JPH08326657A - 可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜板の傾動及び回転に伴ってスプールに作用
するスラスト方向の荷重を確実に受け止めることができ
る圧縮機を提供する。 【解決手段】 斜板３０に対向してスプール４４を移動
可能に配設する。そのスプール４４を斜板３０の傾動に
連動して、外部冷媒回路３７から吸入圧領域３８に冷媒
ガスを導入可能な開位置と導入不能な閉位置とに切り換
え移動させる。スプール４４と斜板３０との間にはスラ
ストベアリング４６を介装し、斜板３０の傾動及び回転
に伴ってスプール４４に作用するスラスト方向の荷重
を、このスラストベアリング４６により受け止める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷房負荷等に応
じて容量を変更できるようにした可変容量圧縮機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の可変容量圧縮機としては、例え
ば特開平６−３４６８４５号公報に示すような構成のも
のが、従来から提案されている。この従来構成では、ハ
ウジングのシリンダボア内に片頭ピストンが往復動可能
に収容されている。ハウジング内の回転軸には斜板が傾
動可能に支持されている。そして、ピストンを介したク
ランク室内の圧力と吸入圧力との差圧に応じて斜板の傾
角が制御される。また、圧力供給通路を介して吐出圧領
域の圧力がクランク室に供給されるとともに、放圧通路
を介してクランク室内の圧力が吸入圧領域に放出され
て、クランク室内の圧力調節が行われる。

【０００３】さらに、外部冷媒回路から吸入圧領域に冷
媒ガスを導入するための吸入通路にはスプールが開閉可
能に配設され、このスプールが斜板の傾動に連動して、
冷媒ガスを導入可能な開位置と、導入不能な閉位置とに
切り換え移動される。そして、斜板が最小傾角になった
ときには、スプールが冷媒ガスを導入不能な閉位置に切
り換えられ、冷媒ガスが圧力供給通路及び放圧通路を介
して、吐出圧領域、クランク室及び吸入圧領域の間で循
環されて、内部の潤滑が行われるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そして、この従来の圧
縮機においては、スプールと回転軸との間にスラスト方
向及びラジアル方向の両方向の荷重を受承可能なアンギ
ュラベアリングが介装されている。従って、このアンギ
ュラベアリングにより、斜板の傾動及び回転に伴うスラ
スト方向の荷重と、回転軸の回転に伴うラジアル方向の
荷重とが受け止められるようになっている。

【０００５】すなわち、１つのベアリングによりスラス
ト方向の荷重とラジアル方向の荷重との両者を受け止め
るようになっているため、アンギュラベアリングとして
大形状のものが必要となり、圧縮機の外形が大型になる
という問題があった。

【０００６】加えて、アンギュラベアリングは、斜板と
スプールとの間に介在されるものであるため、回転軸の
端部から離れた斜板寄りに位置する。一方、回転軸のラ
ジアル方向の荷重の支持は、同軸の端部に近い位置で行
うのが望ましい。従って、従来構成では、回転軸をラジ
アル方向において安定支持するのが難しく、圧縮機運転
時に振動や騒音が生じる原因となった。

【０００７】また、従来の圧縮機ではクランク室と吸入
領域との間を流通する冷媒ガスが斜板とスプールとの間
を通るが、その斜板とスプールとの間には隙間がほとん
どないために、冷媒ガスの流通が円滑に行われない。従
って、前記アンギュラベアリングや他のベアリングが潤
滑不良になり、振動や騒音のおそればかりでなく、焼き
付きのおそれすらあった。

【０００８】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、ベアリングを小形化して圧縮機全体を小
形にすることができるとともに、振動や騒音を抑制で
き、しかも潤滑不良を防止できる可変容量圧縮機を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１においては、回転軸上には斜板の傾斜角
度に連係してその軸線方向に移動可能なスプールを支持
し、そのスプールと斜板との間にはスラストベアリング
を介装した。

【００１０】請求項２においては、請求項１において、
前記スプールとハウジングの一部との間にはスプールを
介して斜板を最大傾角側に付勢する付勢手段を設けた。
請求項３においては、請求項１または２において、圧力
供給通路を介して吐出圧をクランク室に供給するととも
に、放圧通路を介してクランク室の圧力を吸入圧領域に
放出して、クランク室内の圧力調節を行うように構成
し、前記スプールは斜板の傾動に連動して外部冷媒回路
から吸入圧領域に冷媒ガスを導入可能な開位置と導入不
能な閉位置とに切り換え移動される。

【００１１】請求項４においては、請求項１〜３のいず
れかにおいて、前記斜板にはスラストベアリングに当接
する円形山形状の突起部を設けた。請求項５において
は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記スプールを
回転軸の軸線上に移動可能に配設し、スプールと回転軸
との間にはラジアルベアリングを介装した。

