JPH0960584A - 可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプールと駆動シャフト及びシリンダブロッ
クとの摺動が安定で、しかも簡素な軸受構造により安価
な可変容量圧縮機を提供する。 【解決手段】 スプール３１を、１５０℃以上の熱変形
温度を有する合成樹脂、例えばポリイミド系の原材料を
ベースとした樹脂材料を用いて射出成形等により形成す
る。前記樹脂材料中には、グラファイト等の固体潤滑
材、および炭素繊維等の充填材を混在させて、前記スプ
ール３１の耐熱性、強度、摺動性および耐摩耗性を向上
させる。そして、駆動シャフト１６の後端側をスプール
３１のみを介してシリンダブロック１１に支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両空調装
置に使用される可変容量圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機においては、駆動シャフ
トと一体回転可能かつ傾動可能に挿着されたカム板の回
転によって、複数のピストンがシリンダブロックに形成
されたシリンダボア内を往復動する。このような可変容
量圧縮機として、前記駆動シャフトの後端部とシリンダ
ブロックとの間にスプールが介在されたものが知られて
いる。このスプールと駆動シャフトとの間には、例えば
ニードル転がり軸受あるいは円筒状のレースからなる滑
り軸受等が介在されて、該駆動シャフトが該シリンダブ
ロックに対して相対回転可能なものとなっている。

【０００３】又、前記の可変容量圧縮機としては、例え
ば片頭斜板式のもの、両頭斜板式のもの等が知られてい
る。前記の片頭斜板式の可変容量圧縮機においては、例
えば前記ピストンの前後面の差圧によって、カム板とし
ての斜板の傾角を変更して圧縮容量を変更するものが挙
げられる。この場合、前記スプールは、斜板の傾角の変
更に連動する構成となっている。この構成を有するもの
として、後述するクラッチレス可変容量圧縮機が挙げら
れる。

【０００４】一方、両頭斜板式の可変容量圧縮機におい
ては、例えばケーシングの一部を構成するリヤハウジン
グに容量制御室を有し、その容量制御室の圧力を冷房負
荷に応じて制御し、斜板の傾角を変更して圧縮容量を変
更するものが挙げられる。この場合、該容量制御室内の
圧力に応じて摺動制御体及びスプールが移動され、その
移動が斜板に伝達されて、斜板の傾角が変更される。

【０００５】又、前記スプールは、シリンダブロックの
内周面との間を摺接しながら移動する。ここで、従来の
スプールは鉄系あるいはアルミニウム系等の金属材料に
より形成されている。一方、シリンダブロックは、アル
ミニウム合金等で形成されている。このため、この部分
に潤滑不足が生じると、焼き付き等の不具合が生じるお
それがある。この不具合を解決するために、スプールに
安定した摺動性を付与するためのコーティング、例えば
フッ素樹脂コーティング等の表面処理を行う構成も知ら
れている。

【０００６】特に、駆動シャフトが外部動力源と常時作
動連結されているクラッチレス可変容量圧縮機において
は、低冷房負荷状態においても圧縮機が最小吐出容量で
運転される。この状態では、外部冷媒回路と連通する吸
入通路の開口部がスプールの後端の遮断面により当接掩
覆されることによって、最小容量運転時における外部冷
媒回路からの冷媒ガスの導入が遮断される。ここで、前
記の掩覆部がシール不足となると、外部冷媒回路と圧縮
機内部との遮断が不十分となり、冷媒ガスとともに潤滑
油が外部冷媒回路に持ち出されるため、圧縮機内部の潤
滑油量が不足するおそれがある。このため、該スプール
の遮断面のシール性を確保するためにも、前記フッ素樹
脂コーティングが不可欠なものとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の可変
容量圧縮機においては、スプールと駆動シャフトとの間
に例えばニードル軸受等転がり軸受、あるいは例えば円
筒状のレースからなる滑り軸受等の別体の軸受部材が介
在されている。これらの軸受部材は、高価なものである
とともに、これら軸受のために部品点数が増して圧縮機
の構成が複雑化しているという問題があった。又、前記
のように、該スプールは、その摺動性及び後端の遮断面
のシール性確保のため、高価な表面処理を必要とするも
のであった。このため、圧縮機の製作コストの高騰を招
いていた。

【０００８】本発明の目的としては、スプールと駆動シ
ャフト及びシリンダブロックとの摺動が安定で、しかも
簡素な軸受構造により安価な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】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、スプールを１５０℃以上の熱
変形温度を有する合成樹脂で一体形成したものである。

