JP2007198349A - 斜板型および揺動斜板型の可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】高速運転時でも１００％容量を維持でき、可変容量時にはあまりガスを斜板室に送らなくてすみ、効率を向上することができる可変容量圧縮機を提供する。
【解決手段】斜板型又は揺動斜板型の可変容量圧縮機１００において、斜板室１８，１０７内の圧力によって容量を可変させることができ、斜板室と低圧側とを連通する連通路２４，１０５に、揺動斜板６又は斜板１０８の角度θが大きいときは、可変絞り部９１ｃの開口面積を大きくし、揺動斜板又は斜板の角度が小さいときは、可変絞り部の開口面積を小さくする可変絞り機構９０，１２６，９００を設けている。
【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、特に斜板型および揺動斜板型の可変容量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、斜板型および揺動斜板型圧縮機の可変容量制御は、斜板室（クランク室或いは制御圧室）に中間圧のガスを導入することにより、斜板の傾斜角度を変えて容量を可変させている。特に入れ側（高圧側（吐出側）→斜板室）を制御弁により制御する方式では、特許文献１に示されるように、抜き側（斜板室→低圧側（吸入側））に固定絞り（特許文献１の抽気通路４６に相当）を使用している。

しかしながら、抜き側に固定絞りを使用している場合、起動時に液冷媒が斜板室に溜まっていると、液冷媒が気化して斜板室から抜けるまでに時間がかかり、起動性が悪いという問題がある。
そのため、特許文献２のように、斜板室から吸入室への抜き通路に開口面積を可変できるオリフィスを用いて、オリフィスの前後差圧が一定値以下のときは開口面積を大きくし、一定値以上のときは開口面積を小さくする構成が、提案されている。しかしながら、この特許文献２に記載の構成の場合、斜板室に溜まった液冷媒が温められて大量に気化した状態で起動しようとすると、斜板室の圧力の方が吸入室の圧力よりも高く、結果としてオリフィスの開口面積を小さくしてしまう可能性も考えられる。

そのため、特許文献３のように、斜板室に導く圧力の上流側の圧力を利用して制御弁の開口面積を制御する方法が提案されている。この場合では、制御弁の開口状態をより積極的に制御でき、上述の問題は解決される。
しかしながら、特許文献３に記載の構成では、開口面積の変化が連続的でなく、容量制御が急激に起こることが推測される。また、開口部が大きくなると、スプールに作用する圧力が斜板室と吸入室の圧力の混ざった状態になり、圧力の推定が難しいことが推察される。さらに、組付け時において、弁体が一体となっていないので、バルブプレートとリアハウジングとの組付け位置関係が難しいことも考えられる。

また、抜き側に固定絞りを使用すると、高速でも１００％容量を維持するために、ブローバイガスが抜ける大きな孔径の固定絞りが必要だが、可変時は入れるガスが多くなり効率の悪化を招く。また、オイルセパレータでオイルを分離して斜板室にオイルを戻す方式では、オイルが固定絞りから抜けにくく、１００％容量を維持するのに大きな孔径となり、可変時に制御ガスを入れても可変しないという問題があった。

また、抜き側の絞りを可変にしたものが、特許文献４に示されているが、この公知の機構は、斜板室（クランク室）と吸入室とを連通する連通路内に弁座が形成され、この弁座に固定絞りの開口部を有する弁体が配設されているものであり、斜板室圧力Ｐｃの異常上昇を抑えるために、Ｐｃの値がある一定値以上になると弁体が開弁方向に可変する機構であり、上記のような問題を解決する方法とはなっていない。

特開昭６１−２１５４６８号公報 特開２００２−４８０５９号公報 特開２００２−２１７２１号公報 特開平１０−１４１２２３号公報

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、高速運転時でも１００％容量を維持でき、なおかつ可変容量時にはあまりガスを斜板室に送らなくてすみ、効率を向上することができると共に、良好な可変容量制御特性を有する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の手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された可変容量圧縮機を提供する。
請求項１に記載の可変容量圧縮機は、斜板室１８の圧力可変させてピストンのストロークを変えて容量を可変させるものであって、斜板室１８とこの斜板室よりも低圧の領域とを連通する連通路２４に、可変絞り部９１ｃと、斜板室の圧力が低いときは、可変絞り部９１ｃの開口面積を大きくし、斜板室の圧力が高いときは、可変絞り部９１ｃの開口面積を小さくする可変絞り機構９０を設けたものであり、これにより、１００％容量時において可変絞り部９１ｃが大きな開口面積を確保できることで良好な１００％容量を維持することができる。また可変容量時は、可変絞り部９１ｃの開口面積が小さくなることで、余分なガスを斜板室に供給しなくてよく、圧縮機の効率が向上する。また大きな絞り径のままでいないので、良好な可変制御特性となる。

請求項２の可変容量圧縮機は、ピストンが連結された斜板が配置された斜板室１８の圧力によって斜板の角度を可変させて容量を可変させているものであり、斜板型可変容量圧縮機に特定したものである。
請求項３の該圧縮機は、駆動軸４に連結されて回転すると共に、駆動軸４に対して傾斜することができる旋回板５を更に備えていて、斜板として、ベアリング５２，５３を介して旋回板５に連結され、旋回板５と同じ傾斜角度をとるが、回り止め機構７により回転は阻止される揺動斜板６を用い、旋回板５と揺動斜板６を支持するために、駆動軸４の延長線上においてシリンダブロック２に支持される中心軸８を備えたものである。これは、本発明を揺動斜板型可変容量圧縮機に適用したものである。

請求項４の該圧縮機は、圧縮されて吐出された冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータ３５，１２１と、オイルセパレータによって分離された潤滑油を減圧手段を介して斜板室に導くオイル戻し通路８５，１２４を備えたものであり、これにより、圧縮機内部の摺動部が良好な潤滑状態になり、圧縮機の信頼性を向上できる。
請求項５の該圧縮機は、オイルセパレータによって分離された潤滑油を貯留する高圧貯油室を備え、ここからオイル戻し通路を通って潤滑油を斜板室に導くようにしたものである。

請求項６の該圧縮機は、オイルセパレータとして遠心分離式オイルセパレータを採用したものである。
請求項７の該圧縮機は、オイルセパレータがハウジングに内蔵されているものであり、これにより、コンパクト化が可能となる。

請求項８の該圧縮機は、減圧手段がハウジングの二つの部材の間を密封するガスケットに設けられた溝であることを規定したものである。
請求項９の該圧縮機は、オイル戻し通路８５が、シリンダブロック２の中心を通ることを規定したものである。

