JP2016041914A - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて厳しい小型化の要求を満たしながら、斜板室内に必要な付勢部材を設け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】本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、ハウジング１、駆動軸３、リンク機構７及びアクチュエータ１３等を備えている。リンク機構７は、駆動軸３又は第１小径部３１ａに連結される第１ピン５１と、斜板５に連結される第２ピン５２と、第１ピン５１及び第２ピン５２に回動可能に連結されるラグアーム７０とからなる。アクチュエータ１３は、区画体６３と、移動体６４と、制御圧室６５とを有している。移動体６４は、斜板５に連結される第３ピン５３を備えるとともに制御圧室６５内の圧力が高くなることにより、斜板５を牽引して傾斜角度を増大可能に設けられている。ラグアーム７０と駆動軸３との間には、コイルばね７１が設けられている。【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。この圧縮機では、ハウジングに吐出室、斜板室及び複数個のシリンダボアが形成されている。ハウジングには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。

駆動軸には、後方から前方に向けて、支持部材、スラスト軸受、第１連結体及び第２連結体が装着されている。第１連結体及び第２連結体がリンク機構を構成している。前方に位置する第２連結体は、第１連結部材を有している。第２連結体は、第１連結部材を介して斜板と揺動可能に連結されている。後方に位置する第１連結体は、第１連結部材と平行な第２連結部材を有している。第１連結体は、第２連結部材を介して斜板と揺動可能に連結されている。第１、２連結体は駆動軸とともに回転可能である。第１連結体は駆動軸心方向に移動可能となっている。

ハウジングはシリンダブロック及びリヤハウジングを有している。シリンダブロックとリヤハウジングとの間には弁板が設けられている。アクチュエータの制御圧室は、支持部材と、リヤハウジングと、弁板とによって区画されている。制御圧室内には、支持部材と弁板との間に押圧ばねが設けられている。押圧ばねは、傾斜角度を増大させるように支持部材を付勢する。

この圧縮機では、制御機構が制御圧室内を高圧にすれば、押圧ばねの付勢力とともに、支持部材が第１連結体を押圧し、斜板の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、制御機構が制御圧室の圧力を低圧にすれば、押圧ばねの付勢力にかかわらず、支持部材が第１連結体を押圧しなくなり、斜板の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

上記のように、圧縮機においては、内部に押圧ばね等の付勢部材を設けることが必要である。この際、上記従来の圧縮機のように、制御圧室内に付勢部材を設けることもあり得るが、制御圧室外の斜板室内に付勢部材を設けざるを得ない場合もある。

ところが、近年の圧縮機においては、車両等への搭載性の向上の観点から極めて厳しい小型化が要求されており、斜板室内にスペースを確保し難い。このため、斜板室内のいずれの箇所にそのような付勢部材を設けるべきか苦慮することが常である。

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、極めて厳しい小型化の要求を満たしながら、斜板室内に必要な付勢部材を設けることができる容量可変型斜板式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、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、
前記リンク機構は、前記駆動軸又は前記駆動軸と一体回転する回転体に連結される第１連結部材と、前記斜板に連結される第２連結部材と、前記第１連結部材及び前記第２連結部材に回動可能に連結されるラグアームとからなり、
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、前記吐出室からの冷媒を導入することによって前記移動体を移動させる制御圧室とを有し、
前記移動体は、前記斜板に連結される第３連結部材を備えるとともに前記制御圧室内の圧力が高くなることにより、前記斜板を牽引して前記傾斜角度を増大可能に設けられ、
前記ラグアームと前記駆動軸又は前記回転体との間には、付勢部材が設けられ、
前記付勢部材は、前記第１連結部材を回動中心とした前記ラグアームの前記駆動軸へ向けた回動方向の回動により、前記ラグアームが前記駆動軸に近づく際、前記回動方向とは逆方向に付勢していることを特徴とする。

本発明の圧縮機では、ラグアームが駆動軸又は回転体に第１連結部材に回動可能に連結されている。このため、ラグアームと駆動軸又は回転体との間には、ラグアームが回動可能なスペースが確保されている。このスペースを有効に活用して付勢部材を設けることができる。

したがって、本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、極めて厳しい小型化の要求を満たしながら、斜板室内に必要な付勢部材を設けることができる。

付勢部材は、傾斜角度が最小であるときに傾斜角度を増大させるように付勢することが好ましい。

この圧縮機では、傾斜角度が最小であるとき、斜板は継続して回転したとしても、ピストンのストロークが０又は０に極めて近いものとなるため、シリンダボア内でピストンを全く又はほとんど往復動させることができない。この状態では、ピストンとシリンダボアとで形成される圧縮室内において、ピストンは圧縮仕事を全く又はほとんど行わないため、吐出室に高圧の冷媒が貯留されない。このため、アクチュエータの制御圧室を吐出室内の冷媒によって高圧にすることができず、アクチュエータの移動体が駆動軸心方向に移動することができない。これでは、圧縮機は、傾斜角度が最小である状態から、たとえアクチュエータがあっても、傾斜角度の復帰を実現できない。

この点、傾斜角度が最小であるときに付勢部材が傾斜角度を増大させるように付勢すれば、斜板が継続して回転することにより、ピストンがある程度のストロ−クでシリンダボア内を往復動することとなる。このため、ピストンが圧縮室内で圧縮仕事をし、吐出室に高圧の冷媒を貯留できる。このため、アクチュエータの制御圧室を吐出室内の冷媒によって高圧にすることができ、アクチュエータの移動体が駆動軸心方向に移動することができるようになる。つまり、圧縮機は、傾斜角度が最小である状態から、アクチュエータが傾斜角度を増大するようになるまで、付勢部材が傾斜角度の復帰を助勢できる。

