JP2002180955A - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】斜板にカウンタウェイト等の構成部材を簡易な
手段で確実に装着することができる容量可変型斜板式圧
縮機を提供する。 【解決手段】斜板１２は、各シュー１４、１４を介して
ピストン９と係合する摺動面１２ａが形成されるととも
に、斜板１２にはリベット穴１２ｅが貫設されており、
斜板１２に装着されるカウンタウェイト１５に斜板１２
のリベット穴１２ｅと整合するリベット穴１５ａを貫設
し、両リベット穴１２ｅ、１５ａに挿入されるリベット
１６によりカウンタウェイト１５が斜板１２に装着され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両空調装置等に用い
られる容量可変型斜板式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の容量可変型斜板式圧縮機（以下、
単に圧縮機という。）として、特開平４−３０３１８４
号公報記載のものが知られている。この圧縮機では、ハ
ウジングにクランク室、吸入室、吐出室及びこれらと接
続されたシリンダボアが区画形成されている。クランク
室内では、駆動軸にロータが同期回転可能に支持され、
ロータとの間に上死点側でヒンジ機構を介しかつ駆動軸
との間にスリーブを介して斜板が同期回転可能かつ傾角
変位可能に枢支されている。この斜板は、各シューを介
してピストンと係合する摺動面をもつ回転斜板と、この
回転斜板を締め付けリングにより固定する回転駆動体と
で構成されている。回転駆動体は、ロータとの間に形成
されるヒンジ機構の連結部、スリーブを介した駆動軸と
の嵌合部、及び下死点を含む領域でロータ側へと突出
し、さらに外方に向けて屈曲延在するカウンタウェイト
部が一体的に形成されている。そして、各ピストンは各
シリンダボア内に収容されている。また、ハウジングに
はクランク室内の圧力を調整する制御弁が装備されてい
る。

【０００３】この圧縮機では、駆動軸の駆動に伴って所
定の傾角で斜板が回転すると、ピストンがシリンダボア
内で往復動される。これにより吸入室からシリンダボア
内に冷媒ガスが吸入され、冷媒ガスは圧縮された後、吐
出室へ吐出される。そして、制御弁によるクランク室内
の圧力調整で斜板の傾角が変位され、これにより吐出室
へ吐出される冷媒ガスの吐出容量が制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記圧縮機で
は、連結部と嵌合部とカウンタウェイト部とを一体にも
つ回転駆動体と、摺動面をもつ回転斜板とで斜板が構成
されているため、性能にバラツキを生じるおそれがあっ
た。

【０００５】すなわち、かかる圧縮機では、ヒンジ機構
を介した連結部及びロータの位置関係と、スリーブを介
した嵌合部及び駆動軸の位置関係とにより、斜板の傾角
が決定されるため、回転駆動体がかかる連結部と嵌合部
とを一体にもつことで回転駆動体の傾角は好適に確保さ
れる。しかし、ピストンとシリンダボアとの位置関係を
決定する摺動面をもつ回転斜板がこの回転駆動体とは別
体にされているため、回転駆動体に対して回転斜板が僅
かでも傾斜して固定されるならば、回転駆動体の傾角が
摺動面に正確に付与されず、ピストンとシリンダボアと
の位置関係にずれを生じて可変特性、圧縮性能にバラツ
キを生じてしまう。

【０００６】かといって、連結部と嵌合部とカウンタウ
ェイト部とともに、摺動面をも一体にもつ斜板を構成せ
んとすれば、斜板の回転時のアンバランスを効果的に吸
収すべく、カウンタウェイト部を駆動軸の軸心から可及
的に径外方向に位置させた場合に、カウンタウェイト部
が摺動面を覆うこととなり、摺動面の加工が困難となっ
てしまう。また、斜板に対してカウンタウェイトをネジ
で締結すると、運転中の振動により、締結部分が緩むお
それがある。

