JP2019105176A - 可変容量圧縮機及びそのスリーブの組み付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可変容量圧縮機における斜板の安定支持及びスリーブの組み付け性向上を図る。【解決手段】可変容量圧縮機１００は、駆動軸１１０に装着されるスリーブ１３０と係合する係合部１１２ａを有し、スリーブ１３０により駆動軸１１０に対する傾斜角θの変更方向の移動がガイドされる斜板１１２とを含む。スリーブ１３０の外面１３３は全周に亘って連続して凸球面状に形成され、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１はスリーブ１３０に合わせた凹球面状に形成される。係合内面１１２ａ１に凹設される一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、斜板１１２の厚み方向の一端面から所定の溝終端位置まで前記厚み方向に延びる。前記溝終端位置は、係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に対応する前記厚み方向についての第１の位置Ｚ１、又は、第１の位置Ｚ１と斜板１１２の前記厚み方向の他端面との間の所定の第２の位置に設定される。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動軸と一体に回転する斜板の傾斜角を変化させて吐出容量を変更可能な可変容量圧縮機において、斜板の傾斜角の変更方向の移動をガイドするスリーブを備えた可変容量圧縮機に関する。

この種の可変容量圧縮機としては、特許文献１及び２に記載された可変容量圧縮機が知られている。特許文献１には、ヒンジボール（以下、スリーブという）が回転軸（以下、駆動軸という）に遊嵌され、駆動軸と一体に回転するドライブハブ（以下、斜板という）のボス部に凹面状に形成された内周面がスリーブの凸面状に形成された外周面に摺接し、斜板がスリーブの外周面に沿って揺動（傾斜）可能に支持され、シリンダボア内のピストンが斜板の回転運動に伴い往復運動することが開示されている。このスリーブの凸面状の外周面のうちの一部はボス部内への挿入用に切欠かれている。詳しくは、スリーブの前記外周面における互いに対向する部位には、それぞれスリーブ全長方向全体に亘って曲面を有して延びる曲面状の挿入用切欠き面が形成されている。組立て作業者等は、斜板のボス部内にスリーブを組み付ける際に、スリーブ中心軸を斜板中心軸と直交させた姿勢でスリーブをボス部内に挿入させることができる。

特許文献２には、球体状のスリーブが駆動軸に摺動自在に装着され、駆動軸と一体に回転するジャーナル及び斜板（以下、これらをまとめて斜板という）におけるジャーナルに形成された収容部の内周面がスリーブの外周面に摺接し、斜板の傾斜角の変更方向の移動がガイドされ、シリンダボア内のピストンが斜板の回転運動に伴い往復運動することが開示されている。このスリーブの外周面には、一対の凸部がスリーブ中心軸と直交する方向に突設されており、収容部の内周面には、互いに対向するように凹設される一対の係合案内凹部が斜板厚み方向全体に亘って延設されている。組立て作業者等は、斜板の収容部内にスリーブを組み付ける際に、スリーブ中心軸を斜板中心軸と直交させた姿勢でスリーブを一対の係合案内凹部を介して収容部内に挿入させることができる。

特開８−６１２２９号公報 特開２０１０−３１７６７号公報

ここで、特許文献１に記載の可変容量圧縮機では、組立て作業者等は、スリーブを斜板のボス部内に組み付ける際に、スリーブ中心軸を斜板中心軸と直交させた姿勢でスリーブをボス部内に挿入させた後、ボス部内の所定位置で、スリーブを回転させてスリーブ中心軸を斜板中心軸に一致させてスリーブをボス部内に係合させる必要がある。しかし、スリーブをボス部内で回転させる前記所定位置が容易に定まらず、スリーブの組み付けが容易でない。また、特許文献１に記載のスリーブでは、スリーブ中心軸周りの外面における前記凸面状の部位と前記曲面状の挿入用切欠き面との交差部位に、角部がスリーブ全長方向の全体に亘って設けられているため、圧縮機作動時において、この角部がボス部の凹面状の内周面に接触するおそれがある。その結果、斜板の回転方向及び傾斜方向の動作を滑らかに支持できないおそれがある上、この角部によりボス部の凹面状の内周面を傷つけてしまうおそれもある。

特許文献２に記載の可変容量圧縮機では、一対の係合案内凹部が斜板厚み方向の全体に亘って延設されている。したがって、組立て作業者等がスリーブを収容部内に挿入した後に、スリーブを収容部内で回転させようとしても、回転させる位置が特許文献１と同様に容易に定まらず、スリーブの組み付けが容易にではない。また、一般的に、斜板はその外縁部における駆動軸の軸方向について最もシリンダボアに近い部位と最もシリンダボアから遠い部位との間を結ぶ直線周りに微小に振れ回る特性を有しているところ、特許文献２に記載のスリーブにおける凸面状の外周面には、一対の凸部が円柱状に突設されているため、圧縮機作動時において、この円柱状の凸部の角部が前記係合案内凹部の底面に接触して、斜板の回転方向及び傾斜方向の動作を滑らかに支持できないおそれがある。