【００１０】請求項２の発明では、請求項１に記載の発
明において、スプールを２００℃以上の熱変形温度を有
する合成樹脂で形成したものである。請求項３の発明で
は、請求項１又は２に記載の発明において、駆動シャフ
トの後端部を、前記スプールのみを介してシリンダブロ
ックに貫設されたスプールの収容孔の内周面で支持する
ようにしたものである。

【００１１】請求項４の発明では、請求項１〜３のいず
れかに記載の発明において、スプール及び駆動シャフト
の摺動面の少なくとも一方には潤滑油供給溝を設けたも
のである。

【００１２】請求項５の発明では、請求項１〜４のいず
れかに記載の発明において、スプールは固体潤滑剤を含
有するものである。請求項６の発明では、請求項１〜５
のいずれかに記載の発明において、スプールは補強のた
めの充填材を含有するものである。

【００１３】請求項７の発明では、請求項１〜６のいず
れかに記載の発明において、圧縮機は、外部駆動源と駆
動シャフトとが常時作動連結されているクラッチレス圧
縮機としたものである。

【００１４】従って、請求項１の発明によれば、スプー
ルを１５０℃以上の熱変形温度を有する合成樹脂で形成
したことにより、スプール後端の遮断面のシール性が確
保されるとともに、コーティング等の表面処理を行うこ
となく、該スプールの摺動性が向上される。このため、
該スプールが滑り軸受を構成し、駆動シャフトを該スプ
ールによって別体の軸受部材を介することなく直接支持
することができる。又、スプールとシリンダブロックと
の間の焼き付きが防止される。また、該スプールが１５
０℃以上の熱変形温度を有するため、該スプールの周辺
環境温度を考慮しても該スプールが熱変形を生じる心配
はほとんどない。

【００１５】請求項２の発明によれば、前記スプールの
耐熱性がさらに向上するため、スプールが熱変形を生じ
る心配は更に少なくなる。請求項３の発明によれば、駆
動シャフトがスプールのみを介して、シリンダブロック
に支持されるため、駆動シャフトの軸受構造が簡素化さ
れる。このため、従来の圧縮機に比べて部品点数が削減
される。そして、圧縮機の組み付けにおいて従来必要で
あった、転がり軸受の圧入あるいは滑り軸受の嵌挿等の
作業が不要となる。

【００１６】請求項４の発明によれば、駆動シャフトと
スプールの内周面との間に、確実に潤滑油が供給、保持
されて、安定した潤滑油膜が形成される。このため、こ
の潤滑油膜が動圧軸受となって、シリンダブロックに対
する駆動シャフトの相対回転が滑らかなものとなる。

【００１７】請求項５の発明によれば、スプールと駆動
シャフト及びシリンダブロックとの摺動面での摺動性が
さらに向上する。請求項６の発明によれば、スプールの
強度、耐摩耗性及び耐熱性がさらに向上する。

【００１８】請求項７の発明によれば、樹脂製のスプー
ルはそれ自身が弾性を有している。このため、駆動シャ
フトが外部動力源と常時作動連結されているクラッチレ
ス可変容量圧縮機においても、スプール後端の遮断面の
シール性が向上される。そして、圧縮機内の外部冷媒回
路との遮断を確実に行うことができて、最小容量状態が
確実に保持され、圧縮機内部の潤滑が良好に保たれる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、本発明を具体化した第１の実
施形態について図１に基づいて説明する。

【００２０】ケーシングの一部を構成するフロントハウ
ジング１２は、シリンダブロック１１の前端に接合され
ている。ケーシングの一部を構成するリヤハウジング１
３は、シリンダブロック１１の後端に弁板１４を介して
接合されている。クランク室１５は、フロントハウジン
グ１２とシリンダブロック１１との間に区画形成されて
いる。駆動シャフト１６は、クランク室１５内を通るよ
うに、フロントハウジング１２とシリンダブロック１１
との間に架設支持されている。駆動シャフト１６の前端
は、クランク室１５から外部へ突出しており、プーリ１
７がこの突出端部に止着されている。プーリ１７は、ベ
ルト１８を介して図示しない車両エンジンに電磁クラッ
チを介することなく直結されている。即ち、本実施形態
の圧縮機は、クラッチレスタイプである。プーリ１７
は、アンギュラベアリング１９を介してフロントハウジ
ング１２に支持されている。プーリ１７に作用するスラ
スト方向の荷重およびラジアル方向の荷重は、アンギュ
ラベアリング１９を介してフロントハウジング１２で受
け止められる。

