JPH0653781U - 往復動型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】十分な体積効率を維持するとともに、製造コス
トの低廉化を図りつつ圧縮機の軽量化を確実に実現す
る。 【構成】各ボアと中心軸孔との間に放射状の導通路を形
成し、駆動軸６には吸入行程にある各ボアの導通路と吸
入室とを順次連通する吸入通路２５をもつ回転弁２２を
同期回転可能に結合する。また、鉄系金属からなる駆動
軸６と、アルミニウム系金属からなる回転弁２２との間
に所定形状に鋼板を抜き曲げ加工したライナ２３を介在
する。ライナ２３の押圧片２３ｃは、基板部２３ａから
互い違いに延在されて駆動軸６の係合軸部６ａと回転方
向で当接するため、トルクを伝達するのに十分な長さを
確保しつつ、係合軸部６ａが押圧片２３ｃを介して係合
孔部２２ａの対向平面を押圧する。よって、回転弁２２
の外径寸法は変化せず、重量化しない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両空調用に供して好適な往復動型圧縮機の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来、例えば特開昭５９−１４５３７８号公報記載の斜板式圧縮機のように、 シリンダブロックに駆動軸と平行に形成された複数のボア内で各ピストンが往復 動することにより、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機が知られている。この種の圧縮 機では、シリンダブロックの中心軸孔内に駆動軸が嵌挿支承され、各ピストンは この駆動軸と共動するクランク室内の斜板に連係されて各ボア内を直動する。シ リンダブロックの端面には弁板を介してハウジングが接合され、このハウジング にはボア内に冷媒ガスを供給する吸入室と、ボア内でピストンによって圧縮され た冷媒ガスが吐出される吐出室とが形成されている。そして、吸入室からボア内 への冷媒ガスの吸入は、ピストンの下死点位置への移動により、弁板に形成され た吸入ポートと、この吸入ポートのボア側に設けられてボア内の圧力に応じて吸 入ポートを開放する吸入弁とを介して行われる。また、ボア内から吐出室への冷 媒ガスの吐出は、ピストンの上死点位置への移動により、弁板に形成された吐出 ポートと、この吐出ポートの吐出室側に設けられてボア内の圧力に応じて吐出ポ ートを開放する吐出弁とを介して行われる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の圧縮機では、吸入弁が閉弁状態を維持する方向に働くそれ自身 の弾性力に打ち勝って開弁するように構成されているため、圧力損失が大きい。 この圧力損失は体積効率の悪化に繋がってしまう。 そこで、本出願人は、特願平３−２３１８５３号において、体積効率の優れた 往復動型圧縮機を提案した。この圧縮機では、各ボアと中心軸孔とを放射状に連 通する導通路が形成され、駆動軸には回転弁が同期回転可能に結合されている。 回転弁には、吸入行程にある各ボアの導通路と吸入室とを順次連通する吸入通路 が形成されている。この提案の圧縮機では、駆動軸と同期して回転弁が回転する ことにより、吸入室の冷媒ガスが順次各ボア内に吸入され、各ボアでは冷媒ガス の吸入作用が円滑かつ安定して継続されるので、圧力損失がきわめて小さくされ る。こうして、この圧縮機では、固定容量のものであると、可変容量のものであ るとを問わず、十分な体積効率を維持できる。

【０００４】 しかしながら、駆動力伝達の際の強度確保のため駆動軸は鉄系金属である必要 がある一方、圧縮機の可及的な軽量化の観点から回転弁はアルミニウム系金属で あることが好ましい。ここで、鉄系金属からなる駆動軸とアルミニウム系金属か らなる回転弁とが駆動軸の回転時に干渉すれば、回転弁が損傷し、回転弁の同期 回転性が損なわれてしまう。このため、本出願人は、特願平３−２３８４０２号 において、回転弁として、外周面に開口をもち、この開口と内面とにより吸入通 路を形成する円筒状の外部材と、この外部材のクランク室側に圧入され、駆動軸 の係合軸部に嵌合される内部材とを採用し、外部材をアルミニウム系金属により 構成するとともに、内部材を鉄系金属により構成した。

