JP2005076494A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧縮機の組み付けコストが低く、高性能且つ低騒音のピストン式圧縮機を提供する。
【解決手段】 フロントハウジング１０と、シリンダブロック１７の他方の端面側に吸入室１４と吐出室１５とを形成するリアハウジング１１と、クランク室内２０でシリンダボア１７ａと平行に延在する主軸２１と、シリンダボアに挿入され主軸の回転に従動してシリンダボア内で往復動する複数のピストン３１とを備え、リアハウジングは、シリンダブロックと同心状に配設され吸入室と吐出室とを区画する円環状の第１隔壁１１ａと、第１隔壁の径方向内方で第１隔壁と同心状に配設された円環状の第２隔壁１１ｂとを有し、第２隔壁の内周面に雌ねじ１１ｂ’が形成され、クランク室側からリアハウジングの第２隔壁の雌ねじに螺合するボルト１８によってシリンダブロックがリアハウジングに固定されており、第２隔壁の内部空間はクランク室に連通している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボアが形成された円柱状のシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面側にクランク室を形成する有底円筒状の第１ハウジングと、シリンダブロックの他方の端面側に吸入室と吐出室とを形成する有底円筒状の第２ハウジングと、クランク室内でシリンダボアと平行に延在する主軸と、シリンダボアに挿入され主軸の回転に従動してシリンダボア内で往復動する複数のピストンとを備え、第２ハウジングは、シリンダブロックと同心状に配設され吸入室と吐出室とを区画する円環状の隔壁を有するピストン式圧縮機に関するものである。

周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボアが形成された円柱状のシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面側にクランク室を形成する有底円筒状の第１ハウジングと、シリンダブロックの他方の端面側に吸入室と吐出室とを形成する有底円筒状の第２ハウジングと、クランク室内でシリンダボアと平行に延在する主軸と、シリンダボアに挿入され主軸の回転に従動してシリンダボア内で往復動する複数のピストンとを備え、第２ハウジングは、シリンダブロックと同心状に配設され吸入室と吐出室とを区画する円環状の隔壁を有するピストン式圧縮機であって、クランク室側から第２ハウジングの円環状隔壁に螺着する複数のボルトによって、シリンダブロックが第２ハウジングに固定されたピストン式圧縮機が、特許文献１に開示されている。
特許文献１のピストン式圧縮機においては、ボルトを締めつけることにより、シリンダブロックと第２ハウジングとの間に配設される弁板に円環状隔壁の端面が圧接し、吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩が防止される。
特開２００１−９９０５８

吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩を確実に防止するために、弁板と円環状隔壁端面との当接部の面圧を、周方向に均一に分布させる必要がある。特許文献１のピストン式圧縮機には、前記面圧の周方向分布を均一化するために、周方向に互いに間隔を隔てて配設された複数のボルトの締結力を精密に管理する必要があり、圧縮機の組み付けコスト増を招くという問題がある。
また、円環状隔壁が各ボルト螺合部において径方向内外方に局部的に膨出し、円環状隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室又は吐出室が各ボルト螺合部において局部的に狭幅となるので、前記円環状の吸入室又は吐出室の流動抵抗が増加して圧縮機の性能低下を招くという問題がある。
更に、円環状隔壁が各ボルト螺合部において径方向内外方に局部的に膨出し、円環状隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室又は吐出室が各ボルト螺合部において局部的に狭幅となるので、第２ハウジングの囲壁に形成される吸入ポートと、円環状隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室を介して前記吸入ポートに連通するシリンダボアとの間の圧力損失が、シリンダボア毎に異なることになり、又は第２ハウジングの囲壁に形成される吐出ポート、と円環状隔壁の径方向外方に形成される円環状の吐出室を介して前記吐出ポートに連通するシリンダボアとの間の圧力損失が、シリンダボア毎に異なることになり、圧縮機の性能低下や騒音発生を招くという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボアが形成された円柱状のシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面側にクランク室を形成する有底円筒状の第１ハウジングと、シリンダブロックの他方の端面側に吸入室と吐出室とを形成する有底円筒状の第２ハウジングと、クランク室内でシリンダボアと平行に延在する主軸と、シリンダボアに挿入され主軸の回転に従動してシリンダボア内で往復動する複数のピストンとを備え、第２ハウジングは、シリンダブロックと同心状に配設され吸入室と吐出室とを区画する円環状の隔壁を有し、クランク室側から第２ハウジングに螺着するボルトによってシリンダブロックが第２ハウジングに固定されたピストン式圧縮機であって、圧縮機の組み付けコストが低く、高性能且つ低騒音のピストン式圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボアが形成された円柱状のシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面側にランク室を形成する有底円筒状の第１ハウジングと、シリンダブロックの他方の端面側に吸入室と吐出室とを形成する有底円筒状の第２ハウジングと、クランク室内でシリンダボアと平行に延在する主軸と、シリンダボアに挿入され主軸の回転に従動してシリンダボア内で往復動する複数のピストンとを備え、第２ハウジングは、シリンダブロックと同心状に配設され吸入室と吐出室とを区画する円環状の第１隔壁と、第１隔壁の径方向内方で第１隔壁と同心状に配設された円環状の第２隔壁とを有し、第２隔壁の内周面に雌ねじが形成され、クランク室側から第２ハウジングの第２隔壁の雌ねじに螺合するボルトによってシリンダブロックが第２ハウジングに固定されており、第２隔壁の内部空間はクランク室に連通していることを特徴とするピストン式圧縮機を提供する。

