JP2010090722A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧使用条件に対しても、ピストンブリッジ部を大型化することなく、ピストンのバランスが取りやすい構造を採用でき、かつ、フロントハウジング側についても特に厚肉の形態や応力集中しやすい形態を採ることなく、軽量で耐圧強度の高い構造を採用でき、しかも、容易に高精度の優れた組立性を達成できる圧縮機の構造を提供する。
【解決手段】円筒状のフロントハウジングと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でクランク室が形成され、各シリンダボアに往復動自在に挿入されたピストンのクランク室側端部に、クランク室内に軸方向と平行に形成されたピストン係合面に当接されるピストン自転阻止部が形成された圧縮機において、ピストン自転阻止部とフロントハウジングの内周面との間に、クランク室を軸方向に貫通して延びる内挿部材を設け、該内挿部材によってピストン係合面を形成したことを特徴とする圧縮機。
【選択図】図４

Description

本発明は、クランク室を貫通する部材により形成されるピストン係合面への当接によりピストンの自転を阻止するピストン自転阻止部が、ピストンに設けられている圧縮機に関する。

従来から、例えば図１９に示すように、前端部開放型のフロントハウジング１０１とシリンダブロック１０２とでクランク室１０３が形成され、シリンダブロック１０２に形成されたシリンダボア１０４に往復動自在に挿入されたピストン１０５のクランク室１０３側端部が図示例の如くブリッジ部１０６に形成され、ブリッジ部１０６内に保持された一対のシュー１０７と、駆動軸１０８とともに回転される斜板１０９との摺接を介して、斜板１０９の回転運動がピストン５の往復動に変換される斜板式圧縮機１１０が知られている。図示例では、斜板１０９の傾斜角がヒンジ機構１１１を介して変角可能な可変容量型の斜板式圧縮機に構成されているが、斜板の傾斜角が一定の固定容量型の斜板式圧縮機も知られている。そして、このような圧縮機１１０においては、ピストン１０５の自転を阻止するために、ピストン１０５のクランク室１０３側端部に、図示例では上記ブリッジ部１０６の圧縮機径方向外周面側に、フロントハウジング１０１の内周面に摺動可能に当接することによりピストン１０５の自転を阻止するピストン自転阻止部１１２を形成した構造が知られている。この自転阻止部１１２は、例えば、上記ブリッジ部１０６を圧縮機の径方向に拡大し、該拡大された部分の外周面がフロントハウジング１０１の内周面に摺動可能に当接されることにより構成されている。

このようなピストン自転阻止部１１２を備えた圧縮機においては、下記のような問題が残されている。とくに、被圧縮流体として二酸化炭素冷媒を用いる場合には、従来のＲ１３４ａ冷媒と同等な冷房性能を出すための圧縮機吐出量は小さくなるため、例えば図２０に図１９の圧縮機１１０の横断面に相当する図を示すように、シリンダボアのＰＣＤ（ピッチ円径）１２１は比較的小さい径となる。一方、作動圧力はＲ１３４ａ冷媒に比べて二酸化炭素冷媒の方が大きいため、筐体を締結するボルト類はサイズが大きくなる傾向となる。このため、図示例の如く特に締結ボルト１２２がクランク室１０３の内部を通る通し構造の圧縮機の場合、ピストン１０５の自転阻止部１１２とこれが当接するクランク室内壁面（図示例の場合、フロントハウジング１０１の内周面）までの距離が大きくなって空間１２３が形成されやすく、従来構造においては、ピストンブリッジ部１０６が大型化したり筐体側に複雑な形状が採用されたりしていた。

すなわち、従来構造においては、例えば図２１に示すように、自転阻止部外周側空間を解消するために、ピストンブリッジ部１３１を径方向に拡大し、その外周面側に形成される自転阻止部１３２をフロントハウジング１０１の内周面と当接させるようにしている。しかしこのような構造では、ピストン１０５が重くなり、とくにピストンブリッジ部１３１の重量が増加するので、ピストン１０５全体のバランスが取りづらくなる。また、ピストン１０５の円筒部に対してブリッジ部１３１の偏肉が大きくなるので、鍛造工法などでは製作しづらくなる。

