JP2006200405A - 揺動斜板型可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 大容量圧縮機に特に有効である、製造・組付けが容易で、かつ小型でバランスの良い揺動斜板型可変容量圧縮機を提供する。
【解決手段】 ワッブルプレート１９の回転を阻止するための回り止め機構６８が、内輪７４を有していて、ハウジングの一部であるシリンダブロック４に固定された中心軸３２によって支持されており、中心軸上を回転を規制して内輪が可動することで、回り止め機構６８が軸方向に可動できる。回り止め機構としては等速ジョイント６８を使用している。回り止め機構は中心軸上をワッブルプレートよりもフロント側に位置して配置され、中心軸には、内輪の軸方向の動きを規制する最小容量規制部分が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、容積型ポンプや空調装置の冷媒圧縮に用いられる圧縮機、特に揺動斜板型の圧縮機に関するものであって、バス等の大容量を必要とする揺動斜板型可変容量圧縮機に好適なものである。

従来技術として、揺動斜板（ワッブルプレート）の回り止め機構として等速ジョイントを用い、これを揺動斜板の中央に配置する構造は、特許文献１乃至３等において知られており、これらはそれぞれ種々の問題を有している。

米国特許第５，１１２，１９７号明細書 米国特許第５，１２９，７５２号明細書 米国特許第５，５０９，３４６号明細書

例えば、特許文献１では、シリンダブロックに固定した延長スリーブの一部を利用して等速ジョイントを支持している。なお、駆動軸は、ニードル軸受を介してこの延長スリーブに回転自在に支持されている。したがって、等速ジョイント自体は、内輪を有しておらず、延長スリーブの一部を内輪としている。このため、等速ジョイントのスリーブへの組み付けが難しいという問題がある。また、最小容量を規制する手段が、リンク部のピンに係合する復帰ばねであるため、剛性上の問題もある。

また、特許文献２では、等速ジョイント自体は、内輪を有しているが、この内輪は軸方向に摺動可能な構成となっておらず、等速ジョイントを支持する軸部材（センタシャフト）がシリンダブロックの中央を駆動軸方向に移動可能な構成となっている。しかしながらこのセンタシャフトは、シリンダブロックとの間に１本のピン（キイ）を挟んでトルクを受ける構成となっているため、受けられるトルクが限られるという問題がある。また、これを改善するために、シリンダブロットとセンタシャフトとの嵌合部をスプライン嵌合にする等の手段も考えられるが、シリンダブロックがアルミニウム製の場合、磨耗が懸念される。また、シリンダブロックを鉄製にすると、重量増加の問題があり、スプライン部だけ鉄製にすることも考えられるが、部品が増えるといった問題が生じる。更にセンタシャフトが前後に移動するので、シリンダブロックと反対側の駆動軸を回転可能に支持するニードル軸受部ですべりが発生し、軸受の寿命が低下するという問題もある。

また、特許文献３では、センタシャフトはシリンダブロックに固定されており、上記特許文献２のセンタシャフトが移動することに起因する問題は解消されているが、回り止め機構である等速ジョイントが全体として円錐台状の複雑な形状をしており、製造・組み付けが難しいという問題がある。
更に、特許文献１及び３では、運転時のバランスを取るために、揺動斜板外周部に駆動軸とリンク部を介して一体で回転するジャーナルが覆い被さるように構成されているため、圧縮機の体格が大きくなるという問題もある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、容量が大きくなる圧縮機にとっては、特に有効である、製造・組み付けが容易で、かつ小型でバランスが良い揺動斜板型可変容量圧縮機を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するため手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機を提供する。
請求項１に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機は、ワッブルプレート（揺動斜板）の回転を阻止するための回り止め機構が、内輪を有していて、ハウジングに固定された中心軸によって支持されると共に、中心軸上を軸方向に回転を規制して内輪が可動することで回り止め機構を軸方向に可動できるようにしたものであり、これにより、圧縮機を組み付けるときに、回り止め機構に内輪を予め組み付けておいて、圧縮機に回り止め機構を組み付ければよいので、その組み付けが容易である。また、内輪が軸方向に動くので、外輪の増大を招くことなく、したがって回り止め機構自体の体格の増大を招くことなく、可変容量に足るだけのストロークが稼げる。更には、中心軸が固定されているので、ガタが少なく剛性も高いので、信頼性、振動及び騒音面で有利である。

