JP2020122465A - 揺動板式可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】揺動板式可変容量圧縮機において揺動板の回転を阻止する回転阻止機構の組立性を向上させる。【解決手段】回転阻止機構３０において、内輪３１の外周面３１１は内輪３１の中心線Ｌ２を含む平面で切断された断面形状が径方向外側に凸となる凸曲面として形成され、内輪ボール溝３１２は中心線Ｌ２に平行に延びている。外輪３２の内周面３２２はロータ側の円筒状内周面３２２ａと円筒状内周面３２２ａのピストン側の縮径内周面３２２ｂとを含み、外輪ボール溝３２５は外輪３２の中心線Ｌ５に平行に延びている。保持器３４の内周面３４３は内輪３１の外周面３１１に沿った曲面として形成され、保持器３４の外周面３４２は外輪３２の縮径内周面３２２ｂに沿った曲面として形成され、抜け止め部材３５は外輪３２における円筒状内周面３２２ａよりロータ側の位置に取り付けられてる。【選択図】図３

Description

本発明は、回転主軸と共に回転し且つ前記回転主軸の軸線に対する傾斜角度が変更可能な斜板と、ピストンに連結され前記斜板の回転によって揺動して前記ピストンを往復動させる揺動板とを含み、前記斜板の前記傾斜角度に応じて前記ピストンのストロークが変化して吐出容量が変化する揺動板式可変容量圧縮機に関する。

この種の揺動板式可変容量圧縮機の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の揺動板式可変容量圧縮機は、揺動板の回転を阻止する回転阻止機構を備えている。前記回転阻止機構は、内輪、スリーブ、外輪及び複数のボールを有する。前記内輪は、ハウジング内に回転は阻止されるが軸方向に移動可能に設けられ、内径部において軸受を介して回転主軸を相対回転および軸方向に相対移動可能に支持し、及び、それぞれが前記ボールをガイドする複数のガイド溝を有する。前記スリーブは、前記揺動板の揺動運動の揺動中心部材として機能し、前記回転主軸上に回転主軸に対し相対回転および軸方向に移動可能に設けられ、前記内輪と共に軸方向に移動可能に前記内輪に係合されている。前記外輪は、それぞれが前記ボールをガイドする複数のガイド溝を有し、前記スリーブに揺動可能に支持され、外周に前記揺動板を固定支持すると共に軸受を介して斜板を回転可能に支持する。

特許第４８２９７６１号公報

特許文献１に記載の揺動板式可変容量圧縮機の前記回転阻止機構においては、前記内輪及び前記外輪の互いに対向するガイド溝が前記回転主軸の中心軸に対して３０〜６０°の相対角度を持って形成され、前記対向するガイド溝が前記内輪と前記外輪との相対角度がゼロの状態にて前記回転主軸に垂直でかつ前記揺動板の揺動中心を通る平面に対して対称形態となるように配置され、前記内輪のガイド溝の軸と前記外輪のガイド溝の軸との交点上にボールが支持される。このため、前記回転阻止機構の組立が容易とはいえず、この点において改良の余地がある。

そこで、本発明は、揺動板の回転を阻止する回転阻止機構の組立性を向上させることのできる揺動板式可変容量圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に両持ち支持された回転主軸と、前記回転主軸に固定され前記回転主軸と共に回転するロータと、連結機構を介して前記ロータに連結され前記回転主軸と共に回転し且つ前記回転主軸に対する傾斜角度が変化可能な斜板と、ピストンに連結され前記斜板の回転によって揺動して前記ピストンを往復動させる揺動板と、前記揺動板の回転を阻止する回転阻止機構と、を含む揺動板式可変容量圧縮機が提供される。前記揺動板式可変容量圧縮機において、前記回転阻止機構は、回転が阻止された状態で前記回転主軸上を軸方向に移動可能に設けられ且つ外周面に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、前記内輪の外側に配置された外輪であって、外周面に前記揺動板が固定され且つ内周面に前記複数の内輪ボール溝に対向する複数の外輪ボール溝が形成された前記外輪と、対向する内輪ボール溝と外輪ボール溝とによってそれぞれが転動可能に保持された複数のボールと、前記内輪と前記外輪との間に配置された保持器であって、前記複数のボールのいずれかをそれぞれが収容する複数のボール収容部を有する前記保持器と、前記外輪に取り付けられて前記保持器の脱落を防止する抜け止め部材と、を有する。前記複数の内輪ボール溝のそれぞれは前記内輪の中心線に平行に延びており、前記複数の外輪ボール溝のそれぞれは前記外輪の中心線に平行に延びている。前記内輪の前記外周面は、前記内輪の中心線を含む平面で切断された断面形状が径方向に凸となる凸曲面として形成され、前記外輪の前記内周面は、前記ロータ側に配置された円筒状内周面と、前記ピストン側に配置され前記円筒状内周面から離れるに従って前記円筒状内周面と同じ径から徐々に縮径する縮径内周面と、を含み、前記保持器の内周面は前記内輪の前記外周面に沿った曲面として形成されると共に前記保持器の外周面は前記外輪の前記縮径内周面に沿った曲面として形成されており、前記抜け止め部材は、前記外輪における前記円筒状内周面より前記ロータ側の位置に取り付けられている。