そこで、本発明は、斜板の安定支持及びスリーブの組み付け性向上を図ることが可能な構造を有する可変容量圧縮機、及び、スリーブを容易に組み付け可能なスリーブの組み付け方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面による可変容量圧縮機は、ハウジングに回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸の外周面に対して摺動自在に装着されるスリーブと、前記駆動軸と一体化されたロータと、前記駆動軸の軸線に対する傾斜角を変更可能に前記ロータに連結されると共に、前記スリーブを内部に収容して前記スリーブと係合する係合部を有し、前記スリーブにより前記傾斜角の変更方向の移動がガイドされる斜板と、前記ハウジングに形成されるシリンダボア内に配置され前記斜板の回転運動に伴い往復運動するピストンと、を含み、前記斜板の前記傾斜角の変化に応じて前記ピストンのストローク量が変化して吐出容量が変化する。前記スリーブにおけるスリーブ中心軸周りの外面は、全周に亘って連続して凸球面状に形成され、前記係合部における前記スリーブとの係合内面は前記スリーブの前記外面の曲率半径に合わせた曲率半径を有する凹球面状に形成される構成とする。前記可変容量圧縮機は、前記係合部の前記係合内面における斜板中心軸周りの所定角度位置に互いに対向するように凹設される一対の溝部を含む。前記一対の溝部は、それぞれ、前記スリーブの全長より広い溝幅を有し、前記斜板の厚み方向の一端面から所定の溝終端位置まで前記厚み方向に延びる。前記溝終端位置は、前記係合部における前記係合内面により定まる球体の球中心位置に対応する前記厚み方向についての第１の位置、又は、前記第１の位置と前記斜板の前記厚み方向の他端面との間の所定の第２の位置に設定されている。

本発明の一側面による可変容量圧縮機のスリーブの組み付け方法は、前記一側面による可変容量圧縮機のスリーブの組み付け方法に適用され、前記スリーブ中心軸を前記斜板中心軸と直交させた状態で、前記スリーブを前記一対の溝部に沿って前記係合部内に挿入し、前記係合部内に挿入した前記スリーブを、前記係合部の前記係合内面のうちの前記斜板の厚み方向の他端面側の部位に当接させ、前記係合内面のうちの前記斜板の厚み方向の他端面側の部位に当接させた前記スリーブの前記スリーブ中心軸が前記斜板中心軸と一致するように、前記スリーブを回転させることにより、前記スリーブを前記係合部に係合させて前記係合部内に組み付ける構成とした。

前記可変容量圧縮機によれば、スリーブにおけるスリーブ中心軸周りの外面は全周に亘って連続して凸球面状に形成されているため、当該外面に角部（エッジ）はなく、スリーブにより係合部の係合内面を傷つけることを防止又は抑制することができる。また、係合部の係合内面における斜板中心軸周りの所定角度位置に互いに対向するように凹設されると共に、それぞれ、前記スリーブの全長より広い溝幅を有し、前記斜板の厚み方向の一端面から所定の溝終端位置まで斜板の厚み方向に延びる一対の溝部を含んでいる。つまり、斜板の係合部の凹球面状の係合内面に凹設される一対の溝部は、斜板の厚み方向に斜板を貫通することなく、斜板内の溝終端位置で止まっているため、係合内面のうちの溝終端位置より斜板の厚み方向の奥側（斜板の他端面側）の部位は、斜板中心軸周りの全周に亘って連続する凹球面状に維持されている。このため、スリーブにおけるスリーブ中心軸周りの全周に亘って連続した凸球面と、係合部の係合内面における斜板中心軸周りの全周に亘って連続する凹球面の部位とにより、斜板の回転方向及び傾斜方向の動作を滑らかに支持することができ、ひいては、斜板を安定して支持することができる。

前記可変容量圧縮機によれば、前記溝終端位置は、前記係合部における前記係合内面により定まる球体の球中心位置に対応する斜板の厚み方向についての第１の位置、又は、前記第１の位置と斜板の厚み方向の他端面との間の所定の第２の位置に設定されている構成とした。これにより、前記溝終端位置が前記第１の位置又は前記第２の位置のいずれに設定されている場合でも、スリーブが組立て作業者等によりそのスリーブ中心軸を斜板中心軸と直交させた状態で一対の溝部に沿って係合部内に挿入され、係合部の係合内面のうちの斜板の厚み方向の他端面側の部位に当接されると、この当接状態のスリーブの球中心位置が係合部における係合内面により定まる球体の球中心位置に一致又は略一致することになる。したがって、係合部の係合内面のうちの斜板の厚み方向の他端面側の部位がスリーブを係合部に係合させるために係合部内で回転させるための位置を定めるストッパーとして機能し、スリーブを係合部内で回転させる位置が容易に定まり、ひいては、スリーブの組み付け性を向上可能な構造を提供することができる。

前記可変容量圧縮機のスリーブの組み付け方法によれば、スリーブ中心軸を斜板中心軸と直交させた状態で、スリーブを一対の溝部に沿って係合部内に挿入し、係合部内に挿入したスリーブを、係合部の係合内面のうちの斜板の厚み方向の他端面側の部位に当接させるだけで、この当接状態のスリーブの球中心位置を係合部における係合内面により定まる球体の球中心位置に一致又は略一致させることができる。そして、この当接状態のスリーブのスリーブ中心軸が斜板中心軸と一致するように、スリーブを回転させるだけで、スリーブを係合部に係合させて係合部内に容易に組み付けることができる。