【００２１】リップシール２０は、駆動シャフト１６の
前端部とフロントハウジング１２との間に介在されてい
る。リップシール２０はクランク室１５内の圧力洩れを
防止する。

【００２２】回転支持体２２は、駆動シャフト１６に一
体回転可能に止着されるとともに、スラストベアリング
４９を介してフロントハウジング１２の内壁面に支持さ
れている。カム板としての斜板２３は、駆動シャフト１
６にその軸線方向へスライド可能かつ傾動可能に支持さ
れている。球状連結体２４は、連結片２８を介して斜板
２３に止着されている。支持アーム２５は、回転支持体
２２に突設されており、その先端部にはガイド孔２６が
形成されている。そのガイド孔２６には、前記球状連結
体２４がスライド可能に嵌入されている。支持アーム２
５と球状連結体２４との連係により、斜板２３が駆動シ
ャフト１６と一体的に回転可能になる。又、ガイド孔２
６と球状連結体２４とのスライドガイド関係により、斜
板２３の傾動が案内される。

【００２３】傾角減少ばね２７は、回転支持体２２と斜
板２３との間に介在されており、斜板２３をその傾角を
減少する方向へ付勢する。斜板２３の最大傾角は、回転
支持体２２の傾角規制突部２９と斜板２３との当接によ
って規制される。

【００２４】収容孔３０は、シリンダブロック１１の中
心部に貫設されている。この収容孔３０の内部には、筒
状のスプール３１がスライド可能に収容されている。こ
こで、該スプール３１は、１５０℃以上の熱変形温度を
有する合成樹脂、例えばポリイミド系の原材料をベース
とした樹脂材料を用いて、例えば射出成形等により形成
されている。しかも、該スプール３１には、その摺動性
を高めるための例えばグラファイト等の固体潤滑剤と、
強度を高めるための例えば炭素繊維等の充填材とが混入
されている。該スプール３１の周辺温度は１５０℃以下
であり、該スプール３１と収容孔３０との摺動等による
スプール３１の温度上昇を考慮しても、スプール３１が
１５０℃以上の熱変形温度を有していれば、熱変形の生
じる心配はほとんどない。

【００２５】吸入通路開放ばね３２は、該スプール３１
の大径部３１ａと小径部３１ｂとの間の段差と収容孔３
０の端面との間に介在され、スプール３１を斜板２３側
へ付勢している。駆動シャフト１６の後端部は、スプー
ル３１の内部に挿入されるとともに、スプール３１のみ
を介してシリンダブロック１１の収容孔３０の内周面で
支持されている。又、該スプール３１の内周面の駆動シ
ャフト１６との摺動面には、駆動シャフト１６の軸線方
向に延びる複数の潤滑油供給溝３３が、所定の間隔をお
いて設けられている。

【００２６】スラストベアリング３８は、斜板２３とス
プール３１との間の駆動シャフト１６上にスライド可能
に支持されている。このため、斜板２３がスプール３１
側へ移動されると、その移動がスラストベアリング３８
を介してスプール３１に伝達される。この際、斜板２３
の回転は、スラストベアリング３８の存在によってスプ
ール３１へはほとんど伝達されない。そして、スプール
３１が吸入通路開放ばね３２のばね力に抗して収容孔３
０の内端の位置決め面３６側へ移動し、スプール３１の
後端の遮断面３７が位置決め面３６に当接する。

【００２７】吸入通路３５は、リヤハウジング１３の中
心部に形成され、収容孔３０に連通している。前記のよ
うに、スプール３１の後端の遮断面３７と位置決め面３
６とが当接した状態では、吸入通路３５の収容孔３０側
開口部が掩覆される。

【００２８】シリンダボア３９は、シリンダブロック１
１に貫設されており、片頭ピストン４０がシリンダボア
３９内に収容されている。斜板２３の回転運動はシュー
４１を介して片頭ピストン４０の前後往復運動に変換さ
れ、片頭ピストン４０がシリンダボア３９内を前後へ往
復摺動する。

