JP2002070729A

JP2002070729A - 斜板式圧縮機

Info

Publication number: JP2002070729A
Application number: JP2001006530A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamada; 健史山田; Hisaya Yokomachi; 尚也横町; Masakazu Murase; 正和村瀬; Junya Suzuki; 潤也鈴木; Tatsuya Koide; 達也小出; Takayuki Imai; 崇行今井; Toshiro Fujii; 俊郎藤井
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動軸を支持するラジアルベアリング及び軸
封装置の潤滑を簡単な構成で良好に行うことができる斜
板式圧縮機を提供する。【解決手段】フロントハウジング12に吸入室19及び吐
出室20が形成され、クランク室17はシリンダブロック13
とリヤハウジング14との間に形成されている。駆動軸18
は吸入室19を貫通してフロントハウジング12から突出す
るように、第１及び第２ラジアルベアリング24,25を介
してハウジング11に回転可能に支持されている。駆動軸
18には吸入室19とクランク室17とを連通する経路を構成
する連通孔60が、入口60ａが第２ラジアルベアリング25
よりリヤ側に、出口60ｂが第１ラジアルベアリング24よ
りリヤ側に位置するように形成されている。駆動軸18の
回転運動が、駆動軸18に一体回転可能に固定されたラグ
プレート36及びヒンジ機構39を介して、シリンダボア33
内に収容されたピストン34の往復運動に変換される。

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、車両等の
空調装置に使用される片頭ピストンを備えた斜板式圧縮
機に係り、詳しくはピストンを駆動する駆動軸（回転
軸）を支持するラジアルベアリング及び軸封装置の潤滑
構成に特徴を有する斜板式圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の斜板式圧縮機では、一般に図６
に示すように、ハウジングは互いに接合固定されたフロ
ントハウジング７１、シリンダブロック７２及びリヤハ
ウジング７３で構成されている。駆動軸７４は第１端部
がフロントハウジング７１から突出するように、第１端
部側及び第２端部側において一対のラジアルベアリング
７５，７６を介してハウジングに回転可能に支持されて
いる。ハウジングには第１ラジアルベアリング７５より
駆動軸７４の第１端部寄りに、冷媒ガスがクランク室７
７から大気へ洩れるのを防止する軸封装置７８が配設さ
れている。

【０００３】圧縮機ではベアリング等の摺動部の潤滑
は、冷媒ガス中にミスト状で存在する潤滑油によって行
われる。従って、冷媒ガスの流れが淀んだ部分では潤滑
が不充分になる。また、近年フロンに代えて二酸化炭素
（ＣＯ₂）等、冷媒の臨界温度を超えた超臨界域で冷媒
を冷却する場合を含む熱交換を行う冷凍回路に使用され
る圧縮機も提案されている。このような冷媒を使用した
場合は、冷媒圧力がフロンを用いた場合の圧力よりも１
０倍以上となり、ベアリングや軸封装置への負荷が大き
くなるため、特に潤滑を良好に行う必要がある。

【０００４】特開平１１−２４１６８１号公報には図６
に示すように、駆動軸７４に減圧通路７９が形成されて
いる。減圧通路７９の入口７９ａが、第１ラジアルベア
リング７５より駆動軸７４の第１端部側の、軸封装置７
８が収容されている隔離室８０と対応する位置に開口し
ており、減圧通路７９の出口７９ｂが駆動軸７４の第２
端部端面に開口している。駆動軸７４の第２端部にはフ
ァン８１が嵌合止着されている。そして、ファン８１が
駆動軸７４と一体的に回転すると、減圧通路７９内の冷
媒が出口７９ｂ側へ汲み出される。出口７９ｂ側へ汲み
出された冷媒はラジアルベアリング７６の隙間からクラ
ンク室７７へ流出する。

【０００５】隔離室８０は、ラジアルベアリング７５内
の隙間及びスラストベアリング８２の隙間を介して、ク
ランク室７７に連通されている。ラジアルベアリング７
５内の隙間及びスラストベアリング８２内の隙間は油供
給通路として機能する。

【０００６】また、特開平８−１６５９８７号公報に
は、図７に示すように、駆動軸７４の第２端部を吸入室
８３に連通された室８４に対向させ、駆動軸７４には入
口８５ａを軸封装置７８が収容されている隔離室８０と
対応する位置に開口し、出口８５ｂを室８４に連通する
ように開口した連通路８５が形成された構成が開示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平１１−２４１６
８１号公報に開示の装置では、駆動軸７４に設けられた
ファン８１の作用によってクランク室７７内の冷媒ガス
の一部が第１ラジアルベアリング７５あるいはスラスト
ベアリング８２の隙間を経て減圧通路７９へ導入され、
第２ラジアルベアリング７６の隙間を経てクランク室７
７へ戻る流れが発生し、両ラジアルベアリング７５，７
６や軸封装置７８の潤滑が良好になる。しかし、減圧通
路７９の流れを生じさせるためのファン８１が必要とな
り、構造が複雑になる。

