【手続補正書】
【提出日】平成17年8月24日(2005.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  斜板コンプレッサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ハウジング（１）と、前記ハウジング（１）に設けられて冷媒を吸気且つ圧縮するコンプレッサユニット（２）を有し、前記コンプレッサユニット（２）がシリンダブロック（６）内を往復運動するピストン（７）と、前記ピストン（７）を駆動する駆動ディスク−−斜板すなわち揺動ディスク（８）を備え、前記駆動ディスク（８）は、その端部領域でカップリング装置（１４）を介して駆動軸（１３）に動力を伝達できるように連結されている、車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサにおいて、
軸受（揺動すなわち滑り軸）の中心線（９）が往復ストロークの支持点となる基準円（１９）の接線を形成するように前記駆動ディスク（８）が支持されており、前記駆動ディスク（８）の傾斜角（１１）が往復ストローク位置上の上死点を変位させることなく変化可能となっていることを特徴とする、
コンプレッサ。
【請求項２】  前記駆動軸（１３）に対して回転を拘束された状態の伝動部材（１５）にカップリング装置（１４）を介して前記駆動ディスク（８）が結合されていることを特徴とする、請求項１記載のコンプレッサ。
【請求項３】  前記伝動部材（１５）は、前記駆動ディスク（８）の最大及び最小揺動運動のそれぞれのストッパ（１６，１７）を構成していることを特徴とする、請求項２記載のコンプレッサ。
【請求項４】  前記駆動ディスク（８）は、前記駆動ディスク（８）と前記伝動部材（１５）との間で動作を行なう揺動軸受（１８）を介して支持されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載のコンプレッサ。
【請求項５】  前記駆動ディスク（８）と前記ピストン（７）との間でカップリング手段（２０）が動作可能であり、前記カップリング手段は、前記ピストン（７）に関連して、スライドベアリングの機能を備えた掴持要素（２１）と、前記駆動ディスク（８）に関連して、スライドシューの機能を備えた球面体（２２）よりなることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項６】  前記ピストン（７）の前記掴持要素（２１）が前記駆動軸（１３）に面する側で前記駆動ディスク（８）を貫通し、前記スライドシュー又は球面体（２２）の外側を囲んでいることを特徴とする、請求項５記載のコンプレッサ。
【請求項７】  前記シリンダブロック（６）が前記ピストン（７）の回転を拘束する装置であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項８】  前記駆動ディスク（１０８）が、前記駆動軸（１１３）に堅く結合され且つ前記駆動ディスク（１０８）に対して摺動自在に支持されたガイドアーム（１１４）を介して、端部領域で動力を伝動するように駆動軸（１１３）連結されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項９】  前記駆動ディスク（１０８）内で前記ガイドアーム（１１４）を摺動支持するため、前記ガイドアーム（１１４）の自由端にガイド部材（１１６）が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項１０】  前記ガイド部材（１１６）が、前記駆動ディスク（１０８）の内壁に対向してガイド部材の表面（１１７）が摺動するように設けられていることを特徴とする、請求項９記載のコンプレッサ。
【請求項１１】  前記ガイド部材（１１６）の動作範囲において、
前記駆動ディスク（１０８）の両側において、前記ピストン（１０７）に揺動自在に係合する球面セグメント（１１８）がガイド部材の動作範囲に設けられていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のコンプレッサ。
【請求項１２】  ２つの球面セグメント（１１８）によって形成されたボール中心（１１９）が、前記円形ガイド部材（１１６）の中心すなわち長手方向軸（１２０）上に位置することを特徴とする、請求項１１記載のコンプレッサ。
【請求項１３】  前記ピストン（１０７）が、前記駆動ディスク（１０８）の先端の周りにおいて球面要素（１１８）と係合するための連結領域（１２１）を備えていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のコンプレッサ。
【請求項１４】  前記駆動ディスク（１０８）は、その端部において、滑り軸受（１２２）を介して、スライドシュー（１２３）を備えた前記ピストン（１０７）に連結されていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項１５】  前記スライドシュー（１２３）が球面ジョイント（１２４）により前記ピストン（１０７）に連結されていることを特徴とする、請求項１４記載のコンプレッサ。
【請求項１６】  前記スライドシュー（１２３）が、前記駆動ディスク（１０８）上で干渉板（１２５）により保持されていることを特徴とする、請求１４項又は１５に記載のコンプレッサ。
【請求項１７】  前記滑り軸受（１２２）が、前記駆動ディスク（１０８）と前記干渉板（１２５）との間を延びるスペーサ（１２６）と、前記スペーサ（１２６）に隣接して前記干渉板（１２５）の少なくとも一部と重複接触する干渉板案内部材（１２７）を備えていることを特徴とする、請求項１６記載のコンプレッサ。
【請求項１８】  前記駆動ディスク（１０８）を軸方向に案内するため、前記駆動ディスク（１０８）に堅く結合されたガイドピン（１３２）が、前記駆動軸（１１３）に設けられた長孔（１３３）摺動自在に係合していることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項１９】  前記ガイドピン（１３２）が、前記長孔（１３３）を貫通しており、前記駆動軸（１１３）の両側において前記駆動ディスク（１０８）に連結していることを特徴とする、請求項１８記載のコンプレッサ。
【請求項２０】  前記駆動ディスク（１０８）を軸方向に案内するため、前記駆動ディスク（１０８）に堅く結合されたガイドピンが、前記駆動軸（１１３）に設けられたガイド溝に係合していることを特徴とする、請求項１乃至１９のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項２１】  請求項１乃至２０のいずれかに記載され、前部ハウジングカバー（２０３）に形成された吸気領域（２０４）から、コンプレッサユニット（２０２）を介して、前記ハウジングカバー（２０３）に形成された排気領域（２０５）に冷媒が流入するコンプレッサにおいて、
冷媒に接触する構成要素、前記吸気領域（２０４）と前記排気領域（２０５）との間の流路（２０６）を形成する壁が、接触領域の少なくとも一部において冷媒から断熱されていることを特徴とする、コンプレッサ。
【請求項２２】  コンプレッサユニット（３０１）が駆動軸（３０７）及び前記駆動軸（３０７）に結合された駆動ホイール（３１４）を介して駆動ベルト（３１８）により駆動され、前記駆動軸（３１４）が前記ベルト（３１６）に係合するベルトプーリ本体（３１５）を備え、前記ベルトプーリ本体（３１５）がカップリング装置（３１７）を介して前記駆動軸（３０７）に直接的又は間接的に連結されている、請求項１乃至２１のいずれかに記載のコンプレッサにおいて、
、熱負荷及び／又は物理的負荷が限界を越えたときに前記カップリング装置（３１７）が自動的に係合を解除することを特徴とする、コンプレッサ。
【請求項２３】  前記カップリング装置（３１７）に、回転振動を減衰させるための減衰ダンパ（３１８）が設けられていることを特徴とする、請求項２２記載のコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
