JPH0569997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、自動車の冷房装置等に使用される揺
動型圧縮機の揺動斜板の回り止め装置に関するも
のである。

前記揺動型圧縮機は可変容量型でも、また固定
容量型であつてもよい。

(2) 従来の技術 従来回転駆動軸の回転を揺動斜板の往復揺動運
動に変換し、この運動を複数の作動ピストンに伝
達し、これにより流体を圧縮するようにした揺動
型圧縮機において、揺動斜板に取付けたスライダ
と、このスライダの往復揺動を案内する、スライ
ダガイドとによつて、前記揺動斜板の回り止めを
行うようにしたものは公知である（特公昭56−
18795号公報参照）。

(3) 発明が解決しようとする課題 ところが前記従来のものではケーシングに一体
的に設けられるスライダガイドと揺動斜板に設け
られるスライダとの接触部とが全域にわたつて均
等に接触するように設計しても揺動斜板、その他
の構成部品の寸法誤差、組立誤差等の累積によつ
てスライダとスライダガイドとの相対位置を正確
に設定することは困難であり、そのためスライダ
とスライダガイドとの接触部が全域にわたつて常
に均等に接触することは実際にはできず、それら
の接触部は偏つた部分接触状態で運転されること
が多く、その結果揺動斜板の円滑な揺動運動が阻
害されたり、スライダやスライダガイドが偏摩耗
したりする問題があつた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ス
ライダとスライダガイドが常にその全域にわたつ
て均等に接触するようにして前記問題点を解決で
きるようにした、揺動型圧縮機における揺動斜板
の回り止め装置を提供することを目的とするもの
である。

Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 前記目的達成のため、本発明によれば、ハウジ
ング、シリンダブロツクおよびシリンダヘツドを
備えた圧縮機本体と；この圧縮機本体に回転自在
に支承される回転駆動軸と；この回転駆動軸に、
該軸の軸線と直交する軸線回りに揺動可能に支持
されて該回転駆動軸に共に回転できるよう連結さ
れるジヤーナルと；このジヤーナルに支承され前
記軸線回りの揺動のみが許容される揺動斜板と；
この揺動斜板に複数のコンロツドを介して連結さ
れる複数の作動ピストンと；前記シリンダブロツ
クの、前記回転駆動軸回りに配設され前記作動ピ
ストンを摺動自在に嵌合する複数のシリンダとを
備えた揺動型圧縮機において、前記ハウジングに
は、前記揺動斜板の揺動方向に沿つて延びるスラ
イダガイドを、前記回転駆動軸の軸線と平行な軸
線回りに回動できるように支承し、一方前記揺動
斜板の外周端には、前記スライダガイドに往復移
動自在に係合されるスライダを設け、前記スライ
ダの全移動範囲において、該スライダとスライダ
ガイドとの接触部は、該接触部に直角で、かつス
ライダガイドの回動軸線を通る仮想平面によつて
２分される。

(2) 作用 前記構成によれば、揺動斜板の全揺動範囲にお
いて、揺動斜板の回転方向の分力によつてスライ
ダとスライダガイドの相対向する側部同士が接触
し、その際スライダガイドは、その回動軸線回り
に自動的に回動調整されて、スライダとスライダ
ガイドの接触部は常にその全体にわたつて均等に
接触する。

(3) 実施例 以下、図面により本発明を可変容量式圧縮機に
実施した場合の実施例について説明する。

第１図には本実施例における可変容量式圧縮機
Ｃの要部が縦断して示されており、この図におい
て、前記圧縮機Ｃの圧縮機本体１は、中空円筒状
のハウジング２と、その開口端面に固着されるシ
リンダブロツク３と、さらにその端面に重合され
るシリンダヘツド４とを一体に結着して全体とし
て円筒状に構成される。

前記シリンダブロツク３と、ハウジング２の端
壁２₁には、該ハウジング２内を縦通する回転駆
動軸５がラジアルニードル軸受６，７を介して回
転自在に支承される。この回転駆動軸５は圧縮機
本体１の軸線L₁上にあり、その圧縮機本体１よ
り突出する突出端にはクラツチを内蔵した駆動プ
ーリ８が一体に連結される。この駆動プーリ８は
図示しないエンジン等の駆動源に連動されて回転
駆動されるようになつている。

