JP2015166584A - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出容量の変更をスムーズに行うことが可能であり、かつ車両等への搭載性に優れた圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機では、アクチュエータ１３は、移動体１３ａと、区画体１３ｂと、制御圧室１３ｃとを有している。移動体１３ａは、駆動軸心Ｏ方向に延びて区画体１３ｂを取り囲む周壁と、周壁から駆動軸３に向けて延びる移動底壁と、斜板５に近づく方向に移動底壁から延び、駆動軸３と摺動する摺動部とを有している。区画体１３ｂは、区画底壁と、周壁の内面に沿って、斜板５から遠ざかる方向に区画底壁から延びるガイド部とを有している。【選択図】図１

Description

本発明は容量可変型斜板式圧縮機に関する。

特許文献１に従来の容量可変型斜板式圧縮機（以下、圧縮機という。）が開示されている。この圧縮機は、フロントハウジング、シリンダブロック及びリヤハウジングによってハウジングが形成されている。このハウジングには斜板室及び複数個のシリンダボアが形成されている。ハウジングに駆動軸が回転可能に支持されている。斜板室内には、駆動軸の回転によって回転可能な斜板が設けられている。駆動軸と斜板との間には、リンク機構が設けられている。リンク機構は、斜板の傾斜角度の変更を許容する。ここで、傾斜角度とは、駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する斜板の角度である。各シリンダボアには、ピストンが往復動可能に収納されている。ピストン毎に対をなすシューは、変換機構として、斜板の回転により、傾斜角度に応じたストロークで各ピストンをシリンダボア内で往復動させる。アクチュエータは、制御圧室の容積を変更することにより、傾斜角度を変更可能である。制御機構はアクチュエータを制御する。

より詳細に言えば、駆動軸には、前方から後方に向かって第１連結体、斜板、第２連結体、スラスト軸受及びキャップが装着されている。第１連結体及び第２連結体がリンク機構を形成している。第２連結体は、駆動軸とともに回転可能であり、かつ駆動軸心方向に移動可能となっている。キャップは、駆動軸とともに回転することはないが、駆動軸心方向に移動可能となっている。第２連結体とキャップとの間にスラスト軸受が設けられている。

アクチュエータは、リヤハウジングに形成され、内部の圧力によってキャップを駆動軸心方向に移動可能な制御圧室を有している。第２連結体、スラスト軸受及びキャップは、シリンダブロックの後側の軸孔内に収納されている。

この圧縮機では、制御機構が吐出室内の冷媒の圧力をアクチュエータの制御圧室内に導けば、制御圧室が高圧になるため、キャップが第２連結体を押圧し、傾斜角度が大きくなる。こうして、この圧縮機では、駆動軸の１回転当たりの吐出容量が増大する。他方、制御機構が吐出室内の冷媒の圧力をアクチュエータの制御圧室内に導かなければ、制御圧室は徐々に低圧になるため、キャップは第２連結体を押圧しなくなり、傾斜角度が小さくなる。こうして、この圧縮機では、駆動軸の１回転当たりの吐出容量が減少する。

特開平５−１７２０５２号公報

しかし、上記圧縮機のように、斜板を用いつつ、アクチュエータによって斜板の傾斜角度を変更する圧縮機においては、作動中、アクチュエータを駆動軸心に対して傾斜させようとする力がアクチュエータに作用する。その力は、斜板の傾斜角度に応じて大きさ及び方向が変化する。このため、上記圧縮機では、第２連結体、スラスト軸受及びキャップの駆動軸心方向の駆動軸に対する摺接長さが短ければ、これらが駆動軸心に対して傾斜しようとし、吐出容量の変更がスムーズに行われ難い場合がある。かといって、第２連結体、スラスト軸受及びキャップの摺接長さを長くすると、圧縮機の軸長が長くなり、例えば車両等への搭載性が損なわれる。

また、この圧縮機では、アクチュエータの第２連結体、スラスト軸受及びキャップが駆動軸心方向に移動するため、アクチュエータが大重量し易い。このため、この圧縮機では、第２連結体、スラスト軸受及びキャップの摺接長さにかかわらず、制御圧室内の容積が変化し難く、やはり吐出容量の変更がスムーズに行われ難い。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、吐出容量の変更をスムーズに行うことが可能であり、かつ車両等への搭載性に優れた圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、吸入室、吐出室、斜板室及びシリンダボアが形成されたハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転によって前記斜板室内で回転可能な斜板と、前記駆動軸と前記斜板との間に設けられ、前記駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、前記シリンダボアに往復動可能に収納されたピストンと、前記斜板の回転により、前記傾斜角度に応じたストロークで前記ピストンを前記シリンダボア内で往復動させる変換機構と、前記斜板室に設けられ、前記傾斜角度を変更可能なアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御機構とを備え、
前記アクチュエータは、前記駆動軸に設けられる区画体と、前記斜板と連結され、前記斜板室内で前記駆動軸心方向に移動可能な移動体と、前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させて内部の容積を変化させる制御圧室とを有し、
前記斜板室は前記吸入室と連通され、
前記移動体は、前記駆動軸心方向に延びて前記区画体を取り囲む周壁と、前記周壁から前記駆動軸に向けて延びる移動底壁と、前記斜板に近づく方向に前記移動底壁から延び、前記駆動軸と摺動する摺動部とを有し、
前記区画体は、区画底壁と、前記周壁の内面に沿って、前記斜板から遠ざかる方向に前記区画底壁から延びるガイド部とを有し、
前記ガイド部と前記摺動部とは、前記制御圧室の容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されていることを特徴とする。

