JPH0426711Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、圧縮開始時期を制御して吐出容量を
可変制御し得る可変容量型ベーン型圧縮機、特に
圧縮機を大型化することなく制御性の向上を図つ
た二重巻俵型ねじりコイルばねを用いた可変容量
型ベーン型圧縮機に関する。

（従来の技術） 従来のこのような可変容量型ベーン型圧縮機
は、一般に、シリンダと、このシリンダ内に回転
可能に設けられて圧縮室を画成するロータと、シ
リンダの一側を成す一側のサイドブロツクに回動
可能に保持され、全稼動位置と一部稼動位置との
間で回動して圧縮開始時期を制御する制御部材
と、該制御部材を一部稼動位置側に付勢するねじ
りコイルばねで、そのコイル部が前記一側のサイ
ドブロツクに突設されたボス部に遊嵌し、その係
止端が前記制御部材に係止され、且つその保持端
が前記ボス部の端部で保持されたねじりコイルば
ねとを備えて構成されている。

このような可変容量型圧縮機においてねじりコ
イルばねのヒステリシスを減少させることにより
制御性の向上を図つた従来技術としては、例えば
特願昭第62−053268号が本出願人により提案され
ている。この技術は、前記ねじりコイルばねとし
て第１１図及び第１２図に示すようにコイル部の
内径がコイル部全長に亘つて等しい円筒型のねじ
りコイルばね１００を用い、前記制御部材を一部
稼動位置にした状態でねじりコイルばね１００の
係止端１００ａを制御部材に係止させると共に、
そのコイル部１００ｂを、第１１図及び第１２図
に示すように、前記ボス部１０１に対して一方に
寄せた状態で保持端１００ｃをボス部１０１の保
持溝１０１ａに嵌合させ、これによつて、制御部
材が一部稼動位置から全稼動位置側に回動するの
に伴つてねじりコイルばね１００は、その係止端
１００ａと保持端１００ｃが半径方向に離れてい
る為に、第１１図の状態から第１３図の状態へと
変形していくが、コイル部１００ｂがボス部１０
１の外周面に接触（第１３図及び第１４図を参
照）する時期を遅らせてねじりコイルばね１００
のヒステリシスを減少させ、制御性を向上させた
ものである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術では、制御部材が
回動する際にコイル部１００ｂがボス部１０１の
外周面に接触する時期を遅らせることはできる
が、その接触を無くすことはできなかつた。

そこで、上記従来技術をさらに改良して制御性
をより一層向上させるために、ねじりコイルばね
のばね定数を小さくすることが考えられる。一般
に、このねじりコイルばねのばね定数は高いの
で、該ねじりコイルばねの付勢力及び低圧の合力
と高圧との差により制御部材をスムーズに回動さ
せる為には、低圧と高圧との差を大きくしなけれ
ばならず、制御性が悪い。

寸法上の制約がある中でねじりコイルばねのば
ね定数を下げる一つの方法として、第１５図及び
第１６図に示すように、ボス部１０１の外径d₃を
上記従来技術の場合の外径d₂（第１２図を参照）
より小さくすると共に、ねじりコイルばね１００
の保持端１００ｃ側のコイル部を、保持端１００
ｃに連続する一巻の小径コイル部１００ｄと、該
コイル部１００ｄに連続し且つその外側に巻かれ
た大径コイル部１００ｅとで二重巻とし、さら
に、該大径コイル部１００ｅに連続する数巻をそ
の内径と同じ大径コイル部１００ｆとすると共
に、これら大径コイル部１００ｅ，１００ｆの内
径C₃を上記従来技術の場合のコイル部内径C₂よ
り大きくすることが考えられる。ここで、ボス部
１０１を有する一側のサイドブロツク１０２に装
着されるヘツド部材１０３の内径D₃は上記従来
技術の場合の内径D₂と同じである。

従つて、上記方法によれば、前記小径コイル部
１００ｄの一巻分だけ巻数が増え且つコイル部全
体の平均内径が増えるので、前記ヘツド部材１０
３の内径等を大きくせずにねじりコイルばね１０
０のばね定数を下げることができる。

