JP2016102434A - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる可変容量型斜板式圧縮機を提供すること。【解決手段】移動体３２と斜板２３とは、斜板２３の外周側に設けられた円柱状の連結ピン４３を介して連結されている。斜板２３には連結ピン４３が挿通される挿通孔２３ｈが形成されている。挿通孔２３ｈは、連結ピン４３を案内するとともに移動体３２の回転軸２１の軸方向への移動に伴い斜板２３の傾角を変更させるガイド面４４を有する。ガイド面４４は、移動体３２の移動方向に対して傾斜する平面部４４ａを有する。平面部４４ａは、平面部４４ａの垂線Ｌ１と回転軸２１の回転軸線Ｌとが、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向から見た際に、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内で交わるように設定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、可変容量型斜板式圧縮機に関する。

この種のものとして、斜板の傾角を変更させるために、回転軸の軸方向に沿って移動する移動体を有するものが、例えば特許文献１に開示されている。移動体は、ハウジング内に形成された制御圧室に制御ガスが導入されることに伴い、制御圧室の内部の圧力が変更されることで、回転軸の軸方向に移動可能になっている。そして、移動体における回転軸の軸方向への移動に伴って、移動体から斜板の中央部に斜板の傾角の変更を生じさせる力が伝達されることで、斜板の傾角が変更されるようになっている。

特開昭５２−１３１２０４号公報

ところで、特許文献１のように、斜板の傾角の変更を生じさせる力を、移動体から斜板の中央部に伝達させる構成では、斜板の傾角を変更させるために大きな力が必要となる。そこで、例えば、斜板の傾角の変更を生じさせる力を、移動体から斜板の外周側に伝達させることが考えられる。これによれば、斜板の傾角の変更を生じさせる力を、移動体から斜板の中央部に伝達させる場合に比べると、小さな力で斜板の傾角の変更を行うことができるため、斜板の傾角の変更に必要な制御圧室に導入される制御ガスの流量を少なくすることができる。

しかしながら、斜板の傾角の変更を生じさせる力を、移動体から斜板の外周側に伝達させる構成では、斜板の傾角の変更に伴い、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントが移動体に作用してしまう。移動体が移動方向に対して傾いてしまうと、移動体と回転軸との間で、移動体と回転軸との接触点が回転軸を挟んだ両側の２点で接触した状態で、移動体の傾きを支えるために発生する力が各接触点において発生し、その力による摩擦力で、移動体と回転軸との間にこじりが発生する。このこじりによって摺動抵抗が増大する等して、移動体が回転軸の軸方向にスムーズに移動し難くなってしまう。その結果、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができなくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる可変容量型斜板式圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する可変容量型斜板式圧縮機は、吸入室、吐出室、前記吸入室と連通される斜板室、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回転軸と、前記回転軸の回転によって前記斜板室内で回転可能な斜板と、前記回転軸と前記斜板との間に設けられ、前記回転軸の回転軸線に直交する第１の方向に対する前記斜板の傾角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、前記傾角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、前記斜板室内に配置され、前記傾角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、前記回転軸に設けられる区画体と、前記斜板室内で前記回転軸の回転軸線に沿った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り前記移動体を移動させる制御圧室と、前記移動体と前記斜板との間における前記斜板の前記回転軸が挿通される挿通孔よりも外周側に設けられた連結部材と、を有する可変容量型斜板式圧縮機であって、前記移動体は、前記移動体の前記回転軸の回転軸線に沿った方向への移動に伴い前記回転軸上又は前記区画体上を摺動する摺動部を有し、前記斜板は、前記連結部材を案内するとともに前記移動体の前記回転軸の回転軸線に沿った方向への移動に伴い前記斜板の傾角を変更させるガイド面を有し、
前記ガイド面は、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように設定されている。

斜板の傾角の変更に伴い、ガイド面の垂線上又は法線上には、ガイド面における連結部材から斜板に作用する力が作用する。そして、垂線又は法線が延びる方向において、ガイド面における連結部材から斜板に作用する力の反力が、連結部材から移動体に作用する。ここで、斜板の傾角の変更に伴い、ガイド面の垂線又は法線（連結部材から移動体に作用する力）と、回転軸の回転軸線との交点が、回転軸の軸方向において、摺動部で囲われる領域内に配置される。このとき、連結部材から移動体に作用する力と、制御圧室の圧力による移動体を回転軸の軸方向に移動させる力との合力は、交点を含む垂直線上に発生し、この合力と釣り合う逆向きの力も、この垂直線上に発生する。その結果、移動体に加わる全ての力が、交点を含む垂直線上に発生して釣り合うため、移動体には、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記斜板の傾角が最大傾角のときに、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことが好ましい。

