JPH0455266Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、斜板式コンプレツサに関し、斜板回
転時のバランスを改良したものである。

（従来の技術） 最近の自動車用空気調和装置に使用されるコン
プレツサとしては、例えば特開昭58−158382号公
報に示されたような容量可変斜板式コンプレツサ
が提案されている。

この容量可変斜板式コンプレツサは、シリンダ
における圧縮室内容積を、このコンプレツサに帰
還する冷媒の吸入圧に応じて変化させ、当該コン
プレツサの吐出冷媒量を調節することにより、こ
のコンプレツサの吸入圧が一定になるようにした
ものである。

このように吸入圧を一定にすると、ある程度エ
バポレータの出口における冷媒圧力、すなわちエ
バポレータにおける冷媒の蒸発圧力が一定にな
り、いわゆる低負荷時のエバポレータの凍結を防
止することが可能となる。

（考案が解決しようとする課題） 前述した容量可変斜板式コンプレツサを含む斜
板式コンプレツサは、ケーシング内に回動自在に
嵌挿された駆動軸に対して所定の傾斜角度を有す
る斜板が、固定或るいは、前記傾斜角度が可変と
なるように取付けられている。また、前記ケーシ
ング内に形成されたシリンダ内を往復移動するピ
ストンが、前記斜板の周縁に所定の間隔をもつて
連結されており、前記駆動軸が回転することによ
り前記斜板が揺動運動を行ない、非回転に連結さ
れた前記ピストンは、この揺動運動を往復運動に
変換して冷媒の吸入、及び圧縮を行なうようにな
つている。従つて、前記駆動軸が１回転すれば、
１つのピストンは、１回の吸入と１回の圧縮を行
なうこととなる。そして、このようなピストン
は、１つのコンプレツサに通常複数個設けられて
おり、その数が気筒数として一般に呼ばれてい
る。例えば、５つのピストンを配設したコンプレ
ツサは、５気筒のコンプレツサである。

この５気筒の斜板式コンプレツサが作動したと
きのピストンの往復移動状態を概念的に示したの
が第５図である。本図に示すコンプレツサは、吸
入圧縮容積が等しい５つのシリンダ１１〜１５に
ピストン１６〜２０をそれぞれ嵌挿し、当該シリ
ンダとピストンとを、駆動軸２と直角な平面上に
等間隔に配設したものであり、駆動軸と隣合うピ
ストンとの成す角度αは図示するように、全てα
＝72°となつている。また、この状態は、符号１
６にて示すピストンが上死点、つまり最大圧縮時
を示している。

このように、ピストン１６〜２０を駆動軸２と
直角な平面上に等間隔に配設した斜板式コンプレ
ツサにあつては、駆動軸２が１回転する間に、各
ピストンは吸入及び圧縮を行ないつつ１往復する
が、それぞれのピストンが駆動斜板に作用する力
のモーメントの和は、駆動斜板が如何なる角度に
おいても、等しくなる。換言すれば、駆動軸２に
よつて回転している駆動斜板の周縁には、そのピ
ストンとの連結部分（第５図に示すコンプレツサ
にあつては、正五角形を形成するその頂点）に、
各ピストンから引張り力或るいは押圧力が作用
し、駆動斜板全体としては、５つのピストンから
ねじりモーメントを受けていることになる。そし
て、このねじりモーメントの和は、駆動斜板の回
転角度に拘らず常に等しくなつており、駆動斜板
全体が受ける力は常に等しくなり、よつて当該斜
板は円滑に回転することが可能となる。

ところが、コンプレツサの内部に組付ける部品
のレイアウト構成上、前述したコンプレツサのよ
うに、シリンダ及びピストンを等間隔に配設でき
ないことがあり、このようなコンプレツサにあつ
ては、駆動斜板の回転位置が異なれば、当該駆動
斜板全体に作用するモーメントの和が変化するこ
とになる。

