JP5949805B2 - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

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、ハウジングに吸入室、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。

この圧縮機では、制御機構が吐出室内の冷媒の圧力によって制御圧室内の圧力を上昇させ、リンク機構を通じて斜板の傾斜角度を増大させる。この際、斜板が制御圧室内の圧力によってリンク機構を押圧し、リンク機構における駆動軸心方向の軸長を最短とすれば、それ以上は傾斜角度を増大させることが不可能となる。つまり、この圧縮機では、斜板がリンク機構を押圧することにより、傾斜角度の最大値を規制する。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を最大まで増大させることが可能である。

特開平５−１７２０５２号公報

ところで、アクチュエータによって斜板の傾斜角度を変更する上記のような圧縮機では、斜板の傾斜角度を最大値にするために必要な制御圧室内の圧力である必要制御圧力が予め設定されている。この必要制御圧力は、吐出室内の冷媒の圧力である吐出冷媒圧力を制御圧室に導く圧縮機においては、吐出冷媒圧力の上限値よりも低く設定される。

ここで、上記従来の圧縮機では、斜板がリンク機構を押圧することにより、傾斜角度の最大値を規制しているため、必要制御圧力を超えた圧力が斜板及びリンク機構に作用する。このため、この圧縮機では、この圧力に耐え得るように斜板やリンク機構の強度を確保する必要を生じ、斜板室の大型化、ひいては圧縮機の大型化が不可避となる。

また、上記従来の圧縮機では、複数の部品が駆動軸心方向に組付けられたリンク機構によって傾斜角度の最大値を規制していることから、斜板やリンク機構の駆動軸心方向の公差等により、傾斜角度の最大値にバラツキが生じ易い。このため、この圧縮機では個体毎の品質の維持が難しい。

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、アクチュエータによって斜板の傾斜角度を変更する圧縮機において、小型化を実現しつつ、個体毎の品質の安定性に優れた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、
前記吸入室と前記斜板室とは連通し、
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、前記斜板と連結する連結部が設けられると共に、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、前記吐出室内から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を有し、
前記駆動軸と同期回転すると共に、前記移動体と当接することにより、前記傾斜角度の最大値を規制する最大傾角規制部材が前記駆動軸上に設けられていることを特徴とする。

本発明の圧縮機においても、必要制御圧力が吐出冷媒圧力の上限値よりも低く設定される。そして、この圧縮機では、吐出室から冷媒を制御圧室に導入することによって、アクチュエータの移動体が移動する。これにより、この圧縮機では、斜板の傾斜角度の変更を行う。そして、この圧縮機では、移動体が最大傾角規制部材と当接することによって斜板の傾斜角度の最大値を規制する。つまり、この圧縮機では、連結部を通じて移動体と斜板とが連結しているものの、傾斜角度の最大値を規制するに当たって、斜板が制御圧室内の圧力によってリンク機構を押圧することがない。このため、この圧縮機では、必要制御圧力を超えた圧力が斜板及びリンク機構に作用せず、斜板やリンク機構の強度を必要以上に確保しなくても良い。このため、この圧縮機では、斜板室を大型化する必要がない。

また、この圧縮機では、リンク機構によって傾斜角度の最大値を規制しておらず、移動体と最大傾角規制部材とが当接して傾斜角度の最大値を規制している。このため、斜板やリンク機構が駆動軸心方向で公差等を有していても、その公差等によっては傾斜角度の最大値にバラツキが生じない。

なお、最大傾角規制部材は駆動軸と同期回転するため、移動体が最大傾角規制部材と当接した場合でも、移動体、更には斜板の回転が最大傾角規制部材によって制限されることはない。

したがって、本発明の圧縮機は、アクチュエータによって斜板の傾斜角度を変更する圧縮機において、小型化を実現しつつ、個体毎の品質の安定性に優れている。

本発明の圧縮機において、最大傾角規制部材は、必要制御圧力を超えた圧力に耐え得る強度を有し、かつ、駆動軸と同期回転可能であれば、種々の部材を採用することが可能である。また、移動体には、例えば、最大傾角規制部材と当接するための専用の突出部等が形成されていても良い。

本発明の圧縮機において、駆動軸は、駆動軸本体と、駆動軸本体に圧入されて斜板室内に位置するキャップとを有し得る。キャップが最大傾角規制部材であることが好ましい。この場合、本体部がキャップと当接することにより、傾斜角度の最大値を規制することが可能となる。また、キャップを最大傾角規制部材とすることにより、キャップの形状の他、駆動軸本体に圧入された際のキャップの位置によって、本体部がキャップと当接する位置を調整することが可能となる。このため、この圧縮機では、傾斜角度の最大値を好適に規制することが可能となる。

また、本発明の圧縮機は、駆動軸に嵌合されて斜板室内に位置するサークリップを有し得る。サークリップが最大傾角規制部材であることも好ましい。この場合にも、サークリップが駆動軸に嵌合される位置によって、本体部がサークリップと当接する位置を調整することが可能となる。このため、この圧縮機においても、傾斜角度の最大値を好適に規制することが可能となる。

