JP2008180145A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機において、ジャーナルと斜板との間に介在するスペーサの良好な取付状態を確保する。
【解決手段】外周部に雄ねじ２１が形成された円筒部１８ａおよび雄ねじ２１から離間した位置で円筒部１８ａの外周部に設けられたフランジ１８ｂを有し、駆動軸１０に連結されたジャーナル１８と、雄ねじ２１に螺合した雌ねじ２２を有し該螺合によってジャーナル１８に固定され、ピストン２５を往復動させる斜板１９と、フランジ１８ｂおよび斜板１９の間に介在したスペーサ２０と、フランジ１８ｂおよび斜板１９に形成され、スペーサ２０を挟持した一対の支持面１８ｃ，１９ａと、を備え、スペーサ２０は、Ｃリング状に形成されて円筒部１８ａに外嵌され、支持面１８ｃは、円筒部１８ａの軸心に向かうにつれてスペーサ２０から離間するように傾斜している。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷凍サイクル装置等に設けられる圧縮機に関する。

従来、クランク室内に、駆動軸に揺動自在に連結されるジャーナルと、このジャーナルの円筒部に螺合する斜板と、これらのジャーナルと斜板との間に介在するスペーサと、を備えた圧縮機がある（例えば特許文献１）。

この圧縮機では、製作の際に、ジャーナルの円筒部の外周部に旋盤の切削具で雄ねじを形成するが、該切削具が円筒部の奥側まで届かず、その奥側の部分にねじ加工が施されていない。このため、ジャーナルと斜板との間にスペーサを介在させて、ジャーナルの円筒部の雄ねじと斜板に形成された雌ねじとを螺合させて締め込むことにより、スペーサを介してジャーナルおよび斜板を強固に結合するようにしている。
特開２００５−２９１０３１号公報

このような圧縮機では、ジャーナルと斜板との間に介在するスペーサの取付状態が不良であると、ジャーナルと斜板との取付状態も不良となり、圧縮機が損傷するおそれがある。

しかしながら、上記特許文献１には、スペーサの形状に応じたスペーサの詳しい取付構造は、開示されていない。

本発明の目的は、圧縮機において、ジャーナルと斜板との間に介在するスペーサの良好な取付状態を確保することである。

請求項１に記載の発明は、シリンダ室およびクランク室が設けられたハウジングと、前記シリンダ室に往復動可能に収納されたピストンと、前記クランク室に挿入された駆動軸と、外周部に雄ねじが形成され前記駆動軸が挿入された円筒部および前記雄ねじから離間した位置で前記円筒部の外周部に設けられたフランジを有して前記クランク室内に配置され、前記駆動軸に連結されたジャーナルと、前記雄ねじに螺合した雌ねじを有し該螺合によって前記ジャーナルに固定され、前記ジャーナルを介して前記駆動軸に回転駆動されて前記ピストンを往復動させる斜板と、前記フランジおよび前記斜板の間に介在したスペーサと、前記フランジおよび前記斜板に形成され、前記スペーサに当接した状態で該スペーサを挟持した一対の支持面と、を備えた圧縮機において、前記スペーサは、Ｃリング状に形成されて前記円筒部に外嵌され、一対の前記支持面の少なくとも一方は、前記円筒部の軸心に向かうにつれて前記スペーサから離間するように傾斜していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、シリンダ室およびクランク室が設けられたハウジングと、前記シリンダ室に往復動可能に収納されたピストンと、前記クランク室に挿入された駆動軸と、外周部に雄ねじが形成され前記駆動軸が挿入された円筒部および前記雄ねじから離間した位置で前記円筒部の外周部に設けられたフランジを有して前記クランク室内に配置され、前記駆動軸に連結されたジャーナルと、前記雄ねじに螺合した雌ねじを有し該螺合によって前記ジャーナルに固定され、前記ジャーナルを介して前記駆動軸に回転駆動されて前記ピストンを往復動させる斜板と、前記フランジおよび前記斜板の間に介在したスペーサと、前記フランジおよび前記斜板に形成され、前記スペーサに当接した状態で該スペーサを挟持した一対の支持面と、を備えた圧縮機において、前記スペーサは、Ｃリング状に形成されて前記円筒部に外嵌され、一対の前記支持面の少なくとも一方は、粗面処理されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の圧縮機において、前記粗面処理は、研削加工により行なわれることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、シリンダ室およびクランク室が設けられたハウジングと、前記シリンダ室に往復動可能に収納されたピストンと、前記クランク室に挿入された駆動軸と、外周部に雄ねじが形成され前記駆動軸が挿入された円筒部および前記雄ねじから離間した位置で前記円筒部の外周部に設けられたフランジを有して前記クランク室内に配置され、前記駆動軸に連結されたジャーナルと、前記雄ねじに螺合した雌ねじを有し該螺合によって前記ジャーナルに固定され、前記ジャーナルを介して前記駆動軸に回転駆動されて前記ピストンを往復動させる斜板と、前記フランジおよび前記斜板の間に介在したスペーサと、前記フランジおよび前記斜板に形成され、前記スペーサに当接した状態で該スペーサを挟持した一対の支持面と、を備えた圧縮機において、前記スペーサは、Ｃリング状に形成されて前記円筒部に外嵌され、一対の前記支持面の少なくとも一方の周縁部に、前記スペーサの外周部に当接して該スペーサの移動を規制する凸部が形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の圧縮機において、前記スペーサは、断面矩形状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮機において、ジャーナルと斜板との間に介在するスペーサの良好な取付状態を確保することができる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１ないし図６に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る圧縮機を示す断面図、図２は、本実施形態に係るジャーナルと斜板とスペーサを組み立てた状態を示す正面図、図３は、本実施形態に係るジャーナルと斜板とスペーサを組み立てた状態を示す断面図、図４は、図３のＡ部を拡大して示す断面図、図５は、本実施形態に係るスペーサの平面図、図６は、図５のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。本実施形態は、車両用空調装置等の冷凍サイクル装置に設けられる可変容量型斜板式の圧縮機への適用例である。

