JPH0579454A - 容量可変式斜板型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スリーブとコントロールピストンとの相対的な
回転を防止し、これらの接触部で摩耗が発生するのを防
止して長期に亘り高い性能および信頼性を維持する容量
可変式斜板型圧縮機を提供する。 【構成】斜板角度制御部材としてのスリーブ５０とコン
トロールピストン５５とを別構造とした容量可変式斜板
型圧縮機において、スリーブ５０と、このスリーブ５０
が収容されるシリンダブロック５の空洞部５ａとの間
に、スリーブが周方向に回動するのを阻止する回り止め
機構５１、５２を設けた。 【作用】スリーブとシリンダブロックとの間で回り止め
がなされるので、スリーブがシャフトの回転によってつ
れ回りすることがなくなり、スリーブとコントロールピ
ストンとの相対的な回転が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用空調装
置用の冷媒圧縮機として使用するのに有効な容量可変式
の斜板型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者らは先に、シャフトに斜板を揺
動可能に取りつけ、この斜板の傾斜角を斜板角度制御部
材の変位に応じて可変させるようにし、かつ同時に斜板
の中心位置も変位させるようにした容量可変式の斜板型
圧縮機を提案した。

【０００３】この種の斜板型圧縮機は、上記斜板角度制
御部材の背面に形成された制御圧力室内の圧力に応じて
この斜板角度制御部材を変位させ、この変位をスライダ
を介して斜板に伝えてこの斜板を押し、これにより斜板
の傾斜角を変えるとともにこの斜板の中心位置を変位さ
るようにしたものであり、このような斜板の変位により
加圧ピストンの往復ストロークを制御して吐出容量を調
整するようにしたものである。

【０００４】ところで、上記の斜板型圧縮機において
は、図６に示すように、斜板角度制御部材を、ラジアル
荷重分担部材となるスリーブ５０と、上記制御圧力室内
の圧力を受ける受圧部材であるコントロールピストン５
５とに分割した構造のものが開発されている。このもの
は、スリーブ５０のリア側部分を小径円筒形状５０２に
することにより、シリンダブロック５に形成した円筒空
洞部５ａの径を小さくすることができ、作動室３２と円
筒空洞部５ａとの間の沿面距離ｌを長くすることができ
て、長いシール長ｌを確保することができ、したがって
作動室３２内の高圧冷媒がリークするのを防止すること
ができる利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構造の場合、スリーブ５０は内側に装着した
ラジアル軸受１７を介してシャフト１３の回転を受け、
すなわちシャフト１３の回転によりつれ回り回転する。
この場合、シャフト１３から伝わるラジアル荷重の移動
に伴いスリーブ５０は、シリンダブロック５に形成した
円筒空洞部５ａ内で、シャフト１３の回転方向とは逆方
向の自転と、シャフト１３の回転方向と同方向の公転を
繰り返し行うようになる。

【０００６】これに対し、上記コントロールピストン５
５は外周部に装着したＯリング５６の摺動抵抗を受ける
ので回転が規制される。

【０００７】したがって、これらスリーブ５０とコント
ロールピストン５５は、相対的に回転し、スリーブ５０
のリア側端面５０３がコントロールピストン５５のフロ
ント側の面に直接接触しているので、これらの接触部で
摩耗が発生する心配がある。

【０００８】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、スリーブとコント
ロールピストンとの相対的な回転を防止し、これらの接
触部で摩耗を生じるのを防止して高い性能および信頼性
を長期に亘り維持することができる容量可変式斜板型圧
縮機を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、スリーブと、このスリーブが収容されるシリ
ンダブロックの空洞部との間に、スリーブが軸方向へ移
動するのを許すが、周方向に回動するのを阻止する回り
止め機構を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】このような構成によれば、スリーブとシリンダ
ブロックとの間で回り止めがなされるので、スリーブが
シャフトの回転によりつれ回り回転することがなくな
り、スリーブとコントロールピストンとの相対的な回転
が防止される。このためスリーブとコントロールピスト
ンとの接触部に摩耗を発生させることがなくなる。

【００１１】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図４に示す
一実施例にもとづき説明する。

【００１２】図１は容量可変式斜板型圧縮機の全体の構
造を示す縦断面図であり、図２はその要部を拡大して示
す断面図である。

【００１３】図において１は、圧縮機の外殻をなす本体
である。この本体１は、アルミニウム合金製のフロント
ハウジング２とリアハウジング３との間にフロントシリ
ンダブロック４とリアシリンダブロック５を介装し、上
記フロントハウジング２とフロントシリンダブロック４
との間にフロントサイドプレート６を挾持するととも
に、リアハウジング３とリアシリンダブロック５との間
にリアサイドプレート７を挾持して構成されている。