【０００８】一方、特開平８−１６５９８７号公報に開
示された構成では、駆動軸７４にファンを設ける代わり
に、駆動軸７４の第２端部を吸入室８３に連通する室８
４内に配置し、駆動軸７４に隔離室８０と室８４とを連
通させる連通路８５が形成されている。従って、この構
成ではファンを設けずにクランク室７７の圧力と室８４
との圧力差で冷媒がラジアルベアリング７５，７６ある
いはスラストベアリング８２の隙間を通るように移動す
る。しかし、入口８５ａが第１ラジアルベアリング７５
の配設位置とスラストベアリング８２の配設位置との中
間にあるため、いずれか一方を通過する冷媒ガスの流れ
が弱くなって潤滑が不充分になる。

【０００９】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、駆動軸を支持するラジアルベ
アリング及び軸封装置の潤滑を簡単な構成で良好に行う
ことができる斜板式圧縮機を提供することにある。

【００１０】

【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に記載の発明では、吸入室及び吐出室を備
えたハウジングと、前記ハウジングに区画形成されたク
ランク室と、第１端部が前記ハウジングから突出するよ
うに、第１端部側及び第２端部側において第１及び第２
ラジアルベアリングを介して前記ハウジングに回転可能
に支持された駆動軸と、前記ハウジングに形成されたシ
リンダボア内に往復動可能に収容された片頭型のピスト
ンと、前記クランク室内に収容され、前記駆動軸の回転
運動を前記ピストンの往復運動に変換するため前記ピス
トンと作動連結されたカムプレートとを備えた斜板式圧
縮機であって、前記ハウジングには前記駆動軸の第１端
部側を支持する第１ラジアルベアリングより第１端部側
に前記駆動軸の軸封装置を収容する吸入圧領域が設けら
れ、前記駆動軸には前記吸入圧領域と前記クランク室と
を連通する経路の一部を構成する連通孔が、入口が前記
第２ラジアルベアリングより第２端部側に、出口が前記
第１ラジアルベアリングより第２端部側に位置するよう
に形成されている。

【００１１】この発明においては、駆動軸の回転運動が
カムプレートを介してピストンの往復運動に変換されて
冷媒ガスの圧縮動作が行われる。駆動軸の軸封装置を収
容する吸入圧領域には、クランク室内の圧力と、吸入圧
領域の圧力との差圧に基づいて、クランク室内の冷媒ガ
スが駆動軸に形成された連通孔を介して流入する。この
冷媒ガスの流れは、第２ラジアルベアリング及び第１ラ
ジアルベアリングを通過するため、両ラジアルベアリン
グの潤滑が良好に行われる。また、吸入圧領域に絶えず
冷媒ガスが流入するため、吸入圧領域に収容された軸封
装置の潤滑も良好に行われる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記吸入室及び吐出室は前記クラン
ク室に対して前記駆動軸の突出側に設けられ、前記軸封
装置は前記吸入室内に配置されている。

【００１３】この発明においては、駆動軸には、カムプ
レートを介してピストンの圧縮反力が作用するととも
に、第２端部にクランク室の圧力が作用する。そして、
後者の力が圧縮反力と逆方向に作用する。従って、前記
両者の作用方向が同じであった従来の圧縮機に比較して
駆動軸を駆動するための動力が大幅に低減される。ま
た、ハウジングから突出する駆動軸とハウジングとの間
をシールする軸封装置は吸入室と外気との差圧に耐える
シール力を確保すればよい。従って、吸入室より圧力の
高いクランク室と外気との差圧に耐えるシール力を必要
とする従来の圧縮機に比較して、軸封装置の寿命を伸ば
すことができるとともに軸シールの信頼性が向上する。
このことは、冷媒としてＣＯ₂を使用した場合のように
クランク室内の圧力がフロン冷媒に比較して大幅に高く
なる場合に特に有効となる。また、ピストンのストロー
クが一定の固定容量型の圧縮機に比較してクランク室の
圧力が高くなる可変容量型の場合により有効となる。

【００１４】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記カムプレートは傾
角が変更可能に前記駆動軸に対して支持され、前記圧縮
機は前記カムプレートの傾角を変更して前記ピストンの
ストロークを変更する傾角制御手段を備えている。な
お、カムプレートの傾角とは駆動軸に直交する仮想平面
とカムプレートとが成す角度を意味する。

【００１５】この発明においては、傾角制御手段により
カムプレートの傾角が変更されてピストンのストローク
が変更される。傾角の変更は、ピストンのストロークが
冷房負荷に応じた値となるように行われ、圧縮機が適正
な吐出容量で運転される。