本発明に係るピストン式圧縮機においては、ボルトを締めつけることにより、シリンダブロックと第２ハウジングとの間に配設される弁板に円環状の第１隔壁の端面が圧接し、吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩が防止される。ボルトが螺合する円環状の第２隔壁は、円環状の第１隔壁と同心状に配設されているので、ボルトを締めつけることにより発生する第１隔壁の端面と弁板との間の当接部の面圧は周方向に均一に分布する。この結果、吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩が効果的に防止される。
複数のボルトの締結力を精密に管理する必要がないので、本発明に係るピストン式圧縮機の組み付けコストは低い。単一のボルトを用いてシリンダブロックを第２ハウジングに固定するので、部品点数が少ない。
円環状の第１隔壁にはボルトは螺着しないので、第１隔壁は径方向内外方に局部的に膨出せず、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室又は吐出室は局部的に狭幅にならない。従って、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室、又は第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吐出室の流動抵抗は小さい。従って、本発明に係るピストン式圧縮機は高性能である。
円環状の第１隔壁にはボルトは螺着しないので、第１隔壁は径方向内外方に局部的に膨出せず、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室又は吐出室は局部的に狭幅にならない。従って、第２ハウジングの囲壁に形成される吸入ポートと、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室を介して前記吸入ポートに連通するシリンダボアとの間の圧力損失の、シリンダボア毎の差異は小さく、又は第２ハウジングの囲壁に形成される吐出ポートと、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吐出室を介して吐出ポートに連通するシリンダボアとの間の圧力損失の、シリンダボア毎の差異は小さい。従って、本発明に係るピストン式圧縮機は高性能であり低騒音である。
第２隔壁の内部空間はクランク室に連通しているので、吐出容量制御の為にクランク室と吸入室、吐出室とを連通するガス経路を形成する際に、当該ガス経路の一端を第２隔壁の内部空間に連通させることにより、前記経路の経路長を短縮し、前記経路の工作コストを低減させることができる。

本発明の好ましい態様においては、クランク室側端部が開放された円形凹部が前記ボルトの頭部に形成されており、主軸の一端が前記円形凹部に進入し、軸受を介して前記頭部により回転可能に支持されている。
本発明の好ましい態様においては、前記ボルトは中空である。
本発明の好ましい態様においては、前記ボルトは鋼製であり、シリンダブロックは軽合金製である。
シリンダブロックを第２ハウジングに固定するボルトの頭部を主軸支持部材として利用することにより、圧縮機を小型化できる。
シリンダブロックを第２ハウジングに固定するボルトを中空にして内部空間を形成すれば、当該空間をフィルター等の部材を収納する空間として有効利用でき、ひいては圧縮機を小型化できる。
ボルトを鋼製とすることにより、ボルトの頭部或いはボルト全体を薄肉化してボルトひいては圧縮機を軽量化できる。軸受を介して主軸を支持するボルトを鋼製の主軸と同一と同一材料とすることにより、温度変化に伴う軸受部での主軸とボルト頭部との間の径方向隙間の変化を防止し、軸受の寿命を延ばすことができる。シリンダブロックを軽合金製とすることにより、圧縮機を軽量化できる。

