JP3925007B2 - 圧縮機におけるピストンの回動規制構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両空調装置に適用されて冷媒ガスの圧縮を行なう圧縮機に関する。特に、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を規制するための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、次のようなものが存在する。すなわち、クランク室はハウジングに形成され、ハウジングにはクランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持されている。カムプレートは、クランク室において駆動軸に一体回転可能に連結されている。シリンダボアは、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形成されている。ピストンは、頭部と首部とが軸線方向に連接されてなる。ピストンは頭部を以ってシリンダボアに挿入配置されている。ピストンの首部は、シリンダボアの外方でクランク室に位置し、この首部にはシューが内装されている。ピストンはシューを介してカムプレートに連結されている。そして、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動が、シューを介してピストンの往復運動に変換されて、シリンダボアでの冷媒ガスの圧縮が行われる。
【０００３】
さて、上記構成の圧縮機においては、ピストンが自身の軸線を中心として回動することを許容してしまう構造のため、つまりはピストンがシューを介してカムプレートに連結されているため、ピストンの首部と高速回転するカムプレートとの干渉によって振動や騒音が発生する危惧がある。従って、前記圧縮機にはピストンの回動規制構造が備えられている。つまり、ピストン側回動規制部はピストンの首部に設けられている。ハウジング側回動規制部は、クランク室においてハウジングに、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能に設けられている。そして、ピストンの自身の軸線を中心とした回動は、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した回動規制構造を備えることで、ピストンとハウジングとの摺動箇所が増え（両回動規制部間）、圧縮機の動力損失が増大する等の新たな問題が生じる。この問題を解決するために、耐摩耗性皮膜を、例えば、ピストン側回動規制部に形成することが提案されている。しかし、耐摩耗性皮膜のみでは、ハウジング側回動規制部との摺動が繰り返されることで、やがては剥がれ落ちてしまう耐久性の問題がある。
【０００５】
ここで、前記クランク室には、例えばブローバイガス等によって冷媒ガスが供給されており、この冷媒ガス中には潤滑油がミスト状として含まれている。このようにして供給されたクランク室の潤滑油を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量を供給することができれば、摺動する両回動規制部間の効果的な液体潤滑を達成できる。しかし、クランク室の潤滑油は、往復運動するピストンの首部の端面が押し戻してしまい、両回動規制部間に入り込む量は少なかった。
【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、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量を供給することが可能な圧縮機におけ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１〜４の発明では、ハウジングにはクランク室が形成されるとともに、クランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クランク室において駆動軸にはカムプレートが一体回転可能に連結され、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックにはシリンダボアが形成され、シリンダボアには頭部と首部とが連接されてなるピストンが頭部を以って挿入され、シリンダボアの外方でクランク室に位置するピストンの首部にはシューが内装され、カムプレートにはシューを介してピストンが連結されており、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される構成の圧縮機に適用されるピストンの回動規制構造であって、前記ピストンの首部に設けられたピストン側回動規制部と、クランク室においてハウジングに設けられ、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能なハウジング側回動規制部とからなり、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制する圧縮機におけるピストンの回動規制構造において、前記ピストン側回動規制部の端面には、往復運動するピストンの往動又は復動に基づいて、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に導く案内斜面が形成されたことを特徴とする圧縮機におけるピストンの回動規制構造である。
【０００８】
この構成においては、クランク室の潤滑油が、往復運動するピストンの往動又は復動によって案内斜面に導かれて、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に供給される。従って、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量の潤滑油を供給することができ、摺動する両回動規制部間の効果的な液体潤滑を達成できる。
【０００９】
また、請求項１の発明では、前記ピストン側回動規制部は円弧凸面を持つように形成され、前記案内斜面はその稜線が前記ピストン側回動規制部の中央ほど前記ピストンの頭部に向かうように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２の発明では、前記ピストン側回動規制部において平面よりなる案内斜面の両側方には案内壁部が設けられて全体として凹状をなしていることを特徴としている。また、請求項３の発明では、前記案内斜面は、ピストンの軸線方向に対して並列的に配置された同一平面上にない複数面が谷折り状に接続されて全体として凹状をなしていることを特徴としている。そして請求項４の発明では、前記案内斜面は両側方よりも中央部の窪みが深い凹曲面よりなっていることを特徴としている。
【００１１】
これらの構成においては、往復運動するピストンの往動又は復動により案内斜面によって導かれる潤滑油の多くは、凹状をなす案内斜面構成によって側方へ漏れ逃げてしまうことが防止され、両回動規制部間への潤滑油の供給を確実に行い得る。
請求項５の発明では、前記案内斜面は単一の平面よりなっていることを特徴としている。この構成においては、案内斜面の加工が容易となる。
【００１２】
請求項６の発明では、前記ピストン側回動規制部又はハウジング側回動規制部の少なくとも一方の当接係合面に耐摩耗性皮膜を形成したことを特徴としている。
【００１３】
この構成においては、クランク室における潤滑油の絶対量が少なく、両回動規制部間の十分な液体潤滑を達成し得ない場合においても、耐摩耗性皮膜による固体潤滑によって、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との低摩擦摺動は維持される。逆に、クランク室における潤滑油の絶対量が多い場合には、上述したように案内斜面によって両回動規制部間には十分な量の潤滑油が供給されるため、両回動規制部間の主潤滑が耐摩耗性皮膜による固体潤滑から液体潤滑となるとともに、この液体潤滑による保護下に耐摩耗性皮膜が置かれてその長期耐用を達成できる。
【００１４】
請求項７の発明では、前記案内斜面は、ピストン側回動規制部において頭部とは反対側に位置する端面に形成されていることを特徴としている。
この構成においては、ピストンに対する案内斜面の加工（例えば仕上げ研磨）を容易に行なうことができる。つまり、ピストン側回動規制部において頭部とは反対側の端面は、ピストン部品の終端面でもあって、そこに対する案内斜面の加工を施し易くなっている。しかし、ピストン側回動規制部において頭部側の端面はピストン部品の軸線方向の途中に位置し、そこに対する案内斜面の加工は施し難いのである。
【００１５】