駆動軸にはガイド面が形成され得る。斜板には、ガイド面に案内されるガイドピンが固定され得る。付勢部材は、ガイドピンをガイド面に向けて付勢することが好ましい。

駆動軸にガイド面が形成され、斜板にガイドピンが固定され、ガイドピンがガイド面に案内されれば、斜板の傾斜角度の変更がスムーズになる。ここで、付勢部材がガイドピンをガイド面に向けて付勢しないと、斜板の傾斜角度が小さいとき、圧縮反力が小さいため、ガイドピンがガイド面から離間しやすくなる。この際、斜板が径外方向へ変位し、ピストンの上死点がより先行側に移動し、ピストンがハウジングに干渉するおそれがある。この場合、異音を生じるとともに、耐久性が損なわれる。

他方、付勢部材がガイドピンをガイド面に向けて付勢すれば、斜板の傾斜角度の大小にかかわらず、ガイドピンがガイド面から離間しない。このため、斜板が径外方向へ変位せず、ピストンの上死点は維持され、ピストンがハウジングに干渉することを防止できる。このため、異音を生じ難く、優れた耐久性を発揮する。

第１連結部材及び第３連結部材と、第２連結部材及びガイドピンとは駆動軸心を挟んだ位置に配置されていることが好ましい。この場合、付勢部材がガイドピンをガイド面に向けて好適に付勢する。

ラグアームにはばね室が凹設され得る。ばね室には、付勢部材であるコイルばねと、コイルばねによってばね室から突出され、付勢部材の付勢力を駆動軸又は回転体に伝達する付勢力伝達部材とが収納されていることが好ましい。この場合、ラグアームにばね室が凹設されているため、その分だけ、ラグアームの軽量化を図ることができる。また、ラグアームのばね室にコイルばねと付勢力伝達部材とを収納しているため、斜板室内に長尺のコイルばねをより設けやすい。このため、この圧縮機では、軽量化及び小型化を確実に実現できる。

本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、極めて厳しい小型化の要求を満たしながら、斜板室内に必要な付勢部材を設けることができる。

図１は、実施例１の容量可変型斜板式圧縮機における最大容量時の断面図である。 図２は、実施例１の容量可変型斜板式圧縮機における最少容量時の断面図である。 図３は、実施例１の容量可変型斜板式圧縮機における最大容量時の部分拡大断面図である。 図４は、実施例１の容量可変型斜板式圧縮機における最少容量時の部分拡大断面図である。 図５は、実施例１の容量可変型斜板式圧縮機に係り、第１軸心、第２軸心、第３軸心及び第４軸心に作用する付勢力をベクトルで表した説明図である。 図６は、実施例１の容量可変型斜板式圧縮機に係り、制御機構を示す模式図である。 図７は、実施例２の容量可変型斜板式圧縮機における最少容量時の部分拡大断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１、２について、図面を参照しつつ説明する。この容量可変型斜板式圧縮機（以下、圧縮機という。）は、車両に搭載されており、車両用空調装置の冷凍回路を構成している。

（実施例１）
図１に示すように、実施例１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、複数対のシュー１１ａ、１１ｂと、アクチュエータ１３と、図６に示す制御機構１５とを備えている。

図１に示すように、ハウジング１は、圧縮機の前方に位置するフロントハウジング２１と、圧縮機の後方に位置するリヤハウジング２２と、フロントハウジング２１とリヤハウジング２２との間に位置する第１、２シリンダブロック２３、２４とを有している。

フロントハウジング２１内には、第１吸入室２１ａと第１吐出室２１ｂとが形成されている。第１吸入室２１ａは、環状に形成されており、第１吐出室２１ｂに対して、内周側に位置している。第１吐出室２１ｂは、環状に形成されている。フロントハウジング２１には、前方に向かって突出するボス２１ｃが形成されている。このボス２１ｃ内には軸封装置１７が設けられている。

フロントハウジング２１には、フロント側連絡通路２１ｄが形成されている。このフロント側連絡通路２１ｄは、前端側が第１吐出室２１ｂに連通しており、後端側がフロントハウジング２１の後端で開いている。

リヤハウジング２２内には、第２吸入室２２ａと第２吐出室２２ｂと圧力調整室２２ｃとが形成されている。圧力調整室２２ｃは、リヤハウジング２２の中心付近に位置している。第２吸入室２２ａは、環状に形成され、圧力調整室２２ｃの外周側に位置している。第２吐出室２２ｂは、環状に形成され、第２吸入室２２ａの外周側に位置している。

リヤハウジング２２には、リヤ側連絡通路２２ｄが形成されている。リヤ側連絡通路２２ｄは、後端側が第２吐出室２２ｂに連通しており、前端側がリヤハウジング２２の前端で開いている。

第１シリンダブロック２３は、第２シリンダブロック２４とともに斜板室５０を形成している。フロントハウジング２１、第１シリンダブロック２３、第２シリンダブロック２４及びリヤハウジング２２は、駆動軸心Ｏ方向で締結されている。

第１シリンダブロック２３には、駆動軸３を挿通させる第１軸孔２３ｈと、複数個の第１シリンダボア２３ｓと、１個の第１凹部２３ｃと、１本の第１シリンダブロック側連絡通路２３ｄと、複数本の第１連絡通路２３ｅとが形成されている。