【００１２】請求項６においては、請求項１〜５のいず
れかにおいて、斜板とそれに当接するスラストベアリン
グのレースとの間には、それらを一体回転可能に連係さ
せるための連係手段を設けた。

【００１３】請求項７においては、請求項６において、
前記連係手段は、斜板およびスラストベアリングのレー
スのいずれか一方に設けた突起部と他方に設けた係合凹
部とよりなる。

【００１４】請求項８においては、請求項１〜７のいず
れかにおいて、前記スプールとそれに対向するスラスト
ベアリングのレースとの少なくともいずれか一方には、
冷媒の流れを許容する溝を形成した。

【００１５】従って、請求項１に記載の可変容量圧縮機
においては、斜板が最大傾角と最小傾角との間で傾動さ
れると、ピストンの往復動ストロークが変化されて、容
量変更が行われる。斜板とスプールとの間にはスラスト
方向の荷重が作用する。このスラスト方向の荷重は、ス
プールと斜板との間に介装されたスラストベアリングに
よって確実に受け止められる。

【００１６】請求項２に記載の可変容量圧縮機において
は、スプールとハウジングの一部との間に設けられた付
勢手段の付勢力により、斜板はスプールを介して最大傾
角側に傾斜するように付勢される。

【００１７】請求項３に記載の可変容量圧縮機において
は、スプールが斜板の傾動に連動して、冷媒ガスを導入
可能な開位置と導入不能な閉位置とに切り換え移動され
る。そして、斜板が最小傾角になったときには、スプー
ルが冷媒ガスを導入不能な閉位置に切り換えられ、冷媒
ガスが圧力供給通路及び放圧通路を介して、吐出圧領域
とクランク室と吸入圧領域との間で循環されて、内部の
潤滑が行われる。

【００１８】請求項４に記載の可変容量圧縮機において
は、斜板が最大傾角と最小傾角との間のいずれの傾角状
態に傾動されたときでも、その傾角の変化に拘らず、斜
板が突起部を介してスラストベアリングのレースに確実
に当接される。

【００１９】請求項５に記載の可変容量圧縮機において
は、回転軸の回転に伴うラジアル方向の荷重が、スラス
トベアリングと別に設けられたラジアルベアリングによ
って確実に受け止められる。

【００２０】請求項６に記載の可変容量圧縮機において
は、斜板とそれに当接するスラストベアリングのレース
とが、連係手段を介して一体回転される。従って、斜板
とベアリングのレースとが、当接状態で相対回転するこ
とがない。

【００２１】請求項７に記載の可変容量圧縮機において
は、連係手段のための専用の構成部品を設ける必要がな
い。請求項８に記載の可変容量圧縮機においては、特に
斜板が最小傾角状態になった場合でも、スプールとスラ
ストベアリングのレースとの間に形成された潤滑溝を通
して、スラストベアリング内に冷媒ガスが十分に流入す
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を、
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態は、クラ
ッチレスタイプの可変容量圧縮機に具体化したものであ
る。

【００２３】図１に示すように、シリンダブロック１１
の前端面にはフロントハウジング１２が接合されるとと
もに、後端面にはリヤハウジング１３が弁板１４を介し
て接合されている。シリンダブロック１１，フロントハ
ウジング１２及びリヤハウジング１３により、この可変
容量圧縮機のハウジングが構成されている。複数の通し
ボルト１５はフロントハウジング１２からシリンダブロ
ック１１及び弁板１４を通してリヤハウジング１３に螺
合され、これらの通しボルト１５によりフロントハウジ
ング１２及びリヤハウジング１３がシリンダブロック１
１の両端面に締付固定されている。

【００２４】回転軸１６は前記シリンダブロック１１及
びフロントハウジング１２の中央に、一対のラジアルベ
アリング１７，１８を介して回転可能に支持され、その
前端外周とフロントハウジング１２との間にはリップシ
ール１９が介装されている。プーリ２０はフロントハウ
ジング１２より突出した回転軸１６の前端部に取り付け
られ、ベルト２１を介して図示しない車両エンジン等の
駆動源に電磁クラッチを介することなく直接連結されて
いる。アンギュラベアリング２２はプーリ２０とフロン
トハウジング１２との間に介装され、このベアリング２
２によって、プーリ２０に作用するスラスト方向及びラ
ジアル方向の荷重が受け止められる。

【００２５】複数のシリンダボア２３は前記回転軸１６
の軸線と平行に延びるように、シリンダブロック１１の
両端部間に所定の等間隔おきで貫通形成され、それらの
内部には片頭型のピストン２４が往復動可能に嵌挿支持
されている。

