(57)【要約】【課題】  ハウジングと駆動軸との間に介在するラジアルベアリングおよびリップシールをより効率的に潤滑し且つ冷却できる圧縮機の提供を図る。【解決手段】給気通路３２は、フロントヘッドの中央貫通口１８と駆動軸１０との間に介在するフロント側ラジアルベアリング１９とリップシール（シール部材）１６との間の空間Ｓを通過するように、形成されている。【選択図】図１
2008169782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室（５）と吸入室（７）とを連通する抽気通路（３５、３６）と、クランク室（５）と吐出室（８）とを連通する給気通路（３２）と、前記給気通路（３２）の途中に介在し前記給気通路（３２）を開閉する弁（３３）と、を備え、前記弁（３３）を開くことで前記クランク室（５）の圧力を上昇させてピストンストロークを小さくする一方で、前記弁（３３）を閉じることで前記クランク室（５）の圧力を低下させてピストンストロークを大きくする可変容量圧縮機（１）であって、
フロントヘッド（４）の軸受孔（１８）と駆動軸（１０）との間に介在するシール部材（１６）とベアリング（１９）との間の空間（Ｓ）を通過するように、前記給気通路（３２）を形成したことを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項２】
中央貫通口（１４）と当該中央貫通口の周囲に設けられたシリンダボア（３）とを有するシリンダブロック（２）と、
前記シリンダブロックの前端面に接合されるフロントヘッド（４）であって、内部に形成され且つ前記シリンダボアの下死点側に連通するクランク室（５）と、前記クランク室と連通するとともに前記シリンダブロックの中央貫通口と同軸上に設けられた中央貫通口（１８）と、を備えるフロントヘッド（４）と、
前記シリンダブロックの後端面に接合されるリアヘッド（６）であって、内部に吸入室（７）および吐出室（８）を形成するリアヘッド（６）と、
後端部が前記シリンダブロックの中央貫通口にリア側ラジアルベアリング（１５）を介して軸支されるとともに前端部が前記フロントヘッドの中央貫通口にフロント側ラジアルベアリング（１９）およびシール部材（１６）を介して軸支されることで、前記クランク室内で回転可能な駆動軸（１０）と、
前記クランク室（５）に設けられ且つ前記駆動軸（１０）の回転を前記ピストン（２９）の往復動に変換する変換機構（２０）と、
前記クランク室（５）と前記吸入室（７）とを連通する抽気通路（３５、３６）と、前記クランク室（５）と前記吐出室（８）とを連通する給気通路（３２）と、前記給気通路の途中に介在し前記給気通路を開閉する弁（３３）と、を有して前記クランク室（５）の圧力を調整可能な圧力調整機構と、
を備える可変容量圧縮機であって、
前記フロントヘッドの中央貫通口（１８）と前記駆動軸（１０）との間に介在するフロント側ラジアルベアリング（１９）とシール部材（１６）との間の空間（Ｓ）を通過するように、前記給気通路（３２）を形成したことを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の可変容量圧縮機であって、
前記給気通路（３２）は、
前記吐出室と前記弁とを連通する第１の通路部分（３２ａ）と、
前記弁と前記フロント側ラジアルベアリング外周とを連通する第２の通路部分（３２ｂ）と、
当該第２の通路部分に連通接続され且つ前記リア側ラジアルベアリングを径方向に貫通する第３の通路部分（３２ｃ）と、
前記第３の通路部分に連通接続され且つ前記駆動軸の外周面に設けられた環状溝として形成される第４の通路部分（３２ｄ）と、
前記駆動軸内に設けられ且つ前記第４の通路部分と前記空間とを連通する第５の通路部分（３２ｅ）と、
前記空間と前記クランク室とを連通する第６の通路部分（３２ｆ）と、
を備えて構成されていることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項４】
請求項３に記載の可変容量圧縮機であって、
前記リア側ラジアルベアリング（１５）は、筒状の滑りベアリングであり且つ内外を貫通する複数の孔（１５ａ、１５ａ、・・・）が形成されており、当該複数の孔の少なくとも１つが前記第３の通路部分（３２ｃ）になっていることを特徴とする可変容量圧縮機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変容量圧縮機であって、