これによれば、移動体に発生する駆動力が最も大きくなる最大傾角のときに、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板の傾角を最大傾角に変更させ易くすることができる。また、最大傾角からの斜板の傾角の減少をスムーズに行うことができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記斜板の傾角が最小傾角と最大傾角との間のときに、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことが好ましい。

これによれば、可変容量型斜板式圧縮機において、最も使用頻度が高い最小傾角と最大傾角との間で、移動体の動きをスムーズにすることができる。よって、制御圧室に導入される冷媒の流量の制御を簡素なものとすることができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記斜板の傾角が最小傾角のときに、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことが好ましい。

これによれば、斜板の傾角が最小傾角のときに、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しないため、可変容量型斜板式圧縮機の起動時において、斜板の傾角の増大をスムーズに行うことができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記斜板の傾角の変更可能とされる全範囲において、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことが好ましい。

これによれば、斜板の傾角の変更可能とされる全範囲において、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板の傾角の減少をスムーズに行うことができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記ガイド面は平面部を備え、前記ガイド面の垂線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記平面部を設定したことが好ましい。

これによれば、ガイド面の形状を簡素な形状とすることができる。よって、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントを抑制するために、ガイド面の形状を複雑化する必要が無いため、生産性を向上させることができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記ガイド面は曲面部を備え、前記ガイド面の法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記曲面部を設定したことが好ましい。

これによれば、斜板の傾角が変更されても、連結部材が曲面部に案内されているときには、交点が、回転軸の軸方向において、回転軸と移動体との摺動部分である摺動部で囲われる領域外に配置され難くなる。よって、斜板の傾角が変更されても、移動体を移動方向に対して傾かせるモーメントが抑制され易くなり、斜板の傾角の変更をさらにスムーズに行い易くすることができる。

この発明によれば、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる。

実施形態における可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。 制御圧室、圧力調整室、吸入室、及び吐出室の関係を示す模式図。 連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。 斜板の傾角が最小傾角のときの可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。 別の実施形態における連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。 別の実施形態における連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。 別の実施形態における連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。 別の実施形態における連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。 別の実施形態における連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。 別の実施形態における連結ピン周辺を拡大して示す側断面図。

以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、可変容量型斜板式圧縮機は車両空調装置に用いられる。
図１に示すように、可変容量型斜板式圧縮機１０のハウジング１１は、互いに接合された第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３と、前方側（一方側）の第１シリンダブロック１２に接合されたフロントハウジング１４と、後方側（他方側）の第２シリンダブロック１３に接合されたリヤハウジング１５とから構成されている。

フロントハウジング１４と第１シリンダブロック１２との間には、第１弁・ポート形成体１６が介在されている。また、リヤハウジング１５と第２シリンダブロック１３との間には、第２弁・ポート形成体１７が介在されている。

フロントハウジング１４と第１弁・ポート形成体１６との間には、吸入室１４ａ及び吐出室１４ｂが区画されている。吐出室１４ｂは吸入室１４ａの外周側に配置されている。また、リヤハウジング１５と第２弁・ポート形成体１７との間には、吸入室１５ａ及び吐出室１５ｂが区画されている。さらに、リヤハウジング１５には、圧力調整室１５ｃが形成されている。圧力調整室１５ｃは、リヤハウジング１５の中央部に位置しており、吸入室１５ａは、圧力調整室１５ｃの外周側に配置されている。さらに、吐出室１５ｂは吸入室１５ａの外周側に配置されている。各吐出室１４ｂ，１５ｂ同士は、図示しない吐出通路を介して接続されている。そして、吐出通路は図示しない外部冷媒回路に接続されている。各吐出室１４ｂ，１５ｂは吐出圧領域となっている。

第１弁・ポート形成体１６には、吸入室１４ａに連通する吸入ポート１６ａ、及び吐出室１４ｂに連通する吐出ポート１６ｂが形成されている。第２弁・ポート形成体１７には、吸入室１５ａに連通する吸入ポート１７ａ、及び吐出室１５ｂに連通する吐出ポート１７ｂが形成されている。各吸入ポート１６ａ，１７ａには、図示しない吸入弁機構が設けられるとともに、各吐出ポート１６ｂ，１７ｂには、図示しない吐出弁機構が設けられている。