第１軸孔２３ｈ内には、第１ラジアル軸受１９ａが設けられている。各第１シリンダボア２３ｓは、第１軸孔２３ｈの外周に形成されている。各第１シリンダボア２３ｓは、駆動軸３の前端側に位置している。第１凹部２３ｃは、第１軸孔２３ｈと同軸をなして連通している。第１凹部２３ｃは、斜板室５０の一部を構成している。第１凹部２３ｃの前端には、第１スラスト軸受２５ａが設けられている。第１凹部２３ｃの前端面は、駆動軸心Ｏと直交する平坦面に形成されている。

第１シリンダブロック側連絡通路２３ｄは、前端がフロント側連絡通路２１ｄの後端と連通し、後端が第１シリンダブロック２３の後端側に開いている。各第１連絡通路２３ｅは、後端が斜板室５０と連通し、前端が第１シリンダブロック２３の前端で開いている。

第２シリンダブロック２４には、駆動軸３を挿通させる第２軸孔２４ｈと、第１シリンダボア２３ｓと同数の第２シリンダボア２４ｓと、１個の第２凹部２４ｃと、１本の第２シリンダブロック側連絡通路２４ｄと、複数本の第２連絡通路２４ｅと、第２シリンダブロック側連絡通路２４ｄと連通する吐出ポート２４ｔと、吸入ポート２４ｋとが形成されている。

第２軸孔２４ｈ内には、第２ラジアル軸受１９ｂが設けられている。第２軸孔２４ｈは、第１軸孔２３ｈと同軸をなしてリヤハウジング２２の圧力調整室２２ｃと連通している。各第２シリンダボア２４ｓは、第２軸孔２４ｈの外周に形成されている。各第２シリンダボア２４ｓは、第１シリンダボア２３ｓと対向して駆動軸３の後端側に位置している。第２凹部２４ｃは、第２軸孔２４ｈと同軸をなして連通している。第２凹部２４ｃは、斜板室５０の一部を構成している。第２凹部２４ｃの後端には、第２スラスト軸受２５ｂが設けられている。第２凹部２４ｃの前端面も、駆動軸心Ｏと直角する平坦面に形成されている。

第２シリンダブロック側連絡通路２４ｄは、前端が第１シリンダブロック側連絡通路２３ｄの後端と連通し、後端がリヤ側連絡通路２２ｄの前端と連通するように形成されている。各第２連絡通路２４ｅは、前端が斜板室５０と連通し、後端が第２シリンダブロック２４の後端で開いている。吐出ポート２４ｔは、図示しない凝縮器と接続している。吸入ポート２４ｋは、図示しない蒸発器と接続している。

フロントハウジング２１と第１シリンダブロック２３との間には、第１弁ユニット２６が設けられている。

第１弁ユニット２６は、第１バルブプレート２７と、第１吸入弁プレート２８と、第１吐出弁プレート２９と、第１リテーナプレート３０とを有している。第１バルブプレート２７、第１吐出弁プレート２９及び第１リテーナプレート３０には、第１シリンダボア２３ｓと同数の第１吸入孔２６ａが形成されている。各第１吸入孔２６ａは、各第１シリンダボア２３ｓと第１吸入室２１ａとを連通させている。

また、第１バルブプレート２７及び第１吸入弁プレート２８には、第１シリンダボア２３ｓと同数の第１吐出孔２６ｂが形成されている。各第１吐出孔２６ｂは、各第１シリンダボア２３ｓと第１吐出室２１ｂとを連通させている。

さらに、第１弁ユニット２６には、複数個の第１吸入連通孔２６ｃが形成されている。各第１吸入連通孔２６ｃは、第１吸入室２１ａと第１連絡通路２３ｅとを連通させている。また、第１バルブプレート２７及び第１吸入弁プレート２８には、１個の第１吐出連通孔２６ｄが形成されている。第１吐出連通孔２６ｄは、フロント側連絡通路２１ｄと第１シリンダブロック側連絡通路２３ｄとを連通させている。

第１吸入弁プレート２８は、第１バルブプレート２７の後面に設けられている。第１吸入弁プレート２８には、弾性変形により各第１吸入孔２６ａを開閉可能な第１吸入リード弁２８ａが複数形成されている。各第１吸入リード弁２８ａは、第１シリンダブロック２３に凹設されている第１リテーナ溝２３ｇによって最大開度が規制されている。また、第１吐出弁プレート２９は、第１バルブプレート２７の前面に設けられている。第１吐出弁プレート２９には、弾性変形により各第１吐出孔２６ｂを開閉可能な第１吐出リード弁２９ａが複数形成されている。第１リテーナプレート３０は、第１吐出弁プレート２９の前面に設けられている。この第１リテーナプレート３０は、各第１吐出リード弁２９ａの最大開度を規制する。

リヤハウジング２２と第２シリンダブロック２４との間には、第２弁ユニット３６が設けられている。

第２弁ユニット３６は、第２バルブプレート３７と、第２吸入弁プレート３８と、第２吐出弁プレート３９と、第２リテーナプレート４０とを有している。第２バルブプレート３７、第２吐出弁プレート３９及び第２リテーナプレート４０には、第２シリンダボア２４ｓと同数の第２吸入孔３６ａが形成されている。各第２吸入孔３６ａは、各第２シリンダボア２４ｓと第２吸入室２２ａとを連通させている。