本発明の好ましい態様においては、吸入室は第１隔壁の径方向外方に形成され、吐出室は第１隔壁の径方向内方に形成されている。
本発明の好ましい態様においては、吸入室は第１隔壁の径方向内方に形成され、吐出室は第１隔壁の径方向外方に形成されている。
吸入室を第１隔壁の径方向外方に形成し、吐出室を第１隔壁の径方向内方に形成しても良く、或いは、吸入室を第１隔壁の径方向内方に形成し、吐出室を第１隔壁の径方向外方に形成しても良い。

本発明の好ましい態様においては、ピストンは、同期回転可能に主軸により支持された斜板に係合する片頭ピストンである。
本発明の好ましい態様においては、ピストンは同期回転可能に主軸により支持された斜板に係合し、斜板の主軸に対する傾角が可変であり、前記第２隔壁の内部空間と吸入室とを連結するガス経路の途上に第１絞り装置が配設され、前記第２隔壁の内部空間と吐出室とを連結するガス経路の途上に第２絞り装置が配設され、第１絞り装置及び／又は第２絞り装置の開度が可変である。
本発明の好ましい態様においては、第１絞り装置又は第２絞り装置は、前記第２隔壁の内周面に形成された雌ねじと前記ボルトに形成された雄ねじとの間に形成された螺旋状空間である。
本発明に係るピストン式圧縮機は、斜板に直接係合する片頭ピストンを有する斜板式圧縮機、揺動板を介して斜板に係合する片頭ピストンを有する揺動式圧縮機として具現化するのに適している。
本発明に係るピストン式圧縮機を可変容量の斜板式圧縮機、揺動式圧縮機として具現化する場合には、第２隔壁の内部空間と吸入室、吐出室とをガス経路で連結し、ガス経路長を短縮するのが望ましい。両ガス経路の途上に絞り装置を配設し、少なくとも一方の絞り装置の開度を可変とすることにより、圧縮機を可変容量とすることができる。
第２隔壁の内周面に形成された雌ねじとシリンダブロックを第２ハウジングに固定するボルトに形成された雄ねじとの間に形成された螺旋状空間を、何れか一方の絞り装置として利用すれば、絞り装置を別途配設する必要がなくなり、部品点数が低減し、圧縮機の製造コストが低減する。

本発明の好ましい態様においては、圧縮機の吐出ガスの圧力が超臨界圧力である。
本発明の好ましい態様においては、圧縮機の吐出ガスが二酸化炭素である。
本発明に係るピストン式圧縮機は吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩を効果的に防止できるので、本発明に係るピストン式圧縮機を、圧縮機の吐出ガスの圧力が超臨界圧力となり、吐出ガスの圧力が超高圧となる圧縮機、例えば冷房装置を構成する閉回路の高圧側圧力が冷媒である二酸化炭素の超臨界圧力となる冷房装置に使用される圧縮機として具現化しても良い。