【０００５】 ところが、この圧縮機では、容積の大きな内部材を外部材に圧入するため、外 部材の外径寸法が変化してしまい、圧入後に回転弁全体を再加工する必要を生じ ていた。このため、工程の追加により製造コストの高騰を生じていた。また、こ の圧縮機では、容積の大きな内部材によって回転弁の重量が増し、圧縮機の軽量 化を損なう結果となっていた。

【０００６】 本考案は、十分な体積効率を維持するとともに、製造コストの低廉化を図りつ つ圧縮機の軽量化を確実に実現することを解決すべき課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の往復動型圧縮機は、上記課題を解決するため、軸心まわりに複数のボ アを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの軸孔内に嵌挿支承された 駆動軸と、該駆動軸と共動するクランク室内の斜板に連係されて該ボア内を直動 するピストンと、該軸孔と連通する吸入室及び該吸入室の外方域に形成された吐 出室を有して該シリンダブロックの端面を閉塞するハウジングとを備えた往復動 型圧縮機において、 前記各ボアと前記軸孔との間には導通路が形成され、前記駆動軸には吸入行程 にある各ボアの導通路と前記吸入室とを順次連通する吸入通路をもつ回転弁が同 期回転可能に結合されているとともに、該駆動軸は鉄系金属、該回転弁はアルミ ニウム系金属からなり、該回転弁の端部には対向平面を有する係合孔部が穿設さ れ、該係合孔部には駆動軸端と衝合する基板部と、該基板部から抜き曲げ加工に より開脚されて該係合孔部に嵌入される押圧片とを備えた鋼板製ライナが装着さ れ、該ライナの開脚開口は符合する対向平面を有して該駆動軸端に突設された係 合軸部と嵌合され、該押圧片は該駆動軸の回転方向で該係合軸部と当接すべく該 基板部から互い違いに延在されているという新規な構成を採用している。

【０００８】

【作用】

本考案の往復動型圧縮機では、駆動軸と同期して回転弁が回転することにより 、吸入室の冷媒ガスが回転弁の吸入通路、吸入行程にある各ボアの導通路を介し て順次各ボア内に吸入され、各ボアでは冷媒ガスの吸入作用が円滑かつ安定して 継続されるので、圧力損失がきわめて小さくされる。

【０００９】 また、この圧縮機では、駆動軸が鉄系金属からなるため駆動力伝達の際の強度 は確保され、回転弁がアルミニウム系金属からなるため軽量化が図られている。 ここで、この圧縮機では、回転弁の端部に穿設された係合孔部に鋼板製ライナ が装着されている。このライナは、鋼板を抜き曲げ加工することにより、駆動軸 端と衝合する基板部から開脚開口部が開設されているとともに、押出片が開脚さ れている。そして、このライナの開脚開口部は駆動軸の端部に突設された対向平 面を有する係合軸部に嵌合され、押圧片は駆動軸の回転方向でこの係合軸部と当 接する。ライナの基板部は駆動軸端と衝合しているため、回転弁が直接に駆動軸 と干渉することはなく、回転弁が駆動軸によって摩耗されることはない。また、 ライナの押圧片は、基板部から互い違いに延在されて駆動軸の係合軸部と回転方 向で当接するため、トルクを伝達するのに十分な長さを確保しつつ、駆動軸の係 合軸部が押圧片を介して回転弁の係合孔部の対向平面を押圧する。こうして、回 転弁の損傷を防止しつつ駆動軸からのトルクがライナを介して回転弁に好適に伝 達され、同期回転性は損なわれない。

