JP3111684B2 - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

容量可変型斜板式圧縮機

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JP3111684B2 JP04247790A JP24779092A JP3111684B2 JP 3111684 B2 JP3111684 B2 JP 3111684B2 JP 04247790 A JP04247790 A JP 04247790A JP 24779092 A JP24779092 A JP 24779092A JP 3111684 B2 JP3111684 B2 JP 3111684B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両空調装置等に用い
られる容量可変型斜板式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の容量可変型斜板式圧縮機(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、複数のシリンダボアを有するシリンダブロックがセ
ンターハウジング内で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を形成してフロントハウジン
グにより閉塞され、その後方端は弁板を介してリヤハウ
ジングにより閉塞されている。リヤハウジングには、シ
リンダボアと連通する吸入室及び吐出室が設けられてい
る。そして、シリンダブロックの中心軸孔には駆動軸が
挿嵌支承されており、この駆動軸にはクランク室内に回
転支持体が同期回転可能に支持されるとともに、スリー
ブが軸方向に摺動可能に嵌挿されている。上記回転支持
体にはヒンジ機構を介して斜板が連結され、この斜板は
上記スリーブと球帯内面によって摺接することにより駆
動軸に支承されている。こうして斜板は、ヒンジ機構及
びスリーブを介して駆動軸と同期回転及び傾斜角変位可
能になされている。また、斜板には、各シリンダボア内
に嵌入された単頭形のピストンが一対のシューを介して
係留されている。そして、シリンダブロックには、クラ
ンク室と吸入室とを連通し、クランク室の圧力を制御す
る制御弁によって開閉される連通孔が設けられている。
【0003】この圧縮機では、駆動軸の駆動に伴って斜
板が回転すると、斜板の傾斜角に応じた揺動運動がシュ
ーを介してピストンの往復動に変換されるので、ピスト
ンがシリンダボア内で往復動する。これにより、吸入室
からシリンダボア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へ吐出される。そして、吐出室へ吐
出される冷媒ガスの圧縮容量は、制御弁によるクランク
室内の圧力調整により制御される。すなわち、制御弁が
連通孔を開放することによりクランク室を吸入室と連通
させれば、ピストンに作用する背圧が下がることによ
り、ヒンジ機構及びスリーブの作動により斜板の傾斜角
が大きくなる。これにより、ピストンのストロークが伸
長されて圧縮容量は大きくなる。
【0004】逆に、制御弁が連通孔を閉鎖することによ
りブローバイガスでクランク室の圧力が高くなれば、ピ
ストンに作用する背圧が上がることにより、斜板の傾斜
角が小さくなる。これにより、ピストンのストロークが
短縮されて圧縮容量は小さくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧縮機
において、斜板の最大傾角は、斜板の背面に形成された
傾設面が回転支持体の内端面に形成された制止面に衝接
することにより限定される。そして、圧縮機の運転中に
は、ピストンを介してボア内圧力が斜板に作用するわけ
だが、このボア内圧力は吐出側のピストンと吸入側のピ
ストンとで異なり、特に最大容量運転時にはこのボア内
圧力のアンバランスが大きくなる。このため、斜板と回
転支持体との衝接部には、上記ボア内圧力のアンバラン
スによる不均一な力が作用し、偏摩耗を生じる。また上
記衝接部は、斜板と回転支持体との衝接が繰り返される
ことによっても摩耗する。
【0006】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、斜板の最大傾角を限定する斜板と回転支持体との
衝接部における摩耗を抑制して、耐久性の向上を図るこ
とを解決すべき技術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本発
明は、シリンダブロックにシリンダボアが区画形成され
るとともに、該各シリンダボアにはそれぞれ単頭形のピ
ストンが往復動可能に収容され、クランク室を区画形成
するように前記シリンダブロックの一端面にハウジング
が接合され、該クランク室に収容された駆動軸には回転
支持体が同期回転可能に支持され、該回転支持体との間
にヒンジ機構を介しかつ前記駆動軸との間にスリーブを
介して斜板が傾角変位可能に枢支され、該斜板と前記ピ
ストンとの間には前記斜板の揺動運動を各該ピストンの
往復動に変換する連結機構が介装され、前記クランク室
内の圧力により前記斜板の傾角を制御して圧縮容量を変
化するように構成した容量可変型斜板式圧縮機におい
て、前記回転支持体には斜板と衝接してその最大傾角を
限定する制止面が形成されるとともに、自らの回転運動
