WO2006030580A1 - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

　圧縮機の内部部品の破壊によるハウジングの破壊を防ぐことにある。ピストン４２を往復動させる圧縮駆動機構を収納するクランク室１６をハウジング２内に有した圧縮機１において、前記ハウジング２の内周面側に外殻保護部材４５を設けている。この外殻保護部材４５の外周面にあって、軸方向に多数の凹溝５１を有している。

Description

明 細 書

圧縮機

技術分野

[0001] この発明は、容量可変型の圧縮機、特にクランク室を構成するハウジングの破壊を 防ぐための手段を設けた圧縮機に関する。

背景技術

[0002] 近年、地球環境の汚染、とりわけ、オゾン層の破壊、地球の温暖化を防止するため に、自動車空調装置に使用する冷媒として、フロンよりはるかに影響の少ない炭酸ガ ス (CO )が用いられてきている。 冷媒として COを用いる場合に、その圧縮圧力は

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フロンの 6倍を超える 15Mpa前後を要し、圧力対策を施さなければならな力つた。 C Oを用いる圧縮機は特許文献 1、特許文献 2、特許文献 3に示すような構造が提案さ

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れている。

特許文献 1 :特開平 10— 9132

特許文献 2：特表 2001 - 515175

特許文献 3 :特開 2004— 218585

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 前述の COの圧縮機では高圧がゆえに、車両の運転者や作業者が危険に晒され

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る可能性を排除するため、ハウジングを必要以上に厚くすることが考えられる力 単 に厚くすることは、圧縮機の小型化や軽量ィ匕の要求と相反してしまうし、また必要最 低限の厚さでは、万一内部部品の破損等によりハウジングの内面に傷がついてしまう と、その部分を起点として一気にハウジングが破壊してしまう危険を有していた。前述 した特許文献 2にあっては、ハウジング 1内に駆動軸 13に固着の円筒形の伝動部材 15を持っていて、斜板 8を覆うような構成となっているが、これとて回転しており、ハウ ジングの保護部材としての機能を持つものではない。

[0004] また、前述の特許文献 3にあっては、ハウジング構成体 12の円筒部 31が、アルミ- ゥム製外郭 51の円部に、円筒状をなす鉄製外郭 61が密着配置されてなるもので、ァ ルミ-ゥム製外郭 51, 52の铸造の際に、予めプレスカ卩ェによって製作しておいた鉄 製外郭 62がー緒に铸込まれる。これにより、アルミ製外郭と鉄製外郭が密着固定し た状態となり、耐圧性が発生される。

[0005] 従って、 、ずれか一方 (アルミニウム製又は鉄製)外郭の耐圧性が損なわれたとき には、破壊する致命傷となる。さらに、両部材の密着は、常に所定の緊迫力を持って いなければならず、熱膨張差による緊迫力の緩和は避けなければならない。また鉄 製外郭の外周にアルミニウム外郭を铸込んだ場合には、冷却過程におけるアルミ- ゥム収縮により、該アルミニウム外郭内部に強い引っ張り残留応力が生じることから、 外郭部材としては適正とは 、えな 、。

[0006] そこで、この発明は、クランク室を構成しているハウジングが致命傷となりうむ危険性 を回避するために、内側に配した外郭保護部材で損傷を防ぎ、且つ耐圧性はハウジ ングが有するように役割分担するようにし、前記外郭保護部材は常に全域での密着 性を持たずともアルミニウム製の性質を考慮し、圧縮機のハウジングの破壊を防ぐこと ができる構造を提供する。

課題を解決するための手段

[0007] この発明に係る圧縮機は、ピストンを往復動させる圧縮駆動機構を収納するクラン ク室をハウジング内に有する圧縮機において、前記ハウジングの内周面側に外殻保 護部材を設けたことにある (請求項 1)。このため、外殻保護部材により、万一内部部 品 (圧縮駆動機構)が破損した場合においても、その破片がまず外殻保護部材に当 たり、ハウジングに直接傷つけることを防ぐことができ、該ハウジングの破壊を防ぐこと ができる。

[0008] 前述の外殻保護部材は衝撃吸収部材であることから (請求項 2)、衝撃を和らげ、自 身のばらばらになる破壊を防止できるものである。衝撃吸収材として、アルミニウム、 合成樹脂などが用いられるが、気密性、油密性を保証する材質である必要はない。

