JP2002349431A - 可変容量式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量式圧縮機において、応答性良く理論
吐出流量を変化させる。 【解決手段】 フック（オルダム）式の自在継ぎ手状の
揺動支持部材１１４により、揺動部材１１０を中心線Ｌ
ｏ周りの回転を規制（阻止）した状態で揺動可能に支持
するとともに、支持部材１１４を構成する拘束部材１１
６の背面側（制御圧室１０２ａ）に制御圧Ｐｃを作用さ
せて揺動部材１１０の傾斜角θを可変する。これによ
り、ブローバイガスを考量する必要がないことに加え
て、体積の小さな制御圧室１０２ａを制御することによ
り傾斜角θを制御することができるので、応答性良く理
論吐出流量を変化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャフトの中心線
に対して傾いた斜板や揺動板等の傾斜部材の傾斜角を変
化させることにより、往復運動する複数本のピストンの
行程を変化させて理論吐出流量（ストロークとボア径と
で計算される幾何学的な流量）を変化させる可変容量式
圧縮機に関するもので、車両用蒸気圧縮式冷凍サイクル
の圧縮機に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】斜板や揺動板等の傾斜部材の傾斜角を変
化させる可変容量式圧縮機では、一般的に特開昭６２−
２０３９８０号や特開昭６２−２４０４８２号公報に記
載のごとく、傾斜部材が収納された斜板室（クランク
室）内の圧力を制御することにより、傾斜部材の傾斜角
を制御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、斜板室（ク
ランク室）は、前述のごとく、斜板や揺動板等の傾斜部
材を収納する空間であるので、その容積が比較的大き
い。このため、クランク室内の圧力（以下、この圧力を
制御圧と呼ぶ。）を制御するには、比較的多量のガスを
必要とするので、制御圧を制御する制御バルブの作動
（制御バルブの制御信号）に対して実際に制御圧が変化
するまでに比較的に大きな時間差がある。

【０００４】したがって、理論吐出流量を変化させるべ
く、制御バルブに制御信号を送っても、実際に理論吐出
流量が変化するまでの応答遅れが発生するため、精度良
く吐出流量を制御することが難しい。

【０００５】ところで、クランク室にはブローバイガス
（シリンダボアとピストンとの隙間から漏れ出るガス）
が流れ込むが、従来の技術のごとくクランク室内の圧力
を制御する方式において、ブローバイガスの流入によっ
てクランク室内圧力が上昇してしまうと、制御弁が作動
していないのに容量が変化（低下）してしまうという問
題が発生する。

【０００６】このため、通常は、クランク室と吸入室と
を繋ぐ通路の圧力損失を比較的小さなものとして、ブロ
ーバイガスを積極的に吸入側に排出し、クランク室に導
く吐出冷媒量を多くすることにより、クランク室内の圧
力が過度に低下することを防止していたため、実際に理
論吐出流量が変化するまでの応答遅れの問題がより顕著
に発生していた。

【０００７】本発明は、上記点に鑑み、可変容量式圧縮
機において、応答性良く理論吐出流量を変化させること
を目的とする。

【０００８】

【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、請求項１に記載の発明では、シャフト
（１０６）の中心線（Ｌｏ）に対して傾いた傾斜部材
（１１０）と中心線（Ｌｏ）と傾斜部材（１１０）との
傾斜角（θ）を変化させることにより、往復運動する複
数本のピストン（１１２）の行程を変化させて理論吐出
流量を変化させる可変容量式圧縮機であって、シャフト
（１０６）及び傾斜部材（１１０）を収納するととも
に、ピストン（１１２）が収納される複数本のシリンダ
ボア（１０３）が設けられたハウジング（１０１、１０
２、１０５）と、傾斜部材（１１０）に連結され、ピス
トン（１１２）が傾斜部材（１１０）に作用させるモー
メント（ＭＰ）と逆向きのモーメント（ＭＣ）を傾斜部
材（１１０）に作用させる制御ピストン（１１６）とを
備えることを特徴とする。

【０００９】傾斜部材（１１０）を収納する空間（クラ
ンク室）の体積は、傾斜部材（１１０）等の可動部材を
収納するに十分な大きさを確保する必要があるので、そ
の大きさは、当然ながら制御ピストン（１１６）を稼動
させるに必要にして十分な大きさに比べて極めて大きく
なる。