前記シリンダブロツク３には、軸線L₁を中心
とする同心円上に等間隔を存して放射状に複数個
のシリンダ９が前記回転駆動軸５と平行に形成さ
れており、これらのシリンダ９にはそれぞれ作動
ピストン１０が摺動自在に嵌合されている。そし
て各ピストン１０は各シリンダ９内を圧縮室１２
と背圧室１３とに区画している。また各作動ピス
トン１０の背圧室１３側背面にはコンロツド１１
の球状の一端が回転自在に連結されており、各コ
ンロツド１１はシリンダ９内を軸方向にのびその
球状の他端は、ハウジング２内に達しており、後
述する斜板式駆動機構Ｄの揺動斜板１９に回動自
在に連結されている。

次に前記斜板式駆動機構Ｄの構造について説明
すると、前記ハウジング２の作動室１４内におい
て、前記回転駆動軸５上にはスリーブ１５が軸方
向に摺動自在に嵌挿されている。このスリーブ１
５の左右両側には、回転駆動軸５の軸線L₁と直
交する軸線L₂（第１図紙面の直角）上に中心をも
つ左右一対のピボツト軸１６が一体に突設されて
いる。前記左右ピボツト軸１６には、盤状のジヤ
ーナル１７が回転駆動軸５の軸方向に前後に揺動
できるように支承される。前記ジヤーナル１７
の、前記スリーブ１５を囲むように延びる円筒部
１７₁にはラジアル軸受１８を介して揺動斜板１
９が回転自在に支承され、この揺動斜板１９とジ
ヤーナル１７の対向面間にはスラストニードル軸
受２０が介在されている。

揺動斜板１９の外周端とハウジング２の内壁間
には、この揺動斜板１９の、回転駆動軸５回りの
回転を抑止するための、後に詳述する回り止め装
置Ｒが設けられる。

作動室１４内において前記回転駆動軸５には、
その径方向にドライブピン２５が一体に突設さ
れ、このドライブピン２５の先端には、連結腕２
６が一体に形成されており、この連結腕２６には
円弧状係合孔２７が穿設され、これらの係合孔２
７にジヤーナル１７の取付片１７₂に一体に突設
した係合ピン２８が摺動自在に係合されている。
そして円弧状の係合孔２７はその長さ範囲で揺動
斜板１９のピボツト軸１６回りの揺動を許容す
る。そして回転駆動軸５の回転に応じてジヤーナ
ル１７が回転する。

揺動斜板１９の一面には前述のように、複数の
ピストン１０に連なるコンロツド１１の球状他端
が回動自在に連係される。したがつて揺動斜板１
９のピボツト軸１６の軸線L₂回りの角変位位置
に応じて各作動ピストン１０の作動ストロークす
なわち吐出量が定まる。

前記回転駆動軸５には、そのシリンダブロツク
３側端部に、段差係止部５₁を介して小径軸部５₂
が形成される。小径軸部５₂には圧縮コイルばね
よりなる第１ばねSP₁が巻装され、この第１ばね
SP₁の一端は小径軸部５₂に嵌合係止されるばね
座３０に係合し、またその他端は前記段差係止部
５₁に係止される環状のストツパ３１に係合され
ている。そして前記ストツパ３１は、前記スリー
ブ１５が第１図において左に摺動するとき、その
一端面と係合してこの第１ばねSP₁を圧縮するよ
うに作用する。

前記ハウジング２には、その端壁２₁中央部に、
外方に突出した有底円筒状のシリンダ筒部３２が
回転駆動軸５と同心に一体に突設され、このシリ
ンダ筒部３２に形成される環状のシリンダ３２₁
内に環状の制御ピストン３３が摺動自在に嵌合さ
れている。この制御ピストン３３の内、外周面に
は、軸方向に齟齬させてシールリングS₁，S₂がそ
れぞれ嵌着されており、これらのシールリング
S₁，S₂は、シリンダ３２₁と制御ピストン３３と
の内外摺動面間を流体密にシールする。