また、例えば図２２に示すように、フロントハウジング１４１の内壁面のうちボルト１２２間の範囲の壁面１４２のみを中心方向に突出させ、その壁面１４２にピストン自転阻止部１４３を当接させるようにした構造も知られている（例えば、特許文献１）。しかしこのような構造では、ハウジング１４１のボルト１２２を逃げている凹部１４４に応力が集中しやすく、二酸化炭素冷媒を用いる場合のような高圧に対して、必要な耐圧強度を確保しづらいという問題が残されている。また、フロントハウジング１４１の横断面形状が複雑な形状となり、かつ、突出壁面１４２部分まで含めると厚肉形態となるので、鍛造工法などによる製造がしづらくなる。

また、例えば図２３に示すように、フロントハウジング１５１の内壁面のうちボルト１２２間の範囲の壁面にリブ状の突起１５２を中心方向に突出させ、そのリブ状突起１５２にピストン自転阻止部１５３を当接させるようにした構造も知られている。しかしこのような構造では、リブ状突起１５２の付け根部に応力が集中しやすく、やはり、二酸化炭素冷媒を用いる場合のような高圧に対して、必要な耐圧強度を確保しづらいという問題が残されている。また、この場合にも、フロントハウジング１５１の横断面形状が複雑な形状となり、かつ、リブ状突起１５３部分まで含めると厚肉形態となるので、鍛造工法などによる製造がしづらくなる。
特開２００１−３３６４７６号公報

そこで本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点に着目し、二酸化炭素冷媒を用いる場合のような高圧使用条件に対しても、ピストン自転阻止部を形成するピストンブリッジ部を大型化することなく、ピストンのバランスが取りやすい構造を採用でき、かつ、ピストン自転阻止部に当接されるフロントハウジング側についても特に厚肉の形態や応力集中しやすい形態を採ることなく、軽量で耐圧強度が高く、かつ製造しやすい構造を採用でき、しかも、容易に高精度に組立を行うことができる優れた組立性を達成できる圧縮機の構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、円筒状の壁を有するフロントハウジングと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でクランク室が形成され、各シリンダボアに往復動自在に挿入されたピストンのクランク室側端部に、クランク室内に軸方向と平行に形成されたピストン係合面に当接されることによりピストンの自転を阻止するピストン自転阻止部が形成された圧縮機において、前記ピストン自転阻止部と前記フロントハウジングの内周面との間に、前記クランク室を軸方向に貫通して延びる前記フロントハウジングとは別体の内挿部材を設け、該内挿部材によって前記ピストン自転阻止部が当接される前記ピストン係合面を形成したことを特徴とするものからなる。

この本発明に係る圧縮機においては、内挿部材がピストン自転阻止部とフロントハウジングの内周面の間に設けられ、クランク室内において軸方向に延びるように配置されることにより、ピストン自転阻止部が当接されるピストン係合面が形成される。すなわち、外周面側にピストン自転阻止部が形成されるピストンブリッジ部と、従来構造においてピストン自転阻止部への当接面を形成していたフロントハウジングの内周面との間に内挿部材が位置することになり、その内挿部材の表面の一部がピストン係合面として形成される。したがって、ピストン自転阻止部を形成するピストンブリッジ部を圧縮機径方向に拡大しなくても、ピストン自転阻止部が容易にピストン係合面に当接でき、それによって所望のピストン自転阻止機能が発揮されることになる。ピストンブリッジ部の大型化防止により、ピストン全体として重くならず、バランスが取りやすい構造を採用できる。また、ピストンブリッジ部の偏肉代が小さくなるので、鋳造工法などで製造しやすくなる。また、フロントハウジングとは別体の内挿部材を用いてピストン自転阻止構造が構成されているので、フロントハウジング側を特に厚肉にする必要や応力集中しやすい中心部に向けて突出した構造を採る必要はなくなり、フロントハウジング側についても、薄肉軽量で耐圧強度、耐久性が高く、鍛造工法などを採用して製造しやすい構造を採用できる。また、フロントハウジングにはピストン摺動面を形成する必要がなくなるので、フロントハウジングの材料の選定に自由度が増えることにもなる。さらに、内挿部材はフロントハウジングとは別体の部材であるので、容易に高精度の加工が可能であり、優れた組立性を達成することもできる。

