JP2000073945A - 斜板型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の増加を抑制しつつ、ピストンの往
復運動を案内するガイド部を構成する。 【解決手段】 フロントハウジング３の内壁にピストン
８のガイド部をなすアリ溝１４を構成するとともに、プ
レート部９の第１突起部１０と、この第１突起部１０の
側面に摺動可能に接触する斜板４の第２突起部１１とか
らヒンジ部１２を構成する。これにより、部品点数を増
加させることなくガイド部を構成することができるとと
もに、簡素な構造でヒンジ部を構成できるので、圧縮機
の製造原価低減を図りつつ、ガイド部を構成することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板型圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】斜板型圧縮機では、シャフトの回転運動
を斜板の揺動により往復運動に変換しているため、ピス
トンと接触するシリンダボアの内壁には、ピストンの運
動方向と交差（直交）する方向の力（以下、この力をラ
ジアル力と呼ぶ。）が作用してしまう。そして、ラジア
ル力が増大すると、ピストンが円滑に運動（摺動）しな
くなる。

【０００３】そこで、特開平８−６１２３７号公報に記
載の発明では、棒状のガイド部材を設けて、ピストンの
往復運動を案内している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の発明では、ガイド部材として棒状の部材を必要とす
るので、斜板型圧縮機の部品点数が増加するという問題
がある。本実施形態では、上記点に鑑み、部品点数の増
加を抑制しつつ、ピストンの往復運動を案内することが
できる斜板型圧縮機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
３に記載の発明では、ハウジング（３、６、２３）の内
壁には、ピストン（８）の一部に摺動可能に接触するこ
とにより、ピストン（８）の往復運動を案内するガイド
部（１２）が形成されていることを特徴とする。

【０００６】これにより、上記公報に記載のごとく、ガ
イド部材として棒状の部材を新たに必要としないので、
圧縮機の部品点数を増加させることなく、ピストン
（８）の往復運動を案内することができる。延いては、
圧縮機の製造原価低減を図ることができる。請求項３に
記載の発明では、ヒンジ部（１２）は、シャフト（１）
と一体的に回転する回転部（９）又は斜板（４）のうち
いずれか一方側（９）に形成され、他方側（４）に向け
て突出する板状の第１突起部（１０）と、他方側（４）
に形成され、第１突起部（１０）の両側面を挟み込むよ
うにして、その両側面と摺動可能に接触する第２突起部
（１１）とを有して構成されていることを特徴とする。

【０００７】これにより、上記公報に記載のヒンジ部に
比べて、ヒンジ部の構成が簡素になるので、圧縮機の組
立性を向上させることができ、圧縮機の製造原価低減を
さらに図ることができる。請求項４、５に記載の発明で
は、シャフト（１）を収納するとともに、シャフト
（１）の軸方向と平行な方向に延びるシリンダボア
（７）が形成された第１ハウジング（６）と、シリンダ
ボア（７）内で往復運動するピストン（８）と、シャフ
ト（１）と一体的に回転し、シャフト（１）の回転運動
を往復運動に変換して前記ピストン（８）を駆動する斜
板（４）と、第１ハウジング（６）に固定され、第１ハ
ウジング（６）の内壁に接触した状態で第１ハウジング
（６）に挿入された円筒状の円筒部（３０）が設けられ
た第２ハウジング（３）とを有し、円筒部（３０）に
は、ピストン（８）の運動方向と平行な方向に延びる溝
部（３１）が形成されており、さらに、ピストン（８）
の一部が溝部（３１）に摺動可能に接触することによ
り、ピストン（８）の往復運動が案内されることを特徴
とする。

【０００８】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、圧縮機の部品点数を増加させることなく、ピストン
（８）の往復運動を案内することができるので、圧縮機
の製造原価低減を図ることができる。また、円筒部（３
０）が第２ハウジング（３）に設けられているので、第
２ハウジング（３）を第１ハウジング（６）に組み付け
固定することにより、溝部（３１）によりピストン
（８）の往復運動を案内させることができる。

