JPH0472071B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車空調機用冷媒圧縮機に係り、特
に耐久性に優れた斜板傾転角度を規制するために
好適な可変ストローク斜板式圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

従来の可変ストローク形圧縮機の最大及び最小
ストロークを規制する構造は、usp4428718号及
びエス・エイ・イー，テクニカル，ペーパー，シ
リーズ850040（1985年）Fig2、Fig4（SAE、
Technical、Paper Series、850040（1985年）、第
２図、第４図）に記載されているように、圧縮機
のストロークが最大の時は、スリーブとスラスト
軸受により規制する構造となつている。

又、特開昭61−215468号公報には、単に１ケ所
で回転体と揺動傾斜板とを当接させることが開示
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、圧縮機のストロークが最大
（最大斜板傾転角度）で運転される場合、ガス圧
縮に伴う圧縮荷重の軸方向分力は、スリーブがス
ラスト軸受に当接することにより支持される。し
たがつて、その反力はスリーブとジヤーナルとを
係合しているスリーピンで受けることになる。特
に、カーエアコン等に使用される場合は、環境条
件等によつては液冷媒は圧縮することがある。こ
の時の圧縮荷重の軸方向分力は1tonにも達するこ
とから、スリーブピン及びピン穴に過大な荷重が
働く。このようにピンに過大な荷重が働くと、ピ
ン穴が変形し、ピンとピン穴のギヤツプが大きく
なり、斜板の傾転機能が著しく低下するという問
題があつた。

又、特開昭61−215468号公報に開示のものは、
ドライブプレートと斜板との係合部と駆動軸を結
ぶ線に対してモーメントが働くが、このモーメン
トに対して安定に支持することについては配慮さ
れていないものであつた。

本発明の目的は、上記可変ストローク圧縮機の
斜板傾転角規制構造の欠点を解消し、耐久性に優
れた可変ストローク圧縮機を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の可変スト
ローク斜板式圧縮機は、内部にクランク室、吸入
空間、吐出空間を有するハウジングと、該ハウジ
ングによつて軸受支持された駆動軸と、該駆動軸
に固定されたドライブプレートと、該ドライブプ
レートに駆動軸の回転方向を規制されて係合され
かつ最大傾転角度と最小傾転角度の範囲内で規制
され傾転運動を行う斜板と、該斜板と相対回転可
能に軸受支持されるとともに回り止め機構により
自転を拘束され斜板の傾斜角に対応して揺動運動
を行うピストンサポートと、前記駆動軸の軸線を
中心として該軸線に並行でかつ円周方向に配置さ
れた複数個のシリンダと、それぞれのシリンダ内
を往復運動するピストンと、該ピストンと前記ピ
ストンサポートとを連結するコンロツドを備え、
前記傾転運動の最大傾転角度の規制部が前記ドラ
イブプレートと斜板との係合部と駆動軸を結ぶ線
の両側に設けられていることを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

上記した斜板傾転角度規制構造とすることによ
つて、最大斜板傾転角度時は、ドライブプレート
と斜板とで傾転角度を規制するため、スリーブは
ドライブプレートとは接触しない。したがつてガ
ス圧縮荷重に伴う軸方向分力はドライブプレート
と斜板とで受けることになり、スリーブピンでの
荷重支持を回避することができる。