上記本発明に係る圧縮機においては、後述の実施態様に具体的に示すように、上記内挿部材が、クランク室内において周方向に配列された複数の棒状部材もしくは板状部材からなる構造、または、クランク室内において周方向に環状に延びる環状部材からなる構造を採用できる。いずれの構造を採用するかは、製造の容易性や、製造コスト、さらには内挿部材による重量増加の許容度合等を考慮して決めればよい。さらに、上記内挿部材によって形成される上記ピストン係合面が、クランク室内における周方向において、各ピストン自転阻止部の位置に対応させて配置されることが好ましい。とくに、内挿部材が複数の部材からなる場合においては、内挿部材を必要最小限の位置にのみ断続的に配置することにより、内挿部材による重量増加を最小限に抑えることが可能である。

また、上記本発明に係る圧縮機においては、上記内挿部材の内周面側と外周面側とに同圧のクランク室内の圧力がかかるように形成されていることが好ましい。つまり、内挿部材がピストン自転阻止部とフロントハウジングの内周面との間に設けられることにより、該内挿部材の内周面側にはクランク室内の圧力がかかることになるが、内挿部材の外周面側にも同圧のクランク室内圧力がかかるように構成されていることが好ましい。このように構成すれば、内挿部材の内外周面側で圧力差がないことから、内挿部材はピストンからの自転阻止力のみを受ければよいことになり、内挿部材を比較的薄い材料（例えば、３〜６ｍｍ程度の厚さの材料）で形成できる。その結果、内挿部材を設けることによる圧縮機の大型化や重量増加、および材料コストの増加を小さく抑えることができる。とくに、内挿部材をフロントハウジングとシリンダブロックによって挟持する構成を採用すれば、内挿部材をクランク室内に安定的に保持可能となる。また、ピストン自転阻止部が当接されるピストン係合面を形成する内挿部材において、内周面側と外周面側にかかる圧力の差がなくなるので、クランク室内の圧力が変化することによる当接面の変形がなくなる。その結果、ピストンが円滑に運動できるようになるので、耐久性の向上が助長され、騒音の発生が低減される。

また、上記本発明に係る圧縮機において、上記フロントハウジングが上記シリンダブロックに通しボルトを介して締結されている場合には、上記内挿部材により形成される上記ピストン係合面は、クランク室内の周方向において、前記通しボルトの位置から外れた位置に配置されていればよい。例えば、周方向において互いに隣接するピストン自転阻止部の間に通しボルトが配置されるように、ピストン係合面を配置すればよい。このように構成すれば、ボルトＰＣＤ（ピッチ円径）を比較的大きく設定することが可能になり、とくに斜板式圧縮機において、圧縮機全体の大型化を抑えつつ、クランク室内のフロント側に配置されるスラストベアリングや、クランク室内における斜板変角機構を大型化することが可能になって、圧縮機の耐久性や制御性の向上をはかることが可能となる。

このような本発明に係る圧縮機の構造は、基本的にピストン自転阻止部とそれが当接されるピストン係合面が必要とされるあらゆる圧縮機に適用可能であるが、とくに、本発明は、上記圧縮機が、フロントハウジングの前部側からクランク室内へと挿通された駆動軸と、該駆動軸に対し傾斜され該駆動軸とともに回転される斜板と、該斜板に摺接され該斜板の回転運動を前記ピストンの往復動に変換する運動変換機構とを備えた斜板式圧縮機からなる場合に好適なものである。斜板式圧縮機としては、斜板の傾斜角が可変の可変容量型斜板式圧縮機、斜板の傾斜角が固定の固定容量型斜板式圧縮機のいずれにも、本発明は適用可能である。

