JP2002138953A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動軸付勢バネを削除することが可能で、駆
動軸がハウジングと該駆動軸との熱膨張係数の差に起因
する荷重を受けることを抑止するとともに、部品の寸法
公差を大きくすることでコストダウンを図ることが可能
なピストン式圧縮機を提供する。 【解決手段】 駆動軸１６に圧入固定した当接部材３９
と弁・ポート形成体１４との当接により駆動軸１６の後
方へのスライド移動を規制するようにする。当接部材３
９を、塑性変形を伴いながら駆動軸１６に圧入されるも
のとする。当接部材３９の組み付け位置を変更するため
に必要な駆動軸１６の軸線方向の荷重の大きさを、クラ
ンク室１５の圧力の上昇により駆動軸１６側に加えられ
る前記軸線方向の最大衝撃荷重よりも大きく、かつ、ハ
ウジングと駆動軸１６との熱膨張係数の差により弁・ポ
ート形成体１４が当接部材３９に与える前記軸線方向の
押圧荷重よりも小さくなるように設定する。

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、車両用空
調装置に用いられるピストン式圧縮機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機としては、例えば特開２
０００−２１８０号公報に開示されているような可変容
量型斜板式圧縮機（以下単に圧縮機とする）が存在す
る。

【０００３】この圧縮機は、エンジンからの回転駆動力
が伝達される駆動軸と、該駆動軸に一体回転可能かつ傾
動可能に作動連結されたカムプレート（斜板）と、該カ
ムプレートに作動連結されるとともにシリンダボアに往
復動可能に収容されたピストンとを備えている。この構
成では、前記エンジンの回転運動が前記駆動軸及び前記
カムプレートを介して前記ピストンの往復運動に変換さ
れるようになっている。また、この圧縮機では、前記ピ
ストンのストロークを変更するため、前記カムプレート
が収容されたクランク室の圧力を変化させることで該カ
ムプレートの傾角を変更できるようにしている。

【０００４】また、この圧縮機では、前記駆動軸のハウ
ジング内での軸線方向へのスライド移動を規制するた
め、コイルバネ（駆動軸付勢バネ）を用いて、該駆動軸
を前記軸線方向に常時押圧するようにしている。この駆
動軸のスライド移動規制は、該駆動軸のスライド移動に
基づく前記ピストンのヘッドと弁形成体（弁・ポート形
成体）との衝突などを防止するために行われる。

【０００５】ところが、上述した前記駆動軸の軸線方向
へのスライド移動を確実に防止するためには、前記コイ
ルバネにバネ力の大きなものを用いる必要がある。従っ
て、前記コイルバネからの大きな荷重を受承することと
なる部分（スラストベアリング等）の耐久性の低下や、
この部分における圧縮機の動力損失の増大といった問題
が発生する。圧縮機における動力損失の増大は、車両
（エンジン）の燃料消費量に少なからず悪影響を与え
る。

【０００６】この不具合を解消する構成として、例え
ば、実公平２−２３８２７号公報に開示された容量可変
型斜板式圧縮機の構成が挙げられる。この構成では、前
述のコイルバネ（駆動軸付勢バネ）が削除され、その代
わりに、駆動軸の軸端に当接可能なスライド移動規制部
材（調整ネジ）を該駆動軸の端部が配設されたハウジン
グ内孔にネジ加工を施して設け、該駆動軸のスライド移
動を規制するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハウジング
及び駆動軸には熱による膨張及び収縮変形がそれぞれ発
生する。この変形量は、ハウジング及び駆動軸のそれぞ
れに固有の熱膨張係数の差に基づいて、同じ温度変化量
に対してそれぞれ異なった大きさとなる。前記構成で
は、例えば、同じ温度変化量に対してハウジングの熱収
縮量が駆動軸のそれを上回るとき、環境温度などの低下
に伴い、ハウジング側の前記スライド移動規制部材と駆
動軸との軸線方向の隙間が減少方向に変化する。これに
よりこの隙間がゼロになった後にも前記両者の熱収縮が
継続されると、駆動軸がハウジングに押圧されて軸方向
に大きな荷重を受けることになる。