このようなシリンダ及びピストンのレンアウト
上の問題は、特に容量可変斜板式コンプレツサに
おいて顕著となる。つまり、容量可変斜板式コン
プレツサにおいては、駆動斜板の回転運動によつ
て揺動運動を行なうソケツトプレートには、当該
駆動斜板の回転に伴つて回転しないように、案内
ピンが取付けられており、当該案内ピンは、コン
プレツサのケーシング内に嵌挿されている。そし
て、当該案内ピンは、前記ソケツトプレートの形
状党を効率的にするために、前記ピストンが配設
された円周上近傍に取付けられることが多く、何
れか２つのシリンダの間隔を広くすることによつ
て、前記案内ピンの設置スペースを確保してい
る。また、前記駆動斜板は、駆動軸に対してその
傾斜角度が可変となつており、ピストンの前面と
背面とに加わる圧力差、つまり、各ピストンが駆
動斜板に作用する前記圧力差のモーメントの和を
変化によつて、前記傾斜角度が自動的に変化する
ようになつている。

従つて、このような従来のコンプレツサにあつ
ては、駆動斜板に作用するモーメントの和の不均
衡によつて、駆動斜板に常時異なるねじりモーメ
ントが加わり、駆動斜板が常時微細な傾斜角度の
変化を伴うことになる。これにより、駆動斜板が
円滑に回転せず、振動や騒音が発生するという問
題がある。

本考案は、上記従来技術の問題点、欠点に鑑み
てなされたものであり、駆動斜板の回転を円滑に
行なうことにより、コンプレツサの振動及び騒音
の低減を図ることを目的とする。

［考案の効果］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案は、密閉ケー
シング内に駆動軸を回転自在に設け、前記ケーシ
ング内に形成したクランク室内を回転する駆動斜
板を前記駆動軸に対して傾斜して取付け、前記ケ
ーシング内に形成した複数のシリンダ内を往復移
動するピストンを前記駆動斜板に連結し、前記ピ
ストンの前面と前記シリンダ内壁とで形成された
圧縮室内に冷媒を吸入口を通して吸入すると共
に、当該冷媒を圧縮して吐出口から吐出して成る
斜板式コンプレツサにおいて、前記ピストンの前
記駆動斜板に作用する反力を緩和する緩和手段を
有することを特徴とする斜板式コンプレツサであ
る。

（作用） 以上のように構成すれば、駆動軸が回転し、駆
動斜板がクランク室内を揺動回転すると、当該駆
動斜板に取付けた複数のピストンがシリンダ内を
それぞれ往復移動する。このとき、駆動斜板の回
転位置の違いによる各ピストンが駆動斜板に作用
する反力のモーメントの和の違いは、緩和手段に
よつて加減されることとなる。従つて、回転する
駆動斜板に加わる反力のモーメントとの和は、常
に等しくなり、当該駆動斜板は円滑に回転するこ
ととなる。

（実施例） 以下、図示する本考案の一実施例に基づいて説
明する。

第１図は、本考案を容量可変斜板式コンプレツ
サに具体化した一例を示す要部断面図である。本
図に示す容量可変斜板式コンプレツサは、エンジ
ンにより回転駆動される駆動軸２を有し、当該駆
動軸２には、駆動棒２１が突設され、駆動棒２１
はクランク室３内で前記駆動軸２と共に回転する
ようになつている。駆動棒２１には、ピン２２を
支点として駆動斜板４が前記駆動軸２に対して傾
斜して揺動し得るように連結され、駆動軸２の回
転力が、駆動棒２１及びピン２２を介して駆動斜
板４に伝達されるようになつている。この駆動斜
板４には、複数の軸受２３，２４を介して非回転
のソケツトプレート２５が摺動自在に取付けられ
ている。

前記ソケツトプレート２５は、ケーシング１内
に固定された案内ピン２６に対して摺動自在に連
結されたシユー２７を有し、このシユー２７によ
り当該ソケツトプレート２５の回転が防止される
一方、軸線方向の往復動が許容されている。この
ソケツトプレート２５には、球面軸受を介して５
つのピストンロツド２８が円周方向等間隔に取付
けられており、ピストンロツド２８の他端には同
じく球面軸受を介してピストン６が連結されてい
る。

そして、駆動斜板４の回転により、ソケツトプ
レート２５がいわゆるみそすり的動作を行なつて
軸線方向に往復運動することになり、これによつ
てピストンロツド２８を介して５つのピストン６
を順次往復運動させるようになつている。当該ピ
ストン６が嵌挿されたシリンダ５のピストンの前
面６ａ側部分は圧縮室７となり、背面６ｂ側部分
は前記クランク室３と連通している。