【００１６】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記連通孔には途中に絞り部が設け
られている。従って、この発明では、連通孔を介してク
ランク室から吸入室へ排出される冷媒ガスの量が絞り部
で調整され、クランク室内の圧力を変更して斜板の傾角
を変更する際の操作が円滑に行われる。また、連通孔全
体の径を小さくする構成に比較して加工が簡単になる。

【００１７】請求項５の発明では、請求項１〜請求項４
のいずれか一項において、前記軸封装置はメカニカルシ
ールよりなる。メカニカルシールは耐圧性に優れ、例え
ば冷媒としてＣＯ₂を使用した場合のように、冷媒圧力
がフロン冷媒に比較して大幅に高くなる場合に、特に有
効なシール作用を奏する。

【００１８】請求項６の発明では、請求項１〜請求項４
のいずれか一項において、前記軸封装置はリップシール
よりなる。リップシールは軸封装置を安価に構成するこ
とができるし、オイルシール性に優れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用空調装置の
可変容量型圧縮機に具体化した一実施の形態を図１及び
図２に従って説明する。

【００２０】図１に示すように、圧縮機１０のハウジン
グ１１を構成するフロントハウジング１２、シリンダブ
ロック１３及びリヤハウジング１４は、ハウジング１１
の第１端部側（図１の左側）から順に配置され、複数の
通しボルト（１本のみ図示）１５によって相互に接合固
定されている。弁・ポート形成体１６はフロントハウジ
ング１２とシリンダブロック１３との間に介装されてい
る。クランク室１７は、シリンダブロック１３とリヤハ
ウジング１４とで囲まれた領域に区画されている。

【００２１】駆動軸１８は、弁・ポート形成体１６に形
成された孔を遊貫するとともに、第１端部がフロントハ
ウジング１２から突出し、第２端部がクランク室１７内
に配置された状態でハウジング１１に回転可能に支承さ
れている。フロントハウジング１２には駆動軸１８の第
１端部寄りと対応する位置に吸入圧領域としての吸入室
１９が形成され、吸入室１９を取り囲むようにほぼ環状
の吐出室２０が区画形成されている。フロントハウジン
グ１２には吸入室１９の弁・ポート形成体１６と対向す
る側に収容凹部２１が形成されている。シリンダブロッ
ク１３にはクランク室１７と吸入室１９とを連通するよ
うに軸孔２２が形成されている。リヤハウジング１４に
はクランク室１７側に収容凹部２３が形成されている。
収容凹部２３はクランク室１７の一部を構成する。

【００２２】駆動軸１８は軸孔２２、吸入室１９、収容
凹部２１及びフロントハウジング１２に形成された挿通
孔を貫通した状態で、中間部が軸孔２２内に配設された
第１ラジアルベアリング２４を介して、第２端部が収容
凹部２３内に配設された第２ラジアルベアリング２５を
介してシリンダブロック１３及びリヤハウジング１４に
回転可能に支持されている。

【００２３】吸入室１９内にはメカニカルシールよりな
る軸封装置２６が配設されている。すなわち、図２
（ａ）に示すように、軸封装置２６は、収容凹部２１に
嵌合固定されたリング２７と、駆動軸１８にＯ（オー）
リング２８を介して一体回転可能に取り付けられるとと
もに、リング２７に摺接するカーボン製の摺動リング２
９とを備えている。リング２７は駆動軸１８に遊挿され
るとともに、フロントハウジング１２との間にＯリング
３０が介装されている。摺動リング２９の外周部には溝
２９ａが形成されている。また、軸封装置２６は、駆動
軸１８と一体回転可能な支持リング３１を備え、支持リ
ング３１は溝２９ａと係合する掛止片３１ａを備えると
ともに、摺動リング２９をリング２７側に付勢する付勢
手段としてのバネ３２を備えている。そして、駆動軸１
８とハウジング１１との間のシールが、Ｏリング２８、
摺動リング２９、リング２７及びＯリング３０間の接触
により保持される。

【００２４】複数（図面には一つのみ示す）のシリンダ
ボア３３は、駆動軸１８を等角度間隔にて取り囲むよう
にしてシリンダブロック１３に形成されている。即ち、
シリンダボア３３は、ハウジング１１内のクランク室１
７と弁・ポート形成体１６との間に形成されている。片
頭型のピストン３４は、各シリンダボア３３に往復動可
能に収容されている。シリンダボア３３の前後開口は、
弁・ポート形成体１６及びピストン３４によって閉塞さ
れており、シリンダボア３３内にはピストン３４の往復
動に応じて体積変化する圧縮室３５が区画されている。

【００２５】回転支持体としてのラグプレート３６は、
クランク室１７において駆動軸１８の第２端部側に一体
回転可能に固定されている。ラグプレート３６は第１の
スラストベアリング３７を介してリヤハウジング１４の
内壁面１４ａに当接している。内壁面１４ａはピストン
３４の圧縮反力による軸荷重を支承し、駆動軸１８の軸
方向位置を規制する規制面として機能する。

