JPH08312528A

JPH08312528A - 斜板式可変容量型コンプレッサ

Info

Publication number: JPH08312528A
Application number: JP7122541A
Authority: JP
Inventors: Yukio Umemura; 幸生梅村
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1995-05-22
Filing date: 1995-05-22
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】加工が面倒な部品の使用をなくす事で、コス
ト低減を図る。又、著しい摩耗や異音が発生する部分を
なくす事で、耐久性の向上と不快感の低減とを図る。【構成】駆動軸１３にスリーブ４７を、軸方向に亙る
変位自在に外嵌する。このスリーブ４７の周囲に支持筒
４９を、１対のピン５３により揺動自在に支持する。こ
の支持筒４９に斜板２７Ａを固定する。駆動軸１３に固
定した駆動腕２９と斜板２７Ａに固定した被駆動腕５４
との間に、リンク腕５６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る斜板式可変容量型
コンプレッサは、自動車室内の冷房や除湿を行なう為の
自動車用空気調和装置に組み込み、エバポレータから吸
引した冷媒を圧縮してから、コンデンサに向けて吐出す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置に組み込まれる蒸
気圧縮式冷凍機は、図５に略示する様に構成される。コ
ンプレッサ１は、吸入ポートから吸引した冷媒蒸気を圧
縮してから吐出ポートより吐出する。このコンプレッサ
１から吐出された冷媒は、コンデンサ２を通過する間に
空気との間で熱交換を行なう事で放熱して凝縮する。こ
のコンデンサ２から吐出された液状の冷媒は、リキッド
タンク３と膨張弁４とを通過してからエバポレータ５内
に送り込まれ、このエバポレータ５内で蒸発する。内部
で冷媒が蒸発する事により、このエバポレータ５の温度
が低下する為、このエバポレータ５を通過する空気を冷
却し、自動車室内の冷房や除湿を行なえる。エバポレー
タ５内で蒸発した冷媒は、上記吸入ポートからコンプレ
ッサ１内に吸入される。

【０００３】この様な自動車用空気調和装置に組み込ま
れる蒸気圧縮式冷凍機を構成するコンプレッサ１は、自
動車の走行用エンジンにより、ベルト及びプーリを介し
て駆動される。従って、自動車用空気調和装置の使用時
には、上記走行用エンジンの動力がコンプレッサ１の駆
動に消費され、場合によっては動力性能が不足したり動
力性能が不安定になる事がある。即ち、上記プーリに付
設され、冷房負荷に応じてＯＮ、ＯＦＦされる電磁クラ
ッチの作動により、上記走行用エンジンの動力のうちで
実際に走行に供される分が大きく変動すると、上述の様
な不都合を生じる。この様な不都合を解消若しくは低減
する為、上記コンプレッサ１として冷媒の吐出量を変化
させる、所謂可変容量型のものを使用する事が、近年多
く行なわれる様になっている。

【０００４】可変容量型コンプレッサは従来から、特開
昭５９−４６３７８号公報、特公昭６４−１６６８号公
報、特公平２−６１６２７号公報、米国特許第４０７３
６０３号明細書、同４４２５８３７号明細書等、多数の
刊行物に記載されている。図６〜７は、このうちの特公
昭６４−１６６８号公報に記載された斜板式可変容量型
コンプレッサの１例を示している。尚、図６は容量を最
大とした状態を、図７は同じく最小とした状態を、それ
ぞれ示している。先ず、この図６〜７に示した従来の可
変容量型コンプレッサに就いて説明する。

【０００５】コンプレッサ１を構成するケーシング６
は、中央のケーシング本体７をヘッドケース８と端板９
とで軸方向（図６〜７の左右方向）両側から挟持し、更
に複数本の結合ボルト（図示せず）により結合して成
る。このうちのヘッドケース８の内側には、低圧室１
０、１０と高圧室１１とを設けている。尚、高圧室１１
内は勿論、低圧室１０内の圧力も陽圧である。又、上記
ケーシング本体７とヘッドケース８との間には平板状の
隔壁板１５を挟持している。尚、図６〜７で複数に分割
されている如く表されている低圧室１０、１０は互いに
連通しており、上記ヘッドケース８の外面に設けられた
単一の吸入ポート１２ａに通じている。又、上記高圧室
１１は、やはり上記ヘッドケース８に設けられた吐出ポ
ート１２ｂに通じている。そして、上記吸入ポート１２
ａを前記エバポレータ５（図５）の出口に、上記吐出ポ
ート１２ｂを前記コンデンサ２（図５）の入口に、それ
ぞれ通じさせている。

【０００６】上記ケーシング６内には駆動軸１３を、上
記ケーシング本体７と端板９とに掛け渡す状態で、回転
のみ自在に支持している。即ち、上記駆動軸１３の両端
部を１対のラジアルニードル軸受２２ａ、２２ｂによ
り、上記ケーシング本体７と端板９とに支持すると共
に、１対のスラストころ軸受２３ａ、２３ｂにより、こ
の駆動軸１３に加わるスラスト荷重を支承自在としてい
る。これら１対のスラストころ軸受２３ａ、２３ｂのう
ち、一方（図６〜７の右方）のスラストころ軸受２３ａ
は、調整ナット２４と上記駆動軸１３の一端部（図６〜
７の右端部）に形成した段部２５との間に設けている。
この調整ナット２４は、上記ケーシング本体７の中心孔
２６に形成した雌ねじ部に螺合して、軸方向位置を調整
自在である。又、他方（図６〜７の左方）のスラストこ
ろ軸受２３ｂは、後述する支持ブラケット２０と上記端
板９との間に設けている。又、上記ケーシング６の内側
で上記駆動軸１３の周囲部分には、複数（例えば円周方
向等間隔に５〜６個、図面には１個のみ記載）のシリン
ダ１４を形成している。この様にケーシング本体７に形
成した、複数のシリンダ１４の内側には、それぞれピス
トン１６を、軸方向に亙る変位自在に嵌装している。

