JP2000018156A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングに対するピストン駆動部の傾きに
起因した異音・振動の発生を抑制可能な構成のピストン
式圧縮機を提供すること。 【解決手段】 ピストン３６はシリンダボア１２ａに収
容されている。斜板２３はクランク室１５において駆動
軸１６に一体回転可能に支持されている。ピストン３６
は斜板２３に連結されている。駆動軸１６の回転運動は
斜板２３を介してピストン３６の往復運動に変換され、
シリンダボア１２ａ内において冷媒ガスの圧縮が行われ
る。スラストベアリング４４は、フロントハウジング１
１と回転支持体２２との間に介在され、回転支持体２２
に作用するスラスト荷重を支持する。弾性部材６２は、
フロントハウジング１１とスラストベアリング４４との
間に圧縮状態で介在されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両エア
コンシステムに用いられるピストン式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機としては、例えば、図１
０及び図１１に示すようなクラッチレス可変容量型圧縮
機が存在する。クランク室101 は、ハウジング102 内に
区画形成されている。駆動軸103 は、クランク室101 を
挿通するようにしてハウジング102 に回転可能に支持さ
れている。駆動軸103 は、外部駆動源としての車両エン
ジン112 に、電磁クラッチ等のクラッチ機構を介するこ
となく直結されている。従って、駆動軸103 は、車両エ
ンジン112 の起動時には常時回転される。

【０００３】回転支持体104 は、クランク室101 におい
て駆動軸103 に固定されている。斜板105 は、駆動軸10
3 に対してその軸線Ｌ方向へスライド移動可能でかつ傾
動可能に支持されている。ヒンジ機構106 は、斜板105
の上死点対応位置D1付近において、回転支持体104 と斜
板105 との間に介在されている。斜板105 は、ヒンジ機
構106 の介在により、駆動軸103 に対して傾動可能でか
つ駆動軸103 と一体的に回転可能となっている。

【０００４】複数（６ヶ所）のシリンダボア102aはハウ
ジング102 に形成され、駆動軸103の軸線Ｌ周りに等間
隔で配置されている。ピストン107 は各シリンダボア10
2aに往復動可能に収容されている。ピストン107 は斜板
105 の外周部にシュー108 を介して係留されている。従
って、駆動軸103 が車両エンジン112 の起動により回転
すると、回転支持体104 及びヒンジ機構106 を介して斜
板105 が回転される。斜板105 の回転運動は、シュー10
8 を介してピストン107 の往復運動に変換され、シリン
ダボア102aへの冷媒ガスの吸入、吸入冷媒ガスの圧縮、
及び圧縮済み冷媒ガスのシリンダボア102aからの吐出の
一連の圧縮サイクルが繰り返される。

【０００５】スラストベアリング109 は、回転支持体10
4 とハウジング102 との間に介在されている。スラスト
ベアリング109 は、シリンダボア102a、ピストン107 、
シュー108 、斜板105 及びヒンジ機構106 を介して回転
支持体104 に作用する圧縮荷重を受け止める。

【０００６】給気通路110 は吐出圧領域とクランク室10
1 とを接続する。容量制御弁111 は電磁弁よりなり、給
気通路110 上に介在されている。そして、給気通路110
の開度が、冷房負荷やエアコンスイッチのオン・オフ等
に応じて容量制御弁111 により調節されることで、高圧
な吐出冷媒ガスのクランク室101 への導入量が調節さ
れ、クランク室101 の圧力が変更される。従って、クラ
ンク室101 の圧力とシリンダボア102aの圧力とのピスト
ン107 を介した差が変更され、斜板105 の傾斜角が変更
されて吐出容量が制御される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１に示
すように、斜板105 （駆動軸103 ）の回転方向におい
て、斜板105 の上死点対応位置D1から下死点対応位置D2
までの間に係留されているピストン107 は、下死点から
上死点に向かって移動する圧縮工程にある。一方、駆動
軸103 の回転方向において、斜板105 の下死点対応位置
D2から上死点対応位置D1までの間に係留されているピス
トン107 は、上死点から下死点に向かって移動する吸入
工程にある。このため、斜板105 において上死点対応位
置D1、下死点対応位置D2及び駆動軸103 の軸線Ｌを含む
仮想平面Ｈに対して圧縮工程側の部分には、圧縮反力に
ともなってピストン107 から回転支持体104 側への押圧
力が作用されている。一方、斜板105 において仮想平面
Ｈに対して吸入工程側の部分には、シリンダボア102a内
の負圧にともなってピストン107 からシリンダボア102a
側への引張力が作用されている。

【０００８】このように、圧縮機の運転中において斜板
105 には、仮想平面Ｈを挟んだ両側の部分に、相反する
方向の力が作用されることになる。これら力の合力（圧
縮荷重）Ｆは、斜板105 の外周部において上死点対応位
置D1付近で回転支持体104 方向に作用されている。つま
り、圧縮荷重Ｆは、軸線Ｌに対して偏心した位置で斜板
105 に作用されている。従って、図１０に示すように、
斜板105 、ヒンジ機構106 及び回転支持体104 からなる
ピストン駆動部には、それを駆動軸103 の軸線Ｌに対し
て傾かせようとする傾動モーメントＭが作用されてい
る。このため、ピストン駆動部104 〜106 の回転支持体
104 は、ハウジング102 との間において一部で間隙が大
きくなる片浮き状態となる。その結果、スラストベアリ
ング109 のガタつきが大きくなったり、ハウジング102
に対して傾いた状態で回転される回転支持体104 によ
り、スラストベアリング109 がハウジング102 の内壁面
に打ち付けられる等して、圧縮機が発する異音・振動の
要因となっていた。