また、被圧縮流体としてはとくに限定されないが、本発明は、耐圧性の要求される、冷媒を圧縮する圧縮機に好適である。とくに、前述の如く高圧条件で使用される、二酸化炭素冷媒を圧縮する圧縮機に、本発明は好適である。

このように、本発明に係るピストン自転阻止構造を備えた圧縮機によれば、内挿部材をピストン自転阻止部とフロントハウジングの内周面の間に設け、クランク室内において軸方向に延びるように配置することにより、ピストン自転阻止部が当接されるピストン係合面を形成したので、ピストン自転阻止部を形成するピストンブリッジ部を大型化することなく、ピストン全体についてバランスが取りやすい構造を採用でき、フロントハウジング側についても特に厚肉の形態や応力集中しやすい形態を採ることなく、軽量で耐圧強度の高い構造を採用でき、かつ、組立性に優れた、二酸化炭素冷媒を用いる場合のような高圧使用に最適な圧縮機を実現できる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は、本発明の第１実施態様に係る圧縮機、とくに車両用空調装置の冷凍回路に用いて好適な圧縮機を示しており、図１は縦断面図、図２は図１の圧縮機におけるフロントハウジングの内部をシリンダブロック側の開口部から見た図、図３は図１の圧縮機におけるシリンダブロックのクランク室側端面を示す図、図４は図１の圧縮機における内挿部材としての棒状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図、をそれぞれ示している。また、図５は図１の圧縮機に用いられる棒状部材を示している。

本実施態様に係る圧縮機は、図１に示すように、可変容量型の冷媒圧縮用斜板式圧縮機１からなり、フロントハウジング２と、シリンダブロック３と、シリンダヘッド４とが、通しボルト５によって締結された構造を有している。有底円筒状に形成されたフロントハウジング２とシリンダブロック３とでクランク室６が形成され、クランク室６内には、開放型に形成されたフロントハウジング２の前端部側から駆動軸７が挿通されており、駆動軸７には、プーリ８、電磁クラッチ９を介して外部から回転駆動力が伝達されるようになっている。駆動軸７には、クランク室６内において、ヒンジ機構１０を介して、斜板１１が一体的に回転可能にかつ傾斜角を変角可能に連結されている。円柱状のシリンダブロック３には、複数のシリンダボア１２が形成されており、各シリンダボア１２には往復動自在にピストン１３が挿入されている。各ピストン１３のクランク室６側端部には、軸方向にわたって二股形状に形成されたピストンブリッジ部１４が形成されており、該ピストンブリッジ部１４内には、一対のシュー１５が保持されている。この一対のシュー１５は、斜板１１の外周部の両側面に摺接され、該摺接を介して、斜板１１の回転運動がピストン１３の往復動に変換されるようになっている。ヒンジ機構１０の一端側は駆動軸７に固定されたロータ１６に連結されており、ロータ１６の背面側とフロントハウジング２の内面との間にはフロントスラストベアリング１７が設けられており、ピストン１３からの圧縮反力を受けることができるようになっている。シリンダヘッド４内には、吸入室１８と吐出室１９が形成されており、吸入ポート２０から吸入室１８内に吸入された冷媒が、弁板２１に形成された吸入孔２２を通してシリンダボア１２に吸入され、ピストン１３の圧縮行程動作によって圧縮された後、圧縮冷媒が弁板２１に形成された吐出孔２３を通して吐出室１９内に吐出され、そこから吐出ポート２４を通して外部回路に送られるようになっている。

