JPH06147108A - 片側ピストン式可変容量圧縮機における保護構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外部駆動源を保護するための片側ピストン式可
変容量圧縮機における保護構造を提供する。 【構成】回転軸６の突出端部にはプーリ７が止着されて
おり、プーリ７にはベルト７ａが巻き掛けられている。
ベルト７ａは外部駆動源の駆動力をプーリ７に伝達す
る。回転軸６には斜板１１が斜板支持体１０を介して傾
動可能に支持されている。斜板１１には連結片１２Ａが
止着されており、連結片１２Ａにはガイドピン１３が止
着されている。回転支持体５に突設された支持アーム５
ａには支持ピン１５が回動可能に貫通支持されている。
支持シーム５ａには強度弱化部５ｃがくびれ形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチを介すること
なく外部駆動源の駆動力を回転軸に伝え、片頭ピストン
を往復直線運動可能に収容するハウジング内の回転軸上
にスライド可能かつ傾動可能に支持すると共に、回転軸
上の回転支持体に突設された支持アームに斜板を傾動可
能に連係し、斜板の回転運動を片頭ピストンの往復直線
運動に変換すると共に、クランク室内の圧力と吸入圧と
の片頭ピストンを介した差により斜板の傾角を制御する
片側ピストン式可変容量圧縮機における保護構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５９−１５０９８８号公報及び特
開昭６１−５５３８０号公報に開示される可変容量型揺
動斜板式圧縮機では、外部駆動源と圧縮機の回転軸との
間の動力伝達の連結及び遮断を行なう電磁クラッチを使
用していない。電磁クラッチを無くせば、特に車両搭載
形態ではそのＯＮ−ＯＦＦのショックによる体感フィー
リングの悪さの欠点を解消できると共に、圧縮機全体の
重量減、コスト減が可能となる。

【０００３】クラッチを介することなく外部駆動源の駆
動力を回転軸に伝える駆動伝達構造では、例えば斜板と
シューとの間に焼きつくといったように圧縮機内の回転
負荷が過大になったときには外部駆動源が破損するとい
った問題が生じる。

【０００４】実開昭６３−１９０８３号公報に開示され
る圧縮機では、外部駆動源の駆動力を圧縮機内の回転軸
に伝えるプーリを過負荷破断材で回転軸に結合してい
る。圧縮機内の負荷が過大になったときには過負荷破断
材が破断し、外部駆動源側の破損が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような部
材の追加は圧縮機の重量増、及びコスト増に繋がる。本
発明は、圧縮機の重量増及びコスト増をもたらすことな
く外部駆動源側の保護を達成し得る片側ピストン式可変
容量圧縮機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
クラッチを介することなく外部駆動源の駆動力を回転軸
に伝え、クランク室、吸入室、吐出室及びこれら各室を
接続するシリンダボアを区画形成すると共に、前記回転
軸の周りに複数のシリンダボアを配列し、シリンダボア
内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収容するハウジ
ング内の回転軸上にスライド可能かつ傾動可能に斜板を
支持すると共に、回転軸上の回転支持体に突設された支
持アームに斜板を傾動可能に連係し、クランク室内の圧
力と吸入圧との片頭ピストンを介した差により斜板の傾
角を制御する片側ピストン式可変容量圧縮機を対象と
し、前記支持アームには過負荷によって破断する強度弱
化部を設けた。

【０００７】

【作用】クラッチを介することなく外部駆動源から回転
軸に伝えられた駆動力は、回転支持体、支持アーム、斜
板を経由して片頭ピストンに伝えられる。圧縮機内の回
転負荷が強度弱化部の耐負荷強度を越えると、強度弱化
部が破断する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図３に基づいて説明する。図１に示すように圧縮機全体
のハウジングの一部となるシリンダブロック１の前端に
はフロントハウジング２が接合されている。シリンダブ
ロック１の後端にはリヤハウジング３がバルブプレート
１６、弁形成プレート１７Ａ，１７Ｂ及びリテーナ形成
プレート１８を介して接合固定されている。フロントハ
ウジング２内にはアンギュラベアリング４が取り付けら
れている。アンギュラベアリング４には円板状の回転支
持体５が支持されており、回転支持体５には回転軸６が
止着されている。アンギュラベアリング４は回転軸６に
作用するスラスト方向の荷重及びラジアル方向の荷重の
両方を回転支持体５を介して受け止める。

【０００９】回転軸６の前端はクランク室２ａからフロ
ントハウジング２を介して外部へ突出しており、この突
出端部にはプーリ７が螺着されている。プーリ７はベル
ト７ａを介して車両エンジンに作動連結されている。従
って、車両エンジンの回転駆動力は、ベルト７ａ、プー
リ７及び回転軸６を経由して回転支持体５に伝えられ、
車両エンジンが作動している限り回転支持体５は回転し
続ける。