また、第２バルブプレート３７及び第２吸入弁プレート３８には、第２シリンダボア２４ｓと同数の第２吐出孔３６ｂが形成されている。各第２吐出孔３６ｂは、各第２シリンダボア２４ｓと第２吐出室２２ｂとを連通している。

さらに、第２弁ユニット３６には、複数個の第２吸入連通孔３６ｃが形成されている。各第２吸入連通孔３６ｃは、第２吸入室２２ａと第２連絡通路２４ｅとを連通している。第２バルブプレート３７及び第２吸入弁プレート３８には、１個の第２吐出連通孔３６ｄが形成されている。第２吐出連通孔３６ｄは、第２シリンダブロック側連絡通路２４ｄとリヤ側連絡通路２２ｄとを連通している。

第２吸入弁プレート３８は、第２バルブプレート３７の前面に設けられている。この第２吸入弁プレート３８には、弾性変形により各第２吸入孔３６ａを開閉可能な第２吸入リード弁４５ａが複数形成されている。各第２吸入リード弁４５ａは、第２シリンダブロック２４に凹設されている第２リテーナ溝４１ｊによって最大開度が規制されている。また、第２吐出弁プレート３９は、第２バルブプレート３７の後面に設けられている。この第２吐出弁プレート３９には、弾性変形により各第２吐出孔３６ｂを開閉可能な第２吐出リード弁３９ａが複数形成されている。第２リテーナプレート４０は、第２吐出弁プレート３９の後面に設けられている。この第２リテーナプレート４０は、各第２吐出リード弁３９ａの最大開度を規制する。

駆動軸３は、第１、２軸孔２３ｈ、２４ｈに駆動軸心Ｏ周りで回転可能に支持されている。駆動軸３は、前後に延びる駆動軸本体３１と、第１支持部材３２と、第２支持部材３３とを有している。駆動軸本体３１には、斜板５と、リンク機構７とが設けられている。駆動軸本体３１の中央付近は、図３に示すように、前後に延びるように削り取られている。この削り取られた面がガイド面３１ｓとされている。駆動軸本体３１は後述するガイドピン５４及びラグアーム７０を回動可能に削り取られている。駆動軸本体３１は、図１に示すように、前方に位置する第１小径部３１ａと、後方に位置する第２小径部３１ｂとを有している。第１支持部材３２が回転体に相当する。

第１小径部３１ａは、駆動軸本体３１よりも小径である。第１小径部３１ａには、第１支持部材３２が圧入されている。第１支持部材３２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ラジアル軸受１９ａ内で摺動するように設けられている。第１支持部材３２には第１フランジ部３２ｆが形成されている。第１フランジ部３２ｆからは、接続片３２ｃが突出している。接続片３２ｃには、第１ピン５１が挿通されている。第１ピン５１の軸心は、駆動軸心Ｏと直交する第１軸心Ｌ１とされている。第１ピン５１が本発明の第１連結部材に相当する。第１フランジ部３２ｆの後端には、当接面３２ｓが形成されている。当接面３２ｓは、ガイド面３１ｓと連続している。第１フランジ部３２ｆの前方は第１スラスト軸受２５ａと当接している。第１スラスト軸受２５ａは、駆動軸３に作用する第１スラスト力を支持する。第２小径部３１ｂの後端は、圧力調整室２２ｃ内に収容されている。

第２支持部材３３は、第２軸孔２４ｈ内に位置し、駆動軸３の後端側から前端側に向かって第２小径部３１ｂに圧入されている。第２支持部材３３は、筒部３３ａと、第２フランジ部３３ｆとを有している。

筒部３３ａは、筒状をなして駆動軸心Ｏ方向に延び、前後で開いている。筒部３３ａは、第２小径部３１ｂに嵌合されている。筒部３３ａの外周面には、第２ラジアル軸受１９ｂが設けられている。第２支持部材３３は、駆動軸３が駆動軸心Ｏ周りで回転することにより、第２ラジアル軸受１９ｂ内を摺動する。筒部３３ａは、第２小径部３１ｂの後端側に作用するラジアル力を支持している。筒部３３ａの前方には、第２スラスト軸受２５ｂが圧入されている。筒部３３ａの外周面には、２個のＯリング６１、６２が設けられている。各Ｏリング６１、６２は筒部３３ａと第２シリンダブロック２４との間を封止している。

第２フランジ部３３ｆは、筒部３３ａの前方から駆動軸心Ｏと直交する方向に延びている。第２フランジ部３３ｆの後端は、第２スラスト軸受２５ｂと当接している。第２フランジ部３３ｆは、第２スラスト軸受２５ｂを介して第２シリンダブロック２４との間で駆動軸３に作用する第２スラスト力を支持している。

斜板５は環状の平板形状をなしている。斜板５は、リングプレート５５を有している。リングプレート５５は、環状の平板形状をなしており、中心部分に挿通孔５５ａが形成されている。斜板５は、挿通孔５５ａに挿通されることにより駆動軸本体３１に圧入され、駆動軸３の回転によって斜板室５０内で回転可能となっている。