【０００９】特に、前記構成の圧縮機は吐出容量を変更
可能であり、吐出容量を下げる時にはクランク室101 の
圧力が高められる。従って、圧縮工程側のピストン107
においては、その前後に作用するクランク室101 の圧力
とシリンダボア102aの圧力との差が小さくなり、逆に吸
入工程側のピストン107 においては、その前後に作用す
るクランク室101 の圧力とシリンダボア102aの圧力との
差が大きくなる。このため、前述したピストン駆動部10
4 〜106 に作用する傾動モーメントＭが大きくなり、ス
ラストベアリング109 においてハウジング102 より受け
る傾動モーメントＭと等価な荷重Ｆ’の作用点が半径方
向外側にずれていく。つまり、スラストベアリング109
は、荷重Ｆ’の作用点を圧縮荷重Ｆの作用点に対して半
径方向外側にずらしていくことで、大きな傾動モーメン
トＭに対抗するモーメントＭ’をピストン駆動部104 〜
106 に作用させてピストン駆動部104 〜106 を支持して
いるのである。

【００１０】そして、ピストン駆動部104 〜106 に作用
する傾動モーメントＭが所定値を越えると、荷重Ｆ’は
その作用点がスラストベアリング109 の外径よりも外側
に外れた位置でなければ傾動モーメントＭと等価とはな
らない。このため、ピストン駆動部104 〜106 はスラス
トベアリング109 の好適な支持を得られなくなり、ハウ
ジング102 に対する傾きが大きくなって前述した問題が
顕著に表れていた。

【００１１】さらに、前記容量制御弁111 は電磁弁より
なり、例えば、オン状態にあるエアコンスイッチがオフ
状態に切換操作されると、冷房負荷が大きい状態であっ
ても吐出容量を最小とすべく給気通路110 の開度を調節
する。つまり、高吐出圧力下においても、吐出容量を下
げる制御が行われることがある。このため、シリンダボ
ア102 ａ内の高い圧力に対抗すべくクランク室101 の圧
力が過大に高くなり、ピストン駆動部104 〜106 に作用
する傾動モーメントＭがさらに大きくなっていた。

【００１２】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、ハウジ
ングに対するピストン駆動部の傾きに起因した異音・振
動の発生を抑制可能な構成のピストン式圧縮機を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、ハウジングとスラストベアリン
グとの間及びピストン駆動部とスラストベアリングとの
間の少なくとも一方に弾性部材を介在させたピストン式
圧縮機である。

【００１４】請求項２の発明では、前記弾性部材は、少
なくともハウジングとスラストベアリングとの間に介在
されている。請求項３の発明では、前記弾性部材は、少
なくともピストン駆動部とスラストベアリングとの間に
介在されている。

【００１５】請求項４の発明では、前記弾性部材は環状
をなし、スラストベアリングの全周に渡ってハウジング
或いはピストン駆動部との間で介在されている。請求項
５の発明では、前記弾性部材はゴム材よりなっている。

【００１６】請求項６の発明では、前記弾性部材は樹脂
材よりなっている。請求項７の発明では、前記弾性部材
には鋼板が重合されている。請求項８の発明では、前記
弾性部材はバネ材よりなっている。

【００１７】請求項９の発明では、前記スラストベアリ
ングは、弾性部材側のレースがハウジング或いはピスト
ン駆動部に対して回り止めされている。請求項１０の発
明では、前記弾性部材はハウジング或いはピストン駆動
部に形成された収容凹部に収容され、スラストベアリン
グは弾性部材側のレースを以って収容凹部の開口を覆う
ようにして配置されている。

【００１８】請求項１１の発明では、前記弾性部材が介
在されたハウジングとスラストベアリングとの間及びピ
ストン駆動部とスラストベアリングとの間の少なくとも
一方には、弾性部材に対して駆動軸の半径方向でラップ
するようにしてスペーサが配置されている。

【００１９】請求項１２の発明では、前記ピストン駆動
部は、駆動軸においてカムプレートとスラストベアリン
グとの間に固定された回転支持体と、回転支持体とカム
プレートとの間に介在されたヒンジ機構とを備え、前記
カムプレートは、回転支持体及びヒンジ機構を介して駆
動軸と一体回転可能であるとともに、ヒンジ機構の案内
及び駆動軸によるスライド支持作用により、駆動軸上を
スライド移動しつつ傾動可能であり、前記クランク室と
吐出圧領域とは給気通路により連通され、クランク室と
吸入圧領域とは抽気通路により連通され、給気通路又は
抽気通路の少なくとも一方の開度を容量制御弁により調
節することでクランク室の圧力を変更し、クランク室の
圧力とシリンダボアの圧力とのピストンを介した差を変
更して斜板の傾斜角を調節し吐出容量を制御する構成で
あり、ハウジングとスラストベアリングとの間及び回転
支持体とスラストベアリングとの間の少なくとも一方に
弾性部材を介在させたものである。

【００２０】請求項１３の発明では、前記容量制御弁は
電磁弁よりなっている。 （作用）上記構成の請求項１、５、６及び８の発明にお
いては、圧縮機の運転時においてピストン駆動部に作用
される圧縮荷重により、ハウジングとスラストベアリン
グとの間或いはピストン駆動部とスラストベアリングと
の間で弾性部材が圧縮された状態となっている。

【００２１】さて、ピストン駆動部には、圧縮荷重に基
づいて傾動モーメントが作用されており、ピストン駆動
部はハウジングに対して傾こうとする。従って、ピスト
ン駆動部は、ハウジングとの間において一部で間隙が大
きくなる片浮き状態となる。しかし、スラストベアリン
グは、圧縮状態で介在されている弾性部材によってハウ
ジング側或いはピストン駆動部側に付勢されており、ピ
ストン駆動部の片浮きに追従可能である。従って、ピス
トン駆動部の片浮きによってもスラストベアリングのガ
タつきが大きくなることはないし、ピストン駆動部がハ
ウジングに対して傾いた状態で回転されても、スラスト
ベアリングがハウジングに打ち付けられることはない。