このようにして、斜板の安定支持及びスリーブの組み付け性向上を図ることが可能な構造を有する可変容量圧縮機、及び、スリーブを容易に組み付け可能なスリーブの組み付け方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る可変容量圧縮機の断面図である。 前記可変容量圧縮機のスリーブ、ロータ、及び、斜板を含む要部の断面図である。 前記斜板が傾斜した状態の一例を示す前記要部の断面図である。 前記スリーブの断面図である。 前記スリーブの斜視図である。 前記斜板の下面図である。 前記斜板の上面図である。 前記斜板の断面図である。 前記斜板の係合部の内面の形状を説明するための斜視図であり、図９（Ａ）から図９（Ｄ）は斜板の下面側からの斜視位置をそれぞれ変化させて示されている。 前記スリーブの組み付け方法を説明するための概念図である。 前記係合部の変形例を説明するための要部の断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明が適用された可変容量圧縮機の一例であるいわゆる斜板式の可変容量圧縮機１００の断面図である。本実施形態では、可変容量圧縮機１００は、車両エアコンシステムの冷媒回路に組み込まれ、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。

図１に示すように、可変容量圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａが形成されたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端にセンターガスケット１０２ａを介して設けられたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端にバルブプレート１０３を介して設けられたシリンダヘッド１０４と、を備えている。

フロントハウジング１０２、センターガスケット１０２ａ、シリンダブロック１０１、シリンダガスケット（図示省略）、バルブプレート１０３、ヘッドガスケット（図示省略）及びシリンダヘッド１０４などが複数の通しボルト１０５によって締結されることにより、可変容量圧縮機１００のハウジングが形成される。

シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによってクランク室Ｈ１が形成され、このクランク室Ｈ１内を横断するように駆動軸１１０が設けられている。駆動軸１１０は、シリンダブロック１０１、フロントハウジング１０２及びシリンダヘッド１０４等からなる前記ハウジングに回転自在に支持されている。

駆動軸１１０の一端は、フロントハウジング１０２のボス部１０２ｂを貫通してフロントハウジング１０２の外側まで延在して、図示省略した動力伝達装置に連結されている。なお、駆動軸１１０とボス部１０２ｂとの間には軸封装置１２０が挿入されており、クランク室Ｈ１の密閉が保たれている。

駆動軸１１０は、ラジアル方向においてはラジアル軸受１２１、１２２によって支持され、スラスト方向においてはスラストプレート１２３によって支持されている。なお、駆動軸１１０の他端とスラストプレート１２３との間は、調整ネジ１２４によって所定の隙間を有するように調整されている。そして、駆動軸１１０は、図示省略した外部駆動源からの動力が前記動力伝達装置に伝達されることにより、前記動力伝達装置と同期して回転する。

駆動軸１１０のクランク室Ｈ１内における軸線Ｘ０方向の所定位置には、スリーブ１３０が駆動軸１１０の外周面に対して摺動自在に装着されている。詳しくは、スリーブ１３０は、駆動軸１１０の外周面に対して駆動軸１１０の軸線Ｘ０周りに相対回転及び軸線Ｘ０の延伸方向に摺動自在に駆動軸１１０に装着されている。なお、このスリーブ１３０の形状については後に詳述する。

また、クランク室Ｈ１内には、ロータ１１１と斜板１１２が互いに対向するように配置されている。駆動軸１１０は、図１〜図３に示すように、ロータ１１１の中央部及び斜板１１２の中央部を貫通している。図２は、可変容量圧縮機１００のスリーブ１３０、ロータ１１１及び斜板１１２を含む要部の断面図であり、図３は、斜板１１２が傾斜した状態の一例を示す要部の断面図である。

ロータ１１１は、スリーブ１３０とクランク室Ｈ１内における軸封装置１２０側の内壁面との間において、駆動軸１１０と一体化されており、駆動軸１１０と一体に回転する。ロータ１１１は、概ね円盤状に形成され、スラスト方向においては、クランク室Ｈ１の軸封装置１２０側の内壁に固定されるスラスト軸受１２５によって支持されている。ロータ１１１の軸封装置１２０側の面には、駆動軸１１０の軸線Ｘ０と直交する受け面１１１ａが形成され、この受け面１１１ａがスラスト軸受１２５と当接する。

斜板１１２は、図２及び図３に示すように、駆動軸１１０の軸線Ｘ０に対する傾斜角θ（図３参照）を変更可能にロータ１１１に連結されると共に、スリーブ１３０を内部に収容してスリーブ１３０と係合する係合部１１２ａを有し、スリーブ１３０により傾斜角θの変更方向の移動がガイドされている。例えば、斜板１１２が図２に示すように駆動軸１１０に対して直交した状態（換言すると、斜板１１２とロータ１１１が平行な状態）を、傾斜角θの基準、つまり、０度とし、傾斜角θは斜板１１２がこの状態から傾動するほど大きくなる。

斜板１１２は、例えば、斜板本体部１１２ｂと、斜板本体部１１２ｂを支持する斜板ボス部１１２ｃとを含んで構成されている。斜板本体部１１２ｂは、中央部に貫通孔１１２ｂ１を有した円盤状に形成されている。斜板ボス部１１２ｃは、斜板本体部１１２ｂの貫通孔１１２ｂ１に嵌合するボス部１１２ｃ１を有する。ボス部１１２ｃ１が貫通孔１１２ｂ１に嵌合した状態で、斜板本体部１１２ｂと斜板ボス部１１２ｃとがリベット１１２ｄにより互いに締結されている。係合部１１２ａは、斜板ボス部１１２ｃに形成されている。なお、係合部１１２ａ（係合内面１１２ａ１）の形状については後に詳述する。

斜板１１２は、詳しくは、リンク機構１４０を介してロータ１１１に連結されている。リンク機構１４０は、ロータ１１１の斜板側端面における径方向外側の所定部位に突設された第１アーム１１１ｂと、斜板１１２（斜板ボス部１１２ｃ）の径方向外縁部の所定位置にロータ１１１側に向って延びるように突設された第２アーム１１２ｃ２と、一端が第１連結ピン１４１を介して第１アーム１１１ｂに回動可能に連結されると共に他端が第２連結ピン１４２を介して第２アーム１１２ｃ２に回動可能に連結されたリンクアーム１４３と、を含む。