本発明の圧縮機では、アクチュエータの区画体のガイド部が区画底壁から延びている。このため、圧縮機の作業中、アクチュエータを駆動軸心に対して傾斜させる力が作用しても、区画体は、ガイド部がその力に対して対抗し易く、傾斜し難い。

また、ガイド部は斜板から遠ざかるように区画底壁から延びているため、アクチュエータの軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

さらに、ガイド部と摺動部とは、制御圧室の容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されているため、制御圧室の無駄な容積を低減し、アクチュエータを軽量化できる。このため、この圧縮機では、制御圧室内の容積が変化し易い。

したがって、この圧縮機では、吐出容量の変更をスムーズに行うことができるとともに、車両等への搭載性に優れる。

駆動軸における移動体とハウジングとの間には、駆動軸を支持する軸支持部材が設けられていることが好ましい。また、移動底壁と軸支持部材とは、制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されていることが好ましい。この場合、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

ハウジングと軸支持部材との間には、スラスト軸受が設けられていることが好ましい。軸支持部材は、駆動軸上に設けられ、スラスト軸受を固定するフランジ部を有することが好ましい。移動底壁とフランジ部とは、制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されていることが好ましい。この場合、アクチュエータの軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、さらなる小型化が可能である。

スラスト軸受は、フランジ部よりも大径に形成されていることが好ましい。移動底壁とスラスト軸受とは、制御圧室の容積が大きいときに、オーバーラップするように配置されていることが好ましい。この場合、大径のスラスト軸受が駆動軸に作用するスラスト力と移動体に作用するスラスト力とを好適に支持できる。また、移動底壁がそのスラスト軸受とフランジ部とオーバーラップするため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

本発明の圧縮機では、吐出容量の変更をスムーズに行うことができるとともに、車両等への搭載性に優れる。

実施例の圧縮機における最大容量時の断面図である。 実施例の圧縮機における最小容量時の断面図である。 実施例の圧縮機に係り、制御機構を示す模式図である。 実施例の圧縮機に係り、最大容量時の要部拡大断面図である。 実施例の圧縮機に係り、最小容量時の要部拡大断面図である。

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。

図１及び図２に示すように、実施例の圧縮機は、ハウジング１と、駆動軸３と、斜板５と、リンク機構７と、複数のピストン９と、変換機構１１と、アクチュエータ１３と、図３に示す制御機構１５とを備えている。尚、図１及び図２において、左側が前方を示し、右側が後方を示す。

ハウジング１は、フロントハウジング１７と、第１シリンダブロック２１と、第２シリンダブロック２３と、リヤハウジング１９と、第１弁ユニット３９と、第２弁ユニット４１とを有している。

フロントハウジング１７は圧縮機の前方に位置している。リヤハウジング１９は圧縮機の後方に位置している。第１、２シリンダブロック２１、２３は、フロントハウジング１７とリヤハウジング１９との間に位置している。第１弁ユニット３９は、フロントハウジング１７と第１シリンダブロック２１との間に設けられている。第２弁ユニット４１は、第２シリンダブロック２３とリヤハウジング１９との間に設けられている。

フロントハウジング１７には、ボス１７ａと、第１吸入室２７ａと、第１吐出室２９ａと、第１フロント連通路１８ａとが形成されている。

ボス１７ａは、フロントハウジング１７の前方側の中央部に設けられ、前方に向かって突出している。このボス１７ａ内には軸封装置２５が設けられている。

また、第１吸入室２７ａ及び第１吐出室２９ａは、フロントハウジング１７の後方側に設けられている。第１吸入室２７ａはフロントハウジング１７の内周側に位置している。第１吐出室２９ａは、環状に形成され、第１吸入室２７ａの外周側に位置している。

第１フロント連通路１８ａは、前端側が第１吐出室２９ａに連通しており、後端側がフロントハウジング１７の後端に開いている。

リヤハウジング１９には、第２吸入室２７ｂと、第２吐出室２９ｂと、圧力調整室３１と、リヤ連通路２０ａとが形成されている。

圧力調整室３１はリヤハウジング１９の中心部分に位置している。第２吸入室２７ｂは、環状に形成され、圧力調整室３１の外周側に位置している。第２吐出室２９ｂは、環状に形成され、第２吸入室２７ａの外周側に位置している。