支持部材は、回転する斜板から支持ディスクに伝達されるトルクを吸収するように機能する。
【０００２】
【従来の技術】
さらに、以下に説明する公知のコンプレッサの場合、ピストンを往復運動させるために、斜板すなわち揺動ディスク（以下、駆動ディスクという。）を特定のカップリング機構によって変位させることが重要である。しかし、ピストンの長手方向軸に対して、駆動ディスクは幾何学的な構造又は揺動軸によって傾斜し、ストローク位置で死点が変化する。これによって、傾斜誤差が生じたり、損傷する部分が生じたりして、コンプレッサの効率を低下させる。
【０００３】
損傷部分を縮小させることは製造現場において公知であるが、内部のカップリング機構でこれを解決するには、費用的に極めて高価な設計となる。このため、例えば、ドイツ特許３５４５００２Ｃ２を説明として引用することができる。この構造は非経済的であるにもかかわらず、前記問題を解決することすらできず、この種のタイプの公知のコンプレッサの場合では、効率も低下させるという問題もある。
【０００４】
さらに、本発明は、特に、車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサに関し、このコンプレッサは、ハウジングと、このハウジングに設けられて冷媒を吸気且つ圧縮するコンプレッサユニットを有し、冷媒は、前部ハウジングカバーに適切に形成された吸気領域から、コンプレッサユニットを介して、同様にハウジングカバーに適切に形成された排気領域に流入する。
【０００５】
殆どのタイプのエアコンディショニング用コンプレッサは冷媒を利用している。環境への配慮が重要視される中、安全第一主義を優先すると、従来の冷媒に代えて、例えば、環境への悪影響を及ぼさない二酸化炭素（ＣＯ2）のような不活性ガスを冷媒として使用することが好ましい。しかし、このような冷媒を使用すると、コンプレッサ内の圧力を高くしなければならず、例えば、材質を変更したり、ハウジングの壁厚を変更したりして、特別な構造が必要となる。
【０００６】
コンプレッサのハウジングに高強度の材料を使用すると、高密度の冷媒を利用して、吸気段階から所定の高圧を得ることができる。しかし、例えば、約１６０℃乃至１７０℃までの排気温度において、３０ＭＰａまでの爆発圧に耐えるようにすることが必要である。
【０００７】
前述のように、この種のタイプのコンプレッサは、吸気領域と排気領域を備えている。吸入側−−吸気領域−−では、冷媒が殆ど３０℃乃至４０℃の範囲の温度で流入し、圧力側、すなわち、排気領域の温度は、８０℃から約１７０℃の範囲になる。
【０００８】
一般的に、コンプレッサのハウジングは金属製であり、例えば、アルミニウム、高品質の鋼材又は高強度の鋼製である。したがって、排気領域の高温が吸気領域にも影響を及ぼし、冷媒が接触するハウジング材料を介してコンプレッサの内部構造とともに吸気領域も加熱される。その結果、ガス状の冷媒も吸気領域で加熱され、冷媒の密度が低くなってしまう。これによって、ロスが生じたり、冷媒の質量流量も小さくなり、コンプレッサの出力が低下する。排気領域の温度影響が吸気領域にも及ぶため、従来のコンプレッサの効率はかなり落ちていた。
【０００９】
また、本発明は、駆動軸に連結された駆動ホイールを介してベルトがコンプレッサを駆動し、駆動ホイールがベルトに係合するベルトプーリ本体を有し、ベルトプーリ本体が駆動軸と直接又は間接にカップリング装置と連結されている、特に、車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサに関する。
【００１０】
上記コンプレッサは、ベルトプーリ（以下、駆動ホイールという）上でガイドされるベルトを介して駆動される。ベルトは、車両の内燃機関エンジンのクランク軸を介して駆動される。
【００１１】
コンプレッサの動作に不調が生じる恐れもある。例えば、コンプレッサユニット又は駆動軸が損傷する恐れもある。ベルトが駆動ホイールの周囲で小さな巻き掛け角で捲回されている場合、ベルトは駆動ホイールすなわちベルトプーリに対してスリップすることが予想される。この場合、駆動ホイールはかなりの高温に加熱される。これによって、短時間のうちにベルトが損傷し、最終的にはベルトは切断し、ベルトによって駆動される周辺機器、例えば、ウォーターポンプやオルタネータでさえも、動作不能に陥ることになる。その結果、車両が故障してしまう。
【００１２】
ベルトを駆動ホイールの周囲で大きな巻き掛け角、例えば、１８０°で捲回されている場合、ベルトは駆動ホイールすなわちベルトプーリに対してスリップしにくくなる。この場合、ベルトの溶融やエンジンの停止という問題を生じる。この場合においても、車両は故障することになる。
【００１３】
上述の問題点を回避するために、コンプレッサの駆動ホイールに電磁クラッチが一体にされてきた。ベルトがスリップしたり、クラッチがスリップしたりすると、クラッチはかなりの高熱に加熱される。所定温度に達したとき、安全ヒューズがコイルへの電流を断ち切り、クラッチがコンプレッサの係合を解除して、ベルトが駆動ホイールのベルトプーリ本体に対して回転し続けることができる。これによって、例えば、ウォーターポンプ及び／又はオルタネータのようなベルトによって同時駆動される車両構成部品の安全性が確保される。
【００１４】
しかし、公知の電磁クラッチは、比較的大きな構造物となり、個々のの構成部品の比べて高価であり、かなりの価格比率を占める。構造が複雑なため、電磁クラッチは重量が大きくなり、電気自動車のように軽量化が要求されることと相反する。サイズも大きくなるため、コンプレッサをコンパクトなエンジンに搭載することができなくなる。
【００１５】
別のタイプのものでは、外部にギア状の歯を備えたディスク状のゴム体よりなるオーバーロードクラッチが公知である。このギアは過剰な力が作用したとき屈曲する。この場合、クラッチは機械的構造のオーバーロードクラッチであり、係合を解除する力に一定の幅がある。そのため、このようなオーバーロードクラッチは信頼性が低い。
【００１６】
本発明の目的は、前述のコンプレッサを改良し、従来のコンプレッサに比べて効率が高く、小型軽量で製造が容易且つ廉価なコンプレッサを開発することである。さらに、出力が高いとともに安全性も確保でき経済的でもあり、特に、公知のコンプレッサと比較して、ベルト駆動装置及び内燃機関エンジンの保護に優れたコンプレッサを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンプレッサは、請求項１の特徴項記載の特徴によって、前述の目的を達成する。したがって、第１のタイプのコンプレッサは、滑り軸受（揺動すなわち滑り軸）の中心線が往復ストロークの支持点となる基準円の接線を形成するように駆動ディスクが支持されており、駆動ディスクの傾斜角が往復ストローク位置上の上死点が変位することなく変化可能となっている。
【００１８】
まず、本発明では、損傷領域を特定化することによって前述のコンプレッサの効率を向上させることができる。さらに、損傷領域の特定化が、駆動ディスク、すなわち、斜板又は揺動ディスクの滑り軸受部分を特定する。本発明によると、滑り軸受、すなわち、駆動ディスクの揺動軸又は滑り軸が往復ストロークの支点となる基準円の接線を形成するように駆動ディスクが支持されており、駆動ディスクの傾斜角が往復ストローク位置上の上死点が変位することなく変化可能となっている。言い換えれば、駆動ディスクの揺動又は滑り軸は、駆動ディスクがピストンの長手方向軸上で正確に傾斜する。死点がピストンの往復ストローク位置から変化したり、その位置からずれたりすることを防止している。しかも、往復ストローク位置上で常に保持されている。
【００１９】
これにより、本発明の構造は、瞬間中心が基準円の直径上に存在させる。したがって、駆動軸の周りで関連する部品が回転するときでも、瞬間中心は固定されている。この場合、駆動軸の揺動角度を約２０°までとすることが好ましい。
【００２０】
