JPH0114774Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は容量可変型の圧縮機に関し、特に揺動
板式圧縮機における揺動板の傾斜角の制御に関す
る。

（従来技術） 従来から、主軸に連結され、クランク室に配設
された斜板の回転運動を揺動板の揺動運動に変換
して、この揺動運動によりピストンを往復動さ
せ、さらに、斜板の主軸に対する傾斜角を変化さ
せて、揺動板に連結されているピストンのストロ
ーク量を変化させ、圧縮容量を変化させるように
した揺動板式圧縮機が知られている。

このような揺動板式圧縮機では、代表的なもの
として、主軸に取り付けられたロータに長孔を設
け、この長孔に斜板に備えられたピン部材を挿入
することによつて、所定の範囲（長孔の長さ）で
斜板が回動自在となるようにロータに支持されて
いるものがある。即ち斜板はロータにヒンジ機構
によつて支持されている。そして、吸入圧力を検
出して、この吸入圧力が予め定められた設定値と
なるようにクランク室圧力を変化させて、即ち、
ピストン背側に加わるガス圧力を調整して斜板の
傾斜角を連続的に変化させている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述の従来の容量可変型圧縮機の場
合、長孔の長さによつて規定される最大容量と最
小容量との間において、連続的に傾斜角が変化す
る。即ち、最大容量と最小容量との間の所定点に
斜板の傾斜角を位置させている。この所定点での
斜板の安定を保つため、角度変化機構の摺動部分
で発生する摩擦力を利用しており、この摩擦力の
範囲内でモーメントが変動しても斜板の安定が保
たれる。

ところが上述の摩擦力を大きくした場合、所謂
デイフアレンシヤルが過大となつて、斜板の制御
動作がうまくゆかなくなる。また、この摩擦力自
体を最大容量から最小容量の全領域で適度に設定
することが難しく、斜板の安定性を得るのが困難
である。一方、上述のデイフアレンシヤルを小さ
くする必要がある場合には、斜板の安定動作を得
ることが極めて困難となつてしまう。また、上述
の容量可変型揺動板式圧縮機を温度膨張弁（蒸発
器出口の冷媒温度を所定値にするように開度が自
動調整される膨張弁）を備える冷房システムに適
用した場合、圧縮機及び温度膨張弁の制御のため
のフイードバツクループが２つ形成されるから、
即ち、温度膨張弁によつて冷媒量が常に制御され
ているから、吸入圧が変動する。つまり、温度膨
張弁による冷媒制御の影響を受けることになるか
ら、斜板はさらに不安定となつてハンチング等が
生じるという問題点がある。

さらに、上述の圧縮機の場合、冷房システムの
立上り時の過渡的冷却、所謂プルダウン（室内熱
負荷の高い状態から、冷房システムをスタートさ
せ、室温を適正値まで下げる過程）の場合、圧縮
機の制御点温度よりさらに下降した温度まで冷媒
温度が低下するように斜板が傾斜しないと、即
ち、最大容量が上記の制御点温度における容量よ
りも大きくないと、プルダウンに要する時間を短
くできない。ところが、従来の容量可変型圧縮機
では、制御点温度に収れんするように容量制御が
行われるから、結果的にプルダウン特性が悪化す
るという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案によれば、主軸が貫通し、主軸に取り付
けられたロータに主軸に対する傾斜角が変化する
ように支持された斜板と、この斜板傾斜面に配設
され、主軸の回転に応じて揺動する揺動板と、こ
の揺動板に連結され、揺動板の揺動によつてシリ
ンダ内で往復動する複数のピストンとを備える圧
縮機において、上記の斜板の傾斜角を段階的に変
化させるための機構を備えたことを特徴とする容
量可変型圧縮機が得られる。

具体的には、上記のロータあるいは斜板の一方
に一端面に波状曲面を備える長孔部が形成され、
他に設けられたピン部材が長孔部に挿入されて、
斜板がロータに支持され、上記の波状曲面の谷部
にピン部材が位置すると、斜板が安定的に係止さ
れ、これによつて斜板の傾斜角が段階的に変化す
るように上記の機構が構成される。

さらに、斜板には主軸が貫通する貫通孔内周壁
にロータと斜板との支持部と対向し、主軸に当接
する突起部が形成され、主軸の突起部と当接する
面は波状曲面に成形されており、斜板の突起部が
波状曲面の谷部に位置すると、斜板が安定的に係
止され、これによつて斜板の傾斜角が段階的に変
化するように上記の機構が構成される。