【０００７】本発明は、斜板にカウンタウェイト等の構
成部材を簡易な手段で確実に装着することを解決すべき
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の圧縮機は、上記
課題を解決するため、ハウジングにクランク室、吸入
室、吐出室及びこれらと接続されたシリンダボアが区画
形成されるとともに、該各シリンダボアにはそれぞれピ
ストンが往復動可能に収容され、該ハウジングに支持さ
れた駆動軸には、前記クランク室内に位置するロータが
同期回転可能に支持され、かつ該ロータと上死点側でヒ
ンジ機構を介して連結された斜板が傾角変位可能に枢支
され、該斜板と前記ピストンとの間には前記斜板の前後
揺動運動を各該ピストンの往復動に変換する一対のシュ
ーが介装され、前記クランク室内の圧力により前記斜板
の傾角を制御して吐出容量を変化するように構成した容
量可変型斜板式圧縮機において、前記斜板は、前記各シ
ューを介して前記ピストンと係合する摺動面が形成され
るとともに、前記斜板にはリベット穴が貫設されてお
り、前記斜板に装着される構成部材に前記斜板のリベッ
ト穴と整合するリベット穴を貫設し、前記両リベット穴
に挿入されるリベットにより前記構成部材が前記斜板に
装着されているという新規な構成を採用している。

【０００９】本発明の圧縮機では、前記構成部材がカウ
ンタウェイトであることが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明の圧縮機では、前記斜板にはリベット穴
が貫設されており、前記斜板に装着される構成部材に前
記斜板のリベット穴と整合するリベット穴を貫設し、前
記両リベット穴に挿入されるリベットにより前記構成部
材が前記斜板に装着されている。かかる圧縮機では、斜
板に対して他の構成部材がリベットにより締結されるの
で、運転中の振動により締結が緩むことがなく、確実に
装着することができる。

【００１１】また、リベット締結は斜板に対してカウン
タウェイトを装着するのに好適である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。

【００１３】この圧縮機では、図１に示すように、シリ
ンダブロック１の前端側に通しボルト２１によりフロン
トハウジング２が接合され、後端側にリアハウジング３
が弁板４を介して同通しボルト２１により接合されてい
る。シリンダブロック１とフロントハウジング２とによ
って形成されるクランク室５内には軸心方向に延在する
駆動軸６が収容され、駆動軸６は軸封装置７ｃ及び軸受
７ａ、７ｂによって回転可能に支持されている。そし
て、シリンダブロック１には駆動軸６を取り囲む位置に
複数個のシリンダボア８が穿設されており、各シリンダ
ボア８にはピストン９がそれぞれ嵌挿されている。

【００１４】クランク室５内において、駆動軸６にはロ
ータ１０がフロントハウジング２との間に軸受１１を介
して駆動軸６と同期回転可能に支持され、ロータ１０の
後方には斜板１２が装備されている。そして、ロータ１
０と斜板１２との間には押圧ばね１３が介在されてお
り、押圧ばね１３は斜板１２をリアハウジング３方向へ
付勢している。

【００１５】斜板１２には、図２にも示すように、両端
面外周側に平滑なリング状の摺動面１２ａが形成され、
摺動面１２ａには、図１に示すように、半球状のシュー
１４、１４が当接されている。これらシュー１４、１４
の外周面はピストン９の球支承面と係合され、各ピスト
ン９は各シリンダボア８内を往復動可能に収納されてい
る。

【００１６】また、図１及び図２に示すように、斜板１
２の摺動面１２ａより内域の上死点側かつロータ１０側
には、一対のブラケット１２ｂ、１２ｂが駆動軸６を間
に介在させつつ斜板１２の上死点位置Ｔを跨いで突設さ
れている。各ブラケット１２ｂ、１２ｂにはガイドピン
１２ｃ、１２ｃの一端が固着され、各ガイドピン１２
ｃ、１２ｃの他端には球部１２ｄ、１２ｄが固着されて
いる。こうして、この圧縮機では、ブラケット１２ｂ、
１２ｂ、ガイドピン１２ｃ、１２ｃ及び球部１２ｄ、１
２ｄにより、後述するヒンジ機構Ｋの一部である連結部
が構成されている。各ブラケット１２ｂ、１２ｂ間に
は、図２に示すように、中央に通孔を有する減量部１２
ｆが形成されている。