しかしながら、上記方法では、一般に前記ねじ
りコイルばね１００は、そのコイル部と係止端１
００ａとの間に制御部材の上記回動を許容するた
めの折り返し部１００ｇ（第１図の符号３４で示
す部分）を有しており、この折り返し部１００ｇ
は制御部材の回動時に圧縮及び引張荷重が同時に
作用する為に強度上最も弱い部分であるが、大径
コイル部１００ｅ，１００ｆの内径を大きくした
ために、制御部材が全稼動位置側に回動したと
き、折返し部１００ｇが第１７図及び第１８図に
示すようにヘツド部材１０３の内周面に接触して
しまい、ねじりコイルばねの耐久性が低下してし
まう。

本考案は、上記事情に鑑みて為されたもので、
寸法上の制御がある中でねじりコイルばねの耐久
性を低下させることなく、ねじりコイルばねのば
ね定数を下げることにより、圧縮機を大型化する
ことなく制御性の向上を図つた二重巻俵型ねじり
コイルばねを用いた可変容量型ベーン型圧縮機を
提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案に係る二
重巻俵型ねじりコイルばねを用いた可変容量型ベ
ーン型圧縮機は、シリンダと、このシリンダ内に
回転可能に設けられて圧縮室を画成するロータ
と、シリンダの一側を成す一側のサイドブロツク
に回動可能に保持され、全稼動位置と一部稼動位
置との間で回動して圧縮開始時期を制御する制御
部材と、該制御部材を一部稼動位置側に付勢する
ねじりコイルばねで、そのコイル部が前記一側の
サイドブロツクに突設されたボス部に遊嵌し、そ
の係止端が前記制御部材に係止され、且つその保
持端が前記ボス部の端部側で保持されたねじりコ
イルばねとを備え、該ねじりコイルばねは、その
コイル部と前記係止端との間に前記制御部材の回
動を許容するための折返し部を有する可変容量型
ベーン型圧縮機において、前記ねじりコイルばね
の前記保持端側のコイル部を、該保持端に連続す
る一巻の第１小径コイル部と、該コイル部に連続
し且つ該コイル部の外側に巻かれた大径コイル部
とで二重巻とし、該大径コイル部に連続する数巻
を該コイル部と略同じ内径の大径コイル部とし、
さらに、前記ねじりコイルばねの前記折返し部側
の一巻を前記大径コイル部より内径の小さい第２
小径コイル部としたものである。

（作用） そして、上記可変容量型ベーン型圧縮機では、
前記第１小径コイル部の一巻分だけ巻数が増え且
つコイル部全体の平均内径が大きくなつたので、
ねじりコイルばねのばね定数が下がる。また、制
御部材が一部稼動位置から全稼動位置側に回動し
たとき、前記第２小径コイル部が前記ボス部の外
周面に接触するので、強度上最も弱い部分である
前記折返し部が前記一側のサイドブロツクに取り
付けられるヘツド部材の内周面に接触するのが回
避される。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明
する。

第１図乃至第３図は二重巻俵型ねじりコイルば
ねを示す図、第４図乃至第６図はこのねじりコイ
ルばねを用いた可変容量型ベーン型圧縮機を示す
図である。

第４図および第５図に示すように、可変容量型
ベーン型圧縮機、略楕円形の内周面１ａを有する
カムリング１と、カムリング１の両側端面を閉塞
する如くこれら両側端面に夫々固定されたフロン
トサイドブロツク３及びリヤサイドブロツク４と
から成るシリンダと、該シリンダ内に回転自在に
収納された円筒状のロータ２と、これら両サイド
ブロツク３，４の外側端面に夫々固定されたフロ
ントヘツド５，リヤヘツド６と、ロータ２の回転
軸７とを主要構成要素としており、回転軸７は両
サイドブロツク３，４に夫々設けた軸受８，９に
回転可能に支持されている。