リングプレート５５には、第２ピン５２、第３ピン５３及びガイドピン５４が挿通されている。第２ピン５２は、第１ピン５１に対して駆動軸３を挟んだ位置に配置されている。第２ピン５２の軸心は、第１軸心Ｌ１と平行な第２軸心Ｌ２とされている。ガイドピン５４は、第２ピン５２に対して斜板を挟んだ位置に配置されている。ガイドピン５４はリングプレート５５に固定され、ガイド面３１ｓに摺接するように設けられている。ガイドピン５４の軸心は、第１、２軸心Ｌ１、２と平行な第４軸心Ｌ４とされている。第３ピン５３は、ガイドピン５４に対して駆動軸３を挟んだ位置に配置されている。第３ピン５３の軸心は、第１、２、４軸心Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４と平行な第３軸心Ｌ３とされている。第２ピン５２が本発明の第２連結部材に相当する。第３ピン５３が本発明の第３連結部材に相当する。

リンク機構７は、第１軸心Ｌ１と、第２軸心Ｌ２と、略Ｌ字形状のラグアーム７０とからなる。リンク機構７は、駆動軸３と斜板５との間に位置し、駆動軸３の駆動軸心Ｏに直交する方向に対する斜板５の傾斜角度の変更を許容することが可能なように斜板室５０内に設けられている。第１軸心Ｌ１は、第１支持部材３２に挿通されている第１ピン５１の軸心であり、駆動軸心Ｏと直交している。

ラグアーム７０は、第１支持部材３２と斜板５との間に位置している。ラグアーム７０の前端側は、第１ピン５１によって第１支持部材３２と連結されている。ラグアーム７０の後端側は、第２ピン５２によってリングプレート５５と連結され、挿通孔５５ａ内及び駆動軸本体３１のガイド面３１ｓ上を回動可能である。すなわち、ラグアーム７０は、第１軸心Ｌ１周りで回動可能に支持されるとともに、第２軸心Ｌ２周りで回動可能に支持されている。

ラグアーム７０の前端側には、第２ピン５２に向かって延びるばね室７０ｒが凹設されている。ばね室７０ｒには、付勢部材であるコイルばね７１と、コイルばね７１によってばね室７０ｒから突出するキャップ７２とが収納されている。コイルばね７１は、図２に示すように、斜板５の傾斜角度が最小であるときに傾斜角度を増大させるように付勢している。言い換えれば、コイルばね７１は、図５に示すように、第１ピン５１を回動中心としたラグアーム７０の駆動軸３へ向けた回動方向Ｒ１の回動により、斜板５の傾斜角度が最小であるとき、回動方向Ｒ１とは逆方向Ｒ２に付勢している。コイルばね７１の一端側は、図２に示すように、ばね室７０ｒの底部に当接している。コイルばね７１の他端は、キャップ７２の一端側に固定されている。コイルばね７１及びキャップ７２は、サークリップ７３によって抜け止めされている。キャップ７２は、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第１支持部材３２における第１フランジ部３２ｆの当接面３２ｓと当接するようになっている。キャップ７２は、コイルばね７１の付勢力を第１支持部材３２に伝達することが可能に設けられている。キャップ７２が本発明の付勢力伝達部材に相当する。

図１に示すように、各ピストン９は、それぞれ前端側に第１ヘッド部９ａと、後端側に第２ヘッド部９ｂとを有している。各第１ヘッド部９ａは各第１シリンダボア２３ｓ内を往復動可能に収納されている。各第１ヘッド部９ａと第１弁ユニット２６とにより、各第１シリンダボア２３ｓ内にそれぞれ第１圧縮室２３ｒが区画されている。

各第２ヘッド部９ｂは、各第１ヘッド部９ａと一体をなし、各第２シリンダボア２４ｓに往復動可能に収納されている。これらの各第２ヘッド部９ｂと第２弁ユニット３６とにより、各第２シリンダボア２４ｓ内にそれぞれ第２圧縮室２４ｒが区画されている。

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を往復動可能に変換されるようになっている。シュー１１ａ、１１ｂが本発明における変換機構に相当している。斜板５の傾斜角度に応じたストロークで、第１、２ピストンヘッド９ａ、９ｂがそれぞれ第１、２シリンダボア２３ｓ、２４ｓ内を往復動することが可能となっている。

アクチュエータ１３は、斜板室５０に設けられ、斜板５の傾斜角度を変更可能である。アクチュエータ１３は、斜板５よりも後方側に位置しており、斜板室５０と第２凹部２４ｃとを移動することが可能となっている。アクチュエータ１３は、区画体６３と、移動体６４と、制御圧室６５とを有している。

区画体６３は、駆動軸３の第２小径部３１ｂに固定されている。区画体６３の外周には、移動体６４が設けられている。区画体６３の外周端には、Ｏリング６７が設けられている。Ｏリング６７は、区画体６３と移動体６４との間を封止している。区画体６３とリングプレート５５との間には、図示しない復帰ばねが設けられている。復帰ばねの後端は区画体６３に固定されており、復帰ばねの前端はリングプレート５５の後端側に固定されている。

移動体６４は、駆動軸本体３１の第２小径部３１ｂに挿通され、第２シリンダブロック２４の第２凹部２４ｃに収納されている。移動体６４は、有底の円筒状をなしている。移動体６４の内径は、区画体６３の外径とほぼ同径とされている。移動体６４は、基部６４ａと周壁部６４ｂと連結部６４ｃとを有している。基部６４ａは、移動体６４の後方に位置しており、回転軸心Ｏから離れる方向で径方向に延びている。基部６４ａには、第２小径部３１ｂを挿通可能な挿通孔６４ｓが貫設されている。挿通孔６４ｓには、Ｏリング６８が設けられている。Ｏリング６８は、基部６４ａと第２小径部３１ｂとの間を封止している。