【００２２】請求項２及び３の発明においては、仮に、
スラストベアリングにガタつきが生じたとしても、その
振動は弾性部材によって減衰されてハウジングに伝達さ
れ、ハウジングが大きく振動することはない。特に、請
求項２の発明においては、仮に、スラストベアリングが
ハウジングに打ち付けられようとしても、このスラスト
ベアリングを弾性部材が受けて緩衝し、ハウジングが大
きく振動することはない。

【００２３】請求項４の発明においては、環状をなす弾
性部材は、ピストン駆動部の片浮きが軸線周りの何れの
位置において生じたとしても、前述した請求項１又は２
の作用を確実に奏することが可能となる。

【００２４】請求項７の発明においては、弾性部材と鋼
板とを重合することで、制振鋼板が構成されている。従
って、弾性部材と鋼板との組み合わせの作用によって、
ピストン駆動部からハウジングに伝達される振動の減衰
作用が向上されている。

【００２５】請求項９の発明においては、スラストベア
リングの弾性部材側のレースが弾性部材と相対回動され
ることを防止できる。従って、弾性部材と弾性部材側の
レースとの摺動を避けることができ、弾性部材の摩耗劣
化を防止できる。

【００２６】請求項１０の発明においては、収容凹部の
開口がスラストベアリングのレースによって覆われてい
る。従って、例えば、弾性部材が経年や摩耗により劣化
することで自身の材料屑を発生したとしても、この屑の
収容凹部外への移動はレースによって阻止される。その
結果、例えば、この屑がスラストベアリングに噛み込ま
れることを防止でき、スラストベアリングの支持作用が
阻害されることはない。

【００２７】請求項１１の発明においては、例えば、弾
性部材が摩耗により劣化して、ハウジングとスラストベ
アリングとの間或いはピストン駆動部とスラストベアリ
ングとの間での介在高さが小さくなると、ピストン駆動
部とハウジングとの間の遊びが大きくなる。しかし、ス
ペーサが弾性部材に対して駆動軸の半径方向でラップす
るようにして配置されおり、弾性部材が劣化された後に
おいても、所定の介在高さがスペーサにより確保され、
スラストベアリングのガタつきの発生を軽減することが
できる。

【００２８】請求項１２の発明においてピストン式圧縮
機は、可変容量型圧縮機である。つまり、従来技術にお
いて述べたように、吐出容量を小さくする際にクランク
室の圧力が高められるため、ピストン駆動部に作用する
傾動モーメントが大きくなる。従って、吐出容量が不変
な固定容量型圧縮機と比較して、ハウジングに対するピ
ストン駆動部の傾きに起因した異音・振動の発生の問題
が深刻である。このような圧縮機において請求項１〜１
１のいずれかに記載の発明を具体化することは、その効
果を奏するのに特に有効となる。

【００２９】請求項１３の発明において容量制御弁は電
磁弁である。つまり、従来技術において述べたように、
高吐出圧力下においても吐出容量を下げる制御が行われ
ることがあり、ピストン駆動部に作用する傾動モーメン
トがさらに大きくなる。従って、例えば、吸入圧領域の
圧力に感応して給気通路又は抽気通路の開度を調節する
感圧弁の容量制御弁を用いた場合と比較して、ハウジン
グに対するピストン駆動部の傾きに起因した異音・振動
の発生の問題が深刻である。このような圧縮機において
請求項１〜１２のいずれかに記載の発明を具体化するこ
とは、その効果を奏するのに特に有効となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両エアコンシ
ステムに用いられるクラッチレスタイプの可変容量型圧
縮機において具体化した第１〜第３実施形態について説
明する。なお、第２及び第３実施形態において第１実施
形態と同一部材には同じ番号を付して説明を省略する。

【００３１】（第１実施形態）図１に示すように、フロ
ントハウジング１１は、センタハウジングとしてのシリ
ンダブロック１２の前端に接合固定されている。リヤハ
ウジング１３は、シリンダブロック１２の後端に弁・ポ
ート形成体１４を介して接合固定されている。クランク
室１５は、フロントハウジング１１とシリンダブロック
１２に囲まれて区画形成されている。駆動軸１６は、ク
ランク室１５を挿通するようにしてフロントハウジング
１１とシリンダブロック１２との間で回転可能に架設支
持されている。

【００３２】プーリ１７は、フロントハウジング１１の
外壁面にアンギュラベアリング１８を介して回転可能に
支持されるとともに、駆動軸１６に連結されている。プ
ーリ１７はベルト１９を介して、外部駆動源としての車
両エンジン２０に、電磁クラッチ等のクラッチ機構を介
することなく直結されている。従って、車両エンジン２
０の起動時には、ベルト１９及びプーリ１７を介して駆
動力が伝達され、駆動軸１６が回転される。

【００３３】回転支持体２２は、クランク室１５におい
て駆動軸１６に止着されている。カムプレートとしての
斜板２３は、駆動軸１６に対してその軸線Ｌ方向へスラ
イド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。ヒンジ
機構２４は回転支持体２２と斜板２３との間に介在され
ている。回転支持体２２、斜板２３及びヒンジ機構２４
がピストン駆動部を構成する。

【００３４】前記斜板２３は、回転支持体２２との間で
のヒンジ機構２４の介在により、駆動軸１６の軸線Ｌに
対して傾動可能でかつ駆動軸１６と一体的に回転可能と
なっている。斜板２３の半径中心部がシリンダブロック
１２側に移動すると、斜板２３の傾斜角が減少される。
傾斜角減少バネ２６は、回転支持体２２と斜板２３との
間に介在されている。傾斜角減少バネ２６は、斜板２３
を傾斜角の減少方向に付勢する。斜板２３の最大傾斜角
は、回転支持体２２との当接により規定される。

【００３５】収容孔２７はシリンダブロック１２の中心
部に貫設されている。遮断体２８は筒状をなし、収容孔
２７にスライド可能に収容されている。吸入通路開放バ
ネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８との間に介在
され、遮断体２８を斜板２３側へ付勢している。

【００３６】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の内周面との間
に介在され、遮断体２８とともに駆動軸１６に対して軸
線Ｌ方向へスライド移動可能である。