フロントヘツド５の上面には熱媒体である冷媒
ガスの吐出口５ａがリヤヘツド６の上面には冷媒
ガスの吸入口６ａが夫々形成されている。吐出口
５ａはフロントヘツド５とフロントサイドブロツ
ク３とにより画成される吐出室１０に、吸入口６
ａはリヤヘツド６とリヤサイドブロツク４とによ
り画成される叶出室１０に、吸入口６ａはリヤヘ
ッド６とリヤサイドブロック４とにより画成され
る吸入室１１に夫々連通している。

前記シリンダの内面とロータ２の外周面との間
に、周方向に180度偏位して対称的に２つの圧縮
室１２，１２が画成されている。前記ロータ２に
はその径方向に沿うベーン溝１３が周方向に等間
隔を存して複数設けてあり、これらのベーン溝１
３内にベーン１４が夫々放射方向に沿つて出没自
在に嵌装されている。

前記リヤサイドブロツク４には、第４図に示す
吸入ポート１５が周方向に180度偏位して対称的
に設けてある（第４図は軸芯を通る略90度の角度
で切つた縦断面図であるので、同図中には片方の
吸入ポート１５のみが見えている）。各吸入ポー
ト１５はリヤサイドブロツク４の厚さ方向に貫通
しており、各吸入ポート１５を介して吸入室１１
と圧縮室１２，１２とが夫々連通している。

前記カムリング１の外周壁には第４図及び第５
図に示すように、吐出ポート１６，１６が周方向
の対称な位置に設けてある（第４図では、上記吸
入ポート１５と同様の理由により片方の吐出ポー
ト１６のみが見えている）。また、カムリング１
の外周壁には、弁止め部１７ａを有する吐出弁カ
バー１７がボルト１８により固定されており、カ
ムリング１の外周壁と弁止め部１７ａとの間に
は、吐出弁カバー１７側に保持された吐出弁１９
が介装してある。この吐出弁１９は吐出圧を受け
たときに開弁して吐出ポート１６を開口するよう
に成つている。さらに、各吐出弁１９の開弁時に
各吐出ポート１６に夫々連通する連通路２０がカ
ムリング１と吐出弁カバー１７とにより画成さ
れ、フロントサイドブロツク３には各連通路２０
に夫々連通する連通路２１が夫々周方向の対称な
位置に形成してある。

そして、各吐出ポート１６が開口したときに
は、圧縮室１２内の圧縮された冷媒ガスは吐出ポ
ート１６、連通路２０，２１、吐出室１０及び吐
出口５ａを順次介して吐出されるように成つてい
る。

例えば、第４図及び第５図に示すように、リヤ
サイドブロツク４には、そのロータ２側端面に環
状凹部２２が設けられており、該環状凹部２２内
にはリング状の制御部材２３が正逆回転可能に嵌
装されている。該制御部材２３は各圧縮室１２内
での圧縮開始時期を制御するためのもので、その
外周縁には周方向の対称な位置に円弧状の切欠部
２５が設けられていると共に、その一側面には周
方向の対称な位置に突片状の受圧部（図示省略）
が一体的に突設されている。該各受圧部の一側面
には低圧である吸入圧Psが、その他側面には圧
縮室１２からの吐出圧Pdがオリフイス（図示省
略）を介して導入されて形成される高圧である制
御圧Pcが夫々作用するように成つている。該制
御圧Pcは、吸入圧Psが所定の設定値となるよう
に開閉弁機構２７により制御される。そして、制
御部材２３は、二重巻俵型ねじりコイルばね（以
下、単にねじりコイルばねという）３０により第
６図で示す一部稼動位置側に付勢され、吸入圧
Psとねじりコイルばね３０の付勢力との合力と、
制御圧Pcとの差により第５図で示す全稼動位置
と第６図で示す一部稼動位置との間で正逆回動し
て圧縮開始時期を制御するように成つている。