【００１４】これらフロントハウジング２、フロントサ
イドプレート６、フロントシリンダブロック４、リアシ
リンダブロック５、リアサイドプレート７およびリアハ
ウジング３は、スルーボルト１０によって一体的に連結
されている。

【００１５】１１は上記フロントシリンダブロック４と
リアシリンダブロック５とに跨がって形成されたシリン
ダボアであり、これらシリンダボア１１…は図４にも示
すように、例えば周方向に５か所、互いに平行になるよ
うに形成されている。これらシリンダボア１１…内に
は、それぞれ加圧ピストン１２…が軸方向に摺動自在に
嵌挿されている。

【００１６】１３は図示しない自動車走行用エンシジン
の駆動力を受けて回転するシャフトであり、このシャフ
ト１３は、フロント側の端部がフロントラジアル軸受１
６を介して上記フロントシリンダブロック４に支持され
ているとともに、リア側の端部はスリ−ブ状のスライダ
１５に挿入されている。このシャフト１３には略中央部
に平板部１４が形成されており、この平板部１４よりも
リア側の端部に上記スライダ１５が軸方向へ摺動自在に
嵌挿されている。

【００１７】スライダ１５は、リアラジアル軸受１７を
介して、斜板角度制御部材のラジアル荷重分担部材とな
るスリーブ５０に回転自在に支持されている。

【００１８】上記シャフト１３に加わる図中左方向へ働
く力はフロントスラスト軸受１８を介してフロントシリ
ンダブロック４で受けるようになっており、またシャフ
ト１３に図中右方向への力が働いた場合はリアスラスト
軸受１９を介して上記スリーブ５０で受けるようになっ
ている。このスリーブ５０のスラスト荷重は後述するコ
ントロールピストン５５により受けるようになってい
る。

【００１９】２０は斜板であり、この斜板２０はスライ
ダ１５に対して揺動自在に支持されている。この斜板２
０には案内ピン２１が設けられており、この案内ピン２
１は、上記シャフト１３の平板部１４に形成したガイド
溝２２に摺動自在に貫通されている。このガイド溝２２
内のピン２１の位置により斜板２０の傾きが変わるもの
である。

【００２０】また、斜板２０の周縁部には両面側にシュ
ー２３、２３が摺動自在に配設されている。これらシュ
ー２３は、加圧ピストン１２の内面に対し回転可能に係
合している。このため、斜板２０の回転を伴う揺動運動
は、これらシュー２３を介して加圧ピストン１２…に往
復運動として伝達される。

【００２１】加圧ピストン１２…の左右には、フロント
シリンダブロック４とリアシリンダブロック５の内部に
位置して、それぞれ第１および第２の作動室３１および
３２が形成されている。加圧ピストン１２…が左方向に
移動された場合は第１の作動室３１の冷媒が圧縮される
とともに、右方向に移動された場合は第２の作動室３２
の冷媒が圧縮されるようになっている。

【００２２】３３、３４はフロントハウジング２および
リアハウジング３に形成した吐出室であり、これら吐出
室３３、３４はそれぞれフロントサイドプレート６およ
びリアサイドプレート７に開口した吐出口３５、３６を
介して上記第１および第２の作動室３１および３２に連
通している。これら吐出口３５、３６は、吐出弁３７、
３８によって開閉され、これら吐出弁３７、３８は弁押
え３９、４９と共に前記スル−ボルト１０によりフロン
トサイドプレート６およびリアサイドプレート７に固定
されている。

【００２３】４０、４１はフロントハウジング２および
リアハウジング３に形成した吸入室であり、これら吸入
室４０、４１はそれぞれフロントサイドプレート６およ
びリアサイドプレート７に開口した吸入口４２、４３に
より上記第１および第２の作動室３１および３２に連通
している。これら吸入口４２、４３は、吸入弁８、９に
よって開閉される。

【００２４】フロント側の吐出室３３は図示を省略した
吐出通路により吐出マフラー室７０に導かれ、かつリア
側の吐出室３４も図示を省略した吐出通路により吐出マ
フラー室７０に導かれている。そして、この吐出マフラ
ー室７０は、これも図示を省略した吐出ポート（冷凍サ
イクルの凝縮器に連なる）に導かれている。

【００２５】またフロント側の吸入室４０は吸入通路４
５によりハウジング中央部に形成された吸入室４６に導
かれ、かつリア側の吸入室４１も吸入通路４７により吸
入室４６に導かれている。