斜板１１２（斜板ボス部１１２ｃ）の中央部における駆動軸１１０が貫通する係合部１１２ａを含む貫通部位は、斜板１１２が最大傾斜角から最小傾斜角の範囲で傾動可能な形状に形成されている。具体的には、前記貫通部位のロータ１１１とは反対側の開口部における第２アーム１１２ｃ２側に寄せた部位に、斜板１１２の最大傾斜角への傾動を許容するように抉られた凹部１１２ｅが形成されている。また、斜板１１２（斜板ボス部１１２ｃ）の径方向外縁部における第２アーム１１２ｃ２とは反対側の部位には、斜板１１２の傾斜角を増大させる方向の斜板１１２の傾斜角変位（傾動）を規制する最大傾斜角規制部１１２ｃ３がロータ１１１側に向って延びるように突設されている。最大傾斜角規制部１１２ｃ３がロータ１１１に当接することによって、斜板１１２の傾斜角θを増大させる方向の傾動が規制される。したがって、斜板１１２の傾斜角は、斜板１１２がロータ１１１に当接したときに最大傾斜角となる。

駆動軸１１０には、図１に示すように、傾斜角θを減少させる方向に斜板１１２を付勢する傾斜角減少バネ１１３と、傾斜角θを増大させる方向に斜板１１２を付勢する傾斜角増大バネ１１４とが、斜板１１２を挟んで装着されている。具体的には、傾斜角減少バネ１１３は、斜板１１２の係合部１１２ａ内に収容されたスリーブ１３０のスリーブ全長方向の一端面（後述する一対の端面部１３２，１３２の一方）とロータ１１１との間に装着されており、傾斜角増大バネ１１４は、スリーブ１３０のスリーブ全長方向の他端面（後述する一対の端面部１３２，１３２の他方）と駆動軸１１０に固定又は形成されたバネ支持部材１１５との間に装着されている。

ここで、斜板１１２の傾斜角θが最小傾斜角であるときに、傾斜角増大バネ１１４の付勢力の方が傾斜角減少バネ１１３の付勢力よりも大きくなるように設定されている。このため、駆動軸１１０が回転していないとき、すなわち、可変容量圧縮機１００が停止しているときに、斜板１１２は、傾斜角減少バネ１１３の付勢力と傾斜角増大バネ１１４の付勢力とがバランスする傾斜角（＞最小傾斜角）に位置する。この傾斜角減少バネ１１３の付勢力と傾斜角増大バネ１１４の付勢力とがバランスする傾斜角は、後述するピストン１２６による圧縮動作が確保される最小の傾斜角範囲として設定されており、例えば１〜３度の範囲に設定することができる。

シリンダブロック１０１に形成される各シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１２６がそれぞれ配置されている。ピストン１２６は、斜板１１２の回転運動に伴い往復運動する。

本実施形態では、可変容量圧縮機１００は、ピストン１２６の斜板側端部に突設される突出部１２６ａと、一対のシュー１２７，１２７とを更に含む。一対のシュー１２７，１２７は、突出部１２６ａに摺動自在に収容されると共に、斜板１１２（詳しくは、斜板本体部１１２ｂ）の外縁部の厚み方向の両端面を摺動自在に挟持するように形成され、斜板１１２とピストン１２６との間を連結する。斜板１１２の回転運動が一対のシュー１２７，１２７を介してピストン１２６の往復運動に変換可能に構成されている。このように、ピストン１２６は、斜板１１２の回転運動に伴い往復運動する。

シリンダヘッド１０４には、その中央部に吸入室Ｈ２が形成されると共に、吸入室Ｈ２を環状に取り囲む位置に吐出室Ｈ３が形成される。吸入室Ｈ２は、バルブプレート１０３に形成された吸入孔１０３ａ及び吸入弁（図示省略）を介して、各シリンダボア１０１ａと連通する。吐出室Ｈ３は、バルブプレート１０３に形成された吐出孔１０３ｂ及び吐出弁（図示省略）を介して、シリンダボア１０１ａと連通する。

シリンダヘッド１０４には、吸入ポート１０４ａを備えた吸入通路１０４ｂが形成されている。吸入ポート１０４ａは前述の車両用エアコンシステムの低圧側冷媒回路（吸入側冷媒回路）と接続し、吸入通路１０４ｂはシリンダヘッド１０４の外周から吐出室Ｈ３の上方の一部を横切るように直線状に延設される。これにより吸入通路１０４ｂから冷媒ガスが吸入室Ｈ２に流入する。

シリンダブロック１０１の側部には、冷媒の脈動による騒音・振動を低減するマフラ１５０が設けられている。マフラ１５０は、シリンダブロック１０１の側壁に突設されたマフラ形成壁１０１ｂに図示省略したシール部材を介して蓋部材１０６をボルトにより締結することにより形成される。マフラ１５０内のマフラ空間Ｈ４には、吐出側冷媒回路から吐出室Ｈ３への冷媒ガスの逆流を抑制する逆止弁２００が配置されている。