ハウジング１１内には回転軸２１が回転可能に支持されている。回転軸２１において、回転軸線Ｌが延びる方向（回転軸２１の軸方向）に沿った一端側であり、ハウジング１１の前方側（一方側）に位置する前端部側は、第１シリンダブロック１２に貫設された軸孔１２ｈに挿通されている。そして、回転軸２１の前端は、フロントハウジング１４内に位置している。また、回転軸２１において、回転軸線Ｌが延びる方向に沿った他端側であり、ハウジング１１の後方側（他方側）に位置する後端部側は、第２シリンダブロック１３に貫設された軸孔１３ｈに挿通されている。そして、回転軸２１の後端は、圧力調整室１５ｃ内に位置している。

回転軸２１は、その前端部側が軸孔１２ｈを介して第１シリンダブロック１２に回転可能に支持されるとともに、後端部側が軸孔１３ｈを介して第２シリンダブロック１３に回転可能に支持されている。フロントハウジング１４と回転軸２１との間にはリップシール型の軸封装置２２が介在されている。回転軸２１の前端には、図示しない動力伝達機構を介して外部駆動源としての車両のエンジンが作動連結されている。本実施形態では、動力伝達機構は、常時伝達型のクラッチレス機構（例えばベルト及びプーリの組合せ）である。

ハウジング１１内には、第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３により区画された斜板室２４が形成されている。斜板室２４には、回転軸２１から駆動力を得て回転するとともに、回転軸２１に対して軸方向へ傾動可能な斜板２３が収容されている。斜板２３には、回転軸２１が挿通される挿通孔２３ａが形成されている。そして、回転軸２１が挿通孔２３ａを通過することにより、斜板２３が回転軸２１に取り付けられている。

第１シリンダブロック１２には、第１シリンダブロック１２の軸方向に貫通形成されるシリンダボアとしての第１シリンダボア１２ａが回転軸２１の周囲に複数（図１では１つの第１シリンダボア１２ａのみ図示）配列されている。各第１シリンダボア１２ａは、吸入ポート１６ａを介して吸入室１４ａに連通するとともに、吐出ポート１６ｂを介して吐出室１４ｂに連通している。第２シリンダブロック１３には、第２シリンダブロック１３の軸方向に貫通形成されるシリンダボアとしての第２シリンダボア１３ａが回転軸２１の周囲に複数（図１では１つの第２シリンダボア１３ａのみ図示）配列されている。各第２シリンダボア１３ａは、吸入ポート１７ａを介して吸入室１５ａに連通するとともに、吐出ポート１７ｂを介して吐出室１５ｂに連通している。第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａは、前後で対となるように配置されている。対となる第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａ内には、ピストンとしての両頭ピストン２５が前後方向へ往復動可能にそれぞれ収納されている。すなわち、本実施形態の可変容量型斜板式圧縮機１０は両頭ピストン型斜板式圧縮機である。

各両頭ピストン２５は、一対のシュー２６を介して斜板２３の外周部に係留されている。そして、回転軸２１の回転に伴う斜板２３の回転運動が、シュー２６を介して両頭ピストン２５の往復直線運動に変換される。よって、一対のシュー２６は、斜板２３の回転により、両頭ピストン２５を、対となる第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａ内で往復動させる変換機構である。各第１シリンダボア１２ａ内には、両頭ピストン２５と第１弁・ポート形成体１６とによって第１圧縮室２０ａが区画されている。各第２シリンダボア１３ａ内には、両頭ピストン２５と第２弁・ポート形成体１７とによって第２圧縮室２０ｂが区画されている。

第１シリンダブロック１２には、軸孔１２ｈに連続するとともに軸孔１２ｈよりも大径である第１大径孔１２ｂが形成されている。第１大径孔１２ｂは、斜板室２４に連通している。斜板室２４と吸入室１４ａとは、第１シリンダブロック１２及び第１弁・ポート形成体１６を貫通する吸入通路１２ｃにより連通している。

第２シリンダブロック１３には、軸孔１３ｈに連続するとともに軸孔１３ｈよりも大径である第２大径孔１３ｂが形成されている。第２大径孔１３ｂは、斜板室２４に連通している。斜板室２４と吸入室１５ａとは、第２シリンダブロック１３及び第２弁・ポート形成体１７を貫通する吸入通路１３ｃにより連通している。

第２シリンダブロック１３の周壁には吸入口１３ｓが形成されている。吸入口１３ｓは外部冷媒回路に接続されている。そして、外部冷媒回路から吸入口１３ｓを介して斜板室２４に吸入された冷媒ガスは、吸入通路１２ｃ，１３ｃを介して吸入室１４ａ，１５ａに吸入される。よって、吸入室１４ａ，１５ａ及び斜板室２４は、吸入圧領域となっており、圧力がほぼ等しくなっている。