図１に示すように、圧縮機１は、複数のシリンダ室２（図面では一つが示されている）およびクランク室４が設けられたハウジング５を備えている。このハウジング５は、シリンダ室２が設けられた略円柱状のシリンダブロック５ａと、シリンダブロック５ａの前端面に接合されシリンダブロック５ａとの間にクランク室４を形成するフロントハウジング５ｂと、シリンダブロック５ａの後端側に弁体６を介して接合され、吸入室７および吐出室８を形成するリアハウジング５ｃと、を備えて構成されている。

吸入室７は、外部からシリンダ室２内へ冷媒を吸入するためのものであり、吐出室８は、シリンダ室２内の冷媒を外部へ吐出するためのものである。

シリンダブロック５ａおよびフロントハウジング５ｂの中心部には、駆動軸１０がクランク室４に挿入された状態で配置されている。この駆動軸１０の一端側は、フロントハウジング５ｂのシャフト支持孔１１にベアリング１２を介して支持され、他端側は、シリンダブロック５ａのシャフト支持孔１３にベアリング１４を介して支持されている。

クランク室４内には、駆動軸１０に固設されたドライブプレート１５と、スリーブ１６を介して駆動軸１０に揺動自在に連結されたジャーナル１８と、このジャーナル１８に固定された斜板１９と、ジャーナル１８と斜板１９との間に介在したスペーサ２０と、が設けられている。

ジャーナル１８は、ピン１７によってスリーブ１６に揺動自在に連結されている。図１ないし図４に示すように、ジャーナル１８は、円筒部１８ａを有している。この円筒部１８ａには、駆動軸１０が挿入されている。円筒部１８ａの外周部には、雄ねじ２１が形成されているとともに、雄ねじ２１から離間した位置に環状のフランジ１８ｂが形成されている。ここで、雄ねじ２１は、図示しない旋盤の切削具のねじ切り刃で円筒部１８ａの外周部に形成されるが、フランジ１８ｂから離間した部分までしか該切削具のネジきり刃が届かないため、フランジ１８ｂの近傍にはねじ加工が施されていない。

ジャーナル１８には、ピン２４が形成されている。このピンは、図１に示すように、ドライブプレート１５のヒンジアーム１５ａに形成された弧状の長孔２３と係合している。

斜板１９は、その中央部に雌ねじ２２が形成されている。この雌ねじ２２は、ジャーナル１８の雄ねじ２１に螺合しており、この螺合によって、斜板１９がジャーナル１８に固定されている。