リヤ連通路２０ａは、後端側が第２吐出室２９ｂに連通しており、前端側がリヤハウジング１９の前端に開いている。

第１シリンダブロック２１と第２シリンダブロック２３との間には、斜板室３３が形成されている。この斜板室３３は、ハウジング１における前後方向の略中央に位置している。

第１シリンダブロック２１には、複数個の第１シリンダボア２１ａが周方向に等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。また、第１シリンダブロック２１には、駆動軸３を挿通させる第１軸孔２１ｂが形成されている。この第１軸孔２１ｂ内には、第１滑り軸受２２ａが設けられている。

さらに、第１シリンダブロック２１には、第１軸孔２１ｂと連通して第１軸孔２１ｂと同軸をなす第１凹部２１ｃが形成されている。第１凹部２１ｃは、斜板室３３とも連通しており、斜板室３３の一部となっている。

第１凹部２１ｃは、前端に向かって段状に縮径する形状に形成されている。第１凹部２１ｃの前端には、第１スラスト軸受３５ａが設けられている。この第１スラスト軸受３５ａは駆動軸３に作用するスラスト力を支持している。

さらに、第１シリンダブロック２１には、斜板室３３と第１吸入室２７ａとを連通する複数本の第１連絡路３７ａが形成されている。

さらに、第１シリンダブロック２１には、第２フロント連通路１８ｂが形成されている。この第２フロント連通路１８ｂは、前端が第１シリンダブロック２１の前端側に開いており、後端が第１シリンダブロック２１の後端側に開いている。

第２シリンダブロック２３には、第１シリンダボア２１ａと同数の第２シリンダボア２３ａが周方向に等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。また、第２シリンダブロック２３には、駆動軸３を挿通させる第２軸孔２３ｂが形成されている。第２軸孔２３ｂは第１軸孔２１ｂと同軸である。第２軸孔２３ｂは圧力調整室３１と連通している。第２軸孔２３ｂ内には、第２滑り軸受２２ｂが設けられている。駆動軸３は第１、２滑り軸受２２ａ、２２ｂに支持されている。

また、第２シリンダブロック２３には、第２軸孔２３ｂと連通し、第２軸孔２３ｂと同軸をなす第２凹部２３ｃが形成されている。第２凹部２３ｃも、斜板室３３と連通しており、斜板室３３の一部となっている。

第２凹部２３ｃは、後端に向かって段状に縮径する形状に形成されている。第２凹部２３ｃの後端には、第２スラスト軸受３５ｂが設けられている。この第２スラスト軸受３５ｂは、駆動軸３に作用するスラスト力を支持している。この第２スラスト軸受３５ｂが本発明のスラスト軸受に相当する。

さらに、第２シリンダブロック２３には、斜板室３３と第２吸入室２７ｂとを連通する複数本の第２連絡路３７ｂが形成されている。

第２シリンダブロック２３には、吐出ポート２３０と、合流連通路２０ｂと、吸入ポート３３０とが形成されている。吐出ポート２３０と合流連通路２０ｂとは、互いに連通している。合流連通路２０ｂは、前端側が第２フロント連通路１８ｂに開いており、後端側がリヤ連通路２０ａに開いている。

第１弁ユニット３９は、第１バルブプレート３９０と、第１吸入弁プレート３９１と、第１吐出弁プレート３９２と、第１リテーナプレート３９３とを有している。

第１弁ユニット３９には、第１シリンダボア２１ａと同数の第１吸入孔３９０ａと、第１シリンダボア２１ａと同数の第１吐出孔３９０ｂと、複数個の第１吸入連通孔３９０ｃと、１個の第１吐出連通孔３９０ｄとが形成されている。また、各第１吸入孔３９０ａ及び各第１吐出孔３９０ｂには、それぞれリード弁が形成されている。

各第１シリンダボア２１ａは、各第１吸入孔３９０ａを通じて、第１吸入室２７ａと連通している。また、各第１シリンダボア２１ａは、各第１吐出孔３９０ｂを通じて、第１吐出室２９ａと連通している。さらに、第１吸入室２７ａは、各第１吸入連通孔３９０ｃを通じて、各第１連絡路３７ａと連通している。また、第１フロント連通路１８ａは、第１吐出連通孔３９０ｄを通じて、第２フロント連通路１８ｂと連通している。

第２弁ユニット４１は、第２バルブプレート４１０と、第２吸入弁プレート４１１と、第２吐出弁プレート４１２と、第２リテーナプレート４１３とを有している。

第２弁ユニット４１には、第２シリンダボア２３ａと同数の第２吸入孔４１０ａと、第２シリンダボア２３ａと同数の第２吐出孔４１０ｂと、複数個の第２吸入連通孔４１０ｃと、第２吐出連通孔４１０ｄとが形成されている。また、各第２吸入孔４１０ａ及び各第２吐出孔４１０ｂには、それぞれリード弁が形成されている。

