JPH04143469A - ワブルプレート型コンプレッサの回転バランス調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、空調装置の冷房サイクル等に用いられるワ
ブルプレート型の可変容量コンプレッサに係り、特に回
転部材の重心を調節する装置に関する。

（従来の技術） 従来のワブルプレート型の可変容量コンプレッサは、第
５図に示されるように、コンプレッサ内部のクランク室
４に、駆動軸７と共に回転する動力伝達用の回転部材９
とこの回転部材９とリンク機構を介して連結され、駆動
軸７に外嵌されたヒンジボール１０を介して揺動角を可
変できると共に動力伝達用の回転部材９の回転に伴って
回転するワブルプレート支持用の回転部材１１を有し、
この回転部材１１にピストン２３を動かすワブルプレー
ト１９が揺動のみを許すようにベアリングを介して取付
けられている。５ ワブルプレート支持用の回転部材１１の揺動角度が大き
い場合にはピストン２３のストローク量が大きく、逆に
、ワブルプレート支持用の回転部材１１の揺動角が小さ
い場合にはストローク量が小さくなり、この回転部材１
１の揺動角は、クランク室内の圧力を調節する圧力制御
弁３２によって調節されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、一般にこの種のコンプレッサにおいては
、回転部材９．１１全体の重心を駆動軸７の軸心上にお
くために、例えば動力伝達用の回転部材９の駆動軸７に
対してリンク機構と反対側の位置にバランサ９ａを設け
たりするが、このような固定したバランサ９ａを設けて
も、ピストン２３のストロークの変化、即ち、ワブルプ
レート支持用の回転部材１１の傾斜角の変化に対して常
に重心を駆動軸７の軸心上に維持するのは困難である。

実際にストローク量（最大ストロークを１００％とする
。）に対する回転要素のバランス状態を測定した結果に
よれば、第３図（ａ）に示すように、リンク機構がある
側（Ａ）と駆動軸７に対してリンク機構と反対の側（Ｂ
）のモーメントは、ストローク量の増加に伴ってほぼ線
形的に大きくなるが、その変化のしかたは同じではなく
、これらを合計した場合に、第３図ら）に示すように、
ストローク量が大きくなるに従って回転部材９．１１．
全体の重心がリンク機構の側からこれと反対の側へ移行
してゆき、すべてのストローク域で回転バランスをとる
のは不可能であった。

このため、回転部材の重心が駆動軸７の軸心上からずれ
ることによりコンプレッサ自体に振動が発生し、特にこ
のコンプレッサを自動車用空調装置に用いる場合には、
コンプレッサの振動数がエンジンのアイドル時の回転数
と一致し、共振を起こして車両のフロアを振動させる欠
点があった。

そこで、この発明においては、上記欠点を解消し、回転
部材全体の重心の位置を、ストローク量に応じて補正す
ることにより駆動軸の軸心上に維持させ、重心が回転中
心からずれることによる振動を防止または小さくするこ
とができるワブルプレート型コンプレッサの回転バラン
ス調節装置を提供することを課題としている。

（課題を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、内部に形成
されたクランク室内に、駆動軸の回転を伝達する回転部
材と、これに揺動可能に連結し、ロッドを介してピスト
ンと接続されたワブルプレートを支持すると共にこのワ
ブルプレートに対して回転する回転部材とを設け、前記
クランク室内の圧力を圧力制御弁にて調節することによ
り前記ワブルプレートの揺動角を可変させるワブルプレ
ート型コンプレッサにあって、前記回転部材の表面に前
記駆動軸からの距離を変化させる方向に移動自在なカウ
ンタウェイトを設けると共に、前記ワブルプレートの揺
動角の変更に伴って前記カウンタウェイトを変位させる
手段を設けたことにある。

（作用） したがって、ワブルプレートの揺動角が変更されると回
転部材の全体としての重心が変更されるが、カウンタウ
ェイトの駆動軸からの距離を変えることにより回転部材
の慣性モーメントを変えることができるので、回転中心
と重心とのずれを補正して一致させることができ、その
ため、上記課題を達成することができるものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、ワブルプレート型の可変容量コンプレ
ッサ１は、有底筒状のハウジング２を有し、このハウジ
ング２の開口端にシリンダブロック３が固定され、ハウ
ジング２とシリンダブロック３の一端とに囲まれてクラ
ンク室４が構成されている。また、シリンダブロック３
の他端には、シリンダヘッド５がバルブプレート６を挾
んで固定されている。

駆動軸７は、上記ハウジング２とシリンダブロック３と
に回転自在に支持されており、この駆動軸７には、ハウ
ジング２にスラストベアリング８を介して回転自在に維
持されたスラストフランジから成る動力伝達用の回転部
材９がクランク室４内に固定されている。また、駆動軸
７には、これに緩（外嵌されたヒンジボール１０を介し
て、同じくクランク室４内で後述するワブルプレートを
支持するための回転部材１１が回動、揺動自在に支持さ
れている。そして、この支持用の回転部材１１は、前記
動力伝達用の回転部材９にリンク機構を介して連結され
ている。