【００１０】したがって、本発明では、ブローバイガス
量を考慮することがない事に加えて、制御ピストン（１
１６）を小さくすることができるので、可変容量式圧縮
機の理論吐出容量を応答性良く変化させることができ
る。

【００１１】なお、制御ピストン（１１６）は、請求項
２に記載の発明のごとく、中心線（Ｌｏ）と傾斜部材
（１１０）との交点近傍にて傾斜部材（１１０）に連結
することが望ましい。

【００１２】請求項３に記載の発明では、回転するシャ
フト（１０６）を収納するとともに、往復運動するピス
トン（１１２）を収納するシリンダボア（１０３）が形
成されたハウジング（１０２）と、シャフト（１０６）
と一体的に回転するとともに、シャフト（１０６）に対
して傾いた傾斜面（１０８ａ）を有するとともに、その
傾斜角（θ）を変化させることができるようにシャフト
（１０６）に連結された旋回部材（１０８）と、傾斜面
（１０８ａ）とスラスト軸受（１１１）を介して連結
し、旋回部材（１０８）の回転と共に揺動することによ
りピストン（１１２）を往復運動させる揺動部材（１１
０）と、揺動部材（１１０）を揺動可能に支持する自在
継ぎ手状の揺動支持機構（１１４）とを備え、揺動支持
機構（１１４）は、シャフト（１０６）の中心線（Ｌ
ｏ）と直交する第１中心線（Ｌ１）周りに回転可能な第
１回転部材（１１５）と、長手方向一端側に第１回転部
材（１１５）に連結され、第１回転部材（１１５）が中
心線（Ｌｏ）周りに回転することを規制するとともに、
中心線（Ｌｏ）の方向に移動可能にハウジング（１０
２）に配置された拘束部材（１１６）と、中心線（Ｌ
ｏ）と直交し、かつ、第１中心線（Ｌ１）に対して交差
する第２中心線（Ｌ２）周りに回転可能に第１回転部材
（１１５）に連結された第２回転部材（１１７）とを有
して構成されており、さらに、揺動部材（１１０）は、
第２回転部材（１１７）に連結され、かつ、拘束部材
（１１６）の長手方向他端側には、拘束部材（１１６）
を中心線（Ｌｏ）の方向に移動させる制御圧（Ｐｃ）が
作用するように構成されていることを特徴とする。

【００１３】これにより、制御圧（Ｐｃ）が導入される
部位の体積を拘束部材（１１６）を中心線（Ｌｏ）の方
向に移動させるに必要にして十分な大きさとする（最適
化を図る）ことができる。

【００１４】一方、旋回部材（１０８）及び揺動部材
（１１０）を収納する部位の体積は、揺動部材（１１
０）等の可動部材を収納するに十分な大きさを確保する
必要があるので、その大きさは、当然ながら制御圧（Ｐ
ｃ）が導入される部位の体積を拘束部材（１１６）を中
心線（Ｌｏ）の方向に移動させるに必要にして十分な大
きさに比べて極めて大きくなる。

【００１５】したがって、本発明では、ブローバイガス
量を考慮することがなく、制御圧（Ｐｃ）が導入される
部位内の圧力を制御すればよいので、制御圧（Ｐｃ）を
応答性良く（機敏に）変化させることができ、可変容量
式圧縮機の理論吐出容量を応答性良く変化させることが
できる。

【００１６】なお、請求項４に記載の発明のごとく、揺
動支持機構（１１４）を揺動部材（１１０）の略中央部
に配設することが望ましい。

【００１７】請求項５に記載の発明では、制御圧（Ｐ
ｃ）が拘束部材（１１６）に及ぼす力（ＦＣ）と反対向
きの力（ＦＢ２）を拘束部材（１１６）に作用させる作
用手段（１３５）と、旋回部材（１０８）及び揺動部材
（１１０）を収納するクランク室（１２８）と吸入側と
を連通させる連通孔（１３６）とが設けられていること
を特徴とする。

【００１８】これにより、連通孔（１３６）によりクラ
ンク室（１２８）内の圧力を吸入圧近くまで低下させて
も、確実に拘束部材（１１６）を変位させることができ
る。

【００１９】また、連通孔（１３６）によりクランク室
（１２８）内の圧力を吸入圧近くまで低下させても、確
実に拘束部材（１１６）を変位させることができるの
で、仮に本発明に係る可変容量圧縮機を蒸気圧縮式冷凍
サイクルに適用すれば、クランク室（１２８）に潤滑油
を含んだ吸入側冷媒を揺動部材（１１０）や旋回部材
（１０８）等の可動部材（摺動部）に導くことができ
る。