前記揺動板式可変容量圧縮機によれば、前記複数のボールを前記複数のボール収容部に収容した状態の前記保持器を前記内輪と前記外輪との間に前記ロータ側から組み込み、その後、前記抜け止め部材を取り付けることが可能である。このため、前記回転阻止機構の組立が比較的容易であり、従来に比べて、前記揺動板の回転を阻止する前記回転阻止機構の組立性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る揺動板式可変容量圧縮機の概略構成を示す断面図である。 図１の要部拡大図である。 前記揺動板式可変容量圧縮機の揺動板の回転を阻止する回転阻止機構の分解斜視図である。 前記揺動板式可変容量圧縮機の回転主軸の一端側（リア側）を支持する軸支持部材と前記回転阻止機構を構成する内輪との結合体を示す図であり、（Ａ）は結合体の正面図であり、（Ｂ）は結合体の側面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。 前記回転阻止機構を構成する外輪を示す図であり、（Ａ）は外輪の正面図であり、（Ｂ）は外輪の側面図であり、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 前記回転阻止機構を構成する保持器を示す図であり、（Ａ）は保持器の正面図であり、（Ｂ）は保持器の側面図であり、（Ｃ）は保持器の背面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 前記保持器の脱落を防止する抜け止め部材を示す図であり、（Ａ）は抜け止め部材の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る揺動板式可変容量圧縮機１の概略構成を示す断面図である。実施形態に係る揺動板式可変容量圧縮機１は、センタボア２ａ及びこれを囲むように配置された複数のシリンダボア２ｂを有するシリンダブロック２と、シリンダブロック２の一端（フロント側）に設けられたフロントハウジング３と、シリンダブロック２の他端（リア側）に設けられたシリンダヘッド４とを含む。そして、シリンダブロック２、フロントハウジング３及びシリンダヘッド４がボルト等によって締結されて揺動板式可変容量圧縮機１のハウジングを構成している。なお、シリンダブロック２とシリンダヘッド４との間には、バルブプレート５が配置されている。また、前記ハウジング内には、シリンダブロック２とフロントハウジング３とによってクランク室Ｃ１が形成されており、センタボア２ａは、クランク室Ｃ１に開口するフロント側ボア部２ａ１とフロント側ボア部２ａ１よりも断面積が小さく且つフロント側ボア部２ａ１の底面に開口するリア側ボア部２ａ２とを含む。

シリンダヘッド４には、吐出室Ｃ２及び吸入室Ｃ３が形成されている。吐出室Ｃ２は、シリンダヘッド４のほぼ中央に形成され、吸入室Ｃ３は、吐出室Ｃ２を囲むように形成されている。吐出室Ｃ２は吐出通路（図示省略）を介して例えばエアコンシステムの冷媒回路（の高圧側）に接続され、吸入室Ｃ３は吸入通路（図示省略）を介して前記冷媒回路（の低圧側）に接続されている。また、吐出室Ｃ２はバルブプレート５に形成された吐出孔５１と吐出弁５２とを介して各シリンダボア２ｂに連通し、吸入室Ｃ３はバルブプレート５に形成された吸入孔５３と吸入弁（図示省略）とを介して各シリンダボア２ｂに連通している。