制御ピストン３３とシリンダ筒部３２の端壁間
に制御圧室３４が画成される。制御圧室３４内に
は、圧縮コイルばねよりなる第２ばねSP₂が収容
されており、このばねSP₂の両端は、前記制御ピ
ストン３３とシリンダ筒部３２の端壁間に係合さ
れており、前記制御ピストン３３を第１図左方、
すなわち作動室１４側に偏倚している。制御ピス
トン３３の作動室１４側端部はアンギユラボール
軸受３５を介して制御プレート３６に回転自在に
支承される。制御プレート３６は軸方向に延びる
円筒部３６₁が一体に形成され、この円筒部３６₁
は回転駆動軸５の外周面に回転自在に嵌挿支持さ
れてその端面は、前記第２ばねSP₂の弾発力によ
り前記スリーブ１５の端面に係合される。また前
記円筒部３６₁には軸方向のスリツト３７が穿設
され、このスリツト３７を前記ドライブピン２５
が貫通しており、回転駆動軸５と制御プレート３
６とは一体となつて回転する。また制御プレート
３６の背面とハウジング２の端壁２₁間にはスラ
ストニードル軸受３８が介在される。制御ピスト
ン３３が左右に摺動すれば、これに追従してスリ
ーブ１５が軸方向に移動しそれに応じてジヤーナ
ル１７および摺動斜板１９のピボツト軸１６まわ
りの角変位位置が変化する。すなわち第１図にお
いて制御ピストン３３が左方に移動したときスリ
ーブ１５も左方に移動し、それに応じてジヤーナ
ル１７および揺動斜板１９が時計方向に回動して
各作動ピストン１０の摺動ストロークが小とな
り、また制御ピストン３３が右方に移動したと
き、作動ピストン１０にかかる作動圧によりスリ
ーブ１５も右方に移動し、それに応じてジヤーナ
ル１７および揺動斜板１９が第１図反時計方向に
回動し、各作動ピストン１０の摺動ストロークが
大きくなる。

次に前記揺動斜板１９の回り止め装置Ｒの構造
を主に第３，４図を参照して説明すると、前記ハ
ウジング２の底壁内面には横断面優弧内の半円筒
状をなす凹溝２４が、回転駆動軸５の軸方向に沿
つて形成され、この凹溝２４内に、これと同形状
のスライダガイド２３が、回動駆動軸５の軸線
L₁と平行な軸線L₃回りに回動自在に嵌合されて
いる。スライダガイド２３の径方向中央部には、
その全長にわたつて上面開放のチヤンネル状ガイ
ド溝２３₁が形成され、このガイド溝２３₁に四角
柱よりなるスライダ２１が摺動自在に係合されて
いる。このスライダ２１は揺動斜板１９の外周端
より径方向に突設した連結ピン２２の外端に回動
自在に支持されている。そして前記ジヤーナル１
７によつて揺動斜板１９に与えられる回転駆動軸
５回りの回転方向の分力は、スライダ２１を介し
てスライダガイド２３によつて受止められ、該揺
動斜板１９の回転が抑止される。而して揺動斜板
１９に作用する回転方向の分力は、第５図矢印で
示すようにスライダ２１を一側方に押圧し、該ス
ライダ２１の一側面と、スライダガイド２３のガ
イド溝２３₁の一側面とが接触し、その接触部は、
該接触部C₀から直角で、かつ前記軸線L₃を通る
仮想平面Ｐによつて上下に２分される。したがつ
て、いま仮に第５図Ｂ，Ｃに示すようにスライダ
２１に対して前記軸線L₃回りにスライダガイド
２３が右上り、あるいは左上りに偏つているとき
は、スライダガイド２３は軸線L₃回りに矢印ａ
あるいはｂ方向に自動的に回動矯正されて第５図
Ａに示すようにスライダ２１とスライダガイド２
３は正常状態に保持され、スライダ２１とスライ
ダガイド２３との接触部C₀は常にその全面にわ
たつて均等に接触することにより、揺動斜板１９
は円滑に往復揺動し、しかもスライダ２１とスラ
イダガイド２３の偏摩耗も抑制される。

短円筒状のシリンダヘツド４は仕切板４０を介
して前記シリンダブロツク３の端面にパツキン４
１を介して固着され、このシリンダヘツド４の中
央部には吐出室４２が形成されこの吐出室４２の
シリンダブロツク３との境界は前記仕切板４０に
よつて仕切られる。そしてこの吐出室４２にはシ
リンダヘツド４に形成した吐出管路４４が連通さ
れる。またシリンダヘツド４には、前記吐出室４
２を囲繞するように吸入室４５が形成され、この
吸入室４５のシリンダブロツク３との境界も前記
仕切板４０によつて仕切られる。そしてこの吸入
室４５はシリンダブロツク３に穿設した連通路４
６を介してハウジング２内の作動室１４に連通さ
れる。さらに作動室１４には、ハウジング２の壁
面に形成した吸入管路４７が連通される。

前記仕切板４０には、吐出室４２とシリンダ９
の圧縮室１２を連通する吐出口４８が穿設されて
おり、この吐出口４８には作動ピストン１０が圧
縮作動しているとき吐出口４８を開く吐出弁４９
が設けられる。さらに仕切板４０には前記吸入室
４５とシリンダ９の圧縮室１２とを連通する吸入
口５０が穿設されており、この吸入口５０には作
動ピストン１０が吸入作動しているときこの吸入
口５０を開く吸入弁５１が設けられる。

