JP6136906B2 - 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、フロントハウジングとシリンダブロックとリヤハウジングとによってハウジングが形成されている。フロントハウジングとリヤハウジングとには、吸入室と吐出室とがそれぞれ形成されている。また、リヤハウジングには制御圧室が形成されている。

シリンダブロックには、斜板室と複数のシリンダボアとセンターボアとが形成されている。センターボアはシリンダブロックの後方側に形成されている。

駆動軸は、ハウジングに挿通されており、ハウジング内で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、斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構が設けられている。ここで、傾斜角度とは、駆動軸の回転軸心に直交する方向に対して斜板がなす角度である。

また、各シリンダボアには、それぞれピストンが往復動可能に収納されており、各シリンダボア内に圧縮室がそれぞれ形成されている。変換機構は、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ようになっている。また、アクチュエータが傾斜角度を変更可能であり、制御機構がアクチュエータを制御するようになっている。

アクチュエータは、第１可動体と第２可動体とスラスト軸受と上記の制御圧室とを有している。第１可動体は、センターボア内に配置されており、センターボア内を回転軸心方向に移動可能となっている。この第１可動体には、駆動軸の後端部を挿通する軸孔が形成されている。これにより、駆動軸の後端部は、第１可動体の軸孔内で回転可能となっている。第２可動体は駆動軸に挿通されている。この第２可動体は、第１可動体の前方に配置されており、回転軸心方向に移動可能となっている。スラスト軸受は、第１可動体と第２可動体との間に設けられている。

制御機構は、制御圧室と吸入室との連通制御を行う他、制御圧室と吐出室との連通制御を行うことにより、制御圧室内の冷媒の圧力を調整する。また、制御機構は、Ｏリングと一対の密封用リングとを有している。これらＯリング及び各密封用リングは、第１可動体の外周面とセンターボアの内周面との間に位置している。各密封用リングは、Ｏリングを挟んで第１可動体の前端側と後端側とに配置されている。これらＯリング及び各密封用リングにより、制御圧室と斜板室との間が封止されている。

この圧縮機では、制御機構が制御圧室内の冷媒の圧力を調整することにより、第１、２可動体及びスラスト軸受を回転軸心方向に移動させることが可能である。これにより、この圧縮機では、リンク機構が斜板の傾斜角度の変更を許容し、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を変更可能である。

特開平８−１０５３８４号公報

上記従来の圧縮機では、吐出容量の変更の際、制御機構は、制御圧室と斜板室との間を封止しつつ、吸入室や吐出室と制御圧室との各連通制御によって制御圧室内の冷媒の圧力を調整している。このため、この圧縮機では、制御圧室から冷媒の漏れを防止する加工や手段が必要となり、製造コストが高騰化する。

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、アクチュエータを用いて吐出容量を変更する圧縮機において、製造コストの低廉化を実現可能な容量可変型斜板式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、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、前記駆動軸の回転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、
前記斜板室は前記吸入室と連通し、
前記アクチュエータは、前記斜板室内で前記駆動軸に固定された固定体と、前記斜板室内で前記回転軸心方向に移動可能な可動体と、前記固定体と前記可動体とにより区画された制御圧室とを有し、
前記制御機構は、前記吐出室と前記制御圧室とに連通し、前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に導入して前記制御圧室の圧力を高めることにより、前記制御圧室と前記斜板室との圧力差を大きくする給気通路と、前記斜板室と前記制御圧室とに連通し、前記制御圧室内の前記冷媒を前記斜板室に排出して前記制御圧室の圧力を低めることにより、前記制御圧室と前記斜板室との圧力差を小さくする抽気通路とを有し、
前記抽気通路は、前記可動体と前記駆動軸との間及び前記可動体と前記固定体との間の少なくとも一方に設けられ、
前記抽気通路には、前記制御圧室と前記斜板室とを常時連通する絞りを有する環状部材が設けられ、
前記環状部材は前記制御圧室と前記斜板室との圧力差が小さくなれば、前記抽気通路を流通する前記冷媒の流量が増大するように前記抽気通路を移動し、前記制御圧室と前記斜板室との圧力差が大きくなれば、前記抽気通路を流通する前記冷媒の流量が減少するように前記抽気通路を移動することを特徴とする。

本発明の圧縮機では、給気通路が吐出室内の高圧の冷媒を制御圧室に導入することにより、制御圧室内の圧力が高められる。また、抽気通路が制御圧室内の冷媒を斜板室に排出することにより、制御圧室内の圧力が低められる。この抽気通路は、可動体と駆動軸との間及び可動体と固定体との間の少なくとも一方に設けられる。さらに、この圧縮機では、絞りを有する環状部材が抽気通路に設けられている。そして、この圧縮機では、環状部材が制御圧室と斜板室との圧力差に基づいて抽気通路を移動することにより、抽気通路を流通する冷媒の流量の調整を行う。

具体的には、制御圧室と斜板室との圧力差が小さくなると、環状部材は、抽気通路を流通する冷媒の流量が増大するように抽気通路を移動する。このため、この圧縮機では、制御圧室内の圧力を好適に低下させることが可能である。一方、制御圧室と斜板室との圧力差が大きくなると、環状部材は、抽気通路を流通する冷媒の流量が減少するように抽気通路を移動する。このため、この圧縮機では、制御圧室内の圧力を好適に高めることが可能である。