逆止弁２００は、シリンダヘッド１０４、バルブプレート１０３、シリンダブロック１０１に跨って形成されて吐出室Ｈ３に連通する連通路１５０ａとマフラ空間Ｈ４との接続部に配置されている。逆止弁２００は、連通路１５０ａ（上流側）とマフラ空間Ｈ４（下流側）との圧力差に応答して動作し、前記圧力差が所定値より小さい場合には連通路１５０ａを遮断し、前記圧力差が所定値より大きい場合には連通路１５０ａを開放する。従って、吐出室Ｈ３は、連通路１５０ａ、逆止弁２００、マフラ空間Ｈ４、及び、蓋部材１０６に形成される吐出ポート１０６ａにより構成される吐出通路を介して、車両エアコンシステムの吐出側冷媒回路に接続される。

シリンダヘッド１０４には、制御弁３００が設けられている。この制御弁３００は、吐出室Ｈ３とクランク室Ｈ１との間を接続する圧力供給通路１０４ｃの開度を調整することでクランク室Ｈ１に導入する吐出ガス量を制御する。また、クランク室Ｈ１内の冷媒は、シリンダヘッド１０４に形成される連通路１０１ｃ、空間１０１ｄ、バルブプレート１０３に形成されたオリフィス１０３ｃを経由して吸入室Ｈ２へ流れるように構成されている。これにより、制御弁３００によってクランク室Ｈ１の圧力を変化させ、斜板１１２の傾角、つまりピストン１２６のストローク量を変化させることにより、シリンダボア１０１ａからの冷媒の吐出容量を可変制御できるようになっている。このようにして、斜板１１２の傾斜角の変化に応じてピストン１２６のストローク量が変化して吐出容量が変化する可変容量圧縮機１００が構成される。

次に、スリーブ１３０の形状について、図４及び図５を参照して詳述する。図４はスリーブ１３０の縦断面図であり、図５はスリーブ１３０の斜視図である。

スリーブ１３０は、駆動軸１１０を挿通可能な挿通孔１３１と、挿通孔１３１の中心軸と一致するスリーブ中心軸Ｘ１の延伸方向の両端部が切欠かれてなる円環状の一対の端面部１３２，１３２とを有する。挿通孔１３１は、スリーブ１３０が駆動軸１１０の外面に対して相対回転及び摺動可能に駆動軸１１０の外径に合わせた内径を有して開口されている。一対の端面部１３２，１３２は、それぞれスリーブ中心軸Ｘ１と直交し、互いに平行で且つ平坦な面を有している。したがって、スリーブ１３０の全長（つまり、スリーブ中心軸Ｘ１の延伸方向の長さ）は、一対の端面部１３２，１３２の間の距離により定まる。

スリーブ１３０におけるスリーブ中心軸Ｘ１周りの外面１３３は、全周に亘って連続して凸球面状に形成されている。スリーブ１３０の外面１３３により定まる球体の球中心位置Ｃ０は、スリーブ中心軸Ｘ１上に位置する。また、球中心位置Ｃ０は、例えば、一対の端面部１３２，１３２の中間の位置に一致している。

次に、斜板１１２に形成される係合部１１２ａの形状について、図２、図３、及び、図６〜図９を参照して詳述する。図６は、斜板１１２の下面図（ロータ１１１側から視た図）であり、図７は斜板１１２の上面図（ピストン１２６側から視た図）であり、図８は図７に示すＹ−Ｙ矢視断面図であり、図９は斜板１１２の係合部１１２ａの内面の形状を説明するための斜視図であり、図９（Ａ）から図９（Ｄ）は斜板１１２の下面側からの斜視位置をそれぞれ変化させて示されている。

図６及び図７に示すように、係合部１１２ａは、斜板１１２の径方向の中央部位であるボス部１１２ｃ１を貫通している。係合部１１２ａにおけるスリーブ１３０との係合内面１１２ａ１は、スリーブ１３０の外面１３３と摺動可能に、外面１３３の曲率半径に合わせた曲率半径を有する凹球面状に形成されている。係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１は、斜板中心軸Ｘ２上（図８参照）、及び、駆動軸１１０の軸線Ｘ０上（図３参照）に位置し、スリーブ１３０が係合部１１２ａ内に収容された状態で、スリーブ１３０の球中心位置Ｃ０と一致又は略一致している（図２及び図３参照）。

図６及び図８に示すように、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１には、スリーブ１３０の挿入用の一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆが形成されている。一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、係合内面１１２ａ１における斜板中心軸Ｘ２周りの所定角度位置に互いに対向するように凹設されている。一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、それぞれ、スリーブ１３０の全長より広い溝幅を有し、斜板１１２の厚み方向（つまり、斜板中心軸Ｘ２の延伸方向）の一端面（斜板１１２のロータ１１１側の端面）から所定の溝終端位置まで斜板１１２の厚み方向に延びている。

一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、斜板１１２の厚み方向に斜板１１２を貫通することなく、斜板１１２内の前記溝終端位置で止まっているため、係合内面１１２ａ１のうちの前記溝終端位置より斜板の厚み方向の奥側（斜板１１２の他端面側）の部位１１２ａ１１は、図８及び図９に示すように、斜板中心軸Ｘ２周りの全周に亘って連続する凹球面状に維持されている。

本実施形態では、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆの前記溝終端位置は、図２、図３及び図８に示すように、係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に対応する斜板１１２の厚み方向（斜板中心軸Ｘ２の延伸方向）についての第１の位置Ｚ１に設定されている。第１の位置Ｚ１は、例えば、斜板本体部１１２ｂの厚み方向の概ね中間位置に設定されている。