【０００８】本発明の目的は、駆動軸付勢バネを削除す
ることが可能で、駆動軸がハウジングと該駆動軸との熱
膨張係数の差に起因する荷重を受けることを抑止すると
ともに、部品の寸法公差を大きくすることでコストダウ
ンを図ることが可能なピストン式圧縮機を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、クランク室が形成され
たハウジングと、該クランク室を挿通するようにして前
記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記ハ
ウジングの一部を構成するとともにシリンダボアが形成
されたシリンダブロックと、前記シリンダボアに対応し
た吸入ポート、吸入弁、吐出ポート及び吐出弁を有する
とともに、前記ハウジングに該シリンダボアを閉塞する
ように設けられた弁・ポート形成体と、前記シリンダボ
アに往復動可能に収容された片頭型のピストンと、前記
クランク室に収容され、前記駆動軸の回転運動を前記ピ
ストンの往復運動に変換するため前記ピストンと作動連
結されたカムプレートと、前記クランク室内の圧力を制
御することにより前記カムプレートの傾角を制御して前
記ピストンのストロークを変化させる傾角制御手段とを
備えたピストン式圧縮機であって、前記駆動軸の軸線方
向へのスライド移動を当接規制する第１移動規制部及び
第２移動規制部を前記ハウジングまたは前記弁・ポート
形成体に設け、前記第１移動規制部を、前記駆動軸の前
記弁・ポート形成体から離間する方向へのスライド移動
を当接規制するものとし、前記第２移動規制部を、前記
駆動軸に圧入によって組み付けた当接部材と当接するこ
とで、前記駆動軸の前記弁・ポート形成体に近接する方
向へのスライド移動を規制するものとし、前記当接部材
を、塑性変形を伴いながら前記駆動軸に圧入されるもの
とするとともに、前記当接部材の前記駆動軸への組み付
け後に該当接部材の組み付け位置を変更するために必要
な前記軸線方向の荷重の大きさを、前記クランク圧の上
昇により前記駆動軸側に加えられる前記軸線方向の最大
衝撃荷重よりも大きく、かつ、前記ハウジングと前記駆
動軸との熱膨張係数の差により前記第２移動規制部が前
記当接部材に与える前記軸線方向の押圧荷重よりも小さ
くなるように設定したことを要旨とする。

【００１０】この発明によれば、駆動軸に圧入した当接
部材と前記第２移動規制部とが当接することでピストン
が弁・ポート形成体に近接する方向への該駆動軸のスラ
イド移動が規制される。これにより、従来技術における
前記駆動軸付勢バネを備えることなく、前記スライド移
動に伴う種々の問題を解決することができる。従って、
前記駆動軸付勢バネを備えた場合に生じる、この荷重を
受承する部分の耐久性の低下や、この部分における圧縮
機の動力損失の増大といった問題を解消することができ
る。

【００１１】また、前記当接部材の前記駆動軸に対する
組み付け位置を変更するために必要な前記軸線方向の荷
重の大きさがクランク圧の上昇により前記駆動軸側に加
えられる前記軸線方向の最大衝撃荷重よりも大きくなる
ように設定されているため、前記組み付け位置が前記ク
ランク圧の上昇によってずれることがなくなる。これに
より、前記当接部材及び前記第２移動規制部による前記
スライド移動規制を良好なものに維持することが可能に
なる。

【００１２】また、前記組み付け位置を変更するために
必要な前記軸線方向の荷重の大きさは前記ハウジングと
前記駆動軸との熱膨張係数の差によって該両者間に生じ
る前記軸線方向の押圧荷重よりも小さくなるように設定
されている。これにより、前記当接部材は、前記熱膨張
係数の差により前記第２移動規制部によって押圧された
とき、その前記駆動軸に対する組み付け位置が変更され
得るものになる。したがって、前記熱膨張係数の差によ
り前記駆動軸が前記第２移動規制部から過大な荷重を受
けることがなくなる。

【００１３】また、前記当接部材を、塑性変形を伴いな
がら前記駆動軸に圧入されるものとしたため、弾性変形
のみを伴う場合に比較して、前記圧入のために必要な荷
重の大きさが前記当接部材と前記駆動軸との締め代の大
きさの影響を受けにくくなる。つまり、前記締め代を左
右する前記当接部材及び前記駆動軸の寸法公差を大きく
することが可能になる。

【００１４】前記当接部材は、圧入によって前記駆動軸
に組み付けられるため、ボルト等の金具や接着剤が必要
とされず、組み付け作業が簡単なものになるとともに、
該当接部材の該駆動軸に対する組み付け位置の調節が簡
単になる。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記当接部材の前記駆動軸に対する組
み付け後における前記両者の圧接部の長さが一定になる
ように設定されていることを要旨とする。

【００１６】この発明によれば、前記当接部材の前記駆
動軸への組み付け後に該当接部材の組み付け位置を変更
するために必要な前記軸線方向の荷重の大きさが一定に
なる。つまり、この荷重の管理が容易になる。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記当接部材の前記第２移動
規制部との当接側がフランジ状に形成されていることを
要旨とする。

【００１８】この発明によれば、前記当接部材と前記第
２移動規制部との接触面積を大きくすることができるた
め、該両者の摩耗劣化の抑止が可能になる。請求項４に
記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発
明において、前記シリンダブロックに前記駆動軸の端部
側を収容する収容孔を貫通形成し、前記弁・ポート形成
体を前記駆動軸の挿入側とは反対側で前記シリンダブロ
ックに接合配置することで前記収容孔を閉塞し、該収容
孔内に臨む前記弁・ポート形成体を前記第２移動規制部
としたことを要旨とする。

【００１９】この発明によれば、第２移動規制部として
弁・ポート形成体が利用されるため、駆動軸の移動規制
構造の簡素化を図ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用空調装置に
用いられるピストン式の可変容量圧縮機に具体化した一
実施形態を図１〜図３に従って説明する。

