(57)【要約】【課題】ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機における体積効率を向上する。【解決手段】回転軸２１には導入通路３１，３２が通路２１２に連通するように形成されている。シリンダブロック１１，１２には吸入通路３３Ａ，３４Ａがシリンダボア２７Ａ，２８Ａと軸孔１１２とを連通するように形成されている。回転軸２１の回転に伴い、導入通路３１，３２は、吸入通路３３Ａ，３４Ａに間欠的に連通する。シリンダブロック１１，１２は、回転軸２１に一体形成されたロータリバルブ３５，３６を介して回転軸２１を直接支持する。スラストベアリング２６にはスラスト荷重吸収機能が付与されている。【選択図】図１
2008088989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンを収容し、前記回転軸の回転にカム体を介して前記ピストンを連動させ、前記回転軸と一体化されていると共に、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備えたピストン式圧縮機において、
前記シリンダボアに連通し、かつ前記ロータリバルブの回転に伴って前記導入通路と間欠的に連通する吸入通路と、
吐出行程にある前記シリンダボア内の前記ピストンに対する圧縮反力を前記ロータリバルブに伝達して、吐出行程にある前記シリンダボアに連通する前記吸入通路の入口に向けて前記ロータリバルブを付勢する圧縮反力伝達手段とを備えたピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
【請求項２】
前記ロータリバルブは、バルブ収容室に回転可能に収容されており、前記導入通路の出口は、前記ロータリバルブの外周面上にあり、前記吸入通路の入口は、前記バルブ収容室の内周面上にあり、前記バルブ収容室の前記内周面と前記ロータリバルブの外周面とが前記ロータリバルブを介して前記回転軸を支持するラジアル軸受手段となっており、前記ラジアル軸受手段は、前記カム体から前記ロータリバルブ側における前記回転軸の部分に関する唯一のラジアル軸受手段であり、かつ前記圧縮反力伝達手段の一部である請求項１に記載のピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
【請求項３】
前記回転軸を支持する軸孔の端部側には、他部位よりも小径のシール周面を有する請求項２に記載のピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
【請求項４】
前記ピストンは両頭ピストンであり、前記カム体は、前記回転軸と一体化されており、前記両頭ピストンを収容する前後一対のシリンダボアに対応する一対のロータリバルブが前記回転軸と一体的に回転し、前記カム体は、前後一対のスラスト軸受手段によって挟まれて前記回転軸の軸線の方向の位置を規制されており、前記一対のスラスト軸受手段の少なくとも一方は、スラスト荷重吸収機能を付与されており、このスラスト荷重吸収機能を付与されたスラスト軸受手段は、前記圧縮反力伝達手段の一部である請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載のピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
【請求項５】
前記カム体は斜板であり、圧縮機は、傾動可能な前記斜板を備えた可変容量型圧縮機であり、前記ピストンは片頭ピストンであり、前記斜板は、前記回転軸を貫通させる軸孔を有し、前記圧縮反力は、前記軸孔と前記回転軸の周面との係合部位を介して前記ロータリバルブに伝わる請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載のピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンを収容し、前記回転軸の回転にカム体を介して前記ピストンを連動させるピストン式圧縮機における冷媒吸入構造に関する。さらに言えば、前記回転軸と一体化されていると共に、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備えたピストン式圧縮機における冷媒吸入構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダボア内に冷媒を導入するためにロータリバルブが採用されたピストン式圧縮機が知られている。そして、このロータリバルブに関して、回転軸とは別体とされたものがバルブ収容室に収容された可変容量型斜板式圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、回転軸そのものがロータリバルブとなっている、両頭ピストンを用いた固定容量型斜板式圧縮機が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
シリンダボア内へ冷媒を導入するための吸入ポートをロータリバルブで開閉する構成は、シリンダボア内へ冷媒を導入するための吸入ポートを撓み変形可能な吸入弁で開閉する構造に比べ、体積効率の向上を可能にする。
【特許文献１】特開平５−１１３１７４号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】特開平７−６３１６５号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記各特許文献の圧縮機のいずれにおいても、吐出行程にあるシリンダボア内の冷媒がこのシリンダボアに連通する吸入通路からロータリバルブの外周面に沿ってシリンダボア外に洩れ易い。即ち、特許文献１の圧縮機では、バルブ収容室の内周面とロータリバルブの外周面との間のクリアランスを極力小さくすることが冷媒洩れを防止する上で要求されるが、このクリアランス管理は非常に難しい。又、特許文献２の圧縮機においても、シリンダブロックに貫設した貫通孔の内周面とロータリバルブの外周面との間のクリアランスに関して同様の問題がある。このような冷媒漏れは、圧縮機の体積効率を低下させることとなる。
