JPH1054348A - ピストン式圧縮機におけるピストンの回動規制構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングの組み付け時に、通しボルトのネ
ジ部がピストンの極近を通過されず、しかも、当接部と
ピストンとの間のクリアランスを極力小さく設定できる
ピストンの回動規制構造を提供すること。 【解決手段】 ハウジング構成体１１〜１３は、通しボ
ルト６２により一体に締結固定されている。同通しボル
ト６２は、クランク室１５内においてピストン３２の近
傍を延在され、その当接部６３に同ピストン３２の規制
部３５が当接されることで、同ピストン３２の回動が規
制される。そして、同通しボルト６２において当接部６
３は、ハウジング構成体１３と螺合されるネジ部６２ａ
より大径に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムに適用され、ピストンの往復運動により冷媒ガ
ス等の圧縮を行うピストン式圧縮機に関し、特に、同ピ
ストンの回動を通しボルトとの当接により規制するピス
トンの回動規制構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機においては、例えば、次
のような構成のものが存在する。すなわち、ハウジング
は、複数のハウジング構成体が通しボルトにより一体に
締結固定されてなり、同ハウジング内にはシリンダボア
が形成されている。駆動軸は同ハウジングにより回転可
能に支持され、同駆動軸には斜板が一体回転可能に挿着
されている。ピストンはシリンダボア内に収容されると
ともに、前記斜板にシューを介して係留されている。従
って、駆動軸の回転運動が斜板を介してピストンの往復
運動に変換されて、冷媒ガス等の圧縮が行われる。

【０００３】ところで、前記圧縮機においては、斜板の
回転力がシューを介してピストンに伝達され、同ピスト
ンが自身の軸線を中心として回動される。このため、同
ピストンと斜板とが干渉して騒音や振動等を発生すると
いう問題があった。従って、このピストンの回動を規制
するために、例えば、実開平６―２５５７３号公報にお
いては、図４に示すような技術が提案されている。つま
り、前記通しボルト８１をピストン８２の両側方極近に
通すことで、同通しボルト８１をピストン８２の軸線Ｓ
を中心とした回動軌跡上に配置させ、両者８１，８２の
当接によりその回動を規制する構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報においては、通しボルト８１の最適形状について言及
されていない。つまり、同通しボルト８１においてピス
トン８２が当接される当接部８３と、先端部に設けら
れ、ハウジング構成体８４と螺合されるネジ部８１ａと
が同一外径であるとする。このような構成では、ハウジ
ングの組み付け時において通しボルト８１を挿入する
際、そのネジ部８１ａがピストン８２の極近を通過され
ることになる。従って、ネジ部８１ａがピストン８２に
接触され易く、同ネジ部８１ａによってピストン８２が
掻き削られて損傷されるおそれがあった（ハウジング組
み付け時におけるピストン８２の損傷は、例えば、その
削り屑がハウジングの内部に残り、各部材間に入り込ん
で不具合を生じるおそれがある）。

【０００５】このような問題を避けるためには、通しボ
ルト８１の当接部８３とピストン８２との間のクリアラ
ンスを大きく設定する必要がある。しかし、同クリアラ
ンスを大きく設定すると、ピストン８２の回動幅が大き
くなり、同ピストン８２が通しボルト８１に当接される
ことで生じる騒音や振動が増大されていた。

【０００６】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、ハウジ
ングの組み付け時に、通しボルトのネジ部がピストンの
極近を通過されず、しかも、当接部とピストンとの間の
クリアランスを極力小さく設定できるピストンの回動規
制構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、通しボルトにおけるピストンと
の当接部を、ハウジング構成体に螺合されるネジ部より
大径としたピストンの回動規制構造である。

【０００８】請求項２の発明では、前記当接部は通しボ
ルトと一体に形成されている。請求項３の発明では、前
記当接部は通しボルトと別体に構成されている。 （作用）上記構成の請求項１の発明においては、ピスト
ンの回動が同ピストンと通しボルトとの当接により規制
される。同通しボルトにおけるピストンとの当接部は、
ハウジング構成体に螺合されるネジ部より大径に構成さ
れている。従って、同ピストンと通しボルトの当接部と
の間のクリアランスを小さく設定しても、ハウジングの
組み付け時に、ネジ部がピストンの極近を通過されるこ
とはない。