【００３７】吸入通路３２は、リヤハウジング１３及び
弁・ポート形成体１４の中心部に形成されている。吸入
通路３２は収容孔２７に連通されており、その弁・ポー
ト形成体１４の前面に表れる開口周囲には、位置決め面
３３が形成されている。遮断面３４は遮断体２８の先端
面に形成され、遮断体２８の移動により位置決め面３３
に接離される。遮断面３４が位置決め面３３に当接され
ることにより、両者間３３，３４のシール作用で吸入通
路３２と収容孔２７の内空間との連通が遮断される。

【００３８】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。スラストベアリング３５は、吸
入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と遮
断体２８との間で挟持されている。

【００３９】そして、斜板２３が遮断体２８側へ傾動す
るのに伴い、斜板２３の傾動がスラストベアリング３５
を介して遮断体２８に伝達される。従って、遮断体２８
が吸入通路開放バネ２９の付勢力に抗して位置決め面３
３側に移動され、遮断体２８は遮断面３４を以て位置決
め面３３に当接される。遮断面３４が位置決め面３３に
当接された状態にて、斜板２３のそれ以上の傾動が規制
され、この規制された状態にて斜板２３は０°よりも僅
かに大きな最小傾斜角となる。

【００４０】複数（図面においては一個所のみ示す）の
シリンダボア１２ａは、図１０と同様にして、シリンダ
ブロック１２において駆動軸１６の軸線Ｌ周りに貫設形
成されている。片頭型のピストン３６は、円柱状をなす
頭部３６ａを以って各シリンダボア１２ａに収容されて
いる。首部３６ｂは頭部３６ａの前端に連接されてい
る。ピストン３６は、首部３６ｂに内装されたシュー３
７を介して斜板２３の外周部に係留されており、斜板２
３の回転運動により頭部３６ａがシリンダボア１２ａ内
で前後往復運動される。

【００４１】吸入圧領域である吸入室３８及び吐出圧領
域である吐出室３９は、リヤハウジング１３にぞれぞれ
区画形成されている。吸入ポート４０、吸入弁４１、吐
出ポート４２及び吐出弁４３は、それぞれ弁・ポート形
成体１４に形成されている。そして、吸入室３８の冷媒
ガスは、ピストン３６の上死点から下死点への移動によ
り、吸入ポート４０及び吸入弁４１を介してシリンダボ
ア１２ａに吸入される。シリンダボア１２ａに吸入され
た冷媒ガスは、ピストン３６の下死点から上死点への移
動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート４２及
び吐出弁４３を介して吐出室３９に吐出される。

【００４２】スラストベアリング４４は、回転支持体２
２の前端面２２ａとフロントハウジング１１の内壁面１
１ａとの間に介在されている。スラストベアリング４４
は、シリンダボア１２ａ、ピストン３６、シュー３７、
斜板２３及びヒンジ機構２４を介して回転支持体２２に
作用する圧縮荷重を受け止める。

【００４３】前記吸入室３８は通口４５を介して収容孔
２７に連通されている。そして、遮断体２８がその遮断
面３４を以て位置決め面３３に当接されると、通口４５
は吸入通路３２から遮断される。通路４６は駆動軸１６
の軸芯に形成され、クランク室１５と遮断体２８の内空
間とを連通する。放圧通口４７は遮断体２８の周面に貫
設されている。遮断体２８の内空間と収容孔２７の内空
間は、放圧通口４７を介して連通されている。

【００４４】給気通路４８は吐出室３９とクランク室１
５とを接続する。容量制御弁４９は給気通路４８上に介
在されている。容量制御弁４９は電磁弁よりなり、ソレ
ノイド４９ａの励磁・消磁によって弁体４９ｂを動作さ
せることで、給気通路４８を開閉する。

【００４５】以上構成の圧縮機は、その吸入室３８に冷
媒ガスを導入する通路となる吸入通路３２と、吐出室３
９から冷媒ガスを排出する吐出フランジ５０とが外部冷
媒回路５１により接続されている。凝縮器５２、膨張弁
５３及び蒸発器５４は、外部冷媒回路５１上に介在され
ている。

【００４６】温度センサ５６は蒸発器５４の近傍に設置
されている。温度センサ５６は蒸発器５４における温度
を検出し、この検出温度情報を制御コンピュータ５５へ
出力する。容量制御弁４９のソレノイド４９ａの励消磁
は、温度センサ５６からの検出温度情報に基づいて制御
コンピュータ５５によって制御される。制御コンピュー
タ５５は、エアコンスイッチ５７のオン状態のもとに検
出温度が設定温度以下になると容量制御弁４９のソレノ
イド４９ａの消磁を指令する。この設定温度以下の温度
は蒸発器５４においてフロストが発生しそうな状況を反
映する。また、制御コンピュータ５５は、エアコンスイ
ッチ５７のオフによってソレノイド４９ａを消磁する。

【００４７】図２に示すように、ソレノイド４９ａが消
磁されると弁体４９ｂによて給気通路４８が開かれ、吐
出室３９とクランク室１５とが連通される。従って、吐
出室３９の高圧な吐出冷媒ガスが給気通路４８を介して
クランク室１５へ供給され、クランク室１５の圧力が高
くなる。従って、クランク室１５の圧力とシリンダボア
１２ａの圧力とのピストン３６を介した差が変更され、
斜板２３の傾斜角が最小となって吐出容量が最小とな
る。

【００４８】遮断体２８の遮断面３４が位置決め面３３
に当接すると、吸入通路３２における通過断面積が零と
なり、外部冷媒回路５１から吸入室３８への冷媒ガス流
入が阻止される。