本発明に係るピストン式圧縮機においては、ボルトを締めつけることにより、シリンダブロックと第２ハウジングとの間に配設される弁板に円環状の第１隔壁の端面が圧接し、吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩が防止される。ボルトが螺合する円環状の第２隔壁は、円環状の第１隔壁と同心状に配設されているので、ボルトを締めつけることにより発生する第１隔壁の端面と弁板との間の当接部の面圧は周方向に均一に分布する。この結果、吐出室から吸入室への高圧ガスの漏洩が効果的に防止される。
複数のボルトの締結力を精密に管理する必要がないので、本発明に係るピストン式圧縮機の組み付けコストは低い。単一のボルトを用いてシリンダブロックを第２ハウジングに固定するので、部品点数が少ない。
円環状の第１隔壁にはボルトは螺着しないので、第１隔壁は径方向内外方に局部的に膨出せず、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室又は吐出室は局部的に狭幅にならない。従って、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室、又は第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吐出室の流動抵抗は小さい。従って、本発明に係るピストン式圧縮機は高性能である。
円環状の第１隔壁にはボルトは螺着しないので、第１隔壁は径方向内外方に局部的に膨出せず、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室又は吐出室は局部的に狭幅にならない。従って、第２ハウジングの囲壁に形成される吸入ポートと、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吸入室を介して前記吸入ポートに連通するシリンダボアとの間の圧力損失の、シリンダボア毎の差異は小さく、又は第２ハウジングの囲壁に形成される吐出ポートと、第１隔壁の径方向外方に形成される円環状の吐出室を介して吐出ポートに連通するシリンダボアとの間の圧力損失の、シリンダボア毎の差異は小さい。従って、本発明に係るピストン式圧縮機は高性能であり低騒音である。
第２隔壁の内部空間はクランク室に連通しているので、吐出容量制御の為にクランク室と吸入室、吐出室とを連通するガス経路を形成する際に、当該ガス経路の一端を第２隔壁の内部空間に連通させることにより、前記経路の経路長を短縮し、前記経路の工作コストを低減させることができる。

本発明を可変容量斜板式圧縮機に適用した実施例を図１に基づいて説明する。

斜板式圧縮機１は、有底円筒状のフロントハウジング１０と、フロントハウジング１０と同心に配設された有底円筒状のリアハウジング１１とを備えている。フロントハウジング１０とリアハウジング１１とは、開放側の端面でガスケット１２を挟持した状態で、リアハウジング１１の周壁に挿通され且つフロントハウジング１０の側壁に螺着する複数のボルト１３によって結合されている。
リアハウジング１１は、第１円環状隔壁１１ａと、第１円環状隔壁１１ａの径方向内方に配設された第２円環状隔壁１１ｂとを有している。第１円環状隔壁１１ａ、第２円環状隔壁１１ｂａは、リアハウジング１１の外周壁と同心に配設されている。リアハウジング１１の外周壁と第１円環状隔壁１１ａとの間に円環状の吸入室１４が形成され、第１円環状隔壁１１ａと第２円環状隔壁１１ｂとの間に円環状の吐出室１５が形成されている。吸入室１４はリアハウジング１１の外周壁に形成された図示しない吸入ポートに連通し、吐出室１５はリアハウジング１１の底壁に形成された吐出ポート１６に連通している。第２円環状隔壁１１ｂの内周面に雌ねじ１１ｂ′が形成されている。第２円環状隔壁１１ｂの内部に円柱状空間１１ｂ″が形成されている。
フロントハウジング１０とリアハウジング１１とはアルミニウム合金で形成されている。

円柱状のシリンダブロック１７がフロントハウジング１０の開放端近傍に嵌入している。シリンダブロック１７はフロントハウジング１０、リアハウジング１１と同心に配設されている。シリンダブロック１７には、周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボア１７ａが形成されている。シリンダブロック１７の径方向中心部にセンターボア１７ｂが形成されている。センターボア１７ｂのリアハウシング側端部は他部に比べて小径に形成されている。シリンダブロック１７はアルミニウム合金で形成されている。
シリンダブロック１７は、頭部１８ａがセンターボア１７ｂ大径部の端部に当接し、本体１８ｂに形成された雄ねじ１８ｂ′がリアハウジング１１の第２環状隔壁１１ｂ内周面に形成された雌ねじ１１ｂ′に螺合する鋼製のボルト１８により、リアハウジング１１に固定されている。シリンダブロック１７とリアハウジング１１とにより、弁板１９とリード弁構造の吸入弁と吐出弁とが挟持されている。シリンダボア１７ａと吸入室１４とを連通させる吸入孔１９ａと、シリンダボア１７ａと吐出室１５とを連通さる吐出孔１９ｂとが、弁板１９に形成されている。
ボルト１８は長手方向に延在する貫通孔１８ｃを有する中空体として形成されている。貫通孔１８ｃの頭部１８ａ内で延在する部位は拡径され、後述するクランク室側端部が開放された円形凹部１８ｄを形成している。