このように、この圧縮機では、環状部材が抽気通路を流通する冷媒の流量を調整して制御圧室内の圧力を調整することが可能となっている。こうして、この圧縮機では、変更された制御圧室内の圧力によってアクチュエータの可動体が移動し、リンク機構が斜板の傾斜角度の変更を許容し、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を変更可能である。この際、この圧縮機では、制御圧室を封止するための加工や手段が簡易又は不要となる。

したがって、本発明の圧縮機によれば、アクチュエータを用いて吐出容量を変更する圧縮機において、製造コストの低廉化を実現可能である。

特に、この圧縮機では、環状部材が制御圧室内の圧力を調整する圧力調整弁として機能する。一般的に、このような圧力調整弁は構成が複雑で体格も大きくなることから、可動体や駆動軸等によって構成される回転体の周りに圧力調整弁を設けることは困難である。これに対し、この圧縮機では、環状部材が絞りを有するという簡単な構成であることから、環状部材を回転体の周りに配置しつつ、圧力調整弁として機能させることが可能となっている。

上記のように、この圧縮機において、抽気通路は、可動体と駆動軸との間及び可動体と固定体との間の少なくとも一方に設けられる。このため、抽気通路に設けられる環状部材は、可動体と駆動軸との間における摺動性や可動体と固定体との間における摺動性を確保できることが好ましい。このため、環状部材は、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂製とすることが好ましい。

また、環状部材は抽気通路に一つ設けられても良く、複数設けられても良い。

抽気通路は、可動体と固定体との間又は可動体と駆動軸との間に形成された凹条部を有し得る。そして、環状部材は、凹条部内に配置されていることが好ましい。この場合には、抽気通路に環状部材を容易に設けることが可能となる。また、環状部材は、制御圧室と斜板室との圧力差に基づいて凹状部内を移動することとなる。

環状部材は、回転軸心と平行な軸方向に延びる第１切欠きと、第１切欠きに対して軸方向と直交する周方向でずれつつ、第１切欠きの延長方向で軸方向に延びる第２切欠きと、周方向に延び、第１切欠きと第２切欠きとを接続する第３切欠きとを有し得る。そして、第３切欠きが絞りであることが好ましい。

環状部材が可動体や駆動軸等に組み付けられる際、軸方向に延びる第１、２切欠きは、駆動軸等の径の公差や組み付け時の公差等により幅が変わり易い。これに対し、周方向に延びる第３切欠きは、環状部材が駆動軸等に組み付けられた際も幅が変わり難い。このため、第３切欠きを絞りとすることにより、抽気通路を流通する冷媒の流量を好適に調整することが可能となる。

本発明の圧縮機において、可動体は、駆動軸に摺動可能に設けられ得る。また、可動体は、駆動軸周りにおいて、斜板側に配置される第１円筒部と、第１円筒部よりも拡径された第２円筒部と、第１円筒部と第２円筒部とを連結する連結部とを有し得る。さらに、固定体は、制御圧室を構成しつつ第２円筒部を収納するシリンダ室を有し得る。そして、環状部材は、第２円筒部の外周面とシリンダ室の内周面との間に設けられていることが好ましい。

この場合には、制御圧室により近い位置に環状部材を設けることが可能となる。これにより、この圧縮機では、環状部材が制御圧室に近い位置において、抽気通路を流通する冷媒の流量を調整することが可能となる。このため、この圧縮機では、制御圧室内の圧力を好適に調整することが可能となる。

また、この場合、ハウジングには、制御圧室と連通する圧力調整室と、斜板室と圧力調整室とを連通し、駆動軸を回転可能に挿通する軸孔とが形成され得る。そして、駆動軸と軸孔との間、及び第１円筒部と駆動軸との間には、封止部材が設けられていることが好ましい。この場合には、封止部材によって制御圧室の封止を行いつつ、環状部材によって、制御圧室内の圧力をより好適に調整することが可能となる。

本発明の圧縮機によれば、アクチュエータを用いて吐出容量を変更する圧縮機において、製造コストの低廉化を実現可能である。

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、駆動軸の後端部分を示す要部拡大断面図である。 実施例１の圧縮機に係り、アクチュエータを示す要部拡大断面図である。 実施例１の圧縮機に係り、環状部材を示す斜視図等である。図（Ａ）は、環状部材を示す上方からの斜視図である。図（Ｂ）は、環状部材を示す要部拡大正面図である。図（Ｃ）は、図（Ｂ）におけるＣ−Ｃ方向の矢視拡大断面図である。 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１の圧縮機に係り、リング溝内における環状部材の位置を示す要部拡大断面図である。図（Ａ）は、制御圧室と斜板室との圧力差が小さい状態時のリング溝内における環状部材の位置を示している。図（Ｂ）は、制御圧室と斜板室との圧力差が大きい状態時のリング溝内における環状部材の位置を示している。 実施例２の圧縮機に係り、環状部材を示す斜視図等である。図（Ａ）は、環状部材を示す上方からの斜視図である。図（Ｂ）は、環状部材を示す要部拡大正面図である。図（Ｃ）は、図（Ｂ）におけるＣ−Ｃ方向の矢視拡大断面図である。