請求項１０の該圧縮機は、可変絞り機構９０，１２６が斜板室と斜板室の圧力よりも高い高圧と低圧の間の圧力との圧力差によって可変絞り部の開口面積を可変させることを、明確にしたものである。
請求項１１の該圧縮機は、斜板室１８と可変絞り部の上流側とを連通する連通路（２４）を複数備え、この複数の連通路は可変絞り部の上流側で所定容積以上の圧力調整室２４ａによって統合されているものであり、これによって、斜板室から圧力調整室２４ａまでの圧力損失を低減でき、可変絞り機構に作用する圧力と吸入室の圧力との差圧を保てるので、斜板室から冷媒ガスとオイルの抜けの悪い状態を回避することができる。

請求項１２の該圧縮機は、複数の連通路２４が、少なく中心軸８の上下にそれぞれ１つの連通路を備えていることを規定したものである。
請求項１３の該圧縮機は、複数の連通路の斜板室側の端部が上方に広がっている拡径部を備えているものであり、これにより、シリンダブロック２の斜板室側の端面を上から伝わって落ちてくるオイルが、連通路２４内に良好に導かれ、斜板室内に不必要なオイルを溜めることなく、良好に吸入室に冷媒ガスと一緒に抜くことができる。

請求項１４の該圧縮機は、拡径部がテーパ形状に形成されていることを規定している。
請求項１５に記載の該圧縮機は、駆動軸１０４と、この駆動軸と一体的に回転し、駆動軸に対して傾角可変に設けられた回転斜板１０８Ａと、回転斜板１０８Ａに対して傾角は同一となるが、軸方向半径方向ともに軸受けで指示されることにより、回転は自由におこなえる揺動斜板１０８Ｂと、回転斜板１０８Ａと揺動斜板１０８Ｂとが一体になった斜板１０８の回転によって往復動作するピストン１１２と、ピストンに摺動かつ回転可能に配置され、斜板１０８を摺動可能に挟持することで、斜板１０８の回転運動をピストン１１２の往復運動に変換する一対のシュー１０９とを備え、斜板室１０７内の圧力によって容量を可変させるものである。これは、２枚の斜板１０８Ａと１０８Ｂとを重ね合わせて１つの斜板１０８とした斜板型の可変容量圧縮機に適用したものである。

請求項１６の該圧縮機は、可変絞り機構９０，１２６，９００の可変絞り部の開口面積を、スプールの移動により変えられるようにしたものであり、これにより、開口面積を段階的又は連続的に変えることもできるし、或いは、開口面積を大小の２つに切り替えるようにすることも可能である。
請求項１７の該圧縮機は、可変絞り機構のスプールを圧力差で移動させるようにしたものである。

請求項１８の該圧縮機は、可変絞り機構９０，１２６，９００のスプールが移動するときの高圧側の圧力を圧縮機外部のサイクル高圧側から制御弁又は電磁弁５００を介して導入するようにしたものであり、これに対して請求項１９の該圧縮機は、可変絞り機構のスプールを移動させる作動圧を、圧縮機に内蔵してある制御弁又は電磁弁３３，１１９の斜板室に導く上流側の圧力を利用するようにしたものであり、いずれの方式を採用してもよい。

請求項２０の該圧縮機は、可変絞り機構９０，１２６，９００を吸入室又はリアハウジングに配置したものであり、これによって、可変絞り機構の設置位置を特定したものである。
請求項２１の該圧縮機は、可変絞り機構９０，１２６，９００の可変絞り部を鉛直下向きに開口するようにしたものである。

請求項２２の該圧縮機は、圧縮機がオイルセパレータ３５，１２１を内蔵していて、このオイルセパレータによって分離されたオイルを斜板室１８，１０７に戻すようにしたものであり、これにより、圧縮機内部の摺動部が良好な潤滑状態になり、圧縮機の信頼性を向上させることができる。
請求項２３の該圧縮機は、揺動斜板の回転を阻止する回り止め機構７を支持する中心軸８が、一端を駆動軸４に配置された軸受４４で、他端をシリンダブロック２に回転不可に支持したものであり、これにより、中心軸８が両持ち支持であるので、中心軸８に作用する荷重を両端で保持することで、圧縮機の信頼性向上、振動・騒音を低減することができる。

請求項２４の該圧縮機は、フロン（登録商標）系冷媒であるＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）１３４ａ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、バス等の大型車両の空調装置に適用可能な大容量の圧縮機に好適である。

以下、図面に従って本発明の実施の形態の揺動斜板型の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）をもたらす運転状態における第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１は圧縮機１００のフロントハウジングを、符号３は圧縮機１００のリアハウジングを示しており、フロントハウジング１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２が配置され、これらは図示しないスルーボルトのような締結手段によって一体化されて、圧縮機１００のハウジングを形成している。シリンダブロック２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２１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の吐出室３１が形成されていると共に、中心部分の空間には吸入室３２が形成されている。また、このリアハウジング３には、オイルセパレータ及び高圧貯油室の外に、本発明の特徴であり、後述する可変絞り機構が設けられている。

符号４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り、この駆動軸４と直交するように円板部４０が一体的に形成されている。また、円板部４０の外周寄りの一部から所定の間隔をあけて平行に２枚のアーム４１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４は、２個のラジアルベアリング１１及び１３を介してハウジングの一部であるフロントハウジング１によって軸承されていると共に、円板部４０の背面を支持するスラストベアリング１４を介して、軸方向にもフロントハウジング１によって軸承されている。また、ラジアルベアリング１１及び１３の間には、軸封装置１２が設けられて、駆動軸４の周囲から流体が外部へ漏洩するのを防止している。なお、ラジアルベアリング１１，１３は、サークリップ１５及び１７により、また軸封装置１２は、サークリップ１６によって軸方向に移動しないようにそれぞれ固定されている。

符号５は、概ね円環状の旋回板（ドライブプレート）であって、その一部が前方に突出するアーム部分５０を備えている。アーム部分５０には、カムとして作動する所定の形状の長孔５１が設けられていて、駆動軸４側の平行な２枚のアーム４１を橋絡するようにそれらの間に取り付けられたピン４２が、長孔５１内に挿入されて係合している。このように駆動軸４のアーム４１と旋回板５のアーム部分５０とが、２面幅で嵌合してピン４２によって連結されることによってリンク機構を形成しており、旋回板５が駆動軸４と共に回転することができると共に、駆動軸４やその円板部４０に対して角度可変の状態で傾斜する（揺動する）ことができる。旋回板５には、後述の手段によって回転を阻止されて揺動のみをする概ね円環状の揺動斜板（ワッブルプレート）６が、ラジアルベアリング５２とスラストベアリング５３を介して支持されている。なお、上述したリンク機構は、それと同等の作用する斜面とアーム、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。