【０００７】又、上記ケーシング７本体の一部内側で、
上記複数のシリンダ１４を形成した部分と前記端板９と
の間は、クランク室１８としている。そして、上記駆動
軸１３の中間部でこのクランク室１８内に位置する部分
に、スリーブ１９と支持ブラケット２０とを、上記シリ
ンダ１４を設けた側から順に設けている。このうちのス
リーブ１９は、その外径面１９ａ（外周面）を球状凸面
とし、内径面（内周面）を円筒面としている。そして、
このうちの内径面を、上記駆動軸１３に対する摺動を自
在としている。又、上記支持ブラケット２０は、上記駆
動軸１３に外嵌固定して、この駆動軸１３と共に回転す
る様にしている。尚、上記スリーブ１９の一端面（図６
〜７の左端面）と上記支持ブラケット２０の基端部（図
６〜７の下端部）片側面（図６〜７の右側面）との間に
は圧縮ばね２１を設けて、上記スリーブ１９にシリンダ
１４に近づく方向の弾力を付与している。従って上記ス
リーブ１９は、次述する斜板２７に力が作用しない限
り、図７に示す様にストップリング２８に衝合するまで
上記シリンダ１４側に変位し、上記斜板２７が上記駆動
軸１３に対して起立する（駆動軸１３に対する傾斜角度
が大きくなる。言い換えれば、駆動軸１３の直交面に対
する斜板２７の傾斜角度θが小さくなる。）。

【０００８】上記スリーブ１９には斜板２７の内径部分
を、揺動自在に外嵌している。即ち、この斜板２７の内
径面２７ａ（内周面）は、上記スリーブ１９の外径面１
９ａとほぼ同じ曲率を有する球状凹面とされている。そ
して、上記内径面２７ａを上記外径面１９ａに、摺動自
在に外嵌する事で、上記斜板２７を上記駆動軸１３の周
囲に、軸方向に亙る変位及び傾斜角度の調節自在に支持
している。

【０００９】又、上記支持ブラケット２０の外周縁（図
６〜７の上縁）には駆動腕２９を、直径方向外方に突出
する状態で設けている。そして、この駆動腕２９の先端
部に傾斜長孔３０を設けている。一方、上記斜板２７の
片面（図６〜７の左面）で上記駆動腕２９と対向する部
分には、被駆動腕３１を固設している。この被駆動腕３
１の先端部にはガイドピン３２を、上記駆動軸１３に対
し捩れの方向で形成している。このガイドピン３２は、
上記傾斜長孔３０に遊合する事で上記斜板２７を、傾斜
角度の調節自在に枢支している。即ち、上記斜板２７
は、上記駆動軸１３に対する上記スリーブ１９の摺動に
伴って、上記ガイドピン３２を中心に揺動する。

【００１０】例えば、上記スリーブ１９が圧縮ばね２１
の弾力に抗して支持ブラケット２０に近づいた状態で
は、上記ガイドピン３２が、図６に示す様に、上記傾斜
長孔３０の（駆動軸１３を中心とする直径方向の）外端
部に移動する。そして、この状態では、駆動軸１３の直
交面に対する上記斜板２７の傾斜角度θが大きくなっ
て、駆動軸１３の回転に伴う前記各ピストン１６のスト
ロークが長くなり、コンプレッサ１の容量が増大する。
これに対して、上記スリーブ１９が圧縮ばね２１の弾力
に基づいて支持ブラケット２０から遠ざかった状態で
は、上記ガイドピン３２が、図７に示す様に、上記傾斜
長孔３０の内端部に移動する。そして、この状態では上
記傾斜角度θが小さくなって、駆動軸１３の回転に伴う
上記各ピストン１６のストロークが短くなり、コンプレ
ッサ１の容量が減少する。

【００１１】上述の様にして駆動軸１３の周囲に支持さ
れた斜板２７の円周方向複数個所と上記各ピストン１６
とは、それぞれ１対ずつのスライディングシュー１７、
１７により連結している。これら各スライディングシュ
ー１７、１７の内側面（互いに対向する面）は平坦面と
して、上記斜板２７の両側面外径寄り部分に摺接させて
いる。又、これら各スライディングシュー１７、１７の
外側面（相手スライディングシュー１７と反対側面）は
球状凸面としている。そして、上記内側面を上記斜板２
７の両側面に当接させた状態で、これら両スライディン
グシュー１７、１７の外側面を単一球面上に位置させて
いる。一方、上記各ピストン１６の後端部（前記隔壁板
１５から遠い側の端部で、図６〜７の左端部）には、上
記スライディングシュー１７、１７と共に伝達部材を構
成する連結腕部３４を、各ピストン１６と一体に形成し
ており、各連結腕部３４に、上記１対のスライディング
シュー１７、１７を抱持する為の抱持部３３を形成して
いる。この抱持部３３には、上記各スライディングシュ
ー１７、１７の外側面と密に摺接する球状凹面３５、３
５を、互いに対向させて形成している。

【００１２】又、前記ケーシング本体７の一部内周面
で、上記各連結腕部３４の外端部に整合する部分には、
各ピストン１６毎にそれぞれ１対ずつのガイド面３６
を、円周方向に離隔させて形成している。上記各連結腕
部３４の外端部の円周方向端縁は、このガイド面３６に
案内されて、上記ピストン１６の軸方向（図６〜７の左
右方向）に亙る変位のみ自在である。従って、上記ピス
トン１６も、前記シリンダ１４内に、軸方向に亙る変位
のみ自在（回転不能）に嵌装されている。この結果、上
記各連結腕部３４は、上記斜板２７の揺動変位に伴って
上記各ピストン１６を押し引きし、これら各ピストン１
６を上記シリンダ１４内で軸方向に往復移動させる。

