JPH01267374A - 斜板式可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変容量型圧縮機に係り、特に斜板の傾転角を
変えてピストンのストロークひいてはシリンダ容量を変
える可変容量型圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、例えば米国特許第４．４２８．７１８号、米
国特許第４．４８０．８６４号公報等に開示されるよう
に、駆動軸に斜板を傾転可能に取付け、この斜板の回転
をピストンの往復運動に変換して、シリンダの吸入、圧
縮１、吐出行程を行なう斜板式可変容量型圧縮機が実用
化されている。この種の圧縮機は。

例えば車両用空調装置等の圧縮機として使用されている
。

第４図は、斜板式可変容量型圧縮機の従来例を示す部分
断面図で１図中、４０は駆動軸、４１は斜板、４２はピ
ストンサポート、４３はコンロッド、４４はピストン、
４５はシリンダブロック、４６はシリンダボアである。

駆動軸４ｏは、一端（動力入力側）４０ａがフロントブ
ラケット４７との間でラジアルベアリング２８及びスラ
ストベアリング４９を介して支持され、他端４０ｂがシ
リンダブロック４５の中央に嵌装されてラジアルベアリ
ング５０を介して支持されている。また。

駆動軸４０のシリンダブロック寄りの一端には、肩部４
０ｃを形成して、肩部４０ｃとシリンダブロック４５の
一端面との間にレース５１を介在させて、駆動軸４０の
軸方向の移動を防止している。

５２は駆動軸４０に摺動可能に嵌装したスリーブ（スラ
イド機構）で、スリーブ５２外周に斜板４１が傾転可能
に軸支され、斜板４１の片面にスラストベアリング５３
及びラジアルベアリング５４を介してピストンサポート
４２が支持される。

斜板４１は、斜板４１に設けたカムピン５６が駆動軸４
ｏ側に設けたカム溝５５に案内されて傾転動作を行なう
もので、傾転角は、例えばピストンに作用するシリンダ
内のガス圧縮合力とクランク室５７の内圧との差圧で決
定される。そして、駆動軸４０の回転時には、斜板４１
の回転力がスラストベアリング５３、ラジアルベアリン
グ５４及びピストンサポート４２を介して往復運動に変
換されてピストン４４に伝達されるものである。

また斜板４１の傾転時には、カムビン５６がカム溝５５
に案内されつつ、スリーブ５２が駆動軸４０上を軸方向
に移動することで、ピストン４４の上死点位置が常に一
定に保たれる。

この種の圧縮機は、空調装置の冷媒ガスの状態（負荷変
動）に応じて斜板の傾転角を自動的に変えて、負荷に応
じたシリンダ容量制御を行ない得る等の利点を有する。

〔発明が解決しようとする１１１り ところで、この種の圧縮機における駆動軸は、通常は前
述したように駆動軸４０のシリンダ側に肩部４０ｃを形
成して、この肩部４０ｃとシリンダブロック４５端面間
にレース５１を介在させて駆動軸の軸方向の移動を防止
しているが、このような構造によれば、次のような改善
すべき点があった。

すなわち、駆動軸とシリンダブロック間にレースを介在
させた場合、レースと駆動軸或いはシリンダブロックと
の間で相対的なすべりが生じ、また１次のような理由に
よりレースが駆動軸から軸方向の力を受けてシリンダブ
ロック側に押えつけられるため、駆動軸、レース、シリ
ンダブロックの中で耐摩耗性が最も低い部材が経時的に
摩耗する。ここで、レースが駆動軸から軸方向に力を受
けるのは、（１）圧縮機の起動時にピストン等の慣性や
摩擦や動力伝達用マグネットクラッチ吸引力が駆動軸に
作用するためと、（２）ピストンの前後の差圧で斜板を
傾転させる時に駆動軸に作用する力に基づくものである
。このうち（２）のものは、斜板の傾転角制御が差圧を
利用して行なわれるために生じる。すなわち、この種の
斜板は、差圧に応じて斜板が設定最小傾転角になると、
スリーブ５２が駆動軸４０に設けたストッパ５８に係止
して最小傾転角（シリンダ最小容量）が規制され、この
時に駆動軸４０の軸方向（シリンダブロック側軸方向）
に力が作用するものである。