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片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、複数対のシュー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との間に位置するシリンダブロック２１と、弁形成プレート２３とを有している。

フロントハウジング１７は、前方で圧縮機の上下方向に延びる前壁１７ａと、前壁１７ａと一体化され、圧縮機の前方から後方に向かって延びる周壁１７ｂとを有している。これらの前壁１７ａと周壁１７ｂとにより、フロントハウジング１７は有底の略円筒形状をなしている。また、これらの前壁１７ａと周壁１７ｂとにより、フロントハウジング１７内には斜板室２５が形成されている。

前壁１７ａには、前方に向かって突出するボス１７ｃが形成されている。このボス１７ｃ内には、軸封装置２７が設けられている。また、ボス１７ｃ内には、圧縮機の前後方向に延びる第１軸孔１７ｄが形成されている。この第１軸孔１７ｄ内には第１滑り軸受２９ａが設けられている。

周壁１７ｂには、斜板室２５と連通する吸入ポート２５０が形成されている。この吸入ポート２５０を通じて、斜板室２５は図示しない蒸発器と接続されている。これにより、斜板室２５には、吸入ポート２５０を通じて蒸発器を経た低圧の吸入冷媒が流入するため、斜板室２５内の圧力は、後述する吐出室３５内よりも低圧となる。

リヤハウジング１９には、制御機構１５の一部が設けられている。また、リヤハウジング１９には、第１圧力調整室３１ａと、吸入室３３と、吐出室３５とが形成されている。第１圧力調整室３１ａは、リヤハウジング１９の中心部分に位置している。吐出室３５はリヤハウジング１９の外周側に環状に位置している。また、吸入室３３は、リヤハウジング１９において、第１圧力調整室３１ａと吐出室３５との間で環状に形成されている。吐出室３５は図示しない吐出ポートと接続している。

シリンダブロック２１には、ピストン９と同数個のシリンダボア２１ａが周方向に等角度間隔で形成されている。各シリンダボア２１ａの前端側は斜板室２５と連通している。また、シリンダブロック２１には、後述する吸入リード弁４１ａの最大開度を規制するリテーナ溝２１ｂが形成されている。

さらに、シリンダブロック２１には、斜板室２５と連通しつつ、圧縮機の前後方向に延びる第２軸孔２１ｃが貫設されている。第２軸孔２１ｃ内には第２滑り軸受２９ｂが設けられている。この第２軸孔２１ｃが本発明における軸孔に相当する。また、シリンダブロック２１には、ばね室２１ｄが形成されている。このばね室２１ｄは、斜板室２５と第２軸孔２１ｃとの間に位置している。ばね室２１ｄ内には、復帰ばね３７が配置されている。この復帰ばね３７は、傾斜角度が最小になった斜板５を斜板室２５の前方に向けて付勢する。また、シリンダブロック２１には、斜板室２５と連通する吸入通路３９が形成されている。

弁形成プレート２３は、リヤハウジング１９とシリンダブロック２１との間に設けられている。この弁形成プレート２３は、バルブプレート４０と、吸入弁プレート４１と、吐出弁プレート４３と、リテーナプレート４５とからなる。

バルブプレート４０、吐出弁プレート４３及びリテーナプレート４５には、シリンダボア２１ａと同数の吸入ポート４０ａが形成されている。また、バルブプレート４０及び吸入弁プレート４１には、シリンダボア２１ａと同数の吐出ポート４０ｂが形成されている。各シリンダボア２１ａは、各吸入ポート４０ａを通じて吸入室３３と連通するとともに、各吐出ポート４０ｂを通じて吐出室３５と連通する。さらに、バルブプレート４０、吸入弁プレート４１、吐出弁プレート４３及びリテーナプレート４５には、第１連通孔４０ｃと第２連通孔４０ｄとが形成されている。第１連通孔４０ｃにより、吸入室３３と吸入通路３９とが連通している。これにより、斜板室２５と吸入室３３とが連通している。

吸入弁プレート４１は、バルブプレート４０の前面に設けられている。この吸入弁プレート４１には、弾性変形により各吸入ポート４０ａを開閉可能な吸入リード弁４１ａが複数形成されている。また、吐出弁プレート４３は、バルブプレート４０の後面に設けられている。この吐出弁プレート４３には、弾性変形により各吐出ポート４０ｂを開閉可能な吐出リード弁４３ａが複数形成されている。リテーナプレート４５は、吐出弁プレート４３の後面に設けられている。このリテーナプレート４５は、吐出リード弁４３ａの最大開度を規制する。

駆動軸３は、ボス１７ｃ側からハウジング１の後方側に向かって挿通されている。駆動軸３は、前端側がボス１７ｃ内において軸封装置２７に挿通されているとともに、第１軸孔１７ｄ内において第１滑り軸受２９ａによって軸支されている。また、駆動軸３の後端側が第２軸孔２１ｃ内において第２滑り軸受２９ｂによって軸支されている。こうして、駆動軸３は、ハウジング１に対して回転軸心Ｏ周りで回転可能に支持されている。そして、第２軸孔２１ｃ内には、駆動軸３の後端との間に第２圧力調整室３１ｂが区画されている。この第２圧力調整室３１ｂは、第２連通孔４０ｄを通じて第１圧力調整室３１ａと連通している。これらの第１、２圧力調整室３１ａ、３１ｂにより、圧力調整室３１が形成されている。

