(57)【要約】【課題】ロータリバルブの破断が生じても駆動軸の軸受機能を維持できる圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダブロック１とロータリーバルブ３１との間のクリアランスに変形が生じていたり、クリアランスに異物が入った状態で圧縮機の運転を継続すると、ロータリーバルブ３１はシリンダブロック１により支持されている軸受部に焼付きが生じ、回転不能となる。ロータリーバルブ３１が固定されると、駆動軸６の回転による捻れ方向の大きな力がロータリーバルブ３１にかかる。このため、ロータリーバルブ３１に生じる応力は切り欠き部３９に集中する。この結果、ロータリーバルブ３１は切り欠き部３９の位置で破断され、冷媒ガスの供給機能を失う。しかし、切り欠き部３９における破断はシリンダブロック１によって支持されている領域を残存させることができ、駆動軸６を両持ちで支持し、軸受機能を維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に配設した駆動軸と前記駆動軸の端部に連結されるとともに吸入室に開口する供給通路及び前記供給通路の外周に形成した導入孔を有するロータリーバルブと冷媒ガスの吸入、圧縮を行うシリンダーボアとを備え、前記ロータリーバルブの回転により前記冷媒ガスを前記シリンダーボアに間欠的に供給する圧縮機において、
前記駆動軸の一部と前記ロータリーバルブの一部とを前記ハウジングによって回転可能に支持し、前記駆動軸との連結側に位置する前記ロータリーバルブの回転支持部の一部を除いた前記導入孔に至る領域Ｓに切り欠き部を形成したことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記切り欠き部は楔状の溝で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記切り欠き部は前記供給通路の内周壁に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、冷媒ガスをロータリーバルブの回転によりシリンダーボアに供給する圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーバルブを用いた例えば可変容量圧縮機は、例えば特許文献１に開示され、以下のように構成されている。
【０００３】
ハウジングを構成するフロントハウジング１２、シリンダブロック１１及びリヤハウジング１３は図示しないボルトにより一体化されている。ハウジング内に配設された回転軸１８はラジアルベアリング１６を介してフロントハウジング１２に回転可能に支持されている。また、回転軸１８に結合されたロータリバルブ２６はシリンダブロック１１に回転可能に支持され、一体的に回転する。ロータリバルブ２６内には、吸入室１３１に連通する供給通路３０が回転軸１８の軸線１８１の方向に沿って形成されるとともに供給通路３０に連通する導入通路３１が形成されている。シリンダブロック１１にはシリンダボア１１１とロータリバルブ２６の導入通路３１とを連通する吸入通路３２が形成されている。従って、回転軸１８及びロータリバルブ２６の回転に伴い、導入通路３１は吸入通路３２に間欠的に連通する。
【０００４】
シリンダボア１１１が吸入行程の状態（即ち、ピストン２８が図１の右側から左側へ移動する行程）にあるとき、導入通路３１は吸入通路３２と連通し、ロータリバルブ２６の供給通路３０内の冷媒ガスが導入通路３１及び吸入通路３２を経由してシリンダボア１１１の圧縮室１１２に吸入される。シリンダボア１１１が吐出行程の状態（即ち、ピストン２８が図１の左側から右側へ移動する行程）にあるとき、導入通路３１は吸入通路３２との連通を遮断され、圧縮室１１２内の冷媒ガスが吐出ポート１４１から吐出弁１５１を開いて吐出室１３２へ吐出される。吐出室１３２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。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３９１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された斜板式可変容量圧縮機が、例えば車両等に搭載される場合、複数のボルトによりエンジンブラケットに締め付け固定される。この締結が何らかの原因により締め付け過剰な状態になると、ロータリバルブ２６を回転可能に支持するシリンダブロック１１との間のクリアランスに変形が生じる。このため、斜板式可変容量圧縮機が締め付け過剰な状態のまま使用されると、シリンダブロック１１とロータリバルブ２６との間のこじれにより焼付きが生じ、ロータリバルブ２６が回転不能になる。その結果、回転軸１８とロータリバルブ２６との結合部の小径の連結部２６１付近が捻じ切れたり、回転軸１８とロータリバルブ２６との結合が解除される等のロータリバルブ２６の破断が生じ、シリンダボア１１１への冷媒ガスの供給機能及び回転軸１８の軸受機能の双方を不能にする恐れがある。