また、揺動板式可変容量圧縮機１は、外部から回転駆動力が入力される回転主軸６を有している。回転主軸６は、クランク室Ｃ１をフロント側からリア側へと貫通して延びている。回転主軸６は、フロント側（図１における左側）がフロントハウジング３に設けられた軸受（滑り軸受）２１を介して支持され、リア側（図１における右側）がセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１に挿入された軸支持部材７及び軸支持部材７に設けられた軸受（滑り軸受）２２を介して支持されている。すなわち、回転主軸６は、前記ハウジングに回転可能に両持ち支持されている。なお、回転主軸６の前記リア側は、軸支持部材７及び軸受２２に代えて、例えばセンタボア２ａのリア側ボア部２ａ２に設けられた軸受を介して支持されてもよい。

軸支持部材７は、回転が阻止された状態で軸方向に移動可能にセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１に挿入されている。具体的には、本実施形態において、軸支持部材７は多角柱状（ここでは三角柱状、後述する図３、図４を参照）に形成されると共に、センタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１は軸支持部材７に対応する多角柱状穴（三角柱状穴）として形成されており、軸支持部材７は回転が阻止された状態でセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１に軸方向に移動可能（摺動可能）に挿入されている。但し、これに限られるものではない。例えば、軸支持部材７が円柱状に形成されると共にセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１が円柱状穴として形成されており、軸支持部材７とセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１とがスプライン結合されることによって、軸支持部材７が回転を阻止された状態でセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１に軸方向に移動可能に挿入されてもよい。

クランク室Ｃ１内にはフロント側からリア側に向かって順にロータ８、斜板９及び揺動板１０が配置されている。ロータ８、斜板９及び揺動板１０はいずれも概ね円盤状に形成されている。

ロータ８は、回転主軸６に固定されており、回転主軸６と共に回転する。ロータ８とフロントハウジング３との間にはスラスト軸受２３が設けられている。

斜板９は、連結機構（リンク機構）１１を介してロータ８に連結されており、回転主軸６（及びロータ８）と共に回転し且つ回転主軸６の軸線Ｌ１に対する傾斜角度が変化可能に構成されている。具体的には、本実施形態において、斜板９は、回転主軸６の軸線Ｌ１に略直交する状態（最小傾斜角度）から図１に示されるロータ８に当接する状態（最大傾斜角度）まで前記傾斜角度が変化可能である。

揺動板１０は、コネクティングロッド１２を介して、複数のシリンダボア２ｂのそれぞれに往復動可能に挿入されたピストン１３に連結されている。また、揺動板１０は回転阻止機構３０によって回転が阻止された状態で斜板９の回転によって揺動するように支持されている。そして、揺動板１０は、斜板９の回転によって揺動し、これによって、各ピストン１３を対応するシリンダボア２ｂ内で往復動させるように構成されている。

さらに、揺動板式可変容量圧縮機１は、吐出室Ｃ２とクランク室Ｃ１とを接続する圧力供給通路（図示省略）と、前記圧力供給通路の開度を調整する制御弁４０と、クランク室Ｃ１と吸入室Ｃ３と連通する放圧通路（図示省略）とを有している。

図２、図３を参照して回転阻止機構３０の構成についてさらに詳しく説明する。
図２は図１の要部拡大図であり、図３は回転阻止機構３０の分解斜視図である。上述のように、回転阻止機構３０は斜板９の回転による揺動板１０の揺動を許容しつつ揺動板１０の回転を阻止するように構成されている。本実施形態において、回転阻止機構３０は、軸方向に伸縮可能ないわゆるダブルオフセット型の等速ジョイントと同様の構成を備えており、内輪３１と、外輪３２と、複数（ここでは６個）のボール３３と、保持器３４と、抜け止め部材３５と、を含む。

内輪３１は、軸受（滑り軸受）２４を介して回転主軸６に装着されている。但し、本実施形態において、内輪３１は、連結部７１を介して軸支持部材７と一体化されており、上述のように、軸支持部材７は回転が阻止された状態で軸方向に移動可能にセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１に挿入されている。したがって、回転主軸６は内輪３１に対して回転することが可能であるが、内輪３１は回転主軸６回りに回転することができず、内輪３１は回転主軸６上を軸支持部材７と共に軸方向に移動することのみが可能である。また、内輪３１と軸支持部材７との結合体は、センタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１の底面と前記結合体（軸支持部材７）との間に配置された第１付勢バネ２５によってフロント側に向かって付勢され、ロータ８と前記結合体（内輪３１）との間に配置された第２付勢バネ２６によってリア側に向かって付勢されている。