各ピストン１３のピストンブリッジ部１４の外周面側には、図４に示すように、クランク室６内に面するピストン係合面３５ａに当接されることによりピストン１３の自転を阻止するピストン自転阻止部３１が形成されている。図３および図４における３２は、シリンダボア１２のＰＣＤ（ピッチ円径）を示している。上記シリンダブロック３においては、図４にも示すように、ピストン自転阻止部３１とフロントハウジング２の間に本発明における内挿部材としての棒状部材３３ａが配置され、棒状部材３３ａの内周面側にピストン係合面３５ａが形成されている。棒状部材３３ａの軸方向両端は、フロントハウジング２およびシリンダブロック３にそれぞれ設けられた非貫通孔５１ａ、５１ｂ（図２、図３に図示）に挿入または圧入されて係合固定され、クランク室６を軸方向に貫通して延びるように配置されている。本実施態様においてピストン係合面３５ａは、クランク室６内において周方向に配列されており、図４に示すように、上記通しボルト５の位置から外れた位置に形成されている。また、上記棒状部材３３ａの外周面とフロントハウジング２の内周面との間には、組立時に棒状部材３３ａがフロントハウジング２の円筒部に円滑に挿入されるように、僅かな隙間が形成されており、棒状部材の内周面と外周面とに同圧のクランク室内圧力がかかるようになっている。フロントハウジング２とシリンダブロック３との間のシールは、突き合わせ部に適当なシール材を介装したシール部３６（図１に図示）によって達成されている。

このように構成された第１実施態様に係る圧縮機１においては、ピストン自転阻止部３１とフロントハウジング２の間に、クランク室６を軸方向に貫通して延びる棒状部材が、クランク室内において周方向に複数配列されているので、フロントハウジング２の内周面はピストン摺動面に形成される必要がない。また、この棒状部材は、ピストンブリッジ部１４とフロントハウジング２の内周面との間に位置されるので、ピストン自転阻止部３１を形成するピストンブリッジ部１４を圧縮機径方向に拡大する必要はなくなり、かつ、フロントハウジング２側についても特に厚肉にしたり応力集中しやすい中心部に向けて突出した構造を採る必要はなくなる。ピストンブリッジ部１４の大型化防止により、ピストン全体として重くならず、かつ、バランスが取りやすい構造を採用でき、しかも、ピストンブリッジ部１４による偏肉が小さくなるので、鍛造工法などで製造しやすくなる。また、フロントハウジング２についても、重量増加を抑えた軽量の、かつ、応力集中箇所の生じにくい簡素な横断面形状の、二酸化炭素冷媒使用の場合にも好適な耐圧強度の高い構造を採用できるとともに、フロントハウジング２にピストン摺動面を形成する必要がないことから、フロントハウジング２の材料選定に自由度が増え、シリンダブロック３に比べ、より安価な材料や、より製造し易い材料の選択が可能になる。また、棒状部材はフロントハウジングと別体に形成されるので、高精度の加工が可能であり、優れた組立性を達成できる。

また、棒状部材３３ａの内周面と外周面とに同圧のクランク室６内の圧力がかかり、棒状部材３３ａの内外周面側で圧力差がないことから、棒状部材３３ａは基本的にピストン自転阻止力のみを受ければよいことになり、棒状部材３３ａを比較的小径の材料（例えば、３〜６ｍｍ程度の外径の材料）で形成することができる。その結果、棒状部材３３ａを設けることによる圧縮機１の大型化や重量増加、および材料コストの増加を小さく抑えることができる。また、ピストン自転阻止部３１が当接されるピストン係合面３５ａを形成する棒状部材３３ａにおいて、内周面側と外周面側にかかる圧力の差がなくなるので、クランク室内の圧力が変化することによる当接面の変形がなくなる。その結果、ピストンが円滑に運動できるようになるので、耐久性の向上が可能になり、騒音の発生が低減される。

また、上記実施態様では、図３〜図４に示したように、通しボルト５と棒状部材３３ａとの干渉を回避しつつ、通しボルト５のＰＣＤ（ピッチ円径）を最大限大きくするようにした配置、構造が採用されているので、圧縮機１全体の大型化を抑えつつ、クランク室６内のフロントスラストベアリング１７やクランク室６内における斜板変角機構の大型化が可能になり、圧縮機１の耐久性や制御性の向上をはかることが可能となる。