【０００７】
ロータリバルブ２６の破断は、斜板式可変容量圧縮機の初期組付け時や配管取替え等のメンテナンス時に稀に混入するゴミ等の異物が原因となって生じる場合もある。冷媒ガス中に異物が存在した場合は、吸入工程時に導入通路３１から吸入通路３２に供給される冷媒ガスの一部と共に異物がシリンダブロック１１とロータリバルブ２６との間のクリアランスに侵入し、ロータリバルブ２６の回転を阻害する。このため、ロータリバルブ２６の回転支持部における焼付きの発生により、ロータリバルブ２６の破断が生じ、冷媒ガスの供給機能及び回転軸１８の軸受機能を不能化する恐れがある。
【０００８】
本願発明の目的は、ロータリバルブの破断が生じても駆動軸の軸受機能を維持できる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の本願発明は、ハウジング内に配設した駆動軸と前記駆動軸の端部に連結されるとともに吸入室に開口する供給通路及び前記供給通路の外周に形成した導入孔を有するロータリーバルブと冷媒ガスの吸入、圧縮を行うシリンダーボアとを備え、前記ロータリーバルブの回転により前記冷媒ガスを前記シリンダーボアに間欠的に供給する圧縮機において、前記駆動軸の一部と前記ロータリーバルブの一部とを前記ハウジングによって回転可能に支持し、前記駆動軸との連結側に位置する前記ロータリーバルブの回転支持部の一部を除いた前記導入孔に至る領域Ｓに切り欠き部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の本願発明によれば、ロータリバルブの破断位置を特定することができるため、ロータリバルブに破断が生じてもロータリーバルブによる駆動軸の軸受機能を維持することができ、駆動軸の安定回転を保証することができる。
【００１１】
請求項２に記載の本願発明は、前記切り欠き部は楔状の溝で形成されていることを特徴とするため、ロータリーバルブの破断位置を最も正確に設定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の本願発明は、前記切り欠き部は前記供給通路の内周壁に形成されていることを特徴とするため、ロータリーバルブの軸受機能に影響を与えることなく切り欠き溝を形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明は、圧縮機においてロータリバルブが破断しても駆動軸の軸受機能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
シリンダブロック１の前端にはフロントハウジング２が接合されている。シリンダブロック１の後端にはリヤハウジング３が吐出弁構成体４を介して接合されている。シリンダブロック１、フロントハウジング２及びリヤハウジング３は斜板式可変容量圧縮機（以下、単に圧縮機という）のハウジングを構成し、吐出弁構成体４とともに複数のボルト５の締結により一体化されている。なお、本願明細書では図１の左方をフロント側とし、右方をリア側として説明する。
【００１５】
フロントハウジング２内には、駆動軸６がラジアル軸受７を介して回転可能に支持されている。フロントハウジング２から外部へ突出する駆動軸６は、図示しないプーリ及びベルトを介して外部駆動源である車両エンジンに連結されている。フロントハウジング２と駆動軸６との間にはリップシール型の軸封装置８が介在されている。駆動軸６にはラグプレート９が固定されるとともに斜板１０が駆動軸６の中心軸線方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。斜板１０はヒンジ機構１１によりラグプレート９に連結され、回転される。なお、ラグプレート９とフロントハウジング２との間にはスラスト軸受１２が介在されている。ヒンジ機構１１は斜板１０から突出して形成された一対の斜板アーム１３がラグプレート９から突出して形成された一対のラグアーム１４の間に挿入され、結合されることにより構成されている。
【００１６】