フロントハウジング１０内に、クランク室２０が形成されている。鋼製の主軸２１が、クランク室２０内でフロントハウジング１０と同軸に延在している。主軸２１の一端はスラストベアリング２２とラジアルベアリン２３とを介してフロントハウジング１０により中心軸線方向に支持され且つ中心軸線回りに回転可能に支持されると共に、フロントハウジング１０の底部を貫通してフロントハウジング１０外へ延び、電磁クラッチ２４に係合している。主軸２１の他端は、シリンダブロックのセンターボア１７ｂとボルト１８の貫通孔１８ｃとに進入し、円形凹部１８ｄ内に配設されたスラストベアリング２５とラジアルベアリング２６を介して、ボルト１８の頭部１８ａにより中心軸線方向に支持され且つ中心軸線回りに回転可能に支持されている。
クランク室２０は、主軸２１の他端部に形成されたガス通路２１ａを介して、リアハウジング１１の第２円環状隔壁１１ｂ内部に形成された円柱状空間１１ｂ″の最奥部に連通しており、またセンターボア１７ｂ囲壁と後述するスリーブ２７、主軸２１、ボルト頭部１８ａとの間の環状隙間、ボルト１８の弁板１９貫通部に形成される環状隙間、ボルト本体１８ｂに形成された雄ねじ１８ｂ′と第２環状囲壁１１ｂ内周面に形成された雌ねじ１１ｂ′との間に形成される螺旋状隙間等を介して円柱状空間１１ｂ″の最奥部に連通しており、更にセンターボア１７ｂ囲壁と後述するスリーブ２７、主軸２１との間の環状隙間、ラジアルベアリング２６の内部空間、ボルト頭部１８ａの基部に形成された開口１８ｅ、ボルト１８の弁板１９貫通部に形成される環状隙間等を介して円柱状空間１１ｂ″の入口部に連通している。

主軸２１にスリーブ２７が中心軸線方向に摺動可能に外嵌合している。一端が主軸２１に形成されたフランジ部２１ａに当接し他端がスリーブ２７の一端部に当接するコイルバネ２８により、スリーブ２７はシリンダボア１７ａに接近する方向へ付勢されている。
図示しない一対の対向するスリーブピンを介して、主軸２１に対して傾角変動可能に、円環板状の斜板２９がスリーブ２７により支持されている。主軸２１は斜板２９に挿通されている。
ピボット３０の一端が、スリーブ２７に形成されたスリット２７ａに挿通されて、主軸２１に直角に圧入固定されている。ピボット３０の他端に球状部３０ａが形成されている。球状部３０ａに対峙して、斜板２９にピボット孔２９ａが形成されている。ピボット孔２９ａは球状部３０ａを摺動可能に受け入れている。

主軸２１と平行に延在する片頭ピストン３１がシリンダボア１７ａに往復動可能に挿入されている。ピストン３１の一端にシュー保持部３１ａが形成されている。球面と球面に対峙する平坦面とを有する一対のシュー３２が、シュー保持部３１ａに保持されている。一対のシュー３２の平坦面が斜板２９の両端面に摺接している。

リアハウジング１１の第２円環状隔壁１１ｂの内部に形成された円柱状空間１１ｂ″の最奥部が、ガス経路３３ａを介して吸入室１４に連通している。ガス経路３３ａの途上に絞り装置３４ａが配設されている。リアハウジング１１の第２円環状隔壁１１ｂの内部に形成された円柱状空間１１ｂ″の入口部が、ガス経路３３ｂを介して吐出室１５に連通している。ガス経路３３ｂの途上に絞り装置３４ｂが配設されている。絞り装置３４ａ、３４ｂの少なくとも一方は、電磁ソレノイドと弁機構とを有し、外部制御により開度を可変制御できる弁によって構成されている。