周壁部６４ｂは、基部６４ａの外周縁と連続し、回転軸心Ｏ方向で後方から前方に向かって延びている。また、周壁部６４ｂの前端には、連結部６４ｃが形成されている。連結部６４ｃには長穴６４ｈが形成されている。長穴６４ｈには、リングプレート５５の第３ピン５３が挿通されている。すなわち、斜板５は、第３ピン５３の軸心を第３軸心Ｌ３として、第３軸心Ｌ３周りで移動体６４に揺動可能に連結されている。長穴６４ｈは、第３ピン５３を案内することが可能に設定している。第３ピン５３は、斜板５の傾斜角度が最大になった時に、長穴６４ｈの上方に位置するようになっている。第３ピン５３は、図２に示すように、斜板５の傾斜角度が最小になった時に、長穴６４ｈの下方に位置するようになっている。

図１に示すように、周壁部６４ｂは、内部に区画体６３を配置しており、区画体６３の周囲を取り囲んでいる。これにより、区画体６３と移動体６４とにより制御圧室６５が形成されている。

制御圧室６５は、区画体６３と移動体６４とによって区画され、第１、２吐出室２１ｂ、２２ｂからの冷媒を導入することによって移動体６４を移動可能にしている。制御圧室６５はＯリング６７、６８によって封止されている。

移動体６４は、駆動軸３とともに回転可能となっているとともに、第２小径部３１ｂの外周面に摺接しつつ回転軸心Ｏ方向に移動可能となっている。区画体６３は、駆動軸３と共に回転し、移動体６４のように移動することは不可能となっている。すなわち、移動体６４は、回転軸心Ｏ方向に移動するに当たり、区画体６３に対して相対移動する。

駆動軸３の第２小径部３１ｂ内には、後端から前方に向かって駆動軸心Ｏ方向に延びる軸路３１ｃと、軸路３１ｃの前端から径方向に延びて第２小径部３１ｂの外周面に開く径路３１ｄとが形成されている。軸路３１ｃの後端は圧力調整室２２ｃに開いている。一方、径路３１ｄは、制御圧室６５に開いている。これにより、制御圧室６５は、径路３１ｄ及び軸路３１ｃを通じて、圧力調整室２２ｃと連通している。

駆動軸３の先端には、ネジ部３ａが形成されている。駆動軸３は、ネジ部３ａを介して図示しないプーリ又は電磁クラッチと接続されている。

図６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８０と、オリフィス８１と、軸路３１ｃと、径路３１ｄとを有し、アクチュエータ１３を制御している。

低圧通路１５ａは、圧力調整室２２ｃと第２吸入室２２ａとに接続されている。これにより、低圧通路１５ａと軸路３１ｃと径路３１ｄとによって、制御圧室６５と圧力調整室２２ｃと第２吸入室２２ａ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２２ｃと第２吐出室２２ｂとに接続されている。高圧通路１５ｂと軸路３１ｃと径路３１ｄとによって、制御圧室６５と圧力調整室２２ｃと第２吐出室２２ｂとが連通している。また、高圧通路１５ｂには、オリフィス８１が設けられている。

制御弁８０は低圧通路１５ａに設けられている。制御弁８０は、第２吸入室２２ａ内の圧力に基づき、低圧通路１５ａの開度を調整することが可能となっている。

この圧縮機では、吸入ポート２４ｋ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２４ｔ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。

以上のように構成された圧縮機では、図１及び図２に示すように、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２３ｓ、２４ｓ内を往復動する。このため、第１、２圧縮室２３ｒ、２４ｒがピストン９の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２３ｒ、２４ｒ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２３ｒ、２４ｒにおいて冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、圧縮された冷媒ガスを第１、２圧縮室２３ｒ、２４ｒからそれぞれ吐出する吐出行程とが繰り返し行われることとなる。

これらの間、制御機構１５において、制御弁８０が低圧通路１５ａの開度を大きくすれば、圧力調整室２２ｃ内の圧力及び制御圧室６５内の圧力が第２吸入室２２ａ内の圧力とほぼ等しくなる。このため、アクチュエータ１３の移動体６４が前方側に向かって移動し、ラグアーム７０に近接する。これにより、斜板５が第３軸心Ｌ３周りで時計回り方向に揺動するとともに、第２軸心Ｌ２周りで時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム７０は、第２軸心Ｌ２周りで反時計回り方向に回動するとともに、第１軸心Ｌ１周りで反時計回り方向に回動する。このため、斜板５の傾斜角度が減少し、各ピストン９のストロークが短くなる。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減少する。

また、この圧縮機では、図４に示すように、斜板５の傾斜角度が最小となった際、ラグアーム７０のキャップ７２が第１支持部材３２における第１フランジ部３２ｆの当接面３２ｓに押し付けられる。押し付けられたキャップ７２は、ばね室７０ｒ内でコイルばね７１をラグアーム７０に向けて押す。この際、コイルばね７１の付勢力がラグアーム７０に働く。そして、第２ピン５２には、図５に示すように、ラグアーム７０に作用する付勢力と平行な力Ｆ１が働く。力Ｆ１は、第１軸心Ｌ１と第２軸心Ｌ２とを結ぶ直線に対して垂直方向の成分である分力Ｆ１ｖと、第１軸心Ｌ１と第２軸心Ｌ２とを結ぶ直線と平行方向の成分である分力Ｆ１ｐとに分けられる。このため、ラグアーム７０には第１軸心Ｌ１周りで時計周りに分力Ｆ１ｖが作用する。