【００２６】前記スリーブ５０はリアシリンダブロック
５に形成した円筒空洞部５ａ内に摺動自在に嵌挿されて
いる。このスリーブ５０は、フロント側端部に上記リア
ラジアル軸受１７を受容する大径円筒部５０１を有する
とともに、リア側端部には小径円筒部５０２を形成して
ある。上記小径円筒部５０２がリアシリンダブロック５
に形成した円筒空洞部５ａ内に摺動自在に嵌挿されてい
る。

【００２７】そして、本実施例では、スリーブ５０の小
径円筒部５０２の外面に、図３にも示すように、キー５
１を一体または別体に形成してあり、これに対しリアシ
リンダブロック５に形成した円筒空洞部５ａには、この
キー５１が嵌まり込むキー溝５２を形成してある。この
ためスリーブ５０は、これらキー５１とキー溝５２から
なる回り止め機構により、軸方向に移動可能であるが、
周方向に回転しないように取着されている。

【００２８】このようなスリーブ５０のリア側端部はコ
ントロールピストン５５の前面に当接している。コント
ロールピストン５５は斜板角度制御部材の受圧部材であ
り、リアハウジング３に形成された制御圧力室６０内に
摺動自在に嵌挿されている。コントロールピストン５５
の外周面にはＯリング５６が装着されており、このＯリ
ング５６は制御圧力室６０の内面に摺接するようになっ
ている。

【００２９】なお、上記リア側の吸入室４１は、コント
ロールピストン５５により制御圧力室６０と区画されて
いる。よって、上記コントロールピストン５５は上記制
御圧力室６０とリア側吸入室４１の圧力差に応じて作動
される。

【００３０】この制御圧力室６０には、図示を省略する
が空調機の運転状況に応じて吸入圧および吐出圧のいづ
れかが制御弁６１を介して導入されるようになってい
る。

【００３１】そして、制御圧力室６０に高圧の吐出圧が
導入されると、コントロールピストン５５が図示の左側
に押されてスリーブ５０が同左側に押されて移動する。
このため、スリーブ５０がリアスラスト軸受１９を介し
てスライダ１５を左方向に押し、したがって案内ピン２
１を通じて斜板２０を押すので斜板２０の傾斜角が変化
されるようになっている。

【００３２】このような構成の圧縮機においては、図示
しない電磁クラッチの作動によりエンジンからの駆動力
がシャフト１３に伝えられると圧縮機は作動する。

【００３３】起動時には圧縮機内部で圧力が均衡してい
るため、コントロールピストン５５の前後で圧力差がな
く、起動時においてはスライダ１５を介して斜板２０を
傾斜させる方向に荷重が加わっていない。したがって起
動初期において斜板２０の傾斜角は圧縮反力を受けて比
較的小さくなっている。

【００３４】このような状態でシャフト１３が回転を開
始すると、シャフト１３の回転は斜板２０を介して加圧
ピストン１２を往復駆動する。加圧ピストン１２の往復
移動に伴い作動室３１，３２内で冷媒の吸入、圧縮、吐
出が行われることになる。

【００３５】すなわち、図示されない吸入ポート（冷凍
サイクルの蒸発器につながる）から吸入される冷媒ガス
は、中央部の吸入室４６へ入り、次いで吸入通路４５，
４７を通り、フロントおよびリア側の吸入室４０，４１
へ入る。その後、加圧ピストン１２の吸入行程におい
て、吸入弁８、９を介して吸入口４２、４３からそれぞ
れ作動室３１，３２内へ吸入される。

【００３６】吸入された冷媒ガスは圧縮行程で圧縮さ
れ、所定圧まで圧縮さると吐出口３５、３６より吐出弁
３７、３８を押し開いて吐出室３３，３４へ吐出され
る。

【００３７】その後、図示しない吐出通路を通って吐出
マフラー室７０へ入って合流され、さらに図示しない吐
出ポートから冷凍サイクルの凝縮器へ吐出される。

【００３８】圧縮機の起動時には、上述したように圧縮
機の吐出容量を最小容量とする。

【００３９】しかし冷凍サイクル側から要求される圧縮
機の能力が高い場合には、制御弁６１の作動により制御
圧力室６０に吐出圧の高圧側圧力が導入されるようにな
る。

【００４０】そのため、制御圧力室６０と吸入室４１と
の圧力差が増し、この圧力差は圧縮機の回転に伴い次第
に上昇する。そして、この力は前述したコントロールピ
ストン５５を第１図中左方向へ押す力となり、この押圧
力はスリーブ５０からリアスラスト軸受１９を通じてス
ライダ１５を左方向に押す。