回転軸２１には、第１大径孔１２ｂ内に配置される環状のフランジ部２１ｆが突設されている。回転軸２１の軸方向において、フランジ部２１ｆと第１シリンダブロック１２との間には第１スラスト軸受２７ａが配設されている。また、回転軸２１における後端側には、円筒状の支持部材３９が圧入されている。支持部材３９の外周面からは、第２大径孔１３ｂ内に配置される環状のフランジ部３９ｆが突設されている。回転軸２１の軸方向において、フランジ部３９ｆと第２シリンダブロック１３との間には第２スラスト軸受２７ｂが配設されている。

斜板室２４内には、斜板２３における回転軸２１の回転軸線Ｌに直交する第１の方向（図１における上下方向）に対する斜板２３の傾角を変更可能なアクチュエータ３０を備える。アクチュエータ３０は、回転軸２１におけるフランジ部２１ｆよりも後方側であって、且つ斜板２３よりも前方側に設けられるとともに、回転軸２１と一体回転可能な環状の区画体３１を有する。また、アクチュエータ３０は、フランジ部２１ｆと区画体３１との間に配置されるとともに斜板室２４内で回転軸２１の軸方向に移動可能な有底円筒状の移動体３２を有する。

移動体３２は、回転軸２１が貫挿される貫挿孔３２ｅを有する円環状の底部３２ａと、底部３２ａの外周縁から回転軸２１の軸方向に沿って延びる円筒部３２ｂとから形成されている。円筒部３２ｂの内周面は、区画体３１の外周縁に対して摺動可能になっている。これにより、移動体３２は、区画体３１を介して回転軸２１と一体回転可能になっている。円筒部３２ｂの内周面と区画体３１の外周縁との間はシール部材３３によりシールされるとともに、貫挿孔３２ｅと回転軸２１との間はシール部材３４によりシールされている。そして、アクチュエータ３０は、区画体３１と移動体３２とにより区画される制御圧室３５を有する。

回転軸２１には、回転軸２１の軸方向に沿って延びる第１軸内通路２１ａが形成されている。第１軸内通路２１ａの後端は、圧力調整室１５ｃに開口している。さらに、回転軸２１には、回転軸２１の径方向に沿って延びる第２軸内通路２１ｂが形成されている。第２軸内通路２１ｂの一端は第１軸内通路２１ａの先端に連通するとともに、他端は制御圧室３５に開口している。よって、制御圧室３５と圧力調整室１５ｃとは、第１軸内通路２１ａ及び第２軸内通路２１ｂを介して連通している。

図２に示すように、圧力調整室１５ｃと吸入室１５ａとは抽気通路３６を介して連通している。抽気通路３６にはオリフィス３６ａが設けられており、抽気通路３６を流れる冷媒ガスの流量がオリフィス３６ａにより絞られる。また、圧力調整室１５ｃと吐出室１５ｂとは給気通路３７を介して連通している。給気通路３７上には、アクチュエータ３０を制御する制御機構としての電磁式の制御弁３７ｓが設けられている。制御弁３７ｓは、吸入室１５ａの圧力に基づき給気通路３７の開度を調整することが可能になっている。そして、制御弁３７ｓにより、給気通路３７を流れる冷媒ガスの流量が調整される。

吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２１ａ、及び第２軸内通路２１ｂを介した制御圧室３５への冷媒ガスの導入と、制御圧室３５から第２軸内通路２１ｂ、第１軸内通路２１ａ、圧力調整室１５ｃ、及び抽気通路３６を介した吸入室１５ａへの排出が行われることにより、制御圧室３５の内部の圧力が変更される。そして、制御圧室３５と斜板室２４との圧力差に伴って移動体３２が区画体３１に対して回転軸２１の軸方向に移動するようになっている。よって、制御圧室３５に導入される冷媒ガスは、移動体３２の移動制御を行うために用いられる制御ガスである。

図１に示すように、斜板室２４内において、斜板２３とフランジ部３９ｆとの間には、斜板２３の傾角の変更を許容するリンク機構であるラグアーム４０が配設されている。ラグアーム４０は一端から他端に向かって略Ｌ字形状に形成されている。ラグアーム４０の一端にはウェイト部４０ｗが形成されている。ウェイト部４０ｗは、斜板２３の溝部２３ｂを通過して斜板２３の前面側に位置している。

ラグアーム４０の一端側は、溝部２３ｂ内を横切る円柱状の第１ピン４１によって斜板２３の上端側（図１における上側）に連結されている。これにより、ラグアーム４０の一端側は、第１ピン４１の軸心を第１揺動中心Ｍ１として、斜板２３に対して第１揺動中心Ｍ１周りで揺動可能に支持されている。ラグアーム４０の他端側は、円柱状の第２ピン４２によって支持部材３９に連結されている。これにより、ラグアーム４０の他端側は、第２ピン４２の軸心を第２揺動中心Ｍ２として、支持部材３９に対して第２揺動中心Ｍ２周りで揺動可能に支持されている。