【００２１】図１に示すように、フロントハウジング１
１はシリンダブロック１２の前端に接合されている。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を介して接合されている。フロント
ハウジング１１、シリンダブロック１２及びリヤハウジ
ング１３は、通しボルト（図示せず）によって締結固定
され、圧縮機のハウジングを構成している。前記ハウジ
ングを構成する各部材（１１，１２及び１３）は、軽量
化のためアルミニウム系の金属材料を用いて形成されて
いる。なお、図１の左方を圧縮機の前方とし、右方を後
方とする。

【００２２】弁・ポート形成体１４は、バルブプレート
１４ａの前面に焼入炭素鋼帯鋼からなる吸入弁形成板
（吸入弁を形成するための弁板）１４ｂが、後面に吐出
弁形成板１４ｃが、吐出弁形成板１４ｃの後面にリテー
ナ形成板１４ｄがそれぞれ重合された状態に形成されて
いる。弁・ポート形成体１４は、吸入弁形成板１４ｂの
前面においてシリンダブロック１２に接合されている。

【００２３】クランク室１５は、フロントハウジング１
１とシリンダブロック１２との間に区画形成されてい
る。鉄系の金属からなる駆動軸１６はクランク室１５を
貫通するとともに前端部がハウジングから突出するよう
に配置され、フロントハウジング１１とシリンダブロッ
ク１２との間に回転可能に架設支持されている。駆動軸
１６の前端部側は、フロントハウジング１１にラジアル
ベアリング１７を介して支持されている。シリンダブロ
ック１２のほぼ中心部には収容孔１８が貫設され、駆動
軸１６の後端部は収容孔１８に装備されたラジアルベア
リング１９に支持されている。駆動軸１６の前端部側に
は軸封装置２０が設けられている。

【００２４】複数（図面には一つのみ示す）のシリンダ
ボア１２ａは、駆動軸１６を等角度間隔にて取り囲むよ
うにシリンダブロック１２に形成されている。片頭型の
ピストン２１は、各シリンダボア１２ａに往復動可能に
収容されている。シリンダボア１２ａの前後開口は、弁
・ポート形成体１４及びピストン２１によって閉塞され
ており、シリンダボア１２ａ内にはピストン２１の往復
動に応じて体積変化する圧縮室２２が区画されている。

【００２５】回転支持体としてのラグプレート２３は、
クランク室１５において駆動軸１６に一体回転可能に固
定されている。ラグプレート２３はスラストベアリング
２４を介してフロントハウジング１１の内壁面１１ａに
当接している。内壁面１１ａはピストン２１の圧縮反力
による軸荷重を支承し、駆動軸１６の弁・ポート形成体
１４から離間する方向へのスライド移動を規制する第１
移動規制部として機能する。

【００２６】カムプレートとしての斜板２５は、該斜板
２５に形成された貫通孔に駆動軸１６が貫通された状態
でクランク室１５内に配設されている。ヒンジ機構２６
は、ラグプレート２３と斜板２５との間に介在されてい
る。そして、斜板２５は、ヒンジ機構２６を介したラグ
プレート２３との間でのヒンジ連結及び駆動軸１６の支
持により、ラグプレート２３及び駆動軸１６と同期回転
可能で、かつ駆動軸１６の軸線方向へのスライド移動を
伴いながら駆動軸１６に対し傾動可能となっている。ラ
グプレート２３及びヒンジ機構２６は傾角制御手段を構
成する。

【００２７】ピストン２１はシュー２７を介して斜板２
５の周縁部に係留されている。従って、駆動軸１６の回
転に伴う斜板２５の回転運動が、シュー２７を介してピ
ストン２１の往復運動に変換される。

【００２８】最小傾角規定部２８は、駆動軸１６におい
て斜板２５とシリンダブロック１２との間に配設されて
いる。最小傾角規定部２８は、リング状の部材が駆動軸
１６の外周面に外嵌固定されてなる。図１において二点
鎖線で示すように、斜板２５の最小傾角は、最小傾角規
定部２８との当接により規定される。図１において実線
で示すように、斜板２５の最大傾角は、ラグプレート２
３との当接により規定される。

【００２９】駆動軸１６は、動力伝達機構２９を介して
駆動源としてのエンジン３０に作動連結されている。動
力伝達機構２９は、外部からの電気制御によって動力の
伝達／遮断を選択可能なクラッチ機構（例えば電磁クラ
ッチ）であってもよく、又は、そのようなクラッチ機構
を持たない常時伝達型のクラッチレス機構（例えばベル
ト／プーリの組合せ）であってもよい。なお、本実施形
態では、クラッチレスタイプの動力伝達機構２９が採用
されている。

【００３０】吸入室３１は、リヤハウジング１３の中央
部に区画形成されている。吐出室３２は、リヤハウジン
グ１３において吸入室３１の外周側に区画形成されてい
る。弁・ポート形成体１４には各シリンダボア１２ａに
対応して、吸入ポート３３、同ポート３３を開閉する吸
入弁３４、吐出ポート３５、及び同ポート３５を開閉す
る吐出弁３６が形成されている。吸入ポート３３を介し
て吸入室３１と各シリンダボア１２ａとが連通され、吐
出ポート３５を介して各シリンダボア１２ａと吐出室３
２とが連通される。吸入室３１と吐出室３２とは図示し
ない外部冷媒回路で接続されている。