スペーサ２０は、図５および図６に示すように、Ｃリング状に形成されるとともに、断面矩形状に形成されている。スペーサ２０は、図１に示すように、円筒部１８ａに外嵌されている。スペーサ２０は、例えばＳＷＲＨ材等の線材をＣの字形状に湾曲することにより形成される。

スペーサ２０は、図４に示すように、ジャーナル１８のフランジ１８ｂと斜板１９との相互の対向部に形成された一対の支持面１８ｃ，１９ａに当接された状態でこれら支持面１８ｃ，１９ａに挟持されている。フランジ１８ｂの支持面１８ｃは、円筒部１８ａの軸心に向かうにつれてスペーサ２０から離間するように傾斜している。一方、斜板１９の支持面１９ａは、円筒部１８ａの軸心に対して直交している。

シリンダ室２には、ピストン２５が往復動可能に収納されている。このピストン２５は、斜板１９を挟んだ一対のシュー２６を介して斜板１９に連結されている。

また、冷媒の吐出容量を可変とするためにクランク室４と吸入室７とを常時連通する抽気通路（図示せず）、クランク室４と吐出室８とを連通する給気通路（図示せず）、給気通路を開閉する圧力制御手段２７とからなる圧力制御機構が設けられている。

このような構成の圧縮機１においては、図示しない駆動源によって駆動軸１０が回転駆動され、この駆動軸１０に斜板１９が回転駆動されることによって、斜板１９が、ジャーナル１８を介してピストン２５を往復動させる。このピストン２５の往復動によって、吸入室７を介して外部からシリンダ室２内へ冷媒を吸入し、シリンダ室２内の冷媒を圧縮した後、その圧縮冷媒をシリンダ室２から吐出室８を介して外部へ吐出する。

そして、本実施形態にあっては、圧縮機１の組み立ての際に、ジャーナル１８と斜板１９との間にスペーサ２０を介在させて、ジャーナル１８の雄ねじ２１と斜板１９の雌ねじ２２とを螺合させて締め込むことにより、スペーサ２０を介してジャーナル１８および斜板１９を結合する。このとき、ジャーナル１８の支持面１８ｃおよび斜板１９の支持面１９ａによって、スペーサ２０に、ジャーナル１８の円筒部１８ａの軸方向に沿った圧縮荷重が作用する。この圧縮荷重は、スペーサ２０をその径方向に開こうとする。このとき、本実施形態では、ジャーナル１８の支持面１８ｃが、円筒部１８ａの軸心に向かうにつれてスペーサ２０から離間するように傾斜しているので、支持面１８ｃによってスペーサ２０のその径方向への移動が規制され、スペーサ２０がその径方向に開くことを抑制することができる。したがって、スペーサ２０が適正な位置で取り付けられ、スペーサ２０の良好な取付状態を確保することができる。

また、本実施形態のスペーサ２０は、線状部材を折り曲げ加工して形成されるので、板状の素材を用いて内外径プレス打ち抜き加工で製作されるＯリング状のスペーサ（図示せず）に比べて、歩留まりが良いため、スペーサ２０の製作コストの低減を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。なお、本実施形態にかかる圧縮機１Ａは、上記第１の実施形態にかかる圧縮機１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態の圧縮機１Ａでは、斜板１９の支持面１９ａが、ジャーナル１８の円筒部１８ａの軸心に向かうにつれてスペーサ２０から離間している一方、ジャーナル１８の支持面１８ｃは、円筒部１８ａの軸心に対して直交している点が、第１の実施形態に対して異なる。

このような構成の圧縮機１Ａにあっては、圧縮機１Ａの組み立ての際に、ジャーナル１８の支持面１８ｃおよび斜板１９の支持面１９ａによって、スペーサ２０に、ジャーナル１８の円筒部１８ａの軸方向に沿った圧縮荷重が作用した時、第１の実施形態と同様に、支持面１９ａによってスペーサ２０のその径方向への移動が規制され、スペーサ２０がその径方向に開くことを抑制することができる。したがって、スペーサ２０が適正な位置で取り付けられ、スペーサ２０の良好な取付状態を確保することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図８に基づいて説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。なお、本実施形態にかかる圧縮機１Ｂは、上記第１の実施形態にかかる圧縮機１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態の圧縮機１Ｂでは、ジャーナル１８の支持面１８ｃが、粗面処理されている点と、ジャーナル１８の支持面１８ｃおよび斜板１９の支持面１９ａが、共にジャーナル１８の円筒部１８ａの軸心に対して直交している点とが第１の実施形態に対して異なる。