【００１３】一方、前記低圧室１０及び高圧室１１と上
記各シリンダ１４とを仕切るべく、前記ケーシング本体
７とヘッドケース８との突き合わせ部に挟持している隔
壁板１５には、上記低圧室１０と上記シリンダ１４とを
連通させる吸入口３７と、上記高圧室１１と上記シリン
ダ１４とを連通させる吐出口３８とを設けている。そし
て、このうちの吸入口３７部分に、上記低圧室１０から
上記各シリンダ１４に向けてのみ冷媒蒸気を流す吸入弁
３９を設けている。又、上記吐出口３８部分には、上記
各シリンダ１４から上記高圧室１１に向けてのみ冷媒蒸
気を流す吐出弁４０を設けている。これら吸入弁３９及
び吐出弁４０は一般的に、図示の様なリード弁が使用さ
れる。

【００１４】又、上記低圧室１０と前記クランク室１８
との間には、これら両室１０、１８同士を連通させる圧
力調整通路４１を設けている。そして、この圧力調整通
路４１の途中に圧力調整弁４５を設けている。この圧力
調整弁４５は、周囲の圧力に応じて軸方向に亙り伸縮す
るベローズ４２と、このベローズ４２の伸縮に伴って流
通孔４３を開閉するニードル４４とを含んで構成され
る。そして、冷房負荷の変動に伴って変化する低圧室１
０部分の冷媒圧力に応じて、上記圧力調整通路４１の開
閉、或は開度の調整を行なう。尚、上記ベローズ４２
は、内部に所定圧力の気体を封入した状態で密閉されて
いる。

【００１５】上述の様に構成される従来の可変容量型の
コンプレッサ１の作用は次の通りである。自動車室内の
冷房或は除湿を行なう為、蒸気圧縮式冷凍機を運転する
場合には、前記駆動軸１３を回転駆動する。この結果、
前記斜板２７が回転して、前記複数のピストン１６をそ
れぞれシリンダ１４内で往復移動させる。そして、この
様なピストン１６の往復移動に伴って、前記吸入ポート
１２ａに通じる低圧室１０内の冷媒蒸気が、前記吸入口
３７を通じてシリンダ１４内に吸い込まれる。この冷媒
蒸気は、次いでこのシリンダ１４内で圧縮されてから、
前記吐出口３８を通じて前記高圧室１１に送り出され
る。

【００１６】冷房負荷が大きく、上記コンプレッサ１で
多量の冷媒蒸気を圧縮する必要がある場合には、前記エ
バポレータ５（図５）から上記低圧室１０に送り込まれ
る冷媒蒸気の圧力が高くなり、この低圧室１０と通じる
圧力調整通路４１内の圧力も高くなる。この状態では、
上記圧力調整弁４５を構成するベローズ４２が縮み、ニ
ードル４４が流通孔４３から退避する。この結果、前記
クランク室１８が、上記流通孔４３、圧力調整通路４１
を介して上記低圧室１０に通じ、上記クランク室１８内
の圧力が低くなる。

【００１７】ところで、このクランク室１８の圧力は、
上記複数のピストン１６の後背面（図６〜７の左面）に
加わる。これに対してこれら各ピストン１６の前面（図
６〜７の右面）には、前記シリンダ１４の圧縮空間（ピ
ストン１６の前面と前記隔壁板１５との間の空間）内の
圧力が加わる。従って、これら各ピストン１６は、上記
クランク室１８内の圧力と圧縮空間内の圧力との差に応
じた力で、圧力が低い側に押される傾向となる。そし
て、各ピストン１６に加わるこれらの力の合計が、上記
斜板２７の傾斜角度を変化させる方向に加わる。勿論、
上記圧縮空間内の圧力はピストン１６の行程により変化
するが、ピストン１６の往復は高速で行なわれるので、
上記圧縮空間内の圧力は全行程の平均値として考える事
ができる。従って、上述の様に上記クランク室１８内の
圧力を低くした状態では、このクランク室１８内の圧力
が上記圧縮空間内の圧力に比べて十分に低くなり、上記
各ピストン１６を上記斜板２７に向け、図６〜７で左方
に押圧する力が強くなる。一方、前述の様に、この斜板
２７を枢支する為の枢軸であるガイドピン３２は、駆動
軸１３の中心から直径方向外方にずれた位置に設けられ
ている。この為、上記各ピストン１６が上記斜板２７を
押圧するモーメントは、各ピストン１６毎に異なり、上
記ガイドピン３２に近いピストン１６では小さく、同じ
く遠いピストン１６では大きくなる。従って、クランク
室１８内の圧力が低い状態では、上記斜板２７が図６に
示す様に、上記ガイドピン３２から遠い側がシリンダ１
４から離れる方向に大きく傾斜する（前記角度θが大き
くなる）。この結果、この斜板２７の回転に伴う上記各
ピストン１６のストロークが大きくなり、上記コンプレ
ッサ１の容量が増大する。

【００１８】これに対して、冷房負荷が小さく、上記コ
ンプレッサ１から吐出する冷媒蒸気が少なくて済む場合
には、前記エバポレータ５（図５）から上記低圧室１０
に送り込まれる冷媒蒸気の圧力が低くなり、この低圧室
１０と通じる圧力調整通路４１内の圧力も低くなる。こ
の状態では、上記圧力調整弁４５を構成するベローズ４
２が伸び、ニードル４４の先端部が流通孔４３に進入す
る。この結果、前記クランク室１８と上記低圧室１０と
の連通が断たれる。このクランク室１８内には、上記ピ
ストン１６の外周面と前記シリンダ１４の内周面との間
の隙間から漏れた高圧の冷媒蒸気（ブローバイガス）が
少しずつ進入するので、この様にクランク室１８と低圧
室１０との連通が断たれた状態では、上記クランク室１
８内の圧力が上昇する。

