、圧縮機のハウジング１を構成している。
【００１８】
バルブプレート９は、シリンダボア３と吸入室７とを連通する吸入孔１１と、シリンダボア３と吐出室８とを連通する吐出孔１２と、を備えている。
【００１９】
バルブプレート９のシリンダブロック２側には、吸入孔を開閉する図示せぬ吸入弁が設けられ、一方、バルブプレート９のリアハウジング６側には、吐出孔１２を開閉する図示せぬ吐出弁と、該吐出弁を保持するとともに吐出弁の開限を規制するリテーナ１５と、が設けられている。
【００２０】
シリンダブロック２およびフロントハウジング４の中心部には、ベアリング１７、３７、１８を介して駆動軸１０を回転自在に支持するシャフト支持孔１９、２０が設けられている。
【００２１】
クランク室５内には、前記駆動軸１０に外側から圧入固定された「回転部材」としてのドライブプレート２１と、駆動軸１０に摺動自在に嵌装されたスリーブ２２と、スリーブ２２に揺動自在に連結されたジャーナル２４と、該ジャーナル２４のボス部２５に固定された斜板２６と、が設けられている。このとき、ドライブプレート２１を駆動軸１０に対して「回り止め部材」としての固定ピン３８により確実に一体的に回転するように固定されている。この固定ピン３８は、両端開口を有する中空部材からなる。
【００２２】
ドライブプレート２１とジャーナル２４とは、そのヒンジアーム２１ｈ、２４ｈがリンク２７とピン２８、２８とを介して連結されており、これによりドライブプレート２１の回転力をジャーナル２４に伝達しつつもジャーナル２４（斜板２６）の傾斜を許容できるようになっている。各シリンダボア３に収容されたピストン２９は、斜板２６を挟んだ一対のシュー３０を介して該斜板２６に連結されていて、駆動軸１０の回転運動を原動力として往復動する。
【００２３】
圧縮機の基本機能は、このピストン２９の往復動により、吸入室７→バルブプレート９の吸入孔→シリンダボア３内へと吸入した被圧縮媒体としての冷媒を圧縮し、シリンダボア３→バルブプレート９の吐出孔１２→吐出室８と吐出するものである。
【００２４】
そして、この吐出容量を可変とするために、クランク室５と吸入室７とを常時連通する抽気通路３１（図１中矢示）と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路３２（図１中矢示）と、該給気通路３２を開閉する圧力制御手段３３と、からなる圧力制御機構が設けられている。
【００２５】
上記抽気通路３１は、クランク室５内の冷媒ガス圧力に応じてクランク室５内の冷媒ガスを吸入室７へ帰還させるものである。上記給気通路３２は、圧力制御手段３３により開閉されて吐出室８からクランク室５に向けて流れる冷媒ガス量を制御することでクランク室５の圧力を調節し、斜板２６の傾斜角を変化させることでピストンストロークを変化させて、圧縮機の吐出容量を変えるものである。
【００２６】
ここで、抽気通路３１は、一端がクランク室５に露出する固定ピン３９の中空路（径方向通路）３８ｓと、この径方向通路３８と連通し且つ駆動軸１０内にほぼ軸方向に沿って設けられた軸方向通路１０ｓと、この軸方向通路１０ｓと連通するシャフト支持孔１９と、このシャフト支持孔１９に連通し且つシリンダブロック２の後端面に設けられた抽気溝２ｓと、この抽気溝２ｓに連通し且つバルブプレート９に設けられた抽気孔９ｓと、この抽気孔９ｓと前記吸入室７とを連通し且つリアハウジング６に設けられた抽気孔６ｓと、を備えている（図３参照）。なお、この場合の抽気溝２ｓは、抽気通路３１の途中で該抽気通路３１の通路断面積を絞る絞り部（オリフィス）を構成している。この実施の形態では、抽気通路３１の「入口部」を構成する径方向通路３８ｓは、固定ピン３８の中空路で構成されており、固定ピン３８がドライブプレート２１から突出する突出量ｄ分、単にドライブプレート２１に径方向通路を形成した場合に比べて、径方向通路が延長されている。
【００２７】
この実施形態では、圧縮機１の軽量化を図るため、軽量部材としてのアルミ材からなるドライププレート２１が用いられている。このドライブプレート２１は、強度剛性が必要される鋼材からなる駆動軸１０に圧入固定されているが、固定ピン３８によって駆動軸１０に確実に固定されるため、圧縮機１内が被圧縮媒体の圧縮熱により高温になりこれらドライブプレート２１と駆動軸１０との熱膨張係数が異なることに起因して圧入代が弛んでしまっても、固定状態が確実に維持される。
【００２８】