本発明の圧縮機は、アクチュエータによって斜板の傾斜角度を変更する圧縮機において、小型化を実現しつつ、個体毎の品質の安定性に優れている。

実施例１の圧縮機における最大容量時の断面図である。 実施例１の圧縮機に係り、制御機構を示す模式図である。 実施例１の圧縮機に係り、移動体を示す後方からの斜視図である。 実施例１の圧縮機における最小容量時の断面図である。 実施例２の圧縮機に係り、最大容量時を示す要部拡大断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。実施例１、２の圧縮機は容量可変型両頭斜板式圧縮機である。これらの圧縮機は、いずれも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、一対のシュー１１ａ、１１ｂと、アクチュエータ１３と、図２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１７と、圧縮機の後方に位置するリヤハウジング１９と、フロントハウジング１７とリヤハウジング１９との間に位置する第１、２シリンダブロック２１、２３と、第１、２弁形成プレート３９、４１とを有している。

フロントハウジング１７には、前方に向かって突出するボス１７ａが形成されている。このボス１７ａ内には軸封装置２５が設けられている。また、フロントハウジング１７内には、第１吸入室２７ａ及び第１吐出室２９ａが形成されている。第１吸入室２７ａはフロントハウジング１７の内周側に位置している。第１吐出室２９ａは環状に形成されており、フロントハウジング１７において、第１吸入室２７ａの外周側に位置している。

さらに、フロントハウジング１７には、第１フロント側連通路１８ａが形成されている。この第１フロント側連通路１８ａは、前端側が第１吐出室２９ａに連通しており、後端側がフロントハウジング１７の後端に開いている。

リヤハウジング１９には、上記の制御機構１５が設けられている。また、リヤハウジング１９には、第２吸入室２７ｂ、第２吐出室２９ｂ及び圧力調整室３１が形成されている。圧力調整室３１はリヤハウジング１９の中心部分に位置している。第２吸入室２７ｂは環状に形成されており、リヤハウジング１９において、圧力調整室３１の外周側に位置している。第２吐出室２９ｂも環状に形成されており、リヤハウジング１９において、第２吸入室２７ｂの外周側に位置している。

さらに、リヤハウジング１９には、第１リヤ側連通路２０ａが形成されている。この第１リヤ側連通路２０ａは、後端側が第２吐出室２９ｂに連通しており、前端側がリヤハウジング１９の前端に開いている。

第１シリンダブロック２１と第２シリンダブロック２３との間には、斜板室３３が形成されている。この斜板室３３は、ハウジング１における前後方向の略中央に位置している。

第１シリンダブロック２１には、複数個の第１シリンダボア２１ａが周方向に等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。また、第１シリンダブロック２１には、駆動軸３を挿通させる第１軸孔２１ｂが形成されている。この第１軸孔２１ｂ内には、第１滑り軸受２２ａが設けられている。なお、第１滑り軸受２２ａに換えて、転がり軸受を設けても良い。

さらに、第１シリンダブロック２１には、第１軸孔２１ｂと連通して第１軸孔２１ｂと同軸をなす第１凹部２１ｃが形成されている。第１凹部２１ｃは斜板室３３と連通しており、斜板室３３の一部となっている。第１凹部２１ｃは、前端に向かって段状に縮径する形状とされている。第１凹部２１ｃの前端には、第１スラスト軸受３５ａが設けられている。さらに、第１シリンダブロック２１には、斜板室３３と第１吸入室２７ａとを連通する第１連絡路３７ａが形成されている。また、第１シリンダブロック２１には、後述する各第１吸入リード弁３９１ａの最大開度を規制する第１リテーナ溝２１ｅが凹設されている。

さらに、第１シリンダブロック２１には、第２フロント側連通路１８ｂが形成されている。この第２フロント側連通路１８ｂは、前端が第１シリンダブロック２１の前端側に開いており、後端が第１シリンダブロック２１の後端側に開いている。

第２シリンダブロック２３にも、第１シリンダブロック２１と同様、複数個の第２シリンダボア２３ａが形成されている。各第２シリンダボア２３ａは、各第１シリンダボア２１ａと前後で対になっている。各第１シリンダボア２１ａと各第２シリンダボア２３ａとは同径に形成されている。

また、第２シリンダブロック２３には、駆動軸３を挿通させる第２軸孔２３ｂが形成されている。第２軸孔２３ｂは後端側で圧力調整室３１と連通している。また、この第２軸孔２３内には、第２滑り軸受２２ｂが設けられている。なお、第２滑り軸受２２ｂに換えて、転がり軸受を設けても良い。

また、第２シリンダブロック２３には、第２軸孔２３ｂと連通して第２軸孔２３ｂと同軸をなす第２凹部２３ｃが形成されている。第２凹部２３ｃも斜板室３３と連通しており、斜板室３３の一部となっている。これにより、第２軸孔２３ｂは前端側で斜板室３３と連通している。第２凹部２３ｃは、後端に向かって段状に縮径する形状とされている。第２凹部２３ｃの後端には、第２スラスト軸受３５ｂが設けられている。さらに、第２シリンダブロック２３には、斜板室３３と第２吸入室２７ｂとを連通する第２連絡路３７ｂが形成されている。また、第２シリンダブロック２３には、後述する各第２吸入リード弁４１１ａの最大開度を規制する第２リテーナ溝２３ｅが凹設されている。

第２シリンダブロック２３には、吐出ポート２３０と、合流吐出室２３１と、第３フロント側連通路１８ｃと、第２リヤ側連通路２０ｂと、吸入ポート３３０とが形成されている。吐出ポート２３０と合流吐出室２３１とは、互いに連通している。この合流吐出室２３１は、吐出ポート２３０を介して管路を構成する図示しない凝縮器と接続している。