【０００５】
本発明は、ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機における体積効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために本発明は、回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンを収容し、前記回転軸の回転にカム体を介して前記ピストンを連動させるピストン式圧縮機における冷媒吸入構造を対象としている。さらに本発明は、前記回転軸と一体化されていると共に、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備えたピストン式圧縮機における冷媒吸入構造を対象としている。
【０００７】
そして請求項１の発明は、前記シリンダボアに連通し、かつ前記ロータリバルブの回転に伴って前記導入通路と間欠的に連通する吸入通路を備えている。さらに請求項１の発明は、吐出行程にある前記シリンダボア内の前記ピストンに対する圧縮反力を前記ロータリバルブに伝達して、吐出行程にある前記シリンダボアに連通する前記吸入通路の入口に向けて前記ロータリバルブを付勢する圧縮反力伝達手段を備えている。
【０００８】
吐出行程にあるシリンダボア内のピストンは、圧縮反力を受け、この圧縮反力は、ピストン及びカム体を介して回転軸に伝達される。回転軸に伝達される圧縮反力は、吐出行程にあるシリンダボアに向けてロータリバルブを付勢する。吐出行程にあるシリンダボアに向けて付勢されるロータリバルブは、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口に向けて付勢される。吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口に向けてロータリバルブを付勢する構成は、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路からの冷媒洩れ防止に寄与する。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１において、前記ロータリバルブは、バルブ収容室に回転可能に収容されている。前記導入通路の出口は、前記ロータリバルブの外周面上に設けられ、前記吸入通路の入口は、前記バルブ収容室の内周面上に設けられている。そして、前記バルブ収容室の前記内周面と前記ロータリバルブの外周面とが前記ロータリバルブを介して前記回転軸を支持するラジアル軸受手段を構成している。さらに、前記ラジアル軸受手段は、前記カム体から前記ロータリバルブ側における前記回転軸の部分に関する唯一のラジアル軸受手段とされ、かつ前記圧縮反力伝達手段の一部とされている。
【００１０】
カム体からロータリバルブ側における回転軸の部分は、バルブ収容室の内周面とロータリバルブの外周面とからなるラジアル軸受手段のみによって支持される。このような支持構成は、吸入通路の入口に向けたロータリバルブの付勢による冷媒洩れ防止作用を高める。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項２において、前記回転軸を支持する軸孔の端部側には、他部位よりも小径のシール周面を設けた。
軸孔内に他部位よりも小径のシール周面を設ける構成は、回転軸を傾き易くすることに寄与する。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項２及び請求項３のいずれか１項において、前記ピストンは両頭ピストンとされ、前記カム体は、前記回転軸と一体化されている。前記両頭ピストンを収容する前後一対のシリンダボアに対応する一対のロータリバルブは、前記回転軸と一体的に回転するように構成されている。前記カム体の前記回転軸の軸線の方向の位置は、前記カム体が前後一対のスラスト軸受手段によって挟まれることで規制されている。前記一対のスラスト軸受手段の少なくとも一方は、スラスト荷重吸収機能を付与されている。前記圧縮反力伝達手段は、このスラスト荷重吸収機能を付与されたスラスト軸受手段を一部として含むように構成されている。
【００１３】
スラスト荷重吸収機能を付与されたスラスト軸受手段は、吸入通路の入口に向けてロータリバルブを付勢する状態をもたらすような回転軸の変位を許容する。
請求項５の発明では、請求項２及び請求項３のいずれか１項において、前記カム体は斜板とされ、圧縮機は、傾動可能な前記斜板を備えた可変容量型圧縮機とされ、前記ピストンは片頭ピストンとされている。前記圧縮反力は、前記斜板に前記回転軸を貫通させる軸孔と前記回転軸の周面との係合部位を介して前記ロータリバルブに伝わる。
【００１４】
ロータリバルブの個数は１個であり、傾動可能な斜板からロータリバルブ側における回転軸の部分は、バルブ収容室の内周面とロータリバルブの外周面とからなるラジアル軸受手段のみによって支持される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、吐出行程にある前記シリンダボア内の前記ピストンに対する圧縮反力により、吐出行程にある前記シリンダボアに連通する前記吸入通路の入口に向けて前記ロータリバルブを付勢するようにした。これにより、ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機における体積効率を向上し得るという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の冷媒吸入構造を、両頭ピストンを備えた固定容量型圧縮機において具体化した第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、接合された一対のシリンダブロック１１，１２にはフロントハウジング１３及びリヤハウジング１４が接合されている。フロントハウジング１３には吐出室１３１が形成されている。リヤハウジング１４には吐出室１４１及び吸入室１４２が形成されている。
