JPH09105377A - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンの製造が容易で、しかも高精度の加
工が要求されない可変容量型斜板式圧縮機を提供する。 【解決手段】 シャフト５と一体に回転するスラストフ
ランジ４０と、シャフト５に傾斜かつ回転可能に取り付
けられ、スラストフランジ４０の回転と一体に回転する
斜板１０と、シュー１１を介して斜板１０と係合し、斜
板１０の回転につれてシリンダボア６内を直線往復運動
するピストン７を備え、斜板１０が収容されたクランク
室８の圧力の変化に応じて斜板１０が傾斜角を変え、ピ
ストン７のストローク量が変わる可変容量型斜板式圧縮
機において、次の点を特徴とする。ピストン７のフロン
ト側端部に板ばね９が設けられている。板ばね９の両端
部９ａ，９ｂが、シリンダブロック１の内壁面にピスト
ン７の移動方向に摺動可能に、それぞれ押し当てられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は可変容量型斜板式
圧縮機に関し、特にピストンの回転を防ぐことができる
可変容量型斜板式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変容量型斜板式圧縮機として、
シャフトと一体に回転する動力伝達部と、リンク機構を
介してシャフトに傾斜かつ回転可能に取り付けられ、動
力伝達部と一体に回転する斜板と、シューを介して斜板
と係合し、斜板の回転につれてシリンダボア内を直線往
復運動するピストンとを備え、斜板が収容された斜板室
の圧力の変化に応じて斜板が傾斜角を変え、ピストンの
ストローク量が変わるものがある（実公平６−３９１０
３号公報）。

【０００３】図７はシリンダブロックの端面を示す正面
図、図８はピストンの斜視図である。

【０００４】シリンダブロック１０１の内壁面にピスト
ン１０７の軸方向に沿う溝１０１ａが設けられ、シリン
ダブロック１０１の内壁面の溝１０１ａに摺動可能に嵌
合する突起部１０７ｃがピストン１０７の外周面に設け
られている。

【０００５】この可変容量型斜板式圧縮機によれば、斜
板の回転中、ピストン１０７の軸周りのモーメントが作
用し、ピストン１０７が軸周りに回転しようとしても、
ピストン１０７の突起部がシリンダブロック１０１の内
壁面の溝１０１ａに摺動可能に嵌合しているので、ピス
トン１０７の回転は阻止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、突起部１０
７ｃを持っているため、ピストン１０７の製造に際し、
例えばピストン用の円柱体として径の大きなものを用意
し、突起部１０７ｃ以外の部分を旋盤で切削しなければ
ならず、製作が煩雑だった。

【０００７】更に、ピストン１０７の突起部１０７ｃの
表面とシリンダブロック１０１の内壁面の溝１０１ａの
底面とをそれぞれ鏡面仕上げしなければならず、高精度
の加工が要求されるという問題があった。

【０００８】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はピストンの製造が容易で、しかも
高精度の加工が要求されない可変容量型斜板式圧縮機を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明の可変容量型斜板式圧縮機は、回
転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部材
と、前記回転軸に傾斜かつ回転可能に取り付けられ、前
記回転部材の回転につれて一体に回転する斜板と、シュ
ーを介して前記斜板と係合し、前記斜板の回転につれて
シリンダボア内を直線往復運動するピストンとを備え、
前記斜板が収容されたクランク室の圧力の変化に応じて
前記斜板が傾斜角を変え、前記ピストンのストローク量
が変わる可変容量型斜板式圧縮機において、前記ピスト
ンの一端部に板ばねが設けられ、前記板ばねの両端部
が、前記クランク室の内壁面に前記ピストンの移動方向
に摺動可能にそれぞれ押し当てられていることを特徴と
する。

【００１０】斜板の回転中、ピストンの軸周りのモーメ
ントが作用し、ピストンが回転しようとしても、ピスト
ンの一端面に固定された板ばねの両端部がクランク室の
内壁面にそれぞれ押し当てられているので、ピストンの
回転は阻止される。

【００１１】請求項２記載の発明の可変容量型斜板式圧
縮機は、前記板ばねの中間部が前記ピストンの一端部を
包囲するようにして固定され、前記板ばねの両端部が前
記クランク室の内壁面にそれぞれ押し当てられているこ
とを特徴とする。

【００１２】このようにピストンに直接板ばねを固定す
るようにしたので、ピストンの軸方向長さを小さくする
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１はこの発明の第１の実施形態に係る可
変容量型斜板式圧縮機を示す縦断面図、図２はピストン
の斜視図、図３はピストンの板ばねとシリンダブロック
の内壁面との位置関係を示す図である。