図３に示すように、駆動軸３の後端には、リング溝３ｃ、３ｄが形成されている。各リング溝３ｃ、３ｄには、それぞれゴム製のＯリング４９ａ、４９ｂが設けられている。これにより、各Ｏリング４９ａ、４９ｂは、駆動軸３と第２軸孔２１ｃとの間に位置して斜板室２５と圧力調整室３１との間を封止している。これらの各Ｏリング４９ａ、４９ｂが本発明における封止部材に相当する。

図１に示すように、駆動軸３には、リンク機構７と、斜板５と、アクチュエータ１３とが取り付けられている。リンク機構７は、ラグプレート５１と、ラグプレート５１に形成された一対のラグアーム５３と、斜板５に形成された一対の斜板アーム５ｅとからなる。なお、同図では、ラグアーム５３及び斜板アーム５ｅについて、それぞれ一方のみを図示している。図６についても同様である。

図１に示すように、ラグプレート５１は、略円環状に形成されている。このラグプレート５１は、駆動軸３に圧入されており、駆動軸３と一体で回転可能となっている。このラグプレート５１は、斜板室２５内の前端側に位置しており、斜板５よりも前方に配置されている。また、ラグプレート５１と前壁１７ａとの間には、スラスト軸受５５が設けられている。

図４に示すように、ラグプレート５１には、ラグプレート５１の前後方向に延びる円筒状のシリンダ室５１ａが凹設されている。図１に示すように、このシリンダ室５１ａは、ラグプレート５１の後端面で斜板室２５に開いており、ラグプレート５１の後端面から、ラグプレート５１内においてスラスト軸受５５の内側となる箇所まで延びている。

各ラグアーム５３は、ラグプレート５１から後方に向かって延びている。また、ラグプレート５１には、各ラグアーム５３の間となる位置に摺動面５１ｂが形成されている。

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には、斜板５の前方に向かって突出するウェイト部５ｃが形成されている。このウェイト部５ｃは、斜板５の傾斜角度が最大となった際にラグプレート５１と当接する。また、斜板５の中心には、挿通孔５ｄが形成されている。この挿通孔５ｄに駆動軸３が挿通されている。

各斜板アーム５ｅは、前面５ａに形成されている。各斜板アーム５ｅは、前面５ａから前方に向かって延びている。また、この斜板５には、略半球状の凸部５ｇが前面５ａに突設されており、前面５ａと一体となっている。この凸部５ｇは、各斜板アーム５ｅ同士の間に位置している。

この圧縮機では、各斜板アーム５ｅを各ラグアーム５３の間に挿入することにより、ラグプレート５１と斜板５とが連結している。これにより、斜板５は、ラグプレート５１と共に斜板室２５内で回転可能となっている。このように、ラグプレート５１と斜板５とが連結することにより、各斜板アーム５ｅでは、それぞれの先端側が摺動面５１ｂに当接する。そして、各斜板アーム５ｅが摺動面５１ｂを摺動することにより、斜板５は、回転軸心Ｏに直交する方向に対する自身の傾斜角度について、上死点位置Ｔをほぼ維持しつつ、同図に示す最大傾斜角度から、図６に最小傾斜角度まで変更することが可能となっている。

アクチュエータ１３は、ラグプレート５１と、可動体１３ａと、制御圧室１３ｂとからなる。この圧縮機において、ラグプレート５１は、上記のようにリンク機構７を構成するとともに、本発明における固定体としても機能する。

図４に示すように、可動体１３ａは駆動軸３に挿通されており、駆動軸３に摺接しつつ回転軸心Ｏ方向に移動可能となっている。この可動体１３ａは駆動軸３と同軸の円筒状をなしている。より詳細には、この可動体１３ａは、図４に示すように、第１円筒部１３１と、第２円筒部１３２と、連結部１３３とを有している。第１円筒部１３１は可動体１３ａにおいて斜板５側に位置しており、駆動軸３と摺接している。第２円筒部１３２は、可動体１３ａの前方に位置している。この第２円筒部１３２は、第１可動体１３１よりも大径に形成されている。連結部１３３は、可動体１３ａの後方から前方に向かって次第に径を拡大させつつ延びている。この連結部１３３は、後端が第１円筒部１３１と連続しており、前端が第２円筒部１３２と連続している。

また、第１円筒部１３１の後端には、作用部１３４が一体で形成されている。作用部１３４は、回転軸心Ｏ側から斜板５の上死点位置Ｔ側に向かって垂直に延びており、凸部５ｇと点接触している。これにより、可動体１３ａは、ラグプレート５１及び斜板５と一体回転可能となっている。

また、シリンダ室５１ａは、第２円筒部１３２及び連結部１３３を内部に進入させることにより、第２円筒部１３２及び連結部１３３を収納することが可能となっている（図１参照）。