【００１８】
シリンダブロック１１とフロントハウジング１３との間にはバルブプレート１５、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７が介在されている。シリンダブロック１２とリヤハウジング１４との間にはバルブプレート１８、弁形成プレート１９及びリテーナ形成プレート２０が介在されている。バルブプレート１５，１８には吐出ポート１５１，１８１が形成されており、弁形成プレート１６，１９には吐出弁１６１，１９１が形成されている。吐出弁１６１，１９１は、吐出ポート１５１，１８１を開閉する。リテーナ形成プレート１７，２０にはリテーナ１７１，２０１が形成されている。リテーナ１７１，２０１は、吐出弁１６１，１９１の開度を規制する。
【００１９】
シリンダブロック１１，１２には回転軸２１が回転可能に支持されている。回転軸２１は、シリンダブロック１１，１２に貫設された軸孔１１２，１２２に挿通されている。回転軸２１は、軸孔１１２，１２２を介してシリンダブロック１１，１２によって直接支持されている。
【００２０】
フロントハウジング１３と回転軸２１との間には軸シール部材２２が介在されている。回転軸２１には、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）からなる斜板２３（カム体）が固着されている。斜板２３は、シリンダブロック１１，１２間の斜板室２４に収容されている。斜板２３は、シュー３０１，３０２と摺接する板状部２３５が、回転軸２１の軸線２１１に直交する平面との間でなす角度（斜板傾角）が一定とされたタイプである。シリンダブロック１１の端面と斜板２３の円環状の基部２３１との間にはスラストベアリング２５が介在されている。
【００２１】
シリンダブロック１２の端面と斜板２３の基部２３１との間にはスラストベアリング２６が介在されている。回転軸２１は、前後一対のスラストベアリング（スラスト軸受手段）２５，２６によって挟まれることで、軸線２１１方向への位置決めがなされている。
【００２２】
図４に示すように、スラストベアリング２５は、一対のレース２５１，２５２と複数のコロ２５３とからなる。シリンダブロック１１の端面には環状の突条１１１が形成されている。突条１１１の先端は、スラストベアリング２５のレース２５１に当接している。スラストベアリング２５のレース２５２は、斜板２３の基部２３１の端面２３２に接合している。スラストベアリング２５を回転軸２１の軸線２１１の方向に見た場合、突条１１１とレース２５１との接合範囲と、端面２３２とレース２５２との接合範囲とは、大部分において重なり合う。従って、レース２５１，２５２がスラスト荷重によって撓み変形することはない。即ち、スラストベアリング２５にはスラスト荷重を吸収するスラスト荷重吸収機能は付与されていない。
【００２３】
図５に示すように、スラストベアリング２６は、一対のレース２６１，２６２と複数のコロ２６３とからなる。シリンダブロック１２の端面には環状の突条１２１が形成されている。突条１２１は、スラストベアリング２６のレース２６１に当接している。斜板２３の基部２３１の端面２３３には環状の突条２３４が形成されている。突条２３４は、スラストベアリング２６のレース２６２に当接している。突条２３４の径は、突条１２１の径よりも大きくしてある。スラストベアリング２６を回転軸２１の軸線２１１の方向に見た場合、突条１２１とレース２６１との接合範囲と、突条２３４とレース２６２との接合範囲とは、重なり合わない。従って、レース２６１，２６２は、スラスト荷重によって撓み変形可能である。即ち、スラストベアリング２６にはスラスト荷重を吸収するスラスト荷重吸収機能が付与されている。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、シリンダブロック１１には複数のシリンダボア２７，２７Ａが回転軸２１の周囲に配列されるように形成されている。図３（ａ）に示すように、シリンダブロック１２には複数のシリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂが回転軸２１の周囲に配列されるように形成されている。前後（フロントハウジング１３側を前側、リヤハウジング１４側を後側としている）で対となるシリンダボア２７，２８，２８Ｂ、及びシリンダボア２７Ａ，２８Ａには両頭ピストン２９，２９Ａが収容されている。
【００２５】
図１に示すように、回転軸２１と一体的に回転する斜板２３の回転運動は、シュー３０１，３０２を介して両頭ピストン２９，２９Ａに伝えられ、両頭ピストン２９，２９Ａがシリンダボア２７，２７Ａ，２８，２８Ａ，２８Ｂ内を前後に往復動する。両頭ピストン２９，２９Ａは、シリンダボア２７，２７Ａ，２８，２８Ａ，２８Ｂ内に圧縮室２７１，２８１を区画する。
【００２６】
回転軸２１を通す軸孔１１２，１２２の内周面にはシール周面１１３，１２３が形成されている。シール周面１１３，１２３の径は、軸孔１１２，１２２の他の内周面の径よりも小さくしてあり、回転軸２１は、シール周面１１３，１２３を介してシリンダブロック１１，１２によって直接支持される。
【００２７】