請求項２の該圧縮機は、回り止め機構またはワッブルプレートと当接して、回り止め機構の軸方向の動きを規制する最小容量規制部分を設けたものであり、請求項３の該圧縮機は、中心軸に回り止め機構の軸方向の動きを規制して最小容量を決める、内輪と当接する最小容量規制部分を設けたものであり、これにより、ワッブルプレートが最小容量を越えて傾くことがなく、ピストンの頂部がバルブプレートに当たる問題もないので高い信頼性が得られる。
請求項４の該圧縮機は、回り止め機構の揺動中心がワッブルプレートよりもフロント側に配置されるようにしたものであり、これにより、駆動部の重心と回り止め機構の揺動中心が概略一致し、いかなる容量の場合もバランスがおおむね良くなる。しかも新たなバランサを追加する必要もなく体格の増大を招くこともない。

請求項５の該圧縮機は、回り止め機構を少なくとも内輪、外輪及びボールとを備える等速ジョイントにしたものであり、このように、ワッブルプレートと中心軸とを連結する自在継手として、バーフィールト型等の等速自在継手を使用することによって、ワッブルプレートに完全に回転運動の成分をなくすことができる。
請求項６の該圧縮機は、回り止め機構を支持する中心軸を、一端が自由端で、他端がハウジングに固定されている片持ち支持にしたものである。中心軸をシリンダブロックの中心部に圧入固定することで、片持ち支持であっても剛性を確保できる。

請求項７の該圧縮機は、回り止め機構を支持する中心軸を、一端が駆動軸に配置されたベアリングで支持され、他端がハウジングに回転不可に支持されている両持ち支持にしたものであり、これにより、中心軸に作用する荷重を保持し、信頼性向上、振動・騒音を低減することが可能である。
請求項８の該圧縮機は、回り止め機構を軸方向に付勢する付勢部材を、回り止め機構を挟んでフロント側及びリア側とに設置し、フロント側の付勢部材を最小容量方向に、リア側の付勢部材を最大容量方向にそれぞれ作用させるようにしたものであり、これにより、最大容量側に働く付勢部材で容量復帰時の制御を助けることができ、最小容量側に働く付勢部材で、起動時の動力を少なくすることができる。

請求項９の該圧縮機は、中心軸の最小容量規制部分を、内輪と当接させるために、中心軸のハウジングに固定される部分よりもその軸径を小さくした段差により構成されているものであり、これにより、中心軸に最小容量規制部分として段差部分が設けられることになり、容易に最小容量規制部分が形成できる。
請求項１０の該圧縮機は、フロン系冷媒であるＨＦＣ１３４ａの冷媒換算で３００cc以上の能力を確保できるようにしたものであり、これにより、バス等の空調装置に適用可能な大容量の圧縮機が得られる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態の揺動斜板型可変容量圧縮機について説明する。図１は、最大の吐出容量（１００％容量）をもたらす運動状態における第１実施形態の揺動斜板型可変容量圧縮機の全体構造を示す縦断面図であり、図２は、図１の圧縮機の最小吐出容量（０％容量）をもたらす運転状態を示している。これらの図面において、符号２は圧縮機１のフロントハウジングを、符号３は圧縮機１のリアハウジングを示しており、フロントハウジング２とリアハウジング３との間に挟まれる形でミドルハウジングとしてのシリンダブロック４が配置され、これらは図示しない通しボルトのような締結手段によって一体化されて、圧縮機１のハウジングを形成している。シリンダブロック４には、図１において横方向（後述の駆動軸の軸方向）に複数個（例えば５個）のシリンダボア５が、中心線の周りに概ね均等に配置されるように形成されている。リアハウジング３の後部の外周部分には、概ね環状の空間として吐出室６が形成されていると共に、中心部分には空間として吸入室７が形成されている。

符号８は外部の動力源（例えばエンジン）から回転動力を受け入れるための駆動軸であって、この駆動軸８と直交するように円板部９が一体的に形成されている。また、円板部９の外周寄りの一部から所定の間隔をおいて平行に２枚のアーム１０が後方に向かって突出するように形成されている。この駆動軸８は、２個のラジアルベアリング１１及び１２を介して、ハウジングの一部であるフロントハウジング２によって軸承されていると共に、円板部９の背面を支持するスラストベアリング１３を介して、軸方向にもフロントハウジング２によって軸承されている。なお、ラジアルベアリング１１及び１２の間には軸封装置１４が設けられて、駆動軸８の周囲から流体が外部へ漏洩するのを防止している。