第３フロント側連通路１８ｃは、前端側が第２シリンダブロック２３の前端に開いており、後端側が合流吐出室２３１に連通している。この第３フロント側連通路１８ｃは、第１シリンダブロック２１と第２シリンダブロック２３とが接合することで、第２フロント側連通路１８ｂの後端側と連通する。

第２リヤ側連通路２０ｂは、前端側が合流吐出室２３１に連通しており、後端側が第２シリンダブロック２３の後端に開いている。

吸入ポート３３０は、第２シリンダブロック２３に形成されている。この吸入ポート３３０を介して斜板室３３は、管路を構成する図示しない蒸発器と接続している。

第１弁形成プレート３９は、フロントハウジング１７と第１シリンダブロック２１との間に設けられている。また、第２弁形成プレート４１は、リヤハウジング１９と第２シリンダブロック２３との間に設けられている。

第１弁形成プレート３９は、第１バルブプレート３９０と、第１吸入弁プレート３９１と、第１吐出弁プレート３９２と、第１リテーナプレート３９３とを有している。第１バルブプレート３９０、第１吐出弁プレート３９２及び第１リテーナプレート３９３には、第１シリンダボア２１ａと同数の第１吸入孔３９０ａが形成されている。また、第１バルブプレート３９０及び第１吸入弁プレート３９１には、第１シリンダボア２１ａと同数の第１吐出孔３９０ｂが形成されている。さらに、第１バルブプレート３９０、第１吸入弁プレート３９１、第１吐出弁プレート３９２及び第１リテーナプレート３９３には、第１吸入連通孔３９０ｃが形成されている。また、第１バルブプレート３９０及び第１吸入弁プレート３９１には、第１吐出連通孔３９０ｄが形成されている。

各第１シリンダボア２１ａは、各第１吸入孔３９０ａを通じて第１吸入室２７ａと連通する。また、各第１シリンダボア２１ａは、各第１吐出孔３９０ｂを通じて第１吐出室２９ａと連通する。第１吸入連通孔３９０ｃを通じて、第１吸入室２７ａと第１連絡路３７ａとが連通している。第１吐出連通孔３９０ｄを通じて、第１フロント側連通路１８ａと第２フロント側連通路１８ｂとが連通している。

第１吸入弁プレート３９１は、第１バルブプレート３９０の後面に設けられている。この第１吸入弁プレート３９１には、弾性変形により各第１吸入孔３９０ａを開閉可能な第１吸入リード弁３９１ａが複数形成されている。また、第１吐出弁プレート３９２は、第１バルブプレート３９０の前面に設けられている。この第１吐出弁プレート３９２には、弾性変形により各第１吐出孔３９０ｂを開閉可能な第１吐出リード弁３９２ａが複数形成されている。第１リテーナプレート３９３は、第１吐出弁プレート３９２の前面に設けられている。この第１リテーナプレート３９３は、各第１吐出リード弁３９２ａの最大開度を規制する。

第２弁形成プレート４１は、第２バルブプレート４１０と、第２吸入弁プレート４１１と、第２吐出弁プレート４１２と、第２リテーナプレート４１３とを有している。第２バルブプレート４１０、第２吐出弁プレート４１２及び第２リテーナプレート４１３には、第２シリンダボア２３ａと同数の第２吸入孔４１０ａが形成されている。また、第２バルブプレート４１０及び第２吸入弁プレート４１１には、第２シリンダボア２３ａと同数の第２吐出孔４１０ｂが形成されている。さらに、第２バルブプレート４１０、第２吸入弁プレート４１１、第２吐出弁プレート４１２及び第２リテーナプレート４１３には、第２吸入連通孔４１０ｃが形成されている。また、第２バルブプレート４１０及び第２吸入弁プレート４１１には、第２吐出連通孔４１０ｄが形成されている。

各第２シリンダボア２３ａは、各第２吸入孔４１０ａを通じて第２吸入室２７ｂと連通している。また、各第２シリンダボア２３ａは、各第２吐出孔４１０ｂを通じて第２吐出室２９ｂと連通している。第２吸入連通孔４１０ｃを通じて、第２吸入室２７ｂと第２連絡路３７ｂとが連通している。第２吐出連通孔４１０ｄを通じて、第１リヤ側連通路２０ａと第２リヤ側連通路２０ｂとが連通している。

第２吸入弁プレート４１１は、第２バルブプレート４１０の前面に設けられている。この第２吸入弁プレート４１１には、弾性変形により各第２吸入孔４１０ａを開閉可能な第２吸入リード弁４１１ａが複数形成されている。また、第２吐出弁プレート４１２は、第２バルブプレート４１０の後面に設けられている。この第２吐出弁プレート４１２には、弾性変形により各第２吐出孔４１０ｂを開閉可能な第２吐出リード弁４１２ａが複数形成されている。第２リテーナプレート４１３は、第２吐出弁プレート４１２の後面に設けられている。この第２リテーナプレート４１３は、各第２吐出リード弁４１２ａの最大開度を規制する。