このリンク機構は、前記動力伝達用の回転部材９に設け
られたラグ板の長孔１３に、前記支持用の回転部材１１
に設けられたアーム１４のピン１５を摺動可能に係止し
て構成されており、長孔１３は、回転部材１１の最大傾
斜状態から最小傾斜状態にわたってピン１５の摺動が妨
げられないように設けられ、特にこの実施例においては
、最大傾斜状態において、ピン１５と駆動軸７との距離
が最大となり、最小傾斜状態において、ピン１５と駆動
軸７との距離が最小になるように設けられている。

そして、これら回転部材９，１１は、例えば動力伝達用
の回転部材９の駆動軸７に対してリンク機構と反対側に
バランサ９ａを設ける等して、回転部材全体の重心が駆
動軸７の軸心上にほぼ位置するよう予め形状が決定され
ている。

前記ヒンジボール１０は、駆動軸７の周囲に設けられ、
その一端が動力伝達用の回転部材９に、他端が該ヒンジ
ボール１０の回転部材９と対向する端部に当接する第１
の弾性部材１６と、一端が駆動軸７に設けられた受Ｆｉ
Ｉ７に、他端が該ヒンジボール１０の受Ｆｉ１７と対向
する端部に当接する第２の弾性部材１８とにより両側が
押圧され、軸方向への移動を許すようになっている。

また、ワブルプレート１９は、クランク室内でワブルプ
レート支持用の回転部材１１に対してラジアル及びスラ
ストベアリング２０．２１を介して回動自在に支持され
、ハウジング２に対してはスライダ２２を介して係合し
、前記ヒンジボール１１を支点として揺動のみが許され
るようになっている。

このワブルプレート１９には、複数のピストン２３（例
えば７気筒のコンプレッサにおいては７ケ）がロッド２
４を介して連結されている。これらピストン２３は、前
記シリンダブロック３に形成されたシリンダボア２５に
摺動自在に挿入されており、ピストン２２の端部とシリ
ンダボア２５とに囲まれた空間で圧縮室が形成されるよ
うになっている。

圧縮室は、ピストン２３が吸入行程にある場合には、吸
入弁２６が開かれてバルブプレート６に形成された吸入
孔２７を介してシリンダヘッド５に形成された低圧室２
Ｂと連通し、また、ピストン２３が吐出行程にある場合
には、吐出弁２９が開かれて同じくバルブプレート６に
形成された吐出孔３０を介してシリンダヘッド５内で低
圧室２８から画成された高圧室３１と連通ずる。上記低
圧室２８と高圧室３１とは、シリンダへラド５に形成さ
れた吸入口と吐出口（図示せず。）にそれぞれ接続され
ている。

また、コンプレッサ１には、容量可変手段を構成する圧
力制御弁３２がシリンダへラド５に形成された制御弁挿
入孔３３に挿入固定されている。

制御弁挿入孔３３は、この圧力制御弁３２を介して前記
シリンダへラド５、バルブプレート６及びシリンダブロ
ック３に形成された連通孔３４によりクランク室４に接
続され、圧力制御弁３２と制御弁挿入孔３３の内面とで
、囲まれた部分には、前記低圧室２８と連通ずる吸入室
３５が形成されている。

圧力制御弁３２は、前記吸入室３５とクランク室４との
連通状態を調節する弁体３６と、吸入室３５内の圧力に
応じて前記弁体３６を動かす圧力応動部材３７と、前記
弁体３６を電磁コイル３８への通電量により強制的に動
かすソレノイド３９とを備えており、電磁コイル３８に
流れる電流が上昇してソレノイド３９の磁力が増大する
と、クランク室４と吸入室３５との連通を絞る方向の力
が弁体３６に働くようになっている。

さらに、前記動力伝達用の回転部材９にはワブルプレー
ト支持用の回転部材１１と連動する重心調節機構が設け
られている。この重心調節機構は第２図にも示すように
、ラグ板１２に設けられたピボット４０を中心に回転す
る杆４１を有し、杆４１の一端に前記アーム１４のピン
１５に回動可能に緩く外嵌する嵌合リング４２を設ける
と共に他端にカウンタウェイト４３を設けて構成されて
いる。

しかして、電磁コイル３８に流れる電流が小さい時には
、クランク室４から吸入室３５へ漏れる冷媒ガスが多く
なり、クランク室の圧力が減少してピストン２３の背面
に作用する力が小さくなって、ワブルプレー）１９が回
転部材１１と共にヒンジボールｌＯを支点として揺動角
度が大きくなる方向に回動し、ピストン２３のストロー
ク、即ち、コンプレッサｌの容量が大きくなる。このよ
うな場合には、リンク機構のピン１５が長孔１３の駆動
軸７から遠ざかる位置（第２図の実線で示す位置）にあ
り、逆に、カウンタウェイト４３が駆動軸７に近づく。