【００２６】カムプレートとしての斜板３８は、貫通孔
３８ａに駆動軸１８が貫通された状態でクランク室１７
内に配設されている。ヒンジ機構３９は、ラグプレート
３６と斜板３８との間に介在されている。ヒンジ機構３
９は、ラグプレート３６のフロント面から突設された２
本の支持アーム４０（１本のみ図示）と、各支持アーム
４０に形成されたガイド孔４１と、斜板３８に固定され
た２本のガイドピン（一本のみ図示）４２とから構成さ
れている。各ガイドピン４２は先端にガイド孔４１と係
合する球状部４２ａを備えている。そして、斜板３８
は、ヒンジ機構３９を介したラグプレート３６との間で
のヒンジ連結及び駆動軸１８の支持により、ラグプレー
ト３６及び駆動軸１８と同期回転可能で、かつ駆動軸１
８の軸線方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸１８
に対し傾動可能となっている。ラグプレート３６及びヒ
ンジ機構３９は傾角制御手段を構成する。なお、斜板３
８には、駆動軸１８を挟んでヒンジ機構３９と反対側に
カウンタウェイト部３８ｂが一体に形成されている。

【００２７】駆動軸１８には軸孔２２のクランク室１７
寄りの大径部２２ａと対応する位置に係止リング（例え
ばサークリップ）４３が固着されている。大径部２２ａ
内には第２のスラストベアリング４４が駆動軸１８に挿
通された状態で収容され、係止リング４３とスラストベ
アリング４４との間の駆動軸１８上には付勢手段として
の第１コイルバネ４５が巻装されている。このコイルバ
ネ４５は少なくとも圧縮機１０の運転停止時に駆動軸１
８を、駆動軸１８の軸方向位置を規制する前記規制面
（内壁面１４ａ）に向けて付勢する。

【００２８】ラグプレート３６と斜板３８との間におい
て駆動軸１８上には、傾角減少バネとしての第２コイル
バネ４６が巻装されている。このコイルバネ４６は斜板
３８をシリンダブロック１３に接近する方向（即ち傾角
減少方向）に付勢する。

【００２９】また、斜板３８と係止リング４３との間に
おいて駆動軸１８上には、復帰バネとしての第３コイル
バネ４７が設けられている。斜板３８が大傾角状態にあ
るとき（例えば図１に実線で示す位置にあるとき）に
は、第３コイルバネ４７は、自然長のまま駆動軸１８の
周囲に単に存在するのみで斜板３８やその他の部材に対
していかなる付勢作用も及ぼさない。他方、図１に鎖線
で示すように斜板３８が小傾角状態に移行すると、第３
コイルバネ４７は斜板３８と係止リング４３との間に挟
まれて収縮されると共に、係止リング４３を支座として
コイルの収縮の程度に応じて斜板３８をシリンダブロッ
ク１３から離間する方向（即ち傾角増大方向）に付勢す
る。

【００３０】ピストン３４はシュー４８を介して斜板３
８の周縁部に係留されている。従って、駆動軸１８の回
転に伴う斜板３８の回転運動が、シュー４８を介してピ
ストン３４の往復運動に変換される。斜板３８及びシュ
ー４８は共に鉄系金属製で、斜板３８のシュー４８との
摺接部には焼付き防止のための表面処理、例えば、アル
ミニウム系金属の溶射や摩擦圧接等の処理が施されてい
る。

【００３１】駆動軸１８は、動力伝達機構４９を介して
駆動源としてのエンジン５０に作動連結されている。動
力伝達機構４９は、外部からの電気制御によって動力の
伝達／遮断を選択可能なクラッチ機構（例えば電磁クラ
ッチ）であってもよく、又は、そのようなクラッチ機構
を持たない常時伝達型のクラッチレス機構（例えばベル
ト／プーリの組合せ）であってもよい。なお、本実施形
態では、クラッチレスタイプの動力伝達機構４９が採用
されている。

【００３２】弁・ポート形成体１６には各シリンダボア
３３に対応して、吸入ポート５１、同ポート５１を開閉
する吸入弁５２、吐出ポート５３、及び同ポート５３を
開閉する吐出弁５４が形成されている。吸入ポート５１
を介して吸入室１９と各シリンダボア３３とが連通さ
れ、吐出ポート５３を介して各シリンダボア３３と吐出
室２０とが連通される。

【００３３】シリンダブロック１３及びリヤハウジング
１４にはクランク室１７と吐出室２０とを連通する給気
通路５５が設けられ、給気通路５５の途中には、傾角制
御手段を構成する制御弁５６が設けられている。給気通
路５５の出口５５ａは第１のスラストベアリング３７の
上方に形成されている。制御弁５６は公知の電磁弁より
なり、弁室が給気通路５５上に形成され、ソレノイドの
励磁により給気通路５５が開放され、ソレノイドの消磁
により給気通路５５が閉塞されるようになっている。ま
た、ソレノイドの励磁電流の大きさにより開度が調整可
能となっている。