請求項８の発明は現時点で判明している回動規制構造の一つを具体化したものである。すなわち、前記ハウジング側回動規制部は、駆動軸周りでクランク室を取り囲むハウジングの周壁部が構成することを特徴としている。
請求項９の発明では、前記案内斜面は、前記ピストンの首部の端面において、当接係合面を残すように形成されていることを特徴としている。
請求項１０の発明では、前記ハウジング側回動規制部は、円弧凹面を持つように形成され、前記円弧凸面は、前記円弧凹面よりも曲率が大きくされていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両空調装置に適用される片頭ピストン式の可変容量型圧縮機において具体化した第１〜第５実施形態について説明する。なお、第２〜第５実施形態においては第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１に示すように、アルミニウム系の金属材料よりなるフロントハウジング１１は、センタハウジングとしてのシリンダブロック１２の前端に接合されている。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１２の後端に弁・ポート形成体１４を介して接合されている。ハウジング１１〜１３は、それらを挿通する複数（図面には一つのみ略示する）の通しボルト５１により締結固定されている。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が可変容量型圧縮機のハウジングを構成している。
【００１８】
クランク室１５は、前記フロントハウジング１１とシリンダブロック１２とで囲まれて区画形成されている。駆動軸１６は、クランク室１５を挿通するようにして、フロントハウジング１１とシリンダブロック１２との間で回転可能に架設支持されている。図示しないが、駆動軸１６は、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作動連結されている。従って、駆動軸１６は、車両エンジンの稼動時においてクラッチ機構の接続により回転駆動される。
【００１９】
回転支持体１７は、前記クランク室１５において駆動軸１６に止着されている。カムプレートとしての斜板１８は、駆動軸１６に傾動可能に支持されている。ヒンジ機構１９は回転支持体１７と斜板１８との間に介在されている。斜板１８は、回転支持体１７に対するヒンジ機構１９を介したヒンジ連結により、駆動軸１６と一体回転可能であるとともに駆動軸１６に対して傾動可能である。
【００２０】
シリンダボア１２ａは、前記シリンダブロック１２において駆動軸１６の軸線Ｌ周りに複数（図面中には一個所のみ示す）が貫設されている。片頭型のピストン２０は各シリンダボア１２ａに収容されている。ピストン２０はシュー２１を介して斜板１８に係留されている。従って、駆動軸１６の回転運動は、斜板１８及びシュー２１を介して、ピストン２０のシリンダボア１２ａでの往復運動に変換される。
【００２１】
吸入室２７及び吐出室２８は、リヤハウジング１３にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート２９、吸入弁３０、吐出ポート３１及び吐出弁３２は、それぞれ弁・ポート形成体１４に形成されている。そして、吸入室２７の冷媒ガスは、ピストン２０の上死点側から下死点側への移動（往動）により、吸入ポート２９及び吸入弁３０を介してシリンダボア１２ａに吸入される。シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン２０の下死点側から上死点側への移動（復動）により、所定の圧力となるまで圧縮された後、吐出ポート３１及び吐出弁３２を介して吐出室２８へ吐出される。
【００２２】
給気通路３３は吐出室２８とクランク室１５を接続する。抽気通路３４はクランク室１５と吸入室２７とを接続する。容量制御弁３５は給気通路３３上に介在されている。感圧通路３６は吸入室２７と容量制御弁３５とを接続する。容量制御弁３５は、感圧部材としてのダイヤフラム３５ａと、このダイヤフラム３５ａに作動連結された弁体３５ｂとを備えている。
【００２３】
容量制御弁３５は、感圧通路３６を介して導入される吸入室２７の吸入圧力にダイヤフラム３５ａが感応することで、弁体３５ｂを動作させて給気通路３３の開度を変更する。給気通路３３の開度が変更されると、クランク室１５への吐出冷媒ガスの導入量が変更され、冷媒ガスの抽気通路３４を介した吸入室２７への逃がし量との関係から、クランク室１５の圧力が変更される。従って、クランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力とのピストン２０を介した差が変更され、斜板１８の傾斜角度が変更される（図１に二点鎖線で示す）。その結果、ピストン２０のストローク量が変更されて、圧縮機の吐出容量が調節されることになる。
【００２４】
次に、前記ピストン２０の構成及びこのピストン２０の回動規制構造について詳述する。
図１及び図２に示すように前記ピストン２０は、シリンダボア１２ａに挿入される円柱状の頭部２２と、シリンダボア１２ａの外方でクランク室１５に位置する首部２３とが軸線Ｓ方向に連接されてなる。頭部２２及び首部２３はアルミニウム系の金属材料により構成されている。一対のシュー座２３ａは首部２３の内側に凹設されている。一対のシュー２１は首部２３に内装されており、それぞれシュー座２３ａによって球面受けされている。斜板１８は、その外周部の表裏面が一対のシュー２１によって摺動可能に狭持されている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、ピストン側回動規制部４１は、前記ピストン２０において首部２３に設けられている。ピストン側回動規制部４１は、斜板１８の回転方向前後に向かってそれぞれ延出された一対の当接係合部４２を備えている。ピストン２０側の当接係合面４２ａは、クランク室１５においてフロントハウジング１１の周壁部４３と対向する各当接係合部４２の外周側に形成されている。このフロントハウジング１１の周壁部４３がハウジング側回動規制部４３をなし、このハウジング側回動規制部４３において駆動軸１６の軸線Ｌを中心とした円弧凹面である内周面４３ａが、ハウジング側の当接係合面４３ａをなしている。ピストン側回動規制部４１は接続面４１ａを当接係合部４２間に備え、両当接係合部４２の当接係合面４２ａは接続面４１ａを介して連続されている。両当接係合面４２ａ及び接続面４１ａは、それらの加工をピストン２０に対して施し易い同一円弧凸面上に存在する。つまり、例えば研磨工具の位置を固定した状態で、ピストン２０を円弧凸面の軸線を中心として回動させる一動作のみで、この研磨工具による各面４２ａ，４１ａの仕上げ研磨を施せるのである。この円弧凸面は、ハウジング側の当接係合面４３ａよりも曲率が大きくされている。
【００２６】
さて、図３において矢印で示すように、上述したピストン２０と斜板１８とのシュー２１を介した連結構造は、ピストン２０の自身の軸線Ｓを中心とした回動を許容する。従って、ピストン２０は、何らかの理由により外力を受けると自身の軸線Ｓを中心として回動することがある。特に、シュー２１は、斜板１８との摺動によりこの斜板１８の回転方向と同じ側（図面において時計回り）に回動しようとする。つまり、斜板１８の内外周における外周側が大となる周速の差から、トータルとしてシュー２１には斜板１８の回転方向と同じ側の回動力が作用するのである。このため、圧縮機の運転中においてピストン２０は、シュー２１を介して受ける斜板１８の回転力により、この斜板１８の回転方向と同じ側に回動しがちである。
【００２７】
しかし、前記斜板１８の回転方向と同じ側へのピストン２０の回動は、ピストン側回動規制部４１の一方の当接係合部４２（図３の左方側）が、また、斜板１８の回転方向とは逆側へのピストン２０の回動は他方の当接係合部４２（図３の右方側）が、それぞれ当接係合面４２ａを以ってハウジング側回動規制部４３の当接係合面４３ａに当接係合することで規制される。従って、例えば、ピストン２０の首部２３付近が斜板１８に干渉されることがないため、このピストン２０と高速回転する斜板１８との干渉に基づく振動や騒音の発生を防止することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
さて、上述したピストン２０の回動規制構造を備えることで、ピストン２０とハウジング１１〜１３との摺動箇所が増え（両回動規制部４１，４３間）、圧縮機の動力損失が増大する等の新たな問題が生じる。この問題を解決するために本実施形態においては、クランク室１５に存在する潤滑油を両回動規制部４１，４３間に十分な量供給することで、両者４１，４３間の効果的な液体潤滑を達成するようにしている。