【００１７】さらに、斜板１２の中央域には嵌合部とし
て貫通孔２０が貫設され、この貫通孔２０には駆動軸６
が挿嵌されている。また、斜板１２の内域の下死点側か
つロータ１０側には、駆動軸６の軸心から径外方向に延
在され、ロータ１０側のシュー１４を回避しつつ摺動面
１２ａを覆ってカウンタウェイト１５がリベット１６に
より装着されている。

【００１８】斜板１２にカウンタウェイト１５を装着す
る方法は次の手順によった。すなわち、図２（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、摺動面１２ａを加工した斜板１２
の内域の下死点側には４個のリベット穴１２ｅが貫設さ
れている。また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カ
ウンタウェイト１５にも各リベット穴１２ｅと整合する
４個のリベット穴１５ａが貫設されている。そして、斜
板１２の下死点側かつロータ１０側においてカウンタウ
ェイト１５を互いの各リベット穴１２ｅ、１５ａを整合
させて当接し、ロータ１０側からリベット１６を挿入す
る。この後、リベット１６の突出端をかしめることによ
り、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、斜板１２とカウ
ンタウェイト１５とを装着する。

【００１９】こうして、この圧縮機では、斜板１２が摺
動面１２ａと、ブラケット１２ｂ、１２ｂ、ガイドピン
１２ｃ、１２ｃ及び球部１２ｄ、１２ｄと、貫通孔２０
とを一体にもち、この斜板１２にカウンタウェイト１５
が装着されている。この斜板１２は、カウンタウェイト
１５を装着した内域よりも貫通孔２０側の前端面１２ｇ
がロータ１０の内域の後端面１０ａと当接することによ
り最大傾角が維持される。一方、この斜板１２は、シリ
ンダブロック１側の貫通孔２０の一部がサークリップ２
２と当接することにより最小傾角が維持される。

【００２０】また、図１に示すように、ロータ１０の上
部には、ヒンジ機構Ｋ、Ｋの残部をを構成する一対の支
持アーム１７、１７が各ガイドピン１２ｃ、１２ｃと対
向するように軸心方向後方に突出している。各支持アー
ム１７、１７の各先端部には、駆動軸６の軸心と斜板１
２の上死点位置Ｔとで決定される面と平行に、かつ駆動
軸６の軸心に対して外方から近づく方向にガイド孔１７
ａ、１７ａが直線状に貫設されている。これらガイド孔
１７ａ、１７ａの中心線の方向は、斜板１２の傾角変位
にかかわらずピストン９の上死点位置が前後にほとんど
変位しないように設定されている。これらガイド孔１７
ａ、１７ａ内には、図１に示すように、それぞれガイド
ピン１２ｃ、１２ｃの球部１２ｄ、１２ｄが回動かつ摺
動可能に挿入されている。各支持アーム１７、１７の基
端にも減量部１７ｂ、１７ｂが形成されている。

【００２１】さらに、リアハウジング３内は、吸入室３
０及び吐出室３１に区画されている。弁板４には各シリ
ンダボア８に対応して吸入ポート３２及び吐出ポート３
３が開口形成されており、弁板４とピストン９との間に
形成される圧縮室が吸入ポート３２及び吐出ポート３３
を介して吸入室３０及び吐出室３１に連通される。各吸
入ポート３２にはピストン９の往復動に応じて吸入ポー
ト３２を開閉する図示しない吸入弁が設けられ、各吐出
ポート３３にはピストン９の往復動に応じて吐出ポート
３３をリテーナ３４に規制されつつ開閉する図示しない
吐出弁が設けられている。また、リアハウジング３に
は、クランク室５の圧力を調整する図示しない制御弁が
装備されている。