この圧縮機では、第１フロント側連通路１８ａ、第１吐出連通孔３９０ｄ、第２フロント側連通路１８ｂ及び第３フロント側連通路１８ｃによって、第１吐出連通路１８が形成されている。また、第１リヤ側連通路２０ａ、第２吐出連通孔４１０ｄ及び第２リヤ側連通路２０ｂによって、第２吐出連通路２０が形成されている。

また、この圧縮機では、第１、２連絡路３７ａ、３７ｂ及び第１、２吸入連通孔３９０ｃ、４１０ｃにより、第１、２吸入室２７ａ、２７ｂと斜板室３３とが互いに連通している。このため、第１、２吸入室２７ａ、２７ｂ内と斜板室３３内とは、圧力がほぼ等しくなっている。そして、斜板室３３には、吸入ポート３３０を通じて蒸発器を経た低圧の冷媒ガスが流入することから、斜板室３３内及び第１、２吸入室２７ａ、２７ｂ内の各圧力は、第１、２吐出室２９ａ、２９ｂ内よりも低圧である。

駆動軸３は、駆動軸本体３０と第１支持部材４３ａと第２支持部材４３ｂとで構成されている。駆動軸本体３０の前端側には第１小径部３０ａが形成されており、駆動軸本体３０の後端側には第２小径部３０ｂが形成されている。この駆動軸本体３０は、ハウジング１の前方側から後方側に向かって延びており、ボス１７ａから後方に向かって挿通されて、第１、２滑り軸受２２ａ、２２ｂ内に挿通されている。これにより、駆動軸本体３０、ひいては、駆動軸３は、駆動軸心Ｏ周りで回転可能にハウジング１に軸支されている。駆動軸本体３０の前端はボス１７ａ内に位置しており、後端は圧力調整室３１内に突出している。

また、この駆動軸本体３０には、斜板５とリンク機構７とアクチュエータ１３とが設けられている。これらの斜板５とリンク機構７とアクチュエータ１３とは、それぞれ斜板室３３内に配置されている。

第１支持部材４３ａは、駆動軸本体３０の第１小径部３０ａに圧入されており、第１軸孔２１ｂ内において第１滑り軸受２２ａとの間に位置している。また、この第１支持部材４３ａには、第１スラスト軸受３５ａと当接するフランジ４３０が形成されているとともに、後述する第２ピン４７ｂが挿通される取付部（図示略）が形成されている。さらに、第１支持部材４３ａは、第１復帰ばね４４ａの前端が固定されている。この第１復帰ばね４４ａは、駆動軸心Ｏ方向で、第１支持部材４３ａ側から斜板室３３側に向かって延びている。

第２支持部材４３ｂは、駆動軸本体３０の第２小径部３０ｂの後端側に圧入されており、第２軸孔２３ｂ内に位置している。この第２支持部材４３ｂが本発明におけるキャップに相当する。第２支持部材４３ｂの前端には、フランジ４３１が形成されている。フランジ４３１は、平坦に形成された前面４３１ａを有している。このフランジ４３１は、第２凹部２３ｃ内に突出しており、第２スラスト軸受３５ｂと当接している。また、第２支持部材４３ｂの後端は、圧力調整室３１内に突出している。さらに、第２支持部材４３ｂにおいて、フランジ４３１よりも後端側となる位置には、樹脂製の第１摺動部材４３２及び第２摺動部材４３３が設けられている。これらの第１、２摺動部材４３２、４３３は、第２軸孔２２ｂの内周面と摺接可能となっている。

また、第２滑り軸受２２ｂは、第２軸孔２３ｂの後端側に圧入されている。これにより、第２滑り軸受２２ｂは、第２軸孔２３ｂ内に設けられている。

斜板５は環状の平板形状をなしており、前面５ａと後面５ｂとを有している。前面５ａは、斜板室３３内において圧縮機の前方に面している。また、後面５ｂは、斜板室３３内において圧縮機の後方に面している。

斜板５はリングプレート４５に固定されている。このリングプレート４５は環状の平板形状に形成されており、中心部に挿通孔４５ａが形成されている。斜板５は、斜板室３３内において挿通孔４５ａに駆動軸本体３０が挿通されることにより、駆動軸３に取り付けられている。

リンク機構７はラグアーム４９を有している。ラグアーム４９は、斜板室３３内において、斜板５よりも前方に配置されており、斜板５と第１支持部材４３ａとの間に位置している。ラグアーム４９は、前端側から後端側に向かって略Ｌ字形状となるように形成されている。ラグアーム４９は、図４に示すように、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４３ａのフランジ４３０と当接するようになっている。また、ラグアーム４９の後端側には、ウェイト部４９ａが形成されている。ウェイト部４９ａは、アクチュエータ１３の周方向におよそ半周にわたって延びている。なお、ウェイト部４９ａの形状は適宜設計することが可能である。

図１に示すように、ラグアーム４９の後端側は、第１ピン４７ａによってリングプレート４５の一端側と接続されている。これにより、ラグアーム４９の前端側は、第１ピン４７ａの軸心を第１揺動軸心Ｍ１として、リングプレート４５の一端側、すなわち斜板５に対し、第１揺動軸心Ｍ１周りで揺動可能に支持されている。この第１揺動軸心Ｍ１は、駆動軸３の駆動軸心Ｏと直交する方向に延びている。