【００４１】このため、シャフト１３のガイド溝２２と
案内ピン２１の作用により斜板２０はその回転中心を図
中左方向へ移動しつつその傾きを大きくする。

【００４２】したがって、加圧ピストン１２…の往復動
ストロークが増すので、吐出量が増加される。このよう
に、本圧縮機では、コントロールピストン５５の変位に
応じて圧縮機から吐出される冷媒の容量を制御すること
ができる。

【００４３】このような圧縮機においては、図２に詳し
く示す通り、スリーブ５０とコントロールピストン５５
を分離して別部材としたから、スリーブ５０のリア側部
分を小径円筒形状５０２にすることができ、よって、リ
ンダブロック５に形成した円筒空洞部５ａの径を小さく
することができる。このため、作動室３２と円筒空洞部
５ａとの間の沿面距離ｌを長くすることができて、長い
シール長ｌを確保することができ、したがって作動室３
２内の高圧冷媒がリークするのを防止することができ
る。

【００４４】そして、この場合、スリーブ５０は小径円
筒部５０２の外面にキー５１を形成し、このキー５１は
リアシリンダブロック５の円筒空洞部５ａに形成したキ
ー溝５２に嵌合してあるため、これらキー５１とキー溝
５２の回り止め作用により軸方向に移動可能であるが、
周方向への回転が阻止されている。

【００４５】よって、シャフト１３の回転に伴いスリー
ブ５０に連れ回り回転力が伝わっても、スリーブ５０は
回転しない。このためスリーブ５０とコントロールピス
トン５５が相対的に回転しないから、これらの接触部で
摩耗が生じるのを防止することができる。

【００４６】なお、上記実施例の場合、スリーブ５０の
小径円筒部５０２の外面にキー５１を形成し、シリンダ
ブロック５の円筒空洞部５ａにキー溝５２を形成した
が、図５に示す他の実施例のように、スリーブ５０の大
径円筒部５０１の外面にキー５１ａを形成し、シリンダ
ブロック５側に上記キー５１ａが嵌まり合うキー溝５２
ａを形成してもよい。

【００４７】また、上記実施例の場合、スリーブ５０の
小径円筒部５０２の外面にキー５１を形成し、シリンダ
ブロック５の円筒空洞部５ａにキー溝５２を形成した
が、本発明は逆に、スリーブ５０にキー溝を設けるとも
に、シリンダブロック５にキーを形成するようにしても
よい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
リーブとシリンダブロックとの間で回り止めがなされる
ので、スリーブがシャフトの回転によりつれ回り回転す
ることがなくなり、スリーブとコントロールピストンと
の相対的な回転が防止される。このためスリーブとコン
トロールピストンとの接触部に摩耗を発生させることが
なくなり、長期に亘り高い性能および信頼性を維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す圧縮器の全体の構成を
示す断面図。

【図２】同実施例の要部の構造を示す断面図。

【図３】同実施例のスリーブの側面図。

【図４】図１のIV−IV線に沿うシリンダブロックの側面
図。

【図５】本発明の他の実施例の要部の構造を示す断面
図。

【図６】従来の圧縮器の要部の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１…本体、２，３…ハウジング、４，５…シリンダブロ
ック、５ａ…円筒空洞部、１１…シリンダボア、１２…
加圧ピストン、１３…シャフト、１５…スライダ、２０
…斜板、５０…スリーブ、５１…キー、５２…キー溝、
５５…コントロールピストン、６０…制御圧力室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にシリンダ室を形成したシリンダブロ
   ックと、 このシリンダブロック内に回転自在に設けられたシャフ
   トと、 このシャフトに揺動可能に連結されてこのシャフトと一
   体的に回転する斜板と、 前記シリンダ室内に摺動自在に配設され前記斜板の揺動
   運動を受けて前記シリンダ室内を往復移動する加圧ピス
   トンと、 この加圧ピストンの両側の端部と前記シリンダ室内面と
   の間に形成され流体の吸入、圧縮、吐出を行う作動室
   と、 前記シャフトと同軸上に配設され前記斜板の中心点位置
   を揺動可能に支持するスライダと、 上記シリンダブロックに形成した空洞部に収容され、上
   記スライダを前記シャフトの軸方向に変位させるスリー
   ブと、 制御圧力室の圧力に応じて軸方向へ移動し、上記スリー
   ブを軸方向へ作動させるコントロールピストンと、 上記シリンダブロックと上記スリーブとの間に形成さ
   れ、このスリーブが軸方向に移動するのを許すが、周方
   向への回動を阻止する回り止め機構と、 を具備したことを特徴とする容量可変式斜板型圧縮機。