斜板式圧縮機１は、車両空調用の冷房装置であって、冷房装置を構成する閉回路の高圧側圧力すなわち圧縮機の吐出圧力が、冷媒の超臨界圧力となるように作動する、超臨界サイクルの冷房装置に使用するものである。冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ディボラン（Ｂ２Ｈ６）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、酸化窒素（ＮＯ）等を使用することができる。

斜板式圧縮機１の作動を以下に説明する。
電磁クラッチ２４を介して、図示しない車両エンジンにより、主軸２１が回転駆動される。斜板２９がピボット３０を介して主軸２１により回転駆動される。ピストン３１が一対のシュー３２を介して斜板２９により往復駆動される。ピストン３１の往復摺動に伴い、図示しない吸入ポートを通って吸入室１４へ流入した冷媒ガスが、弁板１９に形成された吸入孔１９ａと吸入弁とを通ってシリンダボア１７ａへ吸入され、シリンダボア１７ａ内で圧縮され、弁板１９に形成された吐出孔１９ｂと吐出弁とを通って吐出室１５へ吐出され、吐出ポート１６を通って車両用冷房装置の閉回路へ流出する。

吐出室１５内の冷媒ガスがガス経路３３ｂと絞り装置３４ｂとを通って円柱状空間１１ｂ″の入口部へ流入し、次いで円柱状空間１１ｂ″の入口部に連通するクランク室２０へ流入する。クランク室２０内の冷媒ガスが、クランク室２０に連通する円柱状空間１１ｂ″の最奥部へ流入し、次いでガス経路３３ａと絞り装置３４ａとを通って吸入室１４へ流出する。
絞り装置３４ａ及び／又は３４ｂの開度が外部制御により可変制御されて、吐出室１５からクランク室２０へ流入する冷媒ガスの流量及び／又はクランク室２０から吸入室１４へ流出する冷媒ガスの流量が可変制御されることにより、クランク室２０の内圧が可変制御される。クランク室２０の内圧が可変制御されることにより、主軸２１上でのスリーブ２７の中心軸方向位置が可変制御され、球状部３０ａと摺動可能に係合する斜板２９のピボット３０に対する相対位置が可変制御されて、斜板２９の主軸２１に対する傾角が可変制御される。この結果、ピストン３１のストロークが可変制御されて、斜板式圧縮機１の吐出容量が可変制御される。

斜板式圧縮機１においては、ボルト１８を締めつけることにより、シリンダブロック１７とリアハウジング１１との間に配設される弁板１９に、第２円環状隔壁１１ｂの端面と第１円環状隔壁１１ａの端面とが圧接し、吐出室１５から吸入室１４への高圧ガスの漏洩が防止される。ボルト１８が螺合する第２円環状隔壁１１ｂは、第１円環状隔壁１１ａと同心に配設されているので、ボルト１８を締めつけることにより発生する第１円環状隔壁１１ａの端面と弁板１９との間の当接部の面圧は周方向に均一に分布する。この結果、吐出室１５から吸入室１４への高圧ガスの漏洩が効果的に防止される。従って、冷媒ガスが二酸化炭素であり、吐出室１５内の冷媒ガス圧が二酸化炭素の臨界圧力である７．３５ＭＰａを超える超高圧であっても、吐出室１５から吸入室１４への高圧冷媒ガスの漏洩が効果的に防止される。
単一のボルト１８の締結力を精密に管理すれば良く、複数のボルトの締結力を精密に管理する必要がないので、斜板式圧縮機１の組み付けコストは低い。単一のボルト１８を用いてシリンダブロック１７をリアハウジング１１に固定するので、特許文献１のピストン式圧縮機に比べて部品点数が少ない。
第１円環状隔壁１１ａにはボルト１８は螺着しないので、第１円環状隔壁１１ａは径方向内外方に局部的に膨出せず、第１円環状隔壁１１ａの径方向外方に形成される円環状の吸入室１４と、第１円環状隔壁１１ａの径方向内方に形成される円環状の吐出室１５とは局部的に狭幅にならない。従って、冷媒ガスに対する円環状の吸入室１４、吐出室１５の流動抵抗は小さい。従って、斜板式圧縮機１は高性能である。
第１円環状隔壁１１ａにはボルト１８は螺着しないので、第１円環状隔壁１１ａは径方向内外方に局部的に膨出せず、第１円環状隔壁１１ａの径方向外方に形成される円環状の吸入室１４と、第１円環状隔壁１１ａの径方向内方に形成される円環状の吐出室１５とは局部的に狭幅にならない。従って、吸入ポートと、円環状の吸入室１４を介して前記吸入ポートに連通するシリンダボア１７ａとの間の圧力損失の、シリンダボア１７ａ毎の差異は小さく、又吐出ポート１６と、円環状の吐出室１５を介して吐出ポート１６に連通するシリンダボア１７ａとの間の圧力損失の、シリンダボア１７ａ毎の差異は小さい。従って、斜板式圧縮機１は高性能であり低騒音である。
第２円環状隔壁１１ｂの内部空間である円柱状空間１１ｂ″は、クランク室２０に連通しているので、吐出容量制御の為にクランク室２０と吸入室１４、吐出室１５とを連通するガス経路３３ａ、３３ｂを形成する際に、ガス経路３３ａ、３３ｂの一端を、吸入室１４と吐出室１５とに近接する円柱状空間１１ｂ″に連通させることにより、ガス経路３３ａ、３３ｂの経路長を短縮し、ガス経路３３ａ、３３ｂの工作コストを低減させることができる。