【００２９】吸入室４２及び吐出室４５は、リヤハウジ
ング１３内に区画形成されている。吸入ポート４３及び
吐出ポート４６は弁板１４に貫設されており、その吸入
ポート４３及び吐出ポート４６をそれぞれ開閉可能に、
吸入弁４４及び吐出弁４７が設けられている。吸入室４
２内の冷媒ガスは、片頭ピストン４０の復動動作により
吸入ポート４３から吸入弁４４を押し退けてシリンダボ
ア３９内へ流入する。シリンダボア３９内へ流入した冷
媒ガスは、片頭ピストン４０の往動動作により圧縮され
た後、吐出ポート４６から吐出弁４７を押し退けて吐出
室４５へ吐出される。吐出弁４７はリテーナ形成プレー
トのリテーナ４８に当接して、その開度が規制される。

【００３０】このような圧縮動作によって生じる圧縮反
力は、片頭ピストン４０、シュー４１、斜板２３、球状
連結体２４、回転支持体２２、スラストベアリング４９
を介してフロントハウジング１２の内壁面で受け止られ
る。

【００３１】通口５０は、収容孔３０を介して吸入室４
２と吸入通路３５とを連通している。前記のように、ス
プール３１が位置決め面３６に当接すると、通口５０は
吸入通路３５から遮断される。駆動シャフト１６内に
は、通路５１が形成されている。その通路５１の入口５
２はリップシール２０付近でクランク室１５に開口して
おり、通路５１の出口はスプール３１の内部に開口して
いる。放圧通口５３は、スプール３１の後端部に貫設さ
れており、スプール３１の内部と収容孔３０とを連通し
ている。

【００３２】吐出室４５とクランク室１５とは、圧力供
給通路５４で接続されている。電磁開閉弁５５は、圧力
供給通路５４上に介在されている。この電磁開閉弁５５
のソレノイド５６の励磁により、弁体５７が弁孔５８を
閉鎖する。ソレノイド５６が消磁すれば、弁体５７が弁
孔５８を開く。即ち、電磁開閉弁５５は吐出室４５とク
ランク室１５とを接続する圧力供給通路５４を開閉す
る。

【００３３】吸入室４２へ冷媒ガスを導入する入口とな
る吸入通路３５と、吐出室４５から冷媒ガスを排出する
排出口５９とは、外部冷媒回路６０で接続されている。
凝縮器６１、膨張弁６２及び蒸発器６３は、外部冷媒回
路６０上に介在されている。膨張弁６２は、蒸発器６１
の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する
温度式自動膨張弁である。温度センサ６４は蒸発器６３
の近傍に設置されており、蒸発器６３における温度を検
出する。この検出温度情報は、制御コンピュータＣに送
られる。制御コンピュータＣは、前記検出温度情報に基
づいて前記ソレノイド５６を励消磁制御する。

【００３４】図１の状態では、ソレノイド５６は励磁状
態にあり、圧力供給通路５４は閉じられている。従っ
て、吐出室４５からクランク室１５への高圧冷媒ガスの
供給は行われない。この状態では、クランク室１５内の
冷媒ガスが通路５１及び放圧通口５３を介して吸入室４
２に流出するため、クランク室１５内の圧力は比較的低
い状態に保たれる。そのため、斜板２３は、吸入通路開
放ばね３２のばね力が作用して、傾角減少ばね２７のば
ね力に抗して傾角増大方向へ付勢される。斜板２３の最
大傾角は、回転支持体２２の傾角規制突部２９と斜板２
３との当接によって規制される。斜板２３の傾角は最大
傾角に保持され、吐出容量は最大となる。

【００３５】冷房負荷が小さくなった状態で斜板２３が
最大傾角を維持して吐出作用が行われると、蒸発器６３
における温度がフロスト発生をもたらす温度に近づくよ
うに低下してゆく。温度センサ６４は、蒸発器６３にお
ける検出温度情報を制御コンピュータＣに送っており、
検出温度が設定温度以下になると制御コンピュータＣは
ソレノイド５６の消磁を指令する。ソレノイド５６が消
磁されると圧力供給通路５４が開き、吐出室４５とクラ
ンク室１５とが連通する。従って、吐出室４５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１５へ
供給され、クランク室１５内の圧力が高くなる。そし
て、クランク室１５内の圧力上昇により斜板２３の傾角
が最小傾角へ移行する。又、空調装置作動スイッチ６５
のＯＦＦ信号に基づいて制御コンピュータＣがソレノイ
ド５６を消磁し、この消磁により斜板２３が最小傾角へ
移行する。