によりクランク室内の封入油を掬い込みつつ該制止面に
案内する導油路が穿設するという新規な構成を採用して
いる。
【0008】
【作用】本発明の圧縮機では、クランク室内の圧力と吸
入圧力との差圧に基づいて斜板の傾角が変化し、この斜
板の最大傾角は斜板が回転支持体に形成された制止面に
衝接することにより限定される。この衝接部において
は、前述したようにピストンからのボア内圧力のアンバ
ランスによる不均一な力が作用したり、斜板と回転支持
体との衝接が繰り返し行われることにより摩耗しやす
い。しかし本発明では、回転支持体に穿設された導油路
により、回転支持体の回転に伴って、クランク室内の封
入油が掬い込まれ、回転支持体の制止面に導かれる。こ
のため、斜板と回転支持体との衝接部は、油により潤滑
され、摩耗が抑制される。
【0009】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図1〜図
3に基づいて説明する。図において、圧縮機の主体をな
すシリンダブロック1の前端にはフロントハウジング2
が結合され、後端にはリアハウジング3が弁体4を介し
て結合されている。シリンダブロック1とフロントハウ
ジング2とによって形成されるクランク室5には、図示
しないエンジンに連動連結された駆動軸6が収納され、
該駆動軸6は軸受7、8によって回転可能に支承されて
いる。シリンダブロック1には駆動軸6を囲んで平行状
に配置された複数個のシリンダボア9が穿設されてお
り、各シリンダボア9にはそれぞれ単頭形のピストン1
0が嵌挿されている。
【0010】クランク室5内の駆動軸6上には、該駆動
軸6と同期回転可能に回転支持体11が固着され、さら
に球帯状の軸受面をもつスリーブ12が回転及びスライ
ド可能に嵌装されている。回転支持体11は、図2の正
面図及び図3の底面図にも示すように、駆動軸6に嵌合
固着される中心孔11aと、中心孔11aの下方(図1
及び図2の下方)部からリア側に大きく突出する矩形状
突部30と、矩形状突部30の両側(図2の左右両側)
からリア側に小さく突出する一対の段部31、32と、
中心孔11aの上方(図1及び図2の上方)の外周縁部
からリア側に突出するアーム16とを有している。また
矩形状突部30の先端面は、略台形状の制止面30aと
されている。なお図2はリア側から見た正面図であり、
回転支持体11は図2において反時計回りに回転する。
そして、図2の右側の段部32には、回転支持体11の
外周縁部に位置する上端面から中心方向に向かって弧状
に延在し、段部32が突出した分の深さを有する導油溝
33aが穿設されている。すなわち、この導油溝33a
は、回転支持体11の回転に向かって開口している。ま
た、回転支持体11の矩形状突部30には、その右側面
(図2の右側)の底部から上記制止面30aの略中央に
向かって直線状に延在して該制止面30aに開口し、か
つ、導油溝33aに通じる導油孔33bが穿設されてい
る。さらに、矩形状突部30の制止面30aにも、上記
導油孔33bの開口部から左端(図2の左側)に向かっ
て直線状に延在する導油細溝33cが穿設されている。
なお、上記導油溝33a、導油孔33b及び導油細溝3
3cで導油路を構成する。
【0011】駆動軸6の段差部とスリーブ12との間に
は対抗ばね13が介装されてスリーブ12をリア方向へ
付勢しており、該スリーブ12上には、上記球帯状の軸
受面と嵌合する球帯内面を備えた斜板14が傾動可能に
枢支されている。なお、図1に示す対抗ばね13の最収
縮状態においては、該斜板14の下部背面に形成された
傾設面14aが回転支持体11の矩形状突部30の内端
面に形成された上記制止面30aに衝接し、斜板14の
最大傾角が限定されている。そして該斜板14の外周部
に形成されたディスク面には連結機構を構成する半球状
のシュ−15、15を介して上記ピストン10が係留さ
れている。
【0012】一方、回転支持体11の外周縁部に突出さ
れた上記アーム16の先端部には軸直角方向に支軸17
が回動可能に挿入されている。そして該支軸17には上
記アーム16を挟んで径方向に貫通するガイドピン1
8、18の基端が固着され、延在する両ガイドピン18
の先端部分は上記斜板14の前面側に形成された連節部
19にスライド可能に挿通されている。なお、上記アー
ム16、支軸17、ガイドピン18及び連節部19によ
りヒンジ機構Kが構成される。
【0013】上記リアハウジング3内は、隔壁によって
吸入室20及び吐出室21に区画され、弁板4には各シ
リンダボア9に対応して吸入口22及び吐出口23が開
口形成されており、各吸入口22及び吐出口23は図示
しない吸入弁及び吐出弁24により、それぞれピストン
10の往復動に応じて開閉され、また、該リアハウジン
グ3内には、クランク室5の圧力を調整する制御弁が装
備されているが、その詳しい図示、説明は省略する。
【0014】以上のように構成された圧縮機において、
駆動軸6の駆動に伴って斜板14が回転すると、斜板1
4の傾斜角に応じた揺動運動がシュー15、15を介し
て各ピストン10の往復動に変換され、これにより吸入
室22からシリンダボア9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24へ吐出される。この
とき、吐出室24へ吐出される冷媒ガスの圧縮容量は、
図示しない制御弁によるクランク室5内の圧力調整によ