シリンダブロック１７をリアハウジング１１に固定するボルト１８の頭部１８ａを主軸２１の支持部材として利用することにより、斜板式圧縮機１が小型化される。
シリンダブロック１７をリアハウジング１１に固定するボルト１８に形成した貫通孔１８ｃは、クランク室２０から吸入室１４へ流出する冷媒ガスから金属粉等の塵芥を除去するためのフィルターを収容する空間として有効利用できる。フィルターを収容する空間を別途形成する場合に比べで、斜板式圧縮機１が小型化される。
ボルト１８を鋼製とすることにより、ボルトの頭部１８ａ或いはボルト本体１８ｂを含んだボルト１８全体を薄肉化して、ボルト１８ひいては斜板式圧縮機１を軽量化できる。ベアリング２５、２６を介して主軸２１を支持するボルト１８を鋼製の主軸２１と同一材料とすることにより、温度変化に伴う軸受部での主軸２１とボルト頭部１８ａとの間の径方向隙間の変化を防止し、ベアリング２５、２６の寿命を延ばすことができる。
フロントハウジング１０、リアハウジング１１、シリンダブロック１７をアルミニウム金製とすることにより、斜板式圧縮機１を軽量化できる。

第１円環状隔壁１１ａの径方向外方に吐出室１５を配設し、第１円環状隔壁１１ａの径方向内方に吸入室１４を配設しても良い。
片頭ピストン３１に代えて、斜板２９の両側で延在する２個のピストンヘッドを有する両頭ピストンを斜板２９に係合させ、一方のピストンが挿入されるシリンダボアを有するシリンダブロックと、当該シリンダブロックに対峙する弁板、吸入弁、吐出弁と、吸入室、吐出室とを追加配設しても良い。この場合、追加配設されるシリンダブロックのハウジングへの固定は、ボルト１８を用いる固定とは異なる態様となる。
貫通孔１８ｃのクランク室２０から離隔する側の端部を閉鎖しても良い。この場合は、クランク室２０は、円柱状空間１１ｂ″の入口部と、ボルト本体１８ｂに形成された雄ねじ１８ｂ′と第２環状囲壁１１ｂ内周面に形成された雌ねじ１１ｂ′との間に形成される螺旋状隙間と、ガス経路３３ａとを介して、吸入室に連通する。ボルト本体１８ｂに形成された雄ねじ１８ｂ′と第２環状囲壁１１ｂ内周面に形成された雌ねじ１１ｂ′との間に形成される螺旋状隙間が絞り装置として機能するので、絞り装置３４ａを省略することができ、部品点数が低減し、斜板式圧縮機１の製造コストが低減する。
ボルト本体１８ｂに形成された雄ねじ１８ｂ′と第２環状囲壁１１ｂ内周面に形成された雌ねじ１１ｂ′との間に形成される螺旋状隙間が、絞り装置３４ｂを形成するように斜板式圧縮機１を構成しても良い。
本発明は斜板にピストンが直接係合する斜板式圧縮機、ピストンが揺動板を介して斜板に係合する揺動式圧縮機等種々のピストン式圧縮機に適用可能である。本発明は可変容量の斜板式圧縮機、揺動式圧縮機、固定容量の斜板式圧縮機、揺動式圧縮機等種々のピストン式圧縮機に適用可能である。