【００３１】シリンダブロック１２及びリヤハウジング
１３にはクランク室１５と吐出室３２とを連通する給気
通路３７が設けられ、給気通路３７の途中には、傾角制
御手段を構成する制御弁３８が設けられている。制御弁
３８は公知の電磁弁よりなり、弁室が給気通路３７上に
形成され、ソレノイド３８ａの励磁により給気通路３７
が閉塞され、ソレノイド３８ａの消磁により給気通路３
７が開放されるようになっている。また、ソレノイド３
８ａの励磁電流の大きさにより開度が調整可能となって
いる。

【００３２】収容孔１８の後側ほぼ半分は、駆動軸１６
が弁・ポート形成体１４に近接する方向へのスライド移
動を規制する当接部材３９を収容する収容室４０を構成
している。収容室４０は、後端側が弁・ポート形成体１
４で閉塞されている。収容室４０と吸入室３１とは弁・
ポート形成体１４に形成された通路４１で連通されてい
る。通路４１は駆動軸１６のほぼ中心と対向する位置に
形成されている。

【００３３】駆動軸１６には収容室４０とクランク室１
５とを連通する連通孔４２が形成されている。連通孔４
２は、入口４２ａがラジアルベアリング１７より後端部
側に、出口４２ｂが駆動軸１６の後端部端面に開口する
ように形成されている。連通孔４２、収容孔１８、収容
室４０及び通路４１がクランク室１５と吸入室３１とを
連通する抽気通路を構成し、通路４１は絞り部の機能を
果たす大きさに形成されている。

【００３４】当接部材３９は、フランジ部３９ａ（図２
参照）を有する筒状体で構成されている。当接部材３９
は、例えば、板厚１ｍｍ以下のＳＰＣ材（冷間圧延鋼
板）やＳＵＳ３０４材（ステンレス鋼）などからプレス
加工により形成されている。当接部材３９は、一端にお
いて駆動軸１６の後端部に圧入により嵌合固定されてい
る。駆動軸１６は、当接部材３９のフランジ部３９ａが
弁・ポート形成体１４の吸入弁形成板１４ｂに当接する
ことでその弁・ポート形成体１４に近接する方向へのス
ライド移動が規制されるようになっている。弁・ポート
形成体１４の吸入弁形成板１４ｂの前面側は、駆動軸１
６の該弁・ポート形成体１４に近接する方向へのスライ
ド移動を規制する第２移動規制部として機能している。

【００３５】駆動軸１６の後端部には、第１小径部１６
ａと、該第１小径部１６ａよりも後端側に該第１小径部
１６ａよりも径が大きくラジアルベアリング１９の内径
よりも径が小さい第２小径部１６ｂとが形成されてい
る。当接部材３９は、駆動軸１６の後端部において、第
１小径部１６ａに対して接触しない状態で第２小径部１
６ｂに嵌合固定されている。当接部材３９は、駆動軸１
６に組み付けられて、弁・ポート形成体１４によって閉
塞された収容室４０に収容された状態では、第２小径部
１６ｂを完全に覆うように組み付けられた状態となって
いる。当接部材３９は、塑性変形を伴いながら第２小径
部１６ｂに圧入されて組み付けられるようになってい
る。当接部材３９の駆動軸１６への組み付け後にその組
み付け位置を変更するために必要な駆動軸１６の軸線方
向の荷重の大きさは、クランク室１５の圧力（クランク
圧）の上昇によりピストン２１側から駆動軸１６側に加
えられる前記軸線方向の最大衝撃荷重よりも大きくなる
ように設定されている。また、当接部材３９の組み付け
位置を変更するために必要な駆動軸１６の軸線方向の前
記荷重の大きさは、ハウジング１１と駆動軸１６との熱
膨張係数の差により前記第２移動規制部が当接部材３９
に与える駆動軸１６の軸線方向の押圧荷重よりも小さく
なるように設定されている。

【００３６】次に、上記構成の圧縮機の組立方法、特に
当接部材３９を駆動軸１６に対して圧入する手順につい
て説明する。図３（ａ）は、リヤハウジング１３及び弁
・ポート形成体１４の組付け前の圧縮機の要部を拡大し
て示す。この状態で収容室４０は、駆動軸１６の挿入側
とは反対（後方）側で外方に開放されている。この開放
側から当接部材３９が駆動軸１６の第２小径部１６ｂに
圧入される。当接部材３９は、収容室４０から突出した
部分を残した状態で前方への押圧が一旦中断される。

【００３７】そして、図３（ｂ）に示すように、弁・ポ
ート形成体１４を、吸入弁形成板１４ｂで当接部材３９
を押圧しながらシリンダブロック１２に近接させて接合
させる。これにより当接部材３９はさらに第２小径部１
６ｂに圧入され、収容室４０内に収められる。