【００２６】クランク室２５はシリンダブロック１１の
前面側において、フロントハウジング１２の内部に区画
形成されている。回転支持体２６はクランク室２５内に
おいて回転軸１６に一体回転可能に止着され、スラスト
ベアリング２７を介してフロントハウジング１２の内面
に支持されている。支持アーム２８は回転支持体２６の
一部からシリンダブロック１１側に向かって突設され、
その先端には回転軸１６の軸線と交差する方向に延びる
一対のガイド孔２９が形成されている。

【００２７】ほぼ円板状の斜板３０は前記回転軸１６に
傾動可能に嵌挿され、その前面の一部には先端に球状部
を有する一対の連結体３１が突設されている。そして、
この連結体３１が支持アーム２８のガイド孔２９に回動
及び摺動自在に係入することによって、斜板３０が回転
支持体２６に対して傾角の変更可能に回転支持体２６に
ヒンジ連結されている。

【００２８】摺動面３２は斜板３０の外周部の両側面に
形成され、この摺動面３２が一対の半球状のシュー３３
を介して各ピストン２４の基端部に連結されている。そ
して、回転軸１６が回転されたとき、回転支持体２６及
び連結体３１等を介して斜板３０が回転される。このと
き、斜板３０の傾斜角度に応じたストロークで各ピスト
ン２４がシリンダボア２３内において往復動される。

【００２９】収容室３４は前記回転軸１６と同一軸線上
に位置するように、シリンダブロック１１の中心に貫通
形成されている。吸入通路３５は回転軸１６と同一軸線
上に延びるように、リヤハウジング１３及び弁板１４の
中心に形成され、その内端は収容室３４に連通されると
ともに、外端には吸入マフラ３６を介して外部冷媒回路
３７が接続されている。吸入圧領域を構成する吸入室３
８はリヤハウジング１３内の中央部に環状に区画形成さ
れ、弁板１４上の連通口３９を介して収容室３４に連通
されている。吐出圧領域を構成する吐出室４０はリヤハ
ウジング１３内の外周部に環状に区画形成され、シリン
ダブロック１１の外周の吐出マフラ４１を介して外部冷
媒回路３７に接続されている。

【００３０】吸入弁機構４２は前記弁板１４に配設さ
れ、ピストン２４がシリンダボア２３内で往復動される
とき、この吸入弁機構４２によって吸入室３８から各シ
リンダボア２３の圧縮室内に冷媒ガスが吸入される。吐
出弁機構４３は弁板１４に形成され、ピストン２４がシ
リンダボア２３内で往復動されるとき、この吐出弁機構
４３によって各シリンダボア２３の圧縮室内で圧縮され
た冷媒ガスが吐出室４０に吐出される。

【００３１】スプール４４は前記回転軸１６と同一軸線
上に位置するように、シリンダブロック１１の収容室３
４内に摺動可能に収容されている。付勢手段としてのコ
イルバネ４５はスプール４４と収容室３４の後端縁との
間に介装され、このコイルバネ４５によりスプール４４
が斜板３０側に向かって付勢されている。そして、この
スプール４４内には前述した後方のラジアルベアリング
１８が嵌着されて、このラジアルベアリング１８中に回
転軸１６の後端が摺動可能に嵌挿支持されている。これ
により、回転軸１６の回転に伴って作用するラジアル方
向の荷重が、このラジアルベアリング１８により受け止
められる。

【００３２】図１〜図３に示すように、スラストベアリ
ング４６は前記スプール４４と斜板３０との間におい
て、回転軸１６に嵌挿されている。一対の突起部４７は
スラストベアリング４６の前側レース４６ａに当接する
ように、斜板３０の後面に形成され、頂部を円弧状にし
た山形になっている。一対の係合凹部４８は前記スラス
トベアリング４６の前側レース４６ａに形成され、この
係合凹部４８には斜板３０上の突起部４７が係合されて
いる。そして、斜板３０の傾動及び回転に伴ってスプー
ル４４に作用するスラスト方向の荷重が、このスラスト
ベアリング４６によって受け止められるようになってい
る。また、この実施形態においては、突起部４７と係合
凹部４８との係合構造により連係手段が構成され、斜板
３０が回転軸１６により回転されるとき、スラストベア
リング４６の前側レース４６ａが斜板３０と相対回転さ
れることなく、常に斜板３０と一体回転されるようにな
っている。