【００２２】以上のように構成された圧縮機において、
図１に示す駆動軸６の駆動に伴って斜板１２が回転する
と、シュー１４、１４が斜板１２の摺動面１２ａを摺動
しつつ前後運動をする。このため、各ピストン９がシリ
ンダボア８内で往復動し、これにより吸入室３０から圧
縮室内に冷媒ガスが吸入され、冷媒ガスは圧縮された
後、吐出室３１へ吐出される。このとき、吐出室３１へ
吐出される冷媒ガスの吐出容量は、制御弁によるクラン
ク室５内の圧力調整により制御される。

【００２３】すなわち、制御弁の圧力調整でクランク室
５の圧力が上昇すれば、ピストン９に作用する背圧が上
がることにより、斜板１２の傾角が小さくなる。つま
り、斜板１２の球部１２ｄ、１２ｄがヒンジ機構Ｋのガ
イド孔１７ａ、１７ａ内を反時計方向に回動するととも
に、ガイド孔１７ａ、１７ａ内を中心線に沿って外方か
ら軸心側に近づく方向に摺動する。また、斜板１２が貫
通孔２０の内面に駆動軸６の周面を当接させつつ反時計
方向に回動するとともに押圧ばね１３に屈して後退す
る。これにより、斜板１２の傾角が小さくなるため、ピ
ストン９のストロークが縮小されて吐出容量は小さくな
る。

【００２４】逆に、制御弁の圧力調整でクランク室５の
圧力が低下すれば、ピストン９に作用する背圧が下がる
ことにより、斜板１２の傾角が大きくなる。つまり、斜
板１２の球部１２ｄ、１２ｄがヒンジ機構Ｋのガイド孔
１７ａ、１７ａ内を時計方向に回動するとともに、ガイ
ド孔１７ａ、１７ａ内を中心線に沿って内方から軸心に
対し離れる方向に摺動する。また、斜板１２が貫通孔２
０の内面に駆動軸６の周面を当接させつつ時計方向に回
動するとともに押圧ばね１３に抗して前進する。これに
より、斜板１２の傾角が大きくなるため、ピストン９の
ストロークが伸長されて吐出容量は大きくなる。

【００２５】この間、この圧縮機では、カウンタウェイ
ト１５が斜板１２とともに傾動するため、冷房能力の少
なくて足りる高速運転時に大きな遠心力を斜板１２に作
用させることができる。このため、このときにはクラン
ク室５の圧力が低くても、斜板１２は傾角を縮小しよう
とし、自動可変が行われる。これにより、高速運転時に
は、吐出容量変化が可能でありながら、クランク室５の
圧力の過大な上昇を防止することができるとともに、高
温である吐出圧力の冷媒ガスをさほどクランク室５内へ
導入する必要がないことから、クランク室５内の高温化
を防止することができるため、ひいては軸封装置７ｃの
信頼性を高めることができる。

【００２６】また、かかる圧縮機においても、ヒンジ機
構Ｋを介したブラケット１２ｂ、１２ｂ等及びロータ１
０の位置関係と、貫通孔２０及び駆動軸６の位置関係と
により、斜板１２の傾角が決定されるため、斜板１２が
ブラケット１２ｂ、１２ｂ等と貫通孔２０とを一体にも
つことで、傾角は好適に確保される。

【００２７】そして、この圧縮機では、ピストン９とシ
リンダボア８との位置関係を決定する摺動面１２ａがこ
の斜板１２に形成されているため、斜板１２の傾角が摺
動面１２ａに正確に付与され、ピストン９とシリンダボ
ア８との位置関係にずれを生じることがない。このた
め、可変特性、圧縮性能にバラツキを生じることがな
く、性能を安定させることができる。