【００３４】吸入室１９と吐出室２０とは外部冷媒回路
５７で接続されている。外部冷媒回路５７と前記構成の
可変容量型圧縮機とで、車両空調装置の冷凍回路が構成
されている。

【００３５】図１及び図２（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、駆動軸１８には吸入室１９とクランク室１７とを連
通する経路の一部を構成する連通孔６０が形成されてい
る。連通孔６０は、入口６０ａが第２ラジアルベアリン
グ２５より第２端部側に、出口６０ｂが第１ラジアルベ
アリング２４より第２端部側に位置するように形成され
ている。連通孔６０の途中には絞り部６１が設けられて
いる。絞り部６１は所定の小径の孔が形成された別部材
を連通孔６０内に嵌合固定することで形成されている。

【００３６】駆動軸１８の第２端部には連通孔６０の入
口６０ａの開口する部分にフィルタ６２が一体回転可能
に固定されている。フィルタ６２は、例えば網、多数の
孔が形成された板あるいは多孔質プレートで形成されて
いる。連通孔６０はクランク室１７と吸入室１９とを連
通する抽気通路を構成する。

【００３７】軸孔２２内において駆動軸１８の外周面と
シリンダブロック１３内面との間には、シール部材とし
てのシールリング６３が出口６０ｂより第２のスラスト
ベアリング４４側に設けられている。シールリング６３
は、軸孔２２を介してクランク室１７内の圧力が吸入室
１９に洩れるのを防止する。シールリング６３は例えば
ゴム材やフッ素樹脂で形成され、断面形状はＵ字形状に
形成されている。従って、クランク室１７と吸入室１９
とを連通する経路は連通孔６０だけとなる。

【００３８】次に前記のように構成された圧縮機の作用
を説明する。駆動軸１８の回転に伴いラグプレート３６
及びヒンジ機構３９を介して斜板３８が一体回転され、
斜板３８の回転運動がシュー４８を介して各ピストン３
４の往復運動に変換される。この駆動の継続によって圧
縮室３５では、冷媒の吸入、圧縮及び吐出が順次繰り返
される。外部冷媒回路５７から吸入室１９に供給された
冷媒は、吸入ポート５１を介して圧縮室３５に吸入さ
れ、ピストン３４の移動による圧縮作用を受けた後、吐
出ポート５３を介して吐出室２０に吐出される。吐出室
２０に吐出された冷媒は吐出通路を経て外部冷媒回路５
７に送り出される。

【００３９】そして、図示しない制御装置により、制御
弁５６の開度、即ち給気通路５５の開度が冷房負荷に応
じて調整され、吐出室２０とクランク室１７との連通状
態が変更される。

【００４０】冷房負荷が大きい場合は給気通路５５の開
度が減少され、吐出室２０からクランク室１７に供給さ
れる冷媒ガスの流量が減少する。クランク室１７に供給
される冷媒ガスの量が減少すると、連通孔（抽気通路）
６０を介した吸入室１９への冷媒ガスの逃がしにより、
クランク室１７の圧力が次第に低下する。その結果、ク
ランク室１７の圧力とシリンダボア３３の圧力とのピス
トン３４を介した差が小さくなるため、斜板３８が最大
傾斜角側に変位される。従って、ピストン３４のストロ
ーク量が増大し、吐出容量が増大される。

【００４１】逆に、冷房負荷が小さくなると、制御弁５
６の開度が増大され、吐出室２０からクランク室１７に
供給される冷媒ガスの流量が増大する。クランク室１７
に供給される冷媒ガスの量が、連通孔６０を介した吸入
室１９への冷媒ガスの逃がし量を上回ると、クランク室
１７の圧力が次第に上昇していく。その結果、クランク
室１７の圧力とシリンダボア３３の圧力とのピストン３
４を介した差が大きくなるため、斜板３８が最小傾斜角
側に変位される。従って、ピストン３４のストローク量
が減少し、吐出容量が減少される。

【００４２】ピストン３４が冷媒ガスの圧縮動作を行う
際、駆動軸１８にはピストン３４の圧縮反力Ｆ１がシュ
ー４８、ヒンジ機構３９及びラグプレート３６を介して
リヤハウジング１４側に向かうように作用する。また、
駆動軸１８の第２端部にはクランク室１７の圧力Ｐｃが
圧縮反力Ｆ１と逆向きに作用するとともに、第１端部に
はクランク室１７の圧力Ｐｃより低圧雰囲気にある外気
圧（大気圧Ｐａ）が圧縮反力Ｆ１と同じ向きに作用す
る。即ち、クランク室１７の圧力Ｐｃと外気圧（大気圧
Ｐａ）との差圧にクランク室１７内における駆動軸１８
のシールリング６３と対応する部分の断面積Ｓを掛け合
わせた力Ｆ２＝（Ｐｃ−Ｐａ）・Ｓが前記圧縮反力Ｆ１
と逆向きに駆動軸１８に作用する。従来は、圧縮反力Ｆ
１及び力Ｆ２の作用方向が同じであったのに対して、本
発明では後者の力Ｆ２が圧縮反力Ｆ１と逆方向に作用す
る。従って、駆動軸１８を駆動するための動力が低減さ
れる。