各第２シリンダボア２３ａは、各第２吸入孔４１０ａを通じて、第２吸入室２７ｂと連通している。また、各第２シリンダボア２３ａは、各第２吐出孔４１０ｂを通じて、第２吐出室２９ｂと連通している。さらに、第２吸入室２７ｂは、第２吸入連通孔４１０ｃを通じて、第２連絡路３７ｂと連通している。また、リヤ連通路２０ａは、第２吐出連通孔４１０ｄを通じて、合流連絡路２０ｂと連通している。

また、この圧縮機では、第１、２連絡路３７ａ、３７ｂ及び第１、２吸入連通孔３９０ｃ、４１０ｃにより、第１、２吸入室２７ａ、２７ｂと斜板室３３とが互いに連通している。このため、第１、２吸入室２７ａ、２７ｂ内と斜板室３３内とは、圧力がほぼ等しくなっている。そして、蒸発器を経た低圧の冷媒ガスが吸入ポート３３０を通じて斜板室３３に流入する。これにより、斜板室３３内及び第１、２吸入室２７ａ、２７ｂ内の各圧力は、第１、２吐出室２９ａ、２９ｂ内よりも低圧になっている。

駆動軸３は、軸本体３０と第１軸支持部材４３ａと第２軸支持部材４３ｂとにより構成されている。この第２軸支持部材４３ｂが本発明の軸支持部材に相当する。

軸本体３０は、ボス１７ａから後方に向かって延びている。軸本体３０の前端はボス１７ａ内に位置し、後端は圧力調整室３１内に位置している。

また、軸本体３０内には、軸路３ａ及び径路３ｂが形成されている。軸路３ａは、軸本体３０の後端から前方に向かって駆動軸心Ｏ方向に延びている。径路３ｂは、軸路３ａの前端から径方向に延びて軸本体３０の外周面に開いている。軸路３ａの後端は圧力調整室３１に開いている。一方、径路３ｂは、制御圧室１３ｃに開いている。これにより、制御圧室１３ｃは、径路３ｃ及び軸路３ａを通じて、圧力調整室３１と連通している。

また、軸本体３０には、斜板５とリンク機構７とアクチュエータ１３とが設けられている。これらの斜板５とリンク機構７とアクチュエータ１３とは、それぞれ斜板室３３内に配置されている。

第１軸支持部材４３ａは、軸本体３０の前端側に圧入されている。第１軸支持部材４３ａは、駆動軸３が駆動軸心Ｏ周りで回転することにより、第１滑り軸受２２ａ内を摺動する。また、この第１軸支持部材４３ａには、第１スラスト軸受３５ａと当接する第１フランジ部４３０が形成されているとともに、後述する第２ピン４７ｂが挿通される取付部（図示略）が形成されている。さらに、第１軸支持部材４３ａは、第１復帰ばね４４ａの前端が固定されている。この第１復帰ばね４４ａは、駆動軸心Ｏ方向で、第１軸支持部材４３ａ側から斜板室３３側に向かって延びている。

第２軸支持部材４３ｂは、軸本体３０の後端側に圧入されている。第２軸支持部材４３ｂは、駆動軸３が駆動軸心Ｏ周りで回転することにより、駆動軸３を支持しつつ、第２滑り軸受２２ｂ内を摺動する。また、第２軸支持部材４３ｂは、後述する移動体１３ａとリヤハウジング１９との間に設けられている。

また、第２軸支持部材４３ｂは駆動軸３上に設けられている。第２軸支持部材４３ｂには、後述する第２スラスト軸受３５ｂを固定する第２フランジ部４３１が形成されている。この第２フランジ部４３１が、本発明のフランジ部に相当する。

また、リヤハウジング１９と第２軸支持部材４３ｂとの間に第２スラスト軸受３５ｂが設けられている。第２スラスト軸受３５ｂは、第２フランジ部４３１よりも大径に形成されている。

斜板５は、環状の平板形状に形成されている。斜板５は、前面５ａと後面５ｂとを有している。前面５ａは、斜板室３３内において圧縮機の前方に面している。また、後面５ｂは、斜板室３３内において圧縮機の後方に面している。

斜板５はリングプレート４５に固定されている。リングプレート４５は、環状の平板形状に形成され、その中心部に挿通孔４５ａが形成されている。斜板５は、挿通孔４５ａに軸本体３０が挿通されることにより、駆動軸３に取り付けられる。

リンク機構７はラグアーム４９を有している。ラグアーム４９は、斜板５よりも前方に配置され、斜板５と第１軸支持部材４３ａとの間に位置している。ラグアーム４９は、前端側から後端側に向かって略Ｌ字形状に形成されている。図２に示すように、駆動軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が最小になった時に、ラグアーム４９は、第１軸支持部材４３ａの第１フランジ部４３０と当接するようになっている。これにより、この圧縮機では、ラグアーム４９によって、斜板５の傾斜角度を最小値に維持することが可能となっている。また、ラグアーム４９の後端側には、ウェイト部４９ａが形成されている。ウェイト部４９ａは、アクチュエータ１３の周方向におよそ半周にわたって延びている。