【００３３】絞り開閉部４９は前記吸入通路３５と対応
するように、スプール４４の後端面に突出形成され、そ
の外表面がほぼ球面状になっている。そして、図６に示
すように、斜板３０が最小傾角状態に傾動されたときに
は、スプール４４がバネ４５の付勢力に抗して後方の閉
位置に移動され、絞り開閉部４９が吸入通路３５の後端
内周縁に進入係合する。それにより、外部冷媒回路３７
から吸入室３８内への冷媒ガスの導入が停止される。な
お、この斜板３０の最小傾角は０度よりも僅かに大きく
なるように設定されるとともに、その最小傾角はスプー
ル４４が閉位置に配置されることによって規制される。

【００３４】また、図１に示すように、斜板３０が最大
傾角状態に傾動されたときには、スプール４４がバネ４
５の付勢力により前方の開位置に移動されて、絞り開閉
部４９が吸入通路３５から退出する。それにより、外部
冷媒回路３７から吸入通路３５を介して吸入室３８内に
冷媒ガスが導入され、斜板３０の回転に伴って最大吐出
容量の圧縮運転が行われる。なお、この斜板３０の最大
傾斜角度は、斜板３０の前面に形成された規制突部５０
と回転支持体２６との当接によって規制される。

【００３５】さらに、前記斜板３０の傾動に連動してス
プール４４が閉位置と開位置とに切換移動される際に
は、ほぼ球面状に形成された絞り開閉部４９が吸入通路
３５の後端内部に対して徐々に進入または退出する。こ
のため、吸入通路３５が瞬時に開閉されることはなく、
吐出容量の急激な増減により、圧縮機の負荷トルクが短
時間で大きく変動するおそれを防止することができる。

【００３６】図１に示すように、放圧通路５１は前記回
転軸１６の中心に形成され、その前端が通孔５２を介し
てクランク室２５に開口されるとともに、後端がスプー
ル４４の内部に開口されている。放圧孔５３はスプール
４４の後端外周に形成され、この放圧孔５３を介してス
プール４４の内部が収容室３４内に連通されている。そ
して、クランク室２５の圧力が、これらの通孔５２、放
圧通路５１、スプール４４の内部、放圧孔５３、収容室
３４及び連通孔３９を介して、吸入室３８内に導出され
るようになっている。

【００３７】圧力供給通路５４は前記リヤハウジング１
３、弁板１４及びシリンダブロック１１に連続して形成
され、この圧力供給通路５４を介して吐出室４０がクラ
ンク室２５に接続されている。電磁開閉弁５５は圧力供
給通路５４の途中に位置するようにリヤハウジング１３
に装着され、ソレノイド５６の励磁または消磁に伴って
閉鎖または開放される。そして、ソレノイド５６の消磁
により電磁開閉弁５５が開放されたときには、吐出室４
０の圧力が圧力供給通路５４を介して、クランク室２５
内へ供給されて、クランク室２５内の圧力調節が行われ
るようになっている。

【００３８】前記外部冷媒回路３７は凝縮器５７、膨脹
弁５８及び蒸発器５９を有している。温度センサ６０は
蒸発器５９の近傍に配置され、蒸発器５９の温度を検出
してその検出信号を制御コンピュータ６１に出力する。
また、この制御コンピュータ６１には空調装置の作動ス
イッチ６２及びエンジンの回転数を検出する回転数検出
器６３が接続されている。

【００３９】そして、前記制御コンピュータ６１は、作
動スイッチ６２のオン状態において、温度センサ６０か
らの検出温度が設定温度以下になったとき、ソレノイド
５６に消磁指令信号を出力して、電磁開閉弁５５を開放
させる。なお、この設定温度は、蒸発器５９が温度低下
に伴ってフロストを発生し始める温度と一致するように
なっている。また、制御コンピュータ６１は、作動スイ
ッチ６２のオン状態において、回転検出器６３から設定
値以上の回転数の上昇を検出したとき、ソレノイド５６
に消磁指令信号を出力して、電磁開閉弁５５を開放させ
る。さらに、制御コンピュータ６１は、作動スイッチ６
２からオフ信号を入力したときに、ソレノイド５６に消
磁指令信号を出力して、電磁開閉弁５５を開放させる。

【００４０】図１、図４及び図５に示すように、一対の
潤滑溝６４は前記スラストベアリング４６の後側レース
４６ｂに対応して、スプール４４の前端開口縁に形成さ
れている。そして、図６に示すように、斜板３０が最小
傾角状態になってスプール４４が収容室３４内に没入し
た場合でも、クランク室２５内の冷媒ガスが、この潤滑
溝６４からスラストベアリング４６及び後方のラジアル
ベアリング１８内を通って、スプール４４内へ十分に流
入し、それらのベアリング４６，１８の潤滑が行われる
ようになっている。