回転軸２１内には通路２１２が形成されている。通路２１２の始端は、回転軸２１の内端面にあってリヤハウジング１４内の吸入室１４２に開口している。回転軸２１には導入通路３１，３２が通路２１２に連通するように形成されている。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）及び図４に示すように、シリンダブロック１１には吸入通路３３，３３Ａがシリンダボア２７，２７Ａと軸孔１１２とを連通するように形成されている。吸入通路３３，３３Ａの入口３３１は、シール周面１１３上に開口している。図３（ａ），（ｂ）及び図５に示すように、シリンダブロック１２には吸入通路３４，３４Ａがシリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂと軸孔１２２とを連通するように形成されている。吸入通路３４，３４Ａの入口３４１は、シール周面１２３上に開口している。回転軸２１の回転に伴い、導入通路３１，３２の出口３１１，３２１は、吸入通路３３，３３Ａ，３４，３４Ａの入口３３１，３４１に間欠的に連通する。
【００２９】
シリンダボア２７，２７Ａが吸入行程の状態（即ち、両頭ピストン２９，２９Ａが図１の左側から右側へ移動する行程）にあるときには、出口３１１と吸入通路３３，３３Ａの入口３３１とが連通する。シリンダボア２７，２７Ａが吸入行程の状態にあるときには、回転軸２１の通路２１２内の冷媒が導入通路３１及び吸入通路３３，３３Ａを経由してシリンダボア２７，２７Ａの圧縮室２７１に吸入される。
【００３０】
シリンダボア２７，２７Ａが吐出行程の状態（即ち、両頭ピストン２９，２９Ａが図１の右側から左側へ移動する行程）にあるときには、出口３１１と吸入通路３３，３３Ａの入口３３１との連通が遮断される。シリンダボア２７，２７Ａが吐出行程の状態にあるときには、圧縮室２７１内の冷媒が吐出ポート１５１から吐出弁１６１を押し退けて吐出室１３１へ吐出される。吐出室１３１へ吐出された冷媒は、図示しない外部冷媒回路へ流出する。
【００３１】
シリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂが吸入行程の状態（即ち、両頭ピストン２９，２９Ａが図１の右側から左側へ移動する行程）にあるときには、出口３２１と吸入通路３４，３４Ａの入口３４１とが連通する。シリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂが吸入行程の状態にあるときには、回転軸２１の通路２１２内の冷媒が導入通路３２及び吸入通路３４，３４Ａを経由してシリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂの圧縮室２８１に吸入される。
【００３２】
シリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂが吐出行程の状態（即ち、両頭ピストン２９，２９Ａが図１の左側から右側へ移動する行程）にあるときには、出口３２１と吸入通路３４，３４Ａの入口３４１との連通が遮断される。シリンダボア２８，２８Ａ，２８Ｂが吐出行程の状態にあるときには、圧縮室２８１内の冷媒が吐出ポート１８１から吐出弁１９１を押し退けて吐出室１４１へ吐出される。吐出室１４１へ吐出された冷媒は、外部冷媒回路へ流出する。外部冷媒回路へ流出した冷媒は、吸入室１４２へ還流する。
【００３３】
図４及び図５に示すように、シール周面１１３，１２３によって包囲される回転軸２１の部分は、回転軸２１に一体形成されたロータリバルブ３５，３６となる。シール周面１１３，１２３によって包囲されるロータリバルブ３５，３６の外周面３５１，３６１は、シール周面１１３，１２３に対応する。シール周面１１３は、ロータリバルブ３５を収容するバルブ収容室３７（図４に図示）の内周面となる。シール周面１２３は、ロータリバルブ３６を収容するバルブ収容室３８（図５に図示）の内周面となる。
【００３４】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１−１）図１に示すシリンダボア２７Ａが吐出行程の状態にあるとする。この場合、図３に示す下側のシリンダボア２８Ｂも吐出行程の状態にある。吐出行程の状態にあるシリンダボア２７Ａ内の両頭ピストン２９Ａは、シリンダボア２７Ａ内の冷媒を圧縮しつつ吐出室１３１へ吐出する際に圧縮反力を受ける。この圧縮反力は、両頭ピストン２９Ａ、シュー３０１及び斜板２３を介して回転軸２１に伝達される。
【００３５】
両頭ピストン２９Ａを介して斜板２３に伝達される圧縮反力は、図１に矢印Ｆ１で示す力として斜板２３に作用する。シリンダボア２８Ｂ内の両頭ピストン２９を介して斜板２３に伝達される圧縮反力も同様の力Ｆ２（図１に矢印Ｆ２で示す）として斜板２３に作用する。これらの力Ｆ１，Ｆ２は、斜板２３の径中心部を中心として斜板２３と一体化された回転軸２１を傾かせようとする。回転軸２１は、軸孔１１２，１２２の内周面に対して接離可能に軸受支持されており、軸孔１１２，１２２の内周面に対する回転軸２１の変位がロータリバルブ３５，３６に伝達される。
【００３６】
即ち、吐出行程の状態にあるシリンダボア２７Ａ，２８Ｂ内の両頭ピストン２９Ａ，２９を介して回転軸２１に伝達される圧縮反力は、吐出行程の状態にあるシリンダボア２７Ａに向けてロータリバルブ３５を付勢する。同様に、ロータリバルブ３６も前記圧縮反力によってシリンダボア２８Ｂに向けて付勢される。
【００３７】
シュー３０１，３０２、斜板２３及び回転軸２１は、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口３３１，３４１に向けて圧縮反力によってロータリバルブ３５，３６を付勢する圧縮反力伝達手段を構成する。
【００３８】
吐出行程にあるシリンダボア２７Ａに向けて付勢されるロータリバルブ３５の外周面３５１は、吐出行程にあるシリンダボア２７Ａに連通する吸入通路３３Ａの入口３３１付近のシール周面１１３に押接される。吐出行程にあるシリンダボア２８Ｂに向けて付勢されるロータリバルブ３６の外周面３６１は、吐出行程にあるシリンダボア２８Ｂに連通する吸入通路３４の入口３４１付近のシール周面１２３に押接される。その結果、吐出行程にあるシリンダボア２７Ａ，２８Ｂにおける圧縮室２７１，２８１内の冷媒が吸入通路３３Ａ，３４から洩れ難くなり、圧縮機における体積効率が向上する。