【００１５】この可変容量型斜板式圧縮機のシリンダブ
ロック１の一端面にはバルブプレート２を介してリヤヘ
ッド３が、他端面にはフロントヘッド４がそれぞれ固定
されている。シリンダブロック１のリヤ側端面とバルブ
プレート２との間、リヤヘッド３のフロント側端面とバ
ルブプレート２との間には、それぞれ図示しないガスケ
ットが配設されている。

【００１６】前記シリンダブロック１のリヤ側には、シ
ャフト（回転軸）５を中心にして周方向に所定間隔おき
に複数のシリンダボア６が配設されている。これらのシ
リンダボア６内にはピストン７がそれぞれ摺動可能に収
容されている。

【００１７】シリンダブロック１のフロント側にはクラ
ンク室８が形成され、このクランク室８には、シャフト
５の回転に連動して回転する斜板１０が収容されてい
る。この斜板１０は一対のシュー１１を介してピストン
７に連結され、斜板１０の回転によりピストン７がシリ
ンダボア６内を往復運動する。

【００１８】ピストン７は、円筒部７ａと、円筒部７ａ
と一体に設けられたピストンロッド部７ｂとで構成され
ている。ピストンロッド部７ｂはシュー１１を摺動可能
に保持する２つの保持部を有している。

【００１９】ピストン７のフロント側端面には図２に示
すように凸部２８が設けられ、この凸部２８には円弧状
の板ばね２９の中間部がねじ３０で固定されている。板
ばね２９の両端部２９ａ，２９ｂは、図３に示すよう
に、シリンダブロック１の内壁面１ａに、ピストン７の
移動方向に摺動可能に、それぞれ押し当てられている。

【００２０】また、シリンダブロック１の中央部には、
シャフト５のリヤ側端部が挿入される中心孔２２が設け
られている。中心孔２２にはラジアル軸受２４及びスラ
スト軸受２５がそれぞれ収容されている。ラジアル軸受
２４及びスラスト軸受２５はシャフト５のリヤ側端部を
回転可能に支持する。中心孔２２の雌ねじ２２ａにはア
ジャストスクリュー５０が螺着されている。

【００２１】前記リヤヘッド３内には、吐出室１２と、
この吐出室１２の周囲に位置する吸入室１３とが形成さ
れている。リヤヘッド３には吸入口３ａ及び吐出口３ｂ
がそれぞれ設けられ、吸入口３ａは吸入室１３に、吐出
口３ｂは吐出室１２にそれぞれ連通している。

【００２２】前記バルブプレート２には、シリンダボア
６と吐出室１２とを連通させる吐出ポート１６と、シリ
ンダボア６と吸入室１３とを連通させる吸入ポート１５
とが、それぞれ周方向に所定間隔おきに設けられてい
る。吐出ポート１６は吐出弁１７により開閉され、吐出
弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド側端面に弁押さ
え１８とともにボルトナット１９により固定されてい
る。また、吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉さ
れ、吸入弁２１はバルブプレート２とシリンダブロック
１との間に配設されている。

【００２３】前記フロントヘッド４の中央部には、シャ
フト５のフロント側端部が挿入される中心孔２３が設け
られている。中心孔２３にはラジアル軸受２６及びシー
ル部材２７がそれぞれ収容されている。ラジアル軸受２
６はシャフト５のフロント側端部を回転可能に支持す
る。

【００２４】また、シリンダブロック１及びバルブプレ
ート２には吸入室１３とクランク室８とを連通させるた
めの連通路３１が設けられ、この連通路３１の途中に設
けられた圧力調整弁収容室３１ａに圧力調整弁３２が設
けられ、この圧力調整弁３２により吸入室１３内とクラ
ンク室８内との圧力調整が行なわれる。連通路３１は、
シリンダブロック１に設けられた圧力調整弁収容室３１
ａと、バルブプレート２及び図示しないガスケットに設
けられ、吸入室１３と圧力調整弁収容室３１ａとを連通
させる連通孔３１ｂとで構成されている。圧力調整弁収
容室３１ａの一端には、連通孔３４ａと弁座３４ｂとを
有するカップリング３４がＯリング３５を介して設けら
れ、カップリング３４の連通孔３４ａを通じてクランク
室８と圧力調整弁収容室３１ａとが連通する。

【００２５】圧力調整弁３２は、圧力調整弁収容室３１
ａ内の圧力に応じて伸縮するベローズ３２ａと、ベロー
ズ３２ａの一端に固定され、連通孔３４ａを開閉するニ
ードル３２ｂと、ベローズ３２ａの他端が固定される台
座３２ｃとで構成されている。台座には２つの小孔３９
が設けられている。