しかして、前述した如く駆動軸、レース、シリンダブロ
ックのいずれかの摩耗度合が大きくなると、駆動軸の軸
方向のがたが増大し、異音発生の原因となる。また、従
来は圧縮機組立時の駆動軸の軸方向ギャップをレースの
厚みで調整しなければならず、調整作業が面倒であった
。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、レースを用いることなく駆動軸の軸方向
の力を円滑に支持して駆動軸の軸方向のがたつき、移動
を防止すると共に、圧縮機組立時の駆動軸と駆動軸支持
側とのギャップ調整を不要とする斜板式可変容量型圧縮
機を提供することにある。

〔課題を解決するため゛の手段〕

上記目的は、この種の斜板式可変容量型圧縮機において
、前記駆動軸の一端を前記シリンダブロック側にてラジ
アルベアリングを介して支持する他に、弾性部材により
軸方向の反シリンダブロック側に予圧を与え状態でスラ
ストベアリングを介して支持してなることで達成される
。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、斜板を備える
駆動軸の一端（シリンダブロック側）に作用する軸方向
の荷重（スラスト荷重）をスラストベアリングのころが
りで支持されるので、このスラスト荷重と駆動軸の回転
とに起因する駆動軸や駆動軸支持部の摩耗を有効に抑え
ることができる。しかも、前記スラストベアリングは、
弾性部材により反シリンダブロック側に予圧が与えられ
ているので、この予圧と上記摩耗抑制との働きが相まっ
て、駆動軸のがたつきや移動を防止できる。

更に、本発明は駆動軸をスラストベアリングの他に弾性
部材で支持するため、弾性部材の伸縮作用で駆動軸と駆
動軸支持部のスラスト方向の間隙調整を自動的に行ない
得るので、従来のようにスラスト調整としてレースの厚
みを選択して組込む等の作業が不要となる。

（実施例〕 本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の第１実施例たるアキシャルピストン形
の斜板式可変容量型圧縮機の断面図であり、斜板が最大
傾転角の状態すなわち圧縮機が最大容量で運転されてい
る状態を示している。

図中、１は圧縮機本体、２は電磁クラッチ、３は圧縮機
のフロントカバー、４はリアカバー、５はフロントカバ
ー３とリアカバー４との間に介在させてなるシリンダブ
ロックである。

６は圧縮機の駆動軸であり、駆動軸６は機関の動力を伝
達する電磁クラッチ２を介して回転するもので、その一
端がフロントカバー３のラジアルベアリング７により軸
支され、他端がシリンダブロック５の中心部にラジアル
ベアリング８により軸支されている。

９は駆動軸６に圧入固着されたドライブプレートであり
、ドライブプレート９は一面がフロントカバー３の内側
に設けたスラスト軸受１ｏに支持されて、駆動軸６と共
に回転し、また、他面には閉曲線からなるカム溝１２を
備えた耳部１１が突設されている。

１３は駆動軸６に摺動可能に嵌装したスリーブで、スリ
ーブ１３の外周に斜板１４が傾転可能に軸支されている
。斜板１４はその一面にカムピン１５が設けられ、カム
ピン１５がカム溝１２に係合すると共に、斜板１４の他
面側にスラストベアリング１６及びラジアルベアリング
１７を介してピストンサポート１８が取付けられている
。ピストンサポート１８は、シリンダブロック５に設け
たシリンダボア５ａと対向配置されている。シリンダボ
ア５ａは、シリンダブロックＳ中に周方向に等間隔あけ
て適宜数配設され、各シリンダボア５ａには、ピストン
１９が往復動するように収容され、このピストン１９と
ピストンサポート１８とがコンロッド２０を介してすベ
リ対偶により連結されている。２１はシリンダボア５ａ
内にガスを導入するための吸入ボート、２２はシリンダ
ボア５ａで圧縮されたガスを外部に吐出すための吐出ポ
ート、２３はピストンサポート１８の回り止め機構で、
回り止め機構２３は、斜板の傾転動作を補助する摺動子
２３ａと摺動子２３ａを摺動案内させるためのガイド２
３ｂとで構成される６２４はシリンダブロック５とリヤ
ブラケット４との間に介在されるシリンダヘッドで、シ
リンダヘッド２４は一面に吸入弁板２５が他面に吐出弁
板２６が設けである。