ラグアーム４９の前端側は、第２ピン４７ｂによって第１支持部材４３ａと接続されている。これにより、ラグアーム４９の後端側は、第２ピン４７ｂの軸心を第２揺動軸心Ｍ２として、第１支持部材４３ａ、すなわち駆動軸３に対し、第２揺動軸心Ｍ２周りで揺動可能に支持されている。この第２揺動軸心Ｍ２は第１揺動軸心Ｍ１と平行に延びている。これらのラグアーム４９、第１、２ピン４７ａ、４７ｂに加えて、後述する第１、２牽引アーム１３２、１３３及び第３ピン４７ｃによって、本発明におけるリンク機構７が構成されている。

ウェイト部４９ａは、ラグアーム４９の後端側、つまり、第１揺動軸心Ｍ１を基準として第２揺動軸心Ｍ２とは反対側に延在して設けられている。このため、ラグアーム４９が第１ピン４７ａによってリングプレート４５に支持されることで、ウェイト部４９ａはリングプレート４５の溝部４５ｂを通って、リングプレート４５の後面、つまり斜板５の後面５ｂ側に位置する。そして、斜板５が駆動軸心Ｏ周りに回転することにより発生する遠心力が斜板５の後面５ｂ側でウェイト部４９ａにも作用することとなる。

この圧縮機では、斜板５と駆動軸３とがリンク機構７によって接続されることにより、斜板５は駆動軸３と共に回転することが可能となっている。また、ラグアーム４９の両端がそれぞれ第１揺動軸心Ｍ１及び第２揺動軸心Ｍ２周りで揺動することにより、斜板５は傾斜角度を変更することが可能となっている。

各ピストン９は、それぞれ前端側に第１頭部９ａを有しており、後端側に第２頭部９ｂを有している。各第１頭部９ａは各第１シリンダボア２１ａ内を往復動可能に収納されている。これらの各第１頭部９ａと第１弁形成プレート３９とにより、各第１シリンダボア２１ａ内にそれぞれ第１圧縮室２１ｄが区画されている。各第２頭部９ｂは各第２シリンダボア２３ａ内を往復動可能に収納されている。これらの各第２頭部９ｂと第２弁形成プレート４１とにより、各第２シリンダボア２３ａ内にそれぞれ第２圧縮室２３ｄが区画されている。

また、各ピストン９の中央には係合部９ｃが形成されている。各係合部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の往復動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。こうして、斜板５の傾斜角度に応じたストロークで、第１、２頭部９ａ、９ｂがそれぞれ第１、２シリンダボア２１ａ、２３ａ内を往復動することが可能となっている。

ここで、この圧縮機では、斜板５の傾斜角度の変更に伴いピストン９のストロークが変化することで、第１頭部９ａと第２頭部９ｂの各上死点位置が移動する。具体的には、斜板５の傾斜角度が小さくなるに伴って、第１頭部９ａの上死点位置よりも第２頭部９ｂの上死点位置が大きく移動する。

図１に示すように、アクチュエータ１３は、斜板室３３内に配置されている。アクチュエータ１３は、斜板室３３内において、斜板５よりも後方側に位置しており、第２凹部２３ｃ内に進入することが可能となっている。このアクチュエータ１３は、移動体１３ａと区画体１３ｂと制御圧室１３ｃとを有している。制御圧室１３ｃは、移動体１３ａと区画体１３ｂとの間に形成されている。

図３に示すように、移動体１３ａは、後壁１３０と周壁１３１と、第１牽引アーム１３２と、第２牽引アーム１３３とを有している。後壁１３０は、移動体１３ａの後方に位置しており、駆動軸心Ｏから離れる方向で径方向に延びている。また、後壁１３０には、駆動軸本体３０の第２小径部３０ｂを挿通する挿通孔１３０ａが貫設されている。周壁１３１は、後壁１３０の外周縁と連続し、移動体１３ａの前方に向かって延びている。

第１牽引アーム１３２及び第２牽引アーム１３３は、共に周壁１３１の前端に形成されている。周壁１３１において、これらの第１牽引アーム１３２及び第２牽引アーム１３３は、駆動軸心Ｏを挟んで対向して配置されており、移動体１３ａの前方に向かって突出している。これらの第１、２牽引アーム１３２、１３３が本発明における連結部に相当する。第１牽引アーム１３２には第１ピン孔１３２ａが貫設されており、第２牽引アーム１３３には第２ピン孔１３３ａが貫設されている。これらの後壁１３０、周壁１３１及び第１、２牽引アーム１３２、１３３により、移動体１３ａは有底の円筒状を呈している。

図１に示すように、区画体１３ｂは、移動体１３ａの内径とほぼ同径の円板状に形成されている。この区画体１３ｂとリングプレート４５との間には、第２復帰ばね４４ｂが設けられている。具体的には、この第２復帰ばね４４ｂの後端は、区画体１３ｂに固定されており、第２復帰ばね４４ｂの前端は、リングプレート４５の他端側に固定されている。

移動体１３ａ及び区画体１３ｂには、駆動軸本体３０の第２小径部３０ｂが挿通されている。これにより、移動体１３ａは、第２収納室２３ｃに収納された状態で、斜板５を挟んでリンク機構７と対向した状態で配置されている。一方、区画体１３ｂは、斜板５よりも後方で移動体１３ａ内に配置されており、その周囲が周壁１３１によって取り囲まれた状態となっている。これにより、移動体１３ａと区画体１３ｂとの間に制御圧室１３ｃが形成されている。この制御圧室１３ｃは、移動体１３ａの後壁１３０と周壁１３１と区画体１３ｂとによって斜板室３３から区画されている。