移動体３２の円筒部３２ｂの先端には、斜板２３側に向けて突出する連結部３２ｃが設けられている。連結部３２ｃには、連結部材としての円柱状の連結ピン４３が圧入固定されている。また、斜板２３の挿通孔２３ａよりも外周側である下端側（図１における下側）には、連結ピン４３が挿通可能な長孔形状の挿通孔２３ｈが形成されている。そして、連結部３２ｃは、連結ピン４３を介して斜板２３の下端側に連結されている。連結ピン４３は、挿通孔２３ｈにスライド移動可能に保持されている。

図３に示すように、挿通孔２３ｈは、連結ピン４３を案内するとともに移動体３２の回転軸２１の軸方向への移動に伴い斜板２３の傾角を変更させるガイド面４４を有する。ガイド面４４は、挿通孔２３ｈにおける移動体３２側に位置する。さらに、ガイド面４４は、移動体３２の移動方向（回転軸２１の軸方向）に対して傾斜する平面部４４ａを有する。

また、移動体３２は、移動体３２の回転軸２１の軸方向への移動に伴い回転軸２１上を摺動する摺動部３２ｓを有する。本実施形態では、摺動部３２ｓは、底部３２ａの貫挿孔３２ｅの内周面であり、回転軸２１の軸方向に沿って延びている。

ここで、斜板２３の傾角の変更に伴い、平面部４４ａの垂線Ｌ１と回転軸２１の回転軸線Ｌとが、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向（図３における上下方向）に対して直交する方向（図３における紙面の奥行方向）から見た際に交わる点を交点Ｐ１とする。そして、斜板２３の傾角が最大傾角のときに、交点Ｐ１の位置が、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向から見た際に、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されるように、平面部４４ａの傾きθ１が設定されている。傾きθ１は、斜板２３の傾角が最大傾角のときの、回転軸２１の軸方向に対して直交する方向に対する傾きである。また、領域Ｚ１は、回転軸２１の軸方向において、摺動部３２ｓが延びる領域であり、図３においてドットハッチングで示した領域である。

上記構成の可変容量型斜板式圧縮機１０において、制御弁３７ｓにおける弁開度を減少させると、吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２１ａ、及び第２軸内通路２１ｂを介して制御圧室３５へ導入される冷媒ガスの流量が少なくなる。そして、制御圧室３５から第２軸内通路２１ｂ、第１軸内通路２１ａ、圧力調整室１５ｃ、及び抽気通路３６を介して冷媒ガスが吸入室１５ａへ排出されることにより、制御圧室３５の圧力が吸入室１５ａの圧力とほぼ等しくなる。よって、制御圧室３５と斜板室２４との圧力差が少なくなることで、斜板２３に作用する両頭ピストン２５からの圧縮反力によって、斜板２３が連結ピン４３を介して移動体３２を牽引し、移動体３２の底部３２ａが区画体３１に近づくように移動体３２が移動する。

図４に示すように、移動体３２の底部３２ａが区画体３１に近づくように移動体３２が移動すると、連結ピン４３が、挿通孔２３ｈの内側でスライド移動するとともに、斜板２３が第１揺動中心Ｍ１周りで揺動する。この斜板２３における第１揺動中心Ｍ１周りの揺動に伴って、ラグアーム４０が第２揺動中心Ｍ２周りで揺動し、ラグアーム４０がフランジ部３９ｆに接近する。これにより、斜板２３の傾角が小さくなり、両頭ピストン２５のストロークが小さくなって吐出容量が減る。

制御弁３７ｓにおける弁開度を増大させると、吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２１ａ、及び第２軸内通路２１ｂを介して制御圧室３５へ導入される冷媒ガスの流量が多くなる。このため、制御圧室３５の圧力が吐出室１５ｂの圧力とほぼ等しくなる。よって、制御圧室３５と斜板室２４との圧力差が大きくなることで、移動体３２が連結ピン４３を介して斜板２３を牽引しながら、移動体３２の底部３２ａが区画体３１から離間するように移動する。