【００３８】次に、前記のように構成された圧縮機の作
用を説明する。駆動軸１６の回転に伴いラグプレート２
３及びヒンジ機構２６を介して斜板２５が一体回転さ
れ、斜板２５の回転運動がシュー２７を介して各ピスト
ン２１の往復運動に変換される。この駆動の継続によっ
て圧縮室２２では、冷媒の吸入、圧縮及び吐出が順次繰
り返される。外部冷媒回路から吸入室３１に供給された
冷媒は、吸入ポート３３を介して圧縮室２２に吸入さ
れ、ピストン２１の移動による圧縮作用を受けた後、吐
出ポート３５を介して吐出室３２に吐出される。吐出室
３２に吐出された冷媒は吐出通路を経て外部冷媒回路に
送り出される。

【００３９】そして、図示しない制御装置により、制御
弁３８の開度、即ち給気通路３７の開度が冷房負荷に応
じて調整され、吐出室３２とクランク室１５との連通状
態が変更される。

【００４０】冷房負荷が大きい場合は給気通路３７の開
度が減少され、吐出室３２からクランク室１５に供給さ
れる冷媒ガスの流量が減少する。クランク室１５に供給
される冷媒ガスの量が減少すると、連通孔４２等を介し
た吸入室３１への冷媒ガスの逃がしにより、クランク室
１５の圧力が次第に低下する。その結果、クランク室１
５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力とのピストン２１
を介した差が小さくなるため、斜板２５が最大傾斜角側
に変位される。従って、ピストン２１のストローク量が
増大し、吐出容量が増大される。

【００４１】逆に、冷房負荷が小さくなると、制御弁３
８の開度が増大され、吐出室３２からクランク室１５に
供給される冷媒ガスの流量が増大する。クランク室１５
に供給される冷媒ガスの量が、連通孔４２を介した吸入
室３１への冷媒ガスの逃がし量を上回ると、クランク室
１５の圧力が次第に上昇していく。その結果、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
２１を介した差が大きくなるため、斜板２５が最小傾斜
角側に変位される。従って、ピストン２１のストローク
量が減少し、吐出容量が減少される。

【００４２】ピストン２１に作用する冷媒ガスの圧縮荷
重は、シュー２７、斜板２５、ヒンジ機構２６、ラグプ
レート２３及びスラストベアリング２４を介して、フロ
ントハウジング１１の内壁面１１ａによって受けられ
る。通常圧縮運転時には、前記圧縮荷重の作用により、
駆動軸１６、斜板２５、ラグプレート２３及びピストン
２１等の一体物の前記軸線方向における弁・ポート形成
体１４から離間する側へのスライド移動は、ラグプレー
ト２３及びスラストベアリング２４を介して、フロント
ハウジング１１の内壁面１１ａによって規制される。こ
のとき、前記圧縮運転に伴う圧縮機自身の発熱により、
該圧縮機は組立時よりも温度が上昇した状態になる。そ
して、この温度上昇に起因する熱膨張における前記ハウ
ジング側と駆動軸１６側との変形量の差により、弁・ポ
ート形成体１４と当接部材３９との間には、ピストン２
１のヘッドが弁・ポート形成体１４に当たらない程度の
隙間が確保される。

【００４３】加速カットが、圧縮機の最大吐出容量状態
から行われると、制御弁３８は全閉状態にある給気通路
３７を急激に全開することになる。従って、吐出室３２
の高圧な吐出冷媒ガスが急激にクランク室１５へ供給さ
れ、抽気通路（連通路４２等）が冷媒ガスの急激な流入
分を逃がしきらないことから、クランク室１５の圧力が
急激に上昇する。クランク室１５の圧力が急激に上昇す
ると、クランク室１５の圧力が過大に上昇したり、斜板
２５が傾斜角度を減少させる勢いが過大となったりす
る。その結果、傾角を最小とした斜板２５（図１におい
て二点鎖線で示す）が最小傾角規定部２８に過大な力で
押し付けられたり、ヒンジ機構２６を介してラグプレー
ト２３を後方に強く引っ張ることになる。このため、駆
動軸１６が前記軸線方向における弁・ポート形成体１４
に近接する側に向かう強い力（衝撃荷重）を受けてスラ
イド移動する。このとき、駆動軸１６は当接部材３９が
弁・ポート形成体１４に当接することにより移動が規制
され、ピストン２１が上死点に達したときに弁・ポート
形成体１４に衝突するのが防止される。なお、当接部材
３９の駆動軸１６に対する組み付け位置を変更するため
に必要な前記軸線方向の荷重の大きさが前記衝撃荷重よ
りも大きくなるように設定されているため、当接部材３
９と弁・ポート形成体１４との前記当接時には、前記組
み付け位置は変更されない。なお、ここで言う加速カッ
トとは、追い越し加速のような車両の加速時や登坂時な
どに、エンジン出力を車両の前進駆動力に極力振り向け
るために、圧縮機の吐出容量を、所定時間だけ最小にな
るように制限する制御のことを指している。