ここで、この圧縮機では、制御圧室１３ｃに対して、斜板５の傾斜角度を最大値にするために必要な制御圧室１３ｃ内の圧力である必要制御圧力が予め設定されている。この必要制御圧力は、吐出冷媒圧力の上限値、すなわち、第１吐出室２９ａ内や第２吐出室２９ｂ内の冷媒ガスの圧力の上限値よりも低く設定されている。

そして、この圧縮機では、第２小径部３０ｂが挿通されることにより、移動体１３ａは、駆動軸３と共に回転可能となっているとともに、斜板室３３内において、駆動軸３の駆動軸心Ｏ方向に移動することが可能となっている。一方、区画体１３ｂは、第２小径部３０ｂに挿通された状態で、第２小径部３０ｂに固定されている。これにより、区画体１３ｂは、駆動軸３と共に回転することのみ可能となっており、移動体１３ａのように移動することは不可能となっている。こうして、移動体１３ａは、駆動軸心Ｏ方向に移動するに当たり、区画体１３ｂに対して相対移動する。なお、区画体１３ｂについて、駆動軸心Ｏ方向に移動可能に駆動軸本体３０に設けても良い。

第１、２牽引アーム１３２、１３３と、リングプレート４５の他端側とは、第３ピン４７ｃによって接続されている。この第３ピン４７ｃは、図３に示す第１ピン孔１３２ａからリングプレート４５の他端側を貫通しつつ、第２ピン孔１３３ａまで延びている。これにより、図１に示すように、リングプレート４５の他端側、すなわち、斜板５は、第３ピン４７ｃの軸心を作用軸心Ｍ３として、作用軸心Ｍ３周りで移動体１３ａに揺動可能に支持されている。この作用軸心Ｍ３は、第１、２揺動軸心Ｍ１、Ｍ２と平行に延びている。こうして、移動体１３ａは斜板５と連結された状態となっている。

また、第２小径部３０ｂ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３ａと、軸路３ａの前端から径方向に延びて駆動軸本体３０の外周面に開く径路３ｂとが形成されている。軸路３ａの後端は圧力調整室３１に開いている。一方、径路３ｂは、制御圧室１３ｃに開いている。これにより、制御圧室１３ｃは、径路３ｂ及び軸路３ａを通じて、圧力調整室３１と連通している。

駆動軸本体３０の先端にはねじ部３ｄが形成されている。このねじ部３ｄを介して駆動軸３は、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２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１５ｃとオリフィス１５ｄと、軸路３ａと、径路３ｂとを有している。

低圧通路１５ａは、圧力調整室３１と第２吸入室２７ｂとに接続されている。この低圧通路１５ａと軸路３ａと径路３ｂとによって、制御圧室１３ｃと圧力調整室３１と第２吸入室２７ｂとが連通している。高圧通路１５ｂは、圧力調整室３１と第２吐出室２９ｂとに接続されている。この高圧通路１５ｂと軸路３ａと径路３ｂとによって、制御圧室１３ｃと圧力調整室３１と第２吐出室２９ｂとが連通している。また、高圧通路１５ｂには、オリフィス１５ｄが設けられている。

制御弁１５ｃは低圧通路１５ａに設けられている。この制御弁１５ｃは、第２吸入室２７ｂ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、図１に示す吸入ポート３３０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２３０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、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２１ａ、２３ａ内を往復動する。このため、第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄがピストンストロークに応じて容積変化を生じる。このため、この圧縮機では、第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄへ冷媒ガスを吸入する吸入行程と、第１、２圧縮室２１ｄ、２３ｄにおいて冷媒ガスが圧縮される圧縮行程と、圧縮された冷媒ガスが第１、２吐出室２９ａ、２９ｂに吐出される吐出行程等とが繰り返し行われることとなる。

第１吐出室２９ａに吐出された冷媒ガスは、第１吐出連通路１８を経て合流吐出室２３１に至る。同様に、第２吐出室２９ｂに吐出された冷媒ガスは、第２吐出連通路２０を経て合流吐出室２３１に至る。そして、合流吐出室２３１に至った冷媒ガスは、吐出ポート２３０から凝縮器に吐出される。

そして、これらの吸入行程等が行われる間、斜板５、リングプレート４５、ラグアーム４９及び第１ピン４７ａからなる回転体には斜板５の傾斜角度を小さくするピストン圧縮力が作用する。そして、斜板５の傾斜角度が変更されれば、ピストン９のストロークの増減による容量制御を行うことが可能である。

具体的には、制御機構１５において、図２に示す制御弁１５ｃが低圧通路１５ａの開度を大きくすれば、圧力調整室３１内の圧力、ひいては制御圧室１３ｃ内の圧力が第２吸入室２７ｂ内の圧力とほぼ等しくなる。このため、斜板５に作用するピストン圧縮力によって、図４に示すように、アクチュエータ１３では、移動体１３ａが斜板室３３の前方側に向かって移動する。