本発明は可変容量、固定容量の斜板式圧縮機、揺動式圧縮機等種々のピストン式圧縮機に適用可能である。

本発明の実施例に係る斜板式圧縮機の断面図である。

符号の説明

１ 斜板式圧縮機
１０ フロントハウジング
１１ リアハウジング
１１ａ 第１円環状隔壁
１１ｂ 第２円環状隔壁
１１ｂ″ 円柱状空間
１４ 吸入室
１５ 吐出室
１７ シリンダブロック
１８ ボルト
２１ 主軸
２９ 斜板
３１ ピストン
３３ａ、３３ｂ ガス経路
３４ａ、３４ｂ 絞り装置

Claims (11)

1. 周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボアが形成された円柱状のシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面側にクランク室を形成する有底円筒状の第１ハウジングと、シリンダブロックの他方の端面側に吸入室と吐出室とを形成する有底円筒状の第２ハウジングと、クランク室内でシリンダボアと平行に延在する主軸と、シリンダボアに挿入され主軸の回転に従動してシリンダボア内で往復動する複数のピストンとを備え、第２ハウジングは、シリンダブロックと同心状に配設され吸入室と吐出室とを区画する円環状の第１隔壁と、第１隔壁の径方向内方で第１隔壁と同心状に配設された円環状の第２隔壁とを有し、第２隔壁の内周面に雌ねじが形成され、クランク室側から第２ハウジングの第２隔壁の雌ねじに螺合するボルトによってシリンダブロックが第２ハウジングに固定されており、第２隔壁の内部空間はクランク室に連通していることを特徴とするピストン式圧縮機。
2. クランク室側端部が開放された円形凹部が前記ボルトの頭部に形成されており、主軸の一端が前記円形凹部に進入し、軸受を介して前記頭部により回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のピストン式圧縮機。
3. 前記ボルトは中空であることを特徴とする請求項２に記載のピストン式圧縮機。
4. 前記ボルトは鋼製であり、シリンダブロックは軽合金製であることを特徴とする請求項２又は３に記載のピストン式圧縮機。
5. 吸入室は第１隔壁の径方向外方に形成され、吐出室は第１隔壁の径方向内方に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のピストン式圧縮機。
6. 吸入室は第１隔壁の径方向内方に形成され、吐出室は第１隔壁の径方向外方に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のピストン式圧縮機。
7. ピストンは、同期回転可能に主軸により支持された斜板に係合する片頭ピストンである特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のピストン式圧縮機。
8. ピストンは同期回転可能に主軸により支持された斜板に係合し、斜板の主軸に対する傾角が可変であり、前記第２隔壁の内部空間と吸入室とを連結するガス経路の途上に第１絞り装置が配設され、前記第２隔壁の内部空間と吐出室とを連結するガス経路の途上に第２絞り装置が配設され、第１絞り装置及び／又は第２絞り装置の開度が可変であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のピストン式圧縮機。
9. 第１絞り装置又は第２絞り装置は、前記第２隔壁の内周面に形成された雌ねじと前記ボルトに形成された雄ねじとの間に形成された螺旋状空間であることを特徴とする請求項８に記載のピストン式圧縮機。
10. 吐出ガスの圧力が超臨界圧力であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のピストン式圧縮機。
11. 吐出ガスが二酸化炭素であることを特徴とする請求項１０に記載のピストン式圧縮機。

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