図６〜図１０は、本発明の第２実施態様に係る圧縮機を示しており、図６は縦断面図、図７は図６の圧縮機におけるフロントハウジングの内部をシリンダブロック側の開口部から見た図、図８は図６の圧縮機におけるシリンダブロックのクランク室側端面を示す図、図９は図６の圧縮機における環状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図、をそれぞれ示している。また、図１０は図６の圧縮機に用いられる環状部材を示している。図６〜図９に示した第２実施態様に係る圧縮機４１においては、内挿部材が薄肉の環状部材からなる点が、前述の第１実施態様において内挿部材が棒状部材であった点と異なっており、その他の部分の構造は前述の第１実施態様と実質的に同等であるので、図１〜図４に示したのと同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第２実施態様に係る圧縮機４１においては、図９に示すように、ピストン自転阻止部３１とフロントハウジング２の間に、クランク室内において周方向に環状に延びる環状部材３３ｂが内挿され、環状部材３３ｂの内周面側にピストン係合面３５ｂが形成されている。環状部材３３ｂの軸方向両端は、フロントハウジング２およびシリンダブロック３にそれぞれ設けられた非貫通溝５２ａ、５２ｂおよび座繰り部５３ａ、５３ｂ（図７、図８に図示）に挿入または圧入されて係合固定され、クランク室６を軸方向に貫通して延びるように配置されている。環状部材３３ｂには、非貫通溝５２ａ、５２ｂにガイドされてピストン自転阻止部３１と当接する部位が形成されるとともに、座繰り部５３ａ、５３ｂにガイドされて通しボルト５の外周側に、通しボルト５から逃げて部分的に張り出す部位が形成されている。すなわち、環状部材３３ｂの内周面側に形成されているピストン係合面３５ｂは、クランク室６内における周方向において、ピストン自転阻止部３１の位置に対応させて配置され、かつ、通しボルト５の位置から外れた位置に配置されている。

このような第２実施態様に係る圧縮機４１において、環状部材３３ｂは薄肉に構成されていることから曲げ加工が容易である。従って、ピストン係合面３５ｂの位置のいかんによらず、通しボルト５のＰＣＤが比較的大きくなるような形状を形成することが可能である。とくに斜板式圧縮機においては、圧縮機全体の大型化を抑えつつ、クランク室内のフロント側に配置されるスラストベアリングや、クランク室内における斜板変角機構を大型化することが可能になって、圧縮機の耐久性や制御性の一層の向上をはかることが可能となる。その他の構成、作用効果は、前述の第１実施態様に準じる。

図１１〜図１５は、本発明の第３実施態様に係る圧縮機を示しており、図１１は縦断面図、図１２は図１１の圧縮機におけるフロントハウジングの内部をシリンダブロック側の開口部から見た図、図１３は図１１の圧縮機におけるシリンダブロックのクランク室側端面を示す図、図１４は図１１の圧縮機における環状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図、をそれぞれ示している。また、図１５は図１１の圧縮機に用いられる環状部材を示している。図１１〜図１４に示した第３実施態様に係る圧縮機４２においては、内挿部材としての環状部材が比較的厚肉に構成されている点が、前述の第２実施態様において環状部材が比較的薄肉に構成されていた点で異なっており、その他の部分の構造は前述の第１実施態様と実質的に同等であるので、その他の部分については図６〜図９に示したのと同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第３実施態様に係る圧縮機４２においては、図１４に示すように、ピストン自転阻止部３１とフロントハウジング２の間に、クランク室内において周方向に環状に延びる環状部材３３ｃが内挿され、環状部材３３ｃの内周面側にピストン係合面３５ｃが形成されている。環状部材３３ｃの軸方向両端は、フロントハウジング２およびシリンダブロック３にそれぞれ設けられた非貫通溝５２ａ、５２ｂ（図１２、図１３に図示）に挿入または圧入されて係合固定され、クランク室６を軸方向に貫通して延びるように配置されている。環状部材３３ｃには、非貫通溝５２ａ、５２ｂにガイドされてピストン自転阻止部３１と当接する部位が形成されるとともに、通しボルト５の外周側に沿って部分的に薄肉の部位が形成されている。すなわち、環状部材３３ｃの内周面側に形成されているピストン係合面３５ｃは、クランク室６内における周方向において、ピストン自転阻止部３１の位置に対応させて配置され、かつ、通しボルト５の位置から外れた位置に配置されている。