圧縮機Ｃの吸入行程により、複数の作動ピスト
ン１０が順次に往復動するとき、冷媒は吸入管路
４７、作動室１４、連通路４６を通して吸入室４
５に入り、そこから吸入弁５１を開弁して圧縮室
１２に吸入される。また圧縮機Ｃの圧縮行程によ
り圧縮室１２内の圧縮冷媒は吐出弁４９を開弁
し、吐出室４２から突出管路４４に圧送される。

前述のように構成される可変容量式圧縮機の容
量制御は制御弁Ｖによつて行われる。次にこの制
御弁Ｖの構成について説明すると、この制御弁Ｖ
は吐出室４２に通じる吐出通路５２、前記作動室
１４および連通路４６を介して吸入室４５に通じ
る吸入通路５３、および前記制御圧室３４に通じ
る制御通路５４との間に介設される。

ハウジング２の端壁２₁に形成した弁ハウジン
グ５５内には、弁本体５６が設けられる。この弁
本体５６は弁ハウジング５５内に吐出通路５２の
連通する吐出圧弁室５７を画成するとともにその
内部に吸入通路５３の連通する吸入圧弁室５８が
形成され、さらに制御通路５４の連通する通路５
９が形成されており、この通路５９は前記吐出圧
弁室５７と吸入圧弁室５８とを連通する。

前記弁本体５６には、前記吐出圧弁室５７およ
び通路５９間を連通、遮断可能な第１弁機構６０
と、通路５９および吸入圧弁室５８を連通、遮断
可能な第２弁機構６１とを備える。

前記第１弁機構６０は、弁本体５６に形成した
弁座６２に着座可能な球状の弁体６３と、該弁体
６３を閉弁方向に付勢する弁ばね６４と、弁体６
３を開弁方向に作動するためのプツシユロツド６
５とを備えており、前記弁体６３と弁ばね６４は
弁室５７に設けられ、プツシユロツド６５は前記
通路５９内を移動可能に縦通される。

また第２弁機構６１は弁本体５６に形成した弁
座６７に着座可能で前記プツシユロツド６５と一
体のスプール弁６８と該弁６８を閉弁方向に付勢
する弁ばね６９とを備え、前記スプール弁６８と
弁ばね６９は、弁本体５６内に形成した、前記吸
入圧弁室５８に収容される。

前記吸入圧弁室５８内には、前記弁ばね６９を
囲繞するとともにその両端が前記スプール弁６８
および吸入圧弁室５８の端板５８₁に流体密に接
続されるベローズ７０が収容されており、このベ
ローズ７０内は端板５８₁に穿設した通孔７１を
介して大気に連通されている。したがつて吸入圧
弁室５８内の吸入圧力が上昇するとベローズ７０
は収縮して第２弁機構６１を開弁し、また吸入圧
弁室５８内の吸入圧力が下降するとベローズ７０
は膨脹して第１弁機構６０を開弁する。

次に吐出容量の可変制御作用について説明する
と、冷房装置は冷房負荷が大となると吸入圧力
Psが上昇し、冷房負荷が小となれば吸入圧力Ps
が下降する特性があるので、いま冷房負荷が減少
して吸入圧力Psが低下すると、第１弁機構６０
の弁体６３が開弁して吐出通路５２と制御通路５
４が連通して制御圧室３４の制御圧力Pcが上昇
しそれに応じて制御ピストン３３は第２ばねSP₂
の弾発力に助成されて第１図左方に移動し、制御
プレート３６を介してスリーブ１５を左方に移動
する。これによりジヤーナル１７はピボツト軸１
６回りに時計方向に回動すなわち揺動斜板１９を
起立方向に回動する。したがつて、複数の作動ピ
ストン１０の作動ストロークは小さく圧縮機の吐
出容量は減少する。そして圧縮機の容量が最小に
なるときはスリーブ１５は左限に達し、ストツパ
３１を介して第１ばねSP₁を圧縮する。

次に空調装置の負荷が増大して吸入圧力Psが
上昇すると、今度はベローズ７０が収縮するの
で、第２弁機構６１のスプール弁６８が開弁する
とともに第１弁機構６０が閉弁するので、通路５
９と吸入圧通路５３とが連通して制御圧室３４の
圧力Pcが減少し、それに応じて制御ピストン３
３が第１図右方に移動する。これによりスリーブ
１５は複数の作動ピストン１０にかかる作動圧を
うけて右方に移動する。これによりジヤーナル１
７はピボツト軸１６回りに反時計方向に移動して
揺動斜板１９を同方向に傾倒させ各作動ピストン
１０の作動ストロークが大きくなり圧縮機Ｃの吐
出容量が増大する。