又、ドライブプレートと斜板の係合部と駆動軸
を結ぶ線の両側に設けた規制部で規制しているの
で、圧縮荷重によつて作用するモーメントによる
こじりを防止でき、スリーブの動作を安定に保つ
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第６図を
用いて説明する。第１図及び第２図は本実施例に
よる可変ストローク斜板式圧縮機の全体構造を示
したもので、第１図はピストンストロークが最
大、つまり斜板傾転角度が最大となつている状態
を示しており、第２図は最小斜板傾転角度の状態
を示したものである。第３図は第１図及び第２図
のＩ−Ｉ線断面図である、円筒状のシリンダブロ
ツク２の一端には、中央部にラジアル針状コロ軸
受１８を介して主軸１３を回転自在に支承するフ
ロントハウジング１が配置、固定され斜板室１０
を形成している。該シリンダブロツク２には、主
軸１３を中心としてかつ該主軸１３の軸線と平行
にして円周方向に配置された複数個のシリンダ３
３が形成されている。主軸１３は、シリンダブロ
ツク２のほぼ中心線上にあつて、シリンダブロツ
ク２及びフロントハウジング１の中央部に設けら
れたラジアル針状コロ軸受１８，１９により回転
自在に支持され、圧入あるいはピン１１、または
塑性結合などによりドライブプレート１４が固定
されている。ドライブプレート１４にはカム溝１
４２が設けられ、該溝１４２内には、斜板耳部１
２１にすきまを設けて嵌合されたピボツトピン１
６が、移動可能に取り付けられている。また、前
記カム溝１４２が設けられたドライブプレートの
耳部１４１と斜板耳部１２１とは側面が接触する
ような構造としてある。これにより、主軸１３の
回転によりドライブプレート１４が回転すると、
ドライブプレート１４上の耳部１４１から斜板耳
部１２１に回転力が与えられ、斜板１２が回転す
る。主軸１３には、スリーブ１５が主軸１３に対
して軸方向に滑動可能に組込まれており、該スリ
ーブ１５と斜板１２とは、スリーブピン１７によ
りスリーブ１５に対して斜板１２がスリーブピン
１７のまわりに回転自在なように締結されてい
る。したがつて、主軸１３の回転により、ドライ
ブプレート１４、斜板１２、スリーブ１５が共に
回転する。斜板１２にはボールベアリング２３を
介してピストンサポート２１が締結されており、
斜板１２に固定されたスペーサ２２１及び止め輪
２２により、ボールベアリング２３が、斜板１２
の回転方向に移動しないように、斜板のハブ部１
２２に固定されている。

一方、ピストンサポート２１は突起部２１１に
より、ボールベアリング２３に対して第１図及び
第２図の右方向への移動を規制され、しかも斜板
１２との間に設置されたスラストベアリング２５
により、両図の左方向への移動も規制されてい
る。また、ピストンサポート２１の下側位置で、
かつ半径方向にサポートピン２６が圧入、ねじ込
み、あるいは塑性結合などの方法で固定されてお
り、該サポートピン２６には、スライドボール２
７、スライドボールに当接する球面部を有する一
対の半円筒形状のスライドシユー２９が、回転及
び滑動可能に装着されている。また、該スライド
シユー２９は、フロントハウジング１の内周部に
設けられた軸方向溝２８を往復運動し、前記ピス
トンサポート２１が主軸１３のまわりに回転しな
いよう、軸まわりの運動を規制している。ピスト
ンサポート２１には、両端にボール３２１，３２
２を有する複数個のコネクテイングロツド３２の
一端が、ボール３２１の中心まわりに回転自在に
取り付けられ、他端にはボール３２２の中心まわ
りに回転自在にピストン３１が取り付けられてい
る。該複数個のピストン３１は、前記シリンダブ
ロツク２に設けられた複数のシリンダ３３に組込
まれている。ピストン３１には、ピストンリング
３４，３５が装着されている。また、シリンダブ
ロツク２には、吸入弁板５、シリンダヘツド４、
吐出弁板６、パツキン７、リアカバ３とが配置さ
れ、ドライブプレート１４、斜板１２、ピストン
サポート２１などを取り囲むように配置されたフ
ロントハウジング１と一体に、ボルト３６ａ〜３
６ｆなどでリヤカバ３に固定され、フロントハウ
ジング１とシリンダブロツク２との気密はＯリン
グ３８、リアカバ３とシリンダブロツク２とはＯ
リング３９で気密を保つている。前記シリンダヘ
ツド４には、各シリンダ３３に対応して吸入サポ
ート４０１と吐出ポート４０２が設けられて、リ
アカバ３に設けられた吸入室８と吐出室９にそれ
ぞれ通じている。リアカバ３には、吸入口３０１
と吐出口（図示せず）が設けられ、吸入通路３０
２内には、吸入口３０１と吸入室８の間に制御弁
４１が備えられている。制御弁４１の上流側と、
フロントハウジング１内と斜板室１０とは、リア
カバ３、パツキン７、吐出弁板６、シリンダヘツ
ド４及び吸入弁板５の中心部に設けられた導通孔
３０３，７０３，６０３，４０３及び５０３と、
主軸１３の中心部に設けられた通路１３１、これ
に接続しドライブプレート１４に半径方向に開口
する通路１４３により連通している。また、制御
弁４１の下流側は、吸入室８に通じている。ドラ
イブプレート１４に形成されたカム溝１４２は一
つの閉曲線であり、ピボツトピン１６がこのカム
溝１４２内を移動してもピストン３１の上死点位
置が変わらないような曲線としてある。

