JP2530763Y2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、車両空調用などに用い
られる可変容量又は固定容量の斜板式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変容量斜板式圧縮機（以下、単
に圧縮機という。）として、特開昭６０−１７５７８３
号公報に開示されたものが知られている。この圧縮機
は、図４に示すように、複数のボア２１ａを有するシリ
ンダブロック２ａが中央部に配置されており、その前方
端は密閉状のクランク室３１ａを形成してフロントハウ
ジング３ａにより閉塞され、その後方端は弁板４１ａを
介してリヤハウジング４ａにより閉塞されている。リヤ
ハウジング４ａには、ボア２１ａと連通する吸入室４２
ａ及び吐出室４４ａが設けられている。

【０００３】シリンダブロック２ａの中心軸孔には駆動
軸５ａが挿嵌支承されており、この駆動軸５ａにはクラ
ンク室３１ａ内に回転可能に収容された斜板６ａが揺動
自在に装着されている。この斜板６ａには、ボア２１ａ
内に嵌入されたピストン１ａがシュー７ａを介して係留
されている。シリンダブロック２ａには、クランク室３
１ａと吸入室４２ａとを連通する連通孔２３ａが設けら
れており、この連通孔２３ａには、吸入圧力との差圧に
応じて連通孔２３ａを開閉するベローズ８ａが配設され
ている。

【０００４】この圧縮機では、駆動軸５ａの駆動に伴っ
て斜板６ａが回転すると、各ピストン１ａがボア２１ａ
内で往復動し、これにより吸入室４２ａからボア２１ａ
内に吸入された冷媒ガスは圧縮された後吐出室４４ａへ
吐出される。このとき吐出室４４ａへ吐出される冷媒ガ
スの圧縮容量は、吸入圧力とベローズ８ａの設定圧力と
の差圧により連通孔２３ａが開閉してクランク室３１ａ
内の圧力が調整されることにより制御される。すなわ
ち、吸入圧力がベローズ８ａの設定圧力より高いとき
は、連通孔２３ａが開放状態となってクランク室３１ａ
の圧力が低圧化し、ピストン１ａのストローク及び斜板
６ａの傾斜角が大きくなって圧縮容量は大きくなる。逆
に、吸入圧力がベローズ８ａの設定圧力より低いとき
は、連通孔２３ａが閉塞状態となってクランク室３１ａ
の圧力が高圧化し、ピストン１ａのストローク及び斜板
６ａの傾斜角が小さくなって圧縮容量は小さくなる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記圧縮機におけるピ
ストン１ａは、斜板６ａなどの各部に掛かる慣性スラス
トやモ−メントを削減するために軽量化を図るのが好ま
しいことから、その本体部を空洞化し、シュー７に連結
される斜板側の端部が半分程、開口している。しかしな
がら上記従来の圧縮機では、ピストン質量は軽減し得る
ものの、ピストン１ａの上記斜板側の端部１００と本体
部２００との連結部３００における強度が低下し、耐久
性に不安が生じる。

【０００６】また、ピストン１の成形が容易でないとい
う問題点があった。例えば、ダイキャスト鋳造では割り
型を使わざるを得ず、またより好適な鍛造法の採用は困
難である。本考案は、上記問題点に鑑みなされたもので
あり、作製が容易でかつ強度の点でも優れた斜板式圧縮
機を提供することを解決すべき課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本考案の圧縮機は、複数のシリンダボアを有するシ
リンダブロックと、該シリンダブロックに接合されクラ
ンク室を区画形成するハウジングと、上記クランク室を
貫通し、上記シリンダブロック及びハウジングに回転自
在に支承された駆動軸と、該駆動軸に揺動可能に傾設さ
れ上記クランク室内に収容される斜板と、上記シリンダ
ボアに直動自在に挿嵌されるピストンと、該ピストン及
び上記斜板間に摺装され上記斜板の回転運動を上記ピス
トンの往復直動に変換するシュ−とを備える可変容量型
圧縮機において、上記シュ−は上記ピストンに対し上記
駆動軸の径方向へ摺動可能に保持され、かつ、上記ピス
トンの主体部には上記駆動軸の径方向へ開口する凹部が
形成されることを特徴としている。

【０００８】本考案は、固定斜板式及び可変容量斜板式
のどちらにも採用可能である。

【０００９】

【作用】斜板の両面からシュ−を介してピストンに付勢
力が伝達される。斜板が駆動軸に傾設されているので、
上記付勢力は、ピストン直動方向成分（以下、ピストン
スラストという）と、駆動軸の周方向成分（以下、サイ
ドスラストという）と、駆動軸の径方向成分（以下、ラ
ジアルスラストという）とに分解することができる。