【００２０】したがって、可動部材（摺動部）を確実に
潤滑することができるので、可変容量式圧縮機の信頼性
（耐久性）を向上させることができる。

【００２１】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。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る可変容量式圧縮機（以下、圧縮機と略
す。）を車両用蒸気圧縮式冷凍サイクル（車両用空調装
置）の冷媒圧縮機に適用したものであって、図１は車両
用蒸気圧縮式冷凍サイクル（車両用空調装置）の模式図
である。

【００２３】図１中、１００は走行用のエンジン（駆動
源）Ｅ／Ｇから動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機で
あり、１００ａはエンジンＥ／Ｇが発揮する動力の一部
を圧縮機１００に断続可能に伝達する電磁クラッチ又は
連続的に伝達するプーリなどの動力伝達手段である。な
お、１００ｂは、エンジンＥ／Ｇから圧縮機１００に動
力を伝達するＶベルトである。

【００２４】２００は圧縮機１００から吐出した冷媒と
外気とで熱交換して冷媒を凝縮（冷却）する凝縮器（放
熱器）であり、３００は凝縮器２００から流出した冷媒
を減圧する減圧器であり、４００は減圧器３００にて減
圧された冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換して冷媒
を蒸発させることにより室内に吹き出す空気を冷却する
蒸発器である。

【００２５】なお、本実施形態では、減圧器３００とし
て圧縮機１００に吸入される冷媒の加熱度が所定値とな
るように開度が調節される温度式膨張弁を採用してい
る。また、冷媒には、潤滑油（冷凍機油）が混合されて
おり、この混合された潤滑油により圧縮機１００の可動
部材（摺動部）を潤滑している。

【００２６】次に、圧縮機１００について述べる。

【００２７】図２は圧縮機１００の軸方向断面を示して
おり、１０１はアルミニウム製のフロントハウジングで
あり、１０２は複数本（本実施形態では、５本）のシリ
ンダボア（円柱状の空間）１０３が形成されたミドルハ
ウジングである。１０４はシリンダボア１０３の一端側
を閉塞するバルブプレートであり、このバルブプレート
１０４はミドルハウジング１０２とリアハウジング１０
５との間に挟まれて固定されている。そして、本実施形
態では、フロントハウジング１０１、ミドルハウジング
１０２及びリアハウジング１０５により圧縮機１００の
ハウジングが構成されている。

【００２８】１０６は車両走行用エンジン（図示せず）
から駆動力を得て回転するシャフトであり、このシャフ
ト１０６は、ラジアル軸受１０７を介してハウジング内
に回転可能に保持されている。

【００２９】１０８はシャフト１０６に一体形成された
アーム１０６ａの先端側に連結されてシャフト１０６と
一体的に回転するとともに、シャフト１０６に対して傾
いた傾斜面１０８ａを有する旋回部材（ドライブプレー
ト）である。

【００３０】なお、１０９は、旋回部材１０８をアーム
１０６ａに対して揺動（回転）可能に連結するヒンジ機
構を構成する連結ピンであり、１０６ｂは連結ピン１０
９が挿入されるアーム１０６ａに設けられた長円（楕
円）状の穴であり、連結ピン１０９は、旋回部材１０８
に設けられた連結ピンホルダ部１０８ｂに圧入されて穴
１０６ｂから脱落することが防止されている。

【００３１】このため、後述するように（図６参照）、
旋回部材１０８の傾斜角θ（傾斜面１０８ａとシャフト
１０６の中心線Ｌｏとのなす角θ）が変化する際には、
連結ピン１０９は穴１０６ｂ内をその長径方向に摺動
（移動）する。

【００３２】１１０は傾斜面１０８ａとスラスト軸受１
１１を介して連結されたリング盤（ドーナツ盤）状の揺
動部材（ワッブルプレート、傾斜部材）であり、この揺
動部材１１０は、旋回部材１０８の回転と共に、その外
周側が波打つように揺動する。

【００３３】なお、スラスト軸受１１１は、傾斜面１０
８ａに対して垂直な軸周りに旋回部材１０８が揺動部材
１１０に対して回転することができるようにする軸受で
あり、本実施形態では、略円柱のコロを有する転がり軸
受を採用している。