【００４９】斜板２３の最小傾斜角は０°ではないた
め、斜板２３の傾斜角が最小の状態においてもシリンダ
ボア１２ａから吐出室３９への吐出は行われている。吸
入室３８の冷媒ガスは、シリンダボア１２ａへ吸入され
て吐出室３９へ吐出される。すなわち、斜板２３の傾斜
角が最小の状態では、吐出室３９、給気通路４８、クラ
ンク室１５、通路４６、放圧通口４７、吸入室３８及び
シリンダボア１２ａを経由する循環通路が圧縮機内部に
できている。冷媒ガスと共に流動する潤滑油は、前記循
環経路を経由して圧縮機内を潤滑する。吐出室３９、ク
ランク室１５及び吸入室３８の間では、圧力差が生じて
いる。この圧力差及び放圧通口４７における通路断面積
が、斜板２３を最小傾斜角にて安定的に保持する。

【００５０】図１に示すように、ソレノイド４９ａが励
磁されると弁体４９ｂによって給気通路４８が閉じら
れ、クランク室１５の圧力が通路４６、放圧通口４７及
び通路４５を介した吸入室３８への放圧に基づいて低下
してゆく。つまり、通路４６、放圧通口４７及び通口４
５が抽気通路をなしている。この減圧により、斜板２３
が最小傾斜角から最大傾斜角へ移行されて吐出容量が最
大となる。

【００５１】次に、本実施形態の特徴点であるスラスト
ベアリング４４付近の構成について詳述する。図１及び
図３に示すように、収容凹部６１はフロントハウジング
１１の内壁面１１ａに形成されている。収容凹部６１は
軸線Ｌを中心とした円環状をなしている。合成ゴムより
なる弾性部材６２は平板円環状をなし、収容凹部６１に
収容されている。弾性部材６２は、自然状態での板厚が
収容凹部６１の深さよりも厚いものが用いられている。

【００５２】前記スラストベアリング４４は、回転支持
体２２側のレース６３と、平板円環状をなすフロントハ
ウジング１１側のレース６４と、両レース６３，６４間
において軸線Ｌを中心とした放射状に配置された複数の
コロ６５とからなる。回転支持体２２側のレース６３
は、コロ６５が転動される平板円環状をなす軌道部材６
３ａと、フロントハウジング１１側のレース６４との間
で軌道部材６３ａ及びコロ６５を収容するケース６３ｂ
とからなる。フロントハウジング１１側のレース６４の
内径は収容凹部６１の内径とほぼ同じであり、レース６
４の外径は収容凹部６１の外径より大きくなっている。

【００５３】内筒部６４ａは、フロントハウジング１１
側のレース６４の内縁部を回転支持体２２側に曲折して
円筒状とすることで形成されている。係合片６４ｂは、
フロントハウジング１１側のレース６４において外縁部
の一部から外方に向けて突出形成されている。ベアリン
グ用ボス部１１ｂは、フロントハウジング１１の内壁面
１１ａにおいて駆動軸１６を取り囲むようにして形成さ
れている。ベアリング用ボス部１１ｂの外周面は、収容
凹部６１の内周側の側壁面に連続されている。係合凹所
１１ｃは、フロントハウジング１１の内壁面１１ａにお
いて、収容凹部６１よりも外周側の軸線Ｌに対して傾斜
した部分に形成されている。本実施形態において係合片
６４ｂ及び係合凹所１１ｃは、軸線Ｌ周りにおいて１８
０°の間隔をおいた２ヶ所にそれぞれ形成されている。

【００５４】前記スラストベアリング４４は、レース６
４の内筒部６４ａがベアリング用ボス部１１ｂに外嵌さ
れるとともに、レース６４の係合片６４ｂが係合凹所１
１ｃに嵌まり込むようにして、フロントハウジング１１
の内壁面１１ａと回転支持体２２の前端面２２ａの外周
部との間に配置されている。

【００５５】ここで、前記回転支持体２２は、傾斜角減
少バネ２６によってフロントハウジング１１側へ付勢さ
れている。このため、スラストベアリング４４は、フロ
ントハウジング１１の内壁面１１ａと回転支持体２２の
前端面２２ａとの間で狭持保持された状態となってい
る。従って、弾性部材６２は、傾斜角減少バネ２６の付
勢力をスラストベアリング４４のレース６４の前端面を
介して受けることで圧縮されて収容凹部６１内に収まっ
ているとともに、収容凹部６１の開口６１ａはレース６
４の前端面によって閉塞された状態となっている。

【００５６】なお、弾性部材６２の圧縮を傾斜角減少バ
ネ２６の付勢力に期待しなくとも、圧縮機の運転時にお
いては圧縮荷重がスラストベアリング４４に作用するた
め、弾性部材６２はこの圧縮荷重によって確実に圧縮さ
れて収容凹部６１内に収まるとともに、収容凹部６１の
開口６１ａはレース６４の前端面によって確実に閉塞さ
れる。

【００５７】上記構成の本実施形態においては次のよう
な効果を奏する。 （１）従来技術において詳述したように、圧縮機の運転
中においてピストン駆動部２２〜２４には、圧縮荷重に
起因してそれを駆動軸１６の軸線Ｌに対して傾かせよう
とする傾動モーメントが作用される。このため、ピスト
ン駆動部２２〜２４は、フロントハウジング１１との間
において一部で間隙が大きくなる片浮き状態となる。

【００５８】しかし、フロントハウジング１１とスラス
トベアリング４４との間には、弾性部材６２が圧縮され
た状態で介在されており、圧縮機の運転中においてスラ
ストベアリング４４は、弾性部材６２によってピストン
駆動部２２〜２４側に付勢された状態となっている。従
って、スラストベアリング４４は、ピストン駆動部２２
〜２４に片浮きが生じたとしても、この片浮きに追従し
てピストン駆動部２２〜２４側に移動される。このた
め、ピストン駆動部２２〜２４の片浮きによっても、ス
ラストベアリング４４のガタつきが大きくなることはな
いし、フロントハウジング１１に対して傾いた状態で回
転されるピストン駆動部２２〜２４により、スラストベ
アリング４４がフロントハウジング１１の内壁面１１ａ
に打ち付けられることも防止できる。その結果、フロン
トハウジング１１に対するピストン駆動部２２〜２４の
傾きに起因した、異音・振動の発生を抑制することがで
きる。