【００２９】
すなわち、前記クランク室１５の潤滑油を両回動規制部４１，４３間に移動させるのには、ピストン２０の往復運動による両者４１，４３間の相対移動を利用している。しかし、従来技術で詳述したように、この構成のみでは首部２３の端面４１ｂ，４１ｃによって多くの潤滑油が押し退けられてしまい、十分な量の潤滑油を両者４１，４３間に供給できるとは言い難い。
【００３０】
そこで、図１〜図４に示すように、案内斜面４５が前記ピストン側回動規制部４１に設けられており、この案内斜面４５とハウジング側回動規制部４３の当接係合面４３ａとの間で、ピストン２０の軸線Ｓ方向に向かう（収束する）クサビ状の空間が形成されている。従って、ピストン２０の往復運動により、案内斜面４５と当接係合面４３ａとの間でクサビ作用が奏されて、クランク室１５の潤滑油は、例えば案内斜面４５が備えられていない構成であるなら首部２３の端面４１ｂによって押し退けられてしまう分までも、クサビ状空間に取り込まれて、両回動規制部４１，４３間に導かれることになる。
【００３１】
前記案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側の端面４１ｂに、それを大きくカットする形で単一の平面として形成されている。そしてピストン側回動規制部４１は、両側方よりも中央が高い凸状とされているため、図２及び図４で明らかなように、案内斜面４５の稜線は中央ほど軸線Ｓ方向に向かうように形成されている。従って、図４に示すように案内斜面４５は、ピストン２０の往復運動において上死点位置から下死点位置へ往動する場合（吸入行程）にのみ、潤滑油を中央へ寄せつつ両者４１，４３間へ導入する作用を奏する。
【００３２】
図２及び図４において点描にて示すように、耐摩耗性皮膜Ｃは、ピストン側回動規制部４１において両当接係合面４２ａ及び接続面４１ａに形成されている。耐摩耗性皮膜Ｃは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂を固体潤滑材として構成されている。耐摩耗性皮膜Ｃは例えば２０μｍ〜４０μｍの厚みを有する。
【００３３】
さて、前記クランク室１５には、初期の注入分の潤滑油に加えて、シリンダボア１２ａからのブローバイガスや給気通路３３を介することで冷媒ガスと共に潤滑油が供給されている。このようにして存在するクランク室１５の潤滑油は、上述したようにピストン２０の往復運動による案内斜面４５の作用よって、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間に効率良く取り込まれ、両者４１，４３間の特に当接係合面４２ａ，４３ａ間の効果的な液体潤滑、つまりは両者４２ａ，４３ａ間の低摩擦摺動が達成される。
【００３４】
しかし、前記クランク室１５の潤滑油は、一方では抽気通路３４を介して冷媒ガスと共にクランク室１５外へ排出もされており、ブローバイガスや給気通路３３からの供給量との兼ね合いから、クランク室１５の絶対的な潤滑油量が少なくなる場合もある。このような場合には、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間の主潤滑が、前述した潤滑油による液体潤滑から耐摩耗性皮膜Ｃによる固体潤滑に移行され、両者４１，４３間の低摩擦摺動は維持される。
【００３５】
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）案内斜面４５を備えることで、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間の効果的な液体潤滑、ひいては両者４１，４３間の低摩擦摺動を達成することができる。従って、ピストン２０の回動規制構造を備えることによっても、圧縮機の動力損失の増大を軽減することができ、ひいては車両エンジンの負荷を軽減することができる。また、ピストン２０に案内斜面４５を形成することは、ピストン２０の一部から肉盗みすることにもなり、ピストン２０の軽量化も同時に達成することができる。この効果（軽量化）を大ならしめるため、案内斜面４５は可及的に大きく形成する必要がある。
【００３６】
（２）平面状の案内斜面４５はその加工が容易で、ピストン２０の低コスト化を図り得る。
（３）耐摩耗性皮膜Ｃが、ピストン側回動規制部４１の当接係合面４２ａに形成されている。従って、クランク室１５における潤滑油の絶対量が少なく、両回動規制部４１，４３間の十分な液体潤滑を達成し得ない場合においても、耐摩耗性皮膜Ｃによって両者４１，４３間の低摩擦摺動を維持することができ、圧縮機の動力損失の増大は軽減される。また、クランク室１５における潤滑油の絶対量が多く、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間の効果的な液体潤滑が達成されている場合には、この液体潤滑による保護下に耐摩耗性皮膜Ｃが置かれてその長期耐用を達成できる。
【００３７】
（４）案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側に位置する端面４１ｂに形成されている。従って、ピストン２０に対する案内斜面４５の加工（例えば仕上げ研磨）を容易に行なうことができる。つまり、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側の端面４１ｂは、ピストン部品の終端面でもあって、そこに対する案内斜面４５の加工を施し易いのである。しかし、ピストン側回動規制部４１において頭部２２側の端面４１ｃはピストン部品の軸線Ｓ方向途中に位置し、そこに対する案内斜面４５の加工を施し難いのである。
【００３８】
（５）可変容量型圧縮機は、クランク室１５の圧力を調節することで吐出容量を変更可能な構成である。つまり、クランク室１５は、吐出容量を調節するために用いられる制御圧室であって、車両空調装置の冷凍サイクルを構築する冷媒循環回路上には存在しない。従って、潤滑油を含む多量の冷媒ガスの流通を期待することができない。このような潤滑的に厳しいクランク室１５において、両回動規制部４１，４３間への潤滑油の積極供給構成（案内斜面４５）を適用することはその効果を奏するのに特に有効となる。
【００３９】
（第２実施形態）
図５及び図６においては第２実施形態を示す。本実施形態において案内斜面４５は中央部が平面よりなっている。すなわちこの案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１の端面４１ｂ縁部において、中央部（当接係合面４２ａ間で接続面４１ａ位置）のみを大きくカットするような形で形成され、また案内斜面４５の両側方にはこの斜面４５から立ち上がるようにして案内壁部４６が形成されて、全体として凹状をなしている。
【００４０】
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果を奏する他、案内斜面構成４５，４６が凹状をなしており、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間に導かれる途中の潤滑油が、案内斜面４５（クサビ状空間）の両側方へ漏れ逃げてしまうことを確実に防止することができる。従って、両回動規制部４１，４３間への潤滑油の供給を確実に行い得る。
【００４１】
（第３実施形態）
図７及び図８においては第３実施形態を示す。本実施形態において案内斜面４５は、ピストン２０の軸線Ｓ方向に対して並列的に配置された同一平面上にない複数平面（二平面）４７により構成されるとともに、この複数平面４７が谷折り状に接続されて（谷折り線として図示する）全体として凹状をなしている。
【００４２】
本実施形態においても上記第２実施形態と同様な効果を奏する。
（第４実施形態）
図９においては第４実施形態を示す。本実施形態において案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１において頭部２２側の端面４１ｃに形成されている。従って、案内斜面４５は、ピストン２０の往復運動において下死点位置から上死点位置へ復動する場合（圧縮・吐出行程）にのみ、上述した潤滑油の効果的な両者４１，４３間への導入作用を奏する。
【００４３】
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果（（４）以外）を奏する。
（第５実施形態）