以下、本実施形態の効果をまとめる。
【００２９】
本実施形態によれば、ドライブプレート２１を駆動軸１０に対して固定ピン３８によって一体的に固定保持するようにしたことにより、ドライブプレート２１に軽量部材を用いたとしても駆動軸１０に対するドライブプレート２１の固定状態を確実に維持できる。つまり、圧縮機１の軽量化を図るためにドライブプレート２１に軽量部材を用いた場合、ドライブプレート２１と駆動軸１０との熱膨張係数が差によりドライブプレート２１と駆動軸１０との締め代が変化して圧入が弛んでしまうことが想定されるが、固定ピン３８によりドライブプレート２１と駆動軸１０との固定状態を確実に維持できる。かくして、ドライブプレート２１に軽量部材を用いて、圧縮機１を軽量化できる。
【００３０】
また、本実施形態は、固定ピン３８が両端開口を有する中空部材からなり、固定ピン３８の一端開口がクランク室５に露出し他端開口が軸方向通路１０ｓに連通する構造である。従って、径方向に延びる固定ピン３８の中空路３８ｓが、「抽気通路３１の入口部」となる。そのため、まず、クランク室５から冷媒ガスとともに抽気通路３１内に流れ込もうとするミスト状のオイルは、駆動軸１０の回転運動に伴い「抽気通路３１の入口部」としての径方向通路３８ｓの内周面に衝突して捕獲される。次に、径方向通路３８ｓでガスと分離されたオイルは、駆動軸１０の回転運動による遠心力によってクランク室５に押し戻される。そのため、抽気通路３１がクランク室５と吸入室７とを常時連通する通路でありながらも、駆動軸１０の回転運動を利用して抽気通路３１の入口部３８ｓで積極的にオイル分離（気液分離）する構造となる。結果、簡素な構成でクランク室からのオイル流出量を低減できる。しかも、径方向通路３８ｓの入口端末からクランク室５内に飛散するオイルによって、クランク室５内の摺動部品へ常にオイル供給できる。
【００３１】
また本実施形態によれば、固定ピン３８がドライブプレート２１から突出する突出量ｄぶん、抽気通路３１の径方向通路３８ｓの距離が長くなるので、遠心分離作用がさらに大きくなる。
【００３２】
なお、本発明には、径方向通路３８ｓとして駆動軸１０の軸方向Ｘにそって複数設けたものであってもよいし、また、駆動軸１０の周方向に複数設けたものであってもよい。このように、複数の径方向通路で構成されている場合には、一つの径方向通路に流入する冷媒ガス量が少なくなる分、各径方向通路において冷媒ガスの流速が落ちてガス流の影響を付着したオイルが受け難くなるため、より有効に遠心分離作用を発揮できる利点がある。
【００３３】
さらに、遠心分離作用が発揮されれば軸方向通路１０ｓが駆動軸１０の軸心から偏心していてもよいし、また径方向通路３８ｓが軸方向通路１０ｓに対して傾斜していてもよい。
【００３４】
さらに、上述の実施の形態ではスワッシュ式の可変容量圧縮機を示したが、本発明はウォブル式などのその他の可変容量圧縮機にも適用できるし、また無論、可変容量のものに限らず固定式の圧縮機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態の圧縮機の断面図である。
【図２】図１の圧縮機における抽気通路の入口側を拡大して示し、抽気通路の入口部によるオイル分離の作用を示す部分的断面図である。
【図３】図１の圧縮機における抽気通路の入口側を拡大して示し、抽気通路の入口部によるオイル分離の作用を示す部分的断面図である。
【図４】図１の圧縮機における抽気通路の出口側を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    圧縮機
２    シリンダブロック（ハウジング）
３    シリンダボア
４    フロントハウジング（ハウジング）
５    クランク室
６    リアハウジング（ハウジング）
７    吸入室
８    吐出室
１０  駆動軸
１０ｓ  軸方向通路（通路）
２１  ドライブプレート（回転部材）
２９  ピストン
３１  抽気通路
３８  固定ピン（回り止め部材）
３８ｓ  径方向通路（抽気通路の入口部）
【図１】
2006132423.tif 000003
【図２】
2006132423.tif 000004
【図３】
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【図４】
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