【００３４】１１２はシリンダボア１０３内で往復運動
するピストンであり、１１３はピストン１１２と揺動部
材１１０とを連結するロッドである。このとき、ロッド
１１３の一端側は揺動部材１１０の外周側に揺動可能に
連結され、他端側はピストン１１２に揺動可能に連結さ
れているので、シャフト１０６が回転して揺動部材１１
０が揺動すると、ピストン１１２がシリンダボア１０３
内を往復運動する。

【００３５】１１４は揺動部材１１０の略中央部に位置
して揺動部材１１０を揺動可能に支持する自在継ぎ手
（オルダム継ぎ手）状の揺動支持機構であり、以下、図
３〜５を用いて揺動支持機構１１４について述べる。

【００３６】図３は揺動支持機構１１４をシャフト１０
６側から見た図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図であ
り、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。１１５はシャフ
ト１０６の中心線Ｌｏと直交する第１軸線Ｌ１周りに回
転可能な略環状の第１回転部材であり、１１６は第１回
転部材１１５に連結されて第１回転部材１１５が中心線
Ｌｏ周りに回転することを規制する拘束部材である。

【００３７】拘束部材１１６は、図４に示すように、第
１回転部材１１５の内周面に位置する頭部１１６ａと略
円柱状の支持部１１６ｂとを有して構成されている。そ
して、支持部１１６ｂの外周面には、その軸方向に延び
る多数本の溝部からなるスプライン（ＪＩＳ Ｂ １６
０１等参照）１１６ｃが設けられてその断面形状が歯車
状に形成され、一方、ミドルハウジング１０２の略中央
部には、図２に示すように、拘束部材１１６の断面形状
と相似形状の断面形状を有する穴部１０２ａが形成され
ている。

【００３８】そして、拘束部材１１６が穴部１０２ａに
摺動可能に挿入されることにより、拘束部材１１６は、
ミドルハウジング１０２に対して回転不可とした状態
で、かつ、中心線Ｌｏ方向に摺動することができるよう
にミドルハウジング１０２に係合される。

【００３９】また、図３中、１１７は、第１回転部材１
１５の径方向外側に位置して、中心線Ｌｏと直交し、か
つ、第１軸線Ｌ１に対して交差する第２軸線Ｌ２周りに
回転可能に第１回転部材１１５に連結された略環状の第
２回転部材であり、揺動部材１１０及び旋回部材１０８
は、サークリップ１０８ｃ（図２参照）により位置決め
された状態で第２回転部材１１７に圧入された状態で連
結されている。

【００４０】なお、第１回転部材１１５は、円柱状の第
１ピン部材１１８を介して拘束部材１１６の頭部１１６
ａに連結され、第２回転部材１１７は、円柱状に形成さ
れた２本の第２ピン部材１１９を介して第１回転部材１
１５に連結されている。また、拘束部材１１６（支持部
１１６ｂ）内には、図２に示すように、揺動支持部材１
１４をシャフト１０６側に押圧する弾性力を発揮するコ
イルバネ（弾性部材）１２０が配設されている。

【００４１】以上に述べた構成により、揺動支持機構１
１４は、フックの継ぎ手（オルダム継ぎ手）状の自在継
ぎ手を構成するので、揺動部材１１０を揺動可能に支持
することできる。

【００４２】ところで、図２中、１２１は、シリンダボ
ア１０３、バルブプレート１０４及びピストン１１２に
よって形成される複数個の作動室Ｖに冷媒を分配供給す
る吸入室であり、バルブプレート１０４には、吸入室１
２１と作動室Ｖとを連通させる吸入ポート１２３、及び
作動室Ｖと吐出室１２２とを連通させる吐出ポート１２
４が形成されている。

【００４３】そして、吸入ポート１２３には、冷媒が作
動室Ｖから吸入室１２１へ逆流することを防止するリー
ド弁状の吸入弁１２５が設けられ、吐出ポート１２４に
は、冷媒が吐出室１２２から作動室Ｖへ逆流することを
防止するリード弁状の吐出弁１２６が設けられている。

【００４４】なお、吸入弁１２５及び吐出弁１２６は、
吐出弁１２６の最大開度を規制する弁止板（ストッパ）
１２７と共にミドルハウジング１０２及びリアハウジン
グ１０５間に挟まれて固定されている。１２９は、クラ
ンク室（揺動部材１１０が収納された空間１２８）内の
冷媒が、フロントハウジング１０１とシャフト１０６と
の隙間からハウジング外に漏れ出すことを防止するシャ
フトシールである。