揺動斜板６の開口６１には、後に詳述する回り止め機構として採用した等速ジョイント７の構成の一部である概ね円筒形の外輪７１が嵌合していて、揺動斜板６と一体化されていると共に、外輪７１の小径部分７１ａでラジアルベアリング５２を支持している。また、ラジアルベアリング５２は、円環状の旋回板５の開口内面によって支持され、かしめ等で固定されている。外輪７１の小径部分７１ａの図１における左端部には螺子部が形成されていて、それに螺合するナット５４及びワッシャ５５によって、ラジアルベアリング５２が外輪７１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５２が旋回板５と外輪７１及び揺動斜板６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５３が旋回板５と揺動斜板６との間に挟み込まれているので、これらの構成によって、揺動斜板６と外輪７１とが旋回板５と共に摺動運動はするものの、旋回板５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。

外輪７１と揺動斜板６の回転運動を阻止する回り止め機構として、本実施形態においては、それ自体は公知の等速ジョイント７を使用しているが、他の回り止め機構も適宜採用可能である。

旋回板５及び揺動斜板６を支持する中心軸８は、駆動軸４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２によって固定支持される。そのため、例えば、圧入とか、シリンダブロック２の中心部に軸方向のスプライン溝を有する穴２２を形成する一方、それに挿入される中心軸８の外面にも対応するスプライン突条を形成してそれらを噛み合わせるとか、中心軸８及びシリンダブロック２の穴２２の断面形状を正方形その他の多角形にするとか、或いは中心軸８とシリンダブロック２の穴２２をキー２３とキー溝によって連結するというように、それ自体は公知の様々な手段を利用することができる。このようにして、本実施形態の圧縮機１００においては、等速ジョイント７と回転を阻止された中心軸８とによって、揺動斜板６のための回り止め機構が構成されている。

揺動斜板６の周辺部には、前述のシリンダボア２１と同数の球形の窪み６２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１０の一端に形成された球形端部１０ａが係合している。また、それぞれのシリンダボア２１内に摺動可能に挿入されているピストン９にも球形の窪み９ａ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１０の他端に形成された球形端部１０ｂが係合している。

なお、揺動斜板６の球形の窪み６２は、コネクティングロッド１０の球形端部１０ａの周りにかしめ加工されることにより抜け止めを施されており、同様に、ピストン９の球形の窪み９ａもまた、球形端部１０ｂ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、揺動斜板６及びピストン９をかしめ加工によってコネクティングロッド１０の球形端部１０ａ，１０ｂ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採る場合もあり得る。

符号１９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２１に対応する位置において、バルブプレート１９を貫通するように少なくとも１個ずつ吐出口１９ａと吸入口１９ｂが開口している。バルブプレート１９の各吸入口１９ｂには、１枚の薄いばね鋼板からなる吸入バルブ（図示せず）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２１の側から閉塞されている。また、各吐出口１９ａには、同様に薄いばね鋼板からなるリード弁状の吐出バルブ（図示せず）が配置され、吐出室３１の側から閉塞されている。バルブプレート１９、吸入バルブは、シリンダブロック２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。吐出弁、吐出バルブのリフト量を規制するストッパ（図示せず）はボルト等によってバルブプレート１９に取り付けられている。また、バルブプレート１９がシリンダブロック２とリアハウジング３とによって挟持固定される際には、ガスケットも一緒に挟持される。なお、ガスケットは、フロントハウジング１とシリンダブロック２との間、シリンダブロック２とバルブプレート１９との間及びバルブプレート１９とリアハウジング３との間に配置されている。

リアハウジング３の後端には制御弁又は電磁弁３３が内蔵する形で取り付けられており、図示しない電子式制御装置によって制御されて、吸入室３２にある流体（冷媒）の圧力、即ち吸入圧と、吐出室３１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旋回板５や揺動斜板６のある斜板室（クランク室或いは制御圧室）１８へ供給している。この斜板室１８内に導入される制御圧によって、揺動斜板６の傾斜が制御される。

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７を使用している。等速ジョイント７は、外輪７１、ケージ７２、内輪７３及び複数個のボール７４とで構成されている。等速ジョイント７の外輪７１は、揺動斜板６の開口６１に一体的に嵌合し、また内輪７３は、前記した中心軸８に軸方向に移動可能に取り付けられている。中心軸８は、一端側が自由端で、他端側がシリンダブロック２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８の自由端の外周面に形成されたスプライン突条８１が、等速ジョイント７の内輪７３に形成されたスプライン溝にスプライン係合して、等速ジョイント７の軸方向における移動を許すと共に、内輪７３を介して揺動斜板６の回転を阻止するようになっている。

中心軸８は、シリンダブロック２に固定される側は、大径に形成され、等速ジョイント７の内輪７３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８２が形成され、これが最小容量規制部分８２として機能する。これにより、内輪７３がこの最小容量規制部分８２に当接することで揺動斜板６の傾斜角度を規制し、図２に示すように圧縮機１００の最小容量を規制している。

また最小容量規制部分８２に隣接した中心軸８の大径部分に止められてバネ等の付勢部材８３が軸上に設けられ、揺動斜板６を最大容量側に付勢する。この付勢部材８３は、容量復帰時の制御をアシストする。他方で、中心軸８のシリンダブロック２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８４が軸上に設けられ、等速ジョイント７の内輪７３をリア側に押している。この付勢部材８４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揺動斜板６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。

次に、圧縮機１００内の摺動部へのオイルの供給機構について説明する。
リアハウジング３には、吐出室３１の下流に、これと連通する垂直円筒室３４が設けられている。この垂直円筒室３４には、オイルセパレータ３５が圧入され、図１に示すように吐出室３１から垂直円筒室３４に入ってくるオイルと冷媒ガスとの混合流体を遠心分離して、オイルと冷媒ガスとに分離される。分離された冷媒ガスは、オイルセパレータ３５上方から冷凍サイクル内に排出され、オイルはリアハウジング３とシリンダブロック２間に跨がって設けられた高圧貯油室３６に蓄えられる。

この高圧貯油室３６内に蓄えられたオイルは、高圧貯油室３６内の高圧と斜板室１８との差圧を利用して、図１においてリアハウジング３とバルブプレート１９の間に配置されたガスケットに設けられた溝（図示せず）を介して、中心軸８に設けられたオイル導入路（オイル戻し通路）８５を通って、回り止め機構である等速ジョイント７の摺動部に向かってオイルを噴出する。なお、この溝は、オイルの減圧手段として作用している。オイル導入路８５は、中心軸８の略中央部分をシリンダブロック２側から延在し、段差８２近辺で斜板室（クランク室）１８に開口している。このように、オイルセパレータ３５で分離したオイルを、等速ジョイント７の摺動部を狙って積極的に噴出することで、等速ジョイント７の良好な摺動状態を得ることができる。