【００１０】 また、鋼板製ライナは薄肉であり、駆動軸と回転弁との間で回転弁に圧入され るものではないので、先の提案のように回転弁の外径寸法は変化せず、後加工を 要しない。むしろ、鋼板を抜き曲げ加工することによりライナが得られるため、 容易に製造が可能である。 さらに、鋼板製ライナは比較的軽量であり、回転弁とライナとの合計がさほど 重量化せず、圧縮機の軽量化は損なわれない。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を具体化した実施例を図面に基づき説明する。 図１及び図２において、１は軸方向に貫通する中心軸孔１ａ及び６個のボア１ Ａ〜１Ｆを有するシリンダブロックであって、このシリンダブロック１の一端面 にはフロントハウジング２が接合され、他端面にはリング状の弁板３を介してリ アハウジング４が接合されている。フロントハウジング２内のクランク室５には 、鉄系金属からなる駆動軸６がフロントハウジング２に挿通されるとともにシリ ンダブロック１の中心軸孔１ａに嵌挿され、回転可能に支承されている。この駆 動軸６上にはロータ７が固着され、このロータ７の後面側に延出した支持アーム ８の先端部には長孔８ａが貫設されている。この長孔８ａにはピン８ｂがスライ ド可能に嵌入されており、同ピン８ｂには斜板９が傾動可能に連結されている。

【００１２】 ロータ７の後端に隣接して駆動軸６上にはスリーブ１０が遊嵌され、コイルば ね１１により常にロータ７側へ付勢されるとともに、スリーブ１０の左右両側に 突設された枢軸１０ａ（一方のみ図示）が斜板９の図示しない係合孔に嵌入され て、斜板９は枢軸１０ａの周りを揺動しうるように支持されている。 斜板９の後面側には揺動板１２がスラスト軸受等を介して支持され、揺動板１ ２は図示しない切欠けにより自転が拘束されている。また、揺動板１２の外縁に は等間隔で６本のコンロッド１４が係留され、各コンロッド１４はボア１Ａ〜１ Ｆ内のピストン１５と係留されている。したがって、駆動軸４の回転運動がロー タ７及び斜板９の介入により揺動板１２の前後揺動に変換され、各ピストン１５ がボア１Ａ〜１Ｆ内を往復動するとともに、クランク室５内の圧力と吸入圧力と の差圧に応じてピストン１５のストローク及び揺動板１２の傾角が変化するよう に構成されている。なお、クランク室５内の圧力はリアハウジング４に内装され た図示しない制御弁により冷房負荷に基づいて制御される。

【００１３】 リアハウジング４には、中央においてリア側端面に開口するとともにシリンダ ブロック１の中心軸孔１ａと連通する吸入室１７が設けられており、吸入室１７ の外方域には吐出室１８が形成されている。弁板３には各ボア１Ａ〜１Ｆのヘッ ドと連通する吐出ポート３ａが貫設され、各吐出ポート３ａの吐出室１８側には 吐出弁２０を介してリテーナ２１が挟持されている。

【００１４】 また、シリンダブロック１には、図２にも示すように、各ボア１Ａ〜１Ｆと中 心軸孔１ａとの間に放射状に導通路２Ａ〜２Ｆが形成されている。中心軸孔１ａ 内に延出した駆動軸６の端部には、図３に示すように、鋼板を抜き曲げ加工した ライナ２３を介し、中心軸孔１ａと滑合するアルミニウム系金属からなる円柱状 回転弁２２が装着されている。

【００１５】 このライナ２３は、図４に示すように、Ｓ字形状の溝２３ｅが貫設された円形 状の基板部２３ａと、この基板部２３ａから上下に突出された係止凸部２３ｄと からなる鋼板を抜き曲げ加工することにより得られたものである。溝２３ｅは加 工されることにより、図３に示すように、基板部２３ａから開脚開口部２３ｂを 開設し、基板部２３ａから互い違いに押出片２３ｃを開脚させる。また、係止凸 部２３ｄは押圧片２３ｃとは逆方向に屈曲される。

【００１６】 一方、駆動軸６の端部には、各押圧面２３ｃの内幅と等しい幅の対向平面を有 する断面略長方形の係合軸部６ａが突設されている。また、回転弁２２の端部中 央には、側面に各押圧面２３ｃの外幅と等しい幅の対向平面を有し、各押圧面２ ３ｃ及び係合軸部６ａの突出長さを超える深さの長孔状の係合孔部２２ａが穿設 されている。さらに、回転弁２２の端部にはフランジが軸方向に突設され、この フランジには屈曲された係止凸部２３ｄと係止する係止凹部２２ｂが凹設されて いる。