制御圧室１３ｂは、第２円筒部１３２と、連結部１３３と、シリンダ室５１ａと、駆動軸３との間に形成されている。また、第１円筒部１３１の内周面にはリング溝１３１ａが凹設されている。このリング溝１３１ａ内には、ゴム製のＯリング４９ｃが設けられている。これにより、Ｏリング４９ｃは、第１円筒部１３１と駆動軸３との間に位置している。このＯリング４９ｃも本発明における封止部材に相当する。

さらに、第２円筒部１３２の外周面にも、リング溝１３２ａが凹設されている。ここで、上記のように、第２円筒部１３２は、シリンダ室５１ａ内に侵入することから、リング溝１３２ａは、第２円筒部１３２の外周面とシリンダ室５１ａの内周面との間、ひいては、可動体１３とラグプレート５１との間に位置している。このリング溝１３２ａが本発明における凹条部に相当する。そして、リング溝１３２ａによって、斜板室２５と制御圧室１３ｂとが連通している。また、このリング溝１３２ａ内には、環状部材６１が設けられている。

環状部材６１はＰＴＦＥ製である。図５の（Ａ）に示すように、この環状部材６１は、合口６３を有している。同図の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この合口６３は、第１切欠き６３０ａと、第２切欠き６３０ｂと、第３切欠き６３０ｃとで形成されている。第１切欠き６３０ａは環状部材６１の軸方向に延びている。第２切欠き６３０ｂは、第１切欠き６３０ａに対して環状部材６１の周方向でずれつつ、軸方向に延びている。第３切欠き６３０ｃは、環状部材６１の厚さ方向の中央で周方向に延びており、第１切欠き６３０ａと第２切欠き６３０ｂとに連続している。これらの第１〜３切欠き６３０ａ〜６３０ｃにより、合口６１はクランク形状をなしている。そして、図７の（Ａ）に示すように、リング溝１３２ａ内に環状部材６１が設けられることにより、第３切欠き６３０ｃは、制御圧室１３ｂと斜板室２５とを常時連通する。このため、同図の実線矢印で示すように、この第３切欠き６３０ｃを冷媒が流通可能となっている。

ここで、図５の（Ｃ）に示すように、この合口６３において、第３切欠き６３０ｃは、第１、２切欠き６３０ａ、６３０ｂと比較して冷媒の流路面積が小さくなるように形成されている。これにより、第３切欠き６３０ｃは、環状部材６１における絞りとなっている。そして、第２円筒部１３２の外周面とシリンダ室５１ａの内周面との間、リング溝１３２ａ及び第３切欠き６３０ｃは、本発明における抽気通路として機能する。なお、金属等によって環状部材６１を形成しても良い。

図１に示すように、駆動軸３内には、駆動軸３の後端から前端に向かって回転軸心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３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１３ｂに開いている。これらの軸路３ａ及び径路３ｂにより、圧力調整室３１と制御圧室１３ｂとが連通している。

駆動軸３は、先端に形成されたねじ部３ｅによって、図示しないプーリ又は電磁クラッチと接続される。

各ピストン９は、各シリンダボア２１ａ内にそれぞれ収納されており、各シリンダボア２１ａ内を往復動可能となっている。これらの各ピストン９と弁形成プレート２３とによって各シリンダボア２１ａ内には圧縮室５７が区画されている。

また、各ピストン９には、係合部９ａがそれぞれ凹設されている。この係合部９ａ内には、半球状のシュー１１ａ、１１ｂがそれぞれ設けられている。各シュー１１ａ、１１ｂは、斜板５の回転を各ピストン９の往復動に変換している。これらの各シュー１１ａ、１１ｂが本発明における変換機構に相当する。こうして、斜板５の傾斜角度に応じたストロークで、各ピストン９がそれぞれシリンダボア２１ａ内を往復動することが可能となっている。

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、低圧制御弁１５ｃと、高圧制御弁１５ｄと、軸路３ａと、径路３ｂと、上記のリング溝１３２ａとで構成されている。

低圧通路１５ａは、圧力調整室３１と吸入室３３とに接続されている。これにより、この低圧通路１５ａと軸路３ａと径路３ｂとによって、制御圧室１３ｂと圧力調整室３１と吸入室３３とは、互いに連通した状態となっている。高圧通路１５ｂは、圧力調整室３１と吐出室３５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１３ｂと圧力調整室３１と吐出室３５とが連通している。このように、これらの高圧通路１５ｂと軸路３ａと径路３ｂとが本発明における給気通路を構成している。

低圧制御弁１５ｃは低圧通路１５ａに設けられている。この低圧制御弁１５ｃは、吸入室３３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。また、高圧制御弁１５ｄは高圧通路１５ｂに設けられている。この高圧制御弁１５ｄは、吸入室３３内の圧力に基づき、高圧通路１５ｂ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２５０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が各シリンダボア２１ａ内を往復動する。このため、圧縮室５７がピストンストロークに応じて容積を変化させる。このため、蒸発器から吸入ポート２５０によって斜板室２５に吸入された冷媒は、吸入通路３９から吸入室３３を経て圧縮室５７内で圧縮される。そして、圧縮室５７内で圧縮された冷媒は、吐出室３５に吐出され、吐出ポートから凝縮器に吐出される。