次に、本実施形態の特徴である、斜板室１８内の圧力を低圧側に抜く経路に設けられた第１実施例の可変絞り機構９０について説明する。
図１に示されるように、シリンダブロック２には、斜板室１８と吸入室３２とを連通するための連通路（放出通路）２４が形成されており、この連通路２４に接続する形で可変絞り機構９０がリアハウジング３内に配置されている。即ち、斜板室１８は、連通路２４及び可変絞り機構９０を介して低圧側の吸入室３２につながっている。

斜板室１８中の冷媒ガスとオイルは、ドライブプレート５の回転によって斜板室１８内で撹拌される。撹拌された冷媒ガス、オイルはシリンダブロック２の斜板室側端面に沿って、連通路２４に導かれる。この連通路２４はシリンダブロック２の中心軸８の周りに複数、少なくとも中心軸８に対して上下方向に１個づつ配置されるように形成されている。
各連通路２４の斜板室側である入口部２４ｂの形状は、冷媒ガス、オイルが導入され易いように、例えば図１に示されるように下側より上側にテーパが付けられている形状や、連通路２４より径の大きな孔が上側に偏心して開けられている形状でもよく、要は連通路２４の中心に対して上側の開口面積が、下側の開口面積より大きくなっていればよい。
また、連通路２４の可変絞り機構９０側である出口部は、圧力調整室２４ａとなっている。圧力調整室２４ａはシリンダブロック２のリアハウジング３側の端面にリング状溝として配置され、複数の連通路２４が連通されて１つにまとめられている。圧力調整室２４ａには、可変絞り機構９０が、駆動軸４の中心軸線より下に配置される。このようにして、複数の連通路２４に導かれた冷媒ガス、オイルは、シリンダブロック２のリアハウジング３側に設けられた圧力調整室２４ａに導かれ、ここから可変絞り機構９０へと導入される。

上記連通路２４の構造によれば、斜板室１８内の撹拌によりシリンダブロック２の斜板室側端面を上から伝わって落ちてくるオイルは、上側の開口面積が大きい連通路２４の入口部２４ｂによって連通路２４に良好に導かれ、斜板室１８内に不必要なオイルを溜めることなく、良好に吸入室３２に冷媒ガスと一緒に抜くことができる。また、連通路２４を中心軸８の上下に複数個設け、圧力調整室２４ａに導かれるので、斜板室１８から圧力調整室２４ａまでの圧力損失を低減でき、後述する可変絞り機構９０に作用する圧力と吸入室３２の圧力との差圧を保てるので、斜板室１８から冷媒ガスとオイルの抜けの悪い状態を回避できる。更に、圧力調整室２４ａの中心軸８より下側に可変絞り機構９０を設けることで、冷媒ガスだけでなくオイルも良好に吸入室３２に戻すことができる。

図３は、第１実施例の可変絞り機構９０の拡大断面図であり、図３（ａ）は１００％容量時の状態を、図３（ｂ）は可変容量時の状態をそれぞれ示している。可変絞り機構９０は、両端が開放された円筒状のガイド体９１と、このガイド体９１内を摺動するスプール体９２とから基本的に構成されている。ガイド体９１内の略中間には、スプール体９２を移動可能に貫挿する孔９１ａが設けられた区画壁９１ｂが設けられている。また、ガイド体９１の側面には孔が穿設されていて、この孔が可変絞り部９１ｃとなっている。なお、可変絞り部９１ｃは複数個ガイド体９１に配置されてもよい。スプール体９２は、サークリップ９４で一体となった第１スプール９２Ａと第２スプール９２Ｂとから構成され、各々のスプール９２Ａ，９２Ｂは、区画壁９１ｂを挟んで配置されている。更に、ガイド体９１の内部には、バネ９３が配置され、このバネがスプール体９２をリアハウジング３側（図３において右側）に付勢している。

上記のように構成された第１実施例の可変絞り機構９０は、開放されたガイド体９１の一端がバルブプレート１９に開けられた孔１９ｃに挿入され、開放された他端はリアハウジング３に設けられた穴３７に挿入されることで固定される。この場合、ガイド体９１の側面に開けられた可変絞り部９１ｃは、おおよそ鉛直下方を向くように方向付けされ、吸入室３２に向けて開口している。なお、ガイド体９１の両端は、シール部材９５によってシールされている。このようにして、第１スプール９２Ａは、ガイド体９１内の斜板側室９１ｄに面し、第２スプール９２Ｂは、高圧側室９１ｅに面するようになる。したがって、第１スプール９２Ａ（スプール体９２）の移動によって、可変絞り部９１ｃの開口面積が変えられる。なお、第２スプール９２Ｂには、シール部材９６が装着され、ガイド体９１の内面との間をシールしている。また、高圧側室９１ｅは、リアハウジング３に設けられた圧力導入路３８に連通している。なお、このような可変絞り機構９０を複数個配設するようにしてもよい。

上記構成よりなる本実施形態の揺動斜板型圧縮機１００の作動について説明する。圧縮機１００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１００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４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４の円板部４０に対してアーム４１、ピン４２、長孔５１、アーム部分５０を介して連結される旋回板５が駆動軸４と共に回転する。しかし、揺動斜板６は旋回板５に対しラジアルベアリング５２及びスラストベアリング５３を介して連結されているのと、中心部が等速ジョイント７を介して回転しない中心軸８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４と直交している仮想の平面に対して旋回板５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、揺動斜板６に対してコネクティングロッド１０を介して連結されている複数個のピストン９がそれぞれのシリンダボア２１内で往復運動をする。

その結果、複数個のピストン９の頂面にそれぞれ形成される作動室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３２内にある圧縮すべき冷媒がバルブプレート１９の吸入口１９ｂ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９の頂面に形成される作動室は縮小するため、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１９の吐出口１９ａに設けられた吐出バルブを押し開いて吐出室３１に吐出される。駆動軸４の１回転当りの圧縮機１００の吐出量は、旋回板５及び揺動斜板６の傾斜角度θによって決まるピストン９のストローク長さに概ね比例している。

このように、旋回板５及び揺動斜板６の傾斜角度θを変化させると圧縮機１００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１００においては、全てのピストン９の背圧となる斜板室１８内の圧力を制御弁又は電磁弁３３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。斜板室１８内には、吐出室３１内の高圧と吸入室３２内の低圧との中間の任意の高さの圧力が制御弁又は電磁弁３３から導入される。

例えば、斜板室１８内の圧力、即ちピストン９の背圧を高めると、各ピストン９の頂面に形成される作動室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９に共通な下死点の位置がバルブプレート１９に近い位置に向かって移動する。それに伴って揺動斜板６の揺動中心もバルブプレート１９に近い位置に向かって移動するため、揺動斜板６と旋回板５の傾斜角度θ（θの定義：中心軸に対して垂直な線をθ＝０とする。そのため１００％容量時の図１がθ最大、最小容量時の図２がθ最小）が小さくなって、全てのピストン９のストロークが一斉に小さくなるので、圧縮機１００の吐出容量が無段階に減少する。