【００４３】また、クラッチレスタイプの場合は空調装
置の運転を停止した状態においても駆動軸１８にエンジ
ン５０の回転が伝達される。このとき、斜板３８の傾角
は最小に保持されるが、ピストン３４の圧縮動作が行わ
れ（圧縮機のオフ運転）駆動軸１８に圧縮反力Ｆ１が作
用する。しかし、前記のように駆動軸１８にクランク圧
Ｐｃと大気圧Ｐａとの差圧に基づく力Ｆ２が圧縮反力Ｆ
１を打ち消す方向に作用するため、圧縮機１０のオフ運
転時の動力消費が低減される。

【００４４】圧縮機１０の運転停止時、即ちピストン３
４の圧縮反力Ｆ１が駆動軸１８に作用しない時には、駆
動軸１８を前記規制面に向けて付勢する力がなくなる。
ハウジング１１内の圧力は外気の圧力Ｐａより高いた
め、駆動軸１８を前記規制面に向けて付勢する力がない
状態では、駆動軸１８が第１端部側即ちリヤハウジング
１４から離れる方向に移動され、ラグプレート３６がス
ラストベアリング３７から離間する。しかし、この実施
の形態では、第１コイルバネ４５が常に駆動軸１８をリ
ヤハウジングｌ４側へ付勢しているため、圧縮機１０の
運転停止中もラグプレート３６がスラストベアリング３
７に当接した状態に保持される。

【００４５】クランク室１７と吸入室１９とが駆動軸１
８に形成された連通孔６０を介して連通され、連通孔６
０の出口６０ｂよりクランク室１７側にはシールリング
６３が設けられている。従って、クランク室１７と吸入
室１９とを連通する経路は、第１のスラストベアリング
３７の隙間、ラグプレート３６とリヤハウジング１４の
内壁面１４ａとの隙間、第２ラジアルベアリング２５の
隙間、収容凹部２３、連通孔６０及び第１ラジアルベア
リング２４の隙間を通る経路のみとなる。その結果、ク
ランク室１７の圧力Ｐｃと吸入室１９の圧力Ｐｓとの差
圧に基づいてクランク室１７から吸入室１９へ移動する
冷媒ガスの流れは、第１のスラストベアリング３７、第
２ラジアルベアリング２５及び第１ラジアルベアリング
２４を必ず通過し、各ベアリング３７，２５，２４が冷
媒ガス中の潤滑油によって確実に潤滑される。

【００４６】また、軸封装置２６が収容された吸入室１
９に絶えず冷媒ガスが流入するため、軸封装置２６の潤
滑も良好に行われる。この実施の形態は以下に示す効果
を有する。

【００４７】（１）ハウジング１１に、駆動軸１８の
第１端部側を支持する第１ラジアルベアリング２４より
第１端部側に駆動軸１８の軸封装置２６を収容する吸入
圧領域が設けられ、駆動軸１８には該吸入圧領域とクラ
ンク室１７とを連通する経路の一部を構成する連通孔６
０が、入口６０ａが第２ラジアルベアリング２５より第
２端部側に、出口６０ｂが第１ラジアルベアリング２４
より第２端部側に位置するように形成されている。従っ
て、クランク室１７から吸入圧領域へ向かう冷媒ガスの
流れが、両ラジアルベアリング２４，２５を確実に通過
し、冷媒ガス中に含まれる潤滑油によって両ラジアルベ
アリング２４，２５の潤滑が良好に行われる。また、吸
入の冷媒ガスにより軸封装置２６の雰囲気温度が従来の
構成に比べて低くなり、耐久性が向上する。

【００４８】（２）吸入室１９が前記吸入圧領域を構
成するため、吸入圧領域を別に配設する必要がなく、構
造が簡単になる。（３）連通孔６０の出口６０ｂよりクランク室１７側
（駆動軸１８の第２端部側）にシールリング６３が設け
られ、クランク室１７から吸入圧領域へ向かう冷媒ガス
の流れる経路が、第１のスラストベアリング３７及び両
ラジアルベアリング２４，２５を通過する経路だけにな
り、各ベアリング２４，２５，３７の潤滑がより良好に
行われる。また、クランク室１７の冷媒ガスは、抽気通
路として機能する連通孔６０からのみ吸入室１９に抽気
されるため、吐出容量を変更する際のクランク室１７の
圧力調整を精度良く行うことが可能になる。