これにより、この圧縮機では、作用軸心Ｍ３において、第１、２牽引アーム１３２、１３３を通じて移動体１３ａが斜板５の他端側を斜板室３３の前方側へ押圧する状態となる。このため、このため、この圧縮機では、第２復帰ばね４４ｂの付勢力に抗しつつ、リングプレート４５の他端側、すなわち、斜板５の他端側が作用軸心Ｍ３周りで時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム４９の後端が第１揺動軸心Ｍ１周りで時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム４９の前端が第２揺動軸心Ｍ２周りで反時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム４９が第１支持部材４３ａのフランジ４３０に接近する。これらにより、斜板５は、作用軸心Ｍ３を作用点とし、第１揺動軸心Ｍ１を支点として揺動する。このため、駆動軸３の駆動軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が減少し、ピストン９のストロークが減少する。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小さくなる。なお、図４に示す斜板５の傾斜角度がこの圧縮機における最小値である。

ここで、この圧縮機では、ウェイト部４９ａに作用した遠心力も斜板５に付与される。このため、この圧縮機では、斜板５が傾斜角度を減少させる方向に変位し易くなっている。

また、斜板５の傾斜角度が減少することにより、リングプレート４５が第１復帰ばね４４ａの後端と当接する。これにより、第１復帰ばね４４ａが弾性変形し、第１復帰ばね４４ａの後端が第１支持部材４３ａに近接する。

ここで、この圧縮機では、斜板５の傾斜角度が小さくなり、ピストン９のストロークが減少することにより、第２頭部９ｂの上死点位置が第２弁形成プレート４１から遠隔する。このため、この圧縮機では、斜板５の傾斜角度がゼロ度に近づくことで、第１圧縮室２１ｄ側では僅かに圧縮仕事が行われる一方、第２圧縮室２３ｄ側では圧縮仕事が行われなくなる。

一方、図２に示す制御弁１５ｃが低圧通路１５ａの開度を小さくすれば、第２吐出室２９ｂ内の冷媒ガスの圧力によって圧力調整室３１内の圧力が上昇し、制御圧室１３ｃ内の圧力が上昇する。このため、斜板５に作用するピストン圧縮力に抗して、アクチュエータ１３では、図１に示すように、移動体１３ａが斜板室３３の後方側、すなわち、第２支持部材４３ｂのフランジ４３１に向かって移動する。

これにより、この圧縮機では、作用軸心Ｍ３において、第１、２牽引アーム１３２、１３３を通じて移動体１３ａが斜板５の他端側を斜板室３３の後方側へ牽引する。このため、この圧縮機では、斜板５の他端側が作用軸心Ｍ３周りで反時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム４９の後端が第１揺動軸心Ｍ１周りで反時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム４９の前端が第２揺動軸心Ｍ２周りで時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム４９が第１支持部材４３ａのフランジ４３０から離間する。これらにより、斜板５は、作用軸心Ｍ３及び第１揺動軸心Ｍ１をそれぞれ作用点及び支点とし、上述の傾斜角度が小さくなる場合と反対方向に揺動する。このため、駆動軸３の駆動軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が増大する。

ここで、この圧縮機では、制御圧室１３ｃの圧力が必要制御圧力に達するまで、移動体１３ａはフランジ４３１に向かって移動し、第１、２牽引アーム１３２、１３３を通じて斜板５の他端側を斜板室３３の後方側へ牽引する。これにより、リンク機構７は、斜板５の傾斜角度が最大値となるまで、その傾斜角度が増大することを許容する。このため、この圧縮機では、ピストン９のストロークが増大することで、駆動軸３の１回転当たりの吐出容量が大きくなる。そして、制御圧室１３ｃの圧力が必要制御圧力に達することにより、図１に示すように、斜板５の傾斜角度が最大値となる。

この圧縮機では、上記のように、制御圧室１３ｃの必要制御圧力が吐出冷媒圧力の上限値よりも低く設定されているものの、高圧通路１５ｂ等を通じて第２吐出室の冷媒ガスが制御圧室１３ｃ内に導入される。このため、この圧縮機では、上記のように斜板５の傾斜角度が最大値となった後も、制御圧室１３ｃ内の圧力は必要制御圧力を超えて上昇することとなる。

この点、この圧縮機では、制御圧室１３ｃ内の圧力が上昇して、制御圧室１３ｃの圧力が必要制御圧力に達することにより、斜板室３３の後方側に移動した移動体１３ａでは、後壁１３０がフランジ４３１の前面４３１ａと当接する。これにより、この圧縮機では、斜板５の傾斜角度の最大値を規制することが可能となっている。つまり、この圧縮機では、第１、２牽引アーム１３２、１３３を通じて移動体１３ａと斜板５とが連結しているものの、傾斜角度の最大値を規制するに当たって、斜板５が制御圧室１３ｃ内の圧力によってリンク機構７のラグアーム４９を押圧することがない。これにより、この圧縮機では、必要制御圧力を超えた圧力がフランジ４３１、ひいては第２支持部材４３ｂに作用することとなり、第１、２牽引アーム１３２、１３３を通じて斜板５やリンク機構７のラグアーム４９には作用しない。このため、この圧縮機では、斜板５やラグアーム４９の強度を必要以上に確保しなくても良い。このため、この圧縮機では斜板室３３を大型化する必要がない。

また、この圧縮機では、リンク機構７によって傾斜角度の最大値を規制しておらず、移動体１３ａの後壁１３０とフランジ４３１とが当接して傾斜角度の最大値を規制している。このため、この圧縮機では、斜板５やリンク機構７が駆動軸心Ｏ方向で公差等を有していても、その公差等によっては傾斜角度の最大値にバラツキが生じない。