符号１５は、概ね円環状のドライブプレートであって、その一部から前方へ突出するアーム部分１６を備えている。アーム部分１６には、カムとして作動する所定の形状の長孔１７が設けられていて、駆動軸８側の平行な２枚のアーム１０を橋絡するようにそれらの間に取り付けられたピン１８が、長孔１７内に挿入されて係合している。これらの部分によってリンク機構５７が構成されて、ドライブプレート１５が駆動軸８と共に回転することができると共に、駆動軸８やその円板部９に対して角度可変の状態で傾斜することができる。ドライブプレート１５には後述の手段により回転を阻止されて揺動のみをする概ね円環状のワッブルプレート（揺動斜板）１９が、ラジアルベアリング２０とスラストベアリング２１を介して支持されている。なお、リンク機構５７は、それと同等の作用をする斜面とアーム、球座と球などの他のリンク機構によって置き換えることができることは言うまでもない。

ワッブルプレート１９の開口には、それと一体化される概ね円筒形のアウターリング（外輪）２２が嵌合していて、小径部分２４によって前述のラジアルベアリング２０の内輪を支持している。ラジアルベアリング２０の外輪は概ね円環状のドライブプレート１５の開口の内面によって支持されかしめ等で固定されている。アウターリング２２の小径部分２４の図１における左端部には雄螺子部２５が形成されていて、それに螺合するナット２６及びワッシャ２７によって、アウターリング２２に取り付けられている。

このようにして、ラジアルベアリング２０がドライブプレート１５とアウターリング２２及びワッブルプレート１９とを相対回転可能に結合していると共に、前述のスラストベアリング２１がドライブプレート１５とワッブルプレート１９との間に挟み込まれているので、これらの構成によって、ワッブルプレート１９とアウターリング２２がドライブプレート１５と共に揺動運動をするものの、ドライブプレート１５の回転運動とは無関係に回転をしないで停止していることが可能である。

アウターリング２２とワッブルプレート１９の回転運動を阻止するための回り止め機構として、本実施形態においては、それ自体は公知のバーフィールド型等速ジョイント６８を使用しているが、この回り止め機構及びその周辺の構成は、本実施形態の特徴をなすものであるので、後に詳述する。

ドライブプレート１５及びワッブルプレートを支持する中心軸３２は、駆動軸８の延長線上において回転しないようにシリンダブロック４によって固定支持される。中心軸３２と等速ジョイント６８の内輪（インナーリング）７４の嵌合部はスプラインが形成される。このようにして、本実施形態においては、等速ジョイント６８と回転を阻止された中心軸３２とによってワッブルプレート１９の回り止めを行っている。

ワッブルプレート１９の周辺部には、前述のシリンダボア５と同数の球形の窪み３４が形成されており、それに対して同数のコネクティングロッド３５の一端に形成された球形端部３６が係合している。また、それぞれのシリンダボア５内に摺動可能に挿入されているピストン３８にも球形の窪み３９が形成されていて、それらに対してコネクティングロッド３５の他端に形成された球形端部４０が係合している。

なお、ワッブルプレート１９の球形の窪み３４は、コネクティングロッド３５の球形端部３６の周りにかしめ加工されることによって抜け止めを施されており、同様に、ピストン３８の球形の窪み３９もまた、球形端部４０の周りにかしめ加工されることによって抜け止めを施されている。なお、本実施形態においては、ワッブルプレート１９及びピストン１８をかしめ加工によってコネクティングロッド３５の球形端部３６，４０に連結しているが、本発明におけるこの部分の連結手段が「かしめ加工」のみに限定される訳ではなく、それ以外の連結手段をとる場合もあり得る。

符号４１は厚板からなるバルブプレートであって、各シリンダボア５に対応する位置においてバルブプレート４１を貫通するように少なくとも１個ずつ吐出口４２と吸入口４３が開口している。バルブプレート４１の各吸入口４３には、１枚の薄いばね鋼板からなる吸入バルブ４４の各一部に形成されたリード弁状の吸入バルブによって、シリンダボア５の側から閉塞されている。また、各吐出口４２には、各吐出口４２に配置された薄いばね鋼板からなるリード弁状の吐出バルブ４５によって、吐出室６の側から閉塞されている。バルブプレート４１、吸入バルブ４４、吐出バルブ４５は、シリンダブロック４とリアハウジング３とが図示しない手段によって固定されて一体化されるときに、それらの間に挟み込まれて固定される。なお、吐出バルブ４５のリフト量を規制するストッパ（図示せず）がボルト等によってバルブプレート４１に取り付けられている。