【０００９】なお、請求項５に記載のごとく、溝部（３
１）の側壁部を円筒部（３０）の外壁側から内壁側に向
かうほど溝部（３１）の溝幅が縮小するようなテーパ状
としてもよい。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、
後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示
す一例である。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本実施形
態に係る斜板型圧縮機（以下、圧縮機と略す。）の断面
図であり、この圧縮機は、後述する斜板の角度を変化さ
せることにより吐出容量を変化させる可変容量型のもの
である。

【００１１】図１中、１はエンジン等の外部駆動源から
駆動力を得て回転するシャフトであり、２はシャフト１
を回転可能に支持するラジアルベアリングである。３は
ラジアルベアリング２を保持するとともに、斜板４を収
納する空間（以下、この空間をクランク室と呼ぶ。）５
を構成するフロントハウジングである。６は、フロント
ハウジング５の開口側を閉塞するとともに、シャフト１
の軸方向と平行な方向に延びるシリンダボア７が形成さ
れたシリンダブロック（ミドルハウジング）であり、こ
のシリンダボア７は、シャフト１の周りに複数本（本実
施形態では、６本）形成されている。

【００１２】８はシリンダボア７内で往復運動するピス
トンであり、このピストン８とシリンダボア８とにより
形成される作動室Ｐの体積を拡大縮小することにより、
流体を吸入圧縮する。９はシャフト１と一体的に回転す
る円板状のプレート部（回転部）であり、このプレート
部９の外周側には、図２に示すように、斜板４側に向け
て突出する板状の第１突起部１０が形成されている。

【００１３】一方、斜板４には、図３に示すように、第
１突起部１０を両側から挟み込むように第１突起部１０
の側面に摺動可能に接触する第２突起部１１が形成され
ている。そして、第２突起部１１が第１突起部１０に対
して摺動することにより、斜板４とシャフト１とのなす
角θを可変とするヒンジ部１２が構成されている。ま
た、図１中、１３は斜板４とピストン８とを連結する一
対のシューであり、このシュー１３のうち球面部はピス
トン８の球面部に摺動可能に接触し、平面部は斜板４の
外周側に摺動可能に接触している。このため、斜板４が
傾いた状態でシャフト１が回転すると、斜板４の外周側
が揺動するので、ピストン８が往復運動する。

【００１４】つまり、シャフト１の回転運動は、斜板４
及びシュー１３を介して往復運動に変換されてピストン
８が駆動される。ところで、ピストン８のうち斜板４と
連結する部位には、図３、４に示すように、フロントハ
ウジング３の内壁に形成されたアリ溝（ガイド部）１４
に係合する扇状の係合部８ａが形成されており、この係
合部８ａがアリ溝１４内を摺動することにより、ピスト
ン８の往復運動を案内するガイド機構１５が形成されて
いる。

【００１５】また、図１中、１６はシリンダボア７の一
端側（クランク室５と反対側）を閉塞するとともに、作
動室Ｐに流体を導く複数個の吸入ポート１７、及び作動
室Ｐにて圧縮された流体を吐出する複数個の吐出ポート
１８が形成された弁板である。１９は、吸入口２０から
吸入された流体を各吸入ポート１７に分配供給する吸入
室であり、２１は、各吐出ポートから吐出された流体を
集合させて吐出口２２導く吐出室である。２３は、弁板
１６と共に吸入室１９及び吐出室２１を構成するリアハ
ウジングであり、このリアハウジング２３、シリンダブ
ロック（ミドルハウジング）６及びフロントハウジング
３により、シャフト１や斜板４等を収納するハウジング
を構成している。以下、特に断りがない場合は、ハウジ
ングとは、上記３つのハウジング３、６、２３を総称す
るものとする。

【００１６】なお、２４は斜板４を介してプレート部９
に作用するスラスト力（シャフト１の平行な力）を受け
るスラストベアリングであり、２５は斜板４をヒンジ部
１２側（作動室Ｐが膨張する向き）に向けて押し付ける
コイルバネ（弾性部材）である。そして、２６はコイル
バネ２５が斜板４と共に回転することを可能とするスラ
ストベアリングであり、２７は斜板４がその傾き角度θ
を変化させるときに、斜板４とシャフト１とが直接接触
して摺動することを防止するスリーブ２７である。

【００１７】また、２８はハウジング内の流体及び潤滑
油等がハウジング外に流出することを防止するリップシ
ールであり、このリップシール２８及びラジアルベアリ
ング２への潤滑油の供給は、シャフト１０内に形成され
た潤滑油通路２９により行われる。次に、本実施形態の
特徴を述べる。