この分力Ｆ１ｖは、第２ピン５２を介して、斜板５のリングプレート５５に作用する。この分力Ｆ１ｖは、リングプレート５５のガイドピン５４にも作用する。すなわち、ガイドピン５４には、分力Ｆ１ｖと等しい方向で等しい力Ｆ２が作用する。力Ｆ２は、駆動軸心Ｏ方向の成分である分力Ｆ２ｘと、駆動軸心Ｏ方向に垂直の成分である分力Ｆ２ｙとに分けられる。こうして、ガイドピン５４は力Ｆ２によってガイド面３１ｓに向けて付勢される。ここでは、ガイドピン５４に作用する力について、斜板５に作用する圧縮反力、第３ピン５３に作用する力、斜板５に作用する遠心力及び重力等を考慮しない。

一方、制御弁８０が低圧通路１５ａの開度を小さくすれば、圧力調整室２２ｃの圧力が高くなり、制御圧室６５内の圧力が高くなる。このため、アクチュエータ１３の移動体６４が斜板５を牽引しながら後方側に向かって移動し、ラグアーム７０から遠隔する。これにより、上記とは逆に、図３に示すように、斜板５の傾斜角度が増大し、各ピストン９のストロークが長くなる。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増大する。

この際、この圧縮機では、駆動軸本体３１の中央付近が前後に延びるように削り取られている。この削り取られたスペースには、ラグアーム７０が第１軸心Ｌ１周りで回動可能に支持されている。すなわち、ラグアーム７０と駆動軸３との間には、ラグアーム７０が回動可能なスペースが確保されている。このスペースを有効に活用してばね室７０ｒ、コイルばね７１及びキャップ７２を設けることができる。

この圧縮機では、コイルばね７１及びキャップ７２を用いない場合、斜板５の傾斜角度が最小であるとき、斜板５は継続して回転したとしても、ピストン９のストロークが０又は０に極めて近いものとなるため、第１、２シリンダボア２３ｓ、２４ｓ内でピストン９を全く又はほとんど往復動させることができない。この状態では、ピストン９と第１、２シリンダボア２３ｓ、２４ｓとで形成される第１、２圧縮室２３ｒ、２４ｒ内において、ピストン９は圧縮仕事を全く又はほとんど行わないため、第１、２吐出室２１ｂ、２２ｂに高圧の冷媒が貯留されない。このため、アクチュエータ１３の制御圧室６５を第１、２吐出室２１ｂ、２２ｂ内の冷媒によって高圧にすることができず、アクチュエータ１３の移動体６４が駆動軸心Ｏ方向に移動することができない。これでは、圧縮機は、傾斜角度が最小である状態から、たとえアクチュエータ１３があっても、傾斜角度の復帰を実現できない。

この圧縮機では、斜板５の傾斜角度が最小であるときにばね室７０ｒ、コイルばね７１及びキャップ７２が傾斜角度を増大させるように付勢されているため、斜板５が継続して回転することにより、ピストン９がある程度のストロ−クで第１、２シリンダボア２３ｓ、２４ｓ内を往復動することとなる。このため、ピストン９が第１、２圧縮室２３ｒ、２４ｒ内で圧縮仕事をし、第１、２吐出室２１ｂ、２２ｂに高圧の冷媒を貯留できる。このため、アクチュエータ１３の制御圧室６５を第１、２吐出室２１ｂ、２２ｂ内の冷媒によって高圧にすることができ、アクチュエータ１３の移動体６４が駆動軸心Ｏ方向に移動することができるようになる。つまり、圧縮機は、傾斜角度が最小である状態から、アクチュエータ１３が傾斜角度を増大するようになるまで、コイルばね７１が傾斜角度の復帰を助勢できる。

また、この圧縮機では、斜板５のガイドピン５４が駆動軸本体３１のガイド面３１ｓに案内されている。ピストン９に圧縮反力が働くと、第３ピン５３に時計回りの方向に力が働く。この力は、斜板５が揺動する際の接線方向に作用する。この力は、駆動軸心Ｏ方向の成分である分力と、駆動軸心Ｏ方向の垂直の成分である分力とに分けられる。この圧縮機では、第３ピン５３には駆動軸心Ｏ方向の垂直方向に力が作用するものの、ガイドピン５４がガイド面３１ｓと当接しているため、この分力が移動体６４にほとんど作用せず、移動体６４が傾くことはない。このため、斜板５の傾斜角度の変更がスムーズになる。

さらに、この圧縮機では、コイルばね７１がガイドピン５４をガイド面３１ｓに向けて付勢しないと、斜板５の傾斜角度が小さいとき、圧縮反力が小さいため、ガイドピン５４がガイド面３１ｓから離間しやすくなる。この際、斜板５が径外方向へ変位し、ピストンの上死点がより先行側に移動し、ピストン９がハウジング１に干渉するおそれがある。この場合、異音を生じるとともに、耐久性が損なわれる。

他方、コイルばね７１がガイドピン５４をガイド面３１ｓに向けて付勢すれば、斜板５の傾斜角度の大小にかかわらず、ガイドピン５４がガイド面３１ｓから離間しない。このため、斜板５が径外方向へ変位せず、ピストン９の上死点は維持され、ピストン９がハウジング１に干渉することを防止できる。このため、異音を生じ難く、優れた耐久性を発揮する。

