JPH0223829Y2 - - Google Patents

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JPH0223829Y2
JPH0223829Y2 JP1987073666U JP7366687U JPH0223829Y2 JP H0223829 Y2 JPH0223829 Y2 JP H0223829Y2 JP 1987073666 U JP1987073666 U JP 1987073666U JP 7366687 U JP7366687 U JP 7366687U JP H0223829 Y2 JPH0223829 Y2 JP H0223829Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクランク室内に配置した斜板の回転に
よつてピストンを往復運動させるようにするとと
もに斜板の角度を変化させるようにして容量を可
変するようにした可変容量圧縮機に関し、特に起
動時に生ずるシヨツクあるいは異常高圧の防止に
関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
クランク室内に傾斜角可能に配置された斜板の
回転によつてピストンを往復運動させる圧縮機
（コンプレツサ）において、クランク室内圧力を
調整し、ピストン背面に生ずる圧力を制御して斜
板の主軸の傾斜角度を変化させてピストンのスト
ロークを増減させる方式の可変容量圧縮機は例え
ば特開昭58−158382号その他により公知である。
しかしこのような方式の圧縮機においてはその
停止時あるいは起動時における斜板の傾斜角度が
不安定であり、様々の傾斜角度をとり得る。した
がつてこのような圧縮機を自動車用の空調装置の
起動スイツチをオン状態にし、クラツチをオン状
態にした場合、斜板が傾斜角最大すなわち圧縮機
の圧縮容量が最大の状態で起動することが往々に
してある。この場合、圧縮機の起動時のシヨツク
が大きくまた冷媒が液の状態で吸入された場合に
は最大容量での液圧縮となる。このため内部部品
の異常、例えば揺動板回転阻止機構の破損あるい
は異常高圧によるシール部品の破損等の危険が存
在する。
このような危険を回避する手段として米国特許
第4543043号には次のような手段を開示している。
第１の手段は斜板をスプリングによつて最小傾斜
角に付勢するものであり、第２の手段は斜板をそ
の両側から異なるスプリングにより付勢すること
により、静止状態で斜板が所定の角度を保つよう
にするものである。
しかし、第１の手段では圧縮機の停止時におい
て斜板はスプリングによつて最小角度に保持され
るため、起動時に斜板傾斜角を増加させるための
クランク室と吸入室との間の圧力差を得るのに長
時間を要する。また場合によつてはクランク室の
容量が小さ過ぎて上記の手段差が発生せず、最小
容量状態から変化できない等の問題がある。また
第２の手段では停止時に斜板を所定角度に設定で
きるため、上述のような問題は生じないが、斜板
の両側にスプリングを配置するため、構造が複雑
化すること、さらに斜板を常にスプリングで付勢
しているため、この固有振動数において斜板が異
常振動を生ずること等の問題がある。さらに斜板
は最小傾斜角近傍でスプリングを圧縮しているた
め、このスプリングの圧縮に要する分だけクラン
ク室内圧力を必要とする。この結果ピストンロツ
ドとジヨイント部に加わる圧力が大きくなつてジ
ヨイント部の耐久性に問題を生ずる他高い圧力差
を生ずるためのガス圧力導入手段等も複雑化する
傾向にあつた。
〔発明の目的〕
本発明は簡単な構成によつて圧縮機の停止時に
おける斜板の角度位置を最大傾斜角より小さな所
定の角度に確実に保持し得る可変容量圧縮機を提
供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はクランク室と、このクランク室内に配
置された主軸と、この主軸の回転ともに回転しこ
の主軸に対し傾斜角が変化し得る関係に結合され
た斜板と、この斜板に摺動結合され前記斜板の回
転により前記回転主軸の軸方向に揺動する揺動板
と、この揺動板に結合され前記クランク室内に設
けられたシリンダ内で往復運動するピストンと、
このピストンの往復運動により前記シリンダ内に
流体を吸入しこれを圧縮して前記シリンダから吐
出するように前記シリンダに連結された吸入室お
よび吐出室と、前記クランク室内圧力を調整し前
記斜板の傾斜角を制御し、前記流体の吐出容量を
変化させる圧力調整手段とを備えた可変容量圧縮
機において、前記斜板をその傾斜角が最大値より
小さくなる方向に付勢するともに前記斜板が所定
角度から最小角度に至る範囲においては前記斜板
に付勢力を生じないようなバネ手段を設けたこと
を特徴とする可変容量圧縮機である。
また本発明の実施態様においては、前記バネ手
段は前記主軸にはめ込まれたコイルスプリングに
より構成され、その自然長Ｌは前記斜板の最大傾
斜時には斜板の背面により圧縮されるが、最小傾
斜時には斜板背面によつて圧縮されない位置およ
び長さに設定されている。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
第１図は本発明の可変容量圧縮機の構造を示す
断面図である。