前記駆動軸（１０）は、クラッチを介することなく外部駆動源（Ｅ）からの動力が伝達されて当該外部駆動源（Ｅ）の作動時に常時回転することを特徴とする可変容量圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可変容量圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には可変容量圧縮機が開示されている。この圧縮機は、吸入室およびシリンダボアおよび吐出室およびクランク室を内部に有するハウジングと、クランク室内に回転自在に設けられる駆動軸と、駆動軸に固定されて一体的に回転自在であるとともにハウジングに対してスラストベアリングを介して装着されるとともに駆動軸に固定されて一体的に回転するラグプレートと、ラグプレートに連結されラグプレートと一体的に回転する斜板と、シリンダボア内に往復動自在に配置されるとともに斜板に連結されることで斜板の回転にとなってシリンダボア内で往復動するピストンと、を備えて構成されている。クランク室の内部に滞留する潤滑油が、ラブプレートとハウジングとの間に供給されるように、ラグプレートにはその外周から中心側に向けて延びる油供給通路が形成されている。ラグプレートとハウジングとの間に供給された潤滑油は、ラグプレートとハウジングとの間のスラストベアリングのみならず、ラグプレートとハウジングとの間から、ハウジングと駆動軸との間に介在するラジアルベアリングおよびリップシールへも供給されることとなる。
【特許文献１】特開平８−２８４８１６号号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら前記従来技術では、ラグプレートとハウジングとの間と、クランク室内と、の圧力差があまりないため、積極的に潤滑油を供給して冷却することが難しいと思われる。
【０００４】
本発明は前記従来技術の課題に着目して為されたもので、ハウジングと駆動軸との間に介在するラジアルベアリングおよびリップシールをより効率的に潤滑し且つ冷却できる可変容量圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路と、クランク室と吐出室とを連通する給気通路と、前記給気通路の途中に介在し前記給気通路を開閉する弁と、を備え、前記弁を開くことで前記クランク室の圧力を上昇させてピストンストロークを小さくする一方で、前記弁を閉じることで前記クランク室の圧力を低下させてピストンストロークを大きくする可変容量圧縮機であって、フロントヘッドの軸受孔と駆動軸との間に介在するシール部材とベアリングとの間の空間を通過するように、前記給気通路を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、弁を開くと、給気通路を通じて吐出室からクランク室に高圧の冷媒が流れこむ。これにより、クランク室の圧力が上昇してピストンストロークを小さくなる。一方で、弁を閉じると、吐出室からクランク室に高圧冷媒が流れこまないので、次第に、クランク室の圧力が低下していきピストンストロークが大きくなる。ここで、給気通路の途中にシール部材とベアリングとの間の空間があるため、弁を開いた際には、この空間に吐出室からの潤滑油を含んだ冷媒が通過することとなる。これにより、シール部材およびベアリングが効率的に潤滑され且つ冷却されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態にかかる可変容量圧縮機を図面を参照しつつ説明する。
【０００８】
まず圧縮機の全体構造を説明する。図１および２は圧縮機の全体断面図であり、図１は圧縮機のフルストローク時を示し、図２は圧縮機のデストローク時を示している。
【０００９】
図１および２に示すように本実施形態の可変容量圧縮機１は、円周方向に等間隔に配置された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内部にクランク室５を形成するフロントヘッド４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され内部に吸入室７および吐出室８を形成するリアヘッド６と、を備えている。これらシリンダブロック２とフロントヘッド４とリアヘッド６とは、複数のスルーボルト１３によって締結固定されて、圧縮機のハウジングを構成している。
【００１０】
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（図示せず）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。
【００１１】
バルブプレート９のシリンダブロック２側には、吸入孔（図示せず）を開閉する吸入弁機構が設けられ、一方、バルブプレート９のリアヘッド６側には、吐出孔１２を開閉する図示せぬ吐出弁機構が設けられている。バルブプレート９とリアヘッド６との間には図示せぬガスケットが介在し、吸入室７と吐出室８の密閉性が保持されている。
【００１２】
シリンダブロック２およびフロントヘッド４の中心の軸受孔としての中央貫通口１４、１８にはラジアルベアリング１５、１９を介して駆動軸１０が軸支され、これにより駆動軸１０がクランク室５内で回転自在となっている。
【００１３】
なお、駆動軸１０に固定されたロータ２１の前端面とリアヘッド６の内壁面との間にスラストベアリング１７が介在している。また、駆動軸１０の後端面は、バルブプレート９に摺動接触している。これにより、駆動軸１０の軸方向の移動が規制されている。
【００１４】