このような第３実施態様に係る圧縮機４２において、環状部材３３ｃは全体的に比較的厚肉に構成されていることから、ピストン係合面３５ｃの強度が確保されている。さらに、環状部材３３ｃの薄肉の部位に通しボルト５が挿通されるようにすれば、通しボルト５のＰＣＤを比較的大きく設定することが可能になる。環状部材３３ｃの製造方法としては、厚さが一様な円環状部材から、通しボルト５と干渉する部分だけを除肉加工して製造する方法のほか、鋳造により成型加工して製造する方法が挙げられる。その他の構成、作用効果は、前述の第２実施態様に準じる。

図１６〜図１８は、本発明の第４実施態様に係る圧縮機を示しており、図１６は縦断面図、図１７は図１６の圧縮機における環状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図、をそれぞれ示している。また、図１８は図１６の圧縮機に用いられる板状部材を示している。なお、図１６の圧縮機におけるシリンダブロック側の開口部から見たフロントハウジングの内部、およびシリンダブロックのクランク室側端面は、それぞれ図１２および図１３に示したものと実質的に同じである。図１６および図１７に示した第４実施態様に係る圧縮機４３においては、内挿部材が横断面円弧状の板状部材からなる点が、前述の第３実施態様において内挿部材が比較的厚肉の環状部材であった点で異なっており、その他の部分の構造は前述の第３実施態様と実質的に同等であるので、その他の部分については図１１〜図１４に示したのと同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第４実施態様に係る圧縮機４３においては、図１７に示すように、ピストン自転阻止部３１とフロントハウジング２の間に、クランク室６を軸方向に貫通して延びる板状部材３３ｄが、クランク室６内において周方向に複数配列されている。またピストン係合面３５ｄは、ピストン１３の自転を阻止するのに必要な範囲に形成されるように、クランク室６内における周方向において、ピストン自転阻止部３１の位置に対応させて断続的に配置され、かつ、通しボルト５の位置から外れた位置に配置されている。

このような第４実施態様に係る圧縮機４３においては、板状部材３３ｄを周方向に断続的に配置することにより、板状部材３３ｄを設けたことによる重量増加を最小限に抑えることが可能である。また、断続的に配置した板状部材３３ｄの隣接部材間に通しボルト５を配置できるので、容易に通しボルト５のＰＣＤを比較的大きく設定することが可能になる。その他の構成、作用効果は、前述の第３実施態様に準じる。

本発明に係るフロントハウジングとは別体の内挿部材を有する圧縮機の構造は、とくに小型化、軽量化、高耐圧性が求められる圧縮機に好適なものであり、中でも、二酸化炭素冷媒を使用する圧縮機に好適である。

本発明の第１実施態様に係る圧縮機の縦断面図である。 図１の圧縮機のフロントハウジング内部をシリンダブロック側の開口部から見た図である。 図１の圧縮機のシリンダブロックのクランク室側端面を示す横断面図である。 図１の圧縮機の内挿部材としての棒状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図である。 図１の圧縮機に用いられる棒状部材を示す斜視図である。 本発明の第２実施態様に係る圧縮機の縦断面図である。 図６の圧縮機のフロントハウジング内部をシリンダブロック側の開口部から見た図である。 図６の圧縮機のシリンダブロックのクランク室側端面を示す横断面図である。 図６の圧縮機の内挿部材としての環状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図である。 図６の圧縮機に用いられる環状部材を示す斜視図である。 本発明の第３実施態様に係る圧縮機の縦断面図である。 図１１の圧縮機のフロントハウジング内部をシリンダブロック側の開口部から見た図である。 図１１の圧縮機のシリンダブロックのクランク室側端面を示す横断面図である。 図１１の圧縮機の内挿部材としての環状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図である。 図１１の圧縮機に用いられる環状部材を示す斜視図である。 本発明の第４実施態様に係る圧縮機の縦断面図である。 図１６の圧縮機の内挿部材としての板状部材がフロントハウジング−ピストン間に収まった状態を示す横断面図である。 図１６の圧縮機に用いられる板状部材を示す斜視図である。 従来の圧縮機の縦断面図である。 図１９の圧縮機のフロントハウジング、ピストン、通しボルトの位置関係を示す横断面図である。 従来の圧縮機におけるピストン自転阻止構造の一例を示す横断面図である。 従来の圧縮機におけるピストン自転阻止構造の別の例を示す横断面図である。 従来の圧縮機におけるピストン自転阻止構造のさらに別の例を示す横断面図である。

