JPH08326655A - 斜板式コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 斜板２７Ａの回転時にシリンダ１４内でピス
トン１６ａが回転するのを防止する、安価で優れた耐久
性を有する構造を得る。 【構成】 ピストン１６ａに固定したピストンロッド４
６の中心イは、シリンダ１４の中心ロに対し偏心してい
る。そして、このピストンロッド４６を、支持板４８に
形成した通孔４７に挿通している。

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３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、従
来から種々の構造のものが知られている。又、駆動軸の
回転運動を斜板によりピストンの往復運動に変換し、こ
のピストンにより冷媒の圧縮を行なう斜板式コンプレッ
サも、従来から広く知られている。図４〜５は、この様
な斜板式コンプレッサの１例として、特公昭６４−１６
６８号公報に記載されたものを示している。尚、この図
４〜５に示した従来構造は、斜板の傾斜角度を変える事
により容量を調節自在とした可変容量型に関するもので
あるが、図４は容量を最大とした状態を、図５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
４〜５に示した従来の可変容量型の斜板式コンプレッサ
に就いて説明する。

【０００４】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４〜５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４〜５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３）の出口に、上記吐出ポ
ート１２ｂを前記コンデンサ２（図３）の入口に、それ
ぞれ通じさせている。

【０００５】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４〜５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４〜
５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４〜５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。

【０００６】又、上記ケーシング本体７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
の間部分は、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４〜５の左端面）と上記支持ブラケット２０の基端
部（図４〜５の下端部）片側面（図４〜５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５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に対して直角に近くなるまで起立する（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。）。

【０００７】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
在に外嵌する事により、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。

【０００８】又、上記支持ブラケット２０の外周縁（図
４〜５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４〜５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。

【０００９】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４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５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。

【００１０】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４〜５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
ている。そして、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、３５を、互いに対向させて形成している。

【００１１】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４〜５の左
右方向）に亙る変位のみ自在である。従って、上記各ピ
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
１６を上記シリンダ１４内で軸方向に往復移動させる。

【００１２】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と上記各シリンダ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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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３）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。

【００１６】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４〜５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
４〜５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４〜５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４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（前記傾斜角度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。

【００１７】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３）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。

【００１８】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４〜５で右方に
押圧する力が強くなる。従って、上記斜板２７が図５に
示す様に、駆動軸１３に対して垂直に近くなる（前記傾
斜角度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θを図４に示した状態と図５に示した状態との中間
に規制する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来の斜板式コンプレ
ッサの場合には、各シリンダ１４内でピストン１６が回
転するのを防止する為の構造に起因して、次の(1)(2)の
様な不都合が生じる。 (1) ケーシング本体７の内周面にガイド面３６を形成す
る加工、並びにピストン１６にこのガイド面３６と係合
する被ガイド面を形成する加工が面倒で、斜板式コンプ
レッサのコストを高くする原因となる。 (2) 各ピストン１６の軸方向に亙る変位を円滑に行なわ
せる為に、各ピストン１６毎に１対ずつ設けるガイド面
の間隔は、各ピストン１６に設ける被ガイド面の幅より
も少し大きくする必要がある。この結果、斜板２７の回
転に伴ってピストン１６に傾斜方向のモーメントが加わ
ると、上記ガイド面と被ガイド面とが片当たりし、これ
ら両面の摩耗が促進されたり、ピストン１６の往復移動
に伴って異音が発生したりする。 本発明の斜板式コンプレッサは、この様な不都合を何れ
も解消すべく発明したものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の斜板式コンプレ
ッサは、前述した従来の斜板式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、この駆動軸に対し直交する面に対し傾斜さ
せた状態で支持されてこの駆動軸と共に回転する斜板
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を備える。

【００２１】特に、本発明の斜板式コンプレッサは、次
の〜の要件を満たす。 上記各ピストンは、それぞれ円杆状のピストンロッ
ドを備える。 上記各シリンダの端部で上記斜板に対向する開口部
分には支持板が固定されている。 この支持板には挿通部が形成されており、上記ピス
トンロッドはこの挿通部にがたつきなく、且つ軸方向に
亙る変位自在に挿通されている。 上記各ピストンロッドの中心は上記各シリンダの中
心に対し偏心しているが、これら各シリンダの中心は、
当該シリンダの内側に存在するピストンロッドの内側に
存在する。

【００２２】

【作用】上述の様に構成される本発明の斜板式コンプレ
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は、前述した従来の斜板
式コンプレッサと同様である。

【００２３】特に、本発明の斜板式コンプレッサの場合
には、ピストンロッドと挿通部との係合に基づき、シリ
ンダ内でピストンが回転する事を防止できる。これらピ
ストンロッド及び挿通部の形成作業は容易で、斜板式コ
ンプレッサの製作費を高くする事はない。又、挿通部の
内周面とピストンロッドの外周面とは、広い面積で当接
する為、これら両面が著しく摩耗する事はなく、十分な
耐久性を得られる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。
尚、前述した従来の可変容量型の斜板式コンプレッサと
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。