図２は、クランク室１８内の圧力が最大とされることによって、ピストン９の下死点がバルブプレート１９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９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、旋回板５及び揺動斜板６の傾斜角度θが実質的に０度になっているから、旋回板５が駆動軸４と共に回転しても、揺動斜板６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９が実質的に上死点の位置にあって、シリンダボア２１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８の最小容量規制部分８２を等速ジョイント７の内輪７３に当接すると共に、最小容量規制部分８２に隣接して付勢部材８３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又は電磁弁３３を作動させて斜板圧室１８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９に作用する背圧が小さくなるために、作動室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９の往復運動の下死点が、ピストン９の背圧（斜板室１８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１９から遠ざかる方向へ移動する。

その結果、揺動斜板６と旋回板５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９のストロークが一斉に大きくなって、圧縮機１００の吐出容量が無段階に大きくなる。図１は、斜板室１８内の圧力を最小とすることによって、旋回板５と揺動斜板６の傾斜角度θが大きくなって、ピストン９のストロークと圧縮機１００の吐出容量が最大（１００％容量）となった状態を示している。

このように作動する圧縮機１００において、本実施形態の第１実施例の可変絞り機構９０は、以下のように作動する。
１００％容量時は、制御弁(電磁弁）３３は閉じられ、可変絞り機構９０の高圧側室９１ｅには、図４（ａ）に示すように斜板室１８の圧力（Ｐｃｌ）と同等の圧力（Ｐｃｌ）がかかるので、斜板側室９１ｄと高圧側室９１ｅとの差圧がなく、スプール体９２はバネ９４の付勢力のみで高圧側室９１ｅに押し付けられる。その結果、可変絞り部９１ｃの開口面積が最大となり、高速運転時でも斜板室１８からのブローバイガスが、シリンダブロック２の連通路（抽気通路）２４を通って斜板側室９１ｄに導かれ、可変絞り部９１ｃを通って吸入室３２に抜ける。こうして、良好な１００％容量を維持することができる。

可変容量時には、制御弁（電磁弁）３３は開放され、図４（ｂ）に示すように可変絞り機構９０の高圧側室９１ｅには、リアハウジング３に設けられた圧力導入路３８より圧縮機１００の外部からの高圧（後述する）が、または圧縮機１００に内蔵してある制御弁又は電磁弁３３からの斜板室１８内の圧力（Ｐｃｌ）より高い圧力（Ｐｃｈ）が導入される。なお、制御弁（電磁弁）３３から容量を可変させるために斜板室１８に導かれる圧力は、制御弁（電磁弁）３３出口から、シリンダブロック２の内部を通って斜板室１８に導かれ、かつ斜板室１８の容積も大きいため、制御弁（電磁弁）３３の出口圧力（Ｐｃｈ）は斜板室１８の圧力（Ｐｃｌ）より高くなる。この結果、出口圧力（Ｐｃｈ）と斜板室１８内の圧力（Ｐｃｌ）との圧力差がバネ９４の力に勝って、スプール体（第１スプール９２Ａ、第２スプール９２Ｂ）９２が斜板側室９１ｄの方に移動し、可変絞り部９１ｃの開口面積を小さくする。これによって、余分なガスを斜板室１８に供給しなくてすみ、圧縮機１００の効率が向上する。

図５は、本発明の可変絞り機構を採用した場合と従来の固定絞りを採用した場合における、可変容量時の圧縮機の効率を比較したグラフである。図において、点線は従来の固定絞りを採用した場合を示し、実線は本発明の可変絞りを採用した場合を示している。また、このグラフで、横軸は圧縮機の容量（％）を、縦軸は圧縮機の効率（％）を示している。このグラフから分るように、明らかに本発明の可変絞り機構を採用した場合の方が効率が向上している。このことは、特に容量（％）が少ない場合において顕著に現われている。これは、可変容量時は、可変絞り機構９０の可変絞り部９１ｃの開口面積が小さくなることで、余分なガスを斜板室１８に供給しなくて良いため、圧縮機の効率が向上するものである。

図６は、１００％容量時における、本発明の可変絞り機構を採用した場合と従来の固定絞りを採用した場合とを比較したグラフである。このグラフで、横軸は圧縮機の回転数（rpm）を、縦軸は斜板室と吸入室との差圧（MPa）を示している。また、点線は従来の固定絞りを採用した場合を、実線は本発明の可変絞り機構を採用した場合をそれぞれ示している。このグラフから明らかなように、固定絞りを採用した場合は、回転数の上昇とともに可変領域に移行してしまうのに対し、本発明の可変絞り機構を採用した場合は回転数が上昇しても１００％容量を維持することができる。これは、本発明では１００％容量時に斜板室１８から吸入室３２に抜ける通路が、可変絞り部９１ｃの開口面積が最大の状態を確保できることで、ブローバイガスが多い状態でもブローバイガスの抜けを確保でき、良好な１００％容量が確保できるものである。

図７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成を示す縦断面図であり、図８は、最小の吐出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圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。この第２実施形態では、駆動軸４の中心軸８に面する側の中央部に凹部４３を形成し、この凹部４３内にラジアルベアリング（すべり軸受）４４を配置し、ここに中心軸８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８がシリンダブロック（ハウジング）２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８は、一端側がシリンダブロック２によって、他端側が駆動軸４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。本発明の特徴である可変絞り機構９０の採用を含めてその他の構成は、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８を両端側で支持することにより、中心軸８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８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４４ではなくボールベアリング（転がり軸受）にしてもよい。

図９は、本発明の第３実施形態を示しており、可変絞り機構の高圧側室への導入圧力を圧縮機の外部から取り入れる例を示している。図において、圧縮機１００、コンデンサ２００、膨張弁３００及びエバポレータ４００は、この順に接続され閉回路を形成し、冷凍サイクルを構成している。圧縮機１００の内部には、図示していない可変絞り機構が設けられており、この可変絞り機構の高圧側室と圧縮機１００の吐出側とが管路５０１で接続され、この管路５０１に制御弁又は電磁弁５００が設けられている。したがって、制御弁（電磁弁）５００を開弁することによって、圧縮機１００の外部から可変絞り機構の高圧側室に高圧が導入される。このように、先に記述したように可変絞り機構９０の高圧側室９１ｅに導入する高圧は、圧縮機１００の内部に設けられた制御弁（電磁弁）３３を介して導入してもよいし、又はこれに代って圧縮機１００の外部に設けられた制御弁（電磁弁）５００を介して導入してもよい。