ラグアーム７０にばね室７０ｒが凹設されているため、その分だけ、ラグアーム７０の前端側の軽量化を図ることができる。ラグアーム７０の後端側は、前端側に比べ重くなるため、斜板５の回転に伴う遠心力を相殺するバランスウェイトの役割を果たす。

また、この圧縮機では、ラグアーム７０のばね室７０ｒにコイルばね７１とキャップ７２とを収納しているため、斜板室５内に長尺のコイルばね７１をより設けやすい。このため、この圧縮機では、軽量化及び小型化を確実に実現できる。

したがって、この圧縮機は、極めて厳しい小型化の要求を満たしながら、斜板室５内に必要なコイルばね７１を設けることができる。

（実施例２）
図７に示すように、実施例２の圧縮機では、ラグアーム１７０の後端側には、第２ピン５２に向かって延びるばね室１７０ｒが凹設されている。ばね室１７０ｒには、付勢部材であるコイルばね１７１と、コイルばね１７１によってばね室１７０ｒから突出するキャップ１７２とが収納されている。コイルばね１７１は、斜板５の傾斜角度が最大であるときに傾斜角度を減少させるように付勢している。言い換えれば、コイルばね１７１は、図５に示すように、第１ピン５１を回動中心としたラグアーム７０の駆動軸３へ向けた回動方向Ｒ２の回動により、斜板５の傾斜角度が最大であるとき、回動方向Ｒ２とは逆方向Ｒ１に付勢している。図７に示すように、コイルばね１７１の一端側は、ばね室１７０ｒの底部に当接している。コイルばね１７１の他端は、キャップ１７２の一端側に固定されている。コイルばね１７１及びキャップ１７２は、サークリップ１７３によって抜け止めされている。キャップ１７２は、駆動軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が最大になった時にガイド面３１ｓと当接するようになっている。他の構成は実施例１と同様である。

この圧縮機では、斜板５の傾斜角度が最大となった際、ラグアーム１７０のキャップ１７２がガイド面３１ｓに押し付けられる。押し付けられたキャップ１７２は、ばね室１７０ｒ内でコイルばね１７１をラグアーム１７０に向けて押す。この際、コイルばね１７１の付勢力がラグアーム１７０に働く。こうして、ラグアーム７０は、第１軸心Ｌ１周りで反時計周りに回動し、斜板５の傾斜角度が減少する。他の作用効果は実施例１と同様である。

以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２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、この圧縮機では、第１スラスト軸受２５ａを回転体としてもよい。

本発明は空調装置等に利用可能である。

２１ｂ、２２ｂ…吐出室（２１ｂ…第１吐出室、２２ｂ…第２吐出室）
５…斜板室
２３ｓ、２４ｓ…シリンダボア（２３ｓ…第１シリンダボア、２４ｓ…第２シリンダボア）
１、２１、２２、２３、２４…ハウジング（２１…フロントハウジング、２２…リヤハウジング、２３…第１シリンダブロック、２４…第２シリンダブロック）
３…駆動軸
５…斜板
Ｏ…駆動軸心
７…リンク機構
９…ピストン
１１ａ、１１ｂ…シュー（変換機構）
１３…アクチュエータ
１５…制御機構
３１ａ…第１小径部（回転体）
５１…第１ピン（第１連結部材）
５２…第２ピン（第２連結部材）
７０…ラグアーム
６３…区画体
６４…移動体
６５…制御圧室
５３…第３ピン（第３連結部材）
７１、１７１…コイルばね（付勢部材）
Ｒ１、Ｒ２…回動方向
３１ｓ…ガイド面
５４…ガイドピン
７０ｒ、１７０ｒ…ばね室
７２、１７２…キャップ（付勢力伝達部材）

Claims (5)

1. 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、
   前記リンク機構は、前記駆動軸又は前記駆動軸と一体回転する回転体に連結される第１連結部材と、前記斜板に連結される第２連結部材と、前記第１連結部材及び前記第２連結部材に回動可能に連結されるラグアームとからなり、
   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、前記吐出室からの冷媒を導入することによって前記移動体を移動させる制御圧室とを有し、
   前記移動体は、前記斜板に連結される第３連結部材を備えるとともに前記制御圧室内の圧力が高くなることにより、前記斜板を牽引して前記傾斜角度を増大可能に設けられ、
   前記ラグアームと前記駆動軸又は前記回転体との間には、付勢部材が設けられ、
   前記付勢部材は、前記第１連結部材を回動中心とした前記ラグアームの前記駆動軸へ向けた回動方向の回動により、前記ラグアームが前記駆動軸に近づく際、前記回動方向とは逆方向に付勢していることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
2. 前記付勢部材は、前記傾斜角度が最小であるときに前記傾斜角度を増大させるように付勢する請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。
3. 前記駆動軸にはガイド面が形成され、
   前記斜板には、前記ガイド面に案内されるガイドピンが固定され、
   前記付勢部材は、前記ガイドピンを前記ガイド面に向けて付勢する請求項１又は２記載の容量可変型斜板式圧縮機。
4. 前記第１連結部材及び前記第３連結部材と、前記第２連結部材及び前記ガイドピンとは前記駆動軸心を挟んだ位置に配置されている請求項３記載の容量可変型斜板式圧縮機。
5. 前記ラグアームにはばね室が凹設され、
   前記ばね室には、前記付勢部材であるコイルばねと、前記コイルばねによって前記ばね室から突出され、前記付勢部材の付勢力を前記駆動軸又は前記回転体に伝達する付勢力伝達部材とが収納されている請求項３又は４記載の容量可変型斜板式圧縮機。

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