支持面１８ｃの粗面処理は、研削加工によって行なわれる。研削加工としては、例えばショットブラスト、サンドブラスト、硬質ブラシによるブラッシング等である。

このような構成の圧縮機１Ｂにあっては、圧縮機１Ｂの組み立ての際に、ジャーナル１８の支持面１８ｃおよび斜板１９の支持面１９ａによって、スペーサ２０に、ジャーナル１８の円筒部１８ａの軸方向に沿った圧縮荷重が作用した時、スペーサ２０が外径方向へ開こうとすると、粗面処理された支持面１８ｃによってスペーサ２０に大きな摩擦抵抗が働くので、スペーサ２０のその径方向への移動が規制され、スペーサ２０がその径方向に開くことを抑制することができる。したがって、スペーサ２０が適正な位置で取り付けられ、スペーサ２０の良好な取付状態を確保することができる。

なお、粗面処理は、一対の支持面１８ｃ，１９ａの少なくとも一方に施されていれば良いが、斜板１９が比較的滑りやすい材質から形成されたり表面コーティング加工が施されている場合には、上記のようにジャーナル１８の支持面１８ｃに粗面処理を施すことが好ましい。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図９に基づいて説明する。図９は、本発明の第４の実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。なお、本実施形態にかかる圧縮機１Ｃは、上記第１の実施形態にかかる圧縮機１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態の圧縮機１Ｃでは、ジャーナル１８の支持面１８ｃの周縁部に、スペーサ２０の外周部に当接してスペーサ２０の移動を規制する円環状の凸部１８ｄが設けられている点が第１の実施形態に対して異なる。また、本実施形態では、フランジ１８ｂの支持面１８ｃおよび斜板１９の支持面１９ａは、共に円筒部１８ａの軸心に対して直交している。

このような構成の圧縮機１Ｃにあっては、圧縮機１Ｃの組み立ての際に、ジャーナル１８の支持面１８ｃおよび斜板１９の支持面１９ａによって、スペーサ２０に、ジャーナル１８の円筒部１８ａの軸方向に沿った圧縮荷重が作用した時、スペーサ２０の移動がスペーサ２０と凸部１８ｄとの当接によって規制されるので、スペーサ２０がその径方向に開くことを抑制することができる。したがって、スペーサ２０が適正な位置で取り付けられ、スペーサ２０の良好な取付状態を確保することができる。

なお、本実施形態では、支持面１８ｃに凸部１８ｄが設けられた例を説明したが、凸部１８ｄは、支持面１８ｃ，１９ａの両方や支持面１９ａだけに設けられていても良い。

また、本発明は、上記各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る圧縮機を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るジャーナルと斜板とスペーサを組み立てた状態を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るジャーナルと斜板とスペーサを組み立てた状態を示す断面図である。 図３のＡ部を拡大して示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るスペーサの平面図である。 図５のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る圧縮機の一部を示す断面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 圧縮機
２ シリンダ室
４ クランク室
５ ハウジング
１０ 駆動軸
１８ ジャーナル
１８ａ 円筒部
１８ｂ フランジ
１８ｃ 支持面
１８ｄ 凸部
１９ 斜板
１９ａ 支持面
２０ スペーサ
２１ 雄ねじ
２２ 雌ねじ
２５ ピストン

Claims (5)