図１に示すように、ラグアーム４９の後端側は、第１ピン４７ａによってリングプレート４５の一端側と接続されている。これにより、ラグアーム４９の後端側は、第１ピン４７ａの軸心を第１揺動軸心Ｍ１として、リングプレート４５の一端側、すなわち斜板５に対し、第１揺動軸心Ｍ１周りで揺動可能に支持されている。この第１揺動軸心Ｍ１は、駆動軸３の駆動軸心Ｏと直交する方向に延びている。

ラグアーム４９の前端側は、第２ピン４７ｂによって第１軸支持部材４３ａと接続されている。これにより、ラグアーム４９の前端側は、第２ピン４７ｂの軸心を第２揺動軸心Ｍ２として、第１軸支持部材４３ａ、すなわち駆動軸３に対し、第２揺動軸心Ｍ２周りで揺動可能に支持されている。この第２揺動軸心Ｍ２は第１揺動軸心Ｍ１と平行に延びている。これらのラグアーム４９、第１、２ピン４７ａ、４７ｂが本発明におけるリンク機構７に相当する。

ウェイト部４９ａは、ラグアーム４９の後端側、つまり、第１揺動軸心Ｍ１を基準として第２揺動軸心Ｍ２とは反対側に延在して設けられている。ラグアーム４９は、第１ピン４７ａによってリングプレート４５に支持される。ウェイト部４９ａは、リングプレート４５の溝部４５ｂを通って、リングプレート４５の後面、つまり斜板５の後面５ｂ側に位置している。これにより、斜板５の回転によって発生する遠心力がウェイト部４９ａにも作用するようになっている。

この圧縮機では、斜板５は駆動軸３と接続されることにより、斜板５は駆動軸３と共に回転することが可能となっている。また、ラグアーム４９の両端がそれぞれ第１揺動軸心Ｍ１及び第２揺動軸心Ｍ２周りで揺動することにより、斜板５は傾斜角度を変更することが可能となっている。

各ピストン９は、前端側に第１頭部９ａを有し、後端側にも第２頭部９ｂを有している。各第１頭部９ａは各第１シリンダボア２１ａ内を往復動可能に収納されている。これらの各第１頭部９ａと第１弁ユニット３９とにより、各第１シリンダボア２１ａ内にそれぞれ第１圧縮室２１ｄが区画されている。同様に、各第２頭部９ｂも各第２シリンダボア２３ａ内を往復動可能に収納されている。これらの各第２頭部９ｂと第２弁ユニット４１とにより、各第２シリンダボア２３ａ内にそれぞれ第２圧縮室２３ｆが区画されている。各第１頭部９ａと各第２頭部９ｂとは同径に形成されている。

また、各ピストン９の中央には凹部９ｃが形成されている。各凹部９ｃ内には、半球状のシュー１１ａ、１１ｂがそれぞれ設けられている。これらのシュー１１ａ、１１ｂによって斜板５の回転がピストン９の往復動に変換される。シュー１１ａ、１１ｂが本発明における変換機構１１に相当する。こうして、斜板５の傾斜角度に応じたストロークで、第１、２頭部９ａ、９ｂがそれぞれ第１、２シリンダボア２１ａ、２３ａ内を往復動することが可能となっている。

図３に示すように、制御機構１５は、低圧通路１５ａと高圧通路１５ｂと制御弁１５ｃとオリフィス１５ｄと軸路３ａと径路３ｂとを有している。

低圧通路１５ａは、圧力調整室３１と第２吸入室２７ｂとに接続されている。これにより、この低圧通路１５ａと軸路３ａと径路３ｂとによって、制御圧室１３ｃと圧力調整室３１と第２吸入室２７ｂとは、互いに連通した状態となっている。高圧通路１５ｂは、圧力調整室３１と第２吐出室２９ｂとに接続されている。この高圧通路１５ｂと軸路３ａと径路３ｂとによって、制御圧室１３ｃと圧力調整室３１と第２吐出室２９ｂとが連通している。また、高圧通路１５ｂには、オリフィス１５ｄが設けられている。

制御弁１５ｃは低圧通路１５ａに設けられている。この制御弁１５ｃは、第２吸入室２７ｂ内の圧力に基づき、低圧通路１５ａの開度を調整する。

この圧縮機では、図１に示す吸入ポート３３０に対して蒸発器に繋がる配管が接続されるとともに、吐出ポート２３０に対して凝縮器に繋がる配管が接続される。凝縮器は配管及び膨張弁を介して蒸発器と接続される。これらの圧縮機、蒸発器、膨張弁、凝縮器等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。なお、蒸発器、膨張弁、凝縮器及び各配管の図示は省略する。

図１に示すように、このアクチュエータ１３は、移動体１３ａと区画体１３ｂと制御圧室１３ｃとを有する。アクチュエータ１３は、斜板室３３内に配置されている。アクチュエータ１３は、斜板５よりも後方側に位置し、第２凹部２３ｃ内に進入することが可能となっている。