図１０においては第５実施形態を示す。本実施形態においては、ピストン２０の回動規制構造が上記第１実施形態とは異なる。すなわち、一対の通しボルト５１は、クランク室１５においてピストン２０の首部２３の両側方近傍を通過されている。この通しボルト５１がハウジング側回動規制部をなす。そして、図面中に二点鎖線で示すように、ピストン２０の自身の軸線Ｓを中心とした回動は、当接係合部４２が当接係合面４２ａを以って通しボルト５１の当接係合面である外周面５１ａに当接することで規制される。
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果を奏する。
【００４４】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施できる。
○上記第１実施形態において、案内斜面４５を両側方よりも中央部の方が深い窪みの凹曲面とすること。これによりクサビ状空間に入り込んだ潤滑油の多くは、空間的に余裕のある中央部側に移動され、言い換えれば案内斜面４５（クサビ状空間）から両側方へ漏れ逃げることはなく、効率良く両回動規制部４１，４３間に導かれることになる。
○例えば上記第１実施形態と第４実施形態とを組み合わせること。つまり、案内斜面４５を、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側の端面４１ｂ及び頭部２２側の端面４１ｃの両方に形成すること。このようにすれば、ピストン２０の往復運動において往動及び復動のいずれの場合にも、潤滑油の効果的な両回動規制部４１，４３間への導入作用を奏することができる。
○耐摩耗性皮膜Ｃを、ハウジング側回動規制部４３の当接係合面４３ａに形成すること。この場合、上記各実施形態のように、耐摩耗性皮膜をピストン側回動規制部４３の当接係合面４２ａに形成しても良いし、形成しなくとも良い。
○斜板１８を駆動軸１６に固定してその傾斜角度を一定とした固定容量型圧縮機のピストンの回動規制構造において具体化すること。
【００４５】
○首部２３の両側に頭部２２を備える両頭ピストン式圧縮機のピストンの回動規制構造において具体化すること。
○前述した固定容量型圧縮機において、カムプレートを斜板からウエーブカムに変更すること。
【００４６】
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）前記圧縮機は空調装置に用いられて冷媒ガスの圧縮を行い、この圧縮機のクランク室１５は冷凍サイクルをなす冷媒循環回路上に存在しない圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
この構成においては、冷媒循環回路上にないクランク室１５は、潤滑油を含んだ多量の冷媒ガスの流通を期待することができない。言い換えればこのような構成において本発明を具体化することは、その効果を奏するのに有効となる。
（２）前記ハウジングは複数のハウジング構成体１１〜１３を通しボルト５１により締結固定してなり、通しボルト５１はピストン２０の首部２３付近を通過されており、この通しボルト５１がハウジング側回動規制部をなす圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
この構成は、現時点で判明している回動規制構造のもう一つを具体化したものである。
【００４７】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、クランク室の潤滑油を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量を供給することができ、摺動する両回動規制部間の効果的な液体潤滑を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 片頭ピストン式の可変容量型圧縮機の縦断面図。
【図２】 ピストンの斜視図。
【図３】 ピストンの背面図。
【図４】 ピストンの首部付近の平面図。
【図５】 第２実施形態を示すピストンの首部付近の斜視図。
【図６】 （ａ）はピストンの首部付近の平面図、（ｂ）はピストンの首部付近の断面図。
【図７】 第３実施形態を示すピストンの首部付近の斜視図。
【図８】 ピストンの首部付近の平面図。
【図９】 第４実施形態を示すピストンの首部付近の斜視図。
【図１０】第５実施形態を示すピストンの背面図。
【符号の説明】
１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２…同じくシリンダブロック、１２ａ…シリンダボア、１３…ハウジングを構成するリヤハウジング、１５…クランク室、１６…駆動軸、１８…カムプレートとしての斜板、２０…ピストン、２１…シュー、２２…頭部、２３…首部、４１…ピストン側回動規制部、４１ｂ，４１ｃ…端面、４３…ハウジング側回動規制部、４５…案内斜面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両空調装置に適用されて冷媒ガスの圧縮を行なう圧縮機に関する。特に、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を規制するための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、次のようなものが存在する。すなわち、クランク室はハウジングに形成され、ハウジングにはクランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持されている。カムプレートは、クランク室において駆動軸に一体回転可能に連結されている。シリンダボアは、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形成されている。ピストンは、頭部と首部とが軸線方向に連接されてなる。ピストンは頭部を以ってシリンダボアに挿入配置されている。ピストンの首部は、シリンダボアの外方でクランク室に位置し、この首部にはシューが内装されている。ピストンはシューを介してカムプレートに連結されている。そして、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動が、シューを介してピストンの往復運動に変換されて、シリンダボアでの冷媒ガスの圧縮が行われる。
【０００３】
さて、上記構成の圧縮機においては、ピストンが自身の軸線を中心として回動することを許容してしまう構造のため、つまりはピストンがシューを介してカムプレートに連結されているため、ピストンの首部と高速回転するカムプレートとの干渉によって振動や騒音が発生する危惧がある。従って、前記圧縮機にはピストンの回動規制構造が備えられている。つまり、ピストン側回動規制部はピストンの首部に設けられている。ハウジング側回動規制部は、クランク室においてハウジングに、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能に設けられている。そして、ピストンの自身の軸線を中心とした回動は、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した回動規制構造を備えることで、ピストンとハウジングとの摺動箇所が増え（両回動規制部間）、圧縮機の動力損失が増大する等の新たな問題が生じる。この問題を解決するために、耐摩耗性皮膜を、例えば、ピストン側回動規制部に形成することが提案されている。しかし、耐摩耗性皮膜のみでは、ハウジング側回動規制部との摺動が繰り返されることで、やがては剥がれ落ちてしまう耐久性の問題がある。
【０００５】
ここで、前記クランク室には、例えばブローバイガス等によって冷媒ガスが供給されており、この冷媒ガス中には潤滑油がミスト状として含まれている。このようにして供給されたクランク室の潤滑油を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量を供給することができれば、摺動する両回動規制部間の効果的な液体潤滑を達成できる。しかし、クランク室の潤滑油は、往復運動するピストンの首部の端面が押し戻してしまい、両回動規制部間に入り込む量は少なかった。
