JPS6123390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は可変容量コンプレツサーに関する。

本発明はスウオツシユプレートが駆動軸の軸線
の廻りに枢動されてストロークの長さを変化する
如き型式の回転ウオツブルプレート即ちスウオツ
シユプレートコンプレツサーの分野に属する。

従来技術 従来技術に於て、1975年１月21日にロバートそ
の他に附与された米国特許第3861829号明細書に
クランクケース圧力が駆動軸の軸線に対して相対
的にスウオツシユプレートの傾斜を変化させる如
く制御されるコンプレツサーが記載されている。
この米国特許に於てはスウオツシユプレートは軸
線から間隔をおかれた点で枢支されていて、最小
容量位置で実質的に零のすきま容積（zero
clearance volume）となされるようになつてい
る。

併しながら、前述のような米国特許第3861829
号に記載されたコンプレツサーに於ては、スウオ
ツシユプレートを同心的に回転可能に支持すると
共に、駆動軸から離隔した位置で駆動軸と共に回
転する反動板に対してピン−リンク装置によつて
枢動連結され、且つ駆動軸内にて軸線方向に移動
可能のクロスピンによつて直径部分を枢支されて
クロスピンが軸線方向に移動することによつて傾
斜角度が調節され得るようになされたバランスリ
ング支持板の傾斜角度をピストンの最大及び最小
ストロークの間で変化させてピストンストローク
を制御するようになつていて、その為にスウオツ
シユプレート及びバランスリング支持板の傾斜角
度がピストンの最大及び最小ストロークの間で変
化される時に前記ピン−リング装置が揺動するこ
とによつてピストンの上死点位置が例えば0.51−
0.64mm（0.020−0.025in）も真の上死点位置から
変動し、従つてピストンシリンダーの隙間容積
（シリンダー底面とピストンの上死点との間の距
離によつて形成されるシリンダー内の容積）が大
きく変動するのである。併しながらコンプレツサ
ーに於ては、その能率を向上させ、必要な動力を
節減させる為にピストンの上死点位置とシリンダ
ー底面との間の間隔は例えば0.076−0.127mm
（0.003−0.005in）のように極めて小さい値になさ
れているので、前述したようにストロークを調節
する時に上死点位置が0.51−0.64mm（0.020−
0.025in）も変動することはコンプレツサーに於
ては能率の低下及び動力の損失上致命的な欠点と
なるのである。このようなすきま容積の変動は実
用上２％まで許容可能であるとされている。併し
ながら上述のように前述の特許のコンプレツサー
に於ては２％よりも遥かに大であつてコンプレツ
サーの性能を大幅に劣下させるのである。前述の
ように米国特許第3861829号のコンプレツサーに
於ては、スウオツシユプレートが駆動軸の軸線に
垂直な位置（零ストローク位置）から垂直面に対
して最大角度に傾斜された他の位置（全ストロー
ク位置）にピン−リンク装置によつて動き得るよ
うに枢動されるのでコンプレツサーの性能を大幅
に劣下させるのである。この米国特許のコンプレ
ツサーの制御はクランクケース内の圧力を変化さ
せることによつて得られ、この圧力は通常ピスト
ンを側路即ち迂回する蒸気の結果として蓄積され
るのである。スウオツシユプレートの位置はこれ
に働く総ての力の合成によつて決定される。１組
の力が夫々のピストンの下側に働くクランクケー
ス圧力によつて生ぜしめられ、クランクケース圧
力を単に変化させることによつて全ストローク及
び零ストローク位置の間のスウオツシユプレート
の何れの中間位置も得られる。

発明の目的 本発明は、上述の米国特許の若干の特徴を組込
んでいるが、コンプレツサーの容量の制御機構と
してピン−リンク装置に代えて後述するようにカ
ム装置を採用し、ピン−リンク装置による前述の
欠点を確実に排除した著しく性能の良好な、簡単
化された可変容量スウオツシユプレートコンプレ
ツサーを提供することよ目的とする。