図４及び図５に示すように、区画体１３ｂは、区画底壁１３７とガイド部１３８とを有している。区画底壁１３７には、駆動軸３を挿通する挿通孔１３０ｂが貫設されている。区画底壁１３７は、この挿通孔１３０ｂによって、駆動軸３に圧入されている。区画底壁１３７は、駆動軸３から径方向に延びている。ガイド部１３８は、斜板５から遠ざかるように区画底壁１３７のから駆動軸心Ｏ方向に延び、駆動軸心Ｏと同心の筒状をなしている。ガイド部１３８は、後述する移動体１３ａの周壁１３２の内面に沿って摺動する。ガイド部１３８の外周面と周壁１３２の内周面との間には、Ｏリング１３３が設けられている。

区画体１３ｂは、駆動軸３に固定されており、駆動軸３と共に回転可能となっている。区画体１３ｂは、移動体１３ａ内を相対的に摺動する。

区画体１３ｂとリングプレート４５との間には、第２復帰ばね４４ｂが設けられている。具体的には、この第２復帰ばね４４ｂの後端は、区画体１３ｂに固定されており、第２復帰ばね４４ｂの前端は、リングプレート４５の他端側に固定されている。

移動体１３ａは、周壁１３２と、移動底壁１３１と、摺動部１３０とを有している。周壁１３２は、移動底壁１３１から斜板５に向かって駆動軸心Ｏ方向に延び、区画体１３ｂを取り囲んでいる。周壁１３２は、駆動軸心Ｏと同心の筒状をなしている。また、周壁１３２の前端には、斜板５と連結される連結部１３２が形成されている。移動底壁１３１は、周壁１３２から駆動軸３に向けて延びている。摺動部１３０には、駆動軸３を挿通する挿通孔１３０ａが貫設されている。摺動部１３０は、この挿通孔１３０ａによって、駆動軸３の外周上を摺動可能に設けられている。

移動体１３ａは、駆動軸３が挿通されることにより、駆動軸３と共に回転可能となっている。移動体１３ａは、区画体１３ｂに対して駆動軸心Ｏ方向に移動可能になっている。また、移動体１３ａは斜板５と連結されている。

また、摺動部１３０は、斜板５に近づくように移動底壁１３１から駆動軸心Ｏ方向に延びている。摺動部１３０の内周面と駆動軸３の外周面との間には、Ｏリング１３９が設けられている。

移動体１３ａには、移動底壁１３１と周壁１３２との間に、外側収納部１３４が形成されている。外側収納部１３４は、区画体１３ｂのガイド部１３８を収納することが可能となっている。具体的には、ガイド部１３８と摺動部１３０とは、制御圧室１３ｃの容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体１３ａの外側収納部１３４は、区画体１３ｂのガイド部１３８を収納する。

また、移動体１３ａには、移動底壁１３１と摺動部１３０との間に、内側収納部１３５が形成されている。内側収納部１３５は、第２軸支持部材４３ｂを収納することが可能になっている。具体的には、移動底壁１３１と第２軸支持部材４３ｂとは、制御圧室１３ｃの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体１３ａの内側収納部１３５は、第２軸支持部材４３ｂを収納する。

また、内側収納部１３５は、第２フランジ部４３１を収納することが可能となっている。具体的には、移動底壁１３１と第２フランジ部４３１とは、制御圧室１３ｃの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体１３ａの内側収納部１３５は、第２フランジ部４３１を収納する。

さらに、内側収納部１３５は、第２スラスト軸受３５ｂを収納することが可能となっている。具体的には、移動底壁１３１と第２スラスト軸受３５ｂとは、制御圧室１３ｃの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体１３ａの内側収納部１３５は、第２スラスト軸受３５ｂを収納する。

移動体１３ａの連結部１３２には、リングプレート４５の他端側が第３ピン４７ｃによって接続されている。これにより、リングプレート４５の他端側、すなわち、斜板５は、第３ピン４７ｃの軸心を作用軸心Ｍ３として、作用軸心Ｍ３周りで移動体１３ａに揺動可能に支持されている。この作用軸心Ｍ３は、第１、２揺動軸心Ｍ１、Ｍ２と平行に延びている。こうして、移動体１３ａは斜板５と連結される。

制御圧室１３ｃは、区画体１３ｂと移動体１３ａとにより区画されている。制御圧室１３ｃは、内部の圧力によって移動体６４を移動可能にしている。この制御圧室１３ｃは、移動体１３ａと、区画体１３ｂと、軸本体３０とによって斜板室３３から区画されている。

以上のように構成された圧縮機では、駆動軸３が回転することにより、斜板５が回転し、各ピストン９が第１、２シリンダボア２１ａ、２３ａ内を往復動する。このため、第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄがピストンストロークに応じて容積変化を生じる。これにより、この圧縮機では、第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄにそれぞれ冷媒ガスを吸入する吸入行程と、第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄにおいて冷媒ガスが圧縮される圧縮行程と、圧縮された冷媒ガスが第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄからそれぞれ吐出される吐出行程等とが繰り返し行われることとなる。