図１に示すように、移動体３２の底部３２ａが区画体３１から離間するように移動体３２が移動すると、連結ピン４３が、挿通孔２３ｈの内側でスライド移動するとともに、斜板２３が第１揺動中心Ｍ１周りで、斜板２３の傾角減少時の揺動方向とは逆方向に揺動する。この斜板２３の第１揺動中心Ｍ１周りでの斜板２３の傾角減少時の揺動方向とは逆方向の揺動に伴って、ラグアーム４０が第２揺動中心Ｍ２周りで、斜板２３の傾角減少時の揺動方向とは逆方向に揺動し、ラグアーム４０がフランジ部３９ｆから離間する。これにより、斜板２３の傾角が大きくなり、両頭ピストン２５のストロークが大きくなって吐出容量が増える。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、斜板２３の傾角の変更に伴い、平面部４４ａの垂線Ｌ１上には、平面部４４ａにおける連結ピン４３から斜板２３に作用する力Ｆ０が作用する。そして、垂線Ｌ１が延びる方向において、力Ｆ０の反力である力Ｆ１が、連結ピン４３から移動体３２に作用する。ここで、斜板２３の傾角の変更に伴い、交点Ｐ１が、回転軸２１の軸方向において、回転軸２１と移動体３２との摺動部分である摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置される。このとき、連結ピン４３から移動体３２に作用する力Ｆ１と、制御圧室３５の圧力による移動体３２を回転軸２１の軸方向に移動させる力Ｆ２との合力Ｆ３は、交点Ｐ１を含む垂直線Ｌ２上に発生し、この合力Ｆ３と釣り合う逆向きの力Ｆ４も、この垂直線Ｌ２上に発生する。その結果、移動体３２に加わる全ての力が、交点Ｐ１を含む垂直線Ｌ２上に発生して釣り合うため、移動体３２には、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板２３の傾角の変更がスムーズに行われる。

斜板２３の傾角が最大傾角のときに、交点Ｐ１が、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されるように平面部４４ａが設定されている。よって、移動体３２に発生する駆動力が最も大きくなる最大傾角のときに、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。その結果、斜板２３の傾角が最大傾角に変更させ易くなる。また、最大傾角からの斜板２３の傾角の減少がスムーズに行われる。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）平面部４４ａを、平面部４４ａの垂線Ｌ１と回転軸２１の回転軸線Ｌとが、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向から見た際に、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内で交わるように設定した。斜板２３の傾角の変更に伴い、平面部４４ａの垂線Ｌ１上には、平面部４４ａにおける連結ピン４３から斜板２３に作用する力Ｆ０が作用する。そして、垂線Ｌ１が延びる方向において、力Ｆ０の反力である力Ｆ１が、連結ピン４３から移動体３２に作用する。ここで、斜板２３の傾角の変更に伴い、平面部４４ａの垂線Ｌ１（連結ピン４３から移動体３２に作用する力Ｆ１）と、回転軸２１の回転軸線Ｌとの交点Ｐ１が、回転軸２１の軸方向において、回転軸２１と移動体３２との摺動部分である摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置される。このとき、連結ピン４３から移動体３２に作用する力Ｆ１と、制御圧室３５の圧力による移動体３２を回転軸２１の軸方向に移動させる力Ｆ２との合力Ｆ３は、交点Ｐ１を含む垂直線Ｌ２上に発生し、この合力Ｆ３と釣り合う逆向きの力Ｆ４も、この垂直線Ｌ２上に発生する。その結果、移動体３２に加わる全ての力が、交点Ｐ１を含む垂直線Ｌ２上に発生して釣り合うため、移動体３２には、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板２３の傾角の変更をスムーズに行うことができる。

（２）斜板２３の傾角が最大傾角のときに、交点Ｐ１が、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されるように平面部４４ａを設定した。これによれば、移動体３２に発生する駆動力が最も大きくなる最大傾角のときに、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板２３の傾角を最大傾角に変更させ易くすることができる。また、最大傾角からの斜板２３の傾角の減少をスムーズに行うことができる。

（３）ガイド面４４は、移動体３２の移動方向に対して傾斜する平面部４４ａを有する。これによれば、ガイド面４４の形状を簡素な形状とすることができる。よって、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントを抑制するために、ガイド面４４の形状を複雑化する必要が無いため、生産性を向上させることができる。