シリンダブロック２の中央貫通口１４内のラジアルベアリング１５は、板状部材で形成された筒状の滑りベアリングにより構成されており、一方、フロントヘッド４の中央貫通口１８内のラジアルベアリング１９は、アウターレースと、当該アウターレース内に保持された転動体としての複数のニードルと、を備えて構成されている。
【００１５】
各シリンダボア３にはピストン２９が摺動自在に収容されている。
【００１６】
クランク室５内には、駆動軸１０の回転をピストン２９の往復動に変換する変換機構２０が設けられている。変換機構２０は、前記駆動軸１０に固設された回転部材としてのロータ２１と、駆動軸１０に軸方向に向けてスライド自在に装着されたスリーブ２２と、スリーブ２２にピボットピン２３により連結されてスリーブ２２に対して傾動可能な傾動部材としての斜板２４と、斜板２４の傾角の変動を許容しつつロータ２１の回転トルクを斜板２４に伝達できるようにロータ２１と斜板２４とを連結する連結機構２８と、斜板２４の外周部にピストン２９を連結すべく斜板２４とピストン２９との間に介在する半球状の一対のピストンシュー３０、３０と、を備えて構成されている。
【００１７】
なお、斜板２４は、駆動軸１０にスリーブ２２とピボットピン２３を介して装着されることで、駆動軸１０に対して傾動自在で且つ駆動軸１０の軸方向にスライド自在に装着されている。またこの例では、斜板２４は、中央部分のハブ２５と、このハブ２５のボス部２５ａに固定された板状の斜板本体２６と、を備えてなる。
【００１８】
斜板２４の傾斜角は、スリーブ２２がリターンスプリング５２に抗してシリンダブロック２側に近接移動すると斜板２４の傾斜角が減少し、一方、スリーブ２２がリターンスプリング５１に抗してシリンダブロック２から離れる方向に移動すると斜板２４の傾斜角が増大する。
【００１９】
フロントヘッド４の中央貫通口１８を通じてフロントヘッド４外に露出しており、この駆動軸１０の前端部にはクラッチレスのプーリ６０が固定されている。プーリ６０は、フロントヘッド４のボス部４ｂの外周に回転自在に装着され且つ外部駆動源としての車両エンジンＥの駆動軸１０によって常時回転するようになっている。つまり、駆動軸１０は、クラッチを介することなく車両エンジンＥからの動力が伝達されて当該車両エンジンＥの作動時に常時回転するようになっている。
【００２０】
そのため、車両エンジンＥが駆動すると、駆動軸１０が回転し、圧縮機１が作動する。駆動軸１０が回転すると、ロータ２１とともに斜板２４が回転し、斜板２４の傾斜角に応じたストロークでピストン２９が往復動する。このようにピストン２９が往復動すると、被圧縮媒体（例えば冷媒）が、外部循環回路→吸入室７→バルブプレート９の吸入孔→シリンダボア３内へと吸入されてこのシリンダボア３内で高温高圧に圧縮され、そして、シリンダボア３→バルブプレート９の吐出孔１２→吐出室８→外部循環回路へと吐出される。
【００２１】
冷媒の吐出容量を変化させるには、斜板２４の傾斜角を変化させてピストンストロークを変化させる。より具体的には、ピストン２９の後面側のクランク室圧Ｐｃとピストン２９の前面側の吸入室圧Ｐｓの差圧（圧力バランス）を調整することにより、斜板２４の傾角を変化させてピストンストロークを変化させる。そのため、この可変容量圧縮機には、圧力制御機構が設けられている。圧力制御機構は、クランク室５と吸入室７とを連通する抽気通路３５および抽気通路３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路３２と、この給気通路３２の途中に設けられ給気通路３２を開閉制御する制御弁３３と、を有して構成されている。
【００２２】
制御弁３３によって給気通路３２を開くと、給気通路３２を通じて吐出室８からクランク室５に高圧の冷媒ガスが流れ込み、これによりクランク室５内の圧力が上昇する。クランク室５内の圧力が上昇すると、スリーブ２２がシリンダブロック２側に近接移動しつつ斜板２４の傾斜角が減少することで、ピストンストロークが小さくなり、吐出量が減少する。
【００２３】
一方、制御弁３３によって給気通路３２を閉じると、常に抽気通路３５および３６を通じてクランク室５から吸入室７に冷媒ガスが抜けていっているため、次第に吸入室７とクランク室５との圧力差がなくなって均圧化していく。すると、スリーブ２２がシリンダブロック２から離れる方向に移動しつつ斜板２４の傾斜角が増大して、ピストンストロークが大きくなり、吐出量が増大する。
【００２４】
次に、給気通路３２を詳しく説明する。
【００２５】
給気通路３２は、フロントヘッドの中央貫通口１８と駆動軸１０との間に介在するフロント側ラジアルベアリング１９とリップシール（シール部材）１６との間の空間Ｓを通過するように、形成されている。
【００２６】