前記ねじりコイルばね３０は、第１図乃至第４
図に示すように、制御部材２３の係止穴２３ａに
係止される軸方向に延びた係止端３１と、リヤサ
イドブロツク４の反ロータ側側面に突設されたボ
ス部２６に遊嵌するコイル部３２と、ボス部２６
の端面に形成された保持溝２６ａに嵌合して保持
される保持端３３と、制御部材２３の回動を許容
するための折返し部３４とを備えている。ねじり
コイルばね３０の保持端３３側のコイル部は、保
持端３３に連続する一巻の第１小径コイル部３２
ａと、該コイル部３２ａに連続し且つその外側に
巻かれた大径コイル部３２ｂとで二重巻となつて
いる。該コイル部３２ｂに連続する数巻のコイル
部は、それと略同じ内径の大径コイル部３２ｃで
ある。さらに、ねじりコイルばね３０の折返し部
３４側の一巻は、大径コイル部３２ｂ，３２ｃよ
り内径の小さい第２小径コイル部３２ｄとなつて
いる。

ここで、第８図で示すリヤサイドブロツク６の
内径D₁は第１２図、第１６図を用いて説明した
上記内径D₂，D₃と同じで、大径コイル部３２ｂ，
３２ｃの内径C₁は上記内径C₃と同じで且つ上記
内径C₂より大きく、さらにボス部２６の外径d₁は
上記外径d₃と同じで且つ上記外径d₂より小さい。

以下、作用を説明する。

まず、上記ねじりコイルばね３０及びその関連
部材の組付けについて説明する。

最初に、制御部材２３をリヤサイドブロツク４
の環状凹部２２内に嵌装し、ねじりコイルばね３
０のコイル部３２をボス部２６に遊嵌させる。次
に、ねじりコイルばね３０の係止端３１を制御部
材２３の係止穴２３ａに係止させ、制御部材２３
を第６図で示す一部稼動位置側に回動させる。こ
の状態で専用の治具を使用することによりねじり
コイルばね３０にプリセツト力を加えて該ばね３
０を第７図及び第８図で示すようにボス部２６に
対して一方に寄せ（プリセツトを与え）、この状
態でねじりコイルばね３０の保持端３３をボス部
２６の保持溝２６ａに嵌合させる。

このようにしてねじりコイルばね３０が組付け
られた状態において、熱負荷の増大により制御部
材２３が圧縮開始時期が最も遅くて吐出容量が最
小となる第６図の一部稼動位置から圧縮開始時期
が最も早くて吐出容量が最大となる第５図の全稼
動位置側に回動すると、この回動に伴つてねじり
コイルばね３０の係止端３１が第７図の位置から
第９図の位置に変位し、この変位によつてねじり
コイルばね３０が第７図の状態から第９図の状態
に変形する。この変形により前記第２小径コイル
部３２ｄがボス部２６の外周面に接触する（第９
図及び第１０図を参照）ので、ねじりコイルばね
３０はそれ以上には変形さない。従つて強度上最
も弱い部分である折返し部３４がリヤヘツド６の
内周面に接触するのが回避される。

また、ねじりコイルばね３０の保持端３３側の
コイル部を第１小径コイル部３２ａと大径コイル
部３２ｂとで二重巻にしたので、この第１小径コ
イル部３２ａの一巻分だけ巻数が増え、且つ大径
コイル部３２ｂ，３２ｃの内径を従来より大きく
してコイル部全体の平均内径を大きくしたので、
ねじりコイルばね３０のばね定数が下がり、これ
によつて制御性が向上される。

（考案の効果） 以上詳述した如く、本考案に係る二重巻俵型ね
じりコイルばねを用いた可変容量型ベーン型圧縮
機によれば、シリンダと、このシリンダ内に回転
可能に設けられて圧縮室を画成するロータと、シ
リンダの一側を成す一側のサイドブロツクに回動
可能に保持され、全稼動位置と一部稼動位置との
間で回動して圧縮開始時期を制御する制御部材
と、該制御部材を一部稼動位置側に付勢するねじ
りコイルばねで、そのコイル部が前記一側のサイ
ドブロツクに突設されたボス部に遊嵌し、その係
止端が前記制御部材に係止され、且つその保持端
が前記ボス部の端部側で保持されたねじりコイル
ばねとを備え、該ねじりコイルばねは、そのコイ
ル部と前記係止端との間に前記制御部材の回動を
許容するための折返し部を有する可変容量型ベー
ン型圧縮機において、前記ねじりコイルばねの前
記保持端側のコイル部を、該保持端に連続する一
巻の第１小径コイル部と、該コイル部に連続し且
つ該コイル部の外側に巻かれた大径コイル部とで
二重巻とし、該大径コイル部に連続する数巻を該
コイル部と略同じ内径の大径コイル部とし、さら
に、前記ねじりコイルばねの前記折返し部側の一
巻を前記大径コイル部より内径の小さい第２小径
コイル部とした構成により、第１小径コイル部の
一巻分だけ巻数が増え且つコイル部全体の平均内
径が大きくなつたので、ねじりコイルばねのばね
定数が下がり、これによつて圧縮機を大型化する
ことなく制御性を向上することができる。