【００１０】この考案では、シュ−がピストンに駆動軸
の径方向（以下の説明において、周方向、径方向、軸方
向という用語は駆動軸を基準としていうものとする）へ
摺動自在に案内される構造となっているので、摩擦分を
無視すればピストンにはこのラジアルスラストは作用せ
ず、したがって、ピストンのこの径方向におけるボア摺
接面積が小さくても面圧は低く維持できる。

【００１１】この事実の認識に基づいて、この考案では
ピストンの主体部の径方向へ凹部を開口しているので、
ピストンの径方向の面圧を許容範囲に維持しつつ、ピス
トンが軽量となる。

【００１２】

【考案の効果】以上説明したように、ピストンに対して
シュ−の径方向への相対摺動を保証した構造を採用し、
かつ、ピストンの主体部の径方向に面する部分を凹設し
ているので、ピストンの磨耗を防止しつつピストンの軽
量化を果たすことができる。更に、ピストンの主体部
は、駆動軸の周方向において凹部を形成されていないの
で、斜板の回転に起因するサイドスラストを有効に受承
することができる。また、鍛造法による製造が可能とな
り、生産性に優れるという見逃し難い効果をも有する。

【００１３】

【実施例】以下、本考案を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。この圧縮機は、図１に示すように、
複数のシリンダボア１０を有するシリンダブロック１の
前端は密閉状のクランク室２０を形成するべくフロント
ハウジング２により閉塞され、その後端は弁板１２を介
してリヤハウジング３により閉塞されている。リヤハウ
ジング３には、ボア１０と連通する吸入室３０及び吐出
室３１が設けられている。シリンダブロック１の中心軸
孔には駆動軸４が挿嵌支承されており、この駆動軸４に
はクランク室２０内にて回転支持体５が一体回転可能に
嵌装され、この回転支持体５のスラストはスラスト軸受
け５１を介してフロントハウジング２に受承されてい
る。

【００１４】回転支持体５から後方に突設された支持ア
ーム６に取付孔６０が貫設されており、この取付孔６０
に固着されたレース８には球体９が摺動自在に保持され
ている。球体９にはガイド孔９０が貫設されており、案
内ピン７がこのガイド孔９０には往復直動可能に挿通さ
れている。一方、回転支持体５に隣接して駆動軸４に嵌
装される筒状の回転駆動体１１にも取付孔１１ｂが貫設
されており、この取付孔１１ｂに上記案内ピン７が圧入
されている。

【００１５】また駆動軸４には、ばね２２、スリーブ１
３、ばね２４が順番に嵌装されており、スリーブ１３は
スラストばね２２、２４に互いに逆方向に付勢されて駆
動軸４に沿って摺動可能となっている。スリーブ１３の
外面には軸直角方向かつ逆向きに軸ピン１４が突設され
ており、この軸ピン１４は回転駆動体１１の図示しない
取付孔に嵌入されている。

【００１６】こうして回転駆動体１１は、駆動軸４から
回転支持体５、レース８、球体９、案内ピン７を介して
トルクを伝達されるとともに、レース８、球体９、案内
ピン７、スリーブ１３を介して軸ピン１４を中心として
前後揺動可能となっている。回転駆動体１１の後端には
斜板１５が締付リング１６により固着され、斜板１５は
後述するように、内シュー１７、外シュ−１８を介して
ピストン１９の斜板側端部１９ａに係合している。

【００１７】詳説すれば、各シリンダボア１０内に往復
直動可能に収納されるピストン１９は、斜板１５の係合
部である斜板側端部１９ａとこの斜板側端部１９ａから
進動方向に延びる主体部１９ｂからなり、ピストン１９
の背面１９ｋが上記両者の境界線となっている。ピスト
ン１９の斜板側端部１９ａには、シュ−収容のための凹
部１９ｃが凹設されており、この凹部１９ｃの互いに対
面しつつ径方向に延在する一対の内側面には、外シュー
１８、１８を径方向摺動自在かつ周方向摺動不能に案内
する案内溝１９ｄが凹設されている。そして、外シュー
１８、１８の斜板側表面には内シュー１７係合用の溝が
凹設されている。

【００１８】一方、斜板１５の外周端近傍両面にはリン
グ状の支持レール１５ｃ、１５ｃが突設形成されてお
り、斜板１５の両面にそれぞれ摺接する内シュー１７、
１７には上記支持レール１５ｃ、１５ｃに摺動自在に嵌
合する溝が穿設されている。この内シュー１７、１７は
かまぼこ形状を有していて、その斜板１５と摺接しない
円柱面は駆動軸４を中心とする円の接線方向に延びてい
る。内シュー１７、１７の上記円柱面は外シュー１８、
１８の上記溝に摺直動可能に当接しており、外シュー１
８、１８は案内溝１９ｄに径方向に摺動自在に案内され
つつ、内シュー１７、１７の上記円柱面に摺回動可能に
当接している。