【００５９】（２）弾性部材６２は、フロントハウジン
グ１１とスラストベアリング４４との間に介在されてい
る。従って、仮に、スラストベアリング４４にガタつき
が生じたとしても、その振動は弾性部材６２によって減
衰されてフロントハウジング１１へ伝達され、フロント
ハウジング１１が大きく振動することはない。また、仮
に、スラストベアリング４４がフロントハウジング１１
に打ち付けられようとしても、このスラストベアリング
４４を弾性部材６２が受けて緩衝するため、フロントハ
ウジング１１が大きく振動することはない。

【００６０】（３）円環状をなす弾性部材６２は、ピス
トン駆動部２２〜２４の片浮きが軸線Ｌ周りの何れの位
置において生じたとしても、前記（１）又は（２）の効
果を確実に奏することができる。

【００６１】（４）スラストベアリング４４においてフ
ロントハウジング１１側のレース６４は、係合片６４ｂ
を以ってフロントハウジング１１の係合凹所１１ｃに係
合されている。つまり、弾性部材６２側のレース６４
は、フロントハウジング１１に回り止めされている。従
って、レース６４がピストン駆動部２２〜２４の回転に
連れ回りされることを防止でき、レース６４が弾性部材
６２に対して摺動されることはない。その結果、弾性部
材６２がレース６４との摺動により摩耗劣化することを
防止でき、弾性部材６２の耐用は長いものとなる。

【００６２】（５）収容凹部６１の開口６１ａが、スラ
ストベアリング４４のレース６４によって閉塞されてい
る。従って、例えば、弾性部材６２が経年や摩耗により
劣化することでゴム屑を発生したとしても、このゴム屑
が収容凹部６１から外へ移動されることはない。その結
果、例えば、ゴム屑がスラストベアリング４４に噛み込
まれることを防止でき、スムーズなコロ６５の転動を維
持できる。

【００６３】また、ゴム屑発生の場合でなくとも、弾性
部材６２が経年や熱影響により劣化することで外径が大
きくなって、弾性部材６２の外周部分が収容凹部６１か
らはみ出そうとした場合にも、このはみ出しを抑えるの
に有効である。従って、劣化された弾性部材６２の外周
部分が、スラストベアリング４４に干渉されることを防
止でき、スムーズなコロ６５の転動を維持できる。

【００６４】（６）本実施形態においては可変容量型圧
縮機に具体化されている。つまり、従来技術において述
べたように、吐出容量を小さくする際にクランク室１５
の圧力が高められるため、ピストン駆動部２２〜２４に
作用する傾動モーメントが大きくなる。従って、吐出容
量が不変な固定容量型圧縮機と比較して、フロントハウ
ジング１１に対するピストン駆動部２２〜２４の傾きに
起因した異音・振動の発生の問題が深刻である。このよ
うな圧縮機において本発明を具体化することは、その効
果を奏するのに特に有効となる。

【００６５】（７）本実施形態において容量制御弁４９
は電磁弁である。つまり、従来技術において述べたよう
に、例えば、エアコンスイッチ５７がオフされた時等、
高吐出圧力下においても吐出容量を下げる制御が行われ
ることがあり、ピストン駆動部２２〜２４に作用する傾
動モーメントがさらに大きくなる。従って、例えば、吸
入圧領域（吸入通路３２、吸入室３８等）の圧力に感応
して給気通路４８の開度を調節する感圧弁である容量制
御弁を用いた場合と比較して、フロントハウジング１１
に対するピストン駆動部２２〜２４の傾きに起因した異
音・振動の発生の問題が深刻である。このような圧縮機
において本発明を具体化することは、その効果を奏する
のに特に有効となる。

【００６６】（第２実施形態）図４においては第２実施
形態を示す。本実施形態においては、弾性部材６２にお
いて軸線Ｌ方向の両側に鋼板６７が重合配置されてい
る。従って、弾性部材６２と鋼板６７とで周知の制振鋼
板が構成されている。本実施形態においては上記第１実
施形態と同様な効果を奏する他、弾性部材６２と鋼板６
７との組み合わせの作用によって、スラストベアリング
４４からフロントハウジング１１へ伝達される振動の減
衰効果が高められ、例えば、上記第１実施形態の効果
（２）がより効果的に奏される。

【００６７】（第３実施形態）図５（ａ）及び図５
（ｂ）においては第３実施形態を示す。本実施形態にお
いては、収容凹部６１を備えていない点が上記第２実施
形態とは異なる。また、弾性部材６２の外径は、鋼板６
７の外径より小さくなっている。さらに、スペーサ６８
が弾性部材６２に対して駆動軸１６の半径方向でラップ
して配置されている。スペーサ６８は、スラストベアリ
ング４４側の鋼板６７の外縁部をフロントハウジング１
１側に曲折して円筒状とすることで形成されている。ス
ペーサ６８のフロントハウジング１１側への突出の高さ
は、弾性部材６２が圧縮された状態においても内壁面１
１ａに当接しない程度である（図５（ａ））。

【００６８】上記構成の本実施形態においては上記第１
実施形態の（１）〜（３）、（６）及び（７）と同様な
効果を奏する他、次のような効果も奏する。 （１）弾性部材６２が、例えば、摩耗により劣化して、
フロントハウジング１１とスラストベアリング４４との
間での介在高さが小さくなると、回転支持体２２とフロ
ントハウジングハウジング１１との間に生じる遊びが大
きくなってしまう。しかし、図５（ｂ）に示すように、
弾性部材６２の所定量以上の介在高さの減少は、スペー
サ６８が先端面を以って内壁面１１ａに当接することに
よってカバーされ、回転支持体２２とフロントハウジン
グハウジング１１との間に生じる遊びが過大に大きくな
ることはない。従って、弾性部材６２の劣化の後も、ス
ラストベアリング４４のガタつきの発生を軽減すること
ができる。つまり、スペーサ６８を備えなければ、弾性
部材６２の劣化の後には、図面に示すよりも大きな遊び
が回転支持体２２とフロントハウジングハウジング１１
との間に生じるのである。