り制御される。
【0015】すなわち、例えば制御弁の圧力調整でクラ
ンク室5の圧力が低下すれば、ピストン10に作用する
背圧が下がることにより、斜板14の傾角が大きくな
る。つまり、スリーブ12が対抗バネ13に抗して前進
して斜板14がスリーブ12の軸受面に沿って俯伏方向
に回動するとともに、ヒンジ機構Kの連節部19は支軸
17の回転を伴うスライドピン18を挿入する方向に変
動し、斜板14の傾角が大きくなる。これにより、ピス
トン10のストロークが伸長されて圧縮容量は大きくな
る。
【0016】逆に、制御弁の圧力調整でクランク室5の
圧力が高くなれば、ピストン10に作用する背圧が上が
ることにより、斜板14の傾角が小さくなる。つまり、
スリーブ12が対抗バネ13の付勢力により後退して斜
板14がスリーブ12の軸受面に沿って仰立方向に回動
するとともに、ヒンジ機構Kの連節部19は支軸17の
回転を伴うスライドピン18を離脱する方向に変動し、
斜板14の傾角が小さくなる。これにより、ピストン1
0のストロークが短縮されて圧縮容量は小さくなる。
【0017】ここで、本実施例の圧縮機では、斜板14
の最大傾角は、斜板14の傾設面14aが回転支持体1
1の矩形状突部30の制止面30aに衝接することによ
り限定される。そして、回転支持体11の回転に伴っ
て、クランク室5内の封入油が一方の段部32に穿設さ
れ回転に向かって開口する導油溝33aに掬い込まれ、
この油は導油溝33a、導油孔33b及び導油細溝33
cを介して制止面30aに供給される。このため、斜板
14と回転支持体11との衝接部は、油により潤滑され
て、摩耗が抑制される。なお、上記導油細溝33cが、
制止面30aの図2の左側に延在されているのは、制止
面30aの図2の左側の部分が圧縮行程にあるピストン
10からのボア内圧力を受けて、摩耗し易い部分である
からである。このように本実施例では、ピストンからの
ボア内圧力のアンバランスによる不均一な力が作用した
り、斜板と回転支持体とが繰り返し衝接したりすること
によって生ずる衝接部の摩耗を抑制することができ、回
転支持体11や斜板14の耐久性の向上を図れる。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧縮機で
は、回転支持体の回転に伴ってクランク室内の封入油を
掬い込み、この掬い込んだ油を回転支持体と斜板との衝
接部に案内する導油路が回転支持体に穿設されているた
め、上記衝接部の潤滑性を油により高めて摩耗を抑制す
ることができる。したがって、斜板及び回転支持体の耐
久性の向上を図ることができる。また、ピストンからの
ボア内圧力のアンバランスによる不均一な力が作用する
ことによって上記衝接部が偏摩耗することも抑制される
ので、これに起因する容量制御の阻害を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の圧縮機の縦断面図である。
【図2】実施例の圧縮機に係り、回転支持体の正面図で
ある。
【図3】実施例の圧縮機に係り、回転支持体の底面図で
ある。
【符号の説明】
1…シリンダブロック 2…フロントハウジング
3…リアハウジング 5…クランク室 6…駆動軸
9…シリンダボア 10…ピストン 11…回転支持体
12…スリーブ 14…斜板 15…シュー(連結機構)
K…ヒンジ機構 14a…傾設面 30a…制止面
33a…導油溝 33b…導油孔 33c…導油細溝
フロントページの続き (72)発明者 園部 正法 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 27/08 F04B 27/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダブロックにシリンダボアが区画形
    成されるとともに、該各シリンダボアにはそれぞれ単頭
    形のピストンが往復動可能に収容され、クランク室を区
    画形成するように前記シリンダブロックの一端面にハウ
    ジングが接合され、該クランク室に収容された駆動軸に
    は回転支持体が同期回転可能に支持され、該回転支持体
    との間にヒンジ機構を介しかつ前記駆動軸との間にスリ
    ーブを介して斜板が傾角変位可能に枢支され、該斜板と
    前記ピストンとの間には前記斜板の揺動運動を各該ピス
    トンの往復動に変換する連結機構が介装され、前記クラ
    ンク室内の圧力により前記斜板の傾角を制御して圧縮容
    量を変化するように構成した容量可変型斜板式圧縮機に
    おいて、 前記回転支持体には斜板と衝接してその最大傾角を限定
    する制止面が形成されるとともに、自らの回転運動によ
    りクランク室内の封入油を掬い込みつつ該制止面に案内
    する導油路が穿設されていることを特徴とする容量可変
    型斜板式圧縮機。
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JP3880160B2 (ja) * 1997-10-21 2007-02-14 カルソニックカンセイ株式会社 斜板式可変容量圧縮機
JP3860311B2 (ja) * 1997-10-21 2006-12-20 カルソニックカンセイ株式会社 斜板式圧縮機
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