発明の概要 本発明に於てはスウオツシユプレートは回転可
能の駆動板上に担持され、この駆動板自体は又駆
動軸を通つて伸長する軸線方向に滑動可能のクロ
スピン上に支持されている。このクロスピンは駆
動軸内の長手方向の孔内を前後に動き、スウオツ
シユプレート及び駆動板の組立体全体がシリンダ
ーブロツクに向い又これから離れる如く動いてス
トロークの長さを変化するのを可能となしてい
る。駆動板はカム面と協働するカム従動子を有
し、総ての変位に於て固定の頂部死点位置が存在
することを保証する。

発明の実施例 本発明を実施する１つの方法が本発明の具体例
を示す図面を参照して以下に詳述される。

先ず第１図を参照し、全体的にベル形となさ
れ、１２に於て弁板組立体１４及びヘツド部材１
６によつて閉じられている（以下に説明される油
分布通路を除いて）大きい開放端を有するハウジ
ング即ちケーシング１０を有するコンプレツサー
が示されている。コンプレツサーの反対端（第１
図の右端）は貫通する孔１８及びシール組立体２
２の為の場所を与える軸線方向に伸長するボス２
０を有し、シール板２３がボス２０に固定されて
いる。このようにしてハウジング１０はクランク
ケース１１として示される封止された容積部を包
囲する。

駆動軸２４はシール板２３を通つて伸長し、プ
リー２５又は直接駆動装置（図示せず）の如き駆
動装置に嵌合されるようになつている。自動車に
応用する場合、コンプレツサーは通常Ｖベルトに
よつて機関の区画部内にある附属品駆動プリーの
１つによつて駆動されるようになつている。併し
或る応用例では直接駆動がクラツチ部材と共に、
又はクラツチ部材を伴わずに望まれることがあ
る。

駆動軸２４は左端（第１図で見て）にてラジア
ル軸受２６及びスラスト軸受２８内に軸支されて
いる。軸２４の右端には反動板３０が固定され、
この反動板３０は軸と共に回転し、ラジアル軸受
３２内に軸支され、スラスト軸受３４と係合す
る。

駆動軸２４はその長さの大部分にわたつて穿孔
された軸線方向に伸長する孔３６を有する。この
孔３６内に円筒形のスライダー３８が受入れら
れ、このスライダー３８を通つてクロスピン４０
が伸長している。クロスピン４０の対向両端は駆
動軸２４の対向両側壁に形成される１対のスロツ
ト４１，４２を通つて突出している。このクロス
ピン４０は駆動板即ちカム部材４４を支持し、こ
のカム部材は１対の前方に伸長する耳部４６を有
し、これらの耳部にクロスピンが固定され、又上
方に伸長する部分４８を有し、この部分４８は１
対のカム従動子即ちローラー５０を設けられてい
る。これら２つのローラーは駆動板４４の後側か
ら後方に突出する１連の突片５４の開口を通つて
伸長するピン５４に支持されている。この組立体
は第３図に最もよく示されている。反動板３０は
前面の１部に機械加工されたカム面５６を有し、
ローラー５０は反動板３０によつて保持されるピ
ン６０に係合されるばね５８によつてカム面５６
に係合するように押圧されている。カム及びカム
従動子の配置による作動は以下に詳述される。

駆動板４４はスウオツシユプレート６４を３組
の軸受即ち前部スラスト軸受６６、ラジアル軸受
６８及び後部スラスト軸受７０上に支持してい
る。スウオツシユプレートは連結桿７４の１端７
３を受入れる１連のソケツト７２を設けられてい
て、反対側７５はピストン８０の下側の同様のソ
ケツト７６内に係合されている。スウオツシユプ
レートはアーム８４の１端に支持される球軸受８
３内に保持されるピン８２を含むユニバーサルジ
ヨイント組立体によつて回転しないように係止さ
れている。アーム８４の反対端は８６にてシリン
ダーブロツク組立体９０の伸長部８８によつてピ
ン８２の軸線に垂直な軸線に沿つて支持されてい
る。