また、制御部材が一部稼動位置から全稼動位置
側に回動したとき、第２小径コイル部がボス部の
外周面に接触するので、強度上最も弱い部分であ
る折返し部が前記一側のサイドブロツクに取り付
けられるヘツド部材の内周面に接触するのが回避
され、これによつてねじりコイルばねの耐久性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本考案の一実施例を示
し、第１図は二重巻俵型ねじりコイルばねを示す
平面図、第２図は第１図の矢視図、第３図は第
１図の矢視図、第４図は第１図のねじりコイル
ばねを用いた可変容量型ベーン型圧縮機を示す縦
断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う断面図
で、制御部材が全稼動位置にあるときの図、第６
図は第５図と同様の断面図で、制御部材が一部稼
動位置にあるときの図、第７図は一部稼動位置で
のねじりコイルばねの位置を示す断面図、第８図
は第７図の−線に沿う断面図、第９図は全稼
動位置でのねじりコイルばねの位置を示す断面
図、第１０図は第９図の−線に沿う断面図、
第１１図乃至第１４図は従来例を示し、第１１図
は第７図と同様の断面図、第１２図は第１１図の
−線に沿う断面図、第１３図は第９図と同様
の断面図、第１４図は第１３図の−線に
沿う断面図、第１５図乃至第１８は別の従来例を
示し、第１５図は第７図と同様の断面図、第１６
図は第１５図の−線に沿う断面図、第１
７図は第９図と同様の断面図、第１８図は第１７
図の−線に沿う断面図である。 ２……ロータ、６……リヤサイドブロツク（一
側のサイドブロツク）、１２……圧縮室、２３…
…制御部材、２６……ボス部、３０……二重巻俵
型ねじりコイルばね（ねじりコイルばね）、３１
……係止端、３２……コイル部、３２ａ……第１
小径コイル部、３２ｂ，３２ｃ……大径コイル
部、３２ｄ……第２小径コイル部、３３……保持
端、３４……折返し部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダと、このシリンダ内に回転可能に設け
   られて圧縮室を画成するロータと、シリンダの一
   側を成す一側のサイドブロツクに回動可能に保持
   され、全稼動位置と一部稼動位置との間で回動し
   て圧縮開始時期を制御する制御部材と、該制御部
   材を一部稼動位置側に付勢するねじりコイルばね
   で、そのコイル部が前記一側のサイドブロツクに
   突設されたボス部に遊嵌し、その係止端が前記制
   御部材に係止され、且つその保持端が前記ボス部
   の端部側で保持されたねじりコイルばねとを備
   え、該ねじりコイルばねは、そのコイル部と前記
   係止端との間に前記制御部材の回動を許容するた
   めの折返し部を有する可変容量型ベーン型圧縮機
   において、前記ねじりコイルばねの前記保持端側
   のコイル部を、該保持端に連続する一巻の第１小
   径コイル部と、該コイル部に連続し且つ該コイル
   部の外側に巻かれた大径コイル部とで二重巻と
   し、該大径コイル部に連続する数巻を該コイル部
   と略同じ内径の大径コイル部とし、さらに、前記
   ねじりコイルばねの前記折返し部側の一巻を前記
   大径コイル部より内径の小さい第２小径コイル部
   としたことを特徴とする二重巻俵型ねじりコイル
   ばねを用いた可変容量型ベーン型圧縮機。