【００１７】 また、回転弁２２には、図１にも示すように、内面に連通する所定角度の開口 が形成され、この開口と内面とにより吸入室１７と連通する吸入通路２５が形成 されている。回転弁２２のリア側はスラスト軸受及び皿ばねを介して吸入室１７ の内壁に支持されている。 以上のように構成された圧縮機は、車両空調用冷凍装置としてその回路中に配 設され、使用に供される。

【００１８】 この圧縮機が運転されて駆動軸６が回転すると、斜板９は駆動軸６とともに回 転しつつ揺動し、揺動板１２は斜板９に対して回転を規制された状態で揺動運動 のみを行い、これによりピストン１５がボア１Ａ〜１Ｆ内を往復動する。そして 、ボア１Ａ〜１Ｆ内でピストン１５が上死点から下死点に向かって移動を開始す れば、ボア１Ａ〜１Ｆは吸入行程に入る。また、ボア１Ａ〜１Ｆ内でピストン１ ５が下死点から上死点に向かって移動を開始すれば、ボア１Ａ〜１Ｆは圧縮・吐 出行程に入る。

【００１９】 ここで、図４に示すように、駆動軸６のＭ方向のトルクは駆動軸６の係合軸部 ６ａから各押圧面２３ｃによりライナ２３に伝達され、ライナ２３のＭ方向のト ルクは各押圧面２３ｃから回転弁２２に伝達される。こうして、ライナ２３を介 して駆動軸６と同期して回転弁２２が図２に矢視する方向に回転することにより 、吸入行程にあるボア１Ａ〜１Ｆは、それらの導通路２Ａ〜２Ｆが吸入通路２５ と連通し、吸入室１７の冷媒ガスが吸入通路２５、導通路２Ａ〜２Ｆを介して順 次各ボア１Ａ〜１Ｆ内に吸入される。

【００２０】 その後、回転弁２２の回転により、各ボア１Ａ〜１Ｆが圧縮・吐出行程にあれ ば、それらの導通路２Ａ〜２Ｆが吸入通路２５とは連通せず、回転弁２２のシー ル部位によって閉塞されている。このとき、圧縮行程のボア１Ａ〜１Ｆ内は未だ 吐出室１８内の圧力より低く、吐出弁２０は閉弁されている。また、吐出行程に あるボア１Ａ〜１Ｆも、その導通路２Ａ〜２Ｆが吸入通路２５とは連通せず、回 転弁２２のシール部位によって閉塞されている。しかし、このとき、吐出行程に あるボア１Ａ〜１Ｆ内は吐出室１８内の圧力より高くなり、吐出弁２０が開弁さ れる。

【００２１】 こうして、ピストン１５の往復動と同期回転する回転弁２２を介して、各ボア １Ａ〜１Ｆは、順次吸入・圧縮・吐出行程を繰り返す。このとき、吸入行程にあ るボア１Ａ〜１Ｆは、導通路２Ａ〜２Ｆ、吸入通路２５を介して吸入室１７と連 通され、冷媒ガスの吸入作用が円滑かつ安定して継続されるので、圧力損失がき わめて小さくされる。したがって、この圧縮機では、十分な体積効率を維持する ことができる。

【００２２】 また、この圧縮機では、駆動軸６が鉄系金属であるため駆動力伝達の際の強度 は確保され、回転弁２２がアルミニウム系金属であるため軽量化が図られている 。ここで、この圧縮機では、駆動軸６と回転弁２２との間にライナ２３が介在さ れている。ライナ２３の基板部２３ａは駆動軸６の端部と衝合しているため、回 転弁２２が直接に駆動軸６と干渉することはなく、回転弁２２が駆動軸６によっ て摩耗されることはない。また、ライナ２３の押圧片２３ｃは、基板部２３ａか ら互い違いに延在されて駆動軸６の係合軸部６ａとＭ方向で当接するため、トル クを伝達するのに十分な長さを確保しつつ、駆動軸６の係合軸部６ａが押圧片２ ３ｃを介して回転弁２２の係合孔部２２ａの対向平面を押圧する。なお、ライナ ２３と回転弁２２との相対移動は、押圧面２３ｃと係合孔部２２ａとの当接によ り回避される他、これ以上に軸心から遠い位置で係止凸部２３ｄと係止凹部２２ ｂとの係止によっても回避されている。このため、回転弁２２の損傷を防止しつ つ駆動軸６からの伝達力がライナ２３を介して回転弁２２に好適に伝達され、同 期回転性は損なわれない。