駆動板４４の前方部分はバランスリング６２を
支持し、このバランスリングは駆動軸の回転軸線
に出来るだけ近接して回転力を中心合せする為に
設けられる。第４図に最もよく示される如く、駆
動板４４及びバランスリング６２はねじ６３によ
つて固定されている。注目すべきことは駆動板は
ねじ６３によつて共に保持される部分６５及び６
７の組立体によつて実際上作られていて、スウオ
ツシユプレートはねじ７３によつて固定される部
分６９及び７１により形成されていることであ
る。

シリンダーブロツク組立体９０はハウジング１
０の大きい方の端部内に嵌合され、１連のシリン
ダー９２を設けられ、これらのシリンダー内にピ
ストン８０が往復運動を行うように受入れられて
いる。シリンダーブロツクの中心部分は駆動軸２
４の左端を受入れる為の端ぐり孔９４を設けら
れ、これに連結される如く以下に詳述される潤滑
剤流れ制御装置９８に対する孔９６を有する。

本発明の特徴によつて、クロスピン４０が駆動
軸２４内で軸線方向に移動することによつてカム
部材４４がピストンの最大ストロークと最小スト
ロークとの間で傾斜位置が変化される時にシリン
ダー９２に於ける上死点従つてすきま容積（ピス
トンの上死点位置でシリンダー底面即ち吸込ポー
ト面とピストン前面との間に形成されるシリンダ
ー内の容積）が一定に保たれるようにカム従動子
５０に転接するカム面５６の形状が定められてい
るのである。

弁板１４はハウジング１０の大きい方の端部の
頂部及びシリンダーブロツクの上面に着座されて
いる。この弁板は当業者にはよく判つている如き
適当な弁部材（図示せず）によつて覆われる吸込
ポート１００及び排出ポート１０２を設けられて
いる。ヘツド部材１６は排出ポート１０２と連通
する排出ガス室１０４及び吸込ポート１００によ
りシリンダー内のピストンの上方のガス作動空間
１５と連結される中央に配置された吸込室１０６
を形成されている。

クランクケース１１内の流体の圧力を制御する
ことによつてスウオツシユプレート６４の位置が
全ストローク位置から零ストローク位置迄何れの
所望の中間位置にも変化されることが出来る。圧
力制御装置（図示せず）は何れの形態ともなすこ
とが出来るが、本発明の場合前述の米国特許第
3861829号明細書に使用された装置が使用され得
る。如何にして圧力がクランクケース１１内で制
御されるかの詳細は本発明には関係ないことを理
解せねばならない。

スウオツシユプレート６４及び組合された駆動
板４４はばね１０８によつて全ストローク位置
（垂直位置からの最大変位量位置）に押されてい
る。ばね１０８は圧縮状態でスライダー３８を右
方（第１図で見て）に押す。クランクケース１１
内の圧力が増大すると各ピストン８０の第１図で
右側に働く力がスウオツシユプレートを更に垂直
位置に押し、カム従動子５０がカム面５６に追従
する際にクロスピン４０による枢支点を左方へ滑
動させる。このことは勿論ストロークを減じ容量
を小さくする。

発明の効果 上述のように本発明によれば、既述の従来技術
にて反動板とスウオツシユプレートを回転可能に
支持して傾斜を与えるバランスリング支持板との
間をピン−リンク装置で枢動連結する代りにカム
従動子及びこれに転接するカム面によつて連動さ
せるようになしてあるから、従来技術に於て生じ
たようなストロークの変化によつてピストンの上
死点位置が変動して能率及び動力を著しく劣下さ
せるような欠点が確実に排除されてストロークの
変化によつてピストンの上死点位置が変化するこ
とがなく、動力を節約し能率を後述させた優れた
コンプレツサーが提供されるのである。

コンプレツサーの潤滑は流れ制御装置９８の制
御により流れ回路によつて行われる。排出ガスか
ら分離された油はヘツド部材１６内の溜め部１１
０内に集められる。油は排出圧力となつているか
ら、油は通路１１２を通つてヘツド及び弁板の中
心の通路１１４に流れる。流れ制御装置９８は２
つの機素から作られている。即ち角度のついた通
路１１８を有する非回転機素１１６及びＬ形通路
１２２を有する回転機素である。これら２つの通
路１１８及び１２２が駆動軸の各回転の間に互に
連通する時に少量の油が孔３６内に流入して更に
コンプレツサーの種種の運動部分に分布される。
ばね１２４は非回転機素１１６を回転機素１２０
に対して保持する。