（実施例） 以下本発明について実施例によつて説明する。

まず、第１図を参照して本発明による容量可変
型揺動式圧縮機について説明する。

圧縮機ハウジング１に回転可能に保持された主
軸２にはクランク室３に配置されたロータ４が取
り付けられている。このロータ４にはヒンジ機構
４１を介して斜板部５が取り付けられ、斜板部５
の中心部には主軸２が貫通している。この斜板部
５の貫通内壁面は図示のように主軸２に当接して
おり、斜板部５の貫通内壁面は主軸２に摺動可能
となつている。そして、斜板部５は後述するよう
にヒンジ機構４１によつて主軸２に対する傾斜角
が変化するようになつている。この斜板部５には
ベアリング５１を介して揺動板６が配置されてお
り、この揺動板６には球連接によつてピストンロ
ツド７が連結されている。ピストンロツド７はシ
リンダ８内に配設されたピストン９に連結されて
いる（なお、揺動板６には複数のピストンが取り
付けられている）。クランク室３内には圧縮機ハ
ウジング１に主軸２と平行に固定されたガイド棒
１０が配置されており、このガイド棒１０は揺動
板６の一端部によつて挟持され、これによつて揺
動板６の一端部はガイド棒１０に対して主軸方向
に摺動可能となつている。

圧縮機ハウジング１には弁板（図示せず）を介
してシリンダ８に連通する吸入口１１ｂ及び吐出
口１２ｂがそれぞれ形成された吸入室１１及び吐
出室１２が設けられており、吸入室１１及び吐出
室１２に対応してそれぞれ吸入ポート１１ａ及び
吐出ポート１２ａが形成されている。

前述のヒンジ機構４１はロータ４の端部（耳
部）に設けられた長孔４１ａと斜板部５の一端面
（図中左端面）に形成されている突起部５２に取
り付けられたピン部材４１ｂにより構成されてい
る。即ち、ピン部材４１ｂが長孔４１ａ内に滑動
可能に配置されている。なお、上述の突起部５２
は互いに平行に一対設けられており、ピン部材４
１ｂはこの一対の突起部５２間に取り付けられて
いる。長孔４１ａの一端面（図中左側端面）は図
示のように波形に成形されており、この波状曲面
の山部と長孔４１ａの他端面（図中右側端面）と
の間隔（距離）はピン部材４１ｂの直径Ｒと略等
しくなつている。

第２図ａ〜ｃに示すように、長孔４１ａの端面
に設けられている波形曲面は例えば、山部から図
中右側に急峻に下がつて谷部が形成されるもの
（第２図ａ）、谷部の形状がピン部材４１ｂの表面
と同形状のもの（第２図ｂ）、山部から図中左側
に急峻に下がつて谷部が形成されるもの（第２図
ｃ）がある。

主軸２にエンジン等（図示せず）によつて、回
転運動を与えると、主軸２に嵌合しているロータ
４に回転運動が伝達され、さらにこの回転運動が
斜板部５に取り付けられている揺動板６に伝達さ
れる。ところが揺動板６の一端部はガイド棒１０
に対して摺動するから、ロータ４の回転方向に対
する揺動板６の運動は阻止される。よつてロータ
４によつて揺動板６に伝達された回転運動は揺動
運動に変換される。

揺動板６が揺動すると、揺動板６に連結してい
るピストンロツド７を介してピストン９が往復運
動を行う。その結果、吸入ポート１１ａから吸入
された冷媒ガスは吸入室１１を通り、シリンダ８
で圧縮されて、吐出弁１３を吐出室１２側に押す
ようにして吐出口１２ｂを介して吐出室１２に吐
出される。そしてこの高圧圧縮ガスは吐出ポート
１２ａから冷媒回路（図示せず）に送り出され
る。

クランク室３と吸入室１１とはバイパス路３１
により連結されており、このバイパス路３１をベ
ローズ３０（あるいは電磁弁等）により開閉制御
して、冷媒ガスの圧縮過程において、シリンダ８
からクランク室３にもれるブローバイガスの吸入
室１１へのバイパス量を制御し、クランク室圧力
を変化させる。これによつて斜板部５の傾斜角が
変化する。