具体的には、駆動ディスクは、その端部領域でカップリング機構を介して駆動軸に動力を伝達できるように連結されている。このため、駆動軸をカップリング機構を介して、駆動軸に対して回転を拘束された状態の伝動部材に結合することが好ましく、これによって、揺動運動を行なわせることができる。より好適には、伝動部材は、駆動ディスクの少なくとも一部を囲繞している。この場合、伝動部材は、環状、好ましくは、円筒状とすることが好ましい。同様に、伝動部材をリング状構成要素として設計構成してもよい。また、伝動部材は、駆動軸とは別の要素としても、駆動軸の内部構成要素としてもよい。
【００２１】
さらに、好適には、伝動部材は、駆動ディスクの揺動運動のストッパを構成してもよい。この場合、ストッパは、駆動ディスクの最大及び最小揺動運動を規制する。したがって、運動中は、駆動ディスク又はこれに設けられた肩部等は、伝動部材い接触する。このため、対応する接触表面、接触段部、カント等が設けられている。
【００２２】
駆動ディスクは、駆動ディスクと伝動部材との間で動作を行なう揺動軸受を介して支持されている。この揺動軸受は、他の構造のものとして構成されていてもよい。例えば、揺動軸受は、駆動ディスクと伝動部材との間で動作を行なう球面セグメントや軸受ピンのようなものでもよい。
【００２３】
既に説明したように、カップリング機構は、駆動ディスクの端部領域に関連付けられている。この構造において、駆動ディスクがピストンの長手方向軸上で正確に傾斜できるように、幅方向で揺動軸受を伝動部材に係合させるようにすることが好ましい。
【００２４】
同様に既に説明したように、駆動ディスクはピストンに動作を行なわせるように機能する。このため、カップリング手段は、駆動ディスクとピストンとの間で動作を行い、カップリング手段はピストンに関連する掴持要素であり、好ましくは、スライドベアリングのような構造をしており、又は、駆動ディスクに関連する球面体であり、好ましくはスライドシューのような構造をしている。言い換えれば、カップリング手段は、長手方向軸に沿ってピストンの移動を自由に許す結合構造をしており、駆動ディスクを介する駆動は一定の角度変化で動作するようになっている。
【００２５】
カップリング手段をより具体的に改良するには、ピストンの掴持要素が駆動軸に面する側で駆動ディスクを貫通し、部分的に外側を囲み、好ましくは、スライドシュー又は球面体の外側を囲んでいる。したがって、既述した公知のコンプレッサでは外側から取り囲んでいる形態であるが、この場合は、内側から取り囲むような係合形態である。シリンダブロック及びピストンの対応するサイズを含んで、直径の半分の半円形にまで全体の大きさを縮小することができる。
【００２６】
さらに、シリンダブロックをピストンに対して回転を拘束する装置として構成うることが好ましい。回転拘束装置は、他の構造のものでもよい。したがって、シリンダブロックとピストンとの間の支持面を、ピストンの回転を拘束するように構成ことが好ましい。同様に、回転拘束装置をピストンと駆動軸との支持面として構成することが好ましい。ピストンと伝動部材との間の支持面も回転を拘束するようにすることが好ましい。または、ピストンを非円形にして、シリンダブロックとの間で回転できないようにしてもよい。最後に、ピンのような回転拘束部材としてガイド要素をピストンに関連付けでもよい。
【００２７】
また公知の構造の遠心ガバナの形態で動作を行なうように、駆動ディスクそのものを構成してもよい。
【００２８】
本発明の内容をより具体的に説明すると、駆動軸に剛節として結合され駆動ディスクの摺動を支持するガイドアームを介して動力を伝動するように駆動ディスクを端部領域で駆動軸に連結すると効果的である。ガイドアームは、軸方向の力を支持することに加えて、駆動軸のトルクを伝達することができる。この場合、ガイドアームは、駆動軸にしっかりと連結されており、ガイドアームの摺動支持を端部で行なうことにより、駆動ディスクを傾斜させることができる。
【００２９】
ガイドアームの好ましい形態では、そのガイドアームは、矩形のバーとして設計構成されており、特に好ましくは、駆動軸の長手方向軸に対して直交している。この場合、ガイドアームが駆動軸の対応する凹所に圧入されている。駆動軸上及び駆動軸に対してガイドアームをしっかりと取付けるために、摩擦係合によることが好ましい。
【００３０】
駆動ディスク内でガイドアームの摺動支持するために、ガイドアームの自由端はガイド部材に取付けられており、そのガイドアームは駆動軸に係合している。ガイド部材は、ガイドアームに直交した実質的に円形をしており、ガイド部材は駆動ディスクに直接的又は間接的に支持されている。
【００３１】
したがって、駆動ディスクの内壁に対向させてガイド部材の表面が摺動するようにガイド部材を使用することができる。このため、ガイドアームを実質的に円形形状にすることが特に好ましい。駆動ディスクにガイド部材を所定に係合させることで、駆動ディスクの内壁が駆動ディスクの傾斜角を限定し、ガイド部材が駆動軸にしっかり取付けられたガイドアームのストッパを構成する。
【００３２】
揺動偏芯駆動ディスクとピストンとの間の動力伝動連結に関し、異なる構造を採用することもできる。したがって、駆動ディスクの両側において、ピストンに揺動自在に係合する球面セグメントをガイド部材の動作範囲に設けることもできる。球面セグメントは、１以上の構成部品からなる駆動ディスクの外壁と、ピストンの対応する摺動面との間で動作を行なう。この構造によって、２つの球面セグメントによって形成されたボール中心は、円形ガイド部材の中心すなわち長手方向軸上に位置し、往復ストローク位置上の上死点の変位を有効に阻止することができる。
【００３３】
ピストンの自由端に摺動面を設けるために、ピストンは、駆動ディスクの先端の周りにおいて球面要素と係合するための連結領域を備えている。この囲繞係合部材は、略Ｃ形状となっている。この構造において、球面セグメントの対応する表面は、駆動ディスクの両側に形成されており、球面セグメントを摺動自在に収容するようになっている。この場合、ガイドアーム及びその場所における結合連結を介してピストンをガイドすることが可能になる。
【００３４】
前述の改変例の代わりに、駆動ディスクは、その端部において、滑り軸受けを介して、スライドシューを備えたピストンに連結されていてもよい。このため、ピストンは、可動スライドシューを備えた円形剛体として構成され、可動スライドシューが球面ジョイントによりピストンに連結されている。駆動ディスクの揺動は、球面ジョイントを介して正しい運動に変換される。
【００３５】
駆動ディスクとピストンとの間の動力伝動のための連結に関して、駆動ディスクとピストンとの間で、その一方に、駆動ディスク上でスライドシューを押す特定の干渉板が設けられる。この場合、この干渉板は、回転できないように取り付けられている。干渉板、スライドシュー及び駆動ディスクの間で、滑り軸受が構成される。構造を簡単にして、より好適な手段にするには、この滑り軸受が、駆動ディスクと干渉板との間を延びるスペーサリングと、このスペーサリングに隣接して干渉板の少なくとも一部と重複接触する干渉板案内部材を備えている。この構造では、スペーサリングに面する駆動ディスクの表面が、究極的には、滑り軸受の一部を形成している。いかなる場合においても、駆動ディスクは回転可能であり、ピストンに対する駆動ディスクの摺動が可能である。
【００３６】
駆動ディスク上にスライドシューを押す干渉板は、円形ディスクとして構成されている。この場合、干渉板は駆動ディスクに設けることが好ましい。ピストンの数に対応して、ピストンのため及び球面ジョイントとスライドシューの連結のために、通路が設けられており、ピストンのこの連結が干渉板を貫通している。通路は、干渉板の端部にまで延びるスロットとして、又は、長孔として構成されている。通路が横方向に閉じた長孔として構成されている場合は、その通路は干渉板の剛性を高め、動作の高い信頼性を提供する。
【００３７】