図１０は、本発明の第４実施形態である斜板型の可変容量圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。前記した第１及び第２実施形態では、本発明を揺動斜板型の可変容量圧縮機に適用したものであるが、第４実施形態では、本発明を斜板型の可変容量圧縮機に適用したものである。斜板型の圧縮機１００においては、シリンダブロック１１１の前端にフロントハウジング１１０が接合され、シリンダブロック１１１の後端には、バルブプレート、弁形成プレート等の板材１１５を介してリアハウジング１１３が接合している。斜板室（クランク室又は制御圧室）１０７を形成するフロントハウジング１１０とシリンダブロック１１１とには、駆動軸（回転軸）１０４が回転自在に支持されている。外部駆動源、例えば車両エンジン、からベルト等を介してプーリ（図示せず）に伝達された動力が、駆動軸１０４に伝達される。

駆動軸１０４には、ラグプレート１０５が圧入等で一体化されていると共に、斜板１０８が駆動軸１０４に軸方向にスライド可能かつ傾動可能に支持されている。斜板１０８には連結片１０８ａが固着されており、この連結片にはガイドピン１０６が圧入等で一体化されている。ラグプレート１０５には、ガイド孔１０５ａが形成され、ガイドピン１０６の頭部がガイド孔１０５ａにスライド可能に挿入されている。斜板１０８は、ガイド孔１０５ａとガイドピン１０６との連係により、駆動軸１０４の軸方向に傾動可能かつ駆動軸１０４と一体的に回転する。

斜板１０８の中心部がラグプレート１０５側へ移動すると、斜板１０８の傾角が増大する。斜板１０８の最大傾角は、ラグプレート１０５と斜板１０８との当接によって規制される。斜板１０８の中心部がシリンダブロック１１１側へ移動すると、斜板１０８の傾角が減少する。斜板１０８の最小傾角は、斜板１０８と駆動軸１０４上に設けられたサークリップ１１６で規制されたバネ１１６ａとの当接によって規制される。

シリンダブロック１１１に穿設された複数のシリンダボア１１１ａ内には、ピストン１１２が収容されている。ピストン１１２の後部には、一対のシュー１０９が配置され、このシュー１０９が斜板１０８の周端部を摺動可能に挟持している。このようにして、斜板１０８の回転運動はシュー１０９を介してピストンの前後往復運動に変換され、ピストン１１２がシリンダボア１１１ａ内を前後にスライドする。

リアハウジング１１３内には、吸入室１１７と吐出室１１８とが区画形成されている。シリンダブロック１１１とリアハウジング１１３との間に介在しているバルブプレート、弁形成プレート等の板材１１５には、吸入弁及び吐出弁が形成されている。従って、吸入室１１７内の冷媒ガスはピストン１１２の復動動作により吸入弁を押し退けてシリンダボア１１１ａ内に流入する。この流入した冷媒ガスはピストン１１２の往復動作により吐出弁を押し退けて吐出室１１８に吐出される。

吐出室１１８と斜板室１０７とは圧力供給通路で接続されており、斜板室１０７と吸入室１１７とは放圧通路（連通路）１２５で接続されている。圧力供給通路は、吐出室１１８内の冷媒を斜板室１０７へ送り、斜板室１０７内の冷媒は放圧通路１２５を介して吸入室１１７へ流出する。従って、斜板室１０７内の潤滑のためのオイルは、冷媒に混入して冷凍サイクル内を冷媒と一緒に循環する。なお、符号１１９は圧力供給通路に設けられる制御弁（電磁弁）である。

リアハウジング１１３には、吐出室１１８の下流に、この吐出室１１８と連通する垂直円筒室１２０が設けられている。この垂直円筒室１２０には、オイルセパレータ１２１が圧入され、図１，２に示されるのと同様に吐出室１１８から垂直円筒室１２０に入ってくるオイルと冷媒ガスとの混合流体を遠心分離し、オイルと冷媒ガスとに分離される。分離された冷媒ガスは、オイルセパレータ１２１上方から冷凍サイクル内に排出され、オイルは、リアハウジング１１３とシリンダブロック１１１との間に跨がって設けられた高圧貯油室１２２に貯蔵される。

斜板型の可変容量圧縮機１００は、前記した揺動斜板型の可変容量圧縮機とは異なり、回り止め機構を有していない。そこで、この高圧貯油室１２２に蓄えられたオイルを、高圧貯油室１２２内の高圧と斜板室１０７との差圧を利用して、リアハウジング１１３と板材１１５の間に配置されたガスケット１２３に設けられた溝（図示せず）を介して供給し、更にシリンダブロック１１１に設けられたオイル導入路（オイル戻し通路）１２４を通って、斜板１０８とシュー１０９との摺動部に向けて、オイルを噴出させるようにしている。即ち、オイル導入路１２４は、駆動軸１０４の一端を回転可能に支持しているシリンダブロック１１１の支持部分の外周側にリアハウジング１１３側からフロントハウジング１１０側へと軸方向に延在し、フロントハウジング１１０側で、斜板１０８とシュー１０９との摺動部へ向けて開口している。このように、オイルセパレータ１２１で分離したオイルを、斜板１０８とシュー１０９との摺動部を狙って積極的に噴出、給油することで、この摺動部の良好な潤滑状態が得られ、圧縮機１００の信頼性が向上する。

上記で説明した構成は、出願人が先に出願した斜板型の可変容量圧縮機１００の構成である。
次に本発明の第４実施形態の斜板型の可変容量圧縮機１００の特徴となる構造について説明する。この第４実施形態は、第１、第２実施形態である揺動斜板型の可変容量圧縮機１００に設けられている可変絞り機構９０を斜板型の可変容量圧縮機に適用したものである。即ち、シリンダブロック１１１に設けられた放出通路（連通路）１２５に接続して可変絞り機構１２６が設けられ、これら放出通路１２５及び可変絞り機構１２６を介して斜板室１０７と吸入室１１７とが連通している。また、放出通路１２５の入口部１２５ａは、上側の開口面積が大きくされており、放出通路１２５の出口部は、圧力調整室１２５ａとなっている。可変絞り機構１２６の構造及び配置は、前述した図３と全く同じであるので繰り返しの説明は省略するが、可変絞り機構の高圧側室は、リアハウジング１１３に設けた圧力導入路１２７に連通している。この圧力導入路１２７は、制御弁（電磁弁）１１９の排出側に位置している。

この第４実施形態の斜板型の可変容量圧縮機１００に設けた可変絞り機構１２６においても、その作用効果は同じであり、１００％容量時は、斜板室１０７から吸入室１１７に抜ける放出通路は、可変絞り部の開口面積を大きく確保することができることで、良好な１００％容量が維持でき、可変容量時は、可変絞り部の開口面積が小さくなることで、余分なガスを斜板室１０７に供給しなくてすみ、圧縮機の効率が向上する。

