JPH055261Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 (1) 産業上の利用分野 本考案は自動車の冷房装置等に使用される可変
容量式圧縮機において、その吐出容量を変えるべ
く、揺動斜板の角変位位置を変更制御するシリン
ダ装置のシール構造に関するものである。

(2) 従来の技術 従来前記可変容量式圧縮機において、作動ピス
トンの摺動ストロークを変更してその吐出容量を
可変とする揺動斜板をシリンダ装置により揺動制
御するようにしたものは公知である（米国特許第
4037993号明細書参照）。

(3) 考案が解決しようとする課題 ところでかかるシリンダ装置は、シリンダと、
このシリンダ内に摺動自在に嵌合される制御ピス
トンとの摺動面間のシール性を確保して制御ピス
トンの円滑、軽快な作動を保障するとともにそれ
らで画成される制御圧室内の加圧流体が外部に漏
洩しないようにすることが要求されるが、かかる
要求を満たすためには、シリンダ、制御ピストン
およびそれらに関係する周辺部品の加工精度を高
めるを要し、その結果大幅なコスト高を招くとい
う問題がある。

そこで本考案はシリンダ、制御ピストンおよび
それらに関係する周辺部品の加工精度を従来のも
のほど高めることなく、前記要求を満足できるよ
うにした、構成簡単で安価な可変容量式圧縮機の
制御用シリンダ装置のシール構造を提供すること
を目的とするものである。

Ｂ 考案の構成 (1) 課題を解決するための手段 本考案によれば、前記目的達成のためハウジン
グ、シリンダブロツクおよびシリンダヘツドを備
えた圧縮機本体と；この圧縮機本体に回転自在に
支承される回転駆動軸と；前記ハウジング内にお
いて回転駆動軸に軸方向に摺動可能に支承される
スリーブと；このスリーブに、前記回転駆動軸の
軸線と直交する軸線回りに揺動可能に支持されて
回転駆動軸に連結されるジヤーナルと；このジヤ
ーナルに支承され前記軸線回りの揺動のみが許容
される揺動斜板と；この揺動斜板に複数のコンロ
ツドを介して連結される複数の作動ピストンと；
前記シリンダブロツクの、前記回転駆動軸回りに
配設され、前記作動ピストンを摺動自在に嵌合す
る複数のシリンダとを備え、前記スリーブの回転
駆動軸の軸方向の摺動制御により前記ジヤーナル
および揺動斜板の角変位位置を変化させて前記作
動ピストンの作動ストロークを変更するようにし
た可変容量式圧縮機において、 前記圧縮機本体には前記回転駆動軸を囲む環状
のシリンダを設け、このシリンダに前記スリーブ
に連接されてこれを作動制御するための、環状の
制御ピストンを摺動自在に嵌合し、前記シリンダ
と制御ピストンとの内、外の摺動面間に、内、外
シールリングをそれらの軸方向に齟齬されてそれ
ぞれ介装する。

(2) 作用 前記構成によれば、シリンダと制御ピストンの
内、外摺動面間に、軸方向に齟齬してシールリン
グを介装することにより、シリンダ、制御ピスト
ンおよびそれらに関係する周辺部品の加工精度を
必要以上に高めなくてもそれら間のシール性を確
保することができ、特に何らかの原因で制御ピス
トンを傾けようとする力が働いてもシールリング
がその力に対向して制御ピストンの傾きを抑制す
ることができ制御ピストンの円滑軽快な摺動が保
障される。

(3) 実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説
明する。

第１図には本実施例における可変容量式圧縮機
Ｃの要部が縦断して示されており、この図におい
て、前記圧縮機Ｃの圧縮機本体１は、中空円筒状
のハウジング２と、その開口端面に固着されるシ
リンダブロツク３と、さらにその端面に重合され
るシリンダヘツド４とを一体に結着して全体とし
て円筒状に構成される。

前記シリンダブロツク３と、ハウジング２の端
面２₁には、該ハウジング２内を縦通する回転駆
動軸５はラジアルニードル軸受６，７を介して回
転自在に支承される。この回転駆動軸５は圧縮機
本体１の軸線L₁上にあり、その圧縮機本体１よ
り突出する突出端にはクラツチを内蔵した駆動プ
ーリ８が一体に連結される。この駆動プーリ８は
図示しないエンジン等の駆動源に連動されて回転
駆動されるようになつている。