【００２６】前記シャフト５にはシャフト５の回転を斜
板１０に伝達するためのスラストフランジ（回転部材）
４０が固定され、このスラストフランジ４０はスラスト
軸受３３を介してフロントヘッド４の内壁面に支持され
ている。スラストフランジ４０と斜板１０とはリンク機
構４１を介して連結され、斜板１０がシャフト５と直角
な面に対して傾斜可能である。リンク機構４１は斜板１
０の背面に設けられたアーム４２と、アーム４２の端部
に設けられたピン４３と、スラストフランジ４０の突片
部４０ａに設けられ、ピン４３と係合する長孔４４とで
構成されている。

【００２７】斜板１０は、シャフト５に摺動可能に装着
されたヒンジボール９を介して、シャフト５に傾斜かつ
回転可能に装着されている。斜板１０の中心孔には、ヒ
ンジボール９の球面部９ａと対応するヒンジボール受け
面１０ａが設けられている。斜板１０のヒンジボール受
け面１０ａは、ヒンジボール９の球面部９ａに摺動可能
に嵌合している。ヒンジボール９の球面部９ａには互い
に平行な平面部９ｂが設けられているので、外部からヒ
ンジボール９を斜板１０の中心孔に収容できる。

【００２８】ヒンジボール９とスラストフランジ４０と
の間のシャフト５の外周には、巻バネ４５が装着され、
この巻バネ４５によりヒンジボール９がリヤ側へ付勢さ
れている。

【００２９】次に、この可変容量型斜板式圧縮機の作動
を説明する。

【００３０】図示しない車載エンジンの回転動力がシャ
フト５に伝達されると、シャフト５の回転力はスラスト
フランジ４０、ヒンジ機構４１を経て斜板１０に伝達さ
れ、斜板１０が回転する。

【００３１】斜板１０の回転によりシュー１１が斜板１
０上を相対回転するので、斜板１０からの回転力はピス
トン７の直線往復運動に変換される。ピストン７はシリ
ンダボア６内を往復運動し、その結果、シリンダボア６
内の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸
入、圧縮及び吐出が順次行なわれ、斜板１０の傾斜角に
応じた容量の高圧冷媒ガスが吐出される。吸入時、吸入
弁２１が開き、吸入室１３からシリンダボア６内の圧縮
室へ低圧の冷媒が吸入され、吐出時、吐出弁１７が開
き、圧縮室から吐出室１２へ高圧の冷媒が吐出される。

【００３２】熱負荷が小さくなり、吸入室１３の圧力が
低くなると、圧力調整弁収容室３１ａの圧力も低くな
り、ベローズ３２ａが伸長し、ニードル３２ｂが弁座３
４ｂに着座して連通孔３４ａを塞ぎ、クランク室８と吸
入室１３との連通が絶たれる。その結果、圧縮室からク
ランク室８へ漏れたブローバイガスによってクランク室
８内の圧力が上昇し、斜板１０の傾斜角が小さくなり、
これによってピストン７のストローク量が少なくなって
吐出容量が減少する。

【００３３】熱負荷が大きくなり、吸入室１３の圧力が
高くなると、圧力調整弁収容室３１ａの圧力も高くな
り、ベローズ３２ａが収縮し、ニードル３２ｂが弁座３
４ｂから離れ、クランク室８と吸入室１３とが連通す
る。その結果、クランク室８へ漏れたブローバイガスは
連通路３１を通じて吸入室１３へ逃げるので、クランク
室８内の圧力が下降し、斜板１０の傾斜角が大きくな
り、これによってピストン７のストローク量が多くなっ
て吐出容量が増加する。

【００３４】斜板１０の回転中、ピストン７の軸周りの
モーメントが作用し、ピストン７が軸周りに回転しよう
としても、ピストン７のフロント側端面に固定された板
ばね２９の両端部２９ａ，２９ｂがシリンダブロック１
の内壁面１ａにそれぞれ押し当てられているので、ピス
トン７の回転は阻止される。

【００３５】この第１の実施形態の可変容量型斜板式圧
縮機によれば、ピストン７自体に径方向へ突き出た突起
部をもっていないので、ピストン７の製造に際し、ピス
トン用の円柱体として径の大きなものを用意する必要は
なくなり、煩雑な突起部の切削加工が不要になる。

【００３６】また、ピストン７自体に径方向へ突き出た
突起部をもっていないので、切削してコーティングをす
る作業が容易になる。

【００３７】更に、板ばね２９を利用してピストン７の
回転を防ぐようにしたので、鏡面仕上げが不要であり、
高精度の加工が要求されない。

【００３８】図４はこの発明の第２の実施形態に係る可
変容量型斜板式圧縮機のピストンをフロント側から見た
図、図５はピストンの側面図、図６はピストンの板ばね
とシリンダブロックの内壁面との位置関係を示す図であ
る。第２の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機はピスト
ンや板ばね以外の構造は第１の実施形態と同じであるの
で共通する部分の説明は省略する。