【００４１】次に、前記のように構成された可変容量圧
縮機について動作を説明する。さて、図１に示す状態で
は、スイッチ６２がオン操作されると、ソレノイド５６
の励磁により電磁開閉弁５５が閉鎖されて、圧力供給通
路５４が閉じられている。このため、吐出室４０内の高
圧冷媒ガスが圧力供給通路５４を介してクランク室２５
内に供給されず、クランク室２５の冷媒ガスのみが、放
圧通路５１及び放圧孔５３を介して吸入室３８内に流入
する。従って、クランク室２５内の圧力が吸入室３８内
の低圧力、すなわち吸入圧力に近付いていき、吸入圧力
とクランク室圧力との差が小さくなる。このため、斜板
３０が最大傾角側に移動される。そして、このとき、冷
房負荷に応じて、吸入圧力が変動し、この変動に基づい
てクランク室２５内の圧力と、吸入圧力との差が変化す
る。従って、冷房負荷に応じて、斜板３０の傾斜角度が
変化し、ピストン２４の往復動ストロークが調節され
る。このため、圧縮機の吐出容量が調節される。

【００４２】そして、圧縮機の大容量運転により、冷房
負荷が小さくなって、蒸発器５９における温度が次第に
低下し，蒸発器５９の温度がフロストを発生し始める設
定温度以下になると、温度センサ６０からの検出信号に
基づいて、制御コンピュータ６１からソレノイド５６に
消磁指令信号が出力され、電磁開閉弁５５が開放され
る。また、冷房動作を停止するために、前記スイッチ６
２がオフ操作されると、前記と同様に制御コンピュータ
６１からソレノイド５６に消磁指令信号が出力され、電
磁開閉弁５５が開放される。

【００４３】この電磁開閉弁５５の開放により、圧力供
給通路５４が開放されて、吐出室４０内の高圧冷媒ガス
が圧力供給通路５４を介してクランク室２５内に供給さ
れ、クランク室２５内の圧力が高くなって、吸入圧力と
クランク室圧力との差が大きくなり、斜板３０が最大傾
角状態から最小傾角状態へ迅速に移行される。従って、
圧縮機の容量が小さくなる。

【００４４】このように斜板３０の傾角が減少される
と、その傾動に伴いスラストベアリング４６を介してス
プール４４に後方への移動力が付与される。これによ
り、スプール４４がバネ４５の付勢力に抗して、前方の
開位置から後方の閉位置に向かって移動される。そし
て、図６に示すように、斜板３０が最小傾角状態になる
と、スプール４４が後方の閉位置に配置されて、絞り開
閉部４９が吸入通路３５の後端縁に進入係合する。これ
により、吸入通路３５が閉じられて、外部冷媒回路３７
から吸入室３８内への冷媒ガスの導入が阻止される。

【００４５】この斜板３０の最小傾角は０度よりも僅か
に大きくなるように設定されているため、斜板３０の最
小傾角状態においても、シリンダボア２３の圧縮室から
吐出室４０内に、圧縮冷媒ガスが吐出され続けて、最小
吐出容量の圧縮運転が行われる。そして、この吐出室４
０内に吐出された冷媒ガスは、圧力供給通路５４を通っ
てクランク室２５内に流入するとともに、クランク室２
５内から放圧通路５１及び放圧孔５３を介して吸入室３
８内に流入して、再びシリンダボア２３の圧縮室内に吸
入される。すなわち、斜板３０の最小傾角状態では、冷
媒ガスが圧縮機の内部において、シリンダボア２３、吐
出室４０、クランク室２５及び吸入室３８の間で循環さ
れ、その冷媒ガスとともに流動する潤滑油によって圧縮
機内部の潤滑が行われる。

【００４６】一方、実施形態のように、圧縮機が電磁ク
ラッチを介することなくエンジンに直結されるように構
成した場合には、冷房が不要な場合でも圧縮機が回転さ
れる。このとき、実施形態においては、冷房負荷あるい
はスイッチ操作により圧縮機が最小容量で運転されて、
圧縮機内部を小量の冷媒ガスが循環するのみである。こ
のため、エンジンに余分な負荷がかかることがほとんど
ないばかりでなく、循環冷媒ガス中の潤滑油により、各
ベアリング２７，４６が効果的に潤滑され、騒音や振動
が発生したり、焼き付きが生じたりすることはない。