前記シリンダブロツク３には、軸線L₁を中心
とする同心円上に等間隔を存して放射状に複数個
のシリンダ９が前記回転駆動軸５と平行に形成さ
れており、これらのシリンダ９にはそれぞれ作動
ピストン１０が摺動自在に嵌合されている。そし
て各ピストン１０は各シリンダ９内を圧縮室１２
と背圧室１３とに区画している。また各作動ピス
トン１０の背圧室１３側背面にはコンロツド１１
の球状の一端が回転自在に連結されており、各コ
ンロツド１１はシリンダ９内を軸方向にのびその
球状の他端は、ハウジング２内に達しており、後
述する斜板式駆動機構Ｄの揺動斜板１９に回動自
在に連結されている。

次に前記斜板式駆動機構Ｄの構造について説明
すると、前記ハウジング２の作動室１４内におい
て、前記回転駆動軸５上にはスリーブ１５は軸方
向に摺動自在に嵌挿されている。このスリーブ１
５の左右両側には、回転駆動軸５の軸線L₁と直
交する軸線L₂（第１図紙面の直角）上に中心をも
つ左右一対のピボツト軸１６が一体に突設されて
いる。前記左右ピボツト軸１６には、盤状のジヤ
ーナル１７が回転駆動軸５の軸方向に前後に揺動
できるように支承される。前記ジヤーナル１７
の、前記スリーブ１５を囲むように延びる円筒部
１７₁にはラジアル軸受１８を介して揺動斜板１
９が回転自在に支承され、この揺動斜板１９とジ
ヤーナル１７の対向面間にはスラストニードル軸
受２０が介在されている。揺動斜板１９の外端に
は回り止め部材２１が連結ピン２２により連結さ
れ、この回り止め部材２１は作動室１４内にシリ
ンダブロツク３とハウジング２の端壁２₁間にわ
たつて回転駆動軸５と平行に形成した案内溝２３
にスライド可能に係合されている。そして前記案
内溝２３と回り止め部材２１とは、揺動斜板１９
の回り止め機構２４を構成している。

作動室１４内において前記回転駆動軸５には、
その径方向にドライブピン２５が一体に突設さ
れ、このドライブピン２５の先端には、連結腕２
６が一体に形成されており、この連結腕２６には
円弧状係合孔２７が穿設され、これらの係合孔２
７にジヤーナル１７の取付片１７₂に一体に突設
した係合ピン２８が摺動自在に係合されている。
そして円弧状の係合孔２７はその長さ範囲で揺動
斜板１９のピボツト軸１６回りの揺動を許容す
る。そして回転駆動軸５の回転に応じてジヤーナ
ル１７が回転する。

揺動斜板１９の一面には前述のように、複数の
ピストン１０に連なるコンロツド１１の球状他端
が回動自在に連結される。したがつて揺動斜板１
９のピボツト軸１６の軸線L₂回りの角変位位置
に応じて各作動ピストン１０の作動ストロークす
なわち吐出量が定まる。

前記回転駆動軸５には、そのシリンダブロツク
３側端部に、段差係止部５₁を介して小径軸部５₂
が形成される。小径軸部５₂には圧縮コイルばね
よりなる第１ばねSP₁が巻装され、この第１ばね
SP₁の一端は小径軸部５₂に嵌合係止されるばね
座３０に係合し、またその他端は前記段差係止部
５₁に係止される環状のストツパ３１に係合され
ている。そして前記ストツパ３１は、前記スリー
ブ１５が第１図において左に摺動するとき、その
一端面と係合してこの第１ばねSP₁を圧縮するよ
うに作用する。

前記ハウジング２には、その端壁２₁中央部に、
外方に突出した有底円筒状のシリンダ筒部３２が
回転駆動軸５と同心に一体に穿設され、このシリ
ンダ筒部３２に形成される環状のシリンダ３２₁
内に環状の制御ピストン３３が摺動自在に嵌合さ
れている。この制御ピストン３３の内、外周面に
は、軸方向に齟齬させてシールリングS₁，S₂がそ
れぞれ嵌着されており、これらのシールリング
S₁，S₂は、シリンダ３２₁と制御ピストン３３と
の内外摺動面間を流体密にシールする。而して前
記シールリングS₁，S₂は、前述のように制御ピス
トン３３の軸方向に齟齬されていることにより、
制御ピストン３３にこれを傾けようとする力が作
用してもこの力に対抗して制御ピストン３３の傾
きを抑制するように作用する。