駆動ディスクを軸方向に案内するため、特に、トルクの伝達のために、駆動ディスクに剛節として設けられたガイドピンが、駆動軸に設けられた長孔又はこれに対応する通路に係合しており、ガイドピンと長孔との間には適切な隙間が設けられている。ガイドピンは、究極的には、その端部が長孔内に延びている。好適には、ガイドピンは、長孔を貫通しており、駆動軸の両側において駆動ディスクに連結している。これによって、駆動軸と駆動ディスクとの間の軸方向ガイドの信頼性が高まり、しかも、トルクを伝達することが可能である。
【００３８】
駆動ディスクを軸方向にガイドするため、駆動ディスクに剛節として連結されたガイド部材を、駆動軸に形成されたガイド溝に係合させることも可能である。このガイド溝は、駆動軸の外側に形成されている。同様に、軸方向にガイドするため、ガイドスリーブを介して駆動ディスクを駆動軸に係合させることも可能である。この場合、駆動ディスクの軸方向ガイドは、駆動軸に動力を伝動できるように生じ、駆動ディスクの外部連結では生じない。
【００３９】
本発明のコンプレッサは、請求項２１の特徴項の特徴によって目的を達成する。したがって、まずこのタイプのコンプレッサは、冷媒に接触する構成要素、特に、吸気領域と排気領域との間の流路を形成する壁が、接触領域の少なくとも一部又は全部において断熱されている。
【００４０】
本発明は、前述の従来のコンプレッサにおける排気領域と吸気領域との間における大きな温度差が、吸気領域の加熱によって、及び、コンプレッサ構成要素の熱伝導による冷媒の加熱によって、効率を低下を招くことに着目している。
【００４１】
本発明は、冷媒に接触する構成要素を少しでも断熱して、冷媒の加熱を少しでも抑えることによって、前述の問題を少なくできることに着目している。このため、吸気領域と排気領域との間の流路を形成する壁が、接触領域において少しでも冷媒から断熱されている。「断熱」の定義は、熱移動を避けるための完全な断熱を意味するものではない。本明細書では、コンプレッサの構成要素から冷媒への熱伝導を減少させることができる程度の意味において、断熱という用語を使用する。この意味において、接触領域に設けられた断熱材は、吸気冷媒の加熱を低減し、コンプレッサの効率を向上させる。
【００４２】
具体的には、断熱材は、低い熱伝導率の材料のライニングとして構成されている。したがって、このライニングは、コンプレッサの内部の流路を形成する壁に設けられている。この場合、吸気領域の部分的なライニングによっても、ある程度の効果を得ることができる。
【００４３】
コンプレッサの構造を簡素化するために、低い熱伝導率の材料のコーティングとして断熱材を構成することも可能である。この場合、公知のコーティング技術を利用でき、例えば、ＥＴＦＥ（他の材質よりも、摩耗や剥離からの保護材として機能するエチレンテトラフルオロエチレン＝テフロン）のような材料で１７０℃までの範囲の温度で耐熱性を有する材料を用いることができる。
【００４４】
コンプレッサの構造をより簡素化するには、断熱材が吸気領域の内壁に設けられる。これによって、吸気側において、吸気される冷媒の加熱が低減される。吸気側の冷媒の加熱をもっと低減するために、吸気領域全体の内壁に断熱材を設けることが好ましく、これによって、吸気領域に吸引される冷媒の加熱を低減することができる。
【００４５】
吸気領域及び排気領域がハウジングカバーすなわちプレッシャカバーと呼ばれるハウジングカバー内に形成されていない場合には、断熱材は排気チャンネルの内壁において、その排気領域全体の内壁の設けられる。このことも、ハウジングカバーの内壁全体に断熱材を設けることを意味する。さらに、ハウジングカバーの内壁全体に断熱材を不均一に設けたり、ハウジングカバーの内壁全体にコーティングを不均一に設けたりすることも可能である。
【００４６】
前述のように、断熱材をライニングのような形態で設けることも可能である。さらに、ルーズインサートのような形態でハウジングカバー内にライニングを設け、そのインサートが冷媒の流路を形成するようにしても効果的である。
【００４７】
ハウジングカバーの熱伝導を減少させるために、ハウジングカバーの内壁からライニングを離間させ、ハウジングカバーの実際の内壁とライニングとの間に隙間を設けることも可能である。この両者間の隙間は、ハウジングカバーと冷媒との間の熱移動を低減する。
【００４８】
具体的には、ライニングは、その一部の形状が一体スペーサを備えてハウジングカバーの内壁に接しており、インサートとハウジングカバーの内壁との間の隙間が冷媒の流路を減少させないようになっている。
【００４９】
さらに効果的には、多孔性の形態のライニング又はコーティングを用いて、フォーム内のガスクッションが、ハウジングカバーの内壁と冷媒との間の熱移動を低減するようにすることも可能である。このフォームは表裏又は互いに連通する孔を有し、フォームの構造が圧力差によって破壊されないようにすることが望ましい。
【００５０】
前述のように、冷媒の流路がハウジングカバーの内壁によって形成されるように、ハウジングカバーの内壁全体をコーティングすることが好ましい。このようなコーティングをするに当り、流れを生じさせるコーティングの表面構造は、例えば、鮫肌の表面のような粗い表面構造となっていてもよい。この場合、このような構造は、吸気領域及び排気領域のいずれにおいてでもよい。
【００５１】
同様に、ハウジングカバーの内壁にのみ粗い仕上げを形成したり、コーティングによって所定表面を形成してよい。すなわち、例えば、冷媒の流れを阻害するハウジングカバーの内壁の表面を、適切なコーティング材料によって滑らかに仕上げることも可能である。
【００５２】
後述するコンプレッサの場合、吸気領域及び排気領域を備えたハウジングカバーは、バルブプレートに接しており、冷媒の流路が、バルブプレートとハウジングカバーの内壁との間において部分的に形成されている。この場合、断熱材をバルブプレートに設けることが好ましい。このため、ハウジングカバーに面する側でバルブプレートをコーティングし、そのバルブプレートをハウジングカバーの一部とすることができる。
【００５３】
または、ハウジングカバーの内壁の場合のように、ハウジングカバーに面する側でバルブプレートにルーズインサートを設けることも可能である。さらに、このインサートが、少なくとも端部領域において及びバルブプレートとハウジングカバーとの間の継目においてシールの形態を有することが好ましい。
【００５４】
前述の構成は、ハウジングカバーの内壁と冷媒との間の熱伝導の低減にも関係する。しかし、さらには、流路から分岐して流路に繋がるポンプユニットの表面を低い熱伝導率の材料でコーティングして、冷媒の加熱を低減することも可能である。コーティングに関していえば、直接的には２つの機能があり、その１つは、コンプレッサの構成要素と冷媒との間の熱移動を低減する作用と、他の１つは、コーティングによって摩耗及び剥離から保護してコンプレッサの寿命を向上させる作用である。
【００５５】
ポンプユニットが軸方向ピストンポンプとして設計構成されている場合、シリンダブロックのシリンダ表面の動作表面を低い熱伝導率の材料でコーティングすることが好ましい。これに用いられる断熱材は、摩耗及び剥離からの保護コーティングとして機能するとともに、この範囲で生じる物理的な応力に対して効果を発揮する。
【００５６】
さらに、ピストンの表面を低い熱伝導率の材料でコーティングし、そのコーティングが同時に摩耗及び剥離からの保護膜として機能するようにすることも可能である。
【００５７】
ライニング又はコーティングによってコンプレッサの構成要素と冷媒との間の熱移動を低減する前述の構造とは別に、熱移動を低減する他の構造として、ハウジングカバー自体を低い熱伝導率の材料から製造することも可能である。この場合、ハウジングカバーは、例えば、アルミニウムより低い熱伝導率の高強度鋼のような低い熱伝導率の金属よりなる。より好適には、ハウジングカバーは、流路をコーティングしたりライニングしたりすることなく、熱移動をかなり低減することができるような、セラミック材料やセラミック素材からなる。
【００５８】
ベルト及びこれに係合する駆動ホイールによって駆動軸を介して駆動されるコンプレッサユニットを備え、駆動ホイールがベルトに係合するベルトプーリ本体を備え、ベルトがカップリング装置を介して駆動軸に直接的又は間接的に連結され、熱負荷及び／又は物理的負荷が限界を越えたときにカップリング装置が係合を解除するコンプレッサにおいて、他の目的は、本発明のさらなる特徴によって達成される。