【００１０】回転軸６の前端部とフロントハウジング２
との間にはリップシール５３が介在されている。リップ
シール５３はクランク室２ａ内の圧力洩れを防止する。
シリンダブロック１の中心部にはスプール８が回転軸６
の軸線方向へスライド可能に嵌入収容されている。スプ
ール８は、大径筒部８ａと小径筒部８ｂとからなり、回
転軸６の後端部が大径筒部８ａ内に突入している。この
突入端部はラジアルベアリング９を介してスプール８に
回転可能に支持されている。ラジアルベアリング９は回
転軸６に対してスライド可能である。小径筒部８ｂの内
端と回転軸６の後端との間には復帰ばね２１が介在され
ており、スプール８は復帰ばね２１のばね作用によって
バルブプレート１７に常には押接されている。スプール
８がバルブプレート１６に接している場合には大径筒部
８ａの端面はシリンダブロック１の端面に一致する。

【００１１】リヤハウジング３には傾角復帰用電磁ソレ
ノイド３６が収容されている。傾角復帰用電磁ソレノイ
ド３６の励磁によって固定鉄芯３７側に吸着される可動
鉄芯３８はバルブプレート１６に当接しているスプール
８をバルブプレート１６から離間する。スプール８がバ
ルブプレート１６から離間した場合には大径筒部８ａの
端面はシリンダブロック１の端面からクランク室２ａへ
突出する。

【００１２】回転軸６には球面状の斜板支持体１０がス
ライド可能に支持されており、斜板支持体１０には斜板
１１が回転軸６の軸線方向へ傾動可能に支持されてい
る。斜板１１には連結片１２Ａ，１２Ｂが止着されてい
る。図２に示すように連結片１２Ａ，１２Ｂには一対の
ガイドピン１３，１４が止着されている。回転支持体５
には支持アーム５ａが突設されており、支持アーム５ａ
には支持ピン１５が回動可能に貫通支持されている。

【００１３】図２及び図３に示すように一対のガイドピ
ン１３，１４は支持アーム５ａから左右両側に突出する
支持ピン１５の両突出端部にスライド可能に嵌入されて
いる。支持アーム５ａ上に回動可能に支持された支持ピ
ン１５と一対のガイドピン１３，１４との連係により斜
板１１が斜板支持体１０を中心に回転軸６の軸線方向へ
傾動可能かつ回転軸６と一体的に回転可能である。支斜
板１１の傾動は、支持ピン１５とガイドピン１３，１４
とのスライドガイド関係、斜板支持体１０のスライド作
用及び斜板支持体１０の支持作用により案内される。

【００１４】斜板１１の最大傾角は回転支持体５の傾角
規制突部５ｂと斜板１１との当接によって規制される。
又、斜板１１の最小傾角はスプール８と斜板支持体１０
との当接によって規制される。スプール８がバルブプレ
ート１６に当接しているときの斜板１１の最小傾角は０
°となる。

【００１５】支持アーム５ａには強度弱化部５ｃがくび
れ形成されている。強度弱化部５ｃの形成位置は、回転
支持体５の円板部と支持ピン１５との間に設定されてい
る。シリンダブロック１内には複数のシリンダボア１ａ
がクランク室２ａに接続するように貫設されており、各
シリンダボア１ａ内には片頭ピストン１９が収容されて
いる。

【００１６】片頭ピストン１９の首部１９ａには一対の
シュー２０が嵌入されている。斜板１１の周縁部は両シ
ュー２０間に入り込み、斜板１１の両面には両シュー２
０の端面が接する。従って、斜板１１の回転運動がシュ
ー２０を介して片頭ピストン１９の前後往復揺動に変換
され、片頭ピストン１９がシリンダボア１ａ内を前後動
する。

【００１７】図１及び図４に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室３ａ及び吐出室３ｂが区画形成されてい
る。バルブプレート１６上には吸入ポート１６ａ及び吐
出ポート１６ｂが形成されており、弁形成プレート１７
Ａ，１７Ｂ上には吸入弁１７ａ及び吐出弁１７ｂが形成
されている。吸入室３ａ内の冷媒ガスは片頭ピストン１
９の復動動作により吸入ポート１６ａから吸入弁１７ａ
を押し退けてシリンダボア１ａ内へ流入する。シリンダ
ボア１ａ内へ流入した冷媒ガスは片頭ピストン１９の往
動動作により吐出ポート１６ｂから吐出弁１７ｂを押し
退けて吐出室３ｂへ吐出される。吐出弁１７ｂはリテー
ナ形成プレート１８上のリテーナ１８ａに当接して開度
規制される。