【００２８】さらに、この圧縮機では、カウンタウェイ
ト１５は摺動面１２ａとブラケット１２ｂ、１２ｂ等と
貫通孔２０とを一体にもつ斜板１２に装着されるもので
あるため、摺動面１２ａの加工後にカウンタウェイト１
５を装着することが可能である。このため、摺動面１２
ａの加工は容易になる。そして、同時にカウンタウェイ
ト１５がロータ１０側のシュー１４を回避して摺動面１
２ａを覆うほど駆動軸６の軸心から径外方向に延在して
いるため、斜板１２の回転時のアンバランスを効果的に
吸収することができる。

【００２９】加えて、この圧縮機では、斜板１２の前端
面１２ｇがロータ１０の後端面１０ａと当接することに
より最大傾角が維持されるため、カウンタウェイト１５
とロータ１０との間に間隙を設けることにより、ロータ
１０からの力がカウンタウェイトに作用することを防止
できる。このため、簡易なリベット１６によるカウンタ
ウェイト１５の装着であっても十分に使用時の耐久性を
発揮することができ、安価な製造が可能となる。

【００３０】また、この圧縮機では、斜板１２及びロー
タ１０の上死点側に減量部１２ｆ、１７ｂが形成されて
いるため、ヒンジ機構Ｋ及びブラケット１２ｂ、１２ｂ
等の重量増を軽減することができる。このため、小型の
カウンタウェイト１５であってもバランスを確保するこ
とができ、圧縮機全体の軽量化を実現することができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧縮機で
は、特許請求の範囲記載の構成を採用しているため、斜
板に対してカウンタウェイト等の構成部材を簡易に装着
可能になるとともに、ネジ等の他の締結手段に比べて、
振動による締結部分の緩みや分解を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の圧縮機の縦断面図である。

【図２】実施例の圧縮機に係り、（Ａ）は斜板の正面
図、（Ｂ）は斜板のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】実施例の圧縮機に係り、（Ａ）はカウンタウェ
イトの正面図、（Ｂ）はカウンタウェイトのＢ−Ｂ断面
図である。

【図４】実施例の圧縮機に係り、（Ａ）はカウンタウェ
イトを装着した斜板の正面図、（Ｂ）はカウンタウェイ
トを装着した斜板のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】 １…シリンダブロック ２…フロントハウジ
ング ３…リアハウジング ５…クランク室 ３０…
吸入室 ３１…吐出室 ８…シリンダボア ９…ピ
ストン ６…駆動軸 １０…ロータ Ｋ…ヒ
ンジ機構 １２…斜板 １４…シュー １２ａ
…摺動面 １２ｅ…リベット穴 １５…構成部材（カウンタウ
ェイト） １５ａ…リベット穴 １６…リベット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村尾 和重 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機内 (72)発明者 平松 修 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機内 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB01 CC20 CC31 CC39 CC83 CC99

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングにクランク室、吸入室、吐出室
   及びこれらと接続されたシリンダボアが区画形成される
   とともに、該各シリンダボアにはそれぞれピストンが往
   復動可能に収容され、該ハウジングに支持された駆動軸
   には、前記クランク室内に位置するロータが同期回転可
   能に支持され、かつ該ロータと上死点側でヒンジ機構を
   介して連結された斜板が傾角変位可能に枢支され、該斜
   板と前記ピストンとの間には前記斜板の前後揺動運動を
   各該ピストンの往復動に変換する一対のシューが介装さ
   れ、前記クランク室内の圧力により前記斜板の傾角を制
   御して吐出容量を変化するように構成した容量可変型斜
   板式圧縮機において、 前記斜板は、前記各シューを介して前記ピストンと係合
   する摺動面が形成されるとともに、前記斜板にはリベッ
   ト穴が貫設されており、前記斜板に装着される構成部材
   に前記斜板のリベット穴と整合するリベット穴を貫設
   し、前記両リベット穴に挿入されるリベットにより前記
   構成部材が前記斜板に装着されていることを特徴とする
   容量可変型斜板式圧縮機。
2. 【請求項２】前記構成部材はカウンタウェイトであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮
   機。