【００１８】本実施形態によれば、ピストン８の往復運
動は、フロントハウジング３の内壁に形成されたアリ溝
１４により案内されているので、上記公報に記載のごと
く、ガイド部材として棒状の部材を新たに必要としな
い。したがって、圧縮機の部品点数を増加させることな
く、ピストン８の往復運動を案内することができる。延
いては、圧縮機の製造原価低減を図ることができる。

【００１９】ところで、一般的な可変容量型の斜板型圧
縮機では、上記公報に記載のごとく、プレート部及び斜
板の突起部に穴を設け、この穴にピンを挿入することに
よりヒンジ部を構成している。これに対して、本実施形
態では、プレート部９の第１突起部１０と、この第１突
起部１０の側面に摺動可能に接触する斜板４の第２突起
部１１とから構成されているので、穴とピンとからなる
上記公報に記載のヒンジ部に比べて、ヒンジ部の構成が
簡素になり、圧縮機の組立性が向上する。延いては、圧
縮機の製造原価低減をさらに図ることができる。

【００２０】つまり、本実施形態では、２本の第２突起
部１１間に第１突起部１０を挿入することによりヒンジ
部１２がの組み付けが完了するので、圧縮機の組立作業
が容易となり、組立性が向上する。ところで、図５は、
斜板４とシャフト１とのなす角θが約９０度となり、圧
縮機の吐出容量が縮小変化したときを示しており、図１
は角θが最小となり吐出容量が最大となった状態を示し
ている。なお、角θの変更は、周知ごとく、クランク室
５内の圧力を制御することにより行われる。

【００２１】そして、図１、５から明らかなように、第
２突起部１１の先端側１１ａが第１突起部１０に形成さ
れた略くの字状の案内面１０ａに沿って摺動することに
より、角θが変化する。このとき、ピストン８がアリ溝
１４に係合した状態で案内されていることに加えて、ピ
ストン８（斜板４）に作用する圧縮反力により第２突起
部１１の先端側１１ａが第２突起部１０の案内面１０ａ
に押し付けられるので、両突起部１０、１１が外れるこ
となく、角θが変化する。

【００２２】（第２実施形態）第１実施形態では、フロ
ントハウジング３の内壁にアリ溝１４が形成されていた
が、本発明はこれに限定されることなく、例えば図６示
すように、フロントハウジング３の内壁に接触させた状
態で円筒状のスリーブ３０を圧入（挿入）することによ
り、アリ溝を１４を構成してもよい。なお、このとき、
フロントハウジング３の内壁が係合部８ａに摺動可能に
接触する。

【００２３】（第３実施形態）本実施形態は、図７に示
すように、スリーブ（円筒部）３０とフロントハウジン
グ（第２ハウジング）３とを一体化したものである。す
なわち、本実施形態では、スリーブ３０にピストン８の
運動方向と平行な方向に延びる溝部３１を形成するとと
もに、この溝部３１の側壁部３１ａを、図８に示すよう
に、スリーブ３０の外壁側から内壁側に向かうほど溝部
３１の溝幅ｗが縮小するようなテーパ状としている。な
お、本実施形態では、溝部３１をエンドミルにて形成し
ているので、溝部３１の側壁部３１ａは円弧状のテーパ
形状となっている。

【００２４】ここで、溝部３１の側壁部３１ａとは、溝
部３１のうちピストン８の運動方向と平行な方向に延び
て対向する２つの面を言い、溝幅ｗとは、ピストン８の
運動方向と直交する方向に平行な部位の寸法（２つの側
壁部３１ａ間の距離）を言うものである。次に、本実施
形態の特徴を述べる。

【００２５】本実施形態によれば、スリーブ３０がフロ
ントハウジング３に一体的に設けられているので、フロ
ントハウジング３をシリンダブロック６（第１ハウジン
グ）に組み付け固定することにより、アリ溝１４を容易
に構成することができる。 （その他の実施形態）第１、２実施形態では、斜板４側
の第２突起部１１によりプレート部９の突起部１０を挟
み込むように構成したが、その逆に、プレート部９の突
起部１０により斜板４側の第２突起部１１を挟み込むよ
うに構成してもよい。