尚、２９はシリンダヘツド、８は吸入口、３０
は吸入ポート、９は吐出口、３１は吐出ポート、
Cvはコントロールバルブであり、これらの構成
及び作用は、従来公知の容量可変斜板式コンプレ
ツサと共通であるためその説明は省略する。

本実施例の容量可変斜板式コンプレツサは、吸
入圧縮容積が等しい５つのシリンダ５及びピスト
ン６が、駆動軸に直角な平面上に、第３図に示す
ように配設されたものであり、符号６３にて示す
ピストンと符号６４にて示すピストンとの間を広
げ、前述した案内ピン２６を設けている。そし
て、ピストン６１とピストン６２、及びピストン
６１とピストン６５との成す角度はαであり、ま
た、ピストン６２とピストン６３、及びピストン
６４とピストン６５との成す角度はβである。更
に、ピストン６３とピストン６４との成す角度
は、360°−２×（α＋β）によつて与えられてい
る。

また、第１図及び第２図に示すように、前記５
つのピストンの内、６１にて示す１つのピストン
の前面６ａ側部分を、所定長Ｌだけ削落すること
によつて緩和手段１０を構成している。従つて、
当該ピストン６１の最大圧縮時のピストン前面６
１ａの位置、すなわち上死点が、前記シリンダヘ
ツド２９からその長さＬだけ離間するようになつ
ている。

このようにピストンの上死点を変化させると、
当該ピストンを嵌挿したシリンダとの間で形成さ
れる圧縮室内の圧力変化は、第４図に示すように
なる。第４図は、ピストンの行程による圧縮室内
の圧力変化の状態を示したグラフとシリンダ及び
ピストンの断面図であり、グラフ中、実線はピス
トン６１を示し、一点鎖線はその他のピストンを
示している。

本図に示すように、ピストン６１以外のピスト
ン６２〜６５（以下の説明は符号６２にて代表す
る）は、上死点Ｃから吸入行程が始まり、ピスト
ン６２の背面６２ｂが位置Ｄ１となるまで吸入弁
３２が閉じた状態で吸入を行なう。従つて、圧縮
室７２内の圧力は、吸入開始時のＰ２からＰ１間
で減圧されることになる。この圧力Ｐ１より圧縮
室７２内の圧力が減少すると、前記吸入弁３２の
弾撥力に抗して吸入口８から冷媒が流入する。こ
の点が前記Ｄ１である。当該位置Ｄ１からさきに
ピストン６２が吸入を継続すると、圧縮室７２内
に圧力が略Ｐ１を維持しつつ前記吸入口８から更
に冷媒が流入する。位置Ａは、前記ピストン６２
の下死点、つまり最大吸入状態である。吸入行程
を終了し、所定の体積の冷媒を吸入した後、前記
ピストン６２は圧縮行程を始めるが、この行程
は、グラフ中Ａ〜Ｃにて示される。まず、前記下
死点からピストン６２が圧縮を開始し、吐出弁３
３が閉じた状態でピストン６２の背面６２ｂが位
置Ｂまで移動する。このとき、圧縮室７２内の圧
力は、Ｐ１からＰ２まで上昇することとなる。こ
の位置Ｂから更に圧縮を継続すると、圧縮室７２
内の圧力はＰ２以上となり、この時点で前記吐出
弁３３の弾撥力に抗して当該吐出口９から圧縮冷
媒が排出される。この冷媒の排出は、位置Ｂ〜Ｃ
まで行なわれ、位置Ｃにて再び前記ピストン６２
は上死点に戻ることとなる。

一方、前述した前面６１ａを所定長削落したピ
ストン６１は、上記ピストン６２と同様に位置Ｃ
の上死点から吸入行程を開始するが、この上死点
において、圧縮室７１内に所定の体積を有する冷
媒が残存しており、従つて、当該圧縮室７１内の
圧力がＰ１以下となる位置Ｄ２が、前記ピストン
６２の場合よりも遅くなる。そして位置Ｄ２から
吸入弁３２が開き冷媒の流入が始まると共に、位
置Ａにて示す下死点で当該吸入行程を終了する。
従つて、吸入行程にあるピストン６１と当該６１
以外のピストン６２〜６５とを比較すれば、その
ピストンの前面に作用している冷媒の圧力Ｐ３，
Ｐ４、すなわち、当該ピストンが駆動斜板に作用
する力（以下、反力という）に差（Ｐ３−Ｐ４）
が生じることとなる。