そして、これらの吸入行程等が行われる間、斜板５、リングプレート４５、ラグアーム４９及び第１ピン４７ａからなる回転体には斜板５の傾斜角度を変更するピストン圧縮力が作用する。そして、斜板５の傾斜角度が変更されれば、ピストン９のストロークの増減による容量制御を行うことが可能である。

より具体的には、制御機構１５において、図３に示す制御弁１５ｃが低圧通路１５ａの開度を大きくすれば、圧力調整室３１内の圧力、ひいては制御圧室１３ｃ内の圧力が第２吸入室２７ｂ内の圧力とほぼ等しくなる。このため、図２及び図５に示すように、アクチュエータ１３では、移動体１３ａの摺動部１３０が、斜板室３３の前方側に向かって駆動軸３の外周面を摺動するとともに、周壁１３２も、斜板室３３の前方側に向かって区画体１３ｂのガイド部１３８上を摺動する。つまり、斜板室３３の圧力によって移動体１３ａを前方へ移動させる。これにより、この圧縮機では、移動体１３ａが斜板室３３の前方側に移動し、ラグアーム４９に近接する。

これにより、斜板５の他端側が、第２復帰ばね４４ｂの付勢力に抗しつつ、作用軸心Ｍ３周りで時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム４９の後端が第１揺動軸心Ｍ１周りで反時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム４９の前端が第２揺動軸心Ｍ２周りで反時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム４９が第１軸支持部材４３ａの第１フランジ部４３０に近接する。これらにより、斜板５は、第１揺動軸心Ｍ１を支点として揺動する。このため、駆動軸３の駆動軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が減少し、ピストン９のストロークが減少する。このため、この圧縮機では、駆動軸３の１回転当たりの吐出容量が小さくなる。斜板５の傾斜角度は、制御圧室１３ｃの最少容積時に、最小傾斜角度となる。

一方、図３に示す制御弁１５ｃが低圧通路１５ａの開度を小さくすれば、圧力調整室３１の圧力が大きくなり、制御圧室１３ｃ内の圧力が大きくなる。このため、図１及び図４に示すように、アクチュエータ１３では、移動体１３ａの摺動部１３０が、斜板室３３の後方側に向かって駆動軸３の外周面を摺動するとともに、周壁１３２も、斜板室３３の後方側に向かって区画体１３ｂのガイド部１３８上を摺動する。つまり、制御圧室１３ｃの内部の圧力よって移動体１３ａを後方へ移動させる。これにより、この圧縮機では、移動体１３ａが斜板室３３の後方側に移動し、ラグアーム４９から遠隔する。

これにより、作用軸心Ｍ３において、連結部１３２を通じて移動体１３ａが斜板５の下端側を斜板室３３の後方側へ牽引する状態となる。これにより、斜板５の他端側が作用軸心Ｍ３周りで反時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム４９の後端が第１揺動軸心Ｍ１周りで時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム４９の前端が第２揺動軸心Ｍ２周りで時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム４９が第１軸支持部材４３ａの第１フランジ部４３０から離間する。これにより、斜板５は、第１揺動軸心Ｍ１を支点として揺動し、上述の傾斜角度が小さくなる場合と反対方向に揺動する。このため、駆動軸３の駆動軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が増大し、ピストン９のストロークが増大する。このため、この圧縮機では、駆動軸３の１回転当たりの吐出容量が大きくなる。斜板５の傾斜角度は、制御圧室１３ｃの最大容積時に、最大傾斜角度となる。

この圧縮機では、アクチュエータ１３の区画体１３ｂのガイド部１３８が区画底壁１３７から駆動軸心Ｏ方向に延び、駆動軸心Ｏと同心の筒状をなして移動体１３ａの周壁１３２内を摺動する。このため、圧縮機の作業中、アクチュエータ１３を駆動軸心Ｏに対して傾斜させる力が作用しても、区画体１３ｂは、ガイド部１３８がその力に対して対抗し易く、傾斜し難い。

また、ガイド部１３８は斜板５から遠ざかるように区画底壁１３７から駆動軸心Ｏ方向へ延びているため、アクチュエータ１３の軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

さらに、ガイド部１３８と摺動部１３０とは、制御圧室１３ｃの容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されているため、制御圧室１３ｃの無駄な容積を低減し、アクチュエータ１３を軽量化できる。このため、この圧縮機では、制御圧室１３ｃ内の容積が変化し易い。

したがって、この圧縮機では、吐出容量の変更をスムーズに行うことができるとともに、車両等への搭載性に優れる。

また、駆動軸３の外周面を摺動する摺動部１３０も移動底壁１３１から駆動軸心Ｏ方向に延びているため、圧縮機の作動中、アクチュエータ１３を駆動軸心Ｏに対して傾斜させる力が作用しても、移動体１３ａも、摺動部１３０がその力に対して対抗し易く、傾斜し難い。このため、圧縮機は、吐出容量の変更をよりスムーズに行うことができる。