図４は、前記結合体（連結部７１を介して一体化された内輪３１及び軸支持部材７）を示している。図４（Ａ）は前記結合体の正面図であり、図４（Ｂ）は前記結合体の側面図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

前記結合体（連結部７１を介して一体化された内輪３１及び軸支持部材７）は、内輪３１、連結部７１及び軸支持部材７を直線状に貫通する貫通孔Ｈを有している。そして、前記連結体の軸支持部材７がセンタボア２ａのフロント側ボア部２ａ１に挿入された状態において貫通孔Ｈに軸受２２、２４を介して回転主軸６が挿入され、これによって、回転主軸６の前記リア側が軸支持部材７及び軸受２２を介して支持されると共に、内輪３１が軸受２４を介して回転主軸６に装着される。したがって、内輪３１はクランク室Ｃ１内に配置され、内輪３１の一端３１ａはロータ８側に位置し、内輪３１の他端３１ｂがピストン１３側に位置している。また、貫通孔Ｈの中心線が内輪３１の中心線Ｌ２となり、貫通孔Ｈに回転主軸６が挿入された状態において、貫通孔Ｈの中心線（内輪３１の中心線Ｌ２）は、回転主軸６の軸線Ｌ１に一致する。

内輪３１の外周面３１１は、内輪３１の中心線Ｌ２を含む平面で切断された断面形状が径方向外側に凸となる凸曲面として形成されている。内輪３１の外周面３１１には、複数のボール３３の転動をガイドするための複数（ここでは６個）のボール溝（以下「内輪ボール溝」という）３１２が形成されている。複数の内輪ボール溝３１２のそれぞれは、ボール３３に対応する断面円弧状の溝として形成されている。また、複数の内輪ボール溝３１２のそれぞれの溝中心線Ｌ３は内輪３１の中心線Ｌ２に平行であり、複数の内輪ボール溝３１２のそれぞれは内輪３１の中心線Ｌ２に平行に延びている。さらに、複数の内輪ボール溝３１２は周方向において互いに等しい距離だけ離れている。すなわち、内輪３１の外周面３１１には、それぞれが内輪３１の中心線Ｌ２に平行に延びると共にボール３３の転動をガイドする複数の内輪ボール溝３１２が周方向に等間隔で形成されている。

外輪３２は、内輪３１の外側に配置されている。外輪３２の一端３２ａはロータ８側に位置し、外輪３２の他端３２ｂはピストン１３側に位置している。外輪３２の外周面３２１のうち一端３２ａ側（すなわち、ロータ８側）の部位３２１ａには軸受（ラジアル軸受）２７を介して斜板９が回転可能に支持されている。外輪３２の外周面３２１のうちの他端３２ｂ側（すなわち、ピストン１３側）の部位３２１ｂには揺動板１０が固定されている。斜板９と揺動板１０との間にはスラスト軸受２８が設けられている。

図５は、外輪３２を示している。図５（Ａ）は外輪３２の正面図であり、図５（Ｂ）は外輪３２の側面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

外輪３２の内周面３２２は、ロータ８側に配置された円筒状内周面３２２ａと、ピストン１３側に配置された縮径内周面３２２ｂと、を有する。縮径内周面３２２ｂは、円筒状内周面３２２ａ側の端部（円筒状内周面３２２ａとの接続部）が円筒状内周面３２２ａと同じ径を有しており、円筒状内周面３２２ａから離れるに従って円筒状内周面３２２ａから徐々に縮径するように形成されている。また、本実施形態において、外輪３２の内周面３２２は、円筒状内周面３２２ａのロータ８側に配置された大径内周面３２２ｃをさらに有する。大径内周面３２２ｃは、円筒状内周面３２２ａよりも大径の円筒状に形成されている。すなわち、本実施形態において、外輪３２の内周面３２２は、ロータ８側からピストン１３側に向かって大径内周面３２２ｃ、円筒状内周面３２２ａ及び縮径内周面３２２ｂを有して形成されており、外輪３２の内側空間は、ロータ８側からピストン１３側に向かって段階的に又は徐々に小さくなっている。