【００５９】
さらに、本発明では、熱負荷が所定の限界を越えたり、物理的負荷が所定の限界を越えたり、前記負荷のいずれか一方が所定の限界を越えたときに、係合の解除が自動的に生じるように構成されている。究極的には、自動的な係合の解除が常に生じることが確実になっている。この意味において、解除される負荷の限界及び負荷容量が予め設定されている。
【００６０】
これとともに、コンプレッサユニット又は駆動軸が破損したり、ベルトが破損したりすることを常に防止することができる。最後に、コンプレッサユニット又は駆動軸が破損したときでも、ベルトは運動を続けて破損することがなく、破損によるコンプレッサが動作不能になるだけである。
【００６１】
具体的には、コンプレッサの通常運転状態に係合するカップリング装置は、ベルトプーリ本体と駆動軸に係合するカップリングディスクとの間で動作を行なうカップリング要素を備えている。このカップリング要素は、実際の係合時、すなわち、コンプレッサユニットの駆動時に機能する。特に、サイズの小型化の観点から、カップリング要素をベルトプーリ本体の内周面とカップリングディスクの外周面との間に設けることが好ましい。この場合、ベルトプーリ本体の内周面とカップリングディスクの外周面の２つの表面は、互いに同軸上に設けられている。言い換えれば、ベルトを捲回するように機能するベルトプーリ本体は、カップリングディスクの周囲で実質的に環状に延びている。この構造では、ベルトプーリ本体及びカップリングディスクの両方は、隣り合って平行に延びる２つの表面を有する。これらの表面の間には、カップリング要素を備えたカップリング装置が設けられている。
【００６２】
さらに、カップリング要素とカップリングディスク又はコンプレッサユニットの駆動フランジとの間に、カップリング装置に関連して回転振動を減衰させるための振動ダンパを設けることが好ましい。このダンパは、樹脂製要素又はゴム−金属要素よりなる。これに関連して、カップリング装置は、カップリング要素として機能するとともに、振動ダンパとして機能する。しかし、係合の解除に使用される構成要素は、カップリング要素である。
【００６３】
カップリング要素の具体的に設計構成する可能性として、熱負荷及び／又は物理的負荷が限界を越えたときに、カップリング要素は係合を解除することが必要となる。このため、カップリング要素をばねとして設計構成し、温度が所定の限界値を越えたときに温度の影響によって弾性が一部喪失するように構成し、この作用によって係合を解除させることができる。したがって、弾性を利用するカップリングは、ばねの見かけ上の疲労で決定される。この意味において、ばねは２つの作用を有することを容易に理解でき、他の作用として、ばねは、物理的負荷が限界を越えたときに、スリップクラッチにように動作を行い、係合を解除する。熱負荷及び物理的負荷の両方が限界を越えたときにも係合を解除する動作が行なわれる。
【００６４】
同様に、ベルトプーリ本体及びカップリングディスクの磁性材料に作用する永久磁石としてカップリング要素を構成することもできる。この永久磁石は、所定の限界値より温度が高くなると、その磁力を部分的に喪失するようになっており、これによって、係合の解除を行なう。こうすることにより、所定の温度負荷の限界を越えたとき、係合の解除が確実となる。
【００６５】
カップリング装置を磁力を利用して行なわせる構造は、係合の係脱ができるようになっており、すなわち、カップリング要素が、駆動軸の損傷が検出されたとき、カップリング部品の係合を解除する弱い電磁石を備えて、係脱可能な係合ができる磁性カップリング部品を有する。このような構造は、コンプレッサの損傷が検出されたときなど、コーティングを電気的に制御することができる。
【００６６】
より好適な構造では、カップリング要素は、ベルトプーリ本体と駆動ディスク又は駆動軸との間で摩擦係合する環状の押圧部材のように設計構成されている。構成要素間の押圧状態では、この押圧部材は摩擦係合している。さらに振動ダンパを設けた場合には、カップリング要素、すなわち、押圧部材は、ベルトプーリ本体と振動ダンパとの間に設けられる。いずれにしても、押圧部材は、ベルトプーリ本体と駆動軸との間で動作を行い、他の構成要素を設けた場合には、機能する部材間で動作を行なう。
【００６７】
具体的には、押圧部材は、ベローズの形態をしており、好ましくは、薄膜金属製ベローズである。流体媒体によりベローズを立体的に膨張させられるように薄膜状に構成することが好ましい。摩擦係合のために、押圧部材は、所定圧力で流体媒体で充填させられる。流体媒体は、気体でも液体で気液混合体でもよい。いずれにしても、圧力が作用した状態において、押圧部材は、自動的に係合して、ベルトプーリ本体を介してコンプレッサが回転駆動される。
【００６８】
所定の熱負荷及び／又は物理的負荷が限界を越えたとき、上記押圧部材が係合を解除する。このため、流体媒体は大きな熱膨張係数を備え、所定の温度を越えたときに押圧部材の一部を開放させ又は押圧部材を破裂させ、内部圧力を低下させて、この動作によって係合を解除する。いずれにしても、ベルトがベルトプーリ本体上でスリップすると、これによって、約３００℃まで加熱され、その熱がベルトプーリ本体の内周面に隣接する押圧部材に移動する。いずれにしても、温度が高くなると、押圧部材を開放又は破裂させるように流体媒体が膨張し、これによって圧力が開放されて、ベルトプーリ本体と駆動軸又はカップリングディスクとの間に係合力に必要とされる押圧部材の接触圧力がなくなる。これによって、熱負荷が生じたときには、係合の解除が行なわれる。
【００６９】
同様に、解除圧力に利用される物理的破壊点を所定に定めて押圧部材を係合の解除に利用することができる。このため、所定の破壊点は、押圧部材内に作用させられる圧力又は流体媒体を開放するように、押圧部材を破壊する。しかし、破壊に必要とされる力は、カップリングディスク又は振動ダンパに対して所定の位置で押圧部材を静摩擦、押圧力等で保持する力より小さいことが必要である。これによって、物理的負荷の限界が越えたときに、係合が解除される。
【００７０】
同様に、圧力を開放し、係合を解除するために、押圧部材が、押圧部材内の圧力上昇に関係なく溶融し、所定の温度に達したとき、圧力媒体を開放する少なくとも１つの安全ヒューズを備えていることが好ましい。より好適には、圧力部材の周囲に沿って複数の安全ヒューズを設け、ベルトプーリ、すなわち、ベルトプーリ本体の角度位置に拘らず、少なくとも１つの安全ヒューズがベルトの摺動により加熱したベルトプーリ領域に近接して設けられている。いずれにしても、こうすることで、所定の熱負荷の限界を越えたときに、自動的に係合の解除が生じる。
【００７１】
コンプレッサの機能停止によって、ベルトプーリ本体の加熱を引き起こすベルトの摺動が生じたり、駆動エンジンの故障を引き起こすベルトの損傷やベルトの破損を生じるので、押圧部材が圧力を開放するように機能する所定の物理的破壊点を少なくとも１つ有し、圧力を開放するように所定の安全ヒューズを少なくとも１つ有するようにして、前述の２つの係合解除機構を組み合わせることが好ましい。このため、所定の物理的負荷によって所定の破壊点で破壊するするように、押圧部材が、少なくとも高い摩擦係数によってその素材自体が係合するように所定の位置に保持されていることが好ましい。
【００７２】
押圧部材の具体的構成として、その押圧部材は、ベルトプーリ本体の内周面とカップリングディスク又は振動ダンパの外周面との間において、中空環状形状として環状に延びていることが好ましい。言い換えれば、押圧部材は、ベルトプーリ本体のカップリングディスクとの間、すなわち、係合すべき後述する構成要素の２つの周面の間を延びている。この位置に設けられた振動ダンパは、見かけ上の中間要素として機能し、摩擦による係合及び解除には関与しない。
【００７３】