【００３９】
（１−２）スラストベアリング２５にはスラスト荷重吸収機能が付与されていないが、スラストベアリング２６にはスラスト荷重吸収機能が付与されている。
スラストベアリング２６におけるスラスト荷重吸収機能は、部品の寸法誤差による組み付け誤差を吸収する。スラストベアリング２６におけるスラスト荷重吸収機能は、斜板２３がその径中心部を中心として図１の力Ｆ１，Ｆ２の方向へ回ろうとする動きを許容する。即ち、スラスト荷重吸収機能を備えたスラストベアリング２６は、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口に向けてロータリバルブ３５，３６を圧縮反力によって付勢することを許容する。スラスト荷重吸収機能を付与されたスラストベアリング２６を圧縮反力伝達手段の一部とする構成は、圧縮室２７１，２８１から吸入通路を経由した冷媒洩れを抑制する上で簡便な構成である。
【００４０】
（１−３）斜板２３からロータリバルブ３５側における回転軸２１の部分は、シール周面１１３（即ち、バルブ収容室３７の内周面）とロータリバルブ３５の外周面３５１とからなるラジアル軸受手段のみによって支持される。バルブ収容室３７の内周面であるシール周面１１３は、ロータリバルブ３５を介して回転軸２１を支持するラジアル軸受手段となっている。ラジアル軸受手段であるシール周面１１３は、斜板２３からロータリバルブ３５側における回転軸２１の部分に関する唯一のラジアル軸受手段である。又、シール周面１１３は、吐出行程にあるシリンダボア２７Ａに連通する吸入通路３３Ａの入口３３１に向けてロータリバルブ３５を付勢することを許容する圧縮反力伝達手段の一部である。
【００４１】
斜板２３からロータリバルブ３６側における回転軸２１の部分は、シール周面１２３（即ち、バルブ収容室３８の内周面）とロータリバルブ３６の外周面３６１とからなるラジアル軸受手段のみによって支持される。バルブ収容室３８の内周面であるシール周面１２３は、ロータリバルブ３６を介して回転軸２１を支持するラジアル軸受手段となっている。ラジアル軸受手段であるシール周面１２３は、斜板２３からロータリバルブ３６側における回転軸２１の部分に関する唯一のラジアル軸受手段である。又、シール周面１２３は、吐出行程にあるシリンダボア２８Ｂに連通する吸入通路３４の入口３４１に向けてロータリバルブ３６を付勢することを許容する圧縮反力伝達手段の一部である。
【００４２】
斜板２３からロータリバルブ側における回転軸２１の部分に関する唯一のラジアル軸受手段によって回転軸２１を支持する構成は、吸入通路３３Ａ，３４Ａの入口３３１，３４１をロータリバルブ３５，３６によって塞ぐ作用を高める。
【００４３】
（１−４）吐出行程にあるシリンダボア２７Ａ，２８Ｂに連通する吸入通路３３Ａ，３４の入口３３１，３４１は、圧縮反力によるロータリバルブ３５，３６の押接によって閉鎖される状態となる。この閉鎖状態は、ロータリバルブ３５，３６の外周面３５１，３６１と、シール周面１１３，１２３との間のクリアランスの大きさにそれほど左右されない。従って、前記クリアランスに関する厳密な管理は不要となり、吐出行程にあるシリンダボア２７Ａ，２８Ｂにおける圧縮室２７１，２８１から吸入通路３３Ａ，３４を経由する冷媒の洩れ難さは、前記クリアランスの要求精度が低い場合にも殆ど変わらない。即ち、前記クリアランスの要求精度が低い場合にも、圧縮機における体積効率が向上する。
【００４４】
（１−５）シリンダブロック１１側におけるシール周面１１３に対するロータリバルブ３５の押接方向と、シリンダブロック１２側におけるシール周面１２３に対するロータリバルブ３６の押接方向とは、互いに逆方向である。そのため、回転軸２１は、斜板２３の径中心部を中心として傾き易くなければならない。軸孔１１２，１２２と回転軸２１の周面との接触範囲が回転軸２１の軸線２１１の方向に短いほど回転軸２１が傾き易くなる。軸孔１１２，１２２内に他部位よりも小径のシール周面１１３，１２３を設ける構成は、回転軸２１を傾き易くすることに寄与する。
【００４５】
（１−６）回転軸２１にロータリバルブ３５，３６を一体形成した構成は、部品点数を減らし、かつ圧縮機の組み付け工程を簡素にする。
次に、本発明の冷媒吸入構造を、可変容量型圧縮機において具体化した第２の実施の形態を図６〜図８に基づいて説明する。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、シリンダブロック３９の前端にはフロントハウジング４０が接合されており、シリンダブロック３９の後端にはリヤハウジング４１が接合されている。シリンダブロック３９とリヤハウジング４１との間にはバルブプレート４２、弁形成プレート４３及びリテーナ形成プレート４４が介在されている。制御圧室４０１を形成するフロントハウジング４０とシリンダブロック３９とには回転軸４６が回転可能に支持されている。フロントハウジング４０は、ラジアルベアリング４７を介して回転軸４６を支持する。回転軸４６は、シリンダブロック３９に形成された軸孔３９１に通されており、シリンダブロック３９は、回転軸４６を直接支持する。
【００４７】
回転軸４６には回転支持体４８が止着されている。回転支持体４８には一対のガイド孔４８１，４８２（図７に図示）が形成されている。回転軸４６には斜板４９（カム体）が回転軸４６の軸線４６１の方向にスライド可能かつ傾動可能に支持されている。斜板４９には軸孔４９３が形成されており、回転軸４６は軸孔４９３に通されている。斜板４９には一対のガイドピン４９１，４９２（図７に図示）が止着されている。斜板４９は、ガイド孔４８１，４８２とガイドピン４９１，４９２との連係により回転軸４６の軸線４６１の方向へ傾動可能、かつ回転軸４６と一体的に回転可能である。図６（ａ）における斜板４９の実線位置は、斜板傾角が最大となる位置であり、斜板４９の鎖線位置は、斜板傾角が最小となる位置である。