【００１９】この様に上記クランク室１８内の圧力が高
くなった状態では、このクランク室１８内の圧力が上記
圧縮空間内の圧力に比べて高くなり、上記各ピストン１
６を上記斜板２７から遠ざけるべく、図６〜７で右方に
押圧する力が強くなる。従って、上記斜板２７が図７に
示す様に、駆動軸１３に対して垂直に近くなる（前記角
度θが小さくなる）。この結果、この斜板２７の回転に
伴う上記各ピストン１６のストロークが小さくなり、上
記コンプレッサ１の容量が減少する。冷房負荷が中間の
場合には、上記圧力調整弁４５が上記クランク室１８内
の圧力を中間程度に調節し、上記斜板２７の傾斜角度を
図６に示した状態と図７に示した状態との中間に規制す
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来の斜板式可変容量
型コンプレッサの場合には、駆動軸１３の周囲に斜板２
７を支持する構造に起因して、次のの様な解決すべ
き点がある。

【００２１】スリーブ１９及び斜板２７の加工が面
倒で、これら両部材１９、２７の製作費及びこれら両部
材１９、２７を組み込んだ斜板式可変容量型コンプレッ
サ１の製作費が嵩む。即ち、図６〜７に示した従来構造
の場合には、スリーブ１９の外径面１９ａを構成する球
状凸面と斜板２７の内径面２７ａを構成する球状凹面と
を摺動自在に係合させる事で、駆動軸１３に対する上記
斜板２７の傾斜角度の調節を自在としている。従って、
上記斜板２７の傾斜角度調節を、がたつきなく円滑に行
なわせる為には、これら球状凸面及び球状凹面の形状及
び寸法を、規定通り正確に仕上げる必要がある。この様
な作業は面倒で、上記スリーブ１９及び斜板２７の製作
費を高くする原因となる。

【００２２】傾斜長孔３０とガイドピン３２との係
合部が摩耗し易く、又、この係合部で金属同士の衝突に
基づく異音が発生し易い。即ち、上記傾斜長孔３０の内
側縁とガイドピン３２の外周面との接触部には複数のピ
ストン１６から大きなスラスト荷重が加わるのに対し
て、この接触部は線接触する。この為、この接触部に大
きな面圧が作用し、傾斜長孔３０とガイドピン３２との
係合部が摩耗し易い。又、上記傾斜長孔３０の内側での
ガイドピン３２の変位が円滑に行なわれる様にする必要
上、この傾斜長孔３０内側縁とガイドピン３２の外周面
との間には隙間を存在させる必要がある。この為、運転
時にこれら内側縁と外周面とがぶつかり合って、上記異
音が発生し易い。

【００２３】本発明はこの様な事情に鑑みて、製作費の
低減を図ると同時に、著しい摩耗や不快な異音が発生す
る事のない斜板式可変容量型コンプレッサを提供すべく
発明したものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の斜板式可変容量
型コンプレッサは、前述した従来の斜板式可変容量型コ
ンプレッサと同様に、吸入ポート及び吐出ポートを有す
るケーシングと、このケーシング内に設けられて上記吸
入ポートに通じる低圧室と、上記ケーシング内に設けら
れて上記吐出ポートに通じる高圧室と、上記ケーシング
内に回転自在に支持された駆動軸と、上記ケーシングの
内側でこの駆動軸の周囲部分に、それぞれがこの駆動軸
と略平行に形成された複数のシリンダと、これら各シリ
ンダの内側に軸方向に亙る変位自在に嵌装されたピスト
ンと、上記駆動軸の中間部周囲に、傾斜角度の調節並び
にこの駆動軸と共に回転自在に支持された斜板と、上記
駆動軸の回転に伴うこの斜板の上記駆動軸の軸方向に亙
る変位を上記各ピストンに伝達する伝達部材と、上記低
圧室から上記各シリンダに向けてのみ冷媒蒸気を流す吸
入弁と、上記各シリンダから上記高圧室に向けてのみ冷
媒蒸気を流す吐出弁と、上記ケーシングの内側で上記斜
板が存在するクランク室内の圧力を調整する圧力調整手
段とを備える。

【００２５】特に、本発明の斜板式可変容量型コンプレ
ッサに於いては、上記駆動軸の中間部周囲に、少なくと
も軸方向に亙る変位自在に支持されたスリーブと、この
スリーブの直径方向反対位置に設けられて上記斜板の内
径部を枢支する第一枢軸と、上記駆動軸の中間部で上記
スリーブよりも上記各シリンダから離れた部分に固定さ
れてこの駆動軸と共に回転する支持ブラケットと、この
支持ブラケットに固設された駆動腕と、上記斜板の片面
でこの駆動腕と対向する部分に固設された被駆動腕と、
この被駆動腕の先端部と上記駆動腕との間に配置された
リンク腕と、このリンク腕の一端を上記駆動腕の先端部
に枢支する、上記第一枢軸と平行な第二枢軸と、上記リ
ンク腕の他端を上記被駆動腕の先端部に枢支する、上記
第一、第二両枢軸と平行な第三枢軸とを備える。

【００２６】

【作用】上述の様に構成される本発明の斜板式可変容量
型コンプレッサにより、吸入ポートから吸入した冷媒を
圧縮し、更に吐出ポートから吐出する作用、並びに駆動
軸が１回転する毎に吸入ポートから吐出ポートに送る冷
媒の量を調節する作用は、前述した従来の斜板式可変容
量型コンプレッサと同様である。

【００２７】特に、本発明の斜板式可変容量型コンプレ
ッサの場合には、斜板を駆動軸に対して、傾斜角度自在
に支持する構造を、この斜板の内径部とスリーブとの間
に設けた第一枢軸により行なっている為、このスリーブ
の外径面及び斜板の内径面を球面に加工する必要がな
い。従って、これらスリーブ及び斜板の加工は容易で、
これらスリーブ及び斜板を組み込んだ斜板式可変容量型
コンプレッサの製作費の低廉化を図れる。