コンプレッサ又は押圧部材の長手方向断面において、押圧部材は、実質的に矩形の圧力室を有する。この矩形の圧力室に隣接して、長手方向断面が圧力室より狭くなっている押圧部材の解離部分が外側に向っている。解離部分は、隣接する壁が閉じており、１つの目的を達成するために、安全ヒューズによってその領域の全体または部分的に閉じている。解離部分における壁同士の連結は、所定の破壊点を生じるように設けてもよい。
【００７４】
特に、所定の熱負荷及び所定の物理的負荷の限界を越えて自動的に係合の解除を生じるようにするとき、押圧部材の長手方向断面を圧力室と解離部分とでＵ形状に結合して、２つの解離部分を設けることが好ましい。この構造では、１つの解離部分が所定の熱負荷の限界を越えたときに係合を解除するように機能し、他の解離部分が所定の物理的負荷の限界を越えたときに係合を解除するように機能するようになっている。このため、１つの解離部分は安全ヒューズであり、他の解離部分は所定の物理的破壊点である。安全ヒューズと所定の物理的破壊点を押圧部材の全周に沿って連続させたり、一部領域又は部分的に設けてもよい。
【００７５】
本発明の要旨から離れることなく、改良及びさななる改変を行なうことができる。このため、請求項１に従属する請求項を参考にすることができ、図面を参照して説明される本発明の種々の実施例における詳細な説明を参考にすることができる。図面を参照して説明される本発明の好適実施例に関連し、発明内容の好適実施例及びさらなる改変が以下に説明される。
【００７６】
【実施例】
図１−３は、車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサを示している。コンプレッサは、ハウジング１と、このハウジング１に設けられて冷媒を吸気且つ圧縮するコンプレッサユニット２を有する。冷媒は、例えば、二酸化炭素ＣＯ2である。
【００７７】
冷媒は、前部ハウジングカバー３に形成された吸気領域４から、コンプレッサユニット２を介して、同様にハウジングカバー３に形成された排気領域５に流入する。
【００７８】
図１及び図２は、ハウジング１に関連して、冷媒を吸気且つ圧縮するためのコンプレッサユニット２を明瞭に示している。コンプレッサユニット２は、シリンダブロック６内を往復運動するピストン７と、このピストン７を駆動する駆動ディスクとを有する。具体的には、駆動ディスクは、揺動ディスク８である。
【００７９】
本発明によると、揺動ディスク８は、滑り軸受の中心線９、すなわち、揺動ディスク８の揺動回転軸が往復ストロークの基準円１０の接線を形成するように支持されており、揺動ディスク８の傾斜角１１が往復ストローク上で死点の変位することなく変化する。どのような場合においても、図１及び図２は、揺動ディスク８がピストンの長手方向軸１２上で正確に傾斜することを示し、瞬間中心は基準円１０上に存在し、駆動軸１３の回転運動系に関連して固定された状態にある。
【００８０】
図３に明瞭に示されるように、揺動ディスク８は、その端部に設けられたカップリング装置１４を介して駆動軸１３に連結されている。このため、揺動ディスク８は、駆動軸１３と一体に回転するように連結された伝動部材１５に結合されている。伝動部材１５は円筒状であり、同時に揺動ディスク８の揺動のストッパ１６，１７としても機能する。図１及び図２に詳細に示されるように、揺動ディスク８のそれぞれの姿勢において、図１は揺動ディスク８の最小揺動量のストッパ１６を示し、図２は揺動ディスク８の最大揺動量のストッパ１７を示している。
【００８１】
さらに、図３に示されるように、揺動ディスク８は、揺動ディスク８と伝動部材１５との間で作動する揺動用軸受１８によって支持されている。この揺動用軸受１８は、揺動ディスク８に揺動自在に結合する伝動部材１５に取付けられたベアリングピン１９よりなる。
【００８２】
全体が図１乃至図３から理解できるように、カップリング手段２０は、揺動ディスク８とピストン７との間の動作を連携する。このカップリング手段２０は、ピストン７に関連するブレース２１と、揺動ディスク８に関連するスライドシューすなわち球面部材２２よりなる。この構造において、ピストン７のブレース２１は、揺動ディスク８を貫通して駆動軸１３と反対側に延び、少なくとも一部を囲繞するように外側に開口して球面部材２２を包み込んでいる。
【００８３】
図１乃至図３は、シリンダブロック６がピストン７の回転を拘束することを示し、シリンダブロック６及びピストン７の間は支持面２３を構成している。
【００８４】
図４は、車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサを示している。コンプレッサは、ハウジング１０１と、このハウジング１０１に設けられたコンプレッサユニット１０２を有し、図４では、冷媒を吸気且つ圧縮するように示されている。
【００８５】
冷媒は、前部ハウジングカバー１０３に形成された吸気領域１０４から、コンプレッサユニット１０２を介して、同様にハウジングカバー１０３に形成された排気領域１０５に流入する。
【００８６】
図４は、ハウジング１０１に関連して、冷媒を吸気且つ圧縮するためのコンプレッサユニット１０２を示している。コンプレッサユニット１０２は、シリンダブロック１０６内を往復運動するピストン１０７と、このピストン１０７を駆動する駆動ディスクとを有する。図４には、駆動ディスクは示されていない。具体的には、駆動ディスクは、揺動ディスク１０８である（図５乃至図８参照）。
【００８７】
本発明によると、揺動ディスク１０８は、図５乃至図８に示されるように、滑り軸受の中心線１０９、すなわち、揺動ディスク１０８の揺動回転軸が往復ストロークの基準円１１０（図７参照）の接線を形成するように支持されており、揺動ディスク１０８の傾斜角１１１が往復ストローク上で上死点の変位させることなく変化する。どのような場合においても、図５乃至図８は、揺動ディスク１０８がピストンの長手方向軸１１２上で正確に傾斜することを示し、瞬間中心は基準円１１０上に存在し、駆動軸１１３の回転運動系に関連して固定された状態にある。
【００８８】
図５乃至図８に明瞭に示されるように、駆動ディスクすなわち揺動ディスク１０８は、ガイドアーム１１４を介して駆動軸１１３に連結されている。このガイドアーム１１４は、駆動軸１１３に剛節として連結されており、揺動ディスク１０８の端部において摺動自在に設けられている。さらに図５乃至図８に示されるように、ガイドアーム１１４は、矩形の棒状部材として構成されており、駆動軸１３の長手方向軸１１５を中心に対称に設けられている。
【００８９】
図５、図６及び図８に詳細に示されるように、ガイドアーム１１４の端部において、ガイド部材１１６が揺動ディスク１０８内でガイドアーム１１４を摺動自在に支持するように形成されている。ガイド部材１１６は、ガイドアーム１１４の長手方向軸に直交して、実質的に円筒状に構成されている。
【００９０】
図示された実施例において、ガイド部材１１６は、直接、揺動ディスク１０８に支持されている。他の軸受／摺動構造によって、間接的に支持することも可能である。図５、図６及び図８に詳細に示されるように、どのような場合においても、ガイド部材１１６は、その表面１１７において、揺動ディスク１０８の対向する内壁に摺動自在に接触する。
【００９１】
図５、図６及び図７に示された実施例では、揺動ディスク１０８の両側でピストン１０７と揺動自在に係合するように、ガイド部材１１６の作動範囲に球面セグメント１１８が設けられている。２つの球面セグメント１１８によって形成されたボール中心は、円筒状ガイド部材１１６の中心すなわち長手方向軸１２０上にある。
【００９２】
図５及び図６に示されるように、ピストン１０７は、球面セグメント１１８と係合するように、揺動ディスク１０８の自由端部上の連結領域１２１から延びている。連結領域１２１は、断面がＣ形状であり、揺動ディスク１０８の自由端部と係合可能である。
【００９３】