【００３６】斜板２３が最小傾角側に移動すると、スプ
ール３１が位置決め面３６側に移動する。そのため、吸
入室４２からシリンダボア３９内へ吸入される冷媒ガス
量も減少して、吐出容量が減少する。スプール３１が位
置決め面３６に当接すると、吸入通路３５における通過
断面積が零となり、外部冷媒回路６０から吸入室４２へ
の冷媒ガス流入が阻止される。従って、斜板２３の最小
傾角は、スプール３１と位置決め面３６との当接によっ
て規制される。

【００３７】ここで、斜板２３の最小傾角は０°より僅
かに大きく設定されてため、この状態においてもシリン
ダボア３９から吐出室４５への冷媒ガスの吐出は行われ
ている。シリンダボア３９から吐出室４５へ吐出された
冷媒ガスは、圧力供給通路５４を通ってクランク室１５
へ流入する。クランク室１５内の冷媒ガスは、通路５
１、収容孔３０及び放圧通口５３からなる放圧通路を通
って吸入室４２へ流入する。吸入室４２内の冷媒ガス
は、シリンダボア３９内へ吸入されて吐出室４５へ吐出
される。即ち、斜板傾角が最小の状態では、吐出圧領域
である吐出室４５、圧力供給通路５４、クランク室１
５、通路５１、放圧通口５３、吸入圧領域である収容孔
３０、吸入圧領域である吸入室４２、シリンダボア３９
を経由する第１の循環通路と、前記通路５１の代わりに
スプール３１の潤滑油供給溝３３を経由する第２の循環
通路とが圧縮機内にできている。そして、冷媒ガスは前
記循環通路を循環するとともに、これらの循環通路を循
環する循環冷媒ガス中に分散された潤滑油によって、圧
縮機内の各回転部、摺動部の潤滑がなされる。又、これ
らの循環通路は、前記圧縮動作に伴ってシリンダボア３
９と片頭ピストン４０との間隙からクランク室１５内に
侵入する高温高圧のブローバイガスを吸入圧領域に還流
する抽気通路ともなっている。

【００３８】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、スプール３１が、１５０℃以上の熱変形温度を有す
る合成樹脂、例えばポリイミド系の原材料をベースとし
た樹脂材料を用いて形成されている。又、該樹脂材料に
は、充填材として例えば炭素繊維等が混入されている。
このため、スプール３１は耐熱性に加えて強度が高めら
れている。その結果、高温、高圧雰囲気下のクランク室
１５においても、スプール３１の変形や劣化等が生じる
ことがない。

【００３９】又、スプール３１は、例えばポリイミド系
の原材料をベースとした樹脂材料で形成したため、従来
の金属製のスプールに比べて、摺動性の高いものとなっ
ている。しかも、樹脂材料中にはその摺動性を高める例
えばグラファイト等の固体潤滑剤が混入されており、摺
動性及び耐摩耗性がさらに高められている。このため、
該スプール３１が自己潤滑性の滑り軸受を構成し、転が
り軸受等の別体の軸受部材を介することなく、駆動シャ
フト１６を該スプール３１によって直接支持することが
できる。又、スプール３１とシリンダブロック１１ある
いは駆動シャフト１６との摺動による摩耗も抑制できる
とともに、スプール３１とシリンダブロック１１との間
の焼き付きが防止される。

【００４０】さらに、駆動シャフト１６の後端部が、ス
プール３１により直接支持される構成となっている。こ
のため、駆動シャフト１６の後端側とスプール３１の内
周面との間に、転がり軸受を圧入したり、例えば円筒状
の滑り軸受を嵌挿したりする必要がない。つまり、駆動
シャフト１６の後端部の軸受構造を簡素化できて、従来
の圧縮機に比べて部品点数及び組み付け時の作業工程数
が削減される。従って、圧縮機を安価なものとすること
ができる。

【００４１】加えて、該スプール３１の内周面には、複
数の潤滑油供給溝３３が形成されている。しかも、該潤
滑油供給溝３３は、ブローバイガスの抽気通路及び最小
容量運転時の冷媒ガス循環通路の一部を構成している。
このため、駆動シャフト１６とスプール３１の内周面と
の間に、確実に冷媒ガス流中の潤滑油が供給、保持され
て、安定した潤滑油膜が形成される。このため、この潤
滑油膜が動圧軸受となって、シリンダブロック１１に対
する駆動シャフト１６の相対回転が滑らかなものとな
る。