【００４４】環境温度などが低下すると、圧縮機を構成
する各部品は冷却されて熱収縮変形を起こす。このと
き、熱膨張係数の大きい部品は、同係数が小さい部品に
比較して、大きな変形率（単位長さ当たりの変形量）で
収縮する。前記ハウジングを構成する各部品（１１，１
２及び１３）に用いられているアルミニウム系金属は、
駆動軸１６に用いられている鉄系金属よりも熱膨張係数
が大きいため、前記ハウジングは駆動軸１６よりも大き
な収縮変形率となる。この結果、駆動軸１６側は前記ハ
ウジング側から前記軸線方向に押圧される。このとき、
当接部材３９は、弁・ポート形成体１４によって、前方
側に向けて押圧荷重を受ける。当接部材３９の駆動軸１
６に対する組み付け位置を変更するために必要な前記軸
線方向の荷重の大きさは前記押圧荷重よりも小さくなる
ように設定されているため、当接部材３９は前記押圧荷
重を受けることで駆動軸１６に対して前方に相対移動す
る。これにより、駆動軸１６側が前記ハウジング側から
前記熱収縮変形に基づく過大な押圧荷重を受けることが
なくなる。

【００４５】本実施形態では、以下のような効果を得る
ことができる。 （１） 当接部材３９と弁・ポート形成体１４との当接
により駆動軸１６の軸線後方側へのスライド移動を規制
するようにした。これにより、従来技術における駆動軸
付勢バネを備えていなくとも、前記スライド移動に伴う
種々の問題を解決することができる。従って、駆動軸付
勢バネを備えた場合に生じる、この荷重を受承すること
になるスラストベアリング２４の耐久性の低下や、この
スラストベアリング２４における圧縮機の動力損失の増
大といった問題を解消することができる。圧縮機の動力
損失の低減は、車両（エンジンＥｇ）の燃料消費量に好
影響を与える。また、前記駆動軸付勢バネを削除できる
ことは、それに付随する構成を削除でき、構成の簡素化
を図り得る。

【００４６】（２） 当接部材３９の駆動軸１６に対す
る組み付け位置を変更するために必要な前記軸線方向の
荷重の大きさが、クランク圧の上昇によって駆動軸１６
側がピストン２１側から受ける前記軸線方向の最大衝撃
荷重よりも大きくなるように設定されている。このた
め、前記組み付け位置が前記クランク圧の上昇によって
ずれることがなくなる。これにより、当接部材３９及び
弁・ポート形成体１４による駆動軸１６のスライド移動
規制を良好なものに維持することが可能になる。

【００４７】（３） 当接部材３９の駆動軸１６に対す
る組み付け位置を変更するために必要な前記軸線方向の
荷重の大きさが、前記ハウジングと駆動軸１６との熱膨
張係数の差によって該両者間に生じる前記軸線方向の押
圧荷重よりも小さくなるように設定されている。これに
より、当接部材３９は、前記熱膨張係数の差により弁・
ポート形成体１４によって押圧されたとき、その駆動軸
１６に対する組み付け位置が変更され得るものになる。
したがって、前記熱膨張係数の差により駆動軸１６が弁
・ポート形成体１４から過大な荷重を受けることがなく
なる。

【００４８】（４） 当接部材３９を、塑性変形を伴い
ながら駆動軸１６に圧入されるものとした。このため、
弾性変形のみを伴いながら駆動軸１６に圧入される場合
に比較して、前記圧入のために必要な荷重の大きさが当
接部材３９と駆動軸１６との締め代の大きさの影響を受
けにくくなる。つまり、前記締め代を左右する当接部材
３９及び駆動軸１６の寸法公差を大きくすることが可能
になり、コストダウンを図ることができるようになる。

【００４９】（５） 当接部材３９は駆動軸１６に圧入
固定されている。したがって、駆動軸１６に対する当接
部材３９の固定にボルト等の金具や接着剤を必要とせ
ず、その組付けは該当接部材３９を押さえ付けるのみの
簡単な作業となる。また、当接部材３９の位置決めも、
弁・ポート形成体１４をシリンダブロック１２側に組み
付ける際に該弁・ポート形成体１４でもって押さえつけ
るのみの簡単な作業となる。

【００５０】（６） 当接部材３９を駆動軸１６の外周
側に固定するようにした。これによれば、例えば駆動軸
１６の軸端に形成した穴などに当接部材を挿入固定した
場合に比較して、当接部材３９と駆動軸１６との接触面
積が大きいため、両部材の圧接強度を充分に確保できる
ようになる。したがって、当接部材３９の駆動軸１６に
対する組み付け強度の確保が容易になる。

【００５１】（７） 当接部材３９は、駆動軸１６に組
み付けられ収容室４０に収容された状態では、第２小径
部１６ｂを完全に覆うように組み付けられた状態となっ
ている。つまり、当接部材３９の駆動軸１６に対する組
み付け後における前記両者の圧接部の長さが一定にな
る。したがって、当接部材３９の駆動軸１６への組み付
け後に該当接部材３９の組み付け位置を変更するために
必要な前記軸線方向の荷重の大きさが一定になる。つま
り、この荷重の管理が容易になる。