【００２６】また、第２実施形態では、溝部３１をエン
ドミルにて形成したため、その側壁部３１ａが円弧状に
形成されていたが、側壁部３１ａが直線状としてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る斜板型圧縮機の最
大容量時における断面図である。

【図２】プレート部及び第１突起部の斜視図である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】（ａ）はピストンの正面図であり、（ｂ）は
（ａ）のＡ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視図で
ある。

【図５】本発明の第１実施形態に係る斜板型圧縮機の吐
出容量を縮小させたときの断面図である。

【図６】本発明に第２実施形態に係るガイド部（アリ
溝）の変形例を示す断面図である。

【図７】本発明に第３実施形態に係る斜板型圧縮機の最
大容量時における断面図である。

【図８】本発明に第３実施形態にスリーブの断面図であ
る。

【符号の説明】

１…シャフト、２…ラジアルベアリング、３…フロント
ハウジング、４…斜板、５…クランク室、６…シリンダ
ブロック、７…シリンダボア、８…ピストン、９…プレ
ート部（回転体）、１０…第１突起部、１１…第２突起
部、１２…ヒンジ部、１３…シュー、１４…アリ溝（ガ
イド部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩波 重樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 上田 元彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するシャフト（１）と、 前記シャフト（１）を収納するとともに、前記シャフト
   （１）の軸方向と平行な方向に延びるシリンダボア
   （７）が形成されたハウジング（３、６、２３）と、 前記シリンダボア（７）内で往復運動するピストン
   （８）と、 前記シャフト（１）と一体的に回転し、前記シャフト
   （１）の回転運動を往復運動に変換して前記ピストン
   （８）を駆動する斜板（４）とを有し、 前記ハウジング（３、６、２３）の内壁には、前記ピス
   トン（８）の一部に摺動可能に接触することにより、前
   記ピストン（８）の往復運動を案内するガイド部（１
   ２）が形成されていることを特徴とする斜板型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記ガイド部は、前記ピストン部（８）
   の一部（８ａ）と摺動可能に係合するアリ溝（１４）で
   あることを特徴とする請求項１に記載の斜板型圧縮機。
3. 【請求項３】 前記斜板（４）は、前記斜板（４）と前
   記シャフト（１）とのなす角を可変とするヒンジ部（１
   ２）を介して前記シャフト（１）に連結されており、 前記ヒンジ部（１２）は、 前記シャフト（１）と一体的に回転する回転部（９）又
   は前記斜板（４）のうちいずれか一方側（９）に形成さ
   れ、他方側（４）に向けて突出する板状の第１突起部
   （１０）と、 前記他方側（４）に形成され、前記第１突起部（１０）
   の両側面を挟み込むようにして、その両側面と摺動可能
   に接触する第２突起部（１１）と、 を有して構成されていることを特徴とする請求項２に記
   載の斜板型圧縮機。
4. 【請求項４】 回転するシャフト（１）と、 前記シャフト（１）を収納するとともに、前記シャフト
   （１）の軸方向と平行な方向に延びるシリンダボア
   （７）が形成された第１ハウジング（６）と、 前記シリンダボア（７）内で往復運動するピストン
   （８）と、 前記シャフト（１）と一体的に回転し、前記シャフト
   （１）の回転運動を往復運動に変換して前記ピストン
   （８）を駆動する斜板（４）と、 前記第１ハウジング（６）に固定され、前記第１ハウジ
   ング（６）の内壁に接触した状態で前記第１ハウジング
   （６）に挿入された円筒状の円筒部（３０）が設けられ
   た第２ハウジング（３）とを有し、 前記円筒部（３０）には、前記ピストン（８）の運動方
   向と平行な方向に延びる溝部（３１）が形成されてお
   り、 さらに、前記ピストン（８）の一部が前記溝部（３１）
   に摺動可能に接触することにより、前記ピストン（８）
   の往復運動が案内されることを特徴とする斜板型圧縮
   機。
5. 【請求項５】 前記溝部（３１）の側壁部は、前記円筒
   部（３０）の外壁側から内壁側に向かうほど、前記溝部
   （３１）の溝幅が縮小するようにテーパ状となっている
   ことを特徴とする請求項４に記載の斜板型圧縮機。