（４）両頭ピストン２５を採用した両頭ピストン型斜板式圧縮機においては、片頭ピストンを有する可変容量型斜板式圧縮機のように、斜板２３の傾角を変更するために斜板室２４を制御圧室として機能させることができない。そこで、本実施形態では、移動体３２により区画される制御圧室３５の圧力を変更することで、斜板２３の傾角を変更している。制御圧室３５は、斜板室２４に比べて小さい空間であるため、制御圧室３５の内部に導入される冷媒ガスの量が少なくて済み、斜板２３の傾角の変更の応答性が良い。そして、本実施形態によれば、斜板２３の傾角の変更をスムーズに行うことができるため、制御圧室３５の内部に導入される冷媒ガスの量が無駄に多くなってしまうことを抑制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図５に示すように、斜板２３の傾角が最小傾角と最大傾角との間のときに、交点Ｐ１が、摺動部３２ｓで囲われた領域Ｚ１内に配置されるように平面部４４ａを設定してもよい。斜板２３の傾角が最小傾角と最大傾角との間のときに、交点Ｐ１の位置が、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向（図５における紙面の奥行方向）から見た際に、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されるように、平面部４４ａの傾きθ１が設定されている。傾きθ１は、斜板２３の傾角が最小傾角と最大傾角との間のときの、回転軸２１の軸方向に対して直交する方向に対する傾きである。これによれば、可変容量型斜板式圧縮機１０において、最も使用頻度が高い最小傾角と最大傾角との間で、移動体３２の動きをスムーズにすることができる。よって、制御圧室３５に導入される冷媒ガスの流量の制御を簡素なものとすることができる。

○ 図６に示すように、斜板２３の傾角が最小傾角のときに、交点Ｐ１が、摺動部３２ｓで囲われた領域Ｚ１内に配置されるように平面部４４ａを設定してもよい。斜板２３の傾角が最小傾角のときに、交点Ｐ１の位置が、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向（図６における紙面の奥行方向）から見た際に、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されるように、平面部４４ａの傾きθ１が設定されている。傾きθ１は、斜板２３の傾角が最小傾角のときの、回転軸２１の軸方向に対して直交する方向に対する傾きである。これによれば、斜板２３の傾角が最小傾角のときに、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しないため、可変容量型斜板式圧縮機１０の起動時において、斜板２３の傾角の増大をスムーズに行うことができる。

○ 図７に示すように、ガイド面４４は曲面部４４ｂを有していてもよい。曲面部４４ｂは、仮想円Ｒ１上を通過する円弧形状である。斜板２３の傾角の変更に伴い、曲面部４４ｂの法線Ｌ３上には、曲面部４４ｂにおける連結ピン４３から斜板２３に作用する力Ｆ０が作用する。そして、法線Ｌ３が延びる方向において、曲面部４４ｂにおける連結ピン４３から斜板２３に作用する力Ｆ０の反力である力Ｆ１が、連結ピン４３から移動体３２に作用する。ここで、斜板２３の傾角の変更に伴い、曲面部４４ｂの法線Ｌ３（連結ピン４３から移動体３２に作用する力Ｆ１）と、回転軸２１の回転軸線Ｌとが交わる交点Ｐ２は、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されている。これによれば、斜板２３の傾角が変更されても、連結ピン４３が曲面部４４ｂに案内されているときには、交点Ｐ２が、回転軸２１の軸方向において、回転軸２１と移動体３２との摺動部分である摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１外に配置され難くなる。よって、斜板２３の傾角が変更されても、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが抑制され易くなり、斜板２３の傾角の変更をさらにスムーズに行い易くすることができる。

○ 図８に示すように、斜板２３の傾角が最小傾角のときに、交点Ｐ１が、移動体３２の回転軸２１の軸方向への移動に伴い区画体３１上を摺動する摺動部３２Ｓで囲われた領域Ｚ２内に配置されるように平面部４４ａを設定してもよい。斜板２３の傾角が最小傾角のときに、交点Ｐ１の位置が、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向（図８における紙面の奥行方向）から見た際に、摺動部３２Ｓで囲われる領域Ｚ２内に配置されるように、平面部４４ａの傾きθ１が設定されている。傾きθ１は、斜板２３の傾角が最小傾角のときの、回転軸２１の軸方向に対して直交する方向に対する傾きである。なお、斜板２３の傾角が最大傾角のときに、交点Ｐ１が、移動体３２の回転軸２１の軸方向への移動に伴い区画体３１上を摺動する摺動部３２Ｓで囲われた領域Ｚ２内に配置されるように平面部４４ａを設定してもよい。さらには、斜板２３の傾角が最小傾角と最大傾角との間のときに、交点Ｐ１が、移動体３２の回転軸２１の軸方向への移動に伴い区画体３１上を摺動する摺動部３２Ｓで囲われた領域Ｚ２内に配置されるように平面部４４ａを設定してもよい。