本実施形態では、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、具体的には、係合内面１１２ａ１のうちの、傾斜状態の斜板１１２の外縁部における駆動軸１１０の軸線Ｘ０方向について最もシリンダボア１０１ａに近い部位Ｐ１（図６参照、図３では左側端部）と最もシリンダボア１０１ａから遠い部位Ｐ２（図６参照、図３では右側端部）との間を結ぶ直線Ｘ３と交わる部位Ｗを避けた角度部位に形成されている。つまり、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆの凹設される前記所定角度位置は、傾斜状態の斜板本体部１１２ｂの外縁部のうち直線Ｘ３と重なる角度位置を避けた角度位置に設定されている。なお、斜板１１２の外縁部における前記Ｐ１の部位は、シリンダボア１０１ａ内で上死点に位置するピストン１２６に一対のシュー１２７，１２７を介して連結する部位（換言すると、斜板１１２の上死点位置）であり、斜板１１２の外縁部における前記Ｐ２の部位は、シリンダボア１０１ａ内で下死点に位置するピストン１２６に一対のシュー１２７，１２７を介して連結する部位（換言すると、斜板１１２の下死点位置）である。

本実施形態では、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、より具体的には、係合内面１１２ａ１のうちの、直線Ｘ３と直交する角度部位に形成されている。つまり、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆの凹設される前記所定角度位置は、直線Ｘ３と直交する角度位置に設定されている。

次に、スリーブ１３０の組み付け方法について、図１０を参照して説明する。なお、以下で説明するスリーブ１３０の組み付け方法は、本発明に係る可変容量圧縮機のスリーブの組み付け方法の一例である。

ＳＴＥＰ１では、例えば、斜板１１２の単体を用意する。

ＳＴＥＰ２では、スリーブ中心軸Ｘ１を斜板中心軸Ｘ２と直交させた状態で、スリーブ１３０を一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆに沿って係合部１１２ａ内に挿入する。

ＳＴＥＰ３では、係合部１１２ａ内に挿入したスリーブ１３０を、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１のうちの斜板１１２の厚み方向の他端面側の部位１１２ａ１１（図８及び図９参照）に当接させる。そして、係合内面１１２ａ１のうちの斜板１１２の厚み方向の他端面側の部位１１２ａ１１に当接させたスリーブ１３０のスリーブ中心軸Ｘ１が斜板中心軸Ｘ２と一致するように、スリーブ１３０を回転させることにより、ＳＴＥＰ４に示すように、スリーブ１３０を係合部１１２ａに係合させて係合部１１２ａ内に組み付ける。

本実施形態に係る可変容量圧縮機１００によれば、スリーブ１３０におけるスリーブ中心軸Ｘ１周りの外面１３３は全周に亘って連続して凸球面状に形成されているため、この外面１３３に角部（エッジ）はなく、スリーブ１３０により係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１を傷つけることを防止又は抑制することができる。また、係合内面１１２ａ１における斜板中心軸Ｘ２周りの所定角度位置に互いに対向するように凹設されると共に、それぞれ、スリーブ１３０の全長より広い溝幅を有し、斜板１１２の厚み方向の一端面から所定の溝終端位置まで斜板１１２の厚み方向に延びる一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆを含んでいる。つまり、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、斜板１１２の厚み方向に斜板１１２を貫通することなく、斜板１１２内の前記溝終端位置で止まっているため、係合内面１１２ａ１のうちの前記溝終端位置より斜板１１２の厚み方向の奥側（斜板１１２の他端面側）の部位１１２ａ１１は、斜板中心軸Ｘ２周りの全周に亘って連続する凹球面状に維持されている。このため、スリーブ１３０におけるスリーブ中心軸Ｘ１周りの全周に亘って連続した凸球面と、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１における斜板中心軸Ｘ２周りの全周に亘って連続する凹球面の部位（つまり、部位１１２ａ１１）とにより、斜板１１２の回転方向及び傾斜方向の動作を滑らかに支持することができ、ひいては、斜板１１２を安定して支持することができる。

そして、可変容量圧縮機１００によれば、前記溝終端位置は、係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に対応する斜板１１２の厚み方向についての第１の位置Ｚ１に設定されている構成とした。これにより、スリーブ１３０が組立て作業者等によりそのスリーブ中心軸Ｘ１を斜板中心軸Ｘ２と直交させた状態で一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆに沿って係合部１１２ａ内に挿入され、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１のうちの斜板１１２の厚み方向の他端面側の部位１１２ａ１１に当接されると、この当接状態のスリーブ１３０の球中心位置Ｃ０が係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に一致又は略一致することになる。したがって、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１のうちの斜板１１２の厚み方向の他端面側の部位１１２ａ１１がスリーブ１３０を係合部１１２ａに係合させるために係合部１１２ａ内で回転させるための位置を定めるストッパーとして機能し、スリーブを係合部１１２ａ内で回転させる位置が容易に定まり、ひいては、スリーブ１３０の組み付け性を向上可能な構造を提供することができる。

本実施形態に係る可変容量圧縮機１００のスリーブ１３０の組み付け方法によれば、スリーブ中心軸Ｘ１を斜板中心軸Ｘ２と直交させた状態で、スリーブ１３０を一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆに沿って係合部１１２ａ内に挿入し、係合部１１２ａ内に挿入したスリーブ１３０を、係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１のうちの斜板１１２の厚み方向の他端面側の部位１１２ａ１１に当接させるだけで、この当接状態のスリーブ１３０の球中心位置Ｃ０を係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に一致又は略一致させることができる。そして、この当接状態のスリーブ１３０のスリーブ中心軸Ｘ１が斜板中心軸Ｘ２と一致するように、スリーブ１３０を回転させるだけで、スリーブ１３０を係合部１１２ａに係合させて係合部１１２ａ内に容易に組み付けることができる。