符号４８はリアハウジング３の後端部に取り付けられた制御弁であって、図示しない電子式制御装置のような制御装置によって制御されて、吸入室７にある流体（冷媒）の圧力即ち吸入圧と、吐出室６にある流体（冷媒）の圧力即ち吐出圧との間の任意の高さの流体圧を作り出して、それを制御圧としてドライブプレート１５やワッブルプレート１９のある制御圧室４９へ供給している。この制御圧室４９内に導入される制御圧によって、ワッブルプレート１９の傾斜が制御されている。

次に本実施形態の特徴である回り止め機構とその周囲の構成について詳述する。本実施形態においては、回り止め機構として自動車用又は産業機械用の等速ジョイント６８を使用している。また、バッフルプレート１９の開口に一体的に嵌合した、前記したアウターリング２２を、等速ジョイントの外輪としている。等速ジョイント６８は、アウターリング２２、ケージ７０、インナーリング（内輪）７４及び複数個のボール７１で構成されている。この等速ジョイント６８は、前記した中心軸３２に軸方向に移動可能に取り付けられている。即ち、中心軸３２は、その後端部がシリンダブロック４に固定されていて、回転しないだけでなく軸方向にも移動しない。従って、中心軸３２の外周面に形成されたスプライン突条７３が、等速ジョイント６８のインナーリング（内輪）７４に形成されたスプライン溝７５にスプライン係合して、等速ジョイント６８の軸方向における移動を許すと共に、インナーリング７４を介してワッブルプレート１９の回転を阻止するようになっている。
この回り止め機構である等速ジョイント６８は、ワッブルプレート１９よりもフロント側に位置するように中心軸３２上に配置されている。これにより、駆動部（中心軸を除く、揺動、回転する部分）の重心と回り止め機構の揺動中心が概略一致し、いかなる容量の場合もバランスがおおむね良くなる。

中心軸３２は、シリンダブロック４に固定される側は、大径に形成され、等速ジョイント６８のインナーリング７４を摺動自在に嵌合する側は、小径に形成されていて、その移行部分に段差７９が形成され、これが最小容量規制部分７９として機能する。これにより、インナーリング７４がこの最小容量規制部分７９に当接することでワッブルプレート１９の傾斜角度を規制し、圧縮機の最小容量を規制している。

また最小容量規制部分７９に隣接した中心軸３２の大径部分に止められてバネ等の付勢部材７８が軸上に設けられ、ワッブルプレート１９を最大容量側に付勢する。この付勢部材７８は、容量復帰時の制御をアシストする。他方で、中心軸３２のシリンダブロック４に固定支持された側と反対の自由端側の端面に止められて、バネ等の付勢部材７７が軸上に設けられ、等速ジョイント６８のインナーリング７４をリア側に押している。この付勢部材７７によって、圧縮機運転時は圧縮機容量の最小側への制御をアシストし、圧縮機停止時は常に容量の少ない側にワッブルプレート１９を保つ役割をし、再起動時の動力を低減することが可能となる。

上記構成よりなる本実施形態の揺動斜板型可変容量圧縮機の作動について説明する。圧縮機１の最も好適な用途は車両用空調装置の冷媒圧縮機として使用されることであるから、この場合も圧縮機１が車両用空調装置に使用されるものとして説明する。

駆動軸８が車両に搭載された内燃機関やモータのような外部の動力源によって、ベルト伝動装置等を介して、或いは直接に回転駆動されると、駆動軸８の円板部９に対してアーム１０、ピン１８、長孔１７、アーム部分１６を介して連結されているドライブプレート１５が駆動軸８と共に回転する。しかし、ワッブルプレート１９はドライブプレート１５に対しベアリング２０及び２１を介して連結されているのと、中心部が等速ジョイント６８を介して回転しない中心軸３２によって支持されているので回転することはなく、駆動軸８と直交している仮想の平面に対してドライブプレート１５が傾斜している場合には、その傾斜角度に応じた大きさの振幅を有する揺動運動のみをする。それによって、ワッブルプレート１９に対してコネクティングロッド３５を介して連結されている複数個のピストン３８が、それぞれのシリンダボア５内で往復運動をする。