【００４５】ところで、１３０は穴部１０２ａと吸入室
１２１及び吐出室１２２との連通状態を調節することに
より穴部１０２ａに導入する圧力を制御する制御弁であ
り、この制御弁１３０により穴部１０２ａ内の圧力（拘
束部材１１６（支持部１１６ｂ）の端部に作用する冷媒
圧力）を制御して拘束部材１１６を中心線Ｌｏの方向に
移動させる。そこで、以下、穴部１０２ａを制御圧室１
０２ａと呼び、穴部１０２ａ（制御圧室１０２ａ）内の
圧力を制御圧Ｐｃと呼ぶ。なお、制御弁１３０は電子制
御装置（ＥＣＵ）１３４により制御される。

【００４６】なお、１３１は吐出室１２２から吐出冷媒
（吐出圧Ｐｄ）を導くための吐出圧導入孔であり、１３
２は制御圧Ｐｃを吸入室１２１（低圧側）に流出させる
（吸入室１２１から吸入圧を導くための）吸入圧導入孔
であり、１３３は制御圧室１０２ａと制御弁１３０とを
結ぶ制御圧導入孔である。因みに、１３２ａは吸入圧導
入孔１３２において所定の圧力損失（流通抵抗）を発生
させる絞り部である。

【００４７】次に、本実施形態に係る圧縮機１００の作
動を述べる。

【００４８】図６はピストン１１２や揺動支持機構１１
４等の可動部分を示す模式図であり、５本のピストン１
１２のうち圧縮工程中にあるピストン１１２には、作動
室Ｖ内の圧力Ｐにより作動室Ｖの体積を拡大する向きの
力ＦＰが作用し、一方、吸入工程中にあるピストン１１
２には、吸入圧Ｐｓが作動室Ｖの体積を拡大する向きの
力ＦＰが作用する。

【００４９】このとき、クランク室１２８内の圧力は、
ピストン１１２とシリンダボア１０３との隙間からクラ
ンク室１２８内に漏れ出す冷媒（ブローバイガス）によ
り、吸入圧Ｐｓより高く、吐出圧Ｐｄ（圧縮行程中の作
動室Ｖ内圧力Ｐ）より低い圧力（以下、この圧力の大き
さを中間圧Ｐｋと呼ぶ。）であり、このクランク室１２
８内圧力は、各ピストン１１２に作動室Ｖの体積を縮小
させる向きの力ＦＨを及ぼす。

【００５０】また、揺動部材１１０は、揺動支持部材１
１４及び連結ピン１０９によって拘束されているので、
圧縮反力Ｆｐ及びクランク室１２８内圧力（中間圧Ｐ
ｋ）は、瞬間中心ＣＴを中心として、圧縮機１００の理
論吐出流量（以下、容量と略す。）が小さくなる（傾斜
角θが大きくなる）向きのモーメント（以下、このモメ
ントを減少モーメントＭＰ（＝Σ（ＦＰ−ＦＨ）×Ｌ
Ｐ）と呼ぶ。）が揺動部材１１０に作用する。

【００５１】なお、本実施形態では、容量が大きくなる
（傾斜角θが小さくなる）ほど、減少モーメントＭＰの
腕の長さＬＰが大きくなり、かつ、容量によらずピスト
ン１１２の上死点（作動室Ｖの体積が最も縮小したとき
のピストン１１２の位置）が略一定となるように、穴１
０６ｂの形状が選定されている。

【００５２】一方、拘束部材１１６（支持部１１６ｂ）
の端部のうち制御圧室１０２ａ側には、制御圧Ｐｃによ
る力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢによって制
御圧室１０２ａの体積が拡大する向きの力が作用し、一
方、これと反対側には、クランク室１２８内の圧力Ｐｋ
によって制御圧室１０２ａの体積が縮小する向きの力Ｆ
Ｈが作用する。

【００５３】したがって、拘束部材１１６が中心線Ｌｏ
方向に移動すると、拘束部材１１６は、揺動部材１１０
の傾斜角θを変化させるようになモーメント（以下、こ
のモーメントを拡大モーメントＭＣ（＝（ＦＢ＋ＦＣ−
ＦＨ）×ＬＣ）と呼ぶ。）を揺動部材１１０に作用させ
る。このとき、制御圧Ｐｃは、容量が大きくなる（傾斜
角θが小さくなる）向きの拡大モーメントＭＣを拘束部
材１１６に発生させるので、拡大モーメントＭＣは、容
量が大きくなる（傾斜角θが小さくなる）向きを正の向
きと呼ぶ。