以上述べた構成とすることにより、エンジン
（図示せず）により該圧縮機の主軸１３が駆動さ
れると、ドライブプレート１４、斜板１２が回転
し、主軸１３の回転軸に対しピストンサポート２
１が揺動運動する。したがつて、ピストン３１が
シリンダ内を往復運動することによつて、冷凍サ
イクル（図示せず）から帰還した冷媒は、吸入口
３０１内に流入し、制御弁４１で適正な圧力に制
御された後、リアカバ３内に形成された吸入室に
導入され、シリンダヘツド４の吸入ポート４０
１、吸入弁板５を経て、シリンダ内に流入し、吸
入行程を終了する。ピストン３１により圧縮され
た冷媒はシリンダヘツド４の吐出ポート４０２、
吐出弁板６を経てリアカバ３内に形成された吐出
室９に吐出され、吐出口（図示せず）から冷凍サ
イクル（図示せず）に吐出される。

つぎに、斜板傾転角度を規制する機構について
述べる。第１図に示したように、斜板傾転角度が
小から大なる方向に作動する過程においては、ス
リーブ１５は主軸１３上を同図において、右から
左の方向にスライドし、かつ斜板１２はスリーブ
ピン１７を中心に時計方向に傾転する。そして、
斜板傾転角度が最大（ピストンストロークが最
大）となると、ドライブプレート１４のカム溝１
４２と主軸１３の中心に対して反対側に形成され
た円すい面１４４（傾転角規制部）と、斜板１２
に形成された円すい面１２４（傾転角規制部）と
が接触する。この時、スリーブ１５とドライブプ
レート及び、ピボツトピン１６の上部とカム溝に
は適当な間〓を設けているため各部材が衝突する
ことを回避している。また、斜板傾転角度が最小
（ピストンストロークが最小）時には、第２図に
示したように、シリンダブロツク２の軸受ハウジ
ング２１に固定されたスラストワツシヤ２０１、
該スラストワツシヤ２０１と相対すべりをするス
ラストワツシヤ２０２にスリーブ１５先端を当接
することによつて最小ストロークの位置規制を行
つている。ガスを圧縮する際に主軸１３に作用す
るスラストカは前記ドライブプレート１４とフロ
ントハウジング１の間に設置されたスラストベア
リング４２で、また主軸１３に作用するラジアル
力は、フロントハウジング１及びシリンダブロツ
ク２の軸受ハウジング２１内に設けられた２個の
ラジアル針状コロ軸受１９及び１８で支持され
る。

以上述べたように構成した場合は、主軸の中心
線に対してピボツトピンと反対側で圧縮荷重を支
持することから、該ピボツトピンに作用する荷重
を低減できる効果がある。

次に、本願発明の主たる特徴である最大斜板傾
転角度を２ケ所で規制する場合を第４図、第５図
及び第６図により説明する。第４図ｂはドライブ
プレートの正面図、ａは側面図を示す。第５図ａ
は斜板の正面図、ｂはａの−線断面図を示
す。また、第６図は、両者を組合せた時の部分断
面図を示したものである。ドライブプレート１４
の耳部１４１の二面幅の中心はドライブプレート
の軸中心に対してオフセツトされている（前述し
た実施例においても同じ）。また、最大傾転角度
を規制するために、傾転規制部１４５が主軸に対
して対称な位置に（すなわち、ドライブプレート
と斜板との係合部と駆動軸を結ぶ線の両側に）２
ケ所設置されている。したがつて傾転規制部１４
５の傾斜角が当該圧縮機の最大斜板傾転角度、す
なわち最大ストローク位置となる。一方、斜板１
２もドライブプレート１４と同様に、斜板耳部１
２１のドライブプレート１４の耳部１４１の当接
面間の中心が、軸中心に対してオフセツト（前述
した実施例でも同様）されている。斜板１２には
前記ドライブプレート１４の傾転規制部１４５に
当接するように、傾転規制部１２５が軸対称に２
ケ所形成されている。したがつて、当該圧縮機の
ピストンストロークが最大となる時、ドライブプ
レート１４の傾転規制部１４５と斜板１２の傾転
規制部１２５が当接することになる。この時、ド
ライブプレート１４及び斜板１２の円すい面１４
４及び１２４間、スリーブ１５とドライブプレー
ト１４間には適当な間〓を設けているため、各部
材が衝突することはない。