【００２３】 また、鋼板製ライナ２３は薄肉であり、駆動軸６と回転弁２２との間で回転弁 ２２に圧入されるものではないので、先の提案のように回転弁２２の外径寸法は 変化せず、後加工を要しない。むしろ、鋼板を抜き曲げ加工することによりライ ナ２３が得られるため、容易に製造が可能である。 さらに、鋼板製ライナ２３は比較的軽量であり、回転弁２２とライナ２３との 合計がさほど重量化せず、圧縮機の軽量化は損なわれない。

【００２４】 したがって、この圧縮機では、十分な体積効率を維持できるとともに、先の提 案のような回転弁２２の後加工を要しないことから製造コストの低廉化を図るこ とができ、かつ回転弁２２とライナ２３との合計でも重量化しないことから圧縮 機の軽量化を確実に実現することができる。 なお、この圧縮機では皿ばねをリアハウジング４側に設けることもできる。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の往復動型圧縮機では、実用新案登録請求の範囲 記載の構成を採用しているため、十分な体積効率を維持するとともに、製造コス トの低廉化を図りつつ圧縮機の軽量化を確実に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の圧縮機の縦断面図である。

【図２】実施例の圧縮機の横断面図である。

【図３】実施例の圧縮機に係り、要部分解斜視図であ
る。

【図４】実施例の圧縮機に係り、抜き曲げ加工前のライ
ナの平面図である。

【図５】実施例の圧縮機に係り、要部断面図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック １ａ…中心軸孔 １Ａ
〜１Ｆ…ボア ３…弁板 ４…リヤハウジング ６…
駆動軸 ５…クランク室 ９…斜板 １５
…ピストン １７…吸入室 １８…吐出室 ２Ａ
〜２Ｆ…導通路 ２２…回転弁 ２５…吸入通路 ２２
ａ…係合孔部 ２３ａ…基板部 ２３ｃ…押出片 ２３
…ライナ ６ａ…係合軸部 ２３ｂ…開脚開口部 Ｍ方
向…回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 尾関 太郎 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

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸心まわりに複数のボアを有するシリンダ
   ブロックと、該シリンダブロックの軸孔内に嵌挿支承さ
   れた駆動軸と、該駆動軸と共動するクランク室内の斜板
   に連係されて該ボア内を直動するピストンと、該軸孔と
   連通する吸入室及び該吸入室の外方域に形成された吐出
   室を有して該シリンダブロックの端面を閉塞するハウジ
   ングとを備えた往復動型圧縮機において、 前記各ボアと前記軸孔との間には導通路が形成され、前
   記駆動軸には吸入行程にある各ボアの導通路と前記吸入
   室とを順次連通する吸入通路をもつ回転弁が同期回転可
   能に結合されているとともに、該駆動軸は鉄系金属、該
   回転弁はアルミニウム系金属からなり、該回転弁の端部
   には対向平面を有する係合孔部が穿設され、該係合孔部
   には駆動軸端と衝合する基板部と、該基板部から抜き曲
   げ加工により開脚されて該係合孔部に嵌入される押圧片
   とを備えた鋼板製ライナが装着され、該ライナの開脚開
   口は符合する対向平面を有して該駆動軸端に突設された
   係合軸部と嵌合され、該押圧片は該駆動軸の回転方向で
   該係合軸部と当接すべく該基板部から互い違いに延在さ
   れていることを特徴とする往復動型圧縮機。