【００１９】更に、リヤハウジング３には、クランク室
２ａの圧力を調整する制御弁２１、２１が装備されてい
る。この圧縮機の最も特徴的な構成として、ピストン１
９の本体部１９ｂには、その直動方向中央部分に駆動軸
の径方向両側に凹部１９ｅ、１９ｅが鍛造により形成さ
れている。図２にピストン１９の主体部１９ｂの軸方向
拡大縦断面図（Ａ−Ａ線矢視）を示し、図３にピストン
１９のＣ方向（図１参照）矢視の平面図を示す。

【００２０】凹部１９ｅ、１９ｅの形成に伴い、ピスト
ン１９の主体部１９ｂの直動方向すなわち本考案でいう
軸方向の中央部分では、ピストン１９は、板部１９ｆ
と、この板部１９ｆの両端からそれぞれ直角に延びる端
部１９ｇ、１９ｇとから構成されており、端部１９ｇの
外周面１９ｈがシリンダボア１０に摺接している。この
圧縮機においても、前記従来の圧縮機と同様に、駆動軸
４の駆動に伴って斜板１５が回転すると、各ピストン１
９がシリンダボア１０内を進退し、これにより吸入室３
０からボア１０内に冷媒ガスが吸入され、冷媒ガスは圧
縮された後吐出室３１へ吐出される。このとき吐出室３
１へ吐出される冷媒ガスの圧縮容量は、制御弁２１によ
るクランク室２０内の圧力調整により制御される。

【００２１】すなわち、例えば制御弁２１がクランク室
２０の圧力を低下させれば、ピストン１９に作用する背
圧が下がって斜板１５の傾角が大きくなる。つまり、球
体９がレース８と摺動することにより案内ピン７を倒立
方向へ揺動させ、回転駆動体１１が軸ピン１４を中心に
図１の時計回転方向に揺動するとともにスリーブ１３が
バネ１８に抗して前進する。その結果、斜板１５の傾角
が大きくなり、ピストン１９のストロークが伸長されて
圧縮容量は大きくなる。

【００２２】逆に、制御弁２１がクランク室２０の圧力
を高くすれば、ピストン１９に作用する背圧が上がるこ
とにより、斜板１５の傾斜角が小さくなる。つまり、球
体９がレース８と摺動することにより案内ピン７を直立
方向へ揺動させ、回転駆動体１１が軸ピン１４を中心に
反時計回転方向へ揺動するとともにスリーブ１３がバネ
２４に抗して後退する。このため、斜板１５の傾角が小
さくなり、ピストン１９のストロークが短縮されて圧縮
容量は小さくなる。

【００２３】この実施例において、特に重要なことは、
斜板１５の回転に伴い外シュー１８、１８がピストン１
９の斜板側端部１９ａに対して径方向（駆動軸４の）に
摺動自在となっているので、ピストン１９には外シュー
１８、１８との摺接面から径方向へのいわゆるラジアル
スラストを受けることがなく、そのために、ピストン１
９の本体部１９ｂに上記した凹部１９ｅを穿設しても、
面圧が増加して以上摩耗や焼付きが生じることなく、ピ
ストン１９の軽量化が達成できる点にある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る圧縮機の側面図である、

【図２】ピストンの本体部のＡ−Ａ線矢視拡大縦断面
図、

【図３】ピストンのＣ方向矢視の平面図、

【図４】従来の可変容量斜板式圧縮機の断面図、

【符号の説明】

１９…ピストン １９ａ…斜板側端部、１９ｂ…本体
部、１９ｄ…案内溝、１８…外シュー、１７…内シュ
ー、１９ｅ…凹部、１５…斜板、１、２、３…ハウジン
グ、２ａ…クランク室、３ａ、…吸入室、３ｂ…吐出
室、１０…シリンダボア ４…駆動軸、５…回転支持体、１３…スリーブ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のシリンダボアを有するシリンダブロ
   ックと、該シリンダブロックに接合されクランク室を区
   画形成するハウジングと、上記クランク室を貫通し、上
   記シリンダブロック及びハウジングに回転自在に支承さ
   れた駆動軸と、該駆動軸に傾設され上記クランク室内に
   収容される斜板と、上記シリンダボアに直動自在に挿嵌
   されるピストンと、該ピストン及び上記斜板間に摺装さ
   れ上記斜板の回転運動を上記ピストンの往復直動に変換
   するシュ−とを備える斜板式圧縮機において、上記シュ
   −は上記ピストンに対し上記駆動軸の径方向へ摺動可能
   に保持され、かつ、上記ピストンの主体部には上記駆動
   軸の径方向へ開口する凹部が形成されることを特徴とし
   ている。