【００１８】片頭ピストン１９のストロークはクランク
室２ａ内の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧との片頭
ピストン１９を介した差圧に応じて変わる。即ち、圧縮
容量を左右する斜板１１の傾角が変化する。クランク室
２ａと吸入室３ａとは絞り通路１ｂを介して連通してお
り、クランク室２ａ内の冷媒ガスが絞り通路１ｂを介し
て吸入室３ａへ流出する。クランク室２ａ内の圧力はシ
リンダブロック１及びフロントハウジング２の下壁に取
り付けられた電磁制御弁２２により制御される。

【００１９】図１の状態では制御弁２２及び傾角復帰用
電磁ソレノイド３６はいずれも励磁状態にある。傾角復
帰用電磁ソレノイド３６が励磁しているため、スプール
８がバルブプレート１６から離間しており、スプール８
の大径筒部８ａの端面がクランク室２ａ内に突出してい
る。従って、斜板１１の傾角は、傾角規制突部５ｂに当
接する最大傾角位置と、斜板支持体１０がスプール８に
当接する最小傾角位置との間に規制される。斜板１１は
この傾角範囲内で励磁状態にある制御弁２２の傾角制御
を受ける。

【００２０】制御弁２２が消磁するとクランク室２ａ内
が急激に昇圧し、傾角復帰用電磁ソレノイド３６が消磁
するとスプール８がシリンダブロック１内に退避する。
従って、斜板１１の傾角が直ちに０°となって吐出容量
零となり、クラッチ装着式の圧縮機においてクラッチを
遮断したときの圧縮機無負荷状態と同じ状態が得られ
る。この圧縮機無負荷状態によって車両用エンジンの全
出力が車両駆動に向けられる。このような圧縮機無負荷
状態への移行は空調装置ＯＦＦ時、車両加速時等の場合
に行われる。

【００２１】斜板１１の傾角が０°となった状態で圧縮
機を運転しても吐出容量が零となるため、圧縮機内及び
外部冷媒回路内の冷媒ガス圧は均一になる。そのため、
クランク室２ａ内の圧力を低下させて斜板１１を傾ける
ことはできない。本実施例では傾角復帰用電磁ソレノイ
ド３６を励磁することによって斜板１１が傾けられる。

【００２２】正常な吐出作用が行われているときに圧縮
機内の回転負荷が最大になるのは、斜板傾角が最大かつ
吐出圧力が最大のときである。支持アーム５ａ上の強度
弱化部５ｃの耐回転負荷強度は、正常な吐出作用時の最
大回転負荷に十分耐えられる強度に設定されている。
又、強度弱化部５ｃの耐回転負荷強度は、斜板１１とシ
ュー２０との間、あるいは片頭ピストン１９とシリンダ
ブロック１との間の焼き付きによる過大な回転負荷には
耐えられない強度に設定されている。さらに、強度弱化
部５ｃの耐回転負荷強度は、ベルト７ａから斜板１１に
至る駆動伝達経路上では最低の強度に設定されている。
従って、斜板１１とシュー２０との間、あるいは片頭ピ
ストン１９とシリンダブロック１との間で焼き付きが生
じると、強度弱化部５ｃが直ちに破断する。従って、過
大な回転負荷が車両エンジン側に波及することはなく、
強度弱化部５ｃの存在が車両エンジン側の破損を防止す
る。

【００２３】車両エンジン側を保護する強度弱化部５ｃ
は支持アーム５ａの一部をくびれさせて形成されてい
る。斜板傾角を制御する片側ピストン式可変容量圧縮機
では回転支持体５及び支持アーム５ａは必須部材であ
る。このような必須部材に強度弱化部を設ける構成は部
品点数の増加をもたらすことはない。従って、圧縮機の
重量増及びコスト増がもたらされることはない。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、斜板傾角
を制御する片側ピストン式可変容量圧縮機では必須部材
となる支持アームに過大な回転負荷によって破断する強
度弱化部を設けたので、圧縮機の重量増及びコスト増を
もたらすことなく外部駆動源側の保護を行ない得るとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した一実施例の圧縮機全体の
側断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【符号の説明】

５…回転支持体、５ａ…支持アーム、５ｃ…強度弱化
部、６…回転軸、１１…斜板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチを介することなく外部駆動源の駆
   動力を回転軸に伝え、クランク室、吸入室、吐出室及び
   これら各室を接続するシリンダボアを区画形成すると共
   に、前記回転軸の周りに複数のシリンダボアを配列し、
   シリンダボア内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収
   容するハウジング内の回転軸上にスライド可能かつ傾動
   可能に斜板を支持すると共に、回転軸上の回転支持体に
   突設された支持アームに斜板を傾動可能に連係し、クラ
   ンク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した差に
   より斜板の傾角を制御する片側ピストン式可変容量圧縮
   機において、 前記支持アームには過負荷によって破断する強度弱化部
   を設けた片側ピストン式可変容量圧縮機における保護構
   造。