斜板１０の中心部が駆動軸６上をラグプレート９側へ移動すると斜板１０の傾角が増大し、斜板１０は最大傾角になるとラグプレート９に当接し、その位置を規制される。また、斜板１０の中心部がシリンダブロック１側へ移動すると、斜板１０の傾角が減少する。図１における斜板１０の実線位置は傾角が最大となる位置を示し、仮想線位置は傾角が最小となる位置を示している。
【００１７】
ラグプレート９と斜板１０との間の駆動軸６には、筒状体１６が摺動可能に嵌挿され、筒状体１６上にリヤ側への付勢力を持たせたコイルスプリング１５が巻装されている。従って、斜板１０はコイルスプリング１５の付勢力により筒状体１６を介して常にリア側へ、即ち斜板１０の傾角が減少する方向（仮想線位置）へ押圧されている。斜板１０のリア側における駆動軸６にはシリンダブロック１に規制されたコイルスプリング１７が巻装されている。コイルスプリング１７は斜板１０の最小傾角の位置を規定し、また圧縮機が最小容量運転から中間容量運転へ切り換わる時、斜板１０を傾斜する方向へ復帰させるための補助機能を有する。
【００１８】
シリンダブロック１に貫設された複数のシリンダボア１８内にはピストン１９が収容されている。ピストン１９は斜板１０の回転運動によりシュー２０を介して往復運動し、シリンダボア１８内を摺動する。シリンダボア１８内の圧縮室２１はピストン１９によって区画されている。
【００１９】
リヤハウジング３には第１吸入室２２、連通路２３を介して連通された第２吸入室２４及び吐出弁構成体４の吐出ポート２５を介して圧縮室２１に連通された吐出室２６が区画されている。リヤハウジング３のリヤ側にはマフラー室２７を形成するブラケット２８が突出して配設され、ボルト２９により固定されている。マフラー室２７は第２吸入室２４と連通するとともに図示しない外部冷媒回路に接続された冷媒ガスの吸入口３０と連通している。
【００２０】
一方、駆動軸６のリヤ側端部にはシリンダブロック１に回転可能に支持されたアルミ製のロータリーバルブ３１が連結されている。従って、駆動軸６はフロント側を駆動軸６自体で軸受され、リヤ側をロータリーバルブ３１によって軸受された形態で回転する。ロータリーバルブ３１はフロント側の小径部３２とリヤ側の大径部３３からなる筒状体で形成され、小径部３２が駆動軸６のリヤ側空洞３４内に圧入されることにより駆動軸６と一体化されている。なお、駆動軸６とロータリーバルブ３１との連結は一体回転可能にするものならば、他の手段を用いても構わない。
【００２１】
ロータリーバルブ３１は大径部３３に駆動軸６の中心軸線方向に延びる冷媒ガスの供給通路３５を有し、小径部３２に供給通路３５よりも小径の絞り通路３６を有する。供給通路３５はリヤ側を第１吸入室２２に開口し、フロント側を絞り通路３６に連通している。絞り通路３６は小径部３２を貫通し、駆動軸６の空洞３４に開口している。また、大径部３３の外周壁の一部には供給通路３５に常時連通する導入孔３７が形成され、シリンダブロック１に形成された吸入通路３８と所定のタイミングで連通可能である。なお、吸入通路３８はシリンダボア１８と連通している。
【００２２】
図２に拡大図で示したように、ロータリーバルブ３１の供給通路３５の内周壁には切り欠き部３９が形成されている。切り欠き部３９は、供給通路３５と絞り通路３６との境界をなす壁面４０から導入孔３７のフロント側内壁部４１までの領域Ｓ内に形成されている。領域Ｓはロータリーバルブ３１の大径部３３におけるフロント側の領域Ｒを残した位置に設定されている。領域Ｒはロータリーバルブ３１がシリンダブロック１によって回転可能に支持される軸受機能を有する最小の範囲である。第１の実施形態における切り欠き部３９は領域Ｓ内の壁面４０に隣接した位置に楔状の溝として形成され、供給通路３５の内壁の一部に形成されている。切り欠き部３９はロータリーバルブ３１にかかる応力集中の位置を積極的に定めたものである。
【００２３】
駆動軸６内に形成された軸内通路４２はリヤ側が空洞３４に開口し、フロント側が駆動軸６に直角方向に穿設された開口４３を介してフロントハウジング２とラグプレート９との間の空隙部４４に連通している。クランク室４５内の冷媒ガスは各部を潤滑しながら空隙部４４、開口４３、軸内通路４２及び絞り通路３６を通り、供給通路３５へ流入し、他の冷媒ガスとともに圧縮室２１へ供給される。
【００２４】
なお、吐出室２６とクランク室４５とは、リヤハウジング３に設けた電磁弁等の容量制御弁４６を介在した送り込み通路４７で接続されている。容量制御弁４６はクランク室４５内の冷媒ガスによる圧力を調節し、斜板１０の傾斜角度を最小傾斜角度から最大傾斜角度の間の任意の角度に設定する。
【００２５】