このようにして、斜板１１２の安定支持及びスリーブ１３０の組み付け性向上を図ることが可能な構造を有する可変容量圧縮機１００、及び、スリーブ１３０を容易に組み付け可能なスリーブ１３０の組み付け方法を提供することができる。

ここで、斜板１１２を直線Ｘ３で二つの領域に二分した場合、斜板１１２の回転方向先行側の領域（つまり、圧縮工程の領域）には、ピストン１２６からの圧縮反力（つまり、ピストン１２６から離れる方向の力）が作用する。そして、斜板１１２の回転方向後行側の領域（つまり、吸引工程の領域）には、ピストン１２６側に引き付ける方向の力が作用する。そのため、一般的に、斜板１１２は直線Ｘ３周りに微小に振れ回る特性を有している。

この点、スリーブ１３０の外面１３３には角部（エッジ）がないため、斜板１１２が直線Ｘ３周りに微小に振れ回ったとしても、スリーブ１３０により係合部１１２ａの係合内面１１２ａ１を傷つけることを防止又は抑制することができる。

また、圧縮機作動時において、係合内面１１２ａ１のうちの、傾斜状態の斜板１１２の外縁部における駆動軸１１０の軸線Ｘ０方向について最もシリンダボア１０１ａに近い部位Ｐ１と最もシリンダボア１０１ａから遠い部位Ｐ２との間を結ぶ直線Ｘ３と交わる部位Ｗ（図６参照）は、ピストン１２６からの圧縮反力等の分力（直線Ｘ３方向の分力）が最も大きく作用する部位である。

この点、本実施形態では、この部位Ｗを避けた角度部位に、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆが形成されているため、係合内面１１２ａ１のうちのピストン１２６からの圧縮反力等の分力が最も大きく作用する部位には、溝部１１２ｆ形成に起因する角部（エッジ）が位置しない。したがって、係合内面１１２ａ１のうちのピストン１２６からの圧縮反力等の分力が最も大きく作用する部位に、スリーブ１３０の外面１３３の形状に倣った滑らかな凹面形状を確保することができる。その結果、斜板１１２の回転方向及び傾斜方向の動作をより滑らかに支持することができ、斜板１１２をより安定して支持することができる。

本実施形態では、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、より具体的には、係合内面１１２ａ１のうちの直線Ｘ３と直交する角度部位に形成されている。つまり、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆは、係合内面１１２ａ１のうちのピストン１２６からの圧縮反力及び引張力の分力が略作用しない部位に形成されている。これにより、溝部１１２ｆ形成に起因する角部の位置を係合内面１１２ａ１のうちのピストン１２６からの圧縮反力及び引張力の分力の比較的に小さい部位に設定することができると共に、係合内面１１２ａ１のうちの直線Ｘ３の延伸方向上下方向の領域に、凹面形状を最大限に確保することができる。その結果、斜板１１２をより確実に安定して支持することができる。

本実施形態では、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆの前記溝終端位置は、係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に対応する斜板１１２の厚み方向についての第１の位置Ｚ１に設定されている。これにより、係合内面１１２ａ１のうちの斜板１１２の厚み方向の他端面側の部位１１２ａ１１を、スリーブ１３０を回転させるための位置を定めるためのストッパーとして機能させつつ、係合内面１１２ａ１における斜板中心軸Ｘ２周りの全周に亘って連続する凹球面の部位（つまり、部位１１２ａ１１）の最大限に確保することができる。その結果、斜板１１２をさらに確実に安定して支持することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

例えば、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆの前記溝終端位置は、係合部１１２ａにおける係合内面１１２ａ１により定まる球体の球中心位置Ｃ１に対応する第１の位置Ｚ１に設定されているものとしたが、これに限らず、図１１に示すように、第１の位置Ｚ１と斜板１１２の厚み方向の他端面との間の所定の第２の位置Ｚ２に設定されていてもよい。この場合、第２の位置Ｚ２は、具体的には、斜板１１２における係合部１１２ａを含む貫通部位に、斜板１１２の最大傾斜角への傾動を許容するように抉られた凹部１１２ｅにおける球中心位置Ｃ１側の端部位置と第１の位置Ｚ１（球中心位置Ｃ１）との間に設定する。これにより、係合内面１１２ａ１のうちの凹部１１２ｅの前記端部位置と第２の位置Ｚ２との間の部位を、斜板中心軸Ｘ２周りの全周に亘って連続する凹球面状に維持することができ、この部位により、斜板１１２を確実に安定して支持することができる。

また、一対の溝部１１２ｆ，１１２ｆの係合内面１１２ａ１における形成角度位置は、斜板１１２を安定して支持可能な範囲で適宜に設定することができる。

そして、本実施形態では、いわゆる斜板式の可変容量圧縮機１００を一例として説明したが、本発明は、斜板式の可変容量圧縮機に限らず、例えば、いわゆる揺動板式の可変容量圧縮機についても適用できる。揺動板式の可変容量圧縮機の場合、斜板１１２の回転運動をピストン１２６の往復運動に変換する手段として揺動板を設ければよい。また、本発明は、電磁クラッチを装着した圧縮機や、クラッチレス圧縮機にも適用でき、また、電動モータで駆動される圧縮機にも適用できる。