【００４８】
図６（ａ）及び図８に示すように、シリンダブロック３９に形成された複数のシリンダボア５０，５０Ａには片頭ピストン５１，５１Ａが収容されている。片頭ピストン５１，５１Ａは、シリンダボア５０，５０Ａ内に圧縮室５０１を区画する。斜板４９の回転運動は、シュー５２１，５２２を介して片頭ピストン５１，５１Ａに伝えられ、片頭ピストン５１，５１Ａがシリンダボア５０，５０Ａ内を往復動する。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、リヤハウジング４１内には吐出室４１１及び吸入室４１２が形成されている。バルブプレート４２には吐出ポート４２１が形成されており、弁形成プレート４３には吐出弁４３１が形成されている。吐出弁４３１は、吐出ポート４２１を開閉する。リテーナ形成プレート４４にはリテーナ４４１が形成されている。リテーナ４４１は、吐出弁４３１の開度を規制する。
【００５０】
回転支持体４８とフロントハウジング４０との間にはスラストベアリング５３が介在されている。フロントハウジング４０と回転軸４６との間には軸シール部材４５が介在されている。回転軸４６内には通路４６２が形成されている。通路４６２の始端は、回転軸４６の内端面にあってリヤハウジング４１内の吸入室４１２に開口している。
【００５１】
吐出室４１１と制御圧室４０１とは、圧力供給通路５４で接続されている。圧力供給通路５４上には容量制御弁５５が介在されている。容量制御弁５５は、吐出室４１１から制御圧室４０１への冷媒流量を制御する。制御圧室４０１と吸入室４１２とは、通路４６２及び放圧通路５６を介して接続されている。制御圧室４０１の冷媒は、放圧通路５６を経由して吸入室４１２へ流出する。制御圧室４０１内の圧力が増大すると斜板４９の傾角が小さくなり、制御圧室４０１内の圧力が減少すると斜板４９の傾角が大きくなる。容量制御弁５５は、制御圧室４０１内の圧力を調整して斜板傾角を制御する。
【００５２】
回転軸４６を通す軸孔３９１の内周面にはシール周面３９２が形成されている。シール周面３９２の径は、軸孔３９１の他の内周面の径よりも小さくしてあり、回転軸４６は、シール周面３９２を介してシリンダブロック３９によって直接支持される。
【００５３】
図８に示すように、シリンダブロック３９には吸入通路５８，５８Ａがシリンダボア５０，５０Ａと軸孔３９１とを連通するように形成されている。吸入通路５８，５８Ａの入口５８１は、シール周面３９２上に開口している。回転軸４６には導入通路５７が通路４６２に連通するように形成されている。回転軸４６の回転に伴い、導入通路５７の出口５７１は、吸入通路５８，５８Ａの入口５８１に間欠的に連通する。
【００５４】
シリンダボア５０，５０Ａが吸入行程の状態（即ち、片頭ピストン５１，５１Ａが図６（ａ）の右側から左側へ移動する行程）にあるときには、出口５７１と吸入通路５８，５８Ａの入口５８１とが連通する。シリンダボア５０，５０Ａが吸入行程の状態にあるときには、回転軸４６の通路４６２内の冷媒が導入通路５７及び吸入通路５８，５８Ａを経由してシリンダボア５０，５０Ａの圧縮室５０１に吸入される。
【００５５】
シリンダボア５０，５０Ａが吐出行程の状態（即ち、片頭ピストン５１，５１Ａが図６（ａ）の左側から右側へ移動する行程）にあるときには、出口５７１と吸入通路５８，５８Ａの入口５８１との連通が遮断される。シリンダボア５０，５０Ａが吐出行程の状態にあるときには、圧縮室５０１内の冷媒が吐出ポート４２１から吐出弁４３１を押し退けて吐出室４１１へ吐出される。吐出室４１１へ吐出された冷媒は、図示しない外部冷媒回路へ流出する。外部冷媒回路へ流出した冷媒は、吸入室４１２へ還流する。
【００５６】
図６（ｂ）に示すように、シール周面３９２によって包囲される回転軸４６の部分は、回転軸４６に一体形成されたロータリバルブ５９となる。シール周面３９２によって包囲されるロータリバルブ５９の外周面５９１は、シール周面３９２に対応する。シール周面３９２は、ロータリバルブ５９を収容するバルブ収容室６０の内周面となる。
【００５７】
第２の実施の形態では以下の効果が得られる。
（２−１）図６（ａ）に示すシリンダボア５０Ａが吐出行程の状態にあるとする。吐出行程の状態にあるシリンダボア５０Ａ内の片頭ピストン５１Ａは、シリンダボア５０Ａ内の冷媒を圧縮しつつ吐出室４１１へ吐出する際に圧縮反力を受ける。この圧縮反力の一部は、片頭ピストン５１Ａ、シュー５２１、斜板４９、ガイドピン４９１，４９２、回転支持体４８及びスラストベアリング５３を介してフロントハウジング４０に伝達される。又、圧縮反力の一部は、片頭ピストン５１Ａ、シュー５２１及び斜板４９を介して回転軸４６に伝達される。片頭ピストン５１Ａを介して斜板４９に伝達される圧縮反力は、図６（ａ）に矢印Ｆ３で示す力として斜板４９に作用する。力Ｆ３は、斜板４９を図６（ａ）において上側へ付勢する。ガイド孔４８１，４８２は、回転軸４６の半径方向に略向かう孔形状である。そのため、ガイドピン４９１，４９２とガイド孔４８１，４８２との係合が図６（ａ）における上方への斜板４９の移動を妨げることはない。図６（ａ）における上方への斜板４９の移動は、軸孔４９３と回転軸４６の周面との係合を介して図６（ａ）における上方へ回転軸４６を付勢する。この付勢力は、回転軸４６とラジアルベアリング４７との係合部位を中心としたモーメント荷重として働き、ロータリバルブ５９が吐出行程の状態にあるシリンダボア５０Ａに向けて付勢される。即ち、吐出行程の状態にあるシリンダボア５０Ａ内の片頭ピストン５１Ａを介して回転軸４６に伝達される圧縮反力は、吐出行程の状態にあるシリンダボア５０Ａに向けてロータリバルブ５９を付勢する。