【００４７】さらに、図６に示す斜板３０の最小傾角状
態で運転が行われて、前記スイッチのオン状態で冷房負
荷が増大すると、蒸発器５９における温度が次第に上昇
する。そして、蒸発器５９の温度が設定温度を越える
と、温度センサ６０からの検出信号に基づいて、制御コ
ンピュータ６１からソレノイド５６に励磁指令信号が出
力され、電磁開閉弁５５が閉鎖される。これにより、吐
出室４０内の高圧冷媒ガスが圧力供給通路５４を介して
クランク室２５内に供給されなくなり、クランク室２５
の圧力のみが放圧通路５１及び放圧孔５３を介して吸入
室３８内に放出される。従って、クランク室２５内の圧
力が次第に減少され、斜板３０が最小傾角状態から最大
傾角側に移行される。

【００４８】このように斜板３０の傾角が増大される
と、その傾動に従ってスプール４４がバネ４５の付勢力
により、後方の閉位置から前方の開位置に向かって移動
される。そして、図１に示すように、斜板３０が最大傾
角状態になると、スプール４４が前方の開位置に配置さ
れて、絞り開閉部４９が吸入通路３５から退出する。こ
れにより、吸入通路３５が開かれて、外部冷媒回路３７
から吸入室３８内への冷媒ガスの導入が再開され、前述
したように、容量可変をともないながら圧縮機の圧縮運
転が行われる。

【００４９】以上のように、この実施形態の圧縮機にお
いては、斜板３０が最大傾角と最小傾角との間で傾動さ
れると、スプール４４が斜板３０の傾動に連動して、冷
媒ガスを導入可能な開位置と導入不能な閉位置とに切り
換え移動される。そして、斜板３０が最小傾角になった
ときには、スプール４４が外部冷媒回路３７からの冷媒
ガスを導入不能な閉位置に切り換えられ、冷媒ガスが圧
力供給通路５４及び放圧通路５１を介して、圧縮機の内
部で循環されて潤滑が行われる。

【００５０】このように、斜板３０が最大傾角と最小傾
角との間で傾動されるとき、及び斜板３０が回転軸１６
によって回転されるときには、スプール４４に対してス
ラスト方向の荷重が作用する。ところが、このスラスト
方向の荷重は、スプール４４と斜板３０との間に介装さ
れたスラストベアリング４６によって確実に受け止めら
れる。また、ラジアル方向の荷重はラジアルベアリング
１７，１８によって受け止められる。従って、このベア
リング４６にスラスト方向及びラジアル方向への両荷重
を受け止める耐久性を持たせる必要がなく、ベアリング
の使用寿命を延ばすことができる。また、ベアリング４
６の径方向の寸法を短縮することができて、圧縮機の外
形を小型にすることができる。ちなみに、図面に示すよ
うに、ラジアルベアリング１７，１８は径方向寸法が小
さいために、圧縮機の大形化には関与しない。

【００５１】しかも、このように、斜板３０とスプール
４４との間のスラスト荷重をスラストベアリング４６に
より受承するようになっているため、実施形態のように
スラストベアリング４６よりも回転軸１６の後端側にラ
ジアルベアリング１８を配置することができる。従っ
て、ラジアルベアリング１８による回転軸１６の支持を
同軸１６の両端寄りで行うことができ、その回転軸１６
の安定回転に寄与できる。このため、圧縮機運転時にお
ける振動や騒音を抑制できる。

【００５２】さらに、この実施形態の圧縮機において
は、斜板３０の後面に一対の突起部４７が突設され、そ
れらの頂部が円弧状に形成されている。このため、斜板
３０が最大傾角と最小傾角との間のいずれの傾角状態に
傾動されたときでも、その傾角の変化に拘らず、斜板３
０が両突起部４７を介してスラストベアリング４６の前
側レース４６ａに確実に当接されている。従って、この
斜板３０の傾動に連動しスラストベアリング４６を介し
て、スプール４４を開位置と閉位置とに正確に切り換え
ることができる。

【００５３】しかも、各突起部４７の頂部が円弧状にな
っているため、斜板３０の傾角が変化したとき、スラス
トベアリング４６の前側レース４６ａに対する突起部４
７の当接位置が支障なく滑らかに変移される。従って、
スプール４４の開位置と閉位置とへの切り換え移動を円
滑に行うことができる。

【００５４】さらに、この実施形態の圧縮機において
は、斜板３０に形成された一対の突起部４７と、スラス
トベアリング４６の前側レース４６ａに形成された一対
の係合凹部４８との係合により、斜板３０と前側レース
４６ａとが一体回転可能に連係されている。従って、斜
板３０が回転軸１６によって回転されるとき、その斜板
３０と前側レース４６ａとが当接状態で相対回転される
ことはなく、それらが相対回転により摩耗するおそれを
防止することができる。