【００２５】ピストン１６ａは、従来構造に比べて軸方
向（図１の左右方向）に亙る寸法を小さくし、代わりに
このピストン１６ａの後背面（図１の左面）に、ピスト
ンロッド４６の前端部（図１の右端部）を結合してい
る。このピストンロッド４６の中心イは、上記ピストン
１６ａを嵌合させたシリンダ１４の中心ロに対してδだ
け偏心させている。但し、この偏心量δは、上記ピスト
ンロッド４６の半径ｒ未満（δ＜ｒ）としている。従っ
て、上記シリンダ１４及びピストン１６ａの中心ロは、
上記ピストンロッド４６の内側（ピストンロッド４６の
外周面により周囲を囲まれる部分）に存在する。この
為、上記シリンダ１４の圧縮空間内の圧力に基づき、ピ
ストン１６ａに加わるスラスト荷重を、上記ピストンロ
ッド４６により有効に支持できる。

【００２６】仮に、上記シリンダ１４及びピストン１６
ａの中心ロが上記ピストンロッド４６の外側に存在する
と、上記スラスト荷重に基づいて、上記ピストン１６ａ
からピストンロッド４６に、直径方向の力が加わる。こ
の力は、次述する通孔４７の内周面とピストンロッド４
６の外周面との当接圧を高め、これら両周面同士の間に
作用する摩擦力を高めるだけでなく、ピストンロッド４
６に曲げ応力を加える為、好ましくない。そこで、本発
明の場合には、上記偏心量δを上記ピストンロッド４６
の半径ｒ未満とした。

【００２７】上記ケーシング本体７の内側でクランク室
１８の前端部には、支持板４８を固定している。この支
持板４８の一部で各シリンダ１４の後端（図１の左端）
開口に整合する部分には、それぞれ円形の通孔４７と通
気孔５０とを形成している。このうち、挿通部である通
孔４７の内径は、上記ピストンロッド４６の外径よりも
僅かに大きい。又、この通孔４７の中心は、上記各シリ
ンダ１４の中心ロに対してδだけ、上記ピストンロッド
４６の中心イと同方向に偏心している。従って、上記各
ピストン１６ａをシリンダ１４に嵌合し、上記支持板４
８を所定位置に固定した状態で、上記ピストンロッド４
６は、上記通孔４７に、がたつきなく挿通される。そし
てこの状態では、上記ピストン１６ａが、上記シリンダ
１４内で回転する事なく、軸方向に亙る変位のみ自在と
なる。

【００２８】尚、上記ピストンロッド４６を通孔４７に
挿通自在とすべく、実際にはこのピストンロッド４６と
上記ピストン１６ａとを２分割構造とする。但し、挿通
部を通孔４７に代えて、上記支持板４８の外周縁又は内
周縁に開口するＵ字形の切り欠きとし、この切り欠きの
奥端部分に上記ピストンロッド４６を挿通すれば、上記
ピストンロッド４６と上記ピストン１６ａとを一体に形
成しても良い。

【００２９】何れにしても、本発明の斜板式コンプレッ
サの場合には、ピストンロッド４６と通孔４７との係合
に基づき、シリンダ１４内でピストン１６ａが軸方向に
亙り円滑に変位する事を許容しつつ、このピストン１６
ａがシリンダ１４内で回転する事を確実に防止できる。
この様にピストン１６ａの回転を防止する為のピストン
ロッド１６ａ及び通孔４７等の挿通部の形成作業は容易
である為、斜板式コンプレッサの製作費を高くする事が
ない。又、ピストン１６ａに駆動軸１３を中心とする回
転方向の力が加わった場合には、上記ピストンロッド４
６の外周面と通孔４７の内周面とが擦れ合うが、これら
両周面同士は広い面積で当接する。この結果、擦れ合い
面に作用する摩擦力は小さくて済み、上記両周面に著し
い摩耗が発生する事はない。

【００３０】更に、図示の実施例では、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５１
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５１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。そしてこのスリーブ５１に、斜板２７Ａの
内径部分に嵌合固定した円筒状の支持筒５２を、揺動自
在に枢支している。この支持筒５２は、上記斜板２７Ａ
の内径面に嵌合固定している。又、この支持筒５２の一
端部（図１の左端部）には外向フランジ状の鍔部５３を
形成し、この鍔部５３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
ａから斜板２７Ａに加わるスラスト荷重は、上記鍔部５
３を介して上記支持筒５２に支承される。

【００３１】上記支持筒５２の中間部で直径方向反対位
置と、上記スリーブ５１との間には、１対のピン５４を
掛け渡し、このピン５４により、上記支持筒５２を上記
スリーブ５１に枢支している。図１に示した第一実施例
の場合には、この様な構造により上記斜板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。

【００３２】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５５を固設している。そして、この被駆動腕５５
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）との間にリンク腕５６を設けている。
即ち、このリンク腕５６の一端（図１の左端）を上記駆
動腕２９の先端部に、ピン５７により枢支している。
又、上記リンク腕５６の他端（図１の右端）を、上記両
ピン５４、５７と平行なピン５８により、上記被駆動腕
５５の先端部に枢支している。この様なリンク腕５６を
上記駆動腕２９と被駆動腕５５との間に設ける事によ
り、上記斜板２７Ａを上記駆動腕２９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５１の摺動に伴って上
記ピン５４を中心に揺動する。