その結果、複数個のピストン３８の頂面にそれぞれ形成される作動室５０の中でも吸入行程にあるものは拡大して低圧となるので、その中へ吸入室７内にある圧縮すべき冷媒がバルブプレート４１の吸入口４３に設けられた吸入バルブを押し開いて流入する。これと反対に、圧送行程にあるピストン３８の頂面に形成される作動室５０は縮小するため、その内部にある冷媒は圧縮されて高圧となり、バルブプレート４１の吐出口４２に設けられた吐出バルブを押し開いて吐出室６へ吐出される。駆動軸８の１回転当りの圧縮機１の吐出量は、ドライブプレート１５及びワッブルプレート１９の傾斜角度θによって決まるピストン３８のストロークの長さに概ね比例している。

このように、ドライブプレート１５及びワッブルプレート１９の傾斜角度θを変化させると圧縮機１の吐出容量が変化するので、吐出容量を制御するために、本実施形態の圧縮機１においては、全てのピストン３８の背圧となる制御圧室（クランク室）４９内の圧力を、制御弁４８によって、図示しない制御装置が指令する任意の高さに変化させる。前述のように、制御圧室４９内には、吐出室６内の高圧と吸入室７内の低圧との中間の任意の高さの圧力が制御弁４８から導入される。

例えば、制御圧室４９内の圧力、即ちピストン３８の背圧を高めると、各ピストン３８の頂面に形成される作動室５０内の圧力との釣り合い状態が変化するので、新たな釣り合い状態が得られるところまで、複数個のピストン３８に共通な下死点の位置がバルブプレート４１に近い位置に向かって移動する。それに伴ってワッブルプレート１９の揺動中心もバルブプレート４１に近い位置に向かって移動するため、ワッブルプレート１９とドライブプレート１５の傾斜角度θ（θの定義：中心軸に対して垂直な線（図では上下に垂直な線）をθ＝０とする、そのため１００％容量時図１がθ最大、最小容量時図２がθ最小）が小さくなって、全てのピストン３８のストロークが一斉に小さくなるので、圧縮機の吐出容量が無段階に減少する。

図２は、制御圧室４９内の圧力が最大とされることによって、ピストン３８の下死点がバルブプレート４１に最も接近した位置において上死点と概ね一致して、ピストン３８のストロークが実質的に零になる結果、吐出容量が実質的に零になった状態を示している。この場合は、ドライブプレート１５及びワッブルプレート１９の傾斜角度θが実質的に０度になっているから、ドライブプレート１５が駆動軸８と共に回転しても、ワッブルプレート１９が回転は勿論揺動運動もしないで実質的に静止している。そのため、全てのピストン３８が実質的に上死点の位置にあって、シリンダボア５内で実質的に往復運動をすることがない。しかし、本実施形態では、中心軸３２の最小容量規制部分７９を等速ジョイント６８のインナーリング（内輪）７４に当接すると共に、最小容量規制部分７９に隣接して付勢部材７８を設けることによって、傾斜角度θが厳密な０度になるのを防止し、吐出容量を完全に零（０％容量）にはしないで僅かに残して、次の制御の応答性を高めている。

これと反対に、図示しない制御装置によって制御弁４８を作動させて制御圧室４９内の圧力を吸入圧までの任意の高さまで低下させると、ピストン３８に作用する背圧が小さくなるために、作動室５０内で冷媒を圧縮することにより発生する圧縮反力によって、全てのピストン３８の往復運動の下死点が、ピストン３８の背圧（制御圧室４９内の圧力）による軸方向力が圧縮反力による軸方向力に釣り合う位置まで、バルブプレート４１から遠ざけられる。それに伴って、図１に示すように揺動中心がバルブプレート４１から遠ざかる方向へ移動する。

その結果、ワッブルプレート１９とドライブプレート１５の傾斜角度θが大きくなると共に揺動運動の振幅が大きくなるので、全てのピストン３８のストロークが一斉に大きくなって、圧縮機１の吐出容量が無段階に大きくなる。図１は、制御圧室４９内の圧力を最小とすることによって、ドライブプレート１５とワッブルプレート１９の傾斜角度θが大きくなって、ピストン３８のストロークと圧縮機１の吐出容量が最大（１００％容量）となった状態を示している。