外輪３２の内周面３２２における大径内周面３２２ｃと円筒状内周面３２２ａとの段差部３２２ｄは、外輪３２において円筒状内周面３２２ａに対してロータ８側に隣接すると共にロータ８側から外輪３２を見たときに大径内周面３２２ｃの内側に円環状に露出する端面を構成する。また、大径内周面３２２ｃには、段差部３２２ｄからロータ８側に所定量だけ離れた位置に取付溝３２３が形成されている。取付溝３２３は略環状の溝として形成されている。

外輪３２の内周面３２２には、複数のボール３３の転動をガイドするための複数（ここでは６個）のボール溝（以下「外輪ボール溝」という）３２５が形成されている。複数の外輪ボール溝３２５のそれぞれは、内輪ボール溝３１２と同様、ボール３３に対応する断面円弧状の溝として形成されている。また、複数の外輪ボール溝３２５のそれぞれの溝中心線Ｌ４は外輪３２の中心線Ｌ５に平行であり、複数の外輪ボール溝３２５のそれぞれは外輪３２の中心線Ｌ５に平行に延びている。さらに、複数の外輪ボール溝３２５は周方向において互いに等しい距離だけ離れている。そして、外輪３２は、複数の外輪ボール溝３２５が内輪３１の複数の内輪ボール溝３１２に対向するように配置される。すなわち、外輪３２の内周面３２２には、それぞれが外輪３２の中心線Ｌ５に平行に延びると共にボール３３の転動をガイドする複数の外輪ボール溝３２５が内輪３１の外周面３１１に形成された複数の内輪ボール溝３１２に対向して形成されている。

複数のボール３３のそれぞれは互いに対向する内輪ボール溝３１２と外輪ボール溝３２５との間に転動可能に保持されている。

保持器３４は、内輪３１と外輪３２との間に配置されている。保持器３４の一端３４ａはロータ８側に位置し、保持器３４の他端３４ｂはピストン１３側に位置している。

図６は、保持器３４を示している。図６（Ａ）は保持器３４の正面図であり、図６（Ｂ）は保持器３４の側面図であり、図６（Ｃ）は保持器３４の背面図であり、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

保持器３４は、幅広のリング状に形成され、それぞれが複数のボール３３のいずれかを収容する複数（ここでは６個）のボール収容部３４１を有する。各ボール収容部３４１は保持器３４の外周面３４２から内周面３４３まで貫通する貫通孔として形成されている。複数のボール収容部３４１は、内輪ボール溝３１２及び外輪ボール溝３２５と同様、周方向に等間隔で配置されている。保持器３４の外周面３４２は外輪３２の内周面３２２の縮径内周面３２２ｂに沿った曲面として形成され、保持器３４の内周面３４３は内輪３１の外周面３１１（凸曲面）に沿った曲面（凹曲面）に形成されている。さらに言えば、保持器３４の内周面３４３は、内輪３１の外周面３１１（凸曲面）に沿うと共に保持器３４の中心線Ｌ６を含む平面で切断された断面形状が径方向内側に凹となる凹曲面に形成されている。

そして、外輪３２と保持器３４とは、外輪３２の縮径内周面３２２ｂの一部と保持器３４の外周面３４２の一部とが接触した状態で相対変位するように構成され、保持器３４と内輪３１とは、保持器３４の内周面３４３の一部と内輪３１の外周面３１１の一部とが接触した状態で相対変位するように構成されている。

抜け止め部材３５は、保持器３４が脱落すること、ひいては、回転阻止機構３０が分解されることを防止する。抜け止め部材３５は、外輪３２に取り付けられている。より具体的には、抜け止め部材３５は、外輪３２における円筒状内周面３２２ａよりロータ８側の位置に取り付けられている。

図７は、抜け止め部材３５を示している。図７（Ａ）は抜け止め部材３５の正面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