符号の説明

１、４１、４２、４３ 圧縮機
２ フロントハウジング
３ シリンダブロック
４ シリンダヘッド
５ 通しボルト
６ クランク室
７ 駆動軸
１０ ヒンジ機構
１１ 斜板
１２ シリンダボア
１３ ピストン
１４ ピストンブリッジ部
１５ シュー
１６ ロータ
１７ フロントスラストベアリング
１８ 吸入室
１９ 吐出室
２０ 吸入ポート
２１ 弁板
２２ 吸入孔
２３ 吐出孔
２４ 吐出ポート
３１ ピストン自転阻止部
３２ ＰＣＤ（ピッチ円径）
３３ａ 内挿部材としての棒状部材
３３ｂ、３３ｃ 内挿部材としての環状部材
３３ｄ 内挿部材としての板状部材
３４ ボルト孔
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ ピストン係合面
３６ シール部
４５ 内部壁先端部
５１ａ、５１ｂ 非貫通孔
５２ａ、５２ｂ 非貫通溝
５３ａ、５３ｂ 座繰り部

Claims (9)

1. 円筒状の壁を有するフロントハウジングと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でクランク室が形成され、各シリンダボアに往復動自在に挿入されたピストンのクランク室側端部に、クランク室内に軸方向と平行に形成されたピストン係合面に当接されることによりピストンの自転を阻止するピストン自転阻止部が形成された圧縮機において、前記ピストン自転阻止部と前記フロントハウジングの内周面との間に、前記クランク室を軸方向に貫通して延びる前記フロントハウジングとは別体の内挿部材を設け、該内挿部材によって前記ピストン自転阻止部が当接される前記ピストン係合面を形成したことを特徴とする圧縮機。
2. 前記内挿部材が、クランク室内において周方向に配列された複数の棒状部材もしくは板状部材、または、クランク室内において周方向に環状に延びる環状部材からなる、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記内挿部材によって形成される前記ピストン係合面が、クランク室内における周方向において、各ピストン自転阻止部の位置に対応させて配置されている、請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記内挿部材が、該内挿部材の内周面側と外周面側とに同圧のクランク室内の圧力がかかるように形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機。
5. 前記内挿部材が、前記フロントハウジングと前記シリンダブロックによって挟持されている、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機。
6. 前記フロントハウジングが前記シリンダブロックに通しボルトを介して締結されており、前記内挿部材により形成される前記ピストン係合面は、クランク室内の周方向において、前記通しボルトの位置から外れた位置に配置されている、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機。
7. 前記圧縮機が、フロントハウジングの前部側からクランク室内へと挿通された駆動軸と、該駆動軸に対し傾斜され該駆動軸とともに回転される斜板と、該斜板に摺接され該斜板の回転運動を前記ピストンの往復動に変換する運動変換機構とを備えた斜板式圧縮機からなる、請求項１〜６のいずれかに記載の圧縮機。
8. 前記圧縮機が、冷媒を圧縮する圧縮機からなる、請求項１〜７のいずれかに記載の圧縮機。
9. 前記圧縮機が、二酸化炭素冷媒を圧縮する圧縮機からなる、請求項８に記載の圧縮機。

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