1. シリンダ室（２）およびクランク室（４）が設けられたハウジング（５）と、
   前記シリンダ室（２）に往復動可能に収納されたピストン（２５）と、
   前記クランク室（４）に挿入された駆動軸（１０）と、
   外周部に雄ねじ（２１）が形成され前記駆動軸（１０）が挿入された円筒部（１８ａ）および前記雄ねじ（２１）から離間した位置で前記円筒部（１８ａ）の外周部に設けられたフランジ（１８ｂ）を有して前記クランク室（４）内に配置され、前記駆動軸（１０）に連結されたジャーナル（１８）と、
   前記雄ねじ（２１）に螺合した雌ねじ（２２）を有し該螺合によって前記ジャーナル（１８）に固定され、前記ジャーナル（１８）を介して前記駆動軸（１０）に回転駆動されて前記ピストン（２５）を往復動させる斜板（１９）と、
   前記フランジ（１８ｂ）および前記斜板（１９）の間に介在したスペーサ（２０）と、
   前記フランジ（１８ｂ）および前記斜板（１９）に形成され、前記スペーサ（２０）に当接した状態で該スペーサ（２０）を挟持した一対の支持面（１８ｃ，１９ａ）と、
   を備えた圧縮機において、
   前記スペーサ（２０）は、Ｃリング状に形成されて前記円筒部（１８ａ）に外嵌され、
   一対の前記支持面（１８ｃ，１９ａ）の少なくとも一方は、前記円筒部（１８ａ）の軸心に向かうにつれて前記スペーサ（２０）から離間するように傾斜していることを特徴とする圧縮機。
2. シリンダ室（２）およびクランク室（４）が設けられたハウジング（５）と、
   前記シリンダ室（２）に往復動可能に収納されたピストン（２５）と、
   前記クランク室（４）に挿入された駆動軸（１０）と、
   外周部に雄ねじ（２１）が形成され前記駆動軸（１０）が挿入された円筒部（１８ａ）および前記雄ねじ（２１）から離間した位置で前記円筒部（１８ａ）の外周部に設けられたフランジ（１８ｂ）を有して前記クランク室（４）内に配置され、前記駆動軸（１０）に連結されたジャーナル（１８）と、
   前記雄ねじ（２１）に螺合した雌ねじ（２２）を有し該螺合によって前記ジャーナル（１８）に固定され、前記ジャーナル（１８）を介して前記駆動軸（１０）に回転駆動されて前記ピストン（２５）を往復動させる斜板（１９）と、
   前記フランジ（１８ｂ）および前記斜板（１９）の間に介在したスペーサ（２０）と、
   前記フランジ（１８ｂ）および前記斜板（１９）に形成され、前記スペーサ（２０）に当接した状態で該スペーサ（２０）を挟持した一対の支持面（１８ｃ，１９ａ）と、
   を備えた圧縮機において、
   前記スペーサ（２０）は、Ｃリング状に形成されて前記円筒部（１８ａ）に外嵌され、
   一対の前記支持面（１８ｃ，１９ａ）の少なくとも一方は、粗面処理されていることを特徴とする圧縮機。
3. 前記粗面処理は、研削加工により行なわれることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
4. シリンダ室（２）およびクランク室（４）が設けられたハウジング（５）と、
   前記シリンダ室（２）に往復動可能に収納されたピストン（２５）と、
   前記クランク室（４）に挿入された駆動軸（１０）と、
   外周部に雄ねじ（２１）が形成され前記駆動軸（１０）が挿入された円筒部（１８ａ）および前記雄ねじ（２１）から離間した位置で前記円筒部（１８ａ）の外周部に設けられたフランジ（１８ｂ）を有して前記クランク室（４）内に配置され、前記駆動軸（１０）に連結されたジャーナル（１８）と、
   前記雄ねじ（２１）に螺合した雌ねじ（２２）を有し該螺合によって前記ジャーナル（１８）に固定され、前記ジャーナル（１８）を介して前記駆動軸（１０）に回転駆動されて前記ピストン（２５）を往復動させる斜板（１９）と、
   前記フランジ（１８ｂ）および前記斜板（１９）の間に介在したスペーサ（２０）と、
   前記フランジ（１８ｂ）および前記斜板（１９）に形成され、前記スペーサ（２０）に当接した状態で該スペーサ（２０）を挟持した一対の支持面（１８ｃ，１９ａ）と、
   を備えた圧縮機において、
   前記スペーサ（２０）は、Ｃリング状に形成されて前記円筒部（１８ａ）に外嵌され、
   一対の前記支持面（１８ｃ，１９ａ）の少なくとも一方の周縁部に、前記スペーサ（２０）の外周部に当接して該スペーサ（２０）の移動を規制する凸部（１８ｄ）が形成されていることを特徴とする圧縮機。
5. 前記スペーサ（２０）は、断面矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の圧縮機。

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