【００４９】（４）吸入室１９及び吐出室２０はクラ
ンク室１７に対して駆動軸１８の突出側に設けられ、軸
封装置２６は吸入室１９内に配置されている。従って、
吸入室１９より圧力の高いクランク室１７と外気との差
圧に耐えるシール力を必要とする従来の圧縮機に比較し
て、軸封装置２６の寿命を伸ばすことができるとともに
軸シールの信頼性が向上する。また、駆動軸１８に対し
てクランク室１７の圧力Ｐｃと外気（大気）Ｐａとの差
圧に比例した力Ｆ２が、駆動軸１８に作用する圧縮反力
Ｆ１と逆方向に作用する。従って、前記両者Ｆ１，Ｆ２
の作用方向が同じである従来の圧縮機に比較して、駆動
軸１８を駆動するための動力を大幅に低減できる。ま
た、スラストベアリング３７の耐久性が向上する。これ
らの効果は、冷媒としてＣＯ₂を使用した場合のように
クランク室１７内の圧力がフロン冷媒に比較して大幅に
高くなる場合に特に有効となる。また、ピストン３４の
ストロークが一定の固定容量型の圧縮機に比較してクラ
ンク室１７の圧力が高くなる可変容量型の場合により有
効となる。

【００５０】（５）駆動軸１８に形成された連通孔６
０が抽気通路の役割を果たし、連通孔６０の途中に絞り
部６１が形成されている。冷媒としてクランク室１７内
が高圧になるＣＯ₂を使用する際には、抽気通路の径の
僅かな違いで吸入室１９への抽気量が大きく変化し、容
量制御を正確に行うのが難しくなる。抽気通路としての
連通孔６０を一定径で形成する場合は加工がし難いが、
途中に絞り部６１を挿入して設けることにより、加工が
簡単になる。

【００５１】（６）吐出室２０とクランク室１７とを
連通する給気通路５５が設けられ、該給気通路５５の途
中に設けられた制御弁５６により給気通路５５の開度を
変更してクランク室１７の圧力を調整する。従って、ク
ランク室１７内の圧力を制御弁５６の開度調整により簡
単に調整できる。

【００５２】（７）軸封装置２６はメカニカルシール
よりなり、同メカニカルシールは耐圧性に優れる。従っ
て、冷媒としてＣＯ₂を使用した場合のように、クラン
ク室１７内の圧力がフロン冷媒に比較して大幅に高くな
る場合に、特に有効なシール作用を奏する。また、ピス
トン３４のストロークが一定の固定容量型の圧縮機に比
較してクランク室１７の圧力が高くなる可変容量型の場
合により有効となる。

【００５３】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば次のように構成してもよい。 ○ 軸封装置２６は必ずしも吸入室１９内に配設する必
要はなく、図３に示すように、軸封装置２６が収容され
る吸入圧領域としての室６４を環状の吸入室１９の内側
に区画壁６５により区画形成し、吸入室１９と室６４と
を孔６５ａで連通した構成としてもよい。この場合も前
記実施の形態の（１）、（３）〜（７）の効果を有す
る。

【００５４】○ 軸封装置２６を収容する吸入圧領域を
吸入室１９と独立させた構成の場合は、吸入室１９を吐
出室２０の外側に配置してもよい。 ○ 図４に示すように、吸入室１９及び吐出室２０をリ
ヤハウジング１４に、即ち駆動軸１８の突出側と反対側
に設ける構成の圧縮機１０に適用してもよい。吸入圧領
域としての室６４は図示しない通路により吸入室１９と
連通されている。通路は外部配管でもハウジングの壁内
に形成された通路のいずれであってもよい。

【００５５】○ 抽気通路６０の絞り部６１をなくし
て、抽気通路６０を一定径に形成してもよい。しかし、
絞り部６１を設ける方が加工が簡単になる。 ○ 圧縮機は可変容量タイプに限らず固定容量タイプの
圧縮機であってもよい。

【００５６】○ カムプレート（斜板３８）が駆動軸１
８と一体回転する構成に代えて、カムプレートが駆動軸
に対して相対回転可能に支承されて揺動するワッブルタ
イプの圧縮機に適用してもよい。

【００５７】○ 軸封装置はメカニカルシール２６に限
らず、摺動するシール面が駆動軸１８の周面となるリッ
プシールを使用してもよい。リップシールは軸封装置を
安価に構成することができるし、オイルシール性に優れ
る利点がある。特に、図５に示すリップシール６７は、
本体金具６７ａ内にフッ素樹脂等の樹脂製のリップリン
グ６７ｂと、ゴム製のリップリング６７ｃとが抱持され
てなる。複数のリップリング６７ｂ，６７ｃを備えるこ
とで、軸封性能が高まる。また、リップリング６７ｂに
おいて駆動軸１８との摺動面には、駆動軸１８の軸線を
中心とした螺旋溝６７ｄが刻設されている。同螺旋溝６
７ｄは、駆動軸１８との相対回転によって潤滑油を吸入
室１９側に案内するオイル戻し作用を奏し、リップシー
ル６７のオイルシール性をさらに向上させる。