【００５４】つまり、拘束部材１１６は、揺動部材１１
０の傾斜角θを制御する（縮小モーメントＭＰと反対向
きの拡大モーメントＭＣを揺動部材１１０に作用させ
る）制御ピストン（制御アクチュエータ）として機能す
る。

【００５５】１．最大容量運転時（図２、図７（ａ）参
照） 制御弁１３０を調節して図７（ａ）に示すように、制御
室１０２ａ内に吐出圧Ｐｄを導く（制御圧Ｐｃ＝吐出圧
Ｐｄ）。これにより、拡大モーメントＭＣが増大して傾
斜角θが小さく（容量が拡大）していく。このとき、縮
小モーメントＭＰが次第に増大していくので、拡大モー
メントＭＣと縮小モーメントＭＰとが等しくなるまで傾
斜角θが小さく（容量が拡大）していく。

【００５６】２．可変容量運転時（図８、図７（ｂ）参
照） 制御弁１３０を調節して図７（ｂ）に示すように、制御
室１０２内の圧力を低下させる（但し、制御圧Ｐｃ＞吸
入圧Ｐｓ）。これにより、最大容量運転時とは逆に、拡
大モーメントＭＣが縮小して傾斜角θが大きく（容量が
縮小）していく。このとき、縮小モーメントＭＰが次第
に小さくなっていくので、拡大モーメントＭＣと縮小モ
ーメントＭＰとが等しくなるまで傾斜角θが大きく（容
量が縮小）していく。

【００５７】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。

【００５８】本実施形態によれば、拘束部材１１６の長
手方向他端側に、拘束部材１１６を中心線Ｌｏの方向に
移動させる制御圧Ｐｃを作用させて、拘束部材１１６を
揺動部材１１０の傾斜角θを制御する（縮小モーメント
ＭＰと反対向きの拡大モーメントＭＣを揺動部材１１０
に作用させる）制御ピストンとして機能させるので、制
御圧室１０２ａの体積を制御ピストンとして機能させる
に必要にして十分な大きさとする（最適化を図る）こと
ができる。

【００５９】一方、クランク室１２８の体積は、揺動部
材１１０等の可動部材を収納するに十分な大きさを確保
する必要があるので、その大きさは、当然ながら制御圧
室１０２ａの体積を制御ピストンとして機能させるに必
要にして十分な大きさに比べて極めて大きくなる。

【００６０】したがって、本実施形態では、ブローバイ
ガス量を考慮することがなく、制御圧室１０２ａ内の圧
力を制御すればよいので、制御圧Ｐｃを制御弁１３０の
制御作動に対して応答性良く（機敏に）変化させること
ができ、圧縮機１００の容量を変化させることができ
る。

【００６１】また、制御圧室１０２ａの体積を小さくす
ることが可能であるので、制御弁１３０で制御する冷媒
流量も小さくなり、制御弁１３０を小型にしつつ、簡素
な構造とすることが可能となる。

【００６２】（第２実施形態）第１実施形態では、絞り
部１３２ａを吸入圧導入孔１３２に設けたが、本実施形
態は、図９、１０に示すように、絞り部１３２ａを吐出
圧導入孔１３１に設けたものである。

【００６３】（第３実施形態）上述の実施形態では、拘
束部材（制御ピストン）１１６は、制御圧Ｐｃによる力
ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢと、クランク室
１２８内の圧力Ｐｋによる力ＦＨとの釣り合いにより作
動させたが、本実施形態では、図１１に示すように、制
御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力Ｆ
Ｂに対向する弾性力ＦＢ２を拘束部材（制御ピストン）
１１６に作用させる第２のコイルバネ（作用手段）１３
５を設けるとともに、クランク室１２８と吸入側（吸入
室１２１）とを連通させる連通孔１３６を設けたもので
ある。

【００６４】なお、第２のコイルバネ１３５は、シャフ
ト１０６の台径部（ラジアル軸受１０７により指示され
ている部位）１０６ｃと拘束部材１１６の頭部１１６ａ
との間に配設されている。