図１１は、本発明の第５実施形態の斜板型の可変容量圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。本実施形態では、斜板１０８の構造を、前記した揺動斜板型圧縮機の旋回板と揺動斜板との関係のように、２枚の板状体をベアリングを介して重ね合わせた構造としており、斜板１０８とシュー１０９間にベアリングを入れて転がり化している。即ち、斜板１０８は、斜板本体１０８Ａに円環状の副斜板１０８Ｂがラジアルベアリング１２８とスラストベアリング１２９を介して支持された構造となっている。この場合、斜板１０８は、当然回り止め機構を有していない。可変絞り機構１２６の配置構成を含むその他の構成については、先の第４実施形態と同様であるので説明を省略する。

図１２〜１５は、本発明の種々の実施例の可変絞り機構を（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時で示したものである。図１２の第２実施例の可変絞り機構９００は、両端が開口された円筒状のガイド体９１０と、このガイド体９１０内を摺動するスプール体９２０とから構成されている。ガイド体９１０は、一様の径をもつ円柱体である。ガイド体９１０の側面には、孔が穿設されて可変絞り部９１１となっている。この可変絞り部９１１は、可変絞り機構９００が圧縮機に装着されたときに、鉛直下方を向いている。ガイド体９１０の斜板側室９０１には、バネ９３０が配置されていて、スプール体９２０を高圧側室９０２に付勢している。可変容量時に高圧が高圧側室９０２に導入されると、バネ９３０の付勢力に抗してスプール体９２０を、図において左方に移動させ、可変絞り部９１１の開口面積を小さくする。

図１３の第３実施例の可変絞り機構９００は、同様に円筒状のガイド体９１０と、ガイド体９１０内を摺動するスプール体９２０及びバネ９３０とから構成されている。ガイド体９１０の斜板室側を向いている一端は、その中央部が閉鎖部９１２となり、その周囲が開口９１３されており、高圧側の他端は開放されている。また、ガイド体９１０の側面には、孔が穿設され、可変絞り部９１１となっている。スプール体９２０は、一種の大径のピストン部９２１と小径のロッド部９２２とが一体化されている。閉鎖部９１２のスプール体９２０を向いている面には、ロッド部９２２を摺動自在に受け入れるための凹部９１４が形成されている。閉鎖部９１２とピストン部９２１との間であって、ロッド部９２２を包囲するようにバネ９３０が配置され、スプール体９２０を高圧側室９０２に付勢している。可変容量時に高圧が高圧側室９０２に導入されると、バネ９３０の付勢力に抗してスプール体９２０が図において左方に移動して、ピストン部９２１が可変絞り部９１１の開口面積を小さくする。

図１４の第４実施例の可変絞り機構９００は、前述した第１〜３実施例の可変絞り機構がスプール形式のものであるのに対し、ポペット形式を採用したものである。即ち、可変絞り機構９００は、両端が開放された円筒状のガイド体９１０と、ガイド体９１０の中を移動するピポット体９４０及びバネ９３０とから構成される。ピポット体９４０は、弁体部９４１とピストン部９４２とが一体化されている。弁体部９４１の先端９４３は、截頭円錐状に形成されており、ピストン部９４２は、ガイド体９１０の内面に摺接している。ガイド体９１０内のバネ９３０は、ピポット体９４０を高圧側室９０２に付勢している。ガイド体９１０の斜板室側の一方の開口９１５は、高圧側の他方の開口９１６よりも小径に形成されていて、開口９１５に接続して漏斗状の弁座面９１７が形成されているとともに、ガイド体９１０の側面には、吸入室へと連通する開口９１８が形成されている。このようにして、第４実施例の可変絞り機構９００では、ガイド体９１０の弁座面９１７と弁体部９４１の先端９４３とで形成される間隙が、可変絞り部９１１となっている。可変容量時に高圧が高圧側室９０２に導入されると、バネ９３０の付勢力に抗してピポット体９４０が図において左方に移動して、弁体部９４１の先端が可変絞り部９１１の開口面積（即ち間隙）を小さくする。

図１５の第５実施例の可変絞り機構９００は、第４実施例の漏斗状の弁座面９１７と弁体部９４１の截頭円錐状の先端９４３とを平坦化したものである。この場合においても、弁座面９１７と弁体部９４１の先端９４３とで形成される間隙が、可変絞り部９１１となる。その他の構成は、第４実施例と同様であるので説明を省略する。

以上説明した第１〜第５実施形態では、フロン（登録商標）系冷媒であるＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）１３４ａ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。

本発明の第１実施形態の揺動斜板型の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％（最大）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の可変容量圧縮機の縦断面図である。 本発明の可変絞り機構（第１実施例）の拡大断面を、（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時で示している図である。 可変絞り機構の作動を、（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時とで説明する図である。 本発明の可変絞り機構を採用した場合と、従来の固定絞りを採用した場合における、可変容量時の圧縮機の効率を比較したグラフである。 １００％容量時における、本発明の可変絞り機構を採用した場合と従来の固定絞りを採用した場合とを比較したグラフである。 本発明の第２実施形態の揺動斜板型の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％（最大）容量時を示している。 最小容量時における第２実施形態の揺動斜板型の可変容量圧縮機の縦断面図である。 本発明の第３実施形態を示しており、可変絞り機構の高圧側室への導入圧力を圧縮機の外部から取り入れる例を示している。 本発明の第４実施形態の斜板型の可変容量圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。 本発明の第５実施形態の斜板型の可変容量圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。 本発明の第２実施例の可変絞り機構を（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時とで示した図である。 本発明の第３実施例の可変絞り機構を（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時とで示した図である。 本発明の第４実施例の可変絞り機構を（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時とで示した図である。 本発明の第５実施例の可変絞り機構を（ａ）１００％容量時と（ｂ）可変容量時とで示した図である。

符号の説明

１００ 圧縮機（揺動斜板型及び斜板型の可変容量圧縮機）
１，１１０ フロントハウジング
２，１１１ シリンダブロック
２４，１２５ 放出通路（連通路）
２４ａ，１２５ａ 圧力調整室（出口部）
２４ｂ，１２５ｂ 入口部
３，１１３ リアハウジング
３１，１１８ 吐出室
３２，１１７ 吸入室
３３，１１９，５００ 制御弁（電磁弁）
３５，１２１ オイルセパレータ
３６，１２２ 高圧貯油室
４，１０４ 駆動軸
５ 旋回板（ドライブプレート）
６ 揺動斜板（ワッブルプレート）
７ 回り止め機構（等速ジョイント）
８ 中心軸
９，１１２ ピストン
１８，１０７ 斜板室（クランク室、制御圧室）
１０８ 斜板
１０９ シュー
９０，１２６，９００ 可変絞り機構
９１，９１０ ガイド体
９１ｃ，９１１ 可変絞り部
９２，９２０ スプール体
９３０ バネ
９４０ ピポット体