【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、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量を供給することが可能な圧縮機におけ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１〜４の発明では、ハウジングにはクランク室が形成されるとともに、クランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クランク室において駆動軸にはカムプレートが一体回転可能に連結され、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックにはシリンダボアが形成され、シリンダボアには頭部と首部とが連接されてなるピストンが頭部を以って挿入され、シリンダボアの外方でクランク室に位置するピストンの首部にはシューが内装され、カムプレートにはシューを介してピストンが連結されており、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される構成の圧縮機に適用されるピストンの回動規制構造であって、前記ピストンの首部に設けられたピストン側回動規制部と、クランク室においてハウジングに設けられ、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能なハウジング側回動規制部とからなり、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制する圧縮機におけるピストンの回動規制構造において、前記ピストン側回動規制部の端面には、往復運動するピストンの往動又は復動に基づいて、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に導く案内斜面が形成されたことを特徴とする圧縮機におけるピストンの回動規制構造である。
【０００８】
この構成においては、クランク室の潤滑油が、往復運動するピストンの往動又は復動によって案内斜面に導かれて、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に供給される。従って、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量の潤滑油を供給することができ、摺動する両回動規制部間の効果的な液体潤滑を達成できる。
【０００９】
また、請求項１の発明では、前記ピストン側回動規制部は円弧凸面を持つように形成され、前記案内斜面はその稜線が前記ピストン側回動規制部の中央ほど前記ピストンの頭部に向かうように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２の発明では、前記ピストン側回動規制部において平面よりなる案内斜面の両側方には案内壁部が設けられて全体として凹状をなしていることを特徴としている。また、請求項３の発明では、前記案内斜面は、ピストンの軸線方向に対して並列的に配置された同一平面上にない複数面が谷折り状に接続されて全体として凹状をなしていることを特徴としている。そして請求項４の発明では、前記案内斜面は両側方よりも中央部の窪みが深い凹曲面よりなっていることを特徴としている。
【００１１】
これらの構成においては、往復運動するピストンの往動又は復動により案内斜面によって導かれる潤滑油の多くは、凹状をなす案内斜面構成によって側方へ漏れ逃げてしまうことが防止され、両回動規制部間への潤滑油の供給を確実に行い得る。
請求項５の発明では、前記案内斜面は単一の平面よりなっていることを特徴としている。この構成においては、案内斜面の加工が容易となる。
【００１２】
請求項６の発明では、前記ピストン側回動規制部又はハウジング側回動規制部の少なくとも一方の当接係合面に耐摩耗性皮膜を形成したことを特徴としている。
【００１３】
この構成においては、クランク室における潤滑油の絶対量が少なく、両回動規制部間の十分な液体潤滑を達成し得ない場合においても、耐摩耗性皮膜による固体潤滑によって、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との低摩擦摺動は維持される。逆に、クランク室における潤滑油の絶対量が多い場合には、上述したように案内斜面によって両回動規制部間には十分な量の潤滑油が供給されるため、両回動規制部間の主潤滑が耐摩耗性皮膜による固体潤滑から液体潤滑となるとともに、この液体潤滑による保護下に耐摩耗性皮膜が置かれてその長期耐用を達成できる。
【００１４】
請求項７の発明では、前記案内斜面は、ピストン側回動規制部において頭部とは反対側に位置する端面に形成されていることを特徴としている。
この構成においては、ピストンに対する案内斜面の加工（例えば仕上げ研磨）を容易に行なうことができる。つまり、ピストン側回動規制部において頭部とは反対側の端面は、ピストン部品の終端面でもあって、そこに対する案内斜面の加工を施し易くなっている。しかし、ピストン側回動規制部において頭部側の端面はピストン部品の軸線方向の途中に位置し、そこに対する案内斜面の加工は施し難いのである。
【００１５】
請求項８の発明は現時点で判明している回動規制構造の一つを具体化したものである。すなわち、前記ハウジング側回動規制部は、駆動軸周りでクランク室を取り囲むハウジングの周壁部が構成することを特徴としている。
請求項９の発明では、前記案内斜面は、前記ピストンの首部の端面において、当接係合面を残すように形成されていることを特徴としている。
請求項１０の発明では、前記ハウジング側回動規制部は、円弧凹面を持つように形成され、前記円弧凸面は、前記円弧凹面よりも曲率が大きくされていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両空調装置に適用される片頭ピストン式の可変容量型圧縮機において具体化した第１〜第５実施形態について説明する。なお、第２〜第５実施形態においては第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１に示すように、アルミニウム系の金属材料よりなるフロントハウジング１１は、センタハウジングとしてのシリンダブロック１２の前端に接合されている。リヤハウジング１３は、シリンダブロック１２の後端に弁・ポート形成体１４を介して接合されている。ハウジング１１〜１３は、それらを挿通する複数（図面には一つのみ略示する）の通しボルト５１により締結固定されている。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が可変容量型圧縮機のハウジングを構成している。
【００１８】
クランク室１５は、前記フロントハウジング１１とシリンダブロック１２とで囲まれて区画形成されている。駆動軸１６は、クランク室１５を挿通するようにして、フロントハウジング１１とシリンダブロック１２との間で回転可能に架設支持されている。図示しないが、駆動軸１６は、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作動連結されている。従って、駆動軸１６は、車両エンジンの稼動時においてクラッチ機構の接続により回転駆動される。
【００１９】
回転支持体１７は、前記クランク室１５において駆動軸１６に止着されている。カムプレートとしての斜板１８は、駆動軸１６に傾動可能に支持されている。ヒンジ機構１９は回転支持体１７と斜板１８との間に介在されている。斜板１８は、回転支持体１７に対するヒンジ機構１９を介したヒンジ連結により、駆動軸１６と一体回転可能であるとともに駆動軸１６に対して傾動可能である。
【００２０】
シリンダボア１２ａは、前記シリンダブロック１２において駆動軸１６の軸線Ｌ周りに複数（図面中には一個所のみ示す）が貫設されている。片頭型のピストン２０は各シリンダボア１２ａに収容されている。ピストン２０はシュー２１を介して斜板１８に係留されている。従って、駆動軸１６の回転運動は、斜板１８及びシュー２１を介して、ピストン２０のシリンダボア１２ａでの往復運動に変換される。
【００２１】
吸入室２７及び吐出室２８は、リヤハウジング１３にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート２９、吸入弁３０、吐出ポート３１及び吐出弁３２は、それぞれ弁・ポート形成体１４に形成されている。そして、吸入室２７の冷媒ガスは、ピストン２０の上死点側から下死点側への移動（往動）により、吸入ポート２９及び吸入弁３０を介してシリンダボア１２ａに吸入される。シリンダボア１２ａに吸入された冷媒ガスは、ピストン２０の下死点側から上死点側への移動（復動）により、所定の圧力となるまで圧縮された後、吐出ポート３１及び吐出弁３２を介して吐出室２８へ吐出される。
【００２２】
給気通路３３は吐出室２８とクランク室１５を接続する。抽気通路３４はクランク室１５と吸入室２７とを接続する。容量制御弁３５は給気通路３３上に介在されている。感圧通路３６は吸入室２７と容量制御弁３５とを接続する。容量制御弁３５は、感圧部材としてのダイヤフラム３５ａと、このダイヤフラム３５ａに作動連結された弁体３５ｂとを備えている。
【００２３】