【００５８】○ 制御通路の開度を調整する制御弁５６
等は電磁制御弁に限らず、例えば、特開平６−１２３２
８１号公報に開示された制御弁のように、吸入圧力を検
知して変位するダイアフラムと、ダイアフラムの変位に
より制御通路の開度を制御する弁機構を備えた、所謂内
部制御弁であってもよい。しかし、クラッチレスタイプ
の圧縮機においては、外部から制御可能な電磁弁が好ま
しい。

【００５９】○ 駆動源はエンジン５０に限らず、電動
モータとしてもよい。この場合、電気自動車に装備でき
る。前記各実施の形態から把握される技術的思想につい
て記載する。

【００６０】（１）請求項１〜請求項６のいずれか一
項に記載の発明において、前記連通孔の出口より前記駆
動軸の第２端部側にシール部材が設けられている。この
場合、クランク室から連通孔を通って軸封装置が収容さ
れた吸入圧領域へ向かう冷媒ガスの流れが円滑になり、
両ラジアルベアリングの潤滑が良好に行われる。

【００６１】（２）請求項６に記載の発明において、
前記軸封装置（リップシール）は複数のリップリングを
備えている。（３）請求項６又は前記（２）のいずれか一項に記載
の発明において、前記軸封装置（リップシール）のリッ
プリングには、駆動軸との相対回転によってオイルをハ
ウジング内へ戻す作用を奏する溝が形成されている。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
６に記載の発明によれば、駆動軸を支持するラジアルベ
アリング及び軸封装置の潤滑を簡単な構成で良好に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態の圧縮機の断面図。

【図２】（ａ）は軸封装置の部分断面図、（ｂ）は連
通孔の出口付近の部分拡大断面図、（ｃ）は駆動軸の第
２端部付近の部分拡大断面図。

【図３】別の実施の形態の部分断面図。

【図４】別の実施の形態の可変容量圧縮機の断面図。

【図５】別の実施の形態の軸封装置の部分断面図。

【図６】従来技術の可変容量圧縮機の断面図。

【図７】別の従来技術の可変容量圧縮機の断面図。

【符号の説明】

１０…圧縮機、１１…ハウジング、１７…クランク室、
１８…駆動軸、１９…吸入圧領域としての吸入室、２０
…吐出室、２４…第１ラジアルベアリング、２５…第２
ラジアルベアリング、２６…軸封装置、３３…シリンダ
ボア、３４…ピストン、３６…回転支持体としてのラグ
プレート、３８…カムプレートとしての斜板、３９…傾
角制御手段を構成するヒンジ機構、５６…同じく制御
弁、６０…連通孔、６０ａ…入口、６０ｂ…出口、６１
…絞り部、６４…吸入圧領域としての室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村瀬正和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 (72)発明者鈴木潤也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 (72)発明者小出達也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 (72)発明者今井崇行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 (72)発明者藤井俊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Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB17 CC12 CC20 CC36 CC72

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入室及び吐出室を備えたハウジング
と、前記ハウジングに区画形成されたクランク室と、第１端部が前記ハウジングから突出するように、第１端
部側及び第２端部側において第１及び第２ラジアルベア
リングを介して前記ハウジングに回転可能に支持された
駆動軸と、前記ハウジングに形成されたシリンダボア内に往復動可
能に収容された片頭型のピストンと、前記クランク室内に収容され、前記駆動軸の回転運動を
前記ピストンの往復運動に変換するため前記ピストンと
作動連結されたカムプレートとを備えた斜板式圧縮機で
あって、前記ハウジングには前記駆動軸の第１端部側を支持する
第１ラジアルベアリングより第１端部側に前記駆動軸の
軸封装置を収容する吸入圧領域が設けられ、前記駆動軸
には前記吸入圧領域と前記クランク室とを連通する経路
の一部を構成する連通孔が、入口が前記第２ラジアルベ
アリングより第２端部側に、出口が前記第１ラジアルベ
アリングより第２端部側に位置するように形成されてい
る斜板式圧縮機。
【請求項２】前記吸入室及び吐出室は前記クランク室
に対して前記駆動軸の突出側に設けられ、前記軸封装置
は前記吸入室内に配置されている請求項１に記載の斜板
式圧縮機。
【請求項３】前記カムプレートは傾角が変更可能に前
記駆動軸に対して支持され、前記圧縮機は前記カムプレ
ートの傾角を変更して前記ピストンのストロークを変更
する傾角制御手段を備えている請求項１又は請求項２に
記載の斜板式圧縮機。
【請求項４】前記連通孔には途中に絞り部が設けられ
ている請求項３に記載の斜板式圧縮機。
【請求項５】前記軸封装置はメカニカルシールよりな
る請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の斜板式圧
縮機。
【請求項６】前記軸封装置はリップシールよりなる請
求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の斜板式圧縮
機。