Claims (24)

1. ハウジング内に配置されたシリンダブロックに設けられたシリンダボア内を往復するピストンと、
   前記ハウジング内において、斜板室（１８）の圧力を可変させて前記ピストンのストロークを変えて容量を可変させる可変容量圧縮機において、
   前記斜板室（１８）と前記斜板室よりも低圧の領域とを連通する連通路（２４）と、
   前記連通路（２４）に配置された可変絞り部（９１ｃ）と、
   前記斜板室の圧力が低いときは、前記可変絞り部（９１ｃ）の開口面積を大きくし、前記斜板室の圧力が高いときは、前記可変絞り部（９１ｃ）の開口面積を小さくする可変絞り機構（９０）を設けたことを特徴とする可変容量圧縮機。
2. 請求項1に記載の可変容量圧縮機であって、
   前記ピストンが連結された斜板と、
   前記斜板が配置された前記斜板室（１８）の圧力によって斜板の角度を可変させて容量を可変させることを特徴とする可変容量圧縮機。
3. 請求項１に記載の可変容量圧縮機であって、
   ベアリングを介して前記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（４）と、
   前記ピストンが連結された斜板と、
   前記駆動軸（４）に連結されて回転すると共に、前記駆動軸（４）に対して傾斜することができる旋回板（５）とを備え、
   前記斜板は、ベアリング（５２，５３）を介して前記旋回板（５）に連結され、前記旋回板（５）と同じ傾斜角度をとるが、回り止め機構（７）により回転は阻止される揺動斜板（６）であり、
   前記ピストンは、前記駆動軸（４）の軸方向に往復運動すると共に、流体を吸入及び圧縮し、
   前記旋回板（５）と前記揺動斜板（６）を支持するために、前記駆動軸（４）の延長線上において前記シリンダブロック（２）に支持される中心軸（８）と、
   を備えていることを特徴とする可変容量圧縮機。
4. 圧縮されて吐出された冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータと、
   前記オイルセパレータによって分離された潤滑油を減圧手段を介して前記斜板室に導くオイル戻し通路を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の可変容量圧縮機。
5. 前記オイルセパレータによって分離された潤滑油を貯留する高圧貯油室を備え、前記オイル戻し通路は前記高圧貯油室に貯えられた潤滑油を前記斜板室に導くことを特徴とする請求項４に記載の可変容量圧縮機。
6. 前記オイルセパレータは、遠心分離式のオイルセパレータであることを特徴とする請求項４または５に記載の可変容量圧縮機。
7. 前記オイルセパレータは前記ハウジングに内蔵されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６に記載の可変容量圧縮機。
8. 前記ハウジングは、少なくとも二つの部材から構成され、
   前記減圧手段は、前記ハウジングの二つの部材の間を密封するガスケットに設けられた溝によって構成されることを特徴とする請求項４に記載の可変容量圧縮機。
9. 前記オイル戻し通路は、前記シリンダブロックの中心を通ることを特徴とする請求項４または８に記載の可変容量圧縮機。
10. 前記可変絞り機構は、前記斜板室と斜板室の圧力よりも高い高圧と低圧の間の圧力との圧力差によって前記可変絞り部（９１ｃ）の開口面積を可変させることを特徴とする請求項２ないし９に記載の可変容量圧縮機。
11. 前記斜板室（１８）と前記可変絞り部よりも上流側とを連通する連通路を複数備え、
    前記複数の連通路は前記可変絞り部よりも上流側で、所定容積以上の圧力調整室（２４ａ）によって統合されていることを特徴とする請求項２ないし請求項１０に記載の可変容量圧縮機。
12. 前記複数の連通路は、少なくとも前記中心軸８の上下にそれぞれ１つの連通路を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の可変容量圧縮機。
13. 前記複数の連通路の前記斜板室側の端部は、上方に広がっている拡径部を備えていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の可変容量圧縮機。
14. 前記拡径部は、テーパ形状であることを特徴とする請求項１３に記載の可変容量圧縮機。
15. 請求項１から１４のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、
    ベアリングを介して前記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（１０４）と、
    前記ハウジング内に収容され、前記駆動軸（１０４）と一体的に回転し、前記駆動軸（１０４）に対して傾角可変に設けられた回転斜板（１０８Ａ）と、
    前記回転斜板（１０８Ａ）に対して傾角は同一となるが、軸方向半径方向ともに軸受けで指示されることにより、回転は自由におこなえる揺動斜板（１０８Ｂ）と、
    前記ピストンは前記回転斜板（１０８Ａ）と揺動斜板（１０８Ｂ）が一体になった斜板（１０８）に連動して前記斜板（１０８）の回転によって往復動作し、
    前記ピストン（１１２）に摺動かつ回転可能に配置され、前記斜板を摺動可能に挟持することで、前記斜板（１０８）の回転運動を前記ピストン（１１２）の往復運動に変換する一対のシュー（１０９）と、
    を備えていて、斜板室（１０７）内の圧力によって容量を可変させることを特徴とする可変容量圧縮機。
16. 前記可変絞り機構（９０，１２６，９００）の可変絞り部の開口面積が、スプールを移動させることによって変えられることを特徴とする請求項１〜１５に記載の可変容量圧縮機。
17. 前記スプールが圧力差によって移動することを特徴とする請求項１６に記載の可変容量圧縮機。
18. 前記スプールが移動するときの高圧側の圧力を圧縮機外部のサイクル高圧側から制御弁又は電磁弁（５００）を介して導入することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の可変容量圧縮機。
19. 前記スプールを移動させる作動圧を、圧縮機に内蔵してある制御弁又は電磁弁（３３，１１９）の前記斜板室（１８，１０７）に導く上流側の圧力を利用することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の可変容量圧縮機。
20. 前記可変絞り機構（９０，１２７，９００）を吸入室又はリアハウジング内に配置したことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
21. 前記可変絞り機構（９０，１２７，９００）の可変絞り部が鉛直下向きに開口していることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
22. 可変容量圧縮機がオイルセパレータ（３５，１２１）を内蔵していて、前記オイルセパレータによって分離されたオイルを前記斜板室（１８，１０７）に戻していることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。
23. 前記回り止め機構（７）を支持する前記中心軸（８）が、一端を前記駆動軸（４）に配置された軸受（４４）で、他端をシリンダブロック（２）に回転不可に支持されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の揺動斜板型の可変容量圧縮機。
24. フロン（登録商標）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１〜２３のいずれか一項に記載の可変容量圧縮機。

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