次に本実施形態の特徴をその作用効果とともに説明する。
本実施形態では、回り止め機構である等速ジョイント６８を支持する中心軸３２がシリンダブロック４、即ちハウジングに固定されている。
仮に等速ジョイントを支持する軸が固定されていない場合には、可変容量時にこの軸がシリンダ側に移動する必要があるため、一番等速ジョイントに作用する荷重が大きい１００％容量時にハウジング（シリンダブロック４）に支持される部分が短かくなり、軸端部において過大な荷重が発生し、軸の摺動部の信頼性が確保できない。更に、可変するときは軸端部に過大な荷重が作用したまま軸が動こうとするので、軸端部がハウジング（シリンダブロック）を削るという不具合もある。本実施形態では、等速ジョイント６８を支持する中心軸３２がハウジング（シリンダブロック４）に固定されているので、このような不具合を回避することができる。

また、本実施形態では、回り止め機構である等速ジョイント６８自身が、インナーリング（内輪）７４を有している。
等速ジョイント自身が、インナーリングを有することで、圧縮機を組み付けるときに等速ジョイントを予め組み上げておいてから圧縮機に組み込めば良いので、その組み付けが容易である。仮に等速ジョイント自身がインナーリングを有さない場合は、圧縮機の組み付けと同時に等速ジョイントを組み付けないといけないので、２つの組み付けを同時に行うことになり、組み付けが困難である。

更に、本実施形態では、回り止め機構である等速ジョイント６８のインナーリング７４が中心軸３２に沿って摺動可能であることである。
仮に等速ジョイントがインナーリングを有さない場合、等速ジョイント自体の中で軸に沿って動く構造にするとアウターリング（外輪）が軸方向に大きくなり、等速ジョイントの体格の増大を招くが、本実施形態では、インナーリングが軸方向に動くので、アウターリングの増大を招くことがなく、したがって、等速ジョイント自体の体格の増大を招くことなく、可変容量に足るだけのピストンのストロークが稼げる。

また、本実施形態では、回り止め機構６８よりもワッブルプレート１９の方がリア側にあることにより、駆動部の重心と回り止め機構の揺動中心が概略一致し、いかなる容量の場合もバランスが概ね良くなる。しかも新たなバランサを追加する必要もなく、圧縮機の体格の増大を招くこともない。なお、揺動中心とは、等速ジョイントの揺動中心であり、駆動部重心とは、ドライブプレート、ワッブルプレート、等速ジョイントなどの回転および揺動する部分の重心である。揺動中心と重心の一致は、３次元ＣＡＤ上で一致する場所を求めている。即ち、ワッブルプレートの球面座の中心から等速ジョイントの揺動中心をフロント側に移動させると概略一致点が求められる。

また、本実施形態では、ドライブプレート１５及びワッブルプレート１９を支持する中心軸３２が、シリンダブロック４の中心部に圧入固定されているので、中心軸が軸方向に可動であるタイプのものに比べて、ガタが少なく剛性も高いので、信頼性及び振動・騒音の面で有利である。
また、中心軸３２には最小容量規制部分７９が設けられており、等速ジョイント６８のインナーリング７４と当接することで、ワッブルプレート１９の傾斜角度θを規制して、圧縮機の最小容量を規制している。このため、ワッブルプレート１９が最小容量を越えて傾くことがないので、ピストン３８のトップがバルブプレート４１に当たることがないので信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、最大容量側に付勢するバネ等の付勢部材７８を設けているので、圧縮機の容量復帰時の制御を助けることができる。また、同様に最小容量側に付勢するバネ等の付勢部材７７を設けているので、停止時は最小容量にし、圧縮機起動時の動力を少なくすることができる。
また、本実施形態では、フロン系冷媒であるＨＦＣ１３４ａの冷媒換算で３００cc以上の能力を確保できるようにすることが好ましい。これにより、バス等の空調装置に適用可能な大容量の圧縮機が得られる。なお、ＨＦＣ１３４ａの冷媒換算で３００cc以上とは、例えばＣＯ₂ 冷媒の場合、１００cc以上である。

図３は、最大の吐出容量（１００％容量）をもたらす運転状態における第２実施形態の揺動斜板型可変容量圧縮機の全体構造を示す縦断面である。この第２実施形態では、駆動軸８の中心軸３２に面する側の中央部に凹部８１を形成し、この凹部８１内にラジアルベアリング（すべり軸受）８２を配置し、ここに中心軸３２の端部を挿入し支持するようにしたものである。即ち、第１実施形態では、中心軸３２がシリンダブロック（ハウジング）４によって一端側のみが固定・支持された片持ち支持であったのに対し、第２実施形態では、中心軸３２は、一端側がシリンダブロック４によって、他端側が駆動軸８によって支持されている両持ち支持構造にしたものである。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