制御ピストン３３とシリンダ筒部３２の端壁間
に制御圧室３４が画成される。制御圧室３４内に
は、圧縮コイルばねよりなる第２ばねSP₂が収容
されており、このばねSP₂の両端は、前記制御ピ
ストン３３とシリンダ筒部３２の端壁間に係合さ
れており、前記制御ピストン３３を第１図左方、
すなわち作動室１４側に偏倚している。制御ピス
トン３３の作動室１４側端部はアンギユラボール
軸受３５を介して制御プレート３６に回転自在に
支承される。制御プレート３６は軸方向に延びる
円筒部３６₁が一体に形成され、この円筒部３６₁
は回転駆動軸５の外周面に回転自在に嵌挿支持さ
れてその端面は、前記第２ばねSP₂の弾発力によ
り前記スリーブ１５の端面に係合される。また前
記円筒部３６₁には軸方向のスリツト３７が穿設
され、このスリツト３７を前記ドライブピン２５
が貫通しており、回転駆動軸５と制御プレート３
６とは一体となつて回転する。また制御プレート
３６の背面とハウジング２の端壁２₁間にはスラ
ストニードル軸受３８が介在される。制御ピスト
ン３３が左右に摺動すれば、これに追従してスリ
ーブ１５が軸方向に移動しそれに応じてジヤーナ
ル１７および揺動斜板１９のピボツト軸１６まわ
りの角変位位置が変化する。すなわち第１図にお
いて制御ピストン３３が左方に移動したときスリ
ーブ１５も左方に移動し、それに応じてジヤーナ
ル１７および揺動斜板１９が時計方向に回動して
各作動ピストン１０の摺動ストロークが小とな
り、また制御ピストン３３が右方に移動したと
き、作動ピストン１０にかかる作動圧によりスリ
ーブ１５も右方に移動し、それに応じてジヤーナ
ル１７および揺動斜板１９が第１図反時計方向に
回動し、各作動ピストン１０の摺動ストロークが
大きくなる。

短円筒状のシリンダヘツド４は仕切板４０を介
して前記シリンダブロツク３の端面にパツキン４
１を介して固着され、このシリンダヘツド４の中
央部には吐出室４２が形成されこの吐出室４２の
シリンダブロツク３との境界は前記仕切板４０に
よつて仕切られる。そしてこの吐出室４２にはシ
リンダヘツド４に形成した吐出管路４４が連通さ
れる。またシリンダヘツド４には、前記吐出室４
２を囲繞するように吸入室４５が形成され、この
吸入室４５のシリンダブロツク３との境界も前記
仕切板４０によつて仕切られる。そしてこの吸入
室４５はシリンダブロツク３に穿設した連通路４
６を介してハウジング２内の作動室１４に連通さ
れる。さらに作動室１４には、ハウジング２の壁
面に形成した吸入管路４７が連通される。

前記仕切板４０には、吐出室４２とシリンダ９
の圧縮室１２を連通する吐出口４８が穿設されて
おり、この吐出口４８には作動ピストン１０が圧
縮作動しているとき吐出口４８を開く吐出弁４９
が設けられる。さらに仕切板４０には前記吸入室
４５とシリンダ９の圧縮室１２とを連通する吸入
口５０が穿設されており、この吸入口５０には作
動ピストン１０が吸入作動しているときこの吸入
口５０を開く吸入弁５１が設けられる。

圧縮機Ｃの吸入行程により、複数の作動ピスト
ン１０が順次に往復動するとき、冷媒は吸入管路
４７、作動室１４、連通路４６を通つて吸入室４
５に入り、そこから吸入弁５１を開弁して圧縮室
１２に吸入される。また圧縮機Ｃの圧縮行程によ
り圧縮室１２内の圧縮冷媒は吐出弁４９を開弁
し、吐出室４２から突出管路４４に圧送される。