また、摺動部１３０は斜板５に近づくように移動底壁１３１の基端から駆動軸心Ｏ方向に延びているため、アクチュエータ１３の軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長を長くならず、小型化が可能である。

また、移動底壁１３１と第２軸支持部材４３ｂとは、制御圧室１３ｃの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

また、移動底壁１３１と第２フランジ部４３１とは、制御圧室１３ｃの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

また、第２スラスト軸受３５ｂは、第２フランジ部４３１よりも大径に形成されている。このため、大径のスラスト軸受３５ｂが駆動軸３に作用するスラスト力と移動体１３ｂに作用するスラスト力とを好適に支持できる。

さらに、第２スラスト軸受３５ｂは、第２フランジ部４３１よりも大径に形成されている。そして、移動底壁１３１と第２スラスト軸受３５ｂとは、制御圧室１３ｃの容積が大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動底壁１３１がその第２スラスト軸受３５ｂと第２フランジ部４３１とをオーバーラップする。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、本発明の圧縮機の制御機構１５において、高圧通路１５ｂに対して制御弁１５ｃを設けるとともに、低圧通路１５ａにオリフィス１５ｄを設ける構成としても良い。この場合には、制御弁１５ｃによって、高圧通路１５ｂの開度を調整することが可能となる。これにより、第２吐出室２９ｂ内の高圧によって制御圧室１３ｃを迅速に高圧とすることで、迅速な圧縮容量の増大を行うことが可能となる。

また、アクチュエータ１３を斜板５の前面５ａ側に配置し、ラグアーム４９を斜板５の後面５ｂ側に配置して圧縮機を構成しても良い。

また、第１シリンダブロック２１又は第２シリンダブロック２３の一方のみに圧縮室が形成されるように圧縮機を構成しても良い。

本発明は、冷凍回路、暖房回路、暖房冷凍回路等に利用可能である。

１…ハウジング
３…駆動軸
５…斜板
７…リンク機構
９…ピストン
１１…変換機構
１３…アクチュエータ
１３ａ…移動体
１３ｂ…区画体
１３ｃ…制御圧室
１５…制御機構
２１ａ…第１シリンダボア（シリンダボア）
２３ａ…第２シリンダボア（シリンダボア）
３３…斜板室
３５ｂ…第２スラスト軸受（スラスト軸受）
４３ｂ…第２軸支持部材（軸支持部材）
４７ａ、４７ｂ…第１、２ピン（リンク機構）
１３０…摺動部
１３１…移動底壁
１３２…周壁
１３４…外側収納部
１３５…内側収納部
１３７…区画底壁
１３８…ガイド部
４３１…第２フランジ部（フランジ部）

Claims (4)

1. 吸入室、吐出室、斜板室及びシリンダボアが形成されたハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転によって前記斜板室内で回転可能な斜板と、前記駆動軸と前記斜板との間に設けられ、前記駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、前記シリンダボアに往復動可能に収納されたピストンと、前記斜板の回転により、前記傾斜角度に応じたストロークで前記ピストンを前記シリンダボア内で往復動させる変換機構と、前記斜板室に設けられ、前記傾斜角度を変更可能なアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御機構とを備え、
   前記アクチュエータは、前記駆動軸に設けられる区画体と、前記斜板と連結され、前記斜板室内で前記駆動軸心方向に移動可能な移動体と、前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させて内部の容積を変化させる制御圧室とを有し、
   前記斜板室は前記吸入室と連通され、
   前記移動体は、前記駆動軸心方向に延びて前記区画体を取り囲む周壁と、前記周壁から前記駆動軸に向けて延びる移動底壁と、前記斜板に近づく方向に前記移動底壁から延び、前記駆動軸と摺動する摺動部とを有し、
   前記区画体は、区画底壁と、前記周壁の内面に沿って、前記斜板から遠ざかる方向に前記区画底壁から延びるガイド部とを有し、
   前記ガイド部と前記摺動部とは、前記制御圧室の容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置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. 前記駆動軸における前記移動体と前記ハウジングとの間には、前記駆動軸を支持する軸支持部材が設けられ、
   前記移動底壁と前記軸支持部材とは、前記制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。
3. 前記ハウジングと前記軸支持部材との間には、スラスト軸受が設けられ、
   前記軸支持部材は、前記駆動軸上に設けられ、前記スラスト軸受を固定するフランジ部を有し、
   前記移動底壁と前記フランジ部とは、前記制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている請求項２記載の容量可変型斜板式圧縮機。
4. 前記スラスト軸受は、前記フランジ部よりも大径に形成されており、
   前記移動底壁と前記スラスト軸受とは、前記制御圧室の容積が大きいときに、オーバーラップするように配置されている請求項３に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

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