図８及び図９は、本発明によるコンプレッサの他の実施例を示している。これらの図は、詳細に、前述の実施例の図５及び図６に対応して描かれている。したがって、揺動ディスク１０８は、滑り軸受１２２を介し、ピストン１０７に動作可能に連結されている。ピストン１０７は、その一端側でスライドシュー１２３によって揺動ディスク１０８を支持している。ピストン１０７は円筒状の剛体として構成されており、スライドシュー１２３は球面ジョイント１２４によってピストン１０７に連結されている。この球面ジョイント１２４は、スライドシュー１２３の傾動を許す構造である。
【００９４】
具体的には、スライドシュー１２３は、干渉板（デプレッサ）１２５によって揺動ディスク１０８上に押圧保持されている。図９に示されるように、干渉板１２５はディスク状に形成されており、回転不能に取り付けられている。干渉板１２５、スライドシュー１２３及び揺動ディスク１０８のそれぞれの間において、滑り軸受１２２が機能する。このため、滑り軸受１２２は、揺動ディスク１０８と干渉板１２５の間を延びるスペーサリング１２６と、このスペーサリング１２６に隣接して干渉板１２５上を部分的に延びる干渉板案内部材１２７を備えている。
【００９５】
図９は、干渉板１２５が、ピストン１０７の数に対応して通路１２８を備えていることを示している。この通路１２８は、ピストン１０７のため、又は、球面ジョイント１２４とスライドシュー１２３のために設けられている。通路１２８は、干渉板１２５の端部まで続くスロット１３０として、又は、干渉板１２５の剛性を高める場合には端部には閉じた長孔１３１として構成されている。
【００９６】
図５乃至図８に詳細に示されるように、揺動ディスク１０８に剛節として連結されたガイドピン１３２が、揺動ディスク１０８の軸方向ガイドのために駆動軸１１３に形成された長孔１３３に係合している。こうすることにより、ガイドピン１３２は、長孔１３３を貫通し、図７に示されるように、その両側で揺動ディスク１０８に連結される。
【００９７】
図１０は、車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサを示している。コンプレッサは、ハウジング２０１と、このハウジング２０１に設けられて冷媒を吸気且つ圧縮するコンプレッサユニット２０２を有する。冷媒は、例えば、二酸化炭素ＣＯ2である。
【００９８】
冷媒は、前部ハウジングカバー２０３に形成された吸気領域２０４から、コンプレッサユニット２０２を介して、同様にハウジングカバー２０３に形成された排気領域２０５に流入する。
【００９９】
本発明によれば、冷媒と接触するコンプレッサの構成要素、すなわち、吸気領域２０４と排気領域２０５との間の流路２０６を形成する壁は、少なくとも接触領域において冷媒から断熱されている。
【０１００】
図１０の実施例では、断熱材２０７が小さい熱伝導率の材料のコーティングとして設けられている。断熱材２０７は、吸気孔２０９の内壁と、排気孔２１１の内壁の両方に設けられている。特に、吸気領域２０４の内壁２０８，２１０の全体が断熱されるようにコーティングされている。このため、ハウジングカバー２０３の内壁２０８，２１０全体をコーティングされている。
【０１０１】
図１１に部分的に拡大して示されるように、吸気領域２０４では、断熱材が、ハウジングカバー２０３の内壁２０８，２１０内のルーズインサート２１２として敷設されている。このインサート２１２は、内壁２０８，２１０から僅かに離間している。この隙間は、断熱材と一体のスペーサ２１３によって確保されている。スペーサ２１３は、ハウジングカバー２０３の内壁２０８，２１０に直接接する。
【０１０２】
さらに、図１０から理解できるように、ハウジングカバー２０３は、バルブプレート２１４と結合している。断熱材は、同様に、バルブプレート２１４にも設けられている。バルブプレート２１４は、ハウジングカバー２０３と対向面を覆っており、好ましくは、ハウジングカバー２０３の内壁２０８，２１０と同じ材料よりなる。したがって、ハウジングカバー２０３とバルブプレート２１４との間に形成される流路は、全体が断熱された状態にある。
【０１０３】
コンプレッサの構成要素を断熱効果があり耐摩耗性あるようにコーティングすることに関しては、繰り返して説明することを避けるために、本明細書で既述した説明部分を参照すべきである。既述したものが、ハウジングカバー２０３の材料として採用される。
【０１０４】
図１２を参照して説明されるように、この実施例のコンプレッサは、軸動コンプレッサである。この実施例では、細部まで表されていないが、コンプレッサユニット３０１はハウジング３０２に関連付けられている。ハウジング３０２は、全体が２つのハウジング部分３０３，３０４よりなり、このうちハウジング部分３０３は、コンプレッサユニット３０１を内包するいわゆる駆動室として形成されている。
【０１０５】
例えば、内燃機関がベルトプーリ３０６によりコンプレッサユニット３０１を駆動する。そこから、駆動力は、回転軸３０８を中心に回転する駆動軸３０７を介して伝達される。駆動軸３０７は、ハウジング３０２及びベルトプーリ３０６の内部において回転自在に支持されている。
【０１０６】
ピストン３０９を駆動するために、ハウジング３０２に対して回転できないように取付けられた支持ディスク３１２に軸受３１１を介して斜板３１０が設けられている。支持ディスク３１２は、コネクティングロッド３１３を介して、１以上のピストン３０９に係合している。この構造によって、斜板３１０の回転により、支持ディスク３１２を介してピストンが長手方向に往復運動する。図示された実施例では、複数のピストン３０９が設けられている。
【０１０７】
図示されたコンプレッサは車両用エアコンディショニングシステム用のコンプレッサであり、車両の図示しない内燃機関（エンジン）によって駆動される。この場合、内燃機関のクランク軸につながるベルトプーリを介して、駆動力がコンプレッサのホイール３１４に伝達される。この駆動ホイール３１４は、ベルトプーリ本体３１５よりなり、ベルト３１６をガイドする。
【０１０８】
図１２に示されるように、ベルトプーリ本体３１５は、ベルト３１６によって回転させられる。図１３乃至図１６に示された実施例では、ベルトプーリ本体３１５に入力されるトルクは、カップリング装置３１７を介して駆動軸３０７に伝達される。選択された実施例では、カップリング装置３１７は、振動減衰ダンパ３１８を備えている。
【０１０９】
本発明によると、カップリング装置３１７は、所定以上の熱負荷及び／又は物理的負荷が作用したときに、自動的に係合が解除されるように設計されており、係合が解除されたとき、ベルトプーリ本体３１５は自由に回転できるようになっている。
【０１１０】
図１３乃至図１６に詳細に示されるように、カップリング装置３１７は、カップリング要素３２０を備えている。カップリング要素３２０は、ベルトプーリ本体３１５と駆動軸３０７すなわちカップリングディスク３１９との間で機能する。この構造において、カップリング要素３２０は、ベルトプーリ本体３１５の内周とカップリングディスク３１９の外周との間に配設されている。ベルトプーリ本体３１５の内周とカップリングディスク３１９の外周の２つの表面は、互いに同軸に形成されている。
【０１１１】
既述したように、振動減衰ダンパ３１８は、回転振動を減衰させ、カップリング装置３１７に関連付けられている。そして、振動減衰ダンパ３１８は、カップリング要素３２０とカップリングディスク３１９との間、すなわち、これらの構成要素の隣合う２つの表面の間に設けられている。この振動減衰ダンパは、実際の係合及び解除の動作には何ら関係しない。
【０１１２】
さらに、図１３乃至図１６に示されるように、カップリング要素３２０は、環状に形成された押圧部材３２１の形状に設計構成されている。この押圧部材３２１は、ベルトプーリ本体３１５とカップリングディスク３１９とに摩擦係合する。具体的には、押圧部材３２１は、薄肉の金属製ベローズであり、所定圧の流体を満たすことで摩擦係合するようになっている。押圧部材３２１によって生じる拘束力は、ベルトプーリ本体３１５とカップリングディスク３１９との間で作用する。この関係において、押圧部材３２１は、接着、はんだ付け、スポット溶接等によって所定の位置に固定できる。
【０１１３】