本実施例によれば、最大斜板傾転角度を２ケ所
で規制することができるので、ピボツトピンに作
用する荷重をさらに低減できる効果がある。

第７図、第８図及び第９図は、本発明における
他の実施例を示す。第７図はドライブプレート１
４の正面図及び側面図を示し、第８図ａは斜板１
２の正面図、ｂはａの−線断面図、第９図は
両者を組合せた時の部分断面図を示す。斜板１２
の中央部には、スリーブ１５と係合するために設
けられた二面幅を有する傾転規制部１２６が、第
８図ｂに示すようにスリーブピン穴に対して左方
向に伸長されている。一方、ドライブプレート１
４の円すい面１４４には、斜板１２に形成された
傾転規制部１２６の二面幅より若干幅の広い二面
幅を有する傾転規制部１４６が主軸の軸中心線に
対して対称に設けられている。したがつて、ピス
トンストロークが最大で運転される時、ドライブ
プレート１４の傾転規制部１４６と斜板１２の傾
転規制部１２６が当接することになる。

本実施例によれば、最大斜板傾転角度を２ケ所
で規制することができるとともに、ドライブプレ
ート及び斜板に余分な肉盛りをすることなく傾転
規制ができる効果がある。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、斜板傾転角度
規制構造において、ドライブプレートとスリーブ
との当接を回避し、ドライブプレートと斜板との
間で傾転角度をドライブプレートと斜板の係合部
と駆動軸を結ぶ線の両側に設けた規制部で規制す
ることにより、スリーブピンに作用する荷重を大
幅に低減でき、又、圧縮荷重によつて作用するモ
ーメントを２ケ所で支持することによりスリーブ
の動作を安定に保つことができるため、耐久性に
優れた可変ストローク斜板式圧縮機を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示す可変
ストローク斜板式圧縮機の構造図、第３図は第１
図及び第２図の−線断面図、第４図ａはドラ
イブプレートの側面図、第４図ｂはその正面図、
第５図ａは斜板の正面図、第５図ｂは第５図ａの
−線断面図、第６図はドライブプレートと斜
板との組立部分断面図、第７図、第８図及び第９
図は本発明の他の実施例を示し、第７図ａはドラ
イブプレートの側面図、第７図ｂはドライブプレ
ートの正面図、第８図ａは斜板の正面図、第８図
ｂは第８図ａの−線断面図、第９図はドライ
ブプレートの斜板との組立部分断面図である。 １……フロントハウジング、２……シリンダブ
ロツク、３……リアカバ、１２……斜板、１３…
…主軸、１４……ドライブプレート、１５……ス
リーブ、１６……ピボツトピン、１７……スリー
ブピン、２１……ピストンサポート、３１……ピ
ストン、３２……コネクテイングロツド、３３…
…シリンダ、１２４、１２５，１２６……斜板の
傾転規制部、１４４，１４５，１４６……ドライ
ブプレートの傾転規制部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部にクランク室、吸入空間、吐出空間を有
   するハウジングと、該ハウジングによつて軸受支
   持された駆動軸と、該駆動軸に固定されたドライ
   ブプレートと、該ドライブプレートに駆動軸の回
   転方向を規制されて係合されかつ最大傾転角度と
   最小傾転角度の範囲内で規制され傾転運動を行う
   斜板と、該斜板と相対回転可能に軸受支持される
   とともに回り止め機構により自転を拘束され斜板
   の傾斜角に対応して揺動運動を行うピストンサポ
   ートと、前記駆動軸の軸線を中心として該軸線に
   並行でかつ円周方向に配置された複数個のシリン
   ダと、それぞれのシリンダ内を往復運動するピス
   トンと、該ピストンと前記ピストンサポートとを
   連結するコンロツドを備え、前記傾転運動の最大
   傾転角度の規制部が前記ドライブプレートと斜板
   との係合部と駆動軸を結ぶ線の両側に設けられて
   いることを特徴とする可変ストローク斜板式圧縮
   機。 ２ 前記規制部が前記ドライブプレートと斜板に
   設けられるものであつて、該規制部が当接するこ
   とにより最大傾転規制が行われることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の可変ストローク
   斜板式圧縮機。 ３ 前記規制部が駆動軸の主軸に対して対称に配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の可変ストローク斜板式圧
   縮機。 ４ 前記規制部が、前記駆動軸に対して軸方向に
   滑動可能に組込まれたスリーブと前記斜板とを回
   転自在に締結しているスリーブピンの外側に設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の可変ストローク斜板式圧縮機。