【００５８】
シュー５２１、斜板４９、軸孔４９３及び回転軸４６は、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口５８１に向けて圧縮反力によってロータリバルブ５９を付勢する圧縮反力伝達手段を構成する。
【００５９】
吐出行程にあるシリンダボア５０Ａに向けて付勢されるロータリバルブ５９の外周面５９１は、吐出行程にあるシリンダボア５０Ａに連通する吸入通路５８Ａの入口５８１を塞ぐようにシール周面３９２に押接される。その結果、吐出行程にあるシリンダボア５０Ａにおける圧縮室５０１内の冷媒が吸入通路５８Ａから洩れ難くなり、圧縮機における体積効率が向上する。
【００６０】
（２−２）斜板４９からロータリバルブ５９側における回転軸４６の部分は、シール周面３９２（即ち、バルブ収容室６０の内周面）とロータリバルブ５９の外周面５９１とからなるラジアル軸受手段のみによって支持される。バルブ収容室６０の内周面であるシール周面３９２は、ロータリバルブ５９を介して回転軸４６を支持するラジアル軸受手段となっている。ラジアル軸受手段であるシール周面３９２は、斜板４９からロータリバルブ５９側における回転軸４６の部分に関する唯一のラジアル軸受手段である。又、シール周面３９２は、圧縮反力伝達手段の一部である。斜板４９からロータリバルブ５９側における回転軸４６の部分に関する唯一のラジアル軸受手段によって回転軸４６を支持する構成は、吸入通路の入口をロータリバルブによって塞ぐ作用を高める。
【００６１】
（２−３）第１の実施の形態における（１−４）〜（１−６）項と同じ効果が得られる。
次に、図９〜図１１の第３の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。
【００６２】
回転軸６１にはロータリバルブ６２，６３が止着されており、ロータリバルブ６２，６３は、バルブ収容室６４，６５に収容されている。ロータリバルブ６２，６３に形成された導入通路６６，６７は、斜板室２４に連通している。斜板室２４は、外部冷媒回路（図示略）に連通する吸入室である。導入通路６６，６７の出口６６１，６７１と吸入通路３３，３３Ａ，３４，３４Ａの入口３３１，３４１とは、ロータリバルブ６２，６３の回転に伴って間欠的に連通する。斜板室２４の冷媒は、導入通路６６，６７及び吸入通路３３，３３Ａ，３４，３４Ａを経由して吸入行程にあるシリンダボア２７，２７Ａ，２８，２８Ａ，２８Ｂの圧縮室２７１，２８１に吸入される。
【００６３】
回転軸６１は、前後一対のスラストベアリング（スラスト軸受手段）６８，６９によって挟まれて回転軸６１の軸線６１１の方向の位置を規制される。スラストベアリング６８，６９は、いずれもスラスト荷重吸収機能を付与されている。
【００６４】
スラストベアリング６８，６９は、第１の実施の形態におけるスラストベアリング２６と同様に圧縮反力伝達手段の一部となる。ロータリバルブ６２，６３と回転軸６１とを別体とした第３の実施の形態においても、第１の実施の形態における（１−６）項以外の効果と同様の効果が得られる。
【００６５】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）第１の実施の形態におけるスラストベアリング２５にスラスト荷重吸収機能を付与すること。スラストベアリング２５にスラスト荷重吸収機能を付与することで、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口に向けてロータリバルブ３５，３６を圧縮反力によって付勢することが更に許容されるようになる。その結果、吐出行程にあるシリンダボアにおける圧縮室内の冷媒を吸入通路から更に洩れ難くすることが可能となり、圧縮機における体積効率を更に向上させることが可能になる。
【００６６】
（２）回転軸にロータリバルブを一体形成する場合、ロータリバルブ形成箇所の軸径がその付近で最大となるようにすること。これは、第１の実施の形態における（１−３）項と同様の効果をもたらす。
【００６７】
（３）第１及び第２の実施の形態では、ロータリバルブがバルブ収容室の内周面に押接されるものとしたが、両者を接触させるのではなく、クリアランスを減少させることで洩れを防止するように構成してもよい。
【００６８】
（４）ピストンを中空構造とすること。この場合、例えば図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように構成する。即ち、図１２（ａ）に示す両頭ピストン２９Ａは、シュー３０１，３０２と連結される本体部７０１と、この本体部７０１に対して各往復動方向側（前後側）に固定された蓋部７０２とで構成されている。
【００６９】
両頭ピストン２９Ａは、本体部７０１と蓋部７０２とで囲まれた空間７０３を有する中空構造とされている。なお、この場合、その他の両頭ピストン２９に関しても同様の構成とする。
【００７０】
また、図１２（ｂ）に示す片頭ピストン５１Ａは、シュー５２１，５２２と連結される連結部７１１と、この連結部７１１に対して後側に固定されたヘッド部７１２とで構成されている。片頭ピストン５１Ａは、連結部７１１とヘッド部７１２とで囲まれた空間７１３を有する中空構造とされている。また、この場合、その他の片頭ピストン５１に関しても同様の構成とする。
【００７１】
ピストンはその往復動時において、圧縮反力と対抗する方向に慣性力を受ける。したがって、この慣性力が大きければ大きいほど、圧縮反力に起因して斜板２３に作用する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は小さくなる。つまり、冷媒の圧縮反力をピストンが受けることでロータリバルブの外周面を吸入通路の入口付近のシール周面に押し付けようとする付勢力が弱まる。
【００７２】