１００…可変容量圧縮機
１０１…シリンダブロック（ハウジング）
１０１ａ…シリンダボア
１０２…フロントハウジング（ハウジング）
１０４…シリンダヘッド（ハウジング）
１１０…駆動軸
１１１…ロータ
１１２…斜板
１１２ａ…係合部
１１２ａ１…係合内面
１１２ｆ，１１２ｆ…一対の溝部
１２６…ピストン
１２６ａ…突出部
１２７，１２７…一対のシュー
１３０…スリーブ
１３３…外面
Ｃ１…球中心位置
Ｐ１…最もシリンダボアに近い部位
Ｐ２…最もシリンダボアから遠い部位
Ｘ０…駆動軸の軸線
Ｘ１…スリーブ中心軸
Ｘ２…斜板中心軸
Ｘ３…直線
Ｚ１…第１の位置
Ｚ２…第２の位置
Ｗ…避けた角度部位
θ…傾斜角

Claims (5)

1. ハウジングに回転自在に支持された駆動軸と、
   前記駆動軸の外周面に対して摺動自在に装着されるスリーブと、
   前記駆動軸と一体化されたロータと、
   前記駆動軸の軸線に対する傾斜角を変更可能に前記ロータに連結されると共に、前記スリーブを内部に収容して前記スリーブと係合する係合部を有し、前記スリーブにより前記傾斜角の変更方向の移動がガイドされる斜板と、
   前記ハウジングに形成されるシリンダボア内に配置され前記斜板の回転運動に伴い往復運動するピストンと、
   を含み、前記斜板の前記傾斜角の変化に応じて前記ピストンのストローク量が変化して吐出容量が変化する可変容量圧縮機であって、
   前記スリーブにおけるスリーブ中心軸周りの外面は、全周に亘って連続して凸球面状に形成され、
   前記係合部における前記スリーブとの係合内面は前記スリーブの前記外面の曲率半径に合わせた曲率半径を有する凹球面状に形成される構成とし、
   前記係合部の前記係合内面における斜板中心軸周りの所定角度位置に互いに対向するように凹設されると共に、それぞれ、前記スリーブの全長より広い溝幅を有し、前記斜板の厚み方向の一端面から所定の溝終端位置まで前記厚み方向に延びる一対の溝部を含み、
   前記溝終端位置は、前記係合部における前記係合内面により定まる球体の球中心位置に対応する前記厚み方向についての第１の位置、又は、前記第１の位置と前記斜板の前記厚み方向の他端面との間の所定の第２の位置に設定されている、可変容量圧縮機。
2. 前記一対の溝部は、前記係合内面のうちの、傾斜状態の前記斜板の外縁部における前記駆動軸の軸線方向について最も前記シリンダボアに近い部位と最も前記シリンダボアから遠い部位との間を結ぶ直線と交わる部位を避けた角度部位に形成されている、請求項１に記載の可変容量圧縮機。
3. 前記一対の溝部は、前記係合内面のうちの、前記直線と直交する角度部位に形成されている、請求項２に記載の可変容量圧縮機。
4. 前記ピストンの斜板側端部に突設される突出部と、
   前記突出部に摺動自在に収容されると共に、前記斜板の外縁部の厚み方向の両端面を摺動自在に挟持するように形成され、前記斜板と前記ピストンとの間を連結する一対のシューと、
   を更に含み、
   前記斜板の回転運動が前記一対のシューを介して前記ピストンの往復運動に変換可能に構成された、請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変容量圧縮機。
5. ハウジングに回転自在に支持された駆動軸と、
   前記駆動軸の外周面に対して摺動自在に装着されるスリーブと、
   前記駆動軸と一体化されたロータと、
   前記駆動軸の軸線に対する傾斜角を変更可能に前記ロータに連結されると共に、前記スリーブを内部に収容して前記スリーブと係合する係合部を有し、前記スリーブにより前記傾斜角の変更方向の移動がガイドされる斜板と、
   前記ハウジングに形成されるシリンダボア内に配置され前記斜板の回転運動に伴い往復運動するピストンと、
   を含み、前記斜板の前記傾斜角の変化に応じて前記ピストンのストローク量が変化して吐出容量が変化する揺動板式可変容量圧縮機のスリーブの組み付け方法であって、
   前記スリーブにおけるスリーブ中心軸周りの外面は、全周に亘って連続して凸球面状に形成され、
   前記係合部における前記スリーブとの係合内面は凹球面状に形成され、
   前記係合部の前記係合内面における斜板中心軸周りの所定角度位置に互いに対向するように凹設されると共に、それぞれ、前記スリーブの全長より広い溝幅を有し、前記斜板の厚み方向の一端面から所定の溝終端位置まで前記厚み方向に延びる一対の溝部を含み、
   前記溝終端位置は、スリーブ収容状態の前記係合部における前記スリーブの球中心位置に対応する前記厚み方向についての中心位置、又は、前記中心位置と前記斜板の前記厚み方向の他端面との間の所定位置に設定されている構成とし、
   前記スリーブ中心軸を前記斜板中心軸と直交させた状態で、前記スリーブを前記一対の溝部に沿って前記係合部内に挿入し、
   前記係合部内に挿入した前記スリーブを、前記係合部の前記係合内面のうちの前記斜板の厚み方向の他端面側の部位に当接させ、
   前記係合内面のうちの前記斜板の厚み方向の他端面側の部位に当接させた前記スリーブの前記スリーブ中心軸が前記斜板中心軸と一致するように、前記スリーブを回転させることにより、前記スリーブを前記係合部に係合させて前記係合部内に組み付ける、可変容量圧縮機のスリーブの組み付け方法。