図１４の拡大図から理解できるように、押圧部材３２１は、所定の制動点を有する。この制動点は、圧力を開放するため、すなわち、係合の解除のために利用される。これらの制動点のために、安全ヒューズ３２３が設けられており、図１３及び図１４の実施例では、カップリング装置３１７と組合せることで、所定の熱負荷や所定の物理的負荷以上になったとき、カップリング装置３１７は自動的に係合を解除される。
【０１１４】
図１５及び図１６に示された実施例では、図１３及び図１４の実施例とは異なり、所定の物理的制動点３２２及び安全ヒューズ３２３が互いに対向する位置に設けられていないが、ベルトプーリ本体３１５の内壁に面する押圧部材３２１の側にのみ形成されている。
【０１１５】
さらに、図１３乃至図１６に一連に示されるように、押圧部材３２１は、長手方向断面が実質的に矩形圧力室３２４と、この圧力室と一体になって外側に指向する解離部分３２５とを有する。解離部分３２５は、圧力室３２４より狭い断面である。図１３及び図１４に示された実施例では、２つの解離部分は互いに対向するように設けられており、押圧部材３２１の長手方向部分を連結し、実際に機能する圧力室３２４がＵ字状となる。
【０１１６】
図１５及び図１６に示された実施例では、押圧部材３２１の一方側に−−ベルトプーリ本体３１５の内周に面する側に−−所定の物理的制動点３２２及び安全ヒューズ３２３として機能する解離部分３２５が設けられている。
【０１１７】
さらに、図１３及び図１５に示されるように、ニードルベアリング３２６が設けられており、このニードルベアリング３２６が駆動室３０５の外側で駆動軸３０７を支持する。さらに、ニードルベアリング３２６は、カップリングディスク３１９を支持するための利用される。ニードルベアリング３２６は駆動室３０５の外側に設けられているので、これらのベアリング３２６は大気圧下で使用される。したがって、シール３２７が駆動室３０５を密封している。
【０１１８】
最後に、図１３及び図１５に示されるように、滑りライニング３２８がベルトプーリ本体３１５とカップリングディスク３１９との間に設けられている。この滑りライニング３２８は、前述したようにコンプレッサの破損や係合の解除が生じた場合には、「安全ベアリング」としてすなわち滑り面又は滑りコーティングとして機能する。このとき、ニードルベアリング３２６は転動していない状態にある。ベルトプーリ本体３１５が所定時間内、例えば、少なくとも数時間の間空転できるように、ベルトプーリ本体３１５のためににはこの種の安全ベアリングが必要である。この安全ベアリングは、径方向及び軸方向に設けられた滑りライニング３２８によって提供される。このため、耐熱性材料を使用することが好ましい。
【０１１９】
前述のカップリング装置の動作に関しては、説明の繰り返しを避けるために、本明細書の既述部分を参照すべきである。
【０１２０】
出願に含まれる請求の範囲は、将来登録される特許による保護を得るために、既得権を侵さずに苦心して作成されている。出願人は、明細書及び／又は図面に開示された範囲において他の特徴を請求の範囲とする権利を持っている。
【０１２１】
従属項において請求された従属の請求の範囲は、それぞれの従属項の特徴によって独立項の主題のさらなる改変を示しており、従属項の特徴を独立して有効に保護することを放棄するものと解釈すべきでない。
【０１２２】
しかし、これらの従属項の主題は、また、独立した発明として成立し、この発明は、先行する従属項の主題から独立した改変を含んでいる。
【０１２３】
同様に、本発明は、明細書の１以上の実施例に限定されるべきでない。むしろ、本発明の範囲において、種々の変更及び改変が可能であり、特に、種々の変更、構成要素及び組合せ並びに材料の変更及び改変が可能である。例えば、個々の特徴又は構成要素の組合せや改変によっても発明は成立し、一般的な説明、実施例、請求の範囲及び図面に関連して説明された方法も本発明に含まれる。新規の主題の特徴の組合せや、新規な方法、及び、工程の順序についても、本発明に含まれ、これらは、製造過程、試験方法及び実際の方法にも及ぶ。
【０１２４】
図面に示されていない本発明のさらなる効果的な改変に関して、説明の繰り返しを避けるために、本明細書の一般的な説明部分を参照すべきである。
【０１２５】
最後に、既述の実施例は、本発明の内容を詳細に説明するためだけに採用されたものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるコンプレッサの実施例の概略長手方向断面図であり、揺動ディスクとして構成された駆動ディスクがストッパによって最小量で傾斜すなわち揺動した状態を示す図。
【図２】  揺動ディスクがストッパによって最大量で揺動して傾斜した状態の図１に対応する図。
【図３】  図１の実施例のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】  本発明によるコンプレッサの他の実施例の概略長手方向断面図であり、コンプレッサユニットのみを示す図。
【図５】  揺動ディスクが最大量で傾斜した状態において、駆動軸とピストンとの間の動作の関連構成を詳細に示す状態図。
【図６】  揺動ディスクが最小量で傾斜すなわち揺動した状態において、図５に対応する図。
【図７】  揺動ディスクを含んで、駆動軸とピストンとの結合状態を部分的に示す平面図。
【図８】  本発明によるコンプレッサの他の実施例において、ピストンと斜板とが接触状態にあり、図６の状態を詳細に示す図。
【図９】  図８の実施例に用いられる減圧板の平面図。
【図１０】  本発明によるコンプレッサの実施例の側面から見た部分断面図であり、ハウジングカバーの吸気領域と排気領域のみを示す図。
【図１１】  ハウジングカバーの吸気領域の拡大断面図であり、ハウジングカバーの内壁と間隔をおいて、ライニングに断熱材が設けられていることを示す図。
【図１２】  主要な構成部品を備えたコンプレッサの実施例の長手方向断面図。
【図１３】  特定のベルト・プーリ構造を備えた、本発明によるコンプレッサの他の実施例の部分的な長手方向断面図。
【図１４】  図１３のＸ部分を詳細に示す拡大図。
【図１５】  ベルト・プーリ構造を備えた、本発明によるコンプレッサの他の実施例の部分的な長手方向断面図。
【図１６】  図１５のＹ部分を詳細に示す拡大図。
【符号の説明】
１，１０１，２０１  ハウジング
２，１０２，２０２  コンプレッサユニット
３，１０３，２０３  ハウジングカバー
４，１０４，２０４  吸気領域
５，１０５，２０５  排気領域
６，１０６  シリンダブロック
７，１０７  ピストン
８，１０８  駆動ディスク
９，１０９  中心線
１０，１１０  基準円
１１，１１１  傾斜角
１３，１１３  駆動軸
１４  カップリング装置
１５  伝動部材
１６，１７  ストッパ
１８  揺動用軸受
２０  カップリング手段
２２  球面部材
１１４  ガイドアーム
１１６  ガイド部材
１１８  球面セグメント
１２２  滑り軸受
１２３  スライドシュー
１２４  球面ジョイント
１２５  干渉板（デプレッサ）
１２６  スペーサリング
１２７  干渉板案内部材
１２８  通路
１３０  スロット
１３１  長孔
１３２  ガイドピン
１３３  長孔
２０６  流路
２０７  断熱材
２０８，２１０  内壁
２１２  ルーズインサート
２１３  スペーサ
２１４  バルブプレート
３０１  コンプレッサユニット
３０２  ハウジング
３０３，３０４  ハウジング部分
３０６  ベルトプーリ
３０７  駆動軸
３０９  ピストン
３１０  斜板
３１１  軸受
３１２  支持ディスク
３１３  コネクティングロッド
３１４  ホイール
３１５  ベルトプーリ本体
３１６  ベルト
３１７  カップリング装置
３１８  減衰ダンパ
３１９  カップリングディスク
３２０  カップリング要素
３２１  押圧部材
３２２  物理的破壊点
３２３  安全ヒューズ
３２４  圧力室
３２５  解離部分
３２６  ニードルベアリング
３２７  シール
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2001515175.tif 000001