[0009] この外殻保護部材は、ハウジングの内周面の全面を覆っているし (請求項 3)、その 一方を縮径してハウジングの内周面と底面とのつなぎ部位も覆っている（請求項 4)。 これにより、応力的にも最も危険なハウジングのつなぎ部位も保護される。また、外殻 保護部材はハウジングの内周面に圧入等されて固定されている（請求項 5)。 [0010] 外殻保護部材は、その外周面にあって軸方向に緊迫緩和用の多数の凹溝を形成 したことにある（請求項 6)。これにより、ハウジングの熱膨張差による緊迫を凹溝により 緩和でき、外殻保護部材に過大な応力が作用することが防止される。また外殻保護 部材がシリンダブロックに固定されて 、る（請求項 7)。

[0011] 前記外殻保護部材と前記ハウジングとの間に連絡通路が設けられ、該連絡通路が クランク室と低圧室とを連通することにある (請求項 8)。即ち、外殻保護部材によりォ ィル隔離領域がハウジングとの間に作り出され、それを連絡通路として利用すること で、オイルの流出量の少な 、連絡通路が提供できる。 そして、前記連絡通路は、前 記外殻保護部材にあって軸方向に形成の凹溝の一つを用いて!/、る（請求項 9)。

[0012] 前記連絡通路は、圧縮機の取付姿勢において、重力方向で上方に設けたことにあ り（請求項 10)、クランク室内圧力制御のために用いられる連絡通路内にオイルを流 入しにくくしている。

[0013] 前記外殻保護部材の内周面にピストンの首部が摺接する (請求項 11)。そして外殻 保護部材の内周面に形成のガイド溝と摺接している（請求項 12)。このため、ピストン の外殻保護部材への摺接で該ピストンの回転防止と、該外殻保護部材が衝撃吸収 材カ なることから、摺接の騒音の低減を図ることができる。

発明の効果

[0014] 以上のように、容量可変型の圧縮機にお!、て、クランク室を構成するハウジングの 内周面側に外殻保護部材を設けたことから、万一内部部品が破損した場合において も、破損した部品は外殻保護部材に当たり、充分な耐圧性を有するハウジングを傷 つけず、破壊が防がれる (請求項 1)。前記外殻保護部材は衝撃吸収部材力 成るも ので、衝撃が和らげられる（請求項 2)。

[0015] 外殻保護部材がハウジングの内周面の全部に、また一方が縮径してハウジングの 直線状の内周面とそれと直交する底面とのつなぎ部位も覆っているから、応力的に 最も危険なハウジングのつなぎ部も保護される利点を持って 、る（請求項 3, 4)。

[0016] 外殻保護部材は、その外周面にあって軸方向に緊迫緩和用の多数の凹溝があり、 ノ、ウジングの熱による膨張差力もの緊迫を凹溝により緩和することができる (請求項 6 )。また、連絡通路が外殻保護部材によりハウジングとの間に作られるオイル隔離領 域を利用して形成されるから、オイルの流出量を少なくすることができる（請求項 8)。 さらに、連絡通路は、外殻保護部材の外周に形成の多数の凹溝の一つが利用され るので、連絡通路の専用の加工が不要となると共に緊迫緩和作用をも有している（請 求項 9)。さらにまた、連絡通路は重力方向で上方に設けられることからオイルの流入 をしに《している (請求項 10)。それから外殻保護部材の内周面にピストンの首部が 摺接することから、ピストンの回転の防止、並びに衝撃保護部材による摺動音を低減 させることができる（請求項 11, 12)。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]この発明の第 1の実施例を示す断面図である。

[図 2]同上に用いられる外殻保護部材の斜視図である。

[図 3]この発明の第 2の実施例を示す断面図である。

[図 4]この発明の第 3の実施例を示す断面図である。

[図 5]同上に用いられる外殻保護部材の斜視図である。

[図 6]この発明の第 4の実施例を示し、ピストンの首部が外殻保護部材の当接し、摺 動する例を示す説明図である。

[図 7]同上の第 2の変形例を示す説明図である。

[図 8]第 4の実施例の第 3の変形例を示す説明図である。

[図 9]第 4の実施例の第 4の変形例を示す説明図である。

符号の説明

[0018] 1 圧縮機

2 ハウジング

3 フロントハウジング

4 リアハウジング

5 シリンダブロック

8 底部

14 制御弁

15 段部

16 クランク室 19 シリンダボア

21 バノレブプレート

27 駆動軸

35 回転伝達部材

36 斜板

42 ピストン

42a 首部

45 外殻保護部材

47 連絡通路

49 凹溝

51 凹溝

52 ガイド溝

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

実施例 1

[0020] 図 1及び図 2において、この発明の第 1の実施例である容量可変型の圧縮機が示さ れている。この圧縮機 1は、ハウジング 2を構成するフロントハウジング 3、リアハウジン グ 4及び両者間に介在のシリンダブロック 5とで構成され、それ自体で充分な耐圧性 を有し、前記フロントハウジング 3の内部に収納空間 6が形成されている。