【００３９】前述の第１の実施形態では、ピストン７の
フロント側端面に凸部２８を設け、この凸部２８に板ば
ね２９をねじ３０で固定した場合について述べたが、こ
の第２の実施形態では、ピストン５７のロッド部５７ｂ
のフロント側端部１００の幅（ピストン５７の軸方向と
直交する方向幅）をピストン５７の円筒部５７ａの外径
よりも小さくしたので、図４に示すように、ピストン５
７自体に、すなわちピストン５７のロッド部５７ｂに直
接板ばね７９が固定されている。

【００４０】板ばね７９の中間部がロッド部５７ｂのフ
ロント側端部１００の下端部を包囲するようにしてねじ
８０で固定され、板ばね７９の一端部７９ａが時計方向
へ、他端部７９ｂが反時計方向へ曲がっており、両端部
７９ａ，７９ｂは弾性によりシリンダブロック１の内壁
面に押し当てられている。

【００４１】この第２の実施形態によれば、第１の実施
形態と同様の効果を得ることができるとともに、ピスト
ン５７の軸方向長さを小さくすることができるので、圧
縮機の小型化を図ることができる。

【００４２】なお、前述の第２の実施形態では、板ばね
７９の中間部がロッド部５７ｂのフロント側端部１００
の下端部を包囲するようにして固定された場合について
述べたが、これに代え、板ばね７９の中間部をロッド部
５７ｂのフロント側端部１００の上端部にねじで固定す
るようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
の可変容量型斜板式圧縮機によれば、斜板の回転中、ピ
ストンの軸周りのモーメントが作用し、ピストンが回転
しようとしても、ピストンのフロント側端面に固定され
た板ばねの両端部がクランク室の内壁面にそれぞれ押し
当てられているので、ピストンの回転は阻止されるとと
もに、ピストン自体に径方向へ突き出た突起部をもって
いないので、ピストンの製造に際し、ピストン用の円柱
体として径の大きなものを用意する必要はなくなり、煩
雑な突起部の切削加工が不要になる。

【００４４】また、ピストン自体に径方向へ突き出た突
起部をもっていないので、切削してコーティングをする
作業が容易になる。

【００４５】更に、板ばねを利用してピストンの回転を
防ぐようにしたので、鏡面仕上げが不要であり、高精度
の加工が要求されない。

【００４６】請求項２記載の発明の可変容量型斜板式圧
縮機によれば、板ばねの中間部がピストンの一端部を包
囲するようにして固定され、板ばねの両端部がクランク
室の内壁面にそれぞれ押し当てられているので、ピスト
ンの軸方向長さを小さくすることができ、圧縮機の小型
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１の実施形態に係る可変容
量型斜板式圧縮機を示す縦断面図である。

【図２】図２はピストンの斜視図である。

【図３】図３はピストンの板ばねとシリンダブロックの
内壁面との位置関係を示す図である。

【図４】図４はこの発明の第２の実施形態に係る可変容
量型斜板式圧縮機のピストンをフロント側から見た図で
ある。

【図５】図５はピストンの側面図である。

【図６】図６はピストンの板ばねとシリンダブロックの
内壁面との位置関係を示す図である。

【図７】図７はシリンダブロックの端面を示す正面図で
ある。

【図８】図８はピストンの斜視図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック ５ シャフト ６ シリンダボア ７ ピストン ９ 板ばね ９ａ，９ｂ 板ばねの両端部 １０ 斜板 １１ シュー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定され、前記回転軸と一体に
   回転する回転部材と、 前記回転軸に傾斜かつ回転可能に取り付けられ、前記回
   転部材の回転につれて一体に回転する斜板と、 シューを介して前記斜板と係合し、前記斜板の回転につ
   れてシリンダボア内を直線往復運動するピストンとを備
   え、 前記斜板が収容されたクランク室の圧力の変化に応じて
   前記斜板が傾斜角を変え、前記ピストンのストローク量
   が変わる可変容量型斜板式圧縮機において、 前記ピストンの一端部に板ばねが設けられ、 前記板ばねの両端部が、前記クランク室の内壁面に前記
   ピストンの移動方向に摺動可能にそれぞれ押し当てられ
   ていることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記板ばねの中間部が前記ピストンの一
   端部を包囲するようにして固定され、 前記板ばねの両端部が前記クランク室の内壁面にそれぞ
   れ押し当てられていることを特徴とする請求項１記載の
   可変容量型斜板式圧縮機。