フロントハウジング２の外周壁には図１の上下２箇所にボルト孔４８を有する取り付けブラケット４９が設けられている。また、リヤハウジング３の外周壁にも同様に上下２箇所にボルト孔５０を有する取り付けブラケット５１が設けられている。圧縮機を車両のエンジンブラケット（図示せず）に取り付ける場合は、取り付けブラケット４９、５１の各ボルト孔４８、５０に図示しないボルトを通して締め付け、固定する。なお、取り付けブラケット４９、５１及びボルト孔４８、５０の数は特に限定されるものでない。
【００２６】
以上のように構成された第１の実施形態の作用を以下に説明する。
圧縮機の通常運転中における冷媒ガスの吸入、圧縮作用は次のように行われる。駆動軸６とともにロータリーバルブ３１が回転する。所定のタイミング、即ち冷媒ガスの吸入のためにピストン１９が図１の左方へ摺動する吸入行程のタイミングにおいて、導入孔３７が吸入通路３８に連通し、供給通路３５内の冷媒ガスがシリンダボア１８の圧縮室２１に供給される。ピストン１９が図１の右方へ摺動する圧縮行程のタイミングにおいては、導入孔３７と吸入通路３８との連通が遮断され、続く吐出工程において圧縮室２１内の高圧冷媒ガスが吐出弁構成体４の吐出弁を開き、吐出ポート２５を介して吐出室２６に吐出される。吐出室２６に吐出された冷媒ガスは、図示しない外部冷媒回路へ流出する。
【００２７】
圧縮機を車両のエンジンフレームに取り付ける際の締め付け過剰によりシリンダブロック１と軸受されるロータリーバルブ３１との間のクリアランスに変形が生じたまま運転された場合、あるいは圧縮機の配管取り換え等のメンテナンス時に圧縮機内に混入した異物がシリンダブロック１とロータリーバルブ３１との間のクリアランスに入り込み、蓄積したまま運転された場合、ロータリーバルブ３１に大きな回転抵抗が生じる。
【００２８】
このような状態で圧縮機の運転が継続されると、ロータリーバルブ３１はシリンダブロック１によって支持されている軸受部に焼付きが生じ、回転不能となる。ロータリーバルブ３１が固定されると、駆動軸６の回転による捻れ方向の大きな力がロータリーバルブ３１にかかる。このため、ロータリーバルブ３１に生じる応力は切り欠き部３９に集中することになる。
【００２９】
この結果、ロータリーバルブ３１は図３の二重斜線に示すように、切り欠き部３９の位置で破断され、冷媒ガスの供給機能を失う。しかし、切り欠き部３９の位置での破断は領域Ｒを残存させることができ、駆動軸６を両持ちで支持し、軸受機能を維持することができる。ロータリーバルブ３１の破断発生後は圧縮機の冷却が行なわれないので、早期に異常を感知し、圧縮機の運転を停止して修理を行なうことができる。
【００３０】
前記した本願発明の第１の実施形態では、以下の作用効果が得られる。
（１）ロータリーバルブ３１の破断位置を設定することができるので、駆動軸６の軸受機能を維持することができる。
（２）切り欠き部３９を楔状の溝により形成するため、応力集中を得られ易い。
（３）切り欠き部３９を設けるだけであるため、構成が簡単である。
【００３１】
本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。
【００３２】
（１）切り欠き部３９は楔状に限らず、コの字状の溝あるいはＵ字状の溝で構成することができる。
（２）切り欠き部３９はロータリーバルブ３１の供給通路３５の内壁全周に環状に形成しても良い。
（３）切り欠き部３９はロータリーバルブ３１の大径部３３の外周面に部分的あるいは環状に形成しても良い。
（４）切り欠き部３９は１条の溝に限らず、複数条の溝で形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】斜板式可変容量圧縮機の縦断面図である。
【図２】ロータリーバルブを示す拡大断面図である。
【図３】ロータリーバルブの破断を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    シリンダブロック
２    フロントハウジング
３    リヤハウジング
６    駆動軸
１０  斜板
１８  シリンダボア
１９  ピストン
２１  圧縮室
２２  第１吸入室
２６  吐出室
３１  ロータリーバルブ
３２  小径部
３３  大径部
３６  絞り通路
３７  導入孔
３８  吸入通路
３９  切り欠き部
４０  壁面
４１  内壁部
Ｒ、Ｓ  領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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