【０００９】請求項２の発明において前記当接部は、通
しボルトと一体に形成されており、圧縮機にピストンの
回動規制構造を適用することによる部品点数の増加はな
い。請求項３の発明において前記当接部は、通しボルト
と別体に構成されている。従って、同通しボルトに既存
品を使用できる。また、ピストンの往復運動により同ピ
ストンが当接部と摺動されるが、通しボルトと別体の当
接部には、容易にネジ部等を避けて低摩擦摺動性等を有
する表面処理を行い得る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のピストンの回動規
制構造を、片頭ピストン式可変容量型圧縮機において具
体化した一実施形態について説明する。

【００１１】図１及び図２に示すように、フロントハウ
ジング１１は、シリンダブロック１２の前端側に配置さ
れている。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１
２の後端側にバルブプレート１４を介して配置されてい
る。同フロントハウジング１１、シリンダブロック１２
及びリヤハウジング１３が、本実施形態のハウジング構
成体である。複数のボルト挿通孔６１は、フロントハウ
ジング１１の前壁面からシリンダブロック１２及びバル
ブプレート１４を貫通してリヤハウジング１３に穿設さ
れている。同ボルト挿通孔６１は、各部材１１〜１４の
外周部において同一円周上で所定間隔を以って配設され
ている。同数の通しボルト６２は、ボルト挿通孔６１に
対してフロントハウジング１１側より挿入され、その先
端部外周面に刻設されたネジ部６２ａを以て、リヤハウ
ジング１３に形成されたボルト挿通孔６１が構成するネ
ジ孔６１ａに螺合されている。そして、フロントハウジ
ング１１及びリアハウジング１３は、これら通しボルト
６２により、シリンダブロック１２の前後端面にそれぞ
れ締結固定されている。

【００１２】クランク室１５は、フロントハウジング１
１とシリンダブロック１２とに囲まれて空間形成されて
いる。駆動軸１６は、同クランク室１５内を通るように
フロントハウジング１１とシリンダブロック１２との間
にラジアルベアリング１７を介して回転可能に架設支持
されている。同駆動軸１６は、図示しない外部駆動源と
しての車両エンジンに電磁クラッチ等のクラッチ機構を
介して連結されている。従って、同駆動軸１６は、車両
エンジンの起動状態において電磁クラッチが接続される
ことで回転駆動される。

【００１３】リップシール１８は、前記駆動軸１６の前
端側とフロントハウジング１１との間に介在され、クラ
ンク室１５を圧縮機外部よりシールしている。回転支持
体１９は、クランク室１５内において前記駆動軸１６に
止着されている。斜板２１は、駆動軸１６に対して同駆
動軸１６の軸線Ｌ方向へスライド可能かつ傾動可能に支
持されている。ヒンジ機構を構成する支持アーム２４
は、回転支持体１９の裏面外周部に突設されている。同
じくヒンジ機構を構成するガイドピン２５は、斜板２１
の前面側に突設されている。そして、各ガイドピン２５
の先端部に設けられた球状部２５ａが、各支持アーム２
４に設けられたガイド孔２４ａにスライド移動可能に嵌
入されている。

【００１４】前記斜板２１は、支持アーム２４とガイド
ピン２５との連係により、駆動軸１６の軸線Ｌ方向へ傾
動可能かつ同駆動軸１６と一体的に回転可能となってい
る。同斜板２１の傾動は、ガイド孔２４ａと球状部２５
ａとの間のスライドガイド関係、駆動軸１６のスライド
支持作用により案内される。斜板２１の半径中心部がシ
リンダブロック１２側に移動されると、同斜板２１の傾
角が減少される。

【００１５】リング状をなすストッパ２７は、回転支持
体１９とシリンダブロック１２との間において駆動軸１
６に外嵌されている。前記斜板２１が同ストッパ２７に
当接されることで、同斜板２１の最小傾角が規定され
る。傾角規制突部２８は、斜板２１の前面側に一体形成
されている。前記斜板２１の最大傾角は、同傾角規制突
部２８が回転支持体１９の裏面側に当接することで規定
される。