【００２８】又、駆動腕と被駆動腕とを、第二枢軸及び
第三枢軸とリンク腕とにより連結している為、駆動軸の
回転を斜板に伝達する部分で著しい摩耗が発生しない。
又、この駆動軸の回転を斜板に伝達する部分に遊びを設
ける必要がなく、摩耗による遊びも殆ど発生しない。こ
の為、斜板の回転に伴ってこの斜板に加わる力の方向が
変化した場合でも、上記伝達する部分で異音が発生する
事がない。

【００２９】

【実施例】図１〜４は本発明の実施例を示している。
尚、前述した従来の斜板式可変容量型コンプレッサと同
等部分に就いては同一符号を付して重複する説明を省略
若しくは簡略にし、以下、従来構造と異なる点を中心に
説明する。尚、ケーシング６を構成するケーシング本体
７の軸方向（図１の左右方向）両端面と端板９及び隔壁
板１５との間、並びにこの隔壁板１５とヘッドケース８
との間には、それぞれ気密保持の為のガスケットを挟持
するが、簡略化の為、何れも省略している。

【００３０】駆動軸１３の一部でクランク室１８内に位
置する部分にスリーブ４７と支持ブラケット２０ａと
を、シリンダ１４を設けた側から順に設けている。この
うちのスリーブ４７は全体を円筒状に形成して、上記駆
動軸１３に対する摺動を自在としている。又、このスリ
ーブ４７の直径方向反対位置で且つ軸方向反対位置に
は、それぞれ傾斜部４８、４８を形成している。この傾
斜部４８、４８は、次述する支持筒４９との干渉防止を
図るべく形成している。更に、上記スリーブ４７の中間
部に１対の円孔５０、５０を、互いに同心に形成してい
る。これら各円孔５０、５０の円周方向に亙る形成位置
は、互いに直径方向反対位置で、且つ、上記各傾斜部４
８、４８の形成位置（各傾斜部４８、４８の中心）とは
円周方向に９０度ずれている。又、上記支持ブラケット
２０ａは、上記駆動軸１３に外嵌固定して、この駆動軸
１３と共に回転する様にしている。

【００３１】上述の様な形状を有するスリーブ４７は、
上記各傾斜部４８、４８部分を除いて単なる円筒面によ
り構成されている為、寸法を正確に仕上げるとしても、
容易に形成できる。又、上記各傾斜部４８、４８は、単
に支持筒４９との干渉防止を図る為に設けており、寸法
精度、形状精度の何れも要求されない（粗くても良
い）。従って、上記スリーブ４７の製作費は、前記従来
構造に組み込まれたスリーブ１９（図６〜７）に比べて
遥かに安い。

【００３２】上記スリーブ４７には、斜板２７Ａの内径
部分に嵌合固定した支持筒４９を、揺動自在に枢支して
いる。この支持筒４９は、斜板２７Ａと同じ金属材か、
若しくは同程度の膨張率を有する他の金属材により円筒
状に造られており、上記斜板２７Ａの内径面に、焼きば
め若しくは冷やしばめにより、嵌合固定している。又、
この支持筒４９の一端部（図１〜２の左端部）には外向
フランジ状の鍔部５１を形成し、この鍔部５１の片面
（図１の右側面）を、上記斜板２７Ａの内周縁部で上記
支持ブラケット２０ａに対向する面に当接させている。
従って、前記ピストン１６から斜板２７Ａに加わるスラ
スト荷重は、上記鍔部５１を介して上記支持筒４９に支
承される。

【００３３】本発明の斜板式可変容量型コンプレッサの
場合には、上記斜板２７Ａの内径面、上記支持筒４９の
内径面及び外径面を、何れも単なる円筒面としている。
従って、これら斜板２７Ａ及び支持筒４９の製作費は安
くて済み、上記スリーブ４７の製作費が安い事と合わせ
て、斜板式可変容量型コンプレッサの低廉化に寄与でき
る。尚、上記斜板２７Ａの内径面と上記支持筒４９の外
径面との間には、特に大きな回転方向の力が加わる事は
ない。従って、これら両面同士を嵌合固定するのみで、
十分な実用強度を確保できるが、必要に応じてこれら両
面同士をスプライン係合させても良い。この場合、多少
コストが嵩むが、前記従来構造に比べれば遥かに安くて
済む。

【００３４】上記支持筒４９の中間部で直径方向反対位
置には１対の円孔５２、５２を、互いに同心に形成して
いる。そして、これら両円孔５２、５２と、上記スリー
ブ４７に形成した円孔５０、５０との間に、第一枢軸で
あるピン５３、５３を掛け渡している。この様に、ピン
５３、５３により上記斜板２７Ａを上記スリーブ４７に
枢支する事で、この斜板２７Ａを前記駆動軸１３の周囲
に、軸方向に亙る変位及び傾斜角度の調節自在に支持し
ている。

【００３５】又、上記支持ブラケット２０ａの外周縁
（図１の上縁）には駆動腕２９を、直径方向外方に突出
する状態で設けている。一方、上記斜板２７Ａの片面
（図１の左面）でこの駆動腕２９と対向する部分に、被
駆動腕５４を固設している。図示の実施例の場合には、
この被駆動腕５４の基端部（図１〜２の右端部）に形成
した取付フランジ５５を、上記斜板２７Ａにねじ止め若
しくは溶接している。但し、上記被駆動軸５４を斜板２
７Ａと一体に形成しても良い。そして、この被駆動腕５
４の先端部（図１の左端部）と上記駆動腕２９の先端部
（図１の上端部）との間に、１対のリンク腕５６、５６
を設けている。即ち、これら各リンク腕５６、５６の一
端（図１の左端）を上記駆動腕２９の先端部に、上記第
一枢軸であるピン５３と平行な、第二枢軸であるピン５
７により枢支している。又、上記各リンク腕５６、５６
の他端（図１の右端）を、上記第一、第二枢軸であるピ
ン５３、５７と平行な、第三枢軸であるピン５８によ
り、上記被駆動腕５４の先端部に枢支している。この様
なリンク腕５６、５６を上記駆動腕２９と被駆動腕５４
との間に設ける事により上記斜板２７Ａを上記駆動腕２
９に、傾斜角度の調節自在に枢支している。即ち、上記
斜板２７Ａは、上記駆動軸１３に対する上記スリーブ４
７の摺動に伴って上記ピン５３、５３を中心に揺動す
る。