容量制御弁３５は、感圧通路３６を介して導入される吸入室２７の吸入圧力にダイヤフラム３５ａが感応することで、弁体３５ｂを動作させて給気通路３３の開度を変更する。給気通路３３の開度が変更されると、クランク室１５への吐出冷媒ガスの導入量が変更され、冷媒ガスの抽気通路３４を介した吸入室２７への逃がし量との関係から、クランク室１５の圧力が変更される。従って、クランク室１５の圧力とシリンダボア１２ａの圧力とのピストン２０を介した差が変更され、斜板１８の傾斜角度が変更される（図１に二点鎖線で示す）。その結果、ピストン２０のストローク量が変更されて、圧縮機の吐出容量が調節されることになる。
【００２４】
次に、前記ピストン２０の構成及びこのピストン２０の回動規制構造について詳述する。
図１及び図２に示すように前記ピストン２０は、シリンダボア１２ａに挿入される円柱状の頭部２２と、シリンダボア１２ａの外方でクランク室１５に位置する首部２３とが軸線Ｓ方向に連接されてなる。頭部２２及び首部２３はアルミニウム系の金属材料により構成されている。一対のシュー座２３ａは首部２３の内側に凹設されている。一対のシュー２１は首部２３に内装されており、それぞれシュー座２３ａによって球面受けされている。斜板１８は、その外周部の表裏面が一対のシュー２１によって摺動可能に狭持されている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、ピストン側回動規制部４１は、前記ピストン２０において首部２３に設けられている。ピストン側回動規制部４１は、斜板１８の回転方向前後に向かってそれぞれ延出された一対の当接係合部４２を備えている。ピストン２０側の当接係合面４２ａは、クランク室１５においてフロントハウジング１１の周壁部４３と対向する各当接係合部４２の外周側に形成されている。このフロントハウジング１１の周壁部４３がハウジング側回動規制部４３をなし、このハウジング側回動規制部４３において駆動軸１６の軸線Ｌを中心とした円弧凹面である内周面４３ａが、ハウジング側の当接係合面４３ａをなしている。ピストン側回動規制部４１は接続面４１ａを当接係合部４２間に備え、両当接係合部４２の当接係合面４２ａは接続面４１ａを介して連続されている。両当接係合面４２ａ及び接続面４１ａは、それらの加工をピストン２０に対して施し易い同一円弧凸面上に存在する。つまり、例えば研磨工具の位置を固定した状態で、ピストン２０を円弧凸面の軸線を中心として回動させる一動作のみで、この研磨工具による各面４２ａ，４１ａの仕上げ研磨を施せるのである。この円弧凸面は、ハウジング側の当接係合面４３ａよりも曲率が大きくされている。
【００２６】
さて、図３において矢印で示すように、上述したピストン２０と斜板１８とのシュー２１を介した連結構造は、ピストン２０の自身の軸線Ｓを中心とした回動を許容する。従って、ピストン２０は、何らかの理由により外力を受けると自身の軸線Ｓを中心として回動することがある。特に、シュー２１は、斜板１８との摺動によりこの斜板１８の回転方向と同じ側（図面において時計回り）に回動しようとする。つまり、斜板１８の内外周における外周側が大となる周速の差から、トータルとしてシュー２１には斜板１８の回転方向と同じ側の回動力が作用するのである。このため、圧縮機の運転中においてピストン２０は、シュー２１を介して受ける斜板１８の回転力により、この斜板１８の回転方向と同じ側に回動しがちである。
【００２７】
しかし、前記斜板１８の回転方向と同じ側へのピストン２０の回動は、ピストン側回動規制部４１の一方の当接係合部４２（図３の左方側）が、また、斜板１８の回転方向とは逆側へのピストン２０の回動は他方の当接係合部４２（図３の右方側）が、それぞれ当接係合面４２ａを以ってハウジング側回動規制部４３の当接係合面４３ａに当接係合することで規制される。従って、例えば、ピストン２０の首部２３付近が斜板１８に干渉されることがないため、このピストン２０と高速回転する斜板１８との干渉に基づく振動や騒音の発生を防止することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
さて、上述したピストン２０の回動規制構造を備えることで、ピストン２０とハウジング１１〜１３との摺動箇所が増え（両回動規制部４１，４３間）、圧縮機の動力損失が増大する等の新たな問題が生じる。この問題を解決するために本実施形態においては、クランク室１５に存在する潤滑油を両回動規制部４１，４３間に十分な量供給することで、両者４１，４３間の効果的な液体潤滑を達成するようにしている。
【００２９】
すなわち、前記クランク室１５の潤滑油を両回動規制部４１，４３間に移動させるのには、ピストン２０の往復運動による両者４１，４３間の相対移動を利用している。しかし、従来技術で詳述したように、この構成のみでは首部２３の端面４１ｂ，４１ｃによって多くの潤滑油が押し退けられてしまい、十分な量の潤滑油を両者４１，４３間に供給できるとは言い難い。
【００３０】
そこで、図１〜図４に示すように、案内斜面４５が前記ピストン側回動規制部４１に設けられており、この案内斜面４５とハウジング側回動規制部４３の当接係合面４３ａとの間で、ピストン２０の軸線Ｓ方向に向かう（収束する）クサビ状の空間が形成されている。従って、ピストン２０の往復運動により、案内斜面４５と当接係合面４３ａとの間でクサビ作用が奏されて、クランク室１５の潤滑油は、例えば案内斜面４５が備えられていない構成であるなら首部２３の端面４１ｂによって押し退けられてしまう分までも、クサビ状空間に取り込まれて、両回動規制部４１，４３間に導かれることになる。
【００３１】
前記案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側の端面４１ｂに、それを大きくカットする形で単一の平面として形成されている。そしてピストン側回動規制部４１は、両側方よりも中央が高い凸状とされているため、図２及び図４で明らかなように、案内斜面４５の稜線は中央ほど軸線Ｓ方向に向かうように形成されている。従って、図４に示すように案内斜面４５は、ピストン２０の往復運動において上死点位置から下死点位置へ往動する場合（吸入行程）にのみ、潤滑油を中央へ寄せつつ両者４１，４３間へ導入する作用を奏する。
【００３２】
図２及び図４において点描にて示すように、耐摩耗性皮膜Ｃは、ピストン側回動規制部４１において両当接係合面４２ａ及び接続面４１ａに形成されている。耐摩耗性皮膜Ｃは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂を固体潤滑材として構成されている。耐摩耗性皮膜Ｃは例えば２０μｍ〜４０μｍの厚みを有する。
【００３３】
さて、前記クランク室１５には、初期の注入分の潤滑油に加えて、シリンダボア１２ａからのブローバイガスや給気通路３３を介することで冷媒ガスと共に潤滑油が供給されている。このようにして存在するクランク室１５の潤滑油は、上述したようにピストン２０の往復運動による案内斜面４５の作用よって、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間に効率良く取り込まれ、両者４１，４３間の特に当接係合面４２ａ，４３ａ間の効果的な液体潤滑、つまりは両者４２ａ，４３ａ間の低摩擦摺動が達成される。
【００３４】
しかし、前記クランク室１５の潤滑油は、一方では抽気通路３４を介して冷媒ガスと共にクランク室１５外へ排出もされており、ブローバイガスや給気通路３３からの供給量との兼ね合いから、クランク室１５の絶対的な潤滑油量が少なくなる場合もある。このような場合には、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間の主潤滑が、前述した潤滑油による液体潤滑から耐摩耗性皮膜Ｃによる固体潤滑に移行され、両者４１，４３間の低摩擦摺動は維持される。
【００３５】
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）案内斜面４５を備えることで、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間の効果的な液体潤滑、ひいては両者４１，４３間の低摩擦摺動を達成することができる。従って、ピストン２０の回動規制構造を備えることによっても、圧縮機の動力損失の増大を軽減することができ、ひいては車両エンジンの負荷を軽減することができる。また、ピストン２０に案内斜面４５を形成することは、ピストン２０の一部から肉盗みすることにもなり、ピストン２０の軽量化も同時に達成することができる。この効果（軽量化）を大ならしめるため、案内斜面４５は可及的に大きく形成する必要がある。
【００３６】