前述のように構成される可変容量式圧縮機の容
量制御は制御弁Ｖによつて行われる。次にこの制
御弁Ｖの構成について説明すると、この制御弁Ｖ
は吐出室４２に通じる吐出通路５２、前記作動室
１４および連通路４６を介して吸入室４５に通じ
る吸入通路５３、および前記制御圧室３４に通じ
る制御通路５４との間に介設される。

ハウジング２の端壁２₁に形成した弁ハウジン
グ５５内には、弁本体５６が設けられる。この弁
本体５６は弁ハウジング５５内に吐出通路５２の
連通する吐出圧弁室５７を画成するとともにその
内部に吸入通路５３の連通する吸入圧弁室５８が
形成され、さらに制御通路５４の連通する通路５
９が形成されており、この通路５９は前記吐出圧
弁室５７と吸入圧弁室５８とを連通する。

前記弁本体５６には、前記吐出圧弁室５７およ
び通路５９間を連通、遮断可能な第１弁機構６０
と、通路５９および吸入圧弁室５８を連通、遮断
可能な第２弁機構６１とを備える。

前記第１弁機構６０は、弁本体５６に形成した
弁座６２に着座可能な球状の弁体６３と、該弁体
６３を閉弁方向に付勢する弁ばね６４と、弁体６
３を開弁方向に作動するためのプツシユロツド６
５とを備えており、前記弁体６３と弁ばね６４は
弁室５７に設けられ、プツシユロツド６５は前記
通路５９内を移動可能に縦通される。

また第２弁機構６１は弁本体５６に形成した弁
座６７に着座可能で前記プツシユロツド６５と一
体のスプール弁６８と該弁６８を閉弁方向に付勢
する弁ばね６９とを備え、前記スプール弁６８と
弁ばね６９は、弁本体５６内に形成した、前記吸
入圧弁室５８に収容される。

前記吸入圧弁室５８内には、前記弁ばね６９を
囲繞するとともにその両端が前記スプール弁６８
および吸入圧弁室５８の端板５８₁に流体密に接
続されるベローズ７０が収容されており、このベ
ローズ７０内は端板５８₁に穿設した通孔７１を
介して大気に連通されている。したがつて吸入圧
弁室５８内の吸入圧力が上昇するとベローズ７０
は収縮して第２弁機構６１を開弁し、また吸入圧
弁室５８内の吸入圧力が下降するとベローズ７０
は膨脹して第１弁機構６０を開弁する。

次に吐出容量の可変制御作用について説明する
と、冷房装置は冷房負荷が大となると吸入圧力
Psが上昇し、冷房負荷が小となれば吸入圧力Ps
が下降する特性があるので、いま冷房負荷が減少
して吸入圧力Psが低下すると、第１弁機構６０
の弁体６３が開弁して吐出通路５２と制御通路５
４が連通して制御圧室３４の制御圧力Pcが上昇
しそれに応じて制御ピストン３３は第２ばねSP₂
の弾発力に助成されて第１図左方に移動し、制御
プレート３６を介してスリーブ１５を左方に移動
する。これによりジヤナール１７はピボツト軸１
６回りに時計方向に回動すなわち揺動斜板１９の
起立方向に回動する。したがつて、複数の作動ピ
ストン１０の作動ストロークは小さく圧縮機の吐
出容量は減少する。そして圧縮機の容量が最小に
なるときはスリーブ１５は左限に達し、ストツパ
３１を介して第１ばねSP₁を圧縮する。

次に空調装置の負荷が増大して吸入圧力Psが
上昇すると、今度はベローズ７０が収縮するの
で、第２弁機構６１のスプール弁６８が開弁する
とともに第１弁機構６０が閉弁するので、通路５
９と吸入圧通路５３とが連通して制御圧室３４の
圧力Pcが減少し、それに応じて制御ピストン３
３が第１図右方に移動する。これによりスリーブ
１５は複数の作動ピストン１０にかかる作動圧を
うけて右方に移動する。これによりジヤーナル１
７はピボツト軸１６回りに反時計方向に移動して
揺動斜板１９を同方向に傾倒させ各作動ピストン
１０の作動ストロークが大きくなり圧縮機Ｃの吐
出容量が増大する。