【００３６】例えば、上記スリーブ４７が圧縮ばね２１
の弾力に抗して支持ブラケット２０ａに近づいた状態で
は、上記リンク腕５６、５６が第二枢軸であるピン５７
を中心に図１の反時計方向に揺動する。そして、この状
態では、駆動軸１３の直交面に対する上記斜板２７Ａの
傾斜角度θが大きくなって、駆動軸１３の回転に伴う前
記各ピストン１６のストロークが長くなり、コンプレッ
サの容量が増大する。これに対して、上記スリーブ４７
が圧縮ばね２１の弾力に基づいて支持ブラケット２０ａ
から遠ざかった状態では、上記リンク腕５６、５６が上
記ピン５７を中心として、図１に示す状態から時計方向
に揺動する。そして、この状態では上記傾斜角度θが小
さくなって、駆動軸１３の回転に伴う上記各ピストン１
６のストロークが短くなり、コンプレッサの容量が減少
する。尚、上記スリーブ４７が最も図１の右方に移動し
た場合でも（スリーブ４７の全ストローク範囲に亙
り）、ピン５８はピン５７よりも駆動軸１３の直径方向
外側に存在する。従って、上記斜板２７Ａは、上記駆動
軸１３に対するスリーブ４７の摺動により、確実に揺動
する。

【００３７】上記第二、第三枢軸であるピン５７、５８
の外周面は、上記リンク腕５６、５６の揺動に伴って相
手面と摺動するが、この摺動部は円筒面同士の面接触に
なる為、摺動部の面圧は小さい。従って、摺動に伴う摩
耗は少なくて済む。又、ピン５７、５８と相手面との隙
間を大きくしなくても、リンク腕５６、５６の揺動を円
滑にできる。従って、コンプレッサの運転時に金属同士
の衝突に基づく異音が発生する事がなくなる。

【００３８】更に、図示の実施例の場合には、冷房負荷
に応じてコンプレッサの容量を変えるべく、クランク室
１８内の圧力を調節する為、このクランク室１８と高圧
室１１との連通状態を制御する様にしている。この為ヘ
ッドケース８内に、低圧室１０内の圧力に応じて上記ク
ランク室１８と高圧室１１との連通状態を制御する、圧
力調整手段である圧力調整弁５９を設けている。又、上
記クランク室１８と低圧室１０との間には、図示しない
絞り流路を設けて、クランク室１８内の圧力を徐々に低
圧室１０に逃がす様にしている。但し、上記圧力調整弁
５９が開放した状態では、上記高圧室１１からクランク
室１８内に送り込まれる冷媒蒸気の量が、上記絞り流路
を通じて排出される冷媒蒸気の量を上回り、上記クラン
ク室１８内の圧力が上昇する様にしている。

【００３９】上記圧力調整弁５９は、図４に詳示する様
に、ダイヤフラム式のアクチュエータ６０と、このアク
チュエータ６０により開閉される開閉弁６１とを備え
る。上記アクチュエータ６０を構成するケース６２の内
部は、ダイヤフラム６３により大気圧室６４と圧力導入
室６５とに分割している。そして、この圧力導入室６５
と上記低圧室１０の一部１０ａとを連通させて、この圧
力導入室６５内の圧力を低圧室１０内の圧力と等しくし
ている。又、上記ダイヤフラム６３の中央部にはプッシ
ュプレート６６を設けると共に、上記大気圧室６４内に
設けた圧縮ばね６７によってこのプッシュプレート６６
を、上記圧力導入室６５に向け弾性的に押圧している。
従ってこのプッシュプレート６６は、上記低圧室１０内
の圧力が高い場合には、上記圧縮ばね６７の弾力に抗し
て上記大気圧室６４側に変位し、反対に上記低圧室１０
内の圧力が低い場合には、上記圧縮ばね６７の弾力に基
づいて上記圧力導入室６５側に変位する。

【００４０】一方、上記開閉弁６１は、弁座６８と、こ
の弁座６８に対向したボール６９と、このボール６９を
弁座６８に向けて弾性的に押圧する圧縮ばね７０とを備
える。この圧縮ばね７０の弾力は、上記圧縮ばね６７の
弾力に比べれば遥かに弱い。そしてこの開閉弁６１は、
上記ボール６９が弁座６８から離隔した状態では、前記
高圧室１１と、上記クランク室１８に通じる圧力導入孔
７１とを連通させ、上記ボール６９が弁座６８に当接し
た状態では、これら高圧室１１と圧力導入孔７１との連
通を断つ。

【００４１】上述の様な開閉弁６１を前述の様なアクチ
ュエータ６０により開閉すべく、上記プッシュプレート
６６の中央部には、プッシュロッド７２の基端部（図
１、４の下端部）を連結固定している。そして、このプ
ッシュロッド７２の先端面（図１、４の上端面）を、上
記ボール６９に対向させている。このプッシュロッド７
２は、上記圧力導入室６５内の圧力が高く、上記プッシ
ュプレート６６が上記大気圧室６４側に変位し切った状
態では、上記ボール６９を押さず、このボール６９は、
圧縮ばね７０の弾力に基づいて、上記弁座６８に当接し
た状態となる。これに対して、上記低圧室１０内の圧力
が低い場合に上記プッシュロッド７２は、圧縮ばね６７
の弾力に基づくプッシュプレート６６の変位により上記
ボール６９を押して、このボール６９を弁座６８から離
隔させる。