したがって、ピストンを中空構造にして軽量化することで、中実構造のピストンに比較して、この慣性力を小さくすることができるとともに、吐出行程にあるシリンダボアにおける圧縮室内の冷媒が吸入通路から漏れることによる体積効率の低下を抑えることができる。
【００７３】
（５）第１及び第３の実施の形態において、斜板２３を鉄（鉄合金を含む）等のアルミニウムよりも比重の大きい材料を用いて構成してもよい。これによれば、アルミニウムを用いて斜板２３を構成した場合に比較して、斜板２３を大型化等することなく、回転軸２１の回転時において斜板２３に作用する遠心力を大きくすることができる。
【００７４】
回転軸２１には、その回転時において、斜板２３の板状部２３５に作用する遠心力の作用により、斜板２３の径中心部を中心として、板状部２３５とその回転中心軸線とがなす角度が直角となる方向（図１及び図９では時計回りの方向）に傾かせようとする力が作用する。つまりこの力は、前述の力Ｆ１，Ｆ２と同様に、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口３３１，３４１に向けてロータリバルブ３５，３６を付勢するように作用する。
【００７５】
前記第１及び第３の実施の形態においては斜板２３がアルミニウムを用いて構成されていたため比較的軽量で、前記遠心力による作用（吸入通路の入口３３１，３４１に向けてロータリバルブ３５，３６を付勢する作用）が充分に発揮されるとは言い難い状態であった。つまり、これに対して、斜板２３を鉄系の材料など、比較的比重の大きい材料を用いて構成することで、吐出行程にあるシリンダボアに連通する吸入通路の入口３３１，３４１に向けてロータリバルブ３５，３６を付勢するように作用する力を大きくすることができる。したがって、吐出行程にあるシリンダボアにおける圧縮室内の冷媒が吸入通路から更に洩れ難くなり、圧縮機における体積効率が向上する。
【００７６】
（６）特開平６−１４７１１０号公報に開示されるいわゆるワッブル式の可変容量型圧縮機に本発明を適用すること。
（７）片頭ピストンを備えた固定容量型ピストン式圧縮機に本発明を適用すること。
【００７７】
（８）斜板以外の形状のカム体（例えば、ウェーブカム等）を備えたピストン式圧縮機に本発明を適用すること。
前記した実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。
【００７８】
〔１〕請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記ロータリバルブは、前記回転軸に一体形成されているピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
〔２〕請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記カム体は斜板であり、圧縮機は、斜板傾角が一定とされた固定容量型圧縮機であり、前記斜板は、鉄系の金属材料からなるピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
〔３〕請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記ピストンは中空構造を有しているピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施の形態を示す圧縮機全体の側断面図。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図。（ｂ）は、要部拡大断面図。
【図３】（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図。（ｂ）は、要部拡大断面図。
【図４】要部拡大側断面図。
【図５】要部拡大側断面図。
【図６】第２の実施の形態を示し、（ａ）は、圧縮機全体の側断面図。（ｂ）は、要部側断面図。
【図７】図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【図９】第３の実施の形態を示す圧縮機全体の側断面図。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線断面図。
【図１１】図９のＦ−Ｆ線断面図。
【図１２】（ａ）は、第１の実施の形態における別例を示す要部側断面図。（ｂ）は、第２の実施の形態における別例を示す要部側断面図。
【符号の説明】
【００８０】
１１２，１２２，３９１・・・回転軸を支持する軸孔。１１３，１２３，３９２・・・バルブ収容室の内周面としてのシール周面。２１，４６，６１・・・回転軸。２３，４９・・・斜板（カム体）。２５，２６，６８，６９・・・スラスト軸受手段としてのスラストベアリング。２７，２７Ａ，２８，２８Ａ，２８Ｂ，５０，５０Ａ・・・シリンダボア。２７１，２８１，５０１・・・圧縮室。２９，２９Ａ・・・両頭ピストン。３１，３２，５７，６６，６７・・・導入通路。３１１，３２１，５７１，６６１，６７１・・・出口。３３，３３Ａ，３４，３４Ａ，５８，５８Ａ・・・吸入通路。３０１，３０２，５２１，５２２・・・シュー。３３１，３４１，５８１・・・入口。３５，３６，５９，６２，６３・・・ロータリバルブ。３５１，３６１，５９１・・・ロータリバルブの外周面。３７，３８，６０，６４，６５・・・バルブ収容室。４９３・・・回転軸を貫通させる軸孔。５１，５１Ａ・・・片頭ピストン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008088989.tif 000011
【図１０】
2008088989.tif 000012
【図１１】
2008088989.tif 000013
【図１２】
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