[0021] 前記フロントハウジング 3は、一方が開口される筒体で、右側に開口端 7を有し、ま た左側は縮径されて底部 8が設けられ、この底部 8の中心で軸方向に小径のボス部 9 を有している。

[0022] 前記リアハウジング 4は、その内側面に径方向外側より吐出室 10が環状に形成され 、それより内側に吸入室 11がやはり環状に形成されている。 12は前記吸入室 11に 連通する吸入通路で、図示しない外部の冷媒回路に接続されている。また 14は制御 弁で、外部のコントロールユニットからの出力信号により、内部のスプール弁が動かさ れ、図示しない連絡通路を介して下記するクランク室内の圧力を制御し、もって下記 する斜板 36の傾斜角を変え吐出量を変化せしめている。 [0023] 前記シリンダブロック 5は、前記フロントハウジング 3の開口端 7と、前記リアハウジン グ 4との間に固定ボルト 17により固装されていて、フロントハウジング 3の収納空間 6を クランク室 16として形成している。またこのシリンダブロック 5には、中心で軸方向に有 底の下記する駆動軸 27の保持孔 18が形成され、その周囲で同じく軸方向に 6個の シリンダボア 19が等角度を持って形成されている。

[0024] バルブプレート 21は、前記リアハウジング 4と前記シリンダブロック 5との間に挾持さ れて設けられ、一対の吐出孔 23と吸入孔 24が前記したシリンダボア 19の数と同数 個が設けられている。このバルブプレート 21には、シリンダブロック側にあっては前記 吸入孔 24に対畤して図示しない吸入弁が配され、またリアハウジング側にあっては 前記吐出孔 23に対畤して図示しない吐出弁が配され、吐出弁のリテーナ 25が前記 バルブプレート 21に取付られて 、る。

[0025] 駆動軸 27は、外部のエンジンより回転力が伝えられ、回転されるもので、その先端 が前記保持孔 18に挿入され、ラジアルベアリング 28、スラストベアリング 29を介して 前記シリンダブロック 5に支えられ、また基端側がラジアルベアリング 31、スラストベア リング 32を介してフロントハウジング 3に支えられている。この駆動軸 27には、回転伝 達部材 35が固着され、該駆動軸 27と共に回転される。 この回転伝達部材 35の回 転による回転力は、これと係合する斜板 36に伝えられる。

[0026] 斜板 36は、前記駆動軸 27に対して、軸 38を支点として揺動自在に取付られている 。即ち、軸 38は駆動軸 27の軸方向に形成の長孔 39内に両側力もスプリング 40a, 4 Obにて支えられて配されている。この斜板 36の外周にピストン 42の首部 42aがシュ 一 43を介して係合されている。したがって、斜板 36が回転すると、その傾斜角に比し てピストン 42のストローク量が決定される。即ち、傾斜角が小さくなれば、ストローク量 は小さくなり、逆に大きくなれば、ストローク量は大きくなる。この斜板 36の傾斜角はク ランク室 16内の圧力と、圧縮室内の冷媒圧力とのピストンを介在した差圧に応じて得 られるもので、クランク室 16内の圧力制御にて吐出量が調量される。なお、前記回転 伝達部材 35、斜板 36、シユー 43、ピストン 42の首部 42aにより圧縮駆動機構が構成 されている。

[0027] 上述の構成を有する圧縮機 1にあって、本発明の係る構成は、前記ハウジング 2を 構成するフロントハウジング 3の内周面側に外殻保護部材 45を設けたものである。こ の外殻保護部材 45は、図 2に示されるような形状で、材質として、衝撃吸収にすぐれ た部材が好ましい。例えばアルミニウム、合成樹脂が用いられている力 気密性、油 密性を保障する材質である必要はな 、。

[0028] 外殻保護部材 45は、前記フロントハウジング 3の内周面の全面を覆うように、圧入し て固定されている。しかし、外殻保護部材 45の一方側を縮径して形成し、底部 8の底 面とハウジングの内周面とのつなぎ部位を覆うように構成すれば、応力的に最も弱い 部分の保護が確実となる。このように、外殻保護部材 45を設けることで、内部部品が 万一破損した場合おいても、破片がまずこの外殻保護部材 45に当たり、ハウジング を直接傷つけることがなくなり、安全性を高めることができる。

実施例 2

[0029] 図 3において、この発明の第 2の実施例が示され、外殻保護部材 45をシリンダブ口 ック 5の外周面に固定したことにある。この例において、圧縮機 1の構成、特にシリン ダブロック 5の固装手段が異なっていること力も発生したもので、シリンダブロック 5がリ ァハウジング 4に図示しないボルトにて固装され、該シリンダブロック 5がフロントハウ ジング 2の収納空間 6内に挿入されるようにした圧縮機 1にあって、シリンダブロック 5 の反リアハウジング側の端部で外周に形成の段部 15に外殻保護部材 45が軸方向よ り被嵌している。なお、その他の部分は、前記第 1の実施例と同一のため同一部分に 同一の符号を付して説明を省略する。