以上のようにして可変容量式圧縮機Ｃの吐出容
量が制御される。

ところで圧縮機１の作動により揺動斜板１９が
前後に往復揺動するとき、該斜板１９の外周端に
突設したスライダ２１はスライダガイド２３のガ
イド溝２３₁内を往復摺動して揺動斜板１９の回
転駆動軸５回りの回転が抑制されるが、その際揺
動斜板１９にかかる回転方向の分力によりスライ
ダ２１に横方向の押圧力が作用しこれによりスラ
イダ２１の一側面はガイド溝２３₁の側面に押圧
接触する。そしてもし第５図ＢあるいはＣに示す
ようにスライダ２１がスライダガイド２３に片当
り接触しているときは、スライダ２１にかかる前
記押圧力によりスライダガイド２３は軸線L₃を
中心として第５図Ｂ矢印ａ方向、あるいは第５図
Ｃ矢印ｂ方向に強制的に回動され常に第５図Ａに
示すようにスライダ２１とスライダガイド２３の
接触面はその全面にわたつて均等に接触して該ス
ライダ２１とスライダガイド２３とは協働して揺
動斜板１９の往復揺動を円滑に案内する。

以上の実施例では、本発明揺動斜板の回り止め
装置Ｒを可変容量型揺動式圧縮機に適用した場合
を説明したが、これを固定容量型揺動式圧縮機に
も適用できることは勿論である。

またスライダは四角柱のほか円柱その他どのよ
うな形状でもよい。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、揺動型圧縮機に
おいて、ハウジングには、揺動斜板の揺動方向に
沿つてのびるスライダガイドを、回転駆動軸の軸
線と平行な軸線回りに回動できるように支承し、
一方揺動斜板の外周端には、前記スライダガイド
に往復移動自在に係合されるスライダを設け、ス
ライダの全移動範囲において、該スライダとスラ
イダガイドとの接触部は、該接触部に直角で、か
つスライダガイドの回動軸線を通る仮想平面によ
つて２分されるので、スライダとスライダガイド
との接触部はその全体にわたつて常に均等に接触
しスライダはスライダガイドのガイド溝を抵抗少
なく往復移動し、その結果揺動斜板の円滑な往復
摺動が保障され、前記圧縮機の機械効率が大幅に
高められる。

またスライダとスライダガイドの接触部の偏摩
耗を防止してそれらの耐用期間が延長される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は本発明装置を備えた可変容量型揺動式圧縮機の
要部縦断側面図、第２図は第１図−線に沿う
拡大断面図、第３図は本発明装置の斜視図、第４
図は、第３図−線に沿う断面図、第５図は本
発明装置の作用説明図である。 Ｐ……仮想平面、C₀……接触部、L₁，L₂，L₃
……軸線、S₁，S₂……シールリング、１……本
体、２……ハウジング、３……シリンダブロツ
ク、４……シリンダヘツド、５……回転駆動軸、
９……シリンダ、１０……作動ピストン、１１…
…コンロツド、１７……ジヤーナル、１９……揺
動斜板、２１……スライダ、２３……スライダガ
イド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハウジング２、シリンダブロツク３およびシ
   リンダヘツド４を備えた圧縮機本体１と；この圧
   縮機本体１に回転自在に支承される回転駆動軸５
   と；この回転駆動軸５に、該軸５の軸線L₁と直
   交する軸線L₂回りに揺動可能に支持されて該回
   転駆動軸５に共に回転できるよう連結されるジヤ
   ーナル１７と；このジヤーナル１７に支承され前
   記軸線L₂回りの揺動のみが許容される揺動斜板
   １９と；この揺動斜板１９に複数のコンロツド１
   １を介して連結される複数の作動ピストン１０
   と；前記シリンダブロツク３の、前記回転駆動軸
   ５回りに配設され前記作動ピストン１０を摺動自
   在に嵌合する複数のシリンダ９とを備えた揺動型
   圧縮機において、前記ハウジング２には、前記揺
   動斜板１９の揺動方向に沿つて延びるスライダガ
   イド２３を、前記回転駆動軸５の軸線L₁と平行
   な軸線L₃回りに回動できるように支承し、一方
   前記揺動斜板１９の外周端には、前記スライダガ
   イド２３に往復移動自在に係合されるスライダ２
   １を設け、前記スライダ２１の全移動範囲におい
   て、該スライダ２１とスライダガイド２３との接
   触部C₀は、該接触部C₀に直角で、かつスライダ
   ガイド２３の回動軸線L₃を通る仮想平面Ｐによ
   つて２分されることを特徴とする、揺動型圧縮機
   における揺動斜板の回り止め装置。