シリンダ−ケーシング１の一端にはシリンダボ
ア２ａが形成されたシリンダ−ブロツク２設けら
れている。シリンダ−ケーシング１の他端の開口
部には、中央部に主軸３を軸受するためのベアリ
ング４が圧入されたフロントハウジング５が配
置、固着されている。
フロントハウジンジ５の内壁とシリンダ−ブロ
ツク２の一端面間にはクランク室１ａが形成され
ている。クランク室１ａ内の主軸３上には、ロー
タ６が圧入され主軸３とともに回転する。このロ
ータ６の一端面と前記フロントハウジング５の内
壁間にはスラストニードルベアリング７が挾持さ
れロータ６を回転自在に支持している。ロータ６
は主軸３に対し斜め方向に張り出した腕部６ａを
有し、この端部にはさらにピン６ｂが植設されて
いる。更に、クランク室１ａ内の前記主軸３上に
は斜板８がその中央部に形成された遊嵌孔８ａに
より主軸３の周りに回転可能に嵌着されている。
斜板８の一端面周縁部には耳部８ｂが固着され、
さらにこの耳部８ｂには前記ロータ６の腕部６ａ
に植設されたピン６ｂが貫通する長孔８ｃが形成
されている。このピン６ｂは長孔８ｃ内を滑動可
能に貫通されており、ロータ６と斜板８はこれに
よつてヒンジ結合されている。一方斜板８には環
状の揺動板９が同軸的に嵌合されており、両者の
対向面間にはスラストニードルベアリング１０，
１１が挾持され、斜板８の回転を揺動板９によつ
て受けるように構成されている。揺動板９の周縁
の一部にはシリンダ−ケーシング１の側壁に向つ
て突起部８ｄが設けられ、この突起部８ｄはケー
シング１の側壁に設けられたスライダー溝１ｂ内
を主軸３の軸方向にスライド可能に係合してい
る。このスライド溝１ｂは斜板８の回転に対し揺
動板９の回転を阻止するためのものである。
また、揺動板８の突起部８ｄに対し直径方向反
対側の一面にはピストンロツド１２の一端を回転
可能に支持し、ピストンロツド１２の他端は、シ
リンダボア２ａ内に配置されているピストン１３
に連結している。
シリンダボア２ａの一端面には流体を吸入する
ための吸入孔１４と流体を吐出するための吐出孔
１５が穿設され、吸入孔１４、吐出孔１５への流
体の流通を制御するように吸入弁および吐出弁
（図示せず）が連接されている弁板１６がシリン
ダブロツク２に接続されている。シリンダヘツド
１７は隔壁１７ａにより吸入室１８と吐出室１９
を形成しており、弁板１６を介してボルト２０に
よりシリンダブロツク２に固着されている。
さらにシリンダブロツク２には吸入室１８とク
ランク室１ａとを連通するように第１の通孔５
０、室５１、第２の通孔５２が穿設されており、
室５１内にはベローズ等の伸縮自在の感圧手段２
２ｂとこの先端に結合した弁部２２ａとから成る
制御弁機構が配設されている。
そして第１の通孔５０により導かれたクランク
室圧力を感圧手段２２ｂが感知することによつて
弁部２２ａが第２の通孔５２を開閉制御してい
る。従つて吸入室１８から第１の通孔５０、室５
１、第２の通孔５２を経てクランク室１ａに到る
流体通路はクランク室圧力に応じて連通制御され
ている。
斜板８の背面ロータ６間の主軸にはスプリング
２３が圧入されている。スプリング２３の自然長
Ｌは、ロータ６の斜板８側端面と斜板８の背面間
の最短距離Ｓの最大値よりも小さくなるように選
定される。距離Ｓは斜板８の主軸３に対する傾斜
角度に対応して変化し、傾斜角が最大のときＳは
最小となり傾斜角が最小のときＳは最大となる。
Ｓの最大値をSnaxとするとSnaxとＬとの関係は Snax−Ｌ＝ΔS となるようにＬが選定される。
なお、コイルスプリング２３の内径は主軸３の
外径よりわずか小さく形成され、主軸３に圧入す
ることにより主軸３上に固定される。また、第２
図はコイルスプリングの長手方向の一部分だけ、
その内径を主軸３の外径より小さく形成し、同様
な目的を達するものを示している。
第１図において、主軸３のフロントハウジング
５の外側には図示しない例えばエンジンの回転を
ベルトにより伝達するためのプーリ２４がベアリ
ング２５を介して同軸的に設置されている。この
プーリ２４の回転は通常はベアリング２５により
主軸３に伝達されないが、電磁コイル２６が励磁
されると主軸３の端部に固定されたアーマチユア
２７がロータ２９側に吸着され、プーリ２４の回
転を主軸３に伝達する。
以上のように構成された可変容量圧縮機の動作
を説明する。
電磁コイル２６の励磁によつてアーマチユア２
７をロータ２９に吸着させてエンジン等から主軸
３に回転運動を与えると、主軸３に嵌合している
ロータ６に回転運動が伝達される。この回転運動
はさらに斜板８に伝達され、ベアリング１０，１
１および回転阻止機構８ｄ−１ｂを介して、回転
運動は揺動板９の揺動運動に変換される。
揺動板９が揺動するとこれに連結したピストン
ロツド１２を介してピストン１３がシリンダボア
２ａ内で往復運動を行なう。ピストン１３の往復
運動により吸入室からシリンダボア２ａ内に流体
を取り込み、これを圧縮して吐出室１９に吐出す
る。
さらに容量制御時の動作について詳述すれば次
のようになる。
クランク室圧力が高く感圧手段２２ｂが縮小し
て第２の通孔５２が開くと、吸入室１８とクラン
ク室１ａとが連通状態となるので、吸入室１８と
クランク室１ａとの圧力は等しくなる。このとき
ピストン１３のストロークが最大（圧縮容量最