（２）平面状の案内斜面４５はその加工が容易で、ピストン２０の低コスト化を図り得る。
（３）耐摩耗性皮膜Ｃが、ピストン側回動規制部４１の当接係合面４２ａに形成されている。従って、クランク室１５における潤滑油の絶対量が少なく、両回動規制部４１，４３間の十分な液体潤滑を達成し得ない場合においても、耐摩耗性皮膜Ｃによって両者４１，４３間の低摩擦摺動を維持することができ、圧縮機の動力損失の増大は軽減される。また、クランク室１５における潤滑油の絶対量が多く、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間の効果的な液体潤滑が達成されている場合には、この液体潤滑による保護下に耐摩耗性皮膜Ｃが置かれてその長期耐用を達成できる。
【００３７】
（４）案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側に位置する端面４１ｂに形成されている。従って、ピストン２０に対する案内斜面４５の加工（例えば仕上げ研磨）を容易に行なうことができる。つまり、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側の端面４１ｂは、ピストン部品の終端面でもあって、そこに対する案内斜面４５の加工を施し易いのである。しかし、ピストン側回動規制部４１において頭部２２側の端面４１ｃはピストン部品の軸線Ｓ方向途中に位置し、そこに対する案内斜面４５の加工を施し難いのである。
【００３８】
（５）可変容量型圧縮機は、クランク室１５の圧力を調節することで吐出容量を変更可能な構成である。つまり、クランク室１５は、吐出容量を調節するために用いられる制御圧室であって、車両空調装置の冷凍サイクルを構築する冷媒循環回路上には存在しない。従って、潤滑油を含む多量の冷媒ガスの流通を期待することができない。このような潤滑的に厳しいクランク室１５において、両回動規制部４１，４３間への潤滑油の積極供給構成（案内斜面４５）を適用することはその効果を奏するのに特に有効となる。
【００３９】
（第２実施形態）
図５及び図６においては第２実施形態を示す。本実施形態において案内斜面４５は中央部が平面よりなっている。すなわちこの案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１の端面４１ｂ縁部において、中央部（当接係合面４２ａ間で接続面４１ａ位置）のみを大きくカットするような形で形成され、また案内斜面４５の両側方にはこの斜面４５から立ち上がるようにして案内壁部４６が形成されて、全体として凹状をなしている。
【００４０】
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果を奏する他、案内斜面構成４５，４６が凹状をなしており、ピストン側回動規制部４１とハウジング側回動規制部４３との間に導かれる途中の潤滑油が、案内斜面４５（クサビ状空間）の両側方へ漏れ逃げてしまうことを確実に防止することができる。従って、両回動規制部４１，４３間への潤滑油の供給を確実に行い得る。
【００４１】
（第３実施形態）
図７及び図８においては第３実施形態を示す。本実施形態において案内斜面４５は、ピストン２０の軸線Ｓ方向に対して並列的に配置された同一平面上にない複数平面（二平面）４７により構成されるとともに、この複数平面４７が谷折り状に接続されて（谷折り線として図示する）全体として凹状をなしている。
【００４２】
本実施形態においても上記第２実施形態と同様な効果を奏する。
（第４実施形態）
図９においては第４実施形態を示す。本実施形態において案内斜面４５は、ピストン側回動規制部４１において頭部２２側の端面４１ｃに形成されている。従って、案内斜面４５は、ピストン２０の往復運動において下死点位置から上死点位置へ復動する場合（圧縮・吐出行程）にのみ、上述した潤滑油の効果的な両者４１，４３間への導入作用を奏する。
【００４３】
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果（（４）以外）を奏する。
（第５実施形態）
図１０においては第５実施形態を示す。本実施形態においては、ピストン２０の回動規制構造が上記第１実施形態とは異なる。すなわち、一対の通しボルト５１は、クランク室１５においてピストン２０の首部２３の両側方近傍を通過されている。この通しボルト５１がハウジング側回動規制部をなす。そして、図面中に二点鎖線で示すように、ピストン２０の自身の軸線Ｓを中心とした回動は、当接係合部４２が当接係合面４２ａを以って通しボルト５１の当接係合面である外周面５１ａに当接することで規制される。
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果を奏する。
【００４４】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施できる。
○上記第１実施形態において、案内斜面４５を両側方よりも中央部の方が深い窪みの凹曲面とすること。これによりクサビ状空間に入り込んだ潤滑油の多くは、空間的に余裕のある中央部側に移動され、言い換えれば案内斜面４５（クサビ状空間）から両側方へ漏れ逃げることはなく、効率良く両回動規制部４１，４３間に導かれることになる。
○例えば上記第１実施形態と第４実施形態とを組み合わせること。つまり、案内斜面４５を、ピストン側回動規制部４１において頭部２２とは反対側の端面４１ｂ及び頭部２２側の端面４１ｃの両方に形成すること。このようにすれば、ピストン２０の往復運動において往動及び復動のいずれの場合にも、潤滑油の効果的な両回動規制部４１，４３間への導入作用を奏することができる。
○耐摩耗性皮膜Ｃを、ハウジング側回動規制部４３の当接係合面４３ａに形成すること。この場合、上記各実施形態のように、耐摩耗性皮膜をピストン側回動規制部４３の当接係合面４２ａに形成しても良いし、形成しなくとも良い。
○斜板１８を駆動軸１６に固定してその傾斜角度を一定とした固定容量型圧縮機のピストンの回動規制構造において具体化すること。
【００４５】
○首部２３の両側に頭部２２を備える両頭ピストン式圧縮機のピストンの回動規制構造において具体化すること。
○前述した固定容量型圧縮機において、カムプレートを斜板からウエーブカムに変更すること。
【００４６】
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）前記圧縮機は空調装置に用いられて冷媒ガスの圧縮を行い、この圧縮機のクランク室１５は冷凍サイクルをなす冷媒循環回路上に存在しない圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
この構成においては、冷媒循環回路上にないクランク室１５は、潤滑油を含んだ多量の冷媒ガスの流通を期待することができない。言い換えればこのような構成において本発明を具体化することは、その効果を奏するのに有効となる。
（２）前記ハウジングは複数のハウジング構成体１１〜１３を通しボルト５１により締結固定してなり、通しボルト５１はピストン２０の首部２３付近を通過されており、この通しボルト５１がハウジング側回動規制部をなす圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
この構成は、現時点で判明している回動規制構造のもう一つを具体化したものである。
【００４７】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、クランク室の潤滑油を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に十分な量を供給することができ、摺動する両回動規制部間の効果的な液体潤滑を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 片頭ピストン式の可変容量型圧縮機の縦断面図。
【図２】 ピストンの斜視図。
【図３】 ピストンの背面図。
【図４】 ピストンの首部付近の平面図。
【図５】 第２実施形態を示すピストンの首部付近の斜視図。
【図６】 （ａ）はピストンの首部付近の平面図、（ｂ）はピストンの首部付近の断面図。
【図７】 第３実施形態を示すピストンの首部付近の斜視図。
【図８】 ピストンの首部付近の平面図。
【図９】 第４実施形態を示すピストンの首部付近の斜視図。
【図１０】第５実施形態を示すピストンの背面図。
【符号の説明】
１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２…同じくシリンダブロック、１２ａ…シリンダボア、１３…ハウジングを構成するリヤハウジング、１５…クランク室、１６…駆動軸、１８…カムプレートとしての斜板、２０…ピストン、２１…シュー、２２…頭部、２３…首部、４１…ピストン側回動規制部、４１ｂ，４１ｃ…端面、４３…ハウジング側回動規制部、４５…案内斜面。