【００１６】複数のシリンダボア３１は、前記シリンダ
ブロック１２において、駆動軸１６と平行に延びるよう
に所定間隔おきに貫通形成されている。同シリンダボア
３１は、その外周側で前述したボルト挿通孔６１と交互
となるように配置されている。同数の片頭ピストン（以
下、単にピストンとする）３２は、それぞれ各シリンダ
ボア３１内に収容されている。同ピストン３２はシリン
ダボア３１に挿入される円柱体３３と、同円柱体３３の
前端側（斜板２１側）に一体に設けられ、内側にシュー
座３４ａを備える首部３４とからなる。規制部３５は同
首部３４の両側方に設けられ、円柱体３３の外周面より
も外方に延在されている。そして、前記斜板２１は、シ
ュー座３４ａによって受けられたシュー３６を介してピ
ストン３２の首部３４に係合されており、同斜板２１の
回転運動がピストン３２の前後往復運動に変換される。

【００１７】吸入圧領域を構成する吸入室３８及び吐出
圧領域を構成する吐出室３９は、前記リヤハウジング１
３内にぞれぞれ区画形成されている。吸入孔４０、同吸
入孔４０を開閉する吸入弁４１、吐出孔４２、同吐出孔
４２を開閉する吐出弁４３は、それぞれ前記バルブプレ
ート１４に形成されている。そして、吸入室３８内の冷
媒ガスは、ピストン３２の復動動作により吸入孔４０及
び吸入弁４１を介してシリンダボア３１内に吸入され
る。同シリンダボア３１内に流入された冷媒ガスは、ピ
ストン３２の往動動作により吐出孔４２及び吐出弁４３
を介して吐出室３９に吐出される。なお、同吐出弁４３
の開度は、バルブプレート１４に重合固定されたリテー
ナ４４により規定される。

【００１８】スラストベアリング４５は、前記回転支持
体１９とフロントハウジング１１の内壁面との間に介在
されている。同スラストベアリング４５は、ピストン３
２及び斜板２１を介して回転支持体１９に作用される、
冷媒圧縮時の圧縮反力を受け止める。

【００１９】放圧通路４７は、クランク室１５と吸入室
３８とを接続している。圧力供給通路４８は前記吐出室
３９とクランク室１５とを接続し、同通路４８上には容
量制御弁４９が介在されている。すなわち、弁室５０
は、圧力供給通路４８の途中に形成されている。ポート
５１は、同弁室５０内に形成されている。弁体５２は弁
室５０内に収容されており、ポート５１に対して接離可
能である。収容室５３はロッドガイド５４により弁室５
０に対して区画されており、同収容室５３をダイヤフラ
ム５５により区画することで、感圧室５６及び大気に開
放された大気室５７が形成されている。ロッド５８はロ
ッドガイド５４によりスライド移動可能に支持されてお
り、同ロッド５８によって前記弁体５２とダイヤフラム
５５とが連結されている。感圧通路５９は吸入室３８と
感圧室５６とを接続し、同感圧通路５９を介して吸入室
３８の冷媒ガスが感圧室５６に導入される。従って、ダ
イヤフラム５５が吸入圧の高低により動作され、ポート
５１の開度、つまり、圧力供給通路４８の開度が調節さ
れる。その結果、クランク室１５内の圧力が変更され、
前記ピストン３２の前後に作用するクランク室１５内の
圧力とシリンダボア３１内の圧力との差が調整される。
従って、斜板２１の傾斜角が変更されて、ピストン３２
のストロークが変更され、吐出容量が調整される。

【００２０】つまり、例えば、冷房負荷が大きいと吸入
圧が設定値よりも高くなり、容量制御弁４９は圧力供給
通路４８の開度を小さくするように動作される。従っ
て、クランク室１５の圧力は、放圧通路４７を介して吸
入室３８に放圧されて低下され、斜板２１の傾角が最大
傾角側に変更されてピストン３２のストローク量が大き
くなる。その結果、吐出容量が大きくなって、吸入圧が
低下される。