斜板部５の傾斜角はピン部材４１ｂが長孔４１
ａを滑動することにより変化し、第１図におい
て、ピン部材４１ｂが長孔４１ａの上端に達する
と、最大容量となり、一方、ピン部材４１ｂが長
孔４１ａの下端に来ると、最小容量となる。前述
のように長孔４１ａの左側端面は波形に成形され
ているから、例えば最大容量から容量減少に移行
する場合、ピン部材４１ｂは山部を乗り越える必
要があるから、長孔４１ａの端面が平坦に成形さ
れている場合に比べて、大きな外力が必要にな
る。即ち、谷部が安定点と考えられるから、一つ
の安定点から他の（次の）安定点への移行には山
部と谷部との差で示される力の変化を与える必要
がある。従つて、斜板部５の傾斜角度は斜板部を
変化させる力（制御力）が所定の範囲内であれば
変化しないことになる。この制御力は波状曲面の
谷部及び山部の形状により任意に設定することが
可能である。即ち、前述した第２図ａに示すよう
に長孔４１ａを成形すれば、容量増加の場合、大
きな制御力を要し、容量減少の場合は小さな制御
力でよい。第２図ｂの場合は容量増加・減少とも
に同じ制御力でよく、一方、第２図ｃの場合は容
量減少時に大きな制御力を要し、容量増加の場合
は小さな制御力で済む。なお、ロータ４にピン部
材を設け、長孔を斜板部５に形成してもよく、こ
の場合、波状曲面は長孔の右側端面に形成され
る。

例えば、最大容量（最大傾斜角）の状態を、プ
ルダウン時に長く維持する場合、最大容量に対応
して波状曲面の山部と谷部との差を大きくとれば
よい。また波状曲面の形状あるいは山部と谷部と
の差を調整することにより、斜板の傾斜角変化の
条件を任意に設定できる。従つて、制御のデイフ
アレンシヤルを任意に設定することができる。ま
た温度膨張弁を備える冷房システムに用いた場合
にも斜板が安定点で実質上係止されているから、
吸入圧力が煩雑に変化しても不安定となることは
ない。

第３図に本考案の第２の実施例を示す。

この実施例では主軸２の下部表面に波状曲面が
形成され、斜板部５の貫通内端面にヒンジ機構と
対向して突起部２２が形成されている。この突起
部２２は波状曲上を斜板部５の傾斜に応じて移動
する。従つて突起部２２が波状曲面の谷部に位置
すると、斜板部５は安定することになる。即ち、
斜板部５は段階的にその傾斜的が変化する。

このように、本考案の容量可変型圧縮機では段
階的に容量を制御しており、従来のように連続的
に容量を変化させる場合に比べて、可変レベルが
大きいが、冷凍サイクル等では細かい可変レベル
は要求されておらず、最大容量と最小容量とを含
めて３（最大、中間、最小）乃至５段階程度あれ
ばよく、特に５段階程度に可変できれば、実際
上、連続容量可変型圧縮機と同様にスムーズな温
度コントロールが可能である。

（考案の効果） 以上説明したように本考案による容量可変型圧
縮機では斜板の傾斜角が段階的に変化するように
したからプルダウン特性が良好になるとともに、
デイフアレンシヤルも全容量可変領域にわたつて
良好に設定できる。また温度膨張弁を使用する冷
房システムにおいても温度膨張弁の動作に影響さ
れず斜板安定性即ち、圧縮容量の安定性を実現で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による容量可変型圧縮機の一実
施例を示す断面図、第２図ａ〜ｃは長孔部の形状
を示す図、第３図は本考案による容量可変型圧縮
機の他の実施例を示す断面図である。 １……圧縮機ハウジング、２……主軸、３……
クランク室、４……ロータ、５……斜板部、６…
…揺動板、７……ピストンロツド、８……シリン
ダ、９……ピストン、１０……ガイド棒、１１…
…吸入室、１２……吐出室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 主軸が貫通し、該主軸に取り付けられたロー
   タに該主軸に対する傾斜角が変化するように支
   持された斜板と、該斜板傾斜面に配設され、前
   記主軸の回転に応じて揺動する揺動板と、該揺
   動板に連結され、揺動板の揺動によつてシリン
   ダ内で往復動する複数のピストンとを備える圧
   縮機において、前記斜板の傾斜角を段階的に変
   化させるための機構を備えたことを特徴とする
   容量可変型圧縮機。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記ロータあるいは斜板の一方に一端面に波状曲
   面を備える長孔部が形成され、他方に設けられ
   たピン部材が前記長孔部に挿入されて、前記斜
   板が前記ロータに支持され、前記波状曲面の谷
   部に前記ピン部材が位置すると、前記斜板が安
   定的に係止され、これによつて前記斜板の傾斜
   角が段階的に変化するように前記機構が構成さ
   れていることを特徴とする容量可変型圧縮機。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記斜板には前記主軸が貫通する貫通孔内周壁に
   前記ロータと該斜板との支持部と対向し、前記
   主軸に当接する突起部が形成され、該主軸の前
   記突起部と当接する面は波状曲面に成形されて
   おり、前記突起部が前記波状曲面の谷部に位置
   すると、前記斜板が安定的に係止され、これに
   よつて前記斜板の傾斜角が段階的に変化するよ
   うに前記機構が構成されていることを特徴とす
   る容量可変型圧縮機。