【００４２】冷房負荷が大きく、コンプレッサで多量の
冷媒蒸気を圧縮する必要がある場合には、上記低圧室１
０に送り込まれる冷媒の圧力が高くなる為、この低圧室
１０と通じる圧力導入室６５内の圧力も高くなる。この
状態では、上記プッシュロッド７２がボール６９を押さ
ない。この結果、前記クランク室１８に高圧室１１内の
冷媒蒸気が送り込まれなくなって、上記クランク室１８
内の圧力が低くなる。この状態では、前述した従来構造
の場合と同様の理由で、駆動軸１３の直交面に対する前
記斜板２７Ａの傾斜角度θが大きくなり、ピストン１６
のストロークが長くなって、コンプレッサの容量が増大
する。

【００４３】反対に、冷房負荷が小さく、上記コンプレ
ッサ１で多量の冷媒蒸気を圧縮する必要がない場合に
は、上記低圧室１０に送り込まれる冷媒の圧力が低くな
る為、この低圧室１０と通じる圧力導入室６５内の圧力
も低くなる。この状態では、上記プッシュロッド７２が
ボール６９を押す。この結果、前記クランク室１８に高
圧室１１内の冷媒蒸気が送り込まれて、上記クランク室
１８内の圧力が高くなる。そして、前記斜板２７Ａの傾
斜角度θが小さくなり、ピストン１６のストロークが短
くなって、コンプレッサの容量が減少する。

【００４４】図示の実施例の場合には、コンプレッサの
容量を変えるべく、クランク室１８内に高圧室１１内の
圧力を導入する為、前述した従来構造の場合に比べて、
容量変更を迅速且つ確実に行なえる。即ち、前述した従
来構造の場合には、流量の安定しないブローバイガスに
よりクランク室１８内の圧力を上昇させる為、コンプレ
ッサの容量を減少させるべくクランク室１８内の圧力を
上昇させる為に要する時間が長く、しかも不安定にな
る。これに対して、高圧室１１内の圧力をクランク室１
８内に導入する図示の実施例の場合には、クランク室１
８内の圧力を上昇させる為に要する時間が短く、しかも
安定する。この為、次述する様に急加速時等に急に容量
を減少させる場合の応答性が向上する。

【００４５】尚、図示は省略したが、上記アクチュエー
タ６０と直列に、ソレノイド等の電動式の補助アクチュ
エータを設け、上記圧力導入室６５内の圧力と関係な
く、上記プッシャプレート６６を変位させる事もでき
る。例えば、急加速時、登坂時等、冷房負荷に拘らずコ
ンプレッサの容量を減少させ、このコンプレッサを駆動
するエンジンの負担を軽減する事が一部で行なわれてい
る。この様な場合には、例えばアクセル開度が大きい場
合に上記補助アクチュエータにより、上記プッシャプレ
ート６６を圧力導入室６５に向けて押す。

【００４６】又、図示の実施例の場合に前記各シリンダ
１４の中心軸は、上記駆動軸１３と平行に形成されてい
るが、略平行であれば、必ずしも厳密に平行である必要
はない。特に、図示の実施例の様に、斜板２７Ａとピス
トン１６との連結部が１対のスライディングシュー１
７、１７により構成される構造の場合には、ヘッドケー
ス８に近づく程各シリンダ１４の中心軸が駆動軸１３に
近づく方向に、この中心軸を駆動軸１３に対し所定角度
（例えば２〜４度程度）傾斜させる事で、シリンダ１４
の内周面及びピストン１６の外周面が偏摩耗する事を防
止できる場合もある。但し、この点に関しては、特願平
７−２８３２１号に記載されており、本発明の要旨とも
関係しないので、詳しい説明は省略する。何れにして
も、駆動軸１３の回転に伴ってピストン１６が、シリン
ダ１４内で円滑に往復移動できさえすれば、各シリンダ
１４の中心軸が上記駆動軸１３に対して多少傾斜する事
は差し支えない。

【００４７】更に、上記１対のスライディングシュー１
７、１７に関しても、必ずしも同大のものを使用する必
要はない。例えば、圧縮空間寄り（図１の右寄り）のス
ライディングシュー１７は、この圧縮空間内の圧力に基
づいて上記ピストン１６に加わるスラスト荷重を支承す
る必要上、或る程度の大きさを確保する必要がある。こ
れに対して、端板９寄り（図１の左寄り）のスライディ
ングシュー１７に加わる荷重は小さい。即ち、この端板
９寄りのスライディングシュー１７には、ピストン１６
を図１の左方に変位させ、前記低圧室１０から上記圧縮
空間内に冷媒蒸気を吸引する際に、斜板２７Ａから連結
腕部３４に力を伝達する事に伴うスラスト荷重が加わる
程度である。このスラスト荷重は、上記圧力に基づいて
圧縮空間寄りのスライディングシュー１７に加わるスラ
スト荷重に比べれば遥かに小さい。従って、耐荷重性の
面からは、上記端板９寄りのスライディングシュー１７
を上記圧縮空間寄りのスライディングシュー１７に比べ
て小さくする事が可能である。

【００４８】そこで、上記連結腕部３４に形成した抱持
部３３と斜板２７Ａとの少なくとも一方の形状を工夫
し、これら抱持部３３と斜板２７Ａとの干渉を防止すれ
ば、上記端板９寄りのスライディングシュー１７を上記
圧縮空間寄りのスライディングシュー１７に比べて小さ
くできる。この為に例えば、上記抱持部３３を構成する
１対の抱持腕４６ａ、４６ｂのうち、上記端板９寄りの
抱持腕４６ｂを小さくする。又、必要に応じて、図１の
鎖線αよりも先端寄り（図１の下端寄り）部分を省略し
ても良い。更に、上記斜板２７Ａの片側面（図１の左側
面）で上記抱持腕４６ｂの先端部と干渉する可能性のあ
る部分に凹部を形成する事で、上記抱持部３３と斜板２
７Ａとの干渉を防止する事もできる。勿論、これらを組
み合わせて干渉防止を図っても良い。