【００２１】また、冷房負荷が小さいと吸入圧が設定値
よりも低くなり、容量制御弁４９は圧力供給通路４８の
開度を大きくするように動作される。従って、クランク
室１５の圧力は吐出冷媒ガスの導入により上昇され、斜
板２１の傾角が最小傾角側に変更されてピストン３２の
ストローク量が小さくなる。その結果、吐出容量が小さ
くなって、吸入圧が上昇される。

【００２２】このように、前記容量制御弁４８は、設定
された吸入圧を維持すべく、斜板２１の傾角を変更して
吐出容量を変更する。なお、前記設定値は、弁体５２を
ポート５１側に付勢するバネ７１及び同バネ７１に抗す
る方向にダイヤフラム５５を付勢するバネ７２のレート
等により設定されている。

【００２３】次に、前記ピストン３２の回動規制構造に
ついて説明する。前記各ボルト挿通孔６１に挿入された
通しボルト６２の軸部６２ｂは、クランク室１５の内空
間において、隣接するピストン３２の規制部３５間を延
在されている。同軸部６２ｂにおいて、往復運動される
ピストン３２の規制部３５に対応する範囲が当接部６３
を構成し、同当接部６３と規制部３５との間のクリアラ
ンスは極力小さく設定されている。そして、本実施形態
において同当接部６３は、前述したネジ部６２ａより大
径に構成されている。

【００２４】さて、図２において二点鎖線で示すよう
に、ピストン３２が自身の軸線Ｓを中心として何れの方
向に回動しようとしても、その規制部３５の回動軌跡上
には通しボルト６２の当接部６３が存在し、両者３５，
６３の当接により同ピストン３２のそれ以上の回動は規
制される。従って、同ピストン３２と斜板２１との干渉
を防止でき、それに起因した騒音や振動等の発生が抑制
される。

【００２５】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）通しボルト６２の当接部６３は、ネジ部６２ａよ
り大径に構成されている。従って、同当接部６３とピス
トン３２の規制部３５との間のクリアランスを極力小さ
く設定しても、ハウジング１１〜１３の組み付け時にお
いて通しボルト６２をフロントハウジング１１に挿入し
た際、そのネジ部６２ａがクランク室１５内においてピ
ストン３２（規制部３５）の極近を通過されることはな
い。つまり、当接部６３の半径とネジ部６２ａの半径と
の差だけ、同ネジ部６２ａとピストン３２との間に空間
の余裕ができる。従って、ハウジング１１〜１３の組み
付け時において、同ネジ部６２ａとピストン３２との接
触を避けることができ、同ピストン３２がネジ部６２ａ
により掻き削られる等して損傷されることを防止でき
る。また、両者３５，６３のクリアランスを小さく設定
して、ピストン３２の回動幅を小さくできるため、同ピ
ストン３２が通しボルト６２に当接されることに起因し
た、騒音や振動の発生を抑制できる。

【００２６】（２）前記当接部６３は、通しボルト６２
の軸部６２ｂを大径に構成することで、同通しボルト６
２と一体に形成されている。従って、ピストン３２の回
動規制構造を圧縮機に適用するにあたり、同圧縮機の部
品点数増をともなわない。このため、同圧縮機の組み付
け工程数を減少して製造コストを低減できる。

【００２７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば、以下の態様でも実施できる。 （１）図３に示すように、当接部６６を通しボルト６５
と別体に構成すること。つまり、円筒状をなすスリーブ
６７を、通しボルト６５の軸部６５ｂに外嵌してネジ部
６５ａより大径に構成し、同スリーブ６７においてピス
トン３２の規制部３５に対応する範囲を当接部６６とす
ること。このようにすれば、既存の通しボルト６５をそ
のまま使用することができ、専用の通しボルトを製作す
る必要がなくなる。また、ピストン３２の往復運動によ
り同ピストン３２と当接部６６とは摺動されるが、同当
接部６６の表面に対して低摩擦摺動性等を有するコーテ
ィング等の表面処理を施す際にも、その施工が容易とな
る（ネジ部等を避けてコーティングを施す必要があり、
当接部が通しボルトと一体であるとマスキング等の面倒
な手間が増える）。