【００６９】（２）弾性部材６２の外径は、鋼板６７の
外径より小さくなっている。従って、弾性部材６２の外
径が劣化に起因して大きくなったとしても、弾性部材６
２の外周部分は鋼板６７間に存在することとなり、この
外周部分がスラストベアリング４４に干渉されることを
防止できる。その結果、劣化された弾性部材６２の外周
部分がスラストベアリング４４に噛み込まれることを防
止できて、スムーズなコロ６５の転動が阻害されること
はない。

【００７０】（３）スペーサ６８は、スラストベアリン
グ４４側の鋼板６７の外縁部を内壁面１１ａ側に曲折し
て円筒状とすることで形成されている。従って、弾性部
材６２の外周側はスペーサ６８によって覆われている。
その結果、弾性部材６２の外径が劣化に起因して過大に
大きくなり、弾性部材６２の外周部分が鋼板６７間から
はみ出そうとしても、それはスペーサ６８に当接するこ
とで阻止され、弾性部材６２の外周部分がスラストベア
リング４４に干渉されることはない。よって、コロ６５
のスムーズな転動が阻害されることはない。

【００７１】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 ○図６に示すように、弾性部材６２として、合成ゴム製
のＯリングを用いること。

【００７２】○図７に示すように、弾性部材６２とし
て、バネ材である皿バネを用いること。なお、皿バネ
は、スラストベアリング４４からフロントハウジング１
１に伝達される振動を受けて振動しようとするが、その
周波数帯はバネ係数等の好適な設定によりフロントハウ
ジング１１の共振点からずらされており、皿バネの振動
にフロントハウジング１１が共振することはない。

【００７３】○図８に示すように、弾性部材６２をスラ
ストベアリング４４と回転支持体２２との間に介在させ
ること。弾性部材６２は、回転支持体２２に形成された
収容凹部６１に収容されている。この場合、スラストベ
アリング４４においては、弾性部材６２側である回転支
持体２２側のレース６３（ケース６３ｂ）が、係合片６
３ｃを以って回転支持体２２の係合凹所２２に係合さ
れ、回転支持体２２に対して回り止めされている。従っ
て、レース６３が弾性部材６２と相対回動することはな
く、弾性部材６２の摩耗劣化を防止できる。

【００７４】○図９に示すように、図８に示す別例にお
いて弾性部材６２の軸線Ｌ方向の両側に鋼板６７を重合
配置すること。このようにすれば、弾性部材６２と鋼板
６７との組み合わせの作用によって、スラストベアリン
グ４４からフロントハウジング１１へ伝達される振動の
減衰効果が高められ、フロントハウジング１１が大きく
振動することはない。

【００７５】○弾性部材６２を合成樹脂により構成する
こと。合成樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン等のフッ素樹脂が挙げられる。なお、上記第２
及び第３実施形態、或いは図９の別例ように制振鋼板６
２，６７を構成する場合には、粘弾性高分子材料よりな
る制振樹脂を弾性部材６２として使用するのが好適であ
る。この事は、制振鋼板６２，６７の弾性部材６２にゴ
ム材を用いた場合にも言える。

【００７６】○弾性部材６２を、弾性部材６２側のレー
ス６４，６３（ケース６３ｂ）よりも軟らかな金属材料
により構成すること。 ○フロントハウジング１１とスラストベアリング４４と
の間及び回転支持体２２とスラストベアリング４４との
間の両方に弾性部材６２を配置すること。

【００７７】○上記第１実施形態において、フロントハ
ウジング１１の内壁面１１ａ又はこの内壁面１１ａに対
向するスラストベアリング４４のレース６４の前端面の
少なくとも一方に、合成ゴムを吹付ける等してゴムコー
ティング層を形成し、このゴムコーティング層を弾性部
材とすること。

【００７８】○上記第２及び第３実施形態或いは図９の
別例の制振鋼板６２，６７を変更し、一対の弾性部材６
２間に鋼板６７を介在させることで制振鋼板を構成して
も良い。また、弾性部材６２及び鋼板６７を軸線Ｌ方向
交互に合計４枚以上重合させて制振鋼板を構成しても良
い。さらに、鋼板６７の片面或いは両面にゴムや樹脂の
コーティングを施し、このコーティング層を弾性部材と
して制振鋼板を構成しても良い。

【００７９】○上記第３実施形態において、スペーサ６
８を鋼板６７と別体とすること。 ○固定容量型圧縮機において具体化すること。この場
合、斜板２３は駆動軸１６に直接固定されるため、ピス
トン駆動部は斜板２３のみとなる。

【００８０】○感圧弁である容量制御弁を備えた可変容
量型圧縮機において具体化すること。 ○電磁弁機能と感圧弁機能とを併せ持つ容量制御弁を備
えた可変容量型圧縮機において具体化すること。

【００８１】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）鋼板６７は弾性部材６２の両側に重合されてお
り、弾性部材６２の外径は鋼板６７の外径より小さく設
定されている請求項６に記載のピストン式圧縮機。

【００８２】この構成においては、弾性部材６２の外径
が劣化に起因して大きくなったとしても、弾性部材６２
の外周部分は鋼板６７間に存在することとなり、この外
周部分がスラストベアリング４４に干渉されることを防
止できる。

【００８３】（２）スペーサ６８は弾性部材６２の外周
側を覆うようにして配置されている請求項１０に記載の
ピストン式圧縮機。この構成においては、弾性部材６２
の外径が劣化に起因して大きくなり、弾性部材６２の外
周部分がスラストベアリング４４側に移動しようとして
も、スペーサ６８がそれを当接規制する。このため、劣
化された弾性部材６２の外周部分がスラストベアリング
４４に干渉されることを防止できる。