【００６５】次に、本実施形態の特徴を述べる。

【００６６】上述の実施形態では、拘束部材（制御ピス
トン）１１６は、制御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバ
ネ１２０の弾性力ＦＢと、クランク室１２８内の圧力Ｐ
ｋによる力ＦＨとの釣り合いにより変位するので、クラ
ンク室１２８内の圧力Ｐｋが過度に低下する（吸入圧Ｐ
ｓまで低下する）と、制御圧Ｐｃを低下させても、制御
圧室１０２ａの体積が縮小する向きに拘束部材（制御ピ
ストン）１１６が変位しないおそれがある。

【００６７】これに対して、本実施形態では、第２のコ
イルバネ（作用手段）１３５によって、制御圧Ｐｃによ
る力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢを拘束部材
（制御ピストン）１１６に作用させているので、連通孔
１３６によりクランク室１２８内の圧力Ｐｋを吸入圧Ｐ
ｓ近くまで低下させても、確実に拘束部材（制御ピスト
ン）１１６を制御圧室１０２ａの体積が縮小する向きに
変位させることができる。

【００６８】また、連通孔１３６によりクランク室１２
８内の圧力Ｐｋを吸入圧Ｐｓ近くまで低下させても、確
実に拘束部材（制御ピストン）１１６を制御圧室１０２
ａの体積が縮小する向きに変位させることができるの
で、クランク室１２８に潤滑油を含んだ吸入側冷媒を揺
動部材１１０や旋回部材１０８等の可動部材（摺動部）
に導くことができる。したがって、可動部材（摺動部）
を確実に潤滑することができるので、圧縮機１００の信
頼性（耐久性）を向上させることができる。

【００６９】（第４実施形態）本実施形態は、第３実施
形態の変形例であり、具体的には、図１２に示すよう
に、吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを拘束部材
１１６に設けてクランク室１２８と制御圧室１０２ａと
を繋ぐことにより、間接的に吸入側と制御圧室１０２ａ
とを連通させたものである。

【００７０】これにより、リアハウジング１０５に吸入
圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設ける場合に比べ
て、容易に吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設
ける（加工）することができる。

【００７１】（第５実施形態）本実施形態は、第４実施
形態の変形例であり、具体的には、図１３に示すよう
に、拘束部材１１６に設けていた吸入圧導入孔１３２及
び絞り部１３２ａを、拘束部材１１６の外壁部と穴１０
２ａ（制御圧室１０２ａ）の内壁との間に適当な隙間１
０２ｃを設けることにより吸入圧導入孔１３２及び絞り
部１３２ａを構成したものである。

【００７２】これにより、リアハウジング１０５に吸入
圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設ける場合に比べ
て、さらに容易に吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２
ａを設ける（加工）することができる。

【００７３】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、自在継ぎ手（オルダム継ぎ手）状の揺動支持機構１
１４を採用したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば図１４に示すように、拘束部材１１６の頭
部１１６ａを球面摺動シューとして揺動部材１１０を支
持してもよい。なお、図１４中、１４０は揺動部材１１
０がシャフト１０６と共に回転してしまうことを防止す
る回り止め部であり、１４１は回り止め部１４０の揺動
を案内する案内溝である。

【００７４】また、穴１０６ｂを図１４に示すように、
一端側が開放され溝形状としてピストン１１２やロッド
１１３等の組み付け性を向上させてもよい。

【００７５】上述の実施形態では、揺動部材１１０とピ
ストン１１２とをロッド１１３を介して連結していた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図１５に
示すように、シュー１１３ａを介して揺動部材１１０と
ピストン１１２とを連結してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機を用いた蒸
気圧縮式冷凍サイクルの模式図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の最大容量
時における断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の揺動支持
機構の断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の可変容量
機構の作動説明図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の可変容量
機構の制御弁作動を示す説明図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の最小容量
時における断面図である。

【図９】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の断面図で
ある。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の可変容
量機構の制御弁作動を示す説明図である。

【図１１】本発明の第３実施形態に係る圧縮機の最大容
量時における断面図である。

【図１２】本発明の第４実施形態に係る圧縮機の断面図
である。

【図１３】本発明の第５実施形態に係る圧縮機の断面図
である。

【図１４】本発明のその他の実施形態に係る圧縮機の断
面図である。

【図１５】本発明のその他の実施形態に係る圧縮機の断
面図である。

【符号の説明】

１０１…フロントハウジング、１０２…ミドルハウジン
グ、１０２ａ…制御圧室、１０３…シリンダボア、１０
４…バルブプレート、１０５…リアハウジング、１０６
…シャフト、１０６ａ…アーム、１０８…旋回部材、１
１０…揺動部材、１１２…ピストン、１１４…揺動支持
部材、１１５…第１回転部材、１１６…拘束部材、１１
７…第２回転部材、１２０…コイルバネ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 成秀 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 久永 滋 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3H076 AA07 BB32 CC36 CC83