そして、この圧縮機では、アクチュエータ１３によって斜板５の傾斜角度を変更し、ピストン９のストロークを増減させることにより、吐出容量の変更を行うことが可能である。

具体的には、この圧縮機では、制御機構１５において、図２に示す高圧制御弁１５ｄが高圧通路１５ｂの開度調整を行うことにより、圧力調整室３１内、ひいては制御圧室１３ｂ内の圧力が吐出室３５の冷媒によって高められる。また、低圧制御弁１５ｃによる低圧通路１５ａの開度調整が行われることにより、制御圧室１３ｂ内の圧力が低められる。さらに、この圧縮機では、第２円筒部１３２の外周面とシリンダ室５１ａの内周面との間、リング溝１３２ａ及び環状部材６１の第３切欠き６３０ｃを通じて、制御圧室１３ｂ内の冷媒が斜板室２５に排出される。こうして、この圧縮機では、制御圧室１３ｂ内の圧力が調整される。

ここで、高圧制御弁１５ｄが高圧通路１５ｂの開度を小さくしたり、低圧制御弁１５ｃが低圧通路１５ａの開度を大きくしたりすれば、制御圧室１３ｂ内の圧力が低下する。このため、制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差が小さくなる。そして、このように制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差が小さい状態では、図７の（Ａ）の実線矢印で示すように、制御圧室１３ｂ内の冷媒がリング溝１３２ａと環状部材６１との隙間と、第３切欠き６３０ｃとの両方を流通して、斜板室２５へ流通する。

これらにより、この圧縮機では、制御圧室１３ｂ内の圧力が素早く低下する。このため、斜板５に作用するピストン圧縮力によって、図１に示すように、アクチュエータ１３では、可動体１３ａが回転軸心Ｏ方向で斜板５側からラグプレート５１側に向かってシリンダ室５１ａ内を摺動し、制御圧室１３ｂの容積が減少する。そして、可動体１３ａの第２円筒部１３２及び連結部１３３がシリンダ室５１ａ内に進入する。

また同時に、この圧縮機では、各斜板アーム５ｅが回転軸心Ｏから遠隔するように、摺動面５１ｂを摺動する。このため、斜板５では、上死点位置Ｔをほぼ維持しつつ、下死点側が時計回り方向に揺動する。こうして、この圧縮機では、駆動軸３の回転軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が増大する。これにより、この圧縮機では、ピストン９のストロークが増大し、駆動軸３の１回転当たりの吐出容量が大きくなる。なお、図１に示す斜板５の傾斜角度がこの圧縮機における最大傾斜角度である。

一方、図２に示す高圧制御弁１５ｄが高圧通路１５ｂの開度を大きくしたり、低圧制御弁１５ｃが低圧通路１５ａの開度を小さくしたりすれば、制御圧室１３ｂ内の圧力が高くなる。このため、制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差が大きくなる。そして、このように制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差が大きい状態では、制御圧室１３ｂ内の圧力によって環状部材６１がリング溝１３２ａ内を後方に移動する。これにより、図７の（Ｂ）に示すように、環状部材６１がリング溝１３２ａの後壁面と当接し、この当接した箇所では、環状部材６１とリング溝１３２ａとの隙間が閉塞される。このため、同図の実線矢印で示すように、制御圧室１３ｂ内の冷媒は、第３切欠き６３０ｃのみを流通して、斜板室２５へ流通する。つまり、同図の（Ａ）に示す、制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差が小さい状態と比べて、制御圧室１３ｂ内から斜板室２５へ流通する冷媒の流量が減少する。このため、制御圧室１３ｂ内の圧力が好適に上昇する。これにより、図６に示すように、可動体１３ａがラグプレート５１から遠隔しつつ、斜板５側に向かって回転軸心Ｏ方向にシリンダ室５１ａ内を摺動するため、アクチュエータ１３では制御圧室１３ｂの容積が増大する。

これにより、この圧縮機では、作用部１３４が凸部５ｇを斜板室２５の後方に向かって押圧する。このため、各斜板アーム５ｅが回転軸心Ｏに近接するように、摺動面５１ｂを摺動する。これにより、斜板５では、上死点位置Ｔをほぼ維持しつつ下死点側が反時計回り方向に揺動する。こうして、この圧縮機では、駆動軸３の回転軸心Ｏに対する斜板５の傾斜角度が減少する。これにより、この圧縮機では、ピストン９のストロークが減少し、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６に示す斜板５の傾斜角度がこの圧縮機における最小傾斜角度である。

このように、この圧縮機では、制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差に基づき、環状部材がリング溝１３２ａを流通する冷媒の流量を調整して制御圧室１３ｂ内の圧力を調整する。こうして、この圧縮機では駆動軸３の１回転当たりの吐出容量を変更可能となっている。このように、この圧縮機では、環状部材６１が制御圧室１３ｂ内の圧力を調整する圧力調整弁として機能する。ここで、この環状部材６１は、絞りとなる第３切欠き６３０ｃを含む合口６３を有するという簡単な構成であることから、この圧縮機では、駆動軸３等共に回転体を構成する可動体１３ａの周りに環状部材６１を配置しつつ、圧力調整弁として機能させることが可能となっている。