実施例 3

[0030] 図 4,図 5において、この発明の第 3の実施例が示され、外殻保護部材 45とフロント ハウジング 3の内周面との間に制御用の連絡通路 47を形成したことにある。この圧縮 機 1は前記した第 1の実施例の構成と同一であり、相違する点は、外殻保護部材 45 に図 5に示すように、その外周面において軸方向に一つの凹溝 49を形成し、この凹 溝 49を用いて連絡通路 47として 、る。

[0031] この凹溝 49の反シリンダブロック側端に入口 49aが形成され、該入口 49はクランク 室 16に開口している。また凹溝 49のシリンダブロック側は、シリンダブロック 5に形成 の連絡通路 47と連通しており、リアハウジング 4に形成の連絡通路 47を介してクラン ク室 16から低圧室への冷媒流量を調整する制御弁 14に至っている。この凹溝 49よ り成る連絡通路 47は、圧縮機 1の取付姿勢において、重力方向で上側（±45° )に 設けることが好ましい。 また、実施例 3においては、外殻保護部材 45の外周面であ つて、軸方向に緊迫緩和用の多数の凹溝 51を形成している。この凹溝 51によって、 外殻保護部材 45とフロントハウジング 3との材質の相違による熱の膨張率が異なるこ とから、該外殻保護部材 54に力かる過大な応力の作用を緩和できる。この多数の凹 溝 51の一つを、前記溝 49として用い、連絡通路 47にしているが、当然ながら緊迫緩 和作用も有している。なお、その他の部分は、前記第 1の実施例と同一のため同一部 分に同一の符号を付して説明を省略する。

実施例 4

図 6乃至図 9において、この発明の第 4の実施例が示され、外殻保護部材 45に前 記ピストン 42の首部 42aが当接し、摺動する例が示されている。これにより、ピストン の回転の防止と、摺接しても外殻保護部材 45が衝撃吸収部材である力 騒音の低 減を図ることができる。図 6,図 7にあっては、外殻保護部材 45への当接例で、 51は 緊迫緩和用の凹溝である。図 8,図 9は外殻保護部材 45に形成のガイド溝 52内にお ける摺接例である。この場合摺動を良好にするため、固体潤滑済等の摺動層を設け ても良い。なおその他の部分は、前記第 1の実施例と同一のため、同一部分に同一 符号を付して説明を省略する。

Claims

請求の範囲

[I] ピストンを往復動させる圧縮駆動機構を収納するクランク室をハウジング内に有す る圧縮機において、

前記ハウジングの内周面側に外殻保護部材を設けたことを特徴とする圧縮機。

[2] 前記外殻保護部材は、衝撃吸収部材であることを特徴とする請求項 1記載の圧縮 機。

[3] 前記外殻保護部材は、ハウジングの内周面の全面を覆うことを特徴とする請求項 1 記載の圧縮機。

[4] 前記外殻保護部材は、その一方を縮径してハウジングの内周面と底面とのつなぎ 部位も覆うようにしたことを特徴とする請求項 1又は 3記載の圧縮機。

[5] 前記外殻保護部材は、ハウジングの内周面に固定したことを特徴とする請求項 1記 載の圧縮機。

[6] 前記外殻保護部材は、その外周面にあって軸方向に緊迫緩和用の多数の凹溝を 形成したことを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれか一つに記載の圧縮機。

[7] 前記外殻保護部材は、そのシリンダブロック側にあって、該シリンダブロックに固定 したことを特徴とする請求項 1乃至 6に ヽずれか一つに記載の圧縮機。

[8] 前記外殻保護部材と前記ハウジングとの間に連絡通路を形成し、該連絡通路がク ランク室と低圧室とを連通することを特徴とする請求項 1乃至 7のいずれか一つに記 載の圧縮機。

[9] 前記連絡通路は、前記外殻保護部材に軸方向に形成の多数の凹溝の一つより成 ることを特徴とする請求項 6又は 8記載の圧縮機。

[10] 前記連絡通路は、圧縮機の取付け姿勢において、重力方向で上方に設けたことを 特徴とする請求項 8又は 9記載の圧縮機。

[II] 前記外殻保護部材の内周面にピストンの首部が摺接することを特徴とする請求項 1 記載の圧縮機。

[12] 前記ピストン首部は外殻保護部材の内周面に形成のガイド溝内を摺接することを 特徴とする請求項 11記載の圧縮機。