これに対して、電磁コイル３８に流れる電流が大きい時
には、クランク室４から吸入室３５へ漏れる冷媒ガスが
少なくなり、ピストン２３とシリンダボア２５との間か
らクランク室４へ漏れるいわゆるブローバイガスにより
クランク室４の圧力が増大する。そして、このクランク
室４の圧力の上昇に伴ってピストン２３の背面に作用す
る力が大きくなり、ワブルプレート１９が回転部材１１
と共にヒンジボール１０を支点として揺動角度が小さく
なる方向に回動し、ピストン２３のストローク、即ちコ
ンプレッサ１の容量が小さくなる。

このような場合には、リンク機構のピン１５が長孔１３
の駆動軸７に近づく位置（第２図の波線で示す位置）に
あり、カウンタウェイト４３が駆動軸７から遠ざかる。

このため、ワブルプレー）１９の最小揺動角状態、つま
り最もカウンタウェイト４３が駆動軸７から遠ざかる状
態において、回転部材９．１１全体の重心を駆動軸７の
軸心上にしておけば、ワブルプレート１９の最大揺動角
状態、つまり最もカウンタウェイト４３が駆動軸７に近
づく状態において、カウンタウェイト４３を除く回転部
分の重心が、第３図（ロ）のように駆動軸７に対してリ
ンク機構と反対側に移動したとしても、カウンタウェイ
ト４３により重心を駆動軸７の軸心上もしくはこれに近
い位置に補正することができる。その結果、第３図（ｂ
）の−点波線で示されるように、ピストン２３のストロ
ーク量にかかわらず回転部材９゜１１の重心を駆動軸７
の軸心上に維持させておくことができ、回転部材の滑ら
かな回転が実現されるものである。

第４図において、この発明の他の実施例が示され、重心
調節機構は、前記ラグ板１２にピニオン４５を設け、前
記アーム１４の先端にこのビニオン４５と噛み合うラッ
ク４６を有している。また、前記動力伝達用の回転部材
９にその径方向に形成された溝４７を摺動し１．先端に
カウンタウェイト４３をつけた杆４８を設け、この杆４
８に同じく前記ピニオン４５と噛み合うラック４９を形
成し、ワブルプレート支持用の回転部材１１の傾動によ
り杆４８が駆動軸７の径方向へ動かされるようになって
いる。

尚、前記実施例と同じ部分は、同一箇所に同一番号を付
して説明を省略する。

したがって、このような構成においても、ピストン２３
のストローク量が小さくなってくると、回転部材１１の
傾斜が小さくなり、アーム１４が駆動軸７に近づくよう
にピン１５が長孔１３を摺動するので、アーム１４のラ
ック４６によりビニオン４５が回転し、杆４８はその先
端のカウンタウェイト４３を駆動軸７から遠ざけるよう
に動かされる。このため、前記実施例と同様ストローク
量が大きくなった場合に生じる回転部材９．１１の重心
の移行を、カウンタウェイト４３の駆動軸７からの距離
を調節することによって防ぐことができるものである。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、ピストンのスト
ローク、即ち、ワブルプレートの揺動角の変更に伴って
回転部材全体の重心が回転中心から移動するのを、カウ
ンタウェイトの駆動軸からの距離を調節することによっ
て抑えることができるので、振動を防止または小さくす
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るワブルプレート型コンプレッサ
を示す断面図、第２図はコンプレッサの回転バランス調
節装置を表わす同上における要部を拡大した断面図、第
３図はピストンのストロークと回転部材のバランス状態
を表わした特性線図、第４図はこの発明に係る回転バラ
ンス調節装置の他の実施例を示す断面図、第５図は従来
のワブルプレート型コンプレッサを示す断面図である。 ｌ・・・ワブルプレート型コンプレッサ、９．１１・・
・回転部材、１９・・・ワブルプレート、２３・・・ピ
ストン、２４・・・ロッド、３２・・・圧力制御弁、４
３・・・カウンタウェイト。 第２図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内部に形成されたクランク室内に、駆動軸の回転を伝
   達する回転部材と、これに揺動可能に連結し、ロッドを
   介してピストンと接続されたワブルプレートを支持する
   と共にこのワブルプレートに対して回転する回転部材と
   を設け、前記クランク室内の圧力を圧力制御弁にて調節
   することにより前記ワブルプレートの揺動角を可変させ
   るワブルプレート型コンプレッサにあって、 前記回転部材の表面に前記駆動軸からの距離を変化させ
   る方向に移動自在なカウンタウエイトを設けると共に、
   前記ワブルプレートの揺動角の変更に伴って前記カウン
   タウエイトを変位させる手段を設けたことを特徴とする
   ワブルプレート型コンプレッサの回転バランス調節装置
   。