【００５５】しかも、この実施形態の圧縮機において
は、スラストベアリング４６の後側レース４６ｂに対応
して、スプール４４の前端開口縁に一対の潤滑溝６４が
形成されている。このため、図６に示す斜板３０の最小
傾角状態において、冷媒ガスの内部循環流量が少ない場
合でも、クランク室２５内の冷媒ガスが、この潤滑溝６
４からスラストベアリング４６及び後方のラジアルベア
リング１８内を通って、スプール４４内へ十分に流入す
る。

【００５６】すなわち、斜板３０の最小傾角状態におい
ては、クランク室２５内の冷媒ガスが、通孔５２、放圧
通路５１、スプール４４の内部、放圧孔５３、収容室３
４及び連通孔３９を介して、吸入室３８内に流入する。
このため、回転軸１６の前端側に配設された前方のラジ
アルベアリング１７には、冷媒ガスに含まれる潤滑油が
有効に供給されて効果的に潤滑される。これに対して、
回転軸１６の後端側にはスラストベアリング４６及び後
方のラジアルベアリング１８が近接して配置されている
ため、通常では冷媒ガスがこれらのベアリング４６，１
８内を通ってスプール４４内へ流入するのは困難であ
る。

【００５７】ところが、この実施形態においては、前記
のようにスプール４４に潤滑溝６４が形成されているた
め、クランク室２５内の冷媒ガスが、この潤滑溝６４を
通ってスプール４４内へ支障なく流入する。従って、そ
の冷媒ガスに含まれる潤滑油が、スラストベアリング４
６及び後方のラジアルベアリング１８内に有効に供給さ
れて、それらのベアリング４６，１８が潤滑不良に陥る
おそれを防止することができる。

【００５８】なお、この発明は、次のように形態を変更
して具体化することも可能である。 （ａ）連係手段として、図７，図８に示すように、スラ
ストベアリング４６の前側レース４６ａに一対の係合突
起６６を折り曲げ形成し、斜板３０には係合突起６６に
係合可能な一対の係合孔６５を形成すること。 （ｂ）前記実施形態の構成に加え、連係手段として、図
７，図８とは逆に、斜板３０に係合突起を、スラストベ
アリング４６の前側レース４６ａに係合孔を形成するこ
と。 （ｃ）連係手段として、斜板３０とスラストベアリング
４６の前側レース４６ａとの間にそれらとは別体の連結
具を設けること。 （ｄ）潤滑溝６４をスプール４４の前端開口縁に対応し
て、スラストベアリング４６の後側レース４６ｂに形成
すること。 （ｅ）実施形態における前側レース４６ａの係合凹部４
８を省略し、斜板３０の突起部４７を前側レース４６ａ
に当接させること。 （ｆ）付勢手段として、円筒状のコイルバネ４５に代
え、円錐状のコイルバネ等を用いること。

【００５９】また、前記実施形態より把握される技術的
思想について、以下に記載する。 （１）斜板に設けたスラストベアリングに当接する頂部
を円弧状にした山形の突起部を連係手段に兼用した請求
項５に記載の可変容量圧縮機。このように構成すれば、
連係手段のための専用の構成部品を設ける必要がない。 （２）付勢手段はコイルバネである請求項１に記載の可
変容量圧縮機。この構成によれば、スプールを常に斜板
側に所定の付勢力で付勢することができる。

【００６０】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明によれば、斜板の傾動及び回転に伴ってスプールに作
用するスラスト方向の荷重をスラストベアリングにより
確実に受け止めることができて、ベアリングの使用寿命
を延ばすことができる。また、ベアリングの径方向の寸
法を短縮することができて、圧縮機の外形を小型にする
ことができる。

【００６１】請求項２に記載の発明によれば、斜板の傾
角が増大されると、その傾動に従って付勢手段の付勢力
によりスプールが斜板の最大傾角側に付勢され、容量可
変をともないながら圧縮機の圧縮運転を行うことができ
る。

【００６２】請求項３に記載の発明によれば、冷房負荷
あるいはスイッチ操作により圧縮機が最小容量で運転さ
れて、圧縮機内部を小量の冷媒ガスが循環する。このた
め、エンジンに余分な負荷がかかることがほとんどない
ばかりでなく、循環冷媒ガス中の潤滑油により、各ベア
リングが効果的に潤滑される。しかも、そのための構成
はスプールを設けただけであるから簡単である。従っ
て、圧縮機を電磁クラッチを介することなくエンジンに
直結した場合において特に有効である。

【００６３】請求項４に記載の発明によれば、斜板をそ
の傾角の変化に拘らず、突起部を介してスラストベアリ
ングのレースに確実に当接させることができ、斜板の傾
動に連動してスプールを開位置と閉位置とに正確に切り
換えることができる。