【００４９】この様に、上記端板９寄りのスライディン
グシュー１７を上記圧縮空間寄りのスライディングシュ
ー１７に比べて小さくすれば、斜板式可変容量型コンプ
レッサの小型軽量化を図れる。即ち、上記端板９寄りの
スライディングシュー１７を小さくする分だけ、上記抱
持腕４６ｂを含む抱持部３３の軸方向寸法を小さくでき
る。抱持部３３の軸方向寸法を小さくすれば、その分ピ
ストン１６と共に往復移動する部分の小型軽量化を図れ
る。運転時に高速で往復移動するピストン１６の小型軽
量化は非常に重要で、少しでも軽くなれば、その分コン
プレッサの高速運転が可能になって、より高性能の斜板
式コンプレッサ（可変容量型に限らず）を実現できる。
更に、上記軸方向寸法の短縮は、前記クランク室１８の
軸方向寸法、延てはケーシング６全体の軸方向寸法の短
縮に結び付き、斜板式可変容量型コンプレッサの小型軽
量化を図れる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の斜板式可変容量型コンプレッサ
は、以上に述べた通り構成され作用するので、次の
の様な効果を得る事ができる。スリーブ及び斜板の加工が容易で、これらスリーブ
及び斜板の製作費及びこれらスリーブ及び斜板を組み込
んだ斜板式可変容量型コンプレッサの製作費の低廉化を
図れる。摩耗し易く、しかも異音を発生し易い係合部が存在
しない為、十分な耐久性を得られるだけでなく、運転時
に乗員等に不快感を与える事もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を、吐出量を最大とした状態で
示す断面図。

【図２】斜板の内径部を枢支する部分の分解斜視図。

【図３】駆動軸の回転を斜板に伝達する部分の分解斜視
図。

【図４】図１のＡ部拡大図。

【図５】自動車用空気調和装置を構成する蒸気圧縮式冷
凍機の回路図。

【図６】従来の可変容量型コンプレッサを、吐出量を最
大とした状態で示す断面図。

【図７】同じく吐出量を最小とした状態で示す断面図。

【符号の説明】

１コンプレッサ２コンデンサ３リキッドタンク４膨張弁５エバポレータ６ケーシング７ケーシング本体８ヘッドケース９端板１０低圧室１０ａ一部１１高圧室１２ａ吸入ポート１２ｂ吐出ポート１３駆動軸１４シリンダ１５隔壁板１６ピストン１７スライディングシュー１８クランク室１９スリーブ１９ａ外径面２０、２０ａ支持ブラケット２１圧縮ばね２２ａ、２２ｂラジアルニードル軸受２３ａ、２３ｂスラストころ軸受２４調整ナット２５段部２６中心孔２７、２７Ａ斜板２７ａ内径面２８ストップリング２９駆動腕３０傾斜長孔３１被駆動腕３２ガイドピン３３抱持部３４連結腕部３５球状凹面３６ガイド面３７吸入口３８吐出口３９吸入弁４０吐出弁４１圧力調整通路４２ベローズ４３流通孔４４ニードル４５圧力調整弁４６ａ、４６ｂ抱持腕４７スリーブ４８傾斜部４９支持筒５０円孔５１鍔部５２円孔５３ピン５４被駆動腕５５取付フランジ５６リンク腕５７、５８ピン５９圧力調整弁６０アクチュエータ６１開閉弁６２ケース６３ダイヤフラム６４大気圧室６５圧力導入室６６プッシュプレート６７圧縮ばね６８弁座６９ボール７０圧縮ばね７１圧力導入孔７２プッシュロッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入ポート及び吐出ポートを有するケー
シングと、このケーシング内に設けられて上記吸入ポー
トに通じる低圧室と、上記ケーシング内に設けられて上
記吐出ポートに通じる高圧室と、上記ケーシング内に回
転自在に支持された駆動軸と、上記ケーシングの内側で
この駆動軸の周囲部分に、それぞれがこの駆動軸と略平
行に形成された複数のシリンダと、これら各シリンダの
内側に軸方向に亙る変位自在に嵌装されたピストンと、
上記駆動軸の中間部周囲に、傾斜角度の調節並びにこの
駆動軸と共に回転自在に支持された斜板と、上記駆動軸
の回転に伴うこの斜板の上記駆動軸の軸方向に亙る変位
を上記各ピストンに伝達する伝達部材と、上記低圧室か
ら上記各シリンダに向けてのみ冷媒蒸気を流す吸入弁
と、上記各シリンダから上記高圧室に向けてのみ冷媒蒸
気を流す吐出弁と、上記ケーシングの内側で上記斜板が
存在するクランク室内の圧力を調整する圧力調整手段と
を備えた斜板式可変容量型コンプレッサに於いて、上記
駆動軸の中間部周囲に、少なくとも軸方向に亙る変位自
在に支持されたスリーブと、このスリーブの直径方向反
対位置に設けられて上記斜板の内径部を枢支する第一枢
軸と、上記駆動軸の中間部で上記スリーブよりも上記各
シリンダから離れた部分に固定されてこの駆動軸と共に
回転する支持ブラケットと、この支持ブラケットに固設
された駆動腕と、上記斜板の片面でこの駆動腕と対向す
る部分に固設された被駆動腕と、この被駆動腕の先端部
と上記駆動腕との間に配置されたリンク腕と、このリン
ク腕の一端を上記駆動腕の先端部に枢支する、上記第一
枢軸と平行な第二枢軸と、上記リンク腕の他端を上記被
駆動腕の先端部に枢支する、上記第一、第二両枢軸と平
行な第三枢軸とを備える事を特徴とする斜板式可変容量
型コンプレッサ。