本実施形態において、抜け止め部材３５は、内側に保持器３４のロータ８側の部位を収容可能なリング状プレートとして形成されている。具体的には、抜け止め部材３５の内周面３５１は、保持器３４側の径がその反対のロータ８側の径よりも大きく且つ保持器３４の外周面３４２に沿った曲面として形成されている。そして、抜け止め部材３５は、内側に保持器３４のロータ８側の部位を収容したときにその内周面３５１が保持器３４の外周面３４２に当接して保持器３４の脱落を防止するように構成されている。

また、抜け止め部材３５は、外輪３２の円筒状内周面３２２ａの径よりも大きく且つ大径内周面３２２ｃの径よりも小さい外径を有し、外輪３２の内周面３２２における段差部３２２ｄに当接するように取付溝３２３に装着されたスナップリング３６によって取り付けられている。これにより、抜け止め部材３５は、外輪３２の大径内周面３２２ｃと抜け止め部材３５の外径とのクリアランス分、外輪３２に対して径方向に移動可能であり、且つ、回転阻止機構３０の状態（主に内輪３１と外輪３２との相対的な傾き）にかかわらず内周面３５１の少なくとも一部が保持器３４の外周面に接するように、外輪３２における円筒状内周面３２２ａよりロータ８側の位置に取り付けられている。

次に、揺動板式可変圧縮機構１の動作の一例を説明する。
外部からの回転駆動力によって回転主軸６が回転するとロータ８及び斜板９が回転し、揺動板１０が揺動する。これにより、各ピストン１３が対応するシリンダボア２ｂ内を往復動する。吸入室Ｃ３には前記吸入通路を介して前記冷媒回路の冷媒が導かれており、ピストン１３の往復動に伴って、吸入室Ｃ３内の冷媒が前記吸入弁及び吸入孔５３を介してシリンダボア２ｂに吸入されて圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出孔５１及び吐出弁５２を介して吐出室Ｃ２に吐出され、吐出室Ｃ２に吐出された冷媒（圧縮後の冷媒）が前記吐出通路を介して前記冷媒回路へと送られる。

また、前記制御弁が開弁すると吐出室Ｃ２内の冷媒が前記圧力供給通路を介してクランク室Ｃ１に供給されてクランク室Ｃ１の圧力が上昇する。そして、クランク室Ｃ１の圧力が吸入室Ｃ３の圧力よりも高くなると、斜板９の前記傾斜角度が減少すると共に、斜板９、揺動板１０及び回転阻止機構３０が第１付勢バネ２５の付勢力に抗してリア側に移動する。これにより、各ピストン１３のストロークが減少して揺動板式可変容量圧縮機１の吐出容量も減少する。一方、前記制御弁が閉弁するとクランク室Ｃ１内の冷媒が前記放圧通路を介して吸入室Ｃ３に流出してクランク室Ｃ１の圧力が低下する。そして、クランク室Ｃ１の圧力が吸入室Ｃの圧力よりも低くなると、斜板９の前記傾斜角度が増加すると共に、斜板９、揺動板１０及び回転阻止機構３０が第２付勢バネ２６の付勢力に抗してフロント側に移動する。これにより、各ピストン１３のストロークが増加して揺動板式可変容量圧縮機１の吐出容量も増加する。

本実施形態に係る揺動板式可変容量圧縮機によれば以下のような効果を有する。

揺動板１０の回転を阻止する回転阻止機構３０において、内輪３１に形成された内輪ボール溝３１２は内輪３１の中心線Ｌ２に平行に延びており、外輪３２に形成された外輪ボール溝３２５は外輪３２に中心線Ｌ５に平行に延びている。このため、内輪３１における内輪ボール溝３１２の加工（形成）及び外輪３２における外輪ボール溝３２５の加工（形成）が比較的容易であり、かつ、内輪ボール溝３１２間の寸法バラツキ及び外輪ボール溝３２５間の寸法バラツキも抑制される。したがって、従来に比べて、内輪３１及び外輪３２における溝加工が容易且つ高精度に行える。