以上のようにして可変容量式圧縮機Ｃの吐出容
量が制御される。

ところでシリンダ３２₁と制御ピストン３３と
の内，外周面には、それらの軸方向に齟齬させて
シールリングS₁，S₂をそれぞれ介装したので、こ
れらのシールリングS₁，S₂は、シリンダ３２₁、
制御ピストン３３、およびそれらに関係する周辺
部品を高精度に加工仕上げしなくてもシリンダ３
２₁と制御ピストン３３間の高いシール性を確保
することができ、特に制御ピストン３３にこれを
傾けるような力が作用しても前記シールリング
S₁，S₂は前記力に対向して制御ピストン３３が傾
くようなことがなく高いシール性を確保しながら
制御ピストン３３の円滑、軽快な作動が保障され
る。

Ｃ 考案の効果 以上のように本考案によれば、容量可変式圧縮
機の制御用シリンダ装置において、その圧縮機本
体には回転駆動軸を囲む環状のシリンダを設け、
このシリンダにスリーブに連接されてこれを作動
制御するための、環状の制御ピストンを摺動自在
に嵌合し、シリンダと制御ピストンとの内，外の
摺動面間に、内，外シールリングを軸方向に齟齬
させてそれぞれ介装したので、シリンダ装置の、
シリンダ、制御ピストンおよびそれらに関係する
周辺部品の加工精度を従来のものほど高精度に加
工仕上げしなくてもシリンダと制御ピストン間の
摺動面の必要なシール性を確保することができ、
特に何らかの原因により制御ピストンに、これを
傾けようとする力が作用しても、該ピストンの
内，外摺動面に軸方向に齟齬して設けられる２つ
のシールが前記力に対抗して制御ピストンを傾け
ることがなく、シール性を損なわずに、該ピスト
ンを円滑、軽快に作動させることができ全体とし
て前記シリンダ装置の高いシール性を確保しつつ
大幅なコストダウンを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は本考案装置を備えた可変容量式圧縮機の、要部
縦断側面図、第２図は第１図−線に沿う断面
図である。 L₁，L₂……軸線、S₁，S₂……シールリング、
１……本体、２……ハウジング、３……シリンダ
ブロツク、４……シリンダヘツド、５……回転駆
動軸、９……シリンダ、１０……作動ピストン、
１１……コンロツド、１５……スリーブ、１７…
…ジヤーナル、１９……揺動斜板、３２₁……シ
リンダ、３３……制御ピストン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジング２、シリンダブロツク３およびシリ
   ンダヘツド４を備えた圧縮機本体１と；この圧縮
   機本体１に回転自在に支承される回転駆動軸５
   と；前記ハウジング２内において回転駆動軸５に
   軸方向に摺動可能に支承されるスリーブ１５と；
   このスリーブ１５に、前記回転駆動軸５の軸線
   L₁と直交する軸線L₂回りに揺動可能に支持され
   て回転駆動軸５に連結されるジヤーナル１７と；
   このジヤーナル１７に支承され前記軸線L₂回り
   の揺動のみが許容される揺動斜板１９と；この揺
   動斜板１９に複数のコンロツド１１を介して連結
   される複数の作動ピストン１０と；前記シリンダ
   ブロツク３の、前記回転駆動軸５回りに配設さ
   れ、前記作動ピストン１０を摺動自在に嵌合する
   複数のシリンダ９とを備え、前記スリーブ１５の
   回転駆動軸５の軸方向の摺動制御により前記ジヤ
   ーナル１７および揺動斜板１９の角変位位置を変
   化させて前記作動ピストン１０の作動ストローク
   を変更するようにした可変容量式圧縮機におい
   て、 前記圧縮機本体１には前記回転駆動軸５を囲む
   環状のシリンダ３２₁を設け、このシリンダ３２₁
   に前記スリーブ１５に連接されてこれを作動制御
   するための、環状の制御ピストン３３を摺動自在
   に嵌合し、前記シリンダ３２₁と制御ピストン３
   ４との内，外の摺動面間に、内，外シールリング
   S₁，S₂をそれらの軸方向に齟齬させてそれぞれ介
   装したことを特徴とする、可変容量式圧縮機の制
   御用シリンダ装置のシール構造。