また、この下死点からの圧縮行程は、前記ピス
トン６２と同様に行なわれ、図中実線で示される
Ａ→Ｂ→Ｃ→のような圧力変化となる。

このように構成した本実施例に係る容量可変斜
板式コンプレツサの作用を説明する。

エンジン等の回転によつて駆動軸２が回転する
と、駆動棒２１及びピン２２を介して駆動斜板４
がクランク室３内で揺動回転する。この駆動斜板
４の揺動に伴い、当該駆動斜板４に連結したソケ
ツトプレート２５が揺動しつつ、非回転の状態で
揺動を行なう。これにより、ピストンロツド２８
を介して５つのピストン６１〜６５がシリンダ５
１〜５５内を往復運動し、当該ピストンの往復運
動によつて冷媒の吸入及び圧縮が行なわれること
となる。ここで、本実施例の容量可変斜板式コン
プレツサは、そのピストン６１〜６５が、駆動軸
２に直角な平面上に不等間隔に配設されたもので
あり、前記駆動斜板４の揺動回転時に、当該駆動
斜板４に前記５つのピストン６１〜６５から常時
異なる反力モーメントの和が作用するが、前述し
たように、前記５つのピストンの内、１つのピス
トン６１の吸入行程における反力を変化させるよ
うにしているため、当該反力の変化によつて前記
反力モーメントの和の不均衡を緩和することとな
る。従つて、当該駆動斜板４には、常時一定の反
力モーメントの和が作用し、その回転を円滑に行
なうことができる。

本実施例においては、種々の実験結果によつ
て、１つのピストンの前面を削落し、前記反力の
緩和手段としたが、本考案はこれに限定されるも
のではなく、２つ以上のピストン前面を所定長だ
け削落しても良い。また、前記緩和手段は、ピス
トンの前面を削落することに限定されず、例え
ば、圧縮室の容積を変化させても同様の作用効果
を呈する。更に、このように本考案は、前記実施
例にて示した容量可変斜板式コンプレツサに限定
されることなく、一般的な斜板式コンプレツサに
も適用が可能である。

［考案の効果］ 以上のように、本考案にあつては、駆動軸の回
転時に、ピストンが斜板に作用する力のモーメン
トの和を、反力緩和手段によつて常時等しくする
ことができ、これにより斜板を円滑に回転させる
ことができ、コンプレツサから発生する騒音や振
動を防止することが出来るという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る容量可変斜板
式コンプレツサを示す要部断面図、第２図は第１
図のピストン部分の拡大断面図、第３図は第１図
の−線に沿う断面図及び概念図、第４図はピ
ストンの行程と圧縮室内の圧力との関係を示すグ
ラフ及びピストン部分の断面図、第５図は従来の
コンプレツサを示す断面図及び概念図である。 １……ケーシング、２……駆動軸、３……クラ
ンク室、４……駆動斜板、５……シリンダ、６，
６１〜６５……ピストン、７……圧縮室、８……
吸入口、９……吐出口、１０……緩和手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 密閉ケーシング１内に駆動軸２を回転自在に設
   け、前記ケーシング１内に形成したクランク室３
   内を回転する駆動斜板４を前記駆動軸２に対して
   傾斜して取付け、前記ケーシング１内に形成した
   複数のシリンダ５内を往復移動するピストン６を
   前記駆動斜板４に連結し、前記ピストン６の前面
   ６ａと前記シリンダ５内壁とで形成された圧縮室
   ７内に冷媒を吸入口８を通して吸入すると共に、
   当該冷媒を圧縮して吐出口９から吐出して成る斜
   板式コンプレツサにおいて、前記ピストン６の前
   記駆動斜板４に作用する反力を緩和する緩和手段
   １０を有することを特徴とする斜板式コンプレツ
   サ。