○ 図９及び図１０に示すように、ガイド面４４は、平面部４４ａと曲面部４４ｂとを組み合わせたカム面を有していてもよい。そして、例えば、図９に示すように、斜板２３の傾角が増大して最大傾角のときに、連結ピン４３が曲面部４４ｂにて案内されるとともに、図１０に示すように、斜板２３の傾角が減少して最小傾角のときに、連結ピン４３が平面部４４ａにて案内されるようになっている。このとき、斜板２３の傾角が最小傾角のときに、交点Ｐ１の位置が、回転軸２１の回転軸線Ｌが延びる方向に対して直交する方向であって、且つ第１の方向に対して直交する方向（図１０における紙面の奥行方向）から見た際に、摺動部３２ｓで囲われる領域Ｚ１内に配置されるように、平面部４４ａの傾きθ１が設定されている。傾きθ１は、斜板２３の傾角が最小傾角のときの、回転軸２１の軸方向に対して直交する方向に対する傾きである。これによれば、斜板２３の傾角の変更可能とされる全範囲において、移動体３２を移動方向に対して傾かせるモーメントが発生しない。よって、斜板２３の傾角の減少をスムーズに行うことができる。

○ 実施形態において、斜板２３には、挿通孔２３ｈに代えて、例えば、連結ピン４３が挿通可能な溝が形成されていてもよい。
○ 実施形態において、連結ピン４３は、連結部３２ｃに対してねじ止めにより固定されていてもよい。

○ 実施形態において、連結ピン４３は、連結部３２ｃに固定されていなくてもよく、例えば、連結部３２ｃに形成された挿入孔に挿入されて、挿入孔にスライド可能に保持されていてもよい。

○ 実施形態において、圧力調整室１５ｃと吐出室１５ｂとを連通する給気通路３７にオリフィスが設けられており、圧力調整室１５ｃと吸入室１５ａとを連通する抽気通路３６上に電磁式の制御弁３７ｓが設けられている構成であってもよい。

○ 実施形態において、可変容量型斜板式圧縮機１０は、両頭ピストン２５を採用した両頭ピストン型斜板式圧縮機であったが、片頭ピストンを採用した片頭ピストン型斜板式圧縮機であってもよい。

○ 実施形態において、クラッチを介して外部駆動源から駆動力を得るようにしてもよい。

１０…可変容量型斜板式圧縮機、１１…ハウジング、１２ａ…シリンダボアとしての第１シリンダボア、１３ａ…シリンダボアとしての第２シリンダボア、１４ａ，１５ａ…吸入室、１４ｂ，１５ｂ…吐出室、２１…回転軸、２３…斜板、２３ａ…挿通孔、２４…斜板室、２５…ピストンとしての両頭ピストン、２６…変換機構としてのシュー、３０…アクチュエータ、３１…区画体、３２…移動体、３２ｓ，３２Ｓ…摺動部、３５…制御圧室、３７ｓ…制御機構としての制御弁、４０…リンク機構であるラグアーム、４３…連結部材としての連結ピン、４４…ガイド面、４４ａ…平面部、４４ｂ…曲面部。

Claims (7)

1. 吸入室、吐出室、前記吸入室と連通される斜板室、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回転軸と、前記回転軸の回転によって前記斜板室内で回転可能な斜板と、前記回転軸と前記斜板との間に設けられ、前記回転軸の回転軸線に直交する第１の方向に対する前記斜板の傾角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、前記傾角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、前記斜板室内に配置され、前記傾角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、前記回転軸に設けられる区画体と、前記斜板室内で前記回転軸の回転軸線に沿った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り前記移動体を移動させる制御圧室と、前記移動体と前記斜板との間における前記斜板の前記回転軸が挿通される挿通孔よりも外周側に設けられた連結部材と、を有する可変容量型斜板式圧縮機であって、
   前記移動体は、前記移動体の前記回転軸の回転軸線に沿った方向への移動に伴い前記回転軸上又は前記区画体上を摺動する摺動部を有し、前記斜板は、前記連結部材を案内するとともに前記移動体の前記回転軸の回転軸線に沿った方向への移動に伴い前記斜板の傾角を変更させるガイド面を有し、
   前記ガイド面は、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように設定されていることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。
2. 前記斜板の傾角が最大傾角のときに、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
3. 前記斜板の傾角が最小傾角と最大傾角との間のときに、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
4. 前記斜板の傾角が最小傾角のときに、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
5. 前記斜板の傾角の変更可能とされる全範囲において、前記ガイド面の垂線又は法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記ガイド面を設定したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
6. 前記ガイド面は平面部を備え、
   前記ガイド面の垂線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記平面部を設定したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
7. 前記ガイド面は曲面部を備え、
   前記ガイド面の法線と前記回転軸の回転軸線とが、前記回転軸の回転軸線が延びる方向に対して直交する方向であって、且つ前記第１の方向に対して直交する方向から見た際に、前記摺動部で囲われる領域内で交わるように前記曲面部を設定したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。