また、回転阻止機構３０は、内輪ボール溝３１２が内輪３１の中心線Ｌ２に平行に延びると共に外輪ボール溝３２５が外輪３２の中心線Ｌ５に平行に延びることに加えて、次のような特徴を有している。すなわち、内輪３１の外周面３１１は、内輪３１の中心線Ｌ２を含む平面で切断された断面形状が径方向外側に凸となる凸曲面として形成されている。外輪３２の内周面３２２は、ロータ８側に配置された円筒状内周面３２２ａとピストン１３側に配置されて円筒状内周面３２２ａから離れるに従って円筒状内周面３２２ａと同じ径から徐々に縮径する縮径内周面３２２ｂとを有している。内輪３１と外輪３２との間に配置された保持器３４の内周面３４３は、内輪３１の外周面３１１（凸曲面）に沿った曲面（凹曲面）、さらに言えば、内輪３１の外周面３１１（凸曲面）に沿うと共に、保持器３４の中心線Ｌ６を含む平面で切断された断面形状が径方向内側に凹となる凹曲面に形成され、保持器３４の外周面３４２は、外輪３２の縮径内周面３２２ｂに沿った曲面として形成されている。抜け止め部材３５は、外輪３２における円筒状内周面３２２ａよりもロータ８側の位置に取り付けられている。このため、複数のボール３３を複数のボール収容部３４１に収容した状態の保持器３４を内輪３１と外輪３２との間にロータ８側から組み込み、その後、抜け止め部材３５を取り付けることが可能であり、回転阻止機構３０の組立が容易である。

なお、回転阻止機構３０の動作時において、外輪３２と保持器３４とは、外輪３２の縮径内周面３２２ｂの一部と保持器３４の外周面３４２の一部とが接触した状態で相対変位し、保持器３４と内輪３１とは、保持器３４の内周面３４３の一部と内輪３１の外周面３１１の一部とが接触した状態で相対変位するため、これらの相対変位が円滑に行われ、振動や騒音の発生が抑制される。

さらに、抜け止め部材３５は、外輪３２に対して径方向に移動可能であり且つ回転阻止機構３０の状態にかかわらず内周面３５１の少なくとも一部が保持器３４の外周面３４２に接するように外輪３２に取り付けられている。このため、回転阻止機構３０の状態にかかわらず、抜け止め部材３５によって保持器３４の脱落が防止される。

ここで、抜け止め部材３５は、外輪３２に対して径方向に移動可能であり且つ抜け止め部材３５の内周面３５１は保持器３４の外周面３４２に沿った曲面として形成されているので、抜け止め部材３５の径方向位置を調整することができ、抜け止め部材３５を適切な位置に容易に取り付けることができる。このため、抜け止め部材３５に高い加工精度や取付精度等が要求されず、製造コストの低減が図れる。

また、抜け止め部材３５は、外輪３２の内周面３２２における段差部３２２ｄ、すなわち、外輪３２において円筒状内周面３２２ａに対してロータ８側に隣接する端面に当接するようにスナップリング３６によって取り付けられているので、抜け止め部材３５の軸方向における位置決めを行うこと及び抜け止め部材３５を外輪３２に対して径方向に移動可能に取り付けることが容易である。

なお、上述の実施形態において、抜け止め部材３５はリング状プレートとして形成されている。しかし、これに限られるものではなく、抜け止め部材３５は上述のリング状プレートと同様の構成を有していればよい。例えば、抜け止め部材３５は、保持器３４のロータ８側の部位を収容可能な貫通孔を有するプレート材であり、外輪３２に対して径方向に移動可能であり且つ回転阻止機構３０の状態にかかわらず前記貫通孔の内周面の少なくとも一部が保持器３４の外周面３４２に接するように外輪３２に取り付けられてもよい。この場合、前記貫通孔の内周面は、保持器３４側の径がその反対のロータ８側の径よりも大きく且つ保持器３４の外周面３４２に沿った曲面として形成され、前記貫通孔に保持器３４のロータ８側の部位を収容したときに前記貫通孔の内周面が保持器３４の外周面３４２に当接して保持器３４の脱落を防止するように構成される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。

１…揺動板式可変容量圧縮機、２…シリンダブロック（ハウジング）、３…フロントハウジング（ハウジング）、４…シリンダヘッド（ハウジング）、５…バルブプレート、６…回転主軸、７…軸支持部材、８…ロータ、９…斜板、１０…揺動板、１１…連結機構、３０…回転阻止機構、３１…内輪、３２…外輪、３３…ボール、３４…保持器、３５…抜け止め部材、３６…スナップリング、３１１…内輪の外周面、３１２…内輪ボール溝、３２１…外輪の外周面、３２２…外輪の内周面、３２２ａ…円筒状内周面、３２２ｂ…縮径内周面、３２２ｄ…段差部、３２５…外輪ボール溝、３４１…ボール収容部、３４２…保持器の外周面、３４３…保持器の内周面、３５１…抜け止め部材の内周面