本発明は特定の具体例に関連して説明されたが
これは単に図解の為であつて、これに制限する意
図はなく、特許請求の範囲が先行技術に対して許
される限り広く本発明を規定することを理解せね
ばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理によつて構成されたスウ
オツシユプレート型コンプレツサーの断面図。第
２図は第１図の線２−２の平面によるコンプレツ
サーの断面図。第３図は第１図の線３−３の平面
による部分的断面図。第４図は第１図の線４−４
の平面による部分的断面図。 １０……ハウジング、１４……弁板組立体、１
５……ガス作動空間、１６……ヘツド部材、２２
……シール組立体、２３……シール板、２４……
駆動軸、２５……プリー、３０……反動板、３８
……スライダー、４４……駆動板即ちカム部材、
５０……ローラー、５６……カム面、５８……ば
ね、６２……バランスリング、６４……スウツシ
ユプレート即ちウオツブルプレート、７４……連
結桿、８０……ピストン、９０……シリンダーブ
ロツク組立体、９２……シリンダー、９８……流
れ制御装置、１００……吸込ポート、１０２……
排出ポート、１０４……排出ガス室、１０６……
吸込室、１１６……非回転機素、１２０……回転
機素、１２４……ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸込ポート１００及び排出ポート１０２と協
   働して内部の圧縮可能の流体を圧縮する如くなす
   ピストン８０を夫々有する多数のガス作動空間１
   ５を境界する装置と、駆動軸２４と、前記駆動軸
   によつて駆動されるカム機構４４と、前記駆動軸
   の軸線の廻りのみそ摺り運動通路内を前記カム機
   構によつて駆動されるスウオツシユプレート６４
   と、前記スウオツシユプレート及び個々のピスト
   ンの間に作動的に連結され、前記ピストンに往復
   駆動を与える装置７４と、前記駆動軸の軸線に対
   して枢動運動を行う如く前記スウオツシユプレー
   ト及び前記カム機構を支持し、枢止点が前記駆動
   軸の軸線に沿つて配置されるようになされた装置
   ４０と、前記カム機構と組合されるローラー５０
   を含むカム従動子と、前記ローラーと協働する軸
   線方向に固定されたカム面５６とを含み、前記ロ
   ーラーが前記軸線方向に固定されたカム面と係合
   して、前記駆動軸の軸線に沿つて前記スウオツシ
   ユプレートの枢支点を移動させてストロークを変
   化させるようになされていることを特徴とするコ
   ンプレツサー。 ２ 前記スウオツシユプレートを最大ストローク
   の方向に押す弾性装置１０８を含む特許請求の範
   囲第１項記載のコンプレツサー。 ３ 閉じたクランクケース１１を含み、前記クラ
   ンクケース内に生ずる流体圧力が前記ガス作動空
   間１５内で圧縮されたガスの反動圧力に対向して
   夫々の前記ピストン８０の下側に与えられる如く
   なされている特許請求の範囲第１項記載のコンプ
   レツサー。 ４ 前記駆動軸２４が軸線方向の伸長せる孔３６
   及び１対の対向した伸長せる開口４１，４２と、
   前記孔内に受入れられるスライダー３８と、前記
   スライダー及び前記対向せる開口を通して伸長す
   るクロスピン４０とを設けられていて、前記カム
   機構４４が前記クロスピンの端部によつて枢支さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のコンプレツ
   サー。 ５ 前記カム従動子５０を前記カム面５６と接触
   するように押圧する弾性装置５８を含む特許請求
   の範囲第１項記載のコンプレツサー。 ６ 前記カム面５６がストロークの長さに無関係
   に前記ピストン８０の固定頂点死点位置を保持す
   る如く附形されている特許請求の範囲第１項記載
   のコンプレツサー。