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト（１０６）の中心線（Ｌｏ）に
   対して傾いた傾斜部材（１１０）と前記中心線（Ｌｏ）
   と前記傾斜部材（１１０）との傾斜角（θ）を変化させ
   ることにより、往復運動する複数本のピストン（１１
   ２）の行程を変化させて理論吐出流量を変化させる可変
   容量式圧縮機であって、 前記シャフト（１０６）及び前記傾斜部材（１１０）を
   収納するとともに、前記ピストン（１１２）が収納され
   る複数本のシリンダボア（１０３）が設けられたハウジ
   ング（１０１、１０２、１０５）と、 前記傾斜部材（１１０）に連結され、前記ピストン（１
   １２）が前記傾斜部材（１１０）に作用させるモーメン
   ト（ＭＰ）と逆向きのモーメント（ＭＣ）を前記傾斜部
   材（１１０）に作用させる制御ピストン（１１６）とを
   備えることを特徴とする可変容量式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記制御ピストン（１１６）は、前記中
   心線（Ｌｏ）と前記傾斜部材（１１０）との交点近傍に
   て前記傾斜部材（１１０）に連結されていることを特徴
   とする請求項１に記載の可変容量式圧縮機。
3. 【請求項３】 回転するシャフト（１０６）を収納する
   とともに、往復運動するピストン（１１２）を収納する
   シリンダボア（１０３）が形成されたハウジング（１０
   ２）と、 前記シャフト（１０６）と一体的に回転するとともに、
   前記シャフト（１０６）に対して傾いた傾斜面（１０８
   ａ）を有するとともに、その傾斜角（θ）を変化させる
   ことができるように前記シャフト（１０６）に連結され
   た旋回部材（１０８）と、 前記傾斜面（１０８ａ）とスラスト軸受（１１１）を介
   して連結し、前記旋回部材（１０８）の回転と共に揺動
   することにより前記ピストン（１１２）を往復運動させ
   る揺動部材（１１０）と、 前記揺動部材（１１０）を揺動可能に支持する自在継ぎ
   手状の揺動支持機構（１１４）とを備え、 前記揺動支持機構（１１４）は、 前記シャフト（１０６）の中心線（Ｌｏ）と直交する第
   １中心線（Ｌ１）周りに回転可能な第１回転部材（１１
   ５）と、 長手方向一端側に前記第１回転部材（１１５）に連結さ
   れ、前記第１回転部材（１１５）が前記中心線（Ｌｏ）
   周りに回転することを規制するとともに、前記中心線
   （Ｌｏ）の方向に移動可能に前記ハウジング（１０２）
   に配置された拘束部材（１１６）と、 前記中心線（Ｌｏ）と直交し、かつ、前記第１中心線
   （Ｌ１）に対して交差する第２中心線（Ｌ２）周りに回
   転可能に前記第１回転部材（１１５）に連結された第２
   回転部材（１１７）とを有して構成されており、 さらに、前記揺動部材（１１０）は、前記第２回転部材
   （１１７）に連結され、かつ、前記拘束部材（１１６）
   の長手方向他端側には、前記拘束部材（１１６）を前記
   中心線（Ｌｏ）の方向に移動させる制御圧（Ｐｃ）が作
   用するように構成されていることを特徴とする可変容量
   式圧縮機。
4. 【請求項４】 前記揺動部材（１１０）はリング盤状に
   形成されており、 さらに、前記揺動支持機構（１１４）は、前記揺動部材
   （１１０）の略中央部に配設されていることを特徴とす
   る請求項３に記載の可変容量式圧縮機。
5. 【請求項５】 前記制御圧（Ｐｃ）が前記拘束部材（１
   １６）に及ぼす力（ＦＣ）と反対向きの力（ＦＢ２）を
   前記拘束部材（１１６）に作用させる作用手段（１３
   ５）と、 前記旋回部材（１０８）及び前記揺動部材（１１０）を
   収納するクランク室（１２８）と吸入側とを連通させる
   連通孔（１３６）とが設けられていることを特徴とする
   請求項３又は４に記載の可変容量式圧縮機。