【００５２】（８） 当接部材３９の弁・ポート形成体
１４との当接側をフランジ状に形成した。これによれ
ば、当接部材３９と弁・ポート形成体１４との接触面積
を大きくすることができるため、該両者の摩耗劣化の抑
止が可能になる。

【００５３】（９） 第２移動規制部として、弁・ポー
ト形成体１４（吸入弁形成板１４ｂ）を利用している。
これにより、駆動軸１６の移動規制構造の簡素化を図る
ことができる。

【００５４】（１０） 当接部材３９を吸入弁形成板１
４ｂに当接させることにより駆動軸１６の軸線後方側へ
のスライド移動を規制するようにした。吸入弁形成板１
４ｂはバルブプレート１４ａに比較して耐摩耗性に優れ
た材料を使用して形成されているため、前記第２移動規
制部の耐摩耗性が向上する。

【００５５】（１１） 駆動軸１６の後端部を収容する
スペース（収容室４０）を利用して駆動軸１６の移動規
制構造を構築することで、この移動規制構造を備えるこ
とでの圧縮機の大型化を防止することができる。

【００５６】（１２） 当接部材３９を、プレス加工に
よって形成した。したがって、切削加工などにより形成
する場合に比較して、コストダウンを図ることが可能に
なる。

【００５７】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば、以下の様態としてもよい。 ○ 前記実施形態では、当接部材３９の一端に外側に延
びるようにフランジ部３９ａを形成したが、内側に延び
るようにフランジ部を形成してもよい。これによれば、
当接部材の最大外径をラジアルベアリング１９の内径よ
りも小さく形成することが容易になる。前記当接部材の
最大外径をラジアルベアリング１９の内径よりも小さく
形成することで、該当接部材を組み付けたままの状態で
駆動軸１６とラジアルベアリング１９とを分離させるこ
とができる。したがって、メンテナンスが容易になる。

【００５８】○ 前記実施形態では、駆動軸１６の当接
部材３９が嵌合される部分を、その外径がラジアルベア
リング１９の内径よりも小さく設定された第２小径部１
６ｂとした。これに対し、第１及び第２小径部１６ａ，
１６ｂを廃止した駆動軸１６の後端部の外周側に環状の
溝を形成し、この溝よりも後端側の部分に当接部材３９
を嵌合させるようにしてもよい。これによれば、第２小
径部１６ｂを形成するための切削加工などを省略するこ
とが可能になるため、コストダウンを図ることができ
る。

【００５９】○ 当接部材３９の駆動軸１６に対する組
み付け後における該両者の圧接部の長さが一定になるよ
うに設定されていなくてもよい。例えば、当接部材３９
は、駆動軸１６に組み付けられて収容室４０に収容され
た状態で、第２小径部１６ｂの一部のみを覆うように組
み付けられていてもよい。

【００６０】○ 駆動軸１６の後端部には、第１及び第
２小径部１６ａ，１６ｂが設けられていなくてもよい。
駆動軸１６の後端部はラジアルベアリング１９が組み付
けられた部分から後端までの外径がラジアルベアリング
１９の内径に等しく設定された形状であってもよい。こ
の場合、このラジアルベアリング１９の内径に等しい外
径の後端部に当接部材３９が圧入される。これによれ
ば、第１及び第２小径部１６ａ，１６ｂを形成するため
の切削加工などを省略することが可能になるため、コス
トダウンを図ることができる。

【００６１】○ 当接部材３９は、フランジ部３９ａが
形成されていない直管形状であってもよい。これによれ
ば、フランジ部３９ａを形成するための工程を省略する
ことができ、コストダウンを図ることができる。

【００６２】○ 当接部材３９が弁・ポート形成体１４
以外の部分に当接可能となるように構成してもよい。例
えば、収容室４０内において当接部材３９と弁・ポート
形成体１４との間に第２移動規制部として機能する部材
を設けたり、収容室４０内においてシリンダブロック１
２の一部を該収容室４０の空間側に突出形成し、この突
出部に当接部材３９が当接可能になるようにしてもよ
い。

【００６３】○ 当接部材３９を、吸入弁形成板１４ｂ
にではなく、バルブプレート１４ａに当接させることで
駆動軸１６の軸線方向へのスライド移動を規制するよう
にしてもよい。

【００６４】○ 駆動軸１６の後端面に収容凹部を形成
し、この収容凹部に当接部材を圧入するようにしてもよ
い。これによれば、当接部材の最大外径をラジアルベア
リング１９の内径よりも小さく形成することが容易にな
る。

【００６５】○当接部材３９や吸入弁形成板１４ｂに耐
摩耗性被膜を形成してもよい。これによれば、前記両者
の摩耗劣化を抑制することができる。 ○ワッブルタイプの可変容量型圧縮機において具体化す
るようにしてもよい。

【００６６】○斜板が駆動軸に直接固定された固定容量
型圧縮機において具体化するようにしてもよい。この固
定容量型圧縮機においても、例えば、車両の傾きや振動
等を受けて前記駆動軸がスライド移動することはある。
つまり、前記駆動軸がスライド移動する要因は、クラン
ク室の圧力変動ばかりではない。その対策としても本発
明は有効である。