このような構成よりなる圧縮機は、基本体には、駆動軸
６が回転するとドライブプレート９及び斜板１４が駆動
軸６と同一速度で回転する。この時の斜板１４の傾転角
は、各ピストン１９に作用するピストンガス圧縮合力と
クランク室内圧Ｐとの差圧、すなわち、ピストン１９の
前後の圧力差で決定される。斜板１４の傾転動作は、上
記差圧に基づき斜板に傾転モーメントが働くと、カムピ
ン１５がカム溝１２に沿って移動し、且つスリーブ１３
が駆動軸６上を軸方向に移動することで行なわれる。こ
のようにして、傾転角が変化しても常にピストン１９の
上死点が一定に保たれる斜板１４が上記差圧に基づき決
定された傾転角で揺動回転すると、この揺動回転力のう
ち回転を除く揺動要素のみが軸受１６，１７を介してピ
ストン支持体１９に伝達され、ビス１−ン２３があるス
トロークで動作する。

ここで、ピストン１９のストロークは斜板１４が最大傾
転角にある場合に最大となり、シリンダ容量も最大とな
る。逆に斜板１４が最小傾転角にある場合に、ビストン
ストロークひいてはシリンダ容量が最小となる。また、
斜板１４の傾転角が小さくなるほど、換言すればビスト
ンストロークが小さくなるほどスリーブ１３がシリンダ
ブロックＳ側に移動して、ピストンの上死点が常に一定
に保たれる。

スリーブ１３は斜板１４が設定の最小傾転角になると、
駆動軸６に設けたストッパ２７に当接して、斜板１４の
最小傾転角位置を規制する。

このようにスリーブ１３がストッパ２７に当接したり、
その他にも圧縮機の起動時にピストン等の慣性、マグネ
ットクラッチ２の吸引力等が生じると、駆動軸６に軸方
向の力（シリンダブロック側にかかる軸方向の力）が作
用するので、この軸方向の力を支持する必要がある。本
実施例では、そのため次のような配慮がなされている。

すなわち、シリンダブロック５の中央部に駆動軸６を支
持するための貫通穴２８を設け、この貫通穴２８内に駆
動軸６の径方向の荷重を支持するラジアルベアリング８
を設ける他に、貫通穴２８のシリンダヘッド２４寄り端
部にスラストベアリング２９と皿ばね３０を収納できる
スペース２８ａを確保する。一方、駆動軸６の一端をこ
のスペース２８ａまで導くように設定し、この駆動軸６
−端に肩部６′を形成する。そして、スペース２８ａに
は、スラストベアリング２９及び皿ばね３０を肩部６′
とシリンダヘッド２４との間に介在させた状態で収容配
置する。ここで、スラストベアリング２９は肩部６′寄
りに配し、皿ばね３０はシリンダヘッド寄りに配される
。

しかして、このような軸受は構造によれば、駆動軸６の
一端（シリンダブロック側）に軸方向の荷重（スラスト
荷重）が図面の右側方向に作用すると、この荷重が従来
のレースに代わってスラストベアリング２９のころがり
で支持されるので、このスラスト荷重及び駆動軸の回転
に起因する駆動軸６や駆動軸支持部の摩耗を有効に抑え
ることができる。しかも、前記スラストベアリング２９
は、皿ばね３０により反シリンダブロック側に予圧が与
えられているので、この予圧と上記摩耗抑制との働きが
相まって、駆動軸６のがたつきや移動を防止できる。更
に、本実施例は駆動軸６をスラストベアリング２９の他
に皿ばね３０で支持するため１皿ばね３０の伸縮作用で
駆動軸と駆動軸支持部のスラスト荷重の間隙調整を自動
的に行ない得るので、従来のようにスラスト調整として
レースの厚みを選択して組込む等の作業が不要となる。