ここで、この圧縮機では、第２支持部材４３ｂが駆動軸本体３０に圧入されているため、フランジ４３１を含む第２支持部材４３ｂが駆動軸本体３０と同期回転することとなる。このため、この圧縮機では、後壁１３０がフランジ４３１と当接した場合でも、移動体１３ａ、更には斜板５の回転がフランジ４３１によって制限されることがない。

したがって、実施例１の圧縮機は、アクチュエータ１３によって斜板５の傾斜角度を変更する圧縮機において、小型化を実現しつつ、個体毎の品質の安定性に優れている。

特に、この圧縮機では、第２支持部材４３ｂのフランジ４３１を移動体１３ａの後壁１３０に当接させて傾斜角度の最大値を規制する。このため、この圧縮機では、フランジ４３１の厚みや第２支持部材４３ｂ自体の形状によって、後壁１３０がフランジ４３１と当接する位置を調整することが可能となっている。また、この圧縮機では、駆動軸本体３０の第２小径部３０ｂに圧入された際の第２支持部材４３ｂの位置によっても、後壁１３０がフランジ４３１と当接する位置を調整することが可能となっている。このため、この圧縮機では、傾斜角度の最大値を好適に規制することが可能となっている。

（実施例２）
実施例２の圧縮機は、図５に示すように、駆動軸本体３０の第２小径部３０ｂに対してサークリップ５１が嵌合されている。より具体的には、サークリップ５１は、第２小径部３０ｂにおいて、第２支持部材４３ｂと移動体１３ａとの間となる位置に嵌合されている。これにより、サークリップ５１は第２凹部２３ｃ内、すなわち、斜板室３３内に位置している。なお、サークリップ５１の形状は適宜設計することが可能である。また、同図では、説明を容易にするためピストン９やシュー１１ａ、１１ｂ等の図示を省略している。この圧縮機における他の構成は実施例１の圧縮機と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。

この圧縮機では、制御圧室１３ｃ内の圧力が上昇して、制御圧室１３ｃの圧力が必要制御圧力に達することにより、斜板室３３の後方側に移動した移動体１３ａでは、後壁１３０がサークリップ５１と当接する。これにより、この圧縮機においても、斜板５と周壁１３１とを当接させることなく、斜板５の傾斜角度の最大値を規制することが可能となっている。

また、この圧縮機では、サークリップ５１が第２小径部３０ｂに嵌合される位置によって、後壁１３０がサークリップ５１と当接する位置を調整することが可能となっている。このため、この圧縮機においても、傾斜角度の最大値を好適に規制することが可能となる。この圧縮機における他の作用は実施例１の圧縮機と同様である。

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、移動体１３ａの後壁１３０に対し、フランジ４３１やサークリップ５１と当接するための専用の突出部を設けても良い。また、第２スラスト軸受３５ｂと当接可能となるように突出部を構成しても良い。この場合には、第２スラスト軸受３５ｂが本発明における最大傾角規制部材に相当することとなる。

さらに、第１シリンダブロック２１又は第２シリンダブロック２３のいずれか一方のみにシリンダボアを形成して、容量可変型片頭斜板式圧縮機として構成しても良い。

また、制御機構１５について、高圧通路１５ｂに対して制御弁１５ｃを設けるとともに、低圧通路１５ａにオリフィス１５ｄを設ける構成としても良い。この場合には、制御弁１５ｃによって、高圧通路１５ｂ開度を調整することが可能となる。これにより、第２吐出室２９ｂ内の冷媒ガスの圧力によって制御圧室１３ｂを迅速に高圧とすることができ、迅速に吐出容量を増大させることが可能となる。

本発明は空調装置等に利用可能である。

１…ハウジング
３…駆動軸
５…斜板
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
１３ａ…移動体
１３ｂ…区画体
１３ｃ…制御圧室
１５…制御機構
２１ａ…第１シリンダボア
２１ｄ…第１圧縮室
２３ａ…第２シリンダボア
２３ｄ…第２圧縮室
２７ａ…第１吸入室
２７ｂ…第２吸入室
２９ａ…第１吐出室
２９ｂ…第２吐出室
３３…斜板室
４３ｂ…第２支持部材（最大傾角規制部材、キャップ）
５１…サークリップ（最大傾角規制部材）
１３０…後壁（本体部）
１３１…周壁（本体部）
１３２…第１牽引アーム（連結部）
１３３…第２牽引アーム（連結部）
Ｏ…駆動軸心

Claims (3)

1. 吸入室、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、
   前記吸入室と前記斜板室とは連通し、
   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、前記斜板と連結する連結部が設けられると共に、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、前記吐出室内から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を有し、
   前記駆動軸と同期回転すると共に、前記移動体と当接することにより、前記傾斜角度の最大値を規制する最大傾角規制部材が前記駆動軸上に設けられていることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
2. 前記駆動軸は、駆動軸本体と、前記駆動軸本体に圧入されて前記斜板室内に位置するキャップとを有し、
   前記キャップが前記最大傾角規制部材である請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。
3. 前記駆動軸に嵌合されて前記斜板室内に位置するサークリップを有し、
   前記サークリップが前記最大傾角規制部材である請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。

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