大）となるという、言い換えれば斜板８の主軸３
に対する傾斜角が最大となるように調整されてい
る。従つてロータ６の端面と斜板８の背面との最
短距離Ｓは最小となる。そして、コイルスプリン
グ２３の斜板８側の端部は斜板８の背面に接触
し、斜板８にスプリング２３の反発力を与える。
しかし、圧縮容量最大域で生じる反発力であるた
め動作的に安定しており、斜板８に異常振動が発
生するようなことはない。
一方、クランク室圧力が低く感圧手段２２ｂが
伸長して第２の通孔５２が弁部２２ａによつて閉
じられると、吸入室１８とクランク室１ａとの連
通が遮断されるので、ピストン１３とシリンダ−
ボア２ａの隙間から漏洩した圧程行程にあるガス
（ブローバイガス）はクランク室１ａ内に充満し
ていき、クランク室１ａの圧力は上昇していく。
これに伴い斜板８の主軸３に対する傾斜角は徐々
に小さくなる。従つてロータ６の端面と斜板８の
背面との最短距離Ｓは々に増大する。そして、Ｓ
がＬ以上になるとスプリング２３の反発力は斜板
８に与えられなくなる。
上記したことから、どのような容量制御状態で
圧縮機が停止しても、斜板８はその角度位置をス
プリング２３により規制され、最大傾斜角度より
小さい角度に維持される。またこの停止時の斜板
８にはスプリングの反発力が与えられないかまた
は極く小さいため、従来装置における前述のよう
な起動時の問題点を解消することができる。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではない、例え
ばバネ手段は第１図乃至第３図のコイルスプリン
グに限る必要はなく、例えが板バネであつてもよ
い。
〔発明の効果〕
本発明の可変容量圧縮機によれば、圧縮機起動
時のシヨツク、これに伴なう圧縮機の破損を防止
することができる他、斜板の最小傾斜角近傍にお
いては斜板にはバネ反発力が与えられないため、
異常振動あるいはクランク室内圧に起因するピス
トンロツドジヨイント部の耐久性も向上する。ま
た上記の効果を簡単な構造により達成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の可変容量圧縮機の実施例を示
す断面図、第２図は第１図の要部の他の実施例を
示す断面図である。 １……シリンダ−ケーシング、１ａ……クラン
ク室、２……シリンダブロツク、２ａ……シリン
ダボア、３……主軸、６……ロータ、８……斜
板、９……揺動板、１２……ピストンロツド、１
３……ピストン、１８……吸入室、１９……吐出
室、２１……連通孔、２２……制御弁機構、２３
……スプリング。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) クランク室と、このクランク室内に配置され
    た主軸と、この主軸に固着された主軸の回転と
    ともに回転するロータと、このロータに係合さ
    れ前記主軸に対し傾斜した面内で前記主軸の周
    りに回転するとともに、前記主軸に対する傾斜
    角を変化し得るように前記クランク室内に配置
    された斜板と、この斜板に結合され斜板の回転
    運動を揺動運動に変換するように前記クランク
    室内に設けられた揺動板と、この揺動板に結合
    され前記クランク室内に設けられたシリンダ内
    で往復運動を行なうピストンと、このピストン
    の往復運動により前記シリンダ内に流体を吸入
    しこれを圧縮して前記シリンダから吐出するよ
    うに前記シリンダに連結された吸入室および吐
    出室と、前記クランク室内圧力を調整し、前記
    斜板の傾斜角を制御し、前記流体の吐出容量を
    変化させる圧力調整手段とを備えた可変容量圧
    縮機において、前記斜板をその傾斜角が減少す
    る方向に付勢するとともにこの傾斜角が所定の
    値にまで減少した後最小傾斜角に至る範囲にお
    いては前記斜板に付勢力を与えないようなバネ
    手段を設けたことを特徴とする可変容量圧縮
    機。 (2) 前記バネ手段は前記斜板背面と前記ロータ端
    面間の前記主軸に嵌合されたコイルスプリング
    であり、その自然長は前記斜板背面と前記ロー
    タ端面間の距離の最大値よりも小さく選定され
    ていることを特徴とする前記特許請求の範囲(1)
    記載の可変容量圧縮機。 (3) 前記コイルスプリングの内径は前記主軸の外
    径より小さく選定され、前記斜板背面と前記ロ
    ータ端面間の距離が所定値を越えると前記コイ
    ルスプリングの端部は前記斜板背面に接触しな
    いような前記主軸上の位置に設定されているこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲(2)記載の可
    変容量圧縮機。
JP1987073666U 1987-05-19 1987-05-19 Expired JPH0223829Y2 (ja)

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JP (1) JPH0223829Y2 (ja)
KR (1) KR960012115B1 (ja)
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