そして、このように、この圧縮機では、リング溝１３２ａを通じて、制御圧室１３ｂから斜板室２５へ冷媒を排出させつつ、制御圧室１３ｂの圧力を調整するため、制御圧室１３ｂを斜板室２５から完全に封止する必要がない。具体的には、この圧縮機では、Ｏリング４９ａ、４９ｂによって、圧力調整室３１と斜板室２５との間を封止するとともに、Ｏリング４９ｃによって、第１円筒部１３１と駆動軸３との間を封止すれば足りる。こうして、この圧縮機では、制御圧室１３ｂを封止するための加工や手段が簡易となっている。

したがって、実施例１の圧縮機によれば、アクチュエータ１３を用いて吐出容量を変更する圧縮機において、製造コストの低廉化を実現可能である。

特に、この環状部材６１の合口６３は、第１〜３切欠き６３０ａ〜６３０ｃによって構成されており、第３切欠き６３０ｃを絞りとしている。ここで、環状部材６１が可動体１３ａの第２円筒部１３２に組み付けられる際、軸方向に延びる第１、２切欠き６３０ａ、６３０ｂは、第２円筒部１３２の径の公差や組み付け時の公差等により幅、すなわち冷媒が流通する際の流路面積が変わり易い。これに対し、周方向に延びる第３切欠き６３０ｃは、環状部材６１が第２円筒部１３２に組み付けられた際も流路面積が変わり難い。このため、第３切欠き６３０ｃを絞りとすることにより、この圧縮機では、リング溝１３２ａを通じて制御圧室１３ｂから斜板室２５へ流通する冷媒の流量を好適に調整することが可能となっている。

また、環状部材６１は第２円筒部１３２のリング溝１３２ａにのみ設けられており、駆動軸３と第２軸孔２１ｃとの間、及び第１円筒部１３１と駆動軸３との間には、それぞれＯリング４９ａ〜４９ｃが設けられている。このため、この圧縮機では、制御圧室１３ｂに近い位置において、単一の環状部材６１により制御圧室１３ｂ内から排出される冷媒の流量を調整できることから、制御圧室１３ｂ内の圧力の調整が容易となっている。また、環状部材６１がＰＴＦＥ製であるため、可動体１３ａの摺動性も確保されている。

さらに、この圧縮機では、制御機構１５が低圧通路１５ａと低圧制御弁１５ｃとを有しているため、環状部材６１による冷媒の流量の調整だけでなく、低圧通路１５ａの開度調整によっても制御圧室１３ｂ内の圧力を低下させることが可能となっている。このため、この圧縮機では、制御圧室１３ｂ内の圧力の低下速度を調整することが可能となっており、吐出容量の変更を迅速に行うことが可能となっている。

（実施例２）
実施例２の圧縮機では、実施例１の圧縮機における環状部材６１に換えて、図８の（Ａ）に示す環状部材６５を採用している。この環状部材６５もＰＴＦＥ製である。また、この環状部材６５も第２円筒部１３２のリング溝１３２ａ内に設けられており、第２円筒部１３２とシリンダ室５１ａの内周面との間に位置している。

環状部材６５は、クランク形状をなす合口６７を有している。同図の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この合口６７は、第１〜３切欠き６７０ａ〜６７０ｃと、一対の連通溝６７０ｄ、６７０ｅとによって形成されている。第１切欠き６７０ａは環状部材６５の軸方向に延びている。第２切欠き６７０ｂは、第１切欠き６７０ａに対して周方向でずれつつ、環状部材６５の軸方向に延びている。第３切欠き６７０ｃは、環状部材６５の厚さ方向の中央で周方向に延びており、第１切欠き６７０ａと第２切欠き６７０ｂとに連続している。各連通溝６７０ｄ、６７０ｅは、同図の（Ｃ）に示すように、軸方向と平行な断面が略半円形をなしている。各連通溝６７０ｄ、６７０ｅは、第３切欠き６７０ｃを挟んで対向しつつ、第３切欠き６７０ｃに沿って延びており、それぞれ第１切欠き６７０ａと第２切欠き６７０ｂとに連続している。

この環状部材６５についても、リング溝１３２ａ内に設けられることにより、第３切欠き６７０ｃは、制御圧室１３ｂと斜板室２５とを常時連通する。ここで、この合口６７においても、第３切欠き６７０ｃは、第１、２切欠き６７０ａ、６７０ｂと比較して冷媒の流路面積が小さくなるように形成されている。これにより、第３切欠き６７０ｃは、環状部材６５における絞りとなっている。そして、第２円筒部１３２の外周面とシリンダ室５１ａの内周面との間、リング溝１３２ａ及び第３切欠き６７０ｃは、本発明における抽気通路として機能する。ここで、この環状部材６５では、連通溝６７０ｄ、６７０ｅにより、第３切欠き６７０ｃの流路面積が調整されている。なお、連通溝６７０ｄ、６７０ｅの形状や個数は、適宜設計することが可能である。なお、この環状部材６５についても金属等によって形成されても良い。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。