【００４２】一般に、駆動シャフト１６が外部動力源と
常時作動連結されているクラッチレス可変容量圧縮機で
は、冷房負荷の無い状態においても圧縮機が最小吐出容
量で運転される。この状態では、ソレノイド５６の消磁
により圧力供給通路５４が開放され、吐出室４５内の高
圧冷媒ガスがクランク室１５内に導入されるため、片頭
ピストン４０を介した吸入室４２との差圧により斜板２
３が傾角減少方向に移動し、これに連動してスプール３
１が後方に移動し、スプール３１の後端の遮断面３７が
位置決め面３６に当接される。そして、前記吸入通路３
５の開口部が前記遮断面３７により掩覆されることによ
って外部冷媒回路６０と吸入室４２とが遮断されて、外
部冷媒回路６０からの冷媒ガスの導入が遮断される。こ
こで、前記の掩覆部がシール不足となると、外部冷媒回
路６０と圧縮機内部との遮断が不十分となり、冷媒ガス
とともに潤滑油が外部冷媒回路６０に持ち出されるた
め、圧縮機内部の潤滑油量が不足するおそれがある。

【００４３】しかしながら、本実施形態の合成樹脂製の
スプール３１は、それ自身が弾性を有しているため、ス
プール３１の遮断面３７のシール性が向上されている。
このため、該遮断面３７のシール性を向上するための表
面処理を別途行うことなく、圧縮機内部と外部冷媒回路
６０との遮断を確実に行うことができて、最小容量状態
での圧縮機内部の潤滑が安定化される。

【００４４】この実施形態においては、圧縮機が電磁ク
ラッチを介して車両エンジンに連結されていてもよい。
例えば、空調装置作動スイッチ６５のＯＮ、ＯＦＦのみ
に基づいて電磁クラッチの断続が行われ、単に冷房負荷
が無くなった場合においては、この実施形態の最小容量
運転を行うタイプの圧縮機も存在し得るからである。

【００４５】（第２の実施形態）以下、本発明を両頭斜
板式可変容量圧縮機において具体化した第２の実施形態
について、図２に基づいて前記第１の実施形態と異なる
点を中心に説明する。

【００４６】前後一対をなすシリンダブロック７１、７
２の内部中央には、クランク室１５が形成され、前後両
端面にはフロントハウジング７３及びリヤハウジング７
４が接合固定されている。シリンダブロック７１、７２
には、クランク室１５のフロント側及びリヤ側の対向す
る位置に複数組のシリンダボア３９が形成され、両シリ
ンダボア３９には、両頭ピストン７５が往復動可能に収
容されている。シリンダブロック７１、７２には、フロ
ント軸部７７と、リヤ軸部７８と、両者の間に形成され
た連結部７９とからなる駆動シャフト７６が回転可能に
支持されている。前記連結部７９には、長孔状のガイド
孔８０が形成されている。

【００４７】リヤ側のシリンダブロック７２には、スプ
ール７０が駆動シャフト７６の軸線方向に沿って移動可
能に配設されている。前記駆動シャフト７６のフロント
軸部７７は、ラジアルベアリング８１及びスラストベア
リング８２を介してフロント側のシリンダブロック７１
に支持されている。前記駆動シャフト７６のリヤ軸部７
８は、前記スプール７０に回転可能に支持されたスライ
ダ８３に摺動可能に嵌挿されている。又、スプール７０
とスライダ８３との間には、スラストベアリング３８が
介装されている。

【００４８】クランク室１５内に突出したスライダ８３
の前端両側には、一対の軸ピン８４がリヤ軸部７８と直
交する状態で突設されている。斜板支持体８５は、この
軸ピン８４を介してスライダ８３に対して傾動可能に支
持されている。斜板支持体８５の外周後縁にはカム板と
しての斜板８６が嵌合固定され、前側には嵌合孔８７を
有する一対の嵌合片８８（片側のみ図示）が突設されて
いる。両嵌合片８８は、前記駆動シャフト７６の連結部
７９に挟持するとともに、嵌合孔８７を貫通するガイド
ピン８９が前記ガイド孔８０に嵌合する。これにより、
駆動シャフト７６の回転が斜板支持体８５を介して斜板
８６に伝達されて、シュー４１を介して両頭ピストン７
５の前後方向への往復摺動に変換される。又、ガイドピ
ン８９とガイド孔８０との係合により、スライダ８３の
軸線方向への摺動変位に応じて斜板８６の傾角が変更可
能なものとなる。