【００６４】請求項５に記載の発明によれば、スラスト
ベアリングのレースに対する突起部の当接位置を、斜板
の傾動に応じて支障なく滑らかに変化させることができ
る。さらに、ラジアルベアリングをスラストベアリング
よりも回転軸の端部側に配置して、その回転軸を安定支
持でき、振動や騒音を低減できる。

【００６５】請求項６に記載の発明によれば、回転軸の
回転に伴うラジアル方向の荷重を、スラストベアリング
と別に設けられたラジアルベアリングにより確実に受け
止めることができて、圧縮機の振動及び騒音を低減する
ことができる。

【００６６】請求項７に記載の発明によれば、斜板とそ
れに当接するスラストベアリングのレースとを一体回転
させることができ、それらが相対回転に伴って摩耗する
おそれを防止することができる。

【００６７】請求項８に記載の発明によれば、特に斜板
の最小傾角状態において、スラストベアリングを介して
吸入圧領域に流れる冷媒ガスの流量を増加することがで
きて、スラストベアリングが潤滑不良に陥るおそれを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の圧縮機の一実施形態を示す側断面
図。

【図２】 その圧縮機における斜板の正面図。

【図３】 図２の３−３線における断面図。

【図４】 図１の圧縮機におけるスプールの斜視図。

【図５】 図１の一部を拡大して示す部分断面図。

【図６】 斜板の傾角が最小になった状態を示す圧縮機
の側断面図。

【図７】 この発明の別の実施形態を示す断面図。

【図８】 図７の８−８線における断面図。

【符号の説明】

１１…圧縮機全体のハウジングを構成するシリンダブロ
ック、１６…回転軸、１８…後方のラジアルベアリン
グ、２３…シリンダボア、２４…ピストン、２５…クラ
ンク室、２６…回転支持体、３０…斜板、３４…収容
室、３５…吸入通路、３８…吸入圧領域を構成する吸入
室、４０…吐出圧領域を構成する吐出室、４４…スプー
ル、４５…付勢手段としてのコイルバネ、４６…スラス
トベアリング、４６ａ…前側レース、４６ｂ…後側レー
ス、４７…連係手段を構成する突起部、４８…連係手段
を構成する係合凹部、５１…放圧通路、５４…圧力供給
通路、５５…電磁開閉弁、６４…潤滑溝。

フロントページの続き (72)発明者 奥野 卓也 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 水藤 健 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングのシリンダボア内にピストン
   を往復動可能に収容するとともに、ハウジング内の回転
   軸にピストンを往復動させるための斜板を傾動可能に支
   持し、吸入圧力とクランク室内の圧力との差に応じて斜
   板の傾斜角度を変更し、その傾斜角度に応じて容量を変
   更できるように構成した可変容量圧縮機において、 前記回転軸上には斜板の傾斜角度に連係してその軸線方
   向に移動可能なスプールを支持し、そのスプールと斜板
   との間にはスラストベアリングを介装した可変容量圧縮
   機。
2. 【請求項２】 前記スプールとハウジングの一部との間
   にはスプールを介して斜板を最大傾角側に付勢する付勢
   手段を設けた請求項１に記載の可変容量圧縮機。
3. 【請求項３】 圧力供給通路を介して吐出圧をクランク
   室に供給するとともに、放圧通路を介してクランク室内
   の圧力を吸入圧領域に放出して、クランク室内の圧力調
   節を行うように構成し、前記スプールは斜板の傾動に連
   動して外部冷媒回路から吸入圧領域に冷媒ガスを導入可
   能な開位置と導入不能な閉位置とに切り換え移動される
   請求項１または２に記載の可変容量圧縮機。
4. 【請求項４】 前記斜板にはスラストベアリングに当接
   する頂部を円弧状にした山形の突起部を設けた請求項１
   〜３のいずれか１項に記載の可変容量圧縮機。
5. 【請求項５】 前記スプールを回転軸の軸線上に移動可
   能に配設し、スプールと回転軸との間にはラジアルベア
   リングを介装した請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   可変容量圧縮機。
6. 【請求項６】 斜板とそれに当接するスラストベアリン
   グのレースとの間には、それらを一体回転可能に連係さ
   せるための連係手段を設けた請求項１〜５のいずれか１
   項に記載の可変容量圧縮機。
7. 【請求項７】 前記連係手段は、斜板およびスラストベ
   アリングのレースのいずれか一方に設けた突起部と他方
   に設けた係合凹部とよりなる請求項６に記載の可変容量
   圧縮機。
8. 【請求項８】 前記スプールとそれに対向するスラスト
   ベアリングのレースとの少なくともいずれか一方には、
   冷媒の流れを許容する溝を形成した請求項１〜７のいず
   れか１項に記載の可変容量圧縮機。