この圧縮機においても、実施例１の圧縮機と同様、制御圧室１３ｂと斜板室２５との圧力差に基づいて、リング溝１３２ａ内を環状部材６５が移動する。これにより、この圧縮機でも、環状部材６５がリング溝１３２ａを流通する冷媒の流量を調整して制御圧室１３ｂ内の圧力を調整することが可能となっている。この際、この環状部材６５では、連通溝６７０ｄ、６７０ｅによっても、制御圧室１３ｂから斜板室２５へ流通する冷媒の流量を調整することが可能となっている。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、リング溝１３２ａに換えて、リング溝１３１ａに対して環状部材６１、６５を設けて圧縮機を構成しても良い。この場合、リング溝１３１ａが本発明における凹条部となる。

また、リング溝１３２ａに環状部材６１、６５、を設けつつ、リング溝１３１ａに対して環状部材６１、６５、を更に設けて圧縮機を構成しても良い。この場合、複数の環状部材６１、６５、によって冷媒の漏出量を調整することにより、制御圧室１３ｂ内の圧力を調整することが可能となる。

さらに、フロントハウジング１７側にもシリンダボア、圧縮室、吸入室及び吐出室等を設けることにより、容量可変型両頭斜板式圧縮機として構成しても良い。

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
３ａ…軸路（給気通路）
３ｂ…径路（給気通路）
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…可動体
１３ｂ…制御圧室
１５…制御機構
１５ｂ…高圧通路（給気通路）
２５…斜板室
２１ａ…シリンダボア
２１ｃ…第２軸孔（軸孔）
３１…圧力調整室
３３…吸入室
３５…吐出室
４９ａ〜４９ｃ…Ｏリング（封止手段）
５１…ラグプレート（固定体）
５１ａ…シリンダ室
６１…環状部材
６５…環状部材
１３１…第１円筒部
１３２…第２円筒部
１３２ａ…リング溝（抽気通路、凹条部）
１３３…連結部
６３０ａ…第１切欠き
６３０ｂ…第２切欠き
６３０ｃ…第３切欠き（抽気通路、絞り）
６７０ａ…第１切欠き
６７０ｂ…第２切欠き
６７０ｃ…第３切欠き（抽気通路、絞り）
Ｏ…回転軸心

Claims (5)

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、前記駆動軸の回転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、
   前記斜板室は前記吸入室と連通し、
   前記アクチュエータは、前記斜板室内で前記駆動軸に固定された固定体と、前記斜板室内で前記回転軸心方向に移動可能な可動体と、前記固定体と前記可動体とにより区画された制御圧室とを有し、
   前記制御機構は、前記吐出室と前記制御圧室とに連通し、前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に導入して前記制御圧室の圧力を高めることにより、前記制御圧室と前記斜板室との圧力差を大きくする給気通路と、前記斜板室と前記制御圧室とに連通し、前記制御圧室内の前記冷媒を前記斜板室に排出して前記制御圧室の圧力を低めることにより、前記制御圧室と前記斜板室との圧力差を小さくする抽気通路とを有し、
   前記抽気通路は、前記可動体と前記駆動軸との間及び前記可動体と前記固定体との間の少なくとも一方に設けられ、
   前記抽気通路には、前記制御圧室と前記斜板室とを常時連通する絞りを有する環状部材が設けられ、
   前記環状部材は前記制御圧室と前記斜板室との圧力差が小さくなれば、前記抽気通路を流通する前記冷媒の流量が増大するように前記抽気通路を移動し、前記制御圧室と前記斜板室との圧力差が大きくなれば、前記抽気通路を流通する前記冷媒の流量が減少するように前記抽気通路を移動することを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
2. 前記抽気通路は、前記可動体と前記固定体との間又は前記可動体と前記駆動軸との間に形成された凹条部を有し、
   前記環状部材は、前記凹条部内に配置されている請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。
3. 前記環状部材は、前記回転軸心と平行な軸方向に延びる第１切欠きと、前記第１切欠きに対して前記軸方向と直交する周方向でずれつつ、前記第１切欠きの延長方向で前記軸方向に延びる第２切欠きと、前記周方向に延び、前記第１切欠きと前記第２切欠きとを接続する第３切欠きとを有し、
   前記第３切欠きが前記絞りである請求項１又は２記載の容量可変型斜板式圧縮機。
4. 前記可動体は、前記駆動軸に摺動可能に設けられ、
   前記可動体は、前記駆動軸周りにおいて、前記斜板側に配置される第１円筒部と、前記第１円筒部よりも拡径された第２円筒部と、前記第１円筒部と前記第２円筒部とを連結する連結部とを有し、
   前記固定体は、前記制御圧室を構成しつつ前記第２円筒部を収納するシリンダ室を有し、
   前記環状部材は、前記第２円筒部の外周面と前記シリンダ室の内周面との間に設けられている請求項１乃至３のいずれか１項記載の容量可変型斜板式圧縮機。
5. 前記ハウジングには、前記制御圧室と連通する圧力調整室と、前記斜板室と前記圧力調整室とを連通し、前記駆動軸を回転可能に挿通する軸孔とが形成され、
   前記駆動軸と前記軸孔との間、及び前記第１円筒部と前記駆動軸との間には、封止部材が設けられている請求項４記載の容量可変型斜板式圧縮機。

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