より詳しく説明すると、給気通路３２は、第１の通路部分３２ａ、第２の通路部分３２ｂ、第３の通路部分３２ｃ、第４の通路部分３２ｄ、第５の通路部分３２ｅ、空間Ｓおよび第６の通路部分３２ｆを備えて構成されている。つまり、抽気通路３２は、吐出室８と制御弁３３とを連通する第１の通路部分３２ａと、制御弁３３とフロント側ラジアルベアリング１５外周とを連通する第２の通路部分３２ｂと、当該第２の通路部分３２ｂに連通接続され且つリア側ラジアルベアリング１５を径方向に貫通する第３の通路部分３２ｃと、第３の通路部分３２ｃに連通接続され且つ駆動軸１０の外周面に設けられた環状溝として形成される第４の通路部分３２ｄと、駆動軸１０内に設けられ且つ第４の通路部分３２ｄと前記空間Ｓとを連通する第５の通路部分３２ｅと、空間Ｓと、空間Ｓとクランク室５とを連通する第６の通路部分３２ｆと、を備えて構成されている。なお、第６の通路部分３２ｆは、クランク室５内のうちの、ロータ２１とフロントヘッド４との間に介在するスラストベアリング１７の配置部分に開口している。
【００２７】
以下、本実施形態の効果をまとめる。
【００２８】
（１）本実施形態によれば、給気通路３２が空間Ｓを通過するように形成されている。そのため、制御弁３３を開いた際には、この空間Ｓを吐出室８からの潤滑油を含んだ冷媒が通過することとなる。これにより、リップシール１６およびベアリング１５が効率的に潤滑され且つ冷却されることとなる。
【００２９】
（２）また本実施形態によれば、給気通路３２は、吐出室８と制御弁３３とを連通する第１の通路部分３２ａと、制御弁３３とフロント側ラジアルベアリング１５外周とを連通する第２の通路部分３２ｂと、当該第２の通路部分３２ｂに連通接続され且つリア側ラジアルベアリング１５を径方向に貫通する第３の通路部分３２ｃと、第３の通路部分３２ｃに連通接続され且つ駆動軸１０の外周面に設けられた環状溝として形成される第４の通路部分３２ｄと、駆動軸１０内に設けられ且つ第４の通路部分３２ｄと空間Ｓとを連通する第５の通路部分３２ｅと、空間Ｓとクランク室５とを連通する第６の通路部分３２ｆと、を備えて構成されている。
【００３０】
そのため、簡素な構造となる。また、抽気通路３２の途中部分（第４の通路部分３２ｄ）が、駆動軸１０の外周面のうちリア側ラジアルベアリング１５が外嵌された部分に設けられた環状溝３２ｄとして構成されることとなる。そのため、リア側ラジアルベアリング１５と駆動軸１０との間（摺動面）に、抽気通路３２を流通する冷媒に含まれる潤滑油が供給されることとなり、リア側ラジアルベアリング１５と駆動軸１０との間（摺動面）の摺動性が向上する。
【００３１】
（３）また本実施形態では、リア側ラジアルベアリング１９は筒状の滑りベアリングであるのため、さらに簡素な構造となる。
【００３２】
変形例
次に、リア側ラジアルベアリング１５の変形例を説明する。
【００３３】
図４はリア側ラジアルベアリング１５の変形例を示す。図４ｂに示すように変形例のリア側ラジアルベアリング１５は、筒状の滑りベアリングであり、金属層と摺動性のよい樹脂層とを二層に重ね合わせた板状部材（図４ａ）を、筒状に丸めたものである。なお、金属層が外周側に樹脂層が内周側にくるように丸められている。このリア側ラジアルベアリング１５には、内外を径方向に貫通する複数の孔１５ａ、１５ａ、・・・が形成されており、当該複数の孔１５ａ、１５ａ、・・・の少なくとも１つが第３の通路部分３２ｃになっている。
【００３４】
このような変形例によれば、第３の通路３１ｃと第４の通路３１ｄとを位置決めするために、リア側ラジアルベアリング１５と駆動軸１０とを位置決めする必要がなくなり、組立性が向上する。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態にのみに限定解釈されるべきではない。例えば、上述の実施形態ではスワッシュ式の斜板（回転式の斜板）を用いているが本発明ではワブル式の斜板（非回転式の斜板）を用いてもよいし、その他の形態の斜板を用いてもよい。また、本発明の技術的範囲に属する限りその他の種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の一実施形態にかかる圧縮機のフルストローク状態の断面図。
【図２】図２は同圧縮機のデストローク状態の断面図。
【図３】図３は同圧縮機の駆動軸の環状溝の近傍を示す斜視図。
【図４】図４はリア側ラジアルベアリングの変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３７】
１…可変容量圧縮機
２…シリンダブロック（ハウジング）
３…シリンダボア
４…フロントヘッド（ハウジング）
５…クランク室
６…リアヘッド（ハウジング）
７…吸入室
８…吐出室
１０…駆動軸
１４…中央貫通口（軸受孔）
１５…リア側ラジアルベアリング
１５ａ…孔
１６…リップシール（シール部材）
１８…中央貫通口（軸受孔）
１９…フロント側ラジアルベアリング
２９…ピストン
３２…給気通路
３２ａ…第１の通路部分
３２ｂ…第２の通路部分
３２ｃ…第３の通路部分
３２ｄ…第４の通路部分
３２ｅ…第５の通路部分
３２ｆ…第６の通路部分
３５…抽気通路
３６…抽気通路
Ｅ…外部駆動源
Ｓ…空間
【図１】
2008169782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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