【００６７】次に、前記実施形態から把握できる請求項
に記載した発明以外の技術的思想について以下に記載す
る。 （１） 前記駆動軸は、前記弁・ポート形成体の吸入弁
を形成するための弁板と前記当接部材とが当接すること
で前記弁・ポート形成体に近接する方向へのスライド移
動が規制される請求項４に記載のピストン式圧縮機。

【００６８】（２） 前記当接部材は駆動軸の外周側に
固定されている請求項１〜４及び技術的思想（１）のい
ずれか一項に記載のピストン式圧縮機。 （３） 前記当接部材は、プレス加工によって形成され
ている請求項１〜４及び技術的思想（１），（２）のい
ずれか一項に記載のピストン式圧縮機。

【００６９】（４）前記第２移動規制部及び前記当接部
材の少なくとも一方には耐摩耗性付与処理が施されてい
る請求項１〜４及び技術的思想（１）〜（３）のいずれ
か一項に記載のピストン式圧縮機。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、ピストン式圧縮機において、駆動軸
付勢バネを削除することができ、駆動軸がハウジングと
該駆動軸との熱膨張係数の差に起因する荷重を受けるこ
とを抑止することができるとともに、部品の寸法公差を
大きくすることでコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の圧縮機の概要を示す断面図。

【図２】同じく当接部材を示す斜視図。

【図３】同じく圧縮機の組立手順を説明する要部拡大
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
…同じく構成するシリンダブロック、１３…同じくリヤ
ハウジング、１１ａ…第１移動規制部としての内壁面、
１２ａ…シリンダボア、１４…第２移動規制部としての
弁・ポート形成体、１４ａ…バルブプレート、１４ｂ…
吸入弁を形成するための弁板としての吸入弁形成板、１
５…クランク室、１６…駆動軸、１８…収容孔、２１…
ピストン、２３…傾角制御手段を構成するラグプレー
ト、２５…カムプレートとしての斜板、２６…傾角制御
手段を構成するヒンジ機構、３３…吸入ポート、３４…
吸入弁、３５…吐出ポート、３６…吐出弁、３８…傾角
制御手段を構成する制御弁、３９…当接部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 裕司 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 粥川 浩明 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 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB50 CC12 CC20 CC36 CC46 CC99

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク室が形成されたハウジングと、 該クランク室を挿通するようにして前記ハウジングに回
   転可能に支持された駆動軸と、 前記ハウジングの一部を構成するとともにシリンダボア
   が形成されたシリンダブロックと、 前記シリンダボアに対応した吸入ポート、吸入弁、吐出
   ポート及び吐出弁を有するとともに、前記ハウジングに
   該シリンダボアを閉塞するように設けられた弁・ポート
   形成体と、 前記シリンダボアに往復動可能に収容された片頭型のピ
   ストンと、 前記クランク室に収容され、前記駆動軸の回転運動を前
   記ピストンの往復運動に変換するため前記ピストンと作
   動連結されたカムプレートと、 前記クランク室内の圧力を制御することにより前記カム
   プレートの傾角を制御して前記ピストンのストロークを
   変化させる傾角制御手段とを備えたピストン式圧縮機で
   あって、 前記駆動軸の軸線方向へのスライド移動を当接規制する
   第１移動規制部及び第２移動規制部を前記ハウジングま
   たは前記弁・ポート形成体に設け、 前記第１移動規制部を、前記駆動軸の前記弁・ポート形
   成体から離間する方向へのスライド移動を当接規制する
   ものとし、 前記第２移動規制部を、前記駆動軸に圧入によって組み
   付けた当接部材と当接することで、前記駆動軸の前記弁
   ・ポート形成体に近接する方向へのスライド移動を規制
   するものとし、 前記当接部材を、塑性変形を伴いながら前記駆動軸に圧
   入されるものとするとともに、前記当接部材の前記駆動
   軸への組み付け後に該当接部材の組み付け位置を変更す
   るために必要な前記軸線方向の荷重の大きさを、前記ク
   ランク圧の上昇により前記駆動軸側に加えられる前記軸
   線方向の最大衝撃荷重よりも大きく、かつ、前記ハウジ
   ングと前記駆動軸との熱膨張係数の差により前記第２移
   動規制部が前記当接部材に与える前記軸線方向の押圧荷
   重よりも小さくなるように設定したことを特徴とするピ
   ストン式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記当接部材の前記駆動軸に対する組み
   付け後における前記両者の圧接部の長さが一定になるよ
   うに設定されている請求項１に記載のピストン式圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記当接部材の前記第２移動規制部との
   当接側がフランジ状に形成されている請求項１または２
   に記載のピストン式圧縮機。
4. 【請求項４】 前記シリンダブロックに前記駆動軸の端
   部側を収容する収容孔を貫通形成し、前記弁・ポート形
   成体を前記駆動軸の挿入側とは反対側で前記シリンダブ
   ロックに接合配置することで前記収容孔を閉塞し、該収
   容孔内に臨む前記弁・ポート形成体を前記第２移動規制
   部とした請求項１〜３のいずれか一項に記載のピストン
   式圧縮機。