【００３３】例えば、上記スリーブ５１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がピン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１６ａ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５１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１６ａ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５１が最も図１の右方に移動した場合でも（ス
リーブ５１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５１の摺動により、確実に揺動する。

【００３４】本実施例の場合には、上記ピン５７、５８
の外周面は、上記リンク腕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、前述した従来構造
に比べて、摺動に伴う摩耗は少なくて済む。又、ピン５
７、５８と相手面との隙間を大きくしなくても、リンク
腕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。

【００３５】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。

【００３６】上記圧力調整弁５９は、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６
５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。

【００３７】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。

【００３８】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
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の上端面）を、上記ボール６
９に対向させている。このプッシュロッド７２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７
０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。

【００３９】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
ａ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。

【００４０】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１６ａ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。尚、前記
支持板４８とピストン１６ａの後背面との間の空間は、
前記通気孔５０によりクランク室１８に通じているの
で、上記ピストン１６ａの後背面にはクランク室１８内
の圧力が作用し、上記斜板２７Ａの傾斜角度調節に寄与
する。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。駆動軸１３の回転に伴ってピストン１６ａ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。

【００４４】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
ａ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１
７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。

【００４５】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４９ａ、４９ｂのうち、上記端板９寄りの
抱持腕４９ｂ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４９ｂ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。

【００４６】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４９ｂ
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
ａ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１６ａ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、斜板式コンプレッサの小型軽量化を図れる。

【００４７】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。上述した第一実施例は、シリンダ１４の内側でピ
ストン１６ａが回転する事を防止する為の回り止め部分
以外の構造に就いても、前述の図４〜５に示した従来構
造と種々異ならせていた。これに対して本実施例の場合
には、回り止め部分及び圧力圧力調整弁５９ａを従来構
造と異ならせた以外は、この従来構造とほぼ同様に構成
している。尚、圧力調整弁５９ａは、上述した第一実施
例に組み込んだ圧力調整弁５９と同様に、低圧室１０内
の圧力に応じて高圧室１１とクランク室１８との連通状
態を切り換え、このクランク室１８内の圧力を調節す
る。尚、上記回り止め部分の構造及び作用に就いては上
述した第一実施例と同様であり、回り止め部分及び圧力
調整弁以外の部分の構造及び作用に就いては、前述した
従来構造と同様である。就いては、同等部分には同一符
号を付して重複する説明を省略する。

【００４８】尚、本発明は、図示の様な可変容量型の斜
板式コンプレッサに限らず、固定容量型の斜板式コンプ
レッサにも適用できる。即ち、駆動軸の中間部外周面に
斜板を固定した固定容量型の斜板式コンプレッサの場合
でも、シリンダ内でのピストンの回転防止を図る必要が
ある。そこで、この様な固定容量型の斜板式コンプレッ
サに本発明を適用する事で、ピストンの回転防止を図る
事も可能である。

【００４９】

【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(1)
(2)の様な効果を得られる。 (1) 構成部材の加工が容易で、斜板式コンプレッサのコ
スト低減を図れる。 (2) ピストンに傾斜方向のモーメントが加わっても、こ
のピストンが無視できない程傾斜したり、或は回り止め
部分の摩擦面が狭くなる事がない。この為、振動や騒
音、更には著しい摩耗の発生を防止して、運転音が低
く、しかも優れた耐久性を有する斜板式コンプレッサを
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を、吐出量を最大とした状
態で示す断面図。

【図２】同第二実施例を示す、図１と同様の図。

【図３】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４】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５】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、１６ａ 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 ４６ ピストンロッド ４７ 通孔 ４８ 支持板 ４９ａ、４９ｂ 抱持腕 ５０ 通気孔 ５１ スリーブ ５２ 支持筒 ５３ 鍔部 ５４ ピン ５５ 被駆動腕 ５６ リンク腕 ５７、５８ ピン ５９、５９ａ 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、この駆動軸に対し直交する
   面に対し傾斜させた状態で支持されてこの駆動軸と共に
   回転する斜板と、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を備え、更
   に次の〜の要件を満たす斜板式コンプレッサ。 上記各ピストンは、それぞれ円杆状のピストンロッ
   ドを備える。 上記各シリンダの端部で上記斜板に対向する開口部
   分には支持板が固定されている。 この支持板には挿通部が形成されており、上記ピス
   トンロッドはこの挿通部にがたつきなく、且つ軸方向に
   亙る変位自在に挿通されている。 上記各ピストンロッドの中心は上記各シリンダの中
   心に対し偏心しているが、これら各シリンダの中心は、
   当該シリンダの内側に存在するピストンロッドの内側に
   存在する。
2. 【請求項２】 斜板は、駆動軸の中間部周囲に傾斜角度
   の調節自在に支持されており、且つ、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
   力調整手段を備えている、請求項１に記載した斜板式コ
   ンプレッサ。