Claims (10)
- ハウジングにはクランク室が形成されるとともに、クランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クランク室において駆動軸にはカムプレートが一体回転可能に連結され、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックにはシリンダボアが形成され、シリンダボアには頭部と首部とが連接されてなるピストンが頭部を以って挿入され、シリンダボアの外方でクランク室に位置するピストンの首部にはシューが内装され、カムプレートにはシューを介してピストンが連結されており、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される構成の圧縮機に適用されるピストンの回動規制構造であって、
前記ピストンの首部に設けられたピストン側回動規制部と、クランク室においてハウジングに設けられ、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能なハウジング側回動規制部とからなり、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制する圧縮機におけるピストンの回動規制構造において、
前記ピストン側回動規制部の端面には、往復運動するピストンの往動又は復動に基づいて、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に導く案内斜面が形成され、
前記ピストン側回動規制部は円弧凸面を持つように形成され、前記案内斜面はその稜線が前記ピストン側回動規制部の中央ほど前記ピストンの頭部に向かうように形成されている圧縮機におけるピストンの回動規制構造。 - ハウジングにはクランク室が形成されるとともに、クランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クランク室において駆動軸にはカムプレートが一体回転可能に連結され、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックにはシリンダボアが形成され、シリンダボアには頭部と首部とが連接されてなるピストンが頭部を以って挿入され、シリンダボアの外方でクランク室に位置するピストンの首部にはシューが内装され、カムプレートにはシューを介してピストンが連結されており、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される構成の圧縮機に適用されるピストンの回動規制構造であって、
前記ピストンの首部に設けられたピストン側回動規制部と、クランク室においてハウジングに設けられ、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能なハウジング側回動規制部とからなり、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制する圧縮機におけるピストンの回動規制構造において、
前記ピストン側回動規制部の端面には、往復運動するピストンの往動又は復動に基づいて、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に導く案内斜面が形成され、
前記ピストン側回動規制部において平面よりなる案内斜面の両側方には案内壁部が設けられて全体として凹状をなしている圧縮機におけるピストンの回動規制構造。 - ハウジングにはクランク室が形成されるとともに、クランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クランク室において駆動軸にはカムプレートが一体回転可能に連結され、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックにはシリンダボアが形成され、シリンダボアには頭部と首部とが連接されてなるピストンが頭部を以って挿入され、シリンダボアの外方でクランク室に位置するピストンの首部にはシューが内装され、カムプレートにはシューを介してピストンが連結されており、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される構成の圧縮機に適用されるピストンの回動規制構造であって、
前記ピストンの首部に設けられたピストン側回動規制部と、クランク室においてハウジングに設けられ、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能なハウジング側回動規制部とからなり、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制する 圧縮機におけるピストンの回動規制構造において、
前記ピストン側回動規制部の端面には、往復運動するピストンの往動又は復動に基づいて、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に導く案内斜面が形成され、
前記案内斜面は、ピストンの軸線方向に対して並列的に配置された同一平面上にない複数平面が谷折り状に接続されて全体として凹状をなしている圧縮機におけるピストンの回動規制構造。 - ハウジングにはクランク室が形成されるとともに、クランク室を挿通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クランク室において駆動軸にはカムプレートが一体回転可能に連結され、ハウジングの一部を構成するシリンダブロックにはシリンダボアが形成され、シリンダボアには頭部と首部とが連接されてなるピストンが頭部を以って挿入され、シリンダボアの外方でクランク室に位置するピストンの首部にはシューが内装され、カムプレートにはシューを介してピストンが連結されており、駆動軸の回転にともなうカムプレートの回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される構成の圧縮機に適用されるピストンの回動規制構造であって、
前記ピストンの首部に設けられたピストン側回動規制部と、クランク室においてハウジングに設けられ、ピストン側回動規制部に対してピストンの往復運動を許容するようにして当接係合可能なハウジング側回動規制部とからなり、ピストンの自身の軸線を中心とした回動を、ピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との当接係合により規制する圧縮機におけるピストンの回動規制構造において、
前記ピストン側回動規制部の端面には、往復運動するピストンの往動又は復動に基づいて、クランク室の潤滑油をピストン側回動規制部とハウジング側回動規制部との間に導く案内斜面が形成され、
前記案内斜面は両側方よりも中央部の窪みが深い凹曲面よりなっている圧縮機におけるピストンの回動規制構造。 - 前記案内斜面は単一の平面よりなっている請求項１に記載の圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
- 前記ピストン側回動規制部又はハウジング側回動規制部の少なくとも一方の当接係合面に耐摩耗性皮膜を形成した請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
- 前記案内斜面は、ピストン側回動規制部において頭部とは反対側に位置する端面に形成された請求項２〜６のいずれかに記載の圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
- 前記ハウジング側回動規制部は、駆動軸周りでクランク室を取り囲むハウジングの周壁部が構成する請求項１〜７のいずれかに記載の圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
- 前記案内斜面は、前記ピストンの首部の端面において、当接係合面を残すように形成されている請求項１〜８のいずれかに記載の圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
- 前記ハウジング側回動規制部は、円弧凹面を持つように形成され、前記円弧凸面は、前記円弧凹面よりも曲率が大きくされている請求項１又は５に記載の圧縮機におけるピストンの回動規制構造。
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