Claims (7)

1. ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持された回転主軸と、前記回転主軸に固定され前記回転主軸と共に回転するロータと、連結機構を介して前記ロータに連結され前記回転主軸と共に回転し且つ前記回転主軸の軸線に対する傾斜角度が変化可能な斜板と、ピストンに連結され前記斜板の回転によって揺動して前記ピストンを往復動させる揺動板と、前記揺動板の回転を阻止する回転阻止機構と、を含み、
   前記回転阻止機構は、
   回転が阻止された状態で前記回転主軸上を軸方向に移動可能に設けられ且つ外周面に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、
   前記内輪の外側に配置された外輪であって、外周面に前記揺動板が固定され且つ内周面に前記複数の内輪ボール溝に対向する複数の外輪ボール溝が形成された前記外輪と、
   それぞれが前記内輪ボール溝と前記外輪ボール溝とによって転動可能に保持された複数のボールと、
   前記内輪と前記外輪との間に配置された保持器であって、それぞれが前記複数のボールのいずれかを収容する複数のボール収容部を有する前記保持器と、
   前記外輪に取り付けられて前記保持器の脱落を防止する抜け止め部材と、
   を有し、
   前記複数の内輪ボール溝のそれぞれは前記内輪の中心線に平行に延びており、
   前記複数の外輪ボール溝のそれぞれは前記外輪の中心線に平行に延びており、
   前記内輪の前記外周面は、前記内輪の中心線を含む平面で切断された断面形状が径方向外側に凸となる凸曲面として形成され、
   前記外輪の前記内周面は、前記ロータ側に配置された円筒状内周面と、前記ピストン側に配置され前記円筒状内周面から離れるに従って前記円筒状内周面と同じ径から徐々に縮径する縮径内周面と、を含み、
   前記保持器の内周面は前記内輪の前記外周面に沿った曲面として形成されると共に前記保持器の外周面は前記外輪の前記縮径内周面に沿った曲面として形成されており、
   前記抜け止め部材は、前記外輪における前記円筒状内周面より前記ロータ側の位置に取り付けられている、
   揺動板式可変容量圧縮機。
2. 前記抜け止め部材は、前記保持器の前記ロータ側の部位を収容可能な貫通孔を有すると共に前記貫通孔の内周面が前記保持器の前記外周面に沿った曲面として形成されており、前記貫通孔に前記保持器の前記ロータ側の部位を収容したときに前記貫通孔の内周面が前記保持器の前記外周面に当接して前記保持器の脱落を防止するように構成されている、請求項１に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
3. 前記抜け止め部材は、前記外輪に対して径方向に移動可能であり且つ前記回転阻止機構の動作状態にかかわらず前記貫通孔の前記内周面の少なくとも一部が前記保持器の前記外周面に接するように前記外輪に取り付けられている、請求項２に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
4. 前記抜け止め部材は、内側に前記保持器の前記ロータ側の部位を収容可能なリング状プレートとして形成されていると共にその内周面が前記保持器の前記外周面に沿った曲面として形成されており、内側に前記保持器の前記ロータ側の部位を収容したときに前記内周面が前記保持器の前記外周面に当接して前記保持器の脱落を防止するように構成されている、請求項１又２に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
5. 前記抜け止め部材は、前記外輪に対して径方向に移動可能であり且つ前記回転阻止機構の動作状態にかかわらず前記内周面の少なくとも一部が前記保持器の前記外周面に接するように前記外輪に取り付けられている、請求項４に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
6. 前記抜け止め部材は、前記外輪において前記円筒状内周面に対して前記ロータ側に隣接する端面に当接するように取り付けられている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の揺動板式可変容量圧縮機。
7. 前記抜け止め部材は、スナップリングによって前記外輪における前記円筒状内周面より前記ロータ側の位置に取り付けられている、請求項１〜６のいずれか一つに記載の揺動板式可変容量圧縮機。