第２図及び第３図は本発明の第２．第３実施例を示すも
ので、図中、第１図の実施例と同一符号を同−或いは共
通する要素を示すものであり、その基本的な圧縮機動作
は第１実施例同様でその説明は省略し、ここでは、駆動
軸６のシリンダブロック側一端支持構造についてのみ説
明する。

先ず、第２図の第２実施例について説明すると、本実施
例はスラストベアリング２９に予圧を与える弾性部材を
皿ばねに代えてわん曲タイプのＣリング３１を使用する
。また、スラストベアリング２９及びＣリング３１は第
１実施例同様にシリンダブロック５のスペース２８ａに
配されるが、Ｃリング３１はシリンダブロック内壁に設
けた溝３２に係合して取付けである。

第３図の第３実施例の場合には、シリンダブロック５の
フロント側端面の中央にスペース２８ｂを形成し、この
スペース２８ｂにスラストベアリング２９及び皿ばね３
０を配しつつ、これらの要素２９．３０を駆動軸６の肩
部６′とシリンダブロック５一端との間に介在させたも
のである。

しかして、これらの第２．第３実施例の駆動軸支持構造
においても、第１実施例と同様の効果を奏し得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、従来のレースに代えて予
圧の与えられたスラストベアリングを介して駆動軸の一
端を支持するので、駆動軸の軸方向の力を円滑に支持し
て駆動軸や駆動軸支持部の摩耗を防止し、駆動軸の軸方
向のがたつき、移動を防止でき、しかも、圧縮機組立時
の駆動軸と駆動軸支持部間のギャップ調整を不要とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
本発明の第２実施例を示す縦断面図、第３図は本発明の
第３実施例を示す縦断面図、第４図は斜板式可変容量型
圧縮機の従来例を示す縦断面図である。 ｌ・・・圧縮機本体、５・・・シリンダブロック、５ａ
・・・シリンダボア、６・・・駆動軸、８・・・ラジア
ルベアリング、１３・・・スライド機構（スリーブ）、
１４・・・斜板、１８，２０・・・力伝達機構、１９・
・・ピストン。 ２７・・・ストッパ、２８・・・ラジアルベアリング、
２９・・・スラストベアリング、３０・・・弾性部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動軸の外周に傾転可能に取付けられ、該駆動軸と
   共に回転する斜板と、前記斜板の回転を往復運動に変換
   してピストンに伝達する力伝達機構と、前記ピストンの
   往復運動により吸入、圧縮、吐出行程が行なわれるシリ
   ンダボアを有するシリンダブロツクと、前記斜板の傾転
   角が変化しても前記ピストンの上死点位置が常に一定と
   なるよう前記斜板を前記駆動軸の軸方向にそつて移動調
   整するスライド機構とを備え、且つ前記駆動軸には、前
   記斜板が設定の最小傾転角になると前記スライド機構を
   係止させて前記斜板の最小傾転角を規制するストツパを
   設けてなる斜板式可変容量型圧縮機において、前記駆動
   軸の一端を前記シリンダブロツクにてラジアルベアリン
   グを介して支持する他に、更に弾性部材により軸方向の
   反シリンダブロツク側に予圧を与えた状態でスラストベ
   アリングを介して支持してなることを特徴とする斜板式
   可変容量型圧縮機。
2. ２．第１請求項において、前記シリンダブロツクの中央
   は、前記駆動軸を嵌装させるための貫通孔が形成され、
   この貫通孔のリヤ側端部に前記スラストベアリング及び
   弾性部材が配され、且つこれらのスラストベアリング及
   び弾性部材は、前記駆動軸に形成さ胆る肩部と前記シリ
   ンダブロツクに隣接するシリンダヘツドとの間に介在し
   てなる斜板式可変容量型圧縮機。
3. ３．第１請求項において、前記シリンダブロツクの中央
   には、前記駆動軸を嵌装させるための貫通孔が形成され
   、この貫通孔のフロント側端部に前記スラストベアリン
   グ及び弾性部材が配され、且つこれらのスラストベアリ
   ング及び弾性部材は、前記駆動軸に形成される肩部と前
   記シリンダブロツクのフロント側端部との間に介在して
   なる斜板式可変容量型圧縮機。