【００４９】前後両ハウジング７３、７４内には、吸入
室９１、９２及び吐出室９３、９４が形成され、両吐出
室９３、９４は図示しない吐出口を介して外部冷却回路
に接続されている。両吸入室９１、９２は吸入通路９０
を介してクランク室１５に連通されており、さらにクラ
ンク室１５は図示しない吸入口を介して外部冷媒回路に
接続されている。リヤ側吸入室９４の後部側には、制御
圧室９５が形成されており、該制御圧室９５内には、摺
動制御体９６が前記スプール７０と当接する状態で前後
方向に摺動可能に嵌入されている。

【００５０】該制御圧室９５は、前記吸入室９２に連通
されているとともに、管路９７を介して容量制御弁９８
の出力ポート９９に接続されている。この容量制御弁９
８の第１、第２の入力ポート１００、１０１は、それぞ
れ管路１０２、１０３を介してリヤ側吐出室９４及びク
ランク室１５に接続されている。そして、制御圧室９５
が、冷房負荷に応じて容量制御弁９８の弁体１０４の移
動により吐出圧相当の高圧または吸入圧相当の低圧に切
り換え制御される。

【００５１】即ち、高冷房負荷時には、容量制御弁９８
の作動により、制御圧室９５内がリヤ側の吐出室９４と
連通されて高圧雰囲気となる。そして、前記摺動制御体
９６がスプール７０、スライダ８３とともに斜板８６の
傾角を増大する方向に移動して、斜板８６が図１に示す
最大容量位置に配置される。

【００５２】一方、低冷房負荷時には、容量制御弁９８
の作動により、制御圧室９５内がクランク室１５と連通
されて低圧雰囲気となる。そして、前記摺動制御体９６
がスプール７０、スライダ８３とともに図１において右
側、即ち斜板８６の傾角を減少する方向に移動して、斜
板８６が最小容量位置に配置される。このように、制御
圧室９５内の圧力が変動すると、斜板８６の傾角が変更
され、ピストン７５のストロークが変更されて、圧縮機
の吐出容量が調整される。

【００５３】以上のように構成した場合、両頭斜板式可
変容量圧縮機において、スプール７０が自己潤滑性を有
する合成樹脂材料で形成されている。従って、前記第１
の実施形態の片頭斜板式可変容量圧縮機と同様に、スプ
ール７０と駆動シャフト７６及びリヤ側のシリンダブロ
ック７２との間の摺動性が損なわれることがない。そし
て、駆動シャフト７６の後端側の軸受構造を簡素化する
ことができて、圧縮機を安価なものとすることができ
る。

【００５４】尚、この発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、各部の構成を例えば以下のように変更
して具体化することも可能である。 （１） 前記スプール３１、７０を、例えばポリアミド
イミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン、芳香族ポリアミド、ポリアリレート、ポリベンゾイ
ミダゾール、ポリオキシベンゾチアゾール、ポリオキシ
テトラフルオロエチレン−六フッ化プロピレン共重合樹
脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルビニルエーテル共重合樹脂、熱溶融型液
晶ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂で形成
すること。

【００５５】（２） 前記スプール３１、７０を、ポリ
テトラフルオロエチレンにより常温下での圧縮成形後、
焼成して形成すること。 （３） 前記スプール３１、７０に、摺動性を向上させ
るための潤滑剤として、例えば二硫化モリブデン、二硫
化タングステン、フッ化グラファイト、ポリテトラフル
オロエチレン、フッ化カルシウム等を含有させること。

【００５６】（４） 前記スプール３１、７０に、補強
のための充填材として、例えばガラス繊維、アラミド繊
維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、炭化ケイ素ウィス
カ、チタン酸化カリウムウィスカ等を含有させること。

【００５７】（５） 前記駆動シャフト１６、７６のス
プール３１、７０との摺動部に潤滑油供給溝３３を設け
ること。 （６） 前記スプール３１、７０を２００℃以上の熱変
形温度を有する合成樹脂で形成すること。

【００５８】また、前記実施形態から把握される技術的
思想について以下に記載する。 （１） １５０℃以上の熱変形温度を有する合成樹脂
が、好ましくはポリイミド又はポリアミドイミドである
請求項１に記載の片側ピストン式可変容量圧縮機。