【００２８】（２）上記実施形態或いは図３に示す別例
において、当接部６３，６６の外周面に低摩擦摺動性、
耐摩耗性等を有する、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエ
チレン）コーティング等を施すこと。このようにすれ
ば、ピストン３２の規制部３５と同当接部６３，６６と
が摺動されても、同ピストン３２のスムーズな往復運動
が阻害されることはないし、同ピストン３２及び通しボ
ルト６２の耐久性が向上される。

【００２９】（３）両頭ピストンを備えた両頭ピストン
式圧縮機や、斜板２１以外のカム体としてウエーブカム
を備えたウエーブカム式圧縮機において具体化するこ
と。 （４）外部駆動源との間の動力伝達系に、電磁クラッチ
等のクラッチ機構が介在されない、クラッチレスタイプ
のピストン式圧縮機において具体化すること。

【００３０】（５）小径のネジ部から大径の軸部に移行
する通しボルト上の部位において、徐々に軸部の径を大
きくすること。このようにすれば、通しボルトの組み付
け性がさらに向上される。

【００３１】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記ハウジング１１〜１３には駆動軸１６が回転
可能に支持され、同駆動軸１６には一体回転可能にカム
体２１が挿着され、同カム体２１の回転により前記ピス
トン３２が往復運動される請求項１〜３のいずれかに記
載のピストンの回り止め構造。

【００３２】このようにすれば、ハウジング１１〜１３
の組み付け時において、同ネジ部６２ａによりピストン
３２が損傷されることを防止できるし、同ピストン３２
が通しボルト６２に当接されることに起因した、騒音や
振動の発生を抑制できる。

【００３３】（２）当接部６３，６６に低摩擦摺動性等
を有するコーティングを施した請求項１〜３のいずれか
に記載のピストンの回動規制構造。このようにすれば、
ピストン３２のスムーズな往復運動が阻害されることは
ない。また、ピストン３２及び通しボルト６２の耐久性
が向上される。

【００３４】

【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、ハ
ウジングの組み付け時において、通しボルトのネジ部と
ピストンとの接触を避けることができ、同ピストンがネ
ジ部により掻き削られる等して損傷されることを防止で
きる。また、通しボルトとピストンとのクリアランスを
小さく設定して、ピストンの回動幅を小さくできるた
め、同ピストンが通しボルトに当接されることに起因し
た、騒音や振動の発生を抑制できる。

【００３５】請求項２の発明によれば、前記当接部は通
しボルトに一体に形成されている。従って、本回動規制
構造を圧縮機に適用するにあたり、同圧縮機の部品点数
増をともなわない。このため、同圧縮機の組み付け工程
数を減少して製造コストを低減できる。

【００３６】請求項３の発明によれば、既存の通しボル
トを使用でき、新たに専用の通しボルトを製作する面倒
がなくなる。また、当接部の表面処理をネジ部を避けて
簡単に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 片頭ピストン式可変容量型圧縮機の縦断面
図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線に対応する断面図であり、斜
板を取り外した状態を示す図。

【図３】 別例を示す要部拡大断面図。

【図４】 従来技術を示す要部拡大断面図。

【符号の説明】

１１…ハウジング構成体としてのフロントハウジング、
１２…同じくシリンダブロック、１３…同じくリヤハウ
ジング、３１…シリンダボア、３２…ピストン、６２…
通しボルト、６２ａ…ネジ部、６３…当接部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のハウジング構成体が通しボルトに
   より一体に締結固定されてなるハウジングと、同ハウジ
   ングに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に
   収容され、往復運動されることで冷媒ガス等の圧縮を行
   うピストンとを備えたピストン式圧縮機において、前記
   ピストンの回動を通しボルトとの当接により規制するピ
   ストンの回動規制構造であって、 前記通しボルトにおけるピストンとの当接部を、ハウジ
   ング構成体に螺合されるネジ部より大径としたピストン
   の回動規制構造。
2. 【請求項２】 前記当接部は通しボルトと一体に形成さ
   れている請求項１に記載のピストンの回動規制構造。
3. 【請求項３】 前記当接部は通しボルトと別体に構成さ
   れている請求項１に記載のピストンの回動規制構造。