このように中心軸３２を両端側で支持することにより、中心軸３２に作用する荷重を両側で受けることができ、片持ち支持よりも剛性が高くなり、信頼性が一層向上し、また振動・騒音の一層の低減を図ることができる。
なお、中心軸３２を支持するベアリング（軸受）としては、ラジアルベアリング８２ではなくボールベアリング（転がり軸受）にしてもよい。

本発明の第１実施形態の揺動斜板型可変容量圧縮機の全体構成を示す縦断面図であり、その１００％容量時を示している。 最小容量時における第１実施形態の揺動斜板型可変容量圧縮機の縦断面図である。 本発明の第２実施形態の揺動斜板型可変容量圧縮機の１００％容量時における縦断面図である。

符号の説明

１ 揺動斜板型可変容量圧縮機
４ シリンダブロック
８ 駆動軸
１５ ドライブプレート
１９ ワッブルプレート（揺動斜板）
２２ アウターリング（外輪）
３２ 中心軸
６８ 回り止め機構（等速ジョイント）
７０ ケージ
７１ ボール
７３ スプライン突条
７４ インナーリング（内輪）
７５ スプライン溝
７７，７８ 付勢部材
７９ 最小容量規制部分（段差）
８１ 凹部
８２ ラジアルベアリング（すべり軸受）

Claims (10)

1. ベアリングを介してハウジングによって軸承されて動力源からの回転動力を受け入れる駆動軸と、
   前記駆動軸に連結されて回転すると共に、前記駆動軸に対して傾斜することができるドライブプレートと、
   ベアリングを介して前記ドライブプレートに連結され、前記ドライブプレートと、同じ傾斜角度をとるが、回り止め機構により回転は阻止されるワッブルプレートと、
   前記ワッブルプレートに連結されて前記駆動軸の軸方向に往復運動をすると共に、前記ハウジング内に形成されたシリンダボア内に挿入されて流体を吸入及び圧縮するピストンと、
   前記ドライブプレートと前記ワッブルプレートを支持するために、前記駆動軸の延長線上において前記ハウジングに支持される中心軸と、
   を備えている揺動斜板型可変容量圧縮機において、
   前記回り止め機構が、前記中心軸に沿って軸方向に移動可能な内輪を有していて、前記内輪が前記中心軸によって支持されると共に、前記中心軸上を軸方向に回転を規制して前記内輪が可動することで前記回り止め機構が軸方向に可動することを特徴とする揺動斜板型可変容量圧縮機。
2. 前記回り止め機構または前記ワッブルプレートと当接して、前記回り止め機構の軸方向の動きを規制する最小容量規制部分を有していることを特徴とする請求項１に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
3. 前記中心軸が、前記回り止め機構の軸方向の動きを規制して最小容量を決める、前記回り止め機構の前記内輪と当接する最小容量規制部分を有していることを特徴とする請求項２に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
4. 前記回り止め機構の揺動中心が、前記ワッブルプレートよりもフロント側に配置されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
5. 前記回り止め機構が、少なくとも前記内輪と、外輪と、ボールとを備える等速ジョイントからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
6. 前記回り止め機構を支持する前記中心軸が、一端が自由端で、他端が前記ハウジングに固定されている片持ち支持であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
7. 前記回り止め機構を支持する前記中心軸が、その一端が前記駆動軸に配置されたベアリングで支持され、他端が前記ハウジングに回転不可に支持されている両持ち支持であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
8. 前記回り止め機構を軸方向に付勢するバネ等の付勢部材が、前記回り止め機構を挟んでフロント側及びリア側とに設置され、フロント側の付勢部材は最小容量方向に、リア側の付勢部材は最大容量方向に作用していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
9. 前記中心軸の前記最小容量規制部分は、前記内輪と当接するために、前記中心軸のハウジングに固定される部分よりも、その軸径が小さくなる段差により構成されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。
10. フロン系冷媒であるＨＦＣ１３４ａの冷媒換算で３００cc以上の能力を確保することができることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の揺動斜板型可変容量圧縮機。

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