【００５９】このように構成すれば、ピストンの耐熱
性、強度を充分確保できるとともに、ピストンの成形を
容易なものとすることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、スプールを１５０℃以上の熱変形温度を有する
合成樹脂で一体形成しているため、スプールの耐熱性が
問題となることなく、該スプールの摺動性が向上され
る。このため、駆動シャフトを該スプールで直接支持す
ることができるとともに、スプールとシリンダブロック
との間の焼き付きが防止される。また、スプールのシー
ル性が確保される。

【００６１】請求項２の発明によれば、スプールを２０
０℃以上の熱変形温度を有する合成樹脂で形成している
ため、スプールの耐熱性がさらに向上する。請求項３の
発明によれば、駆動シャフトの軸受構造が簡素化され
て、従来の圧縮機に比べて部品点数及び組み付け時の作
業工数を削減することができる。従って、圧縮機を安価
なものとすることができる。

【００６２】請求項４の発明によれば、駆動シャフトと
スプールの内周面との間に安定した潤滑油膜が形成さ
れ、この潤滑油膜が動圧軸受となって、シリンダブロッ
クに対する駆動シャフトの相対回転が滑らかなものとな
る。

【００６３】請求項５の発明によれば、スプールは固体
潤滑剤を含有して形成しているため、スプールと駆動シ
ャフト及びシリンダブロックとの摺動面での摺動性がさ
らに向上する。

【００６４】請求項６の発明によれば、スプールは補強
のための充填材を含有して形成しているため、スプール
の強度、耐摩耗性および耐熱性がさらに向上する。請求
項７の発明によれば、スプールの後端の遮断面のシール
性を別途表面処理することなしに向上することができ
る。このため、最小容量運転時の圧縮機内部と外部冷媒
回路との遮断が確保されて、最小容量運転時の圧縮機内
部の潤滑が不足することがない。従って、外部駆動源と
駆動シャフトとが常時作動連結されているクラッチレス
圧縮機に好適であるとともに、製作コストを削減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の可変容量圧縮機全体を示す
側断面図。

【図２】 第２の実施形態の可変容量圧縮機全体を示す
側断面図。

【符号の説明】

１１、７１、７２…シリンダブロック、１２、７３…ケ
ーシングの一部を構成するフロントハウジング、１３、
７４…ケーシングの一部を構成するリヤハウジング、１
５…クランク室、１６、７６…駆動シャフト、２３、８
６…カム板としての斜板、３０…収容孔、３１、７０…
スプール、３３…潤滑油供給溝、３９…シリンダボア、
４０…ピストンとしての片頭ピストン、７５…ピストン
としての両頭ピストン。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンを往復動可能に収納する複数の
   シリンダボアをケーシングのシリンダブロックに形成す
   るとともに、そのケーシングにはクランク室を形成し、
   ケーシングと該ケーシングの後部側に収容されたスプー
   ルとの間に駆動シャフトを回転可能に支持し、その駆動
   シャフトにはカム板を一体回転可能に挿着し、カム板の
   回転によりピストンを往復動させて冷媒ガスを圧縮する
   とともに、前記スプールの移動と前記カム板の傾角の変
   更が連動して行われるように構成された可変容量圧縮機
   において、 前記スプールを１５０℃以上の熱変形温度を有する合成
   樹脂で一体形成した可変容量圧縮機。
2. 【請求項２】 前記スプールを２００℃以上の熱変形温
   度を有する合成樹脂で形成した請求項１に記載の可変容
   量圧縮機。
3. 【請求項３】 前記駆動シャフトの後端部を、前記スプ
   ールのみを介してシリンダブロックに貫設されたスプー
   ルの収容孔の内周面で支持するようにした請求項１又は
   ２に記載の可変容量圧縮機。
4. 【請求項４】 前記スプール及び前記駆動シャフトの摺
   動面の少なくとも一方には潤滑油供給溝を設けた請求項
   １〜３のいずれかに記載の可変容量圧縮機。
5. 【請求項５】 前記スプールは固体潤滑剤を含有する請
   求項１〜４のいずれかに記載の可変容量圧縮機。
6. 【請求項６】 前記スプールは補強のための充填材を含
   有する請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量圧縮
   機。
7. 【請求項７】 前記圧縮機は、外部駆動源と駆動シャフ
   トとが常時作動連結されているクラッチレス可変容量圧
   縮機である請求項１〜６のいずれかに記載の可変容量圧
   縮機。