【００８４】

【発明の効果】上記構成の本発明によれば、スラストベ
アリングは、ピストン駆動部に片浮きが生じたとして
も、この片浮きに追従することができる。従って、ピス
トン駆動部の片浮きによっても、スラストベアリングの
ガタつきが大きくなることはないし、ハウジングに対し
て傾いた状態で回転されるピストン駆動部により、スラ
ストベアリングがハウジングに打ち付けられることも防
止できる。その結果、ハウジングに対するピストン駆動
部の傾きに起因した、異音・振動の発生を抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クラッチレスタイプの可変容量型圧縮機の縦
断面図。

【図２】 最小吐出容量状態を示す図。

【図３】 （ａ）図１のスラストベアリング付近の拡大
図、（ｂ）弾性部材側のレースの回り止め構成を示す部
分拡大正面図。

【図４】 第２実施形態を示すスラストベアリング付近
の拡大図。

【図５】 （ａ）は第３実施形態を示すスラストベアリ
ング付近の拡大図、（ｂ）は弾性部材が劣化した状態を
説明する図。

【図６】 別例を示すスラストベアリング付近の拡大
図。

【図７】 別例を示すスラストベアリング付近の拡大
図。

【図８】 別例を示すスラストベアリング付近の拡大
図。

【図９】 別例を示すスラストベアリング付近の拡大
図。

【図１０】 従来のクラッチレスタイプの可変容量型圧
縮機の縦断面図。

【図１１】 駆動軸の軸線周りにおけるピストンの配置
を示す図。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２
…同じくシリンダブロック、１２ａ…シリンダボア、１
３…ハウジングを構成するリヤハウジング、１５…クラ
ンク室、１６…駆動軸、２２…ピストン駆動部を構成す
る回転支持体、２３…ピストン駆動部を構成するカムプ
レートとしての斜板、２４…ピストン駆動部を構成する
ヒンジ機構、３６…ピストン、４４…スラストベアリン
グ、６２…弾性部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村瀬 正和 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 奥野 卓也 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 野坂 倫保 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森下 昭生 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングにはクランク室及びシリンダ
   ボアが形成され、シリンダボアには片頭型のピストンが
   往復動可能に収容され、ハウジングにはクランク室を挿
   通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クラン
   ク室において駆動軸にはカムプレートを含むピストン駆
   動部が一体回転可能に支持され、ピストン駆動部にはカ
   ムプレートを介してピストンが連結され、駆動軸の回転
   運動がピストン駆動部のカムプレートを介してピストン
   の往復運動に変換されることでシリンダボア内において
   ガスの圧縮が行われ、ハウジングとピストン駆動部との
   間にはピストン駆動部に作用するスラスト荷重を支持す
   るためのスラストベアリングが介在されてなるピストン
   式圧縮機において、 前記ハウジングとスラストベアリングとの間及びピスト
   ン駆動部とスラストベアリングとの間の少なくとも一方
   に弾性部材を介在させたピストン式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記弾性部材は、少なくともハウジング
   とスラストベアリングとの間に介在されている請求項１
   に記載のピストン式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記弾性部材は、少なくともピストン駆
   動部とスラストベアリングとの間に介在されている請求
   項１に記載のピストン式圧縮機。
4. 【請求項４】 前記弾性部材は環状をなし、スラストベ
   アリングの全周に渡ってハウジング或いはピストン駆動
   部との間で介在されている請求項１〜３のいずれかに記
   載のピストン式圧縮機。
5. 【請求項５】 前記弾性部材はゴム材よりなる請求項１
   〜４のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
6. 【請求項６】 前記弾性部材は樹脂材よりなる請求項１
   〜４のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
7. 【請求項７】 前記弾性部材には鋼板が重合されている
   請求項５又は６に記載のピストン式圧縮機。
8. 【請求項８】 前記弾性部材はバネ材よりなる請求項１
   〜４のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
9. 【請求項９】 前記スラストベアリングは、弾性部材側
   のレースがハウジング或いはピストン駆動部に対して回
   り止めされている請求項１〜８のいずれかに記載のピス
   トン式圧縮機。
10. 【請求項１０】 前記弾性部材はハウジング或いはピス
    トン駆動部に形成された収容凹部に収容され、スラスト
    ベアリングは弾性部材側のレースを以って収容凹部の開
    口を覆うようにして配置されている請求項１〜９のいず
    れかに記載のピストン式圧縮機。
11. 【請求項１１】 前記弾性部材が介在されたハウジング
    とスラストベアリングとの間及びピストン駆動部とスラ
    ストベアリングとの間の少なくとも一方には、弾性部材
    に対して駆動軸の半径方向でラップするようにしてスペ
    ーサが配置されている請求項１〜１０のいずれかに記載
    のピストン式圧縮機。
12. 【請求項１２】 前記ピストン駆動部は、駆動軸におい
    てカムプレートとスラストベアリングとの間に固定され
    た回転支持体と、回転支持体とカムプレートとの間に介
    在されたヒンジ機構とを備え、前記カムプレートは、回
    転支持体及びヒンジ機構を介して駆動軸と一体回転可能
    であるとともに、ヒンジ機構の案内及び駆動軸によるス
    ライド支持作用により、駆動軸上をスライド移動しつつ
    傾動可能であり、前記クランク室と吐出圧領域とは給気
    通路により連通され、クランク室と吸入圧領域とは抽気
    通路により連通され、給気通路又は抽気通路の少なくと
    も一方の開度を容量制御弁により調節することでクラン
    ク室の圧力を変更し、クランク室の圧力とシリンダボア
    の圧力とのピストンを介した差を変更してカムプレート
    の傾斜角を調節し吐出容量を制御する構成であり、ハウ
    ジングとスラストベアリングとの間及び回転支持体とス
    ラストベアリングとの間の少なくとも一方に弾性部材を
    介在させた請求項１〜１１のいずれかに記載のピストン
    式圧縮機。
13. 【請求項１３】 前記容量制御弁は電磁弁よりなる請求
    項１２に記載のピストン式圧縮機。