JPH06200872A - 揺動斜板式可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮動作時に発生するピストンの圧縮反力に
よる揺動斜板の回動阻止を簡単な構成で行う。 【構成】 回転軸６と一体となって回転するラグプレー
トに軸受１４を設け、該軸受１４には連結ピン１５を支
持し、該ピン１５の端部に形成した挿通孔１５ａには案
内ピン１６を上下方向の往復同可能に貫通する。この案
内ピン１６を回転支持体１２の連結部１２ａに形成した
嵌合孔１２ｂに挿入固定する。さらに、前記回転支持体
１２には回転軸６の外周面に形成される案内面６ａ，６
ａに沿って前後方向に案内される被案内面１２ｃ，１２
ｄを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば車両空調装置に
使用される揺動斜板式可変容量圧縮機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の揺動斜板式可変容量圧縮機とし
て、本願出願人は例えば特願平３−２４１９９８号に示
すものを提案している。この圧縮機においては回転軸に
嵌合固定されたラグプレートに対しヒンジ機構を構成す
る一対の案内ピンの基端部に形成した球体を球面軸受を
介して揺動可能に連結し、両案内ピンのロッド部を回転
支持体の背面に設けた軸受部の一対の平行な貫通孔にそ
れぞれ摺動可能に嵌合している。又、前記回転支持体の
ボス部内周面は前記回転軸に前後方向の摺動可能に嵌合
した球面スライダーに回動可能に支持されている。さら
に、前記ボス部の外周面には揺動斜板が嵌合固定され、
該揺動斜板には前後一対のシューを介してピストンが係
留されている。そして、回転軸の回転によりラグプレー
トが回転されると、ヒンジ機構を介して回転支持体及び
揺動斜板が前後方向に揺動運動されて、ピストンがシリ
ンダボア内で往復動作され、吸入室から吸入した冷媒ガ
スをシリンダボア内で圧縮した後、吐出室へ吐出するよ
うになっている。又、前記ピストンの背面に作用するク
ランク室圧力と前面に作用するボア内圧力との差圧の変
動により揺動斜板の傾斜角を変更してピストンの往復動
ストロークを変更することにより、吐出容量を制御する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の圧縮機にお
いては、回転軸上に案内された球面スライダーの球面に
対し、回転支持体のボス部内周面が任意の方向の回動可
能に係合されているので、圧縮動作時にピストンを介し
て揺動斜板が圧縮反力を受ける。このため回転支持体が
スライダーの球面に案内されて圧縮反力により回動する
のを阻止するため前述したように案内ピンが二本必要に
なり、部品点数が多くなるばかりでなく、製造及び組み
付け作業が面倒であるという問題があった。特に、一対
の案内ピンの芯だしを正確に行う必要があるので、高い
加工精度を要求されるという問題があった。

【０００４】又、前記揺動斜板の圧縮反力による回動を
阻止するため円筒スライダーを回転軸上に摺動可能に嵌
合し、該円筒スライダーに対し左右一対の連結ピンによ
り回転支持体のボス部を回動可能に連結するものも提案
されている。この場合には前記案内ピンを一本にするこ
とができるが、前記連結ピンが二個必要になるので、部
品点数が増加するとともに、案内ピンと連結ピンとの組
み付け時の芯だしを適正に行うため、やはり高い加工精
度が必要であった。

【０００５】又、従来の圧縮機のヒンジ機構としてラグ
プレートに設けた支持アームに長孔を形成し、その長孔
に連結ピンを介して回転支持体の背面に形成した軸受部
に貫通した連結ピンを円弧軌跡に沿って往復動可能に貫
通支持したものも提案されている。（例えば実開平３−
１１２５８２号公報） しかし、この圧縮機のヒンジ機構においても、回転軸に
円筒スライダーを装着し、連結ピンにより回転支持体の
ボス部とを連結する必要が生じて部品点数が多くなり、
前述した問題を回避することができなくなる。又、ヒン
ジ機構を構成する支持アーム、連結ピン及び軸受部に対
し揺動斜板に作用する圧縮反力が繰り返し作用するの
で、磨耗によりガタつきが生じて、揺動斜板の前後方向
の傾動動作が円滑に行えなくなるという問題があった。

【０００６】この発明の目的は上記従来の問題点を解消
して、圧縮動作時に発生するピストンの圧縮反力による
揺動斜板の回動阻止を簡単な構成で行うことができると
ともに、ヒンジ機構に作用する曲げモーメントを防止し
て揺動斜板の前後方向の傾動動作を円滑に行うことがで
きる揺動斜板式可変容量圧縮機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、ハウジング内にピストンを収容するための
複数のシリンダボアを互いに平行に形成したシリンダブ
ロックを設け、前記ハウジング内にクランク室を設けて
回転軸を支持し、該回転軸にはラグプレートを嵌合固定
し、該ラグプレートにはヒンジ機構を介して回転支持体
を前後方向への往復揺動可能に装着するとともに、該回
転支持体には揺動斜板を装着し、前記回転軸の回転によ
り前記揺動斜板を前後に揺動させて前記ピストンをシリ
ンダボア内で往復動させ、吸入室から吸入した冷媒ガス
をシリンダボア内で圧縮して吐出室へ吐出するようにな
し、さらに前記ピストンの背面に作用するクランク室圧
力と前面に作用するボア内圧力との差圧の変動により揺
動斜板の傾斜角を変更してピストンの往復動ストローク
を変更することにより、吐出容量を制御するようにした
揺動斜板式可変容量圧縮機において、前記回転軸に設け
られた一対の案内面に沿って前後方向に案内される被案
内面を前記回転支持体に設けるという手段をとってい
る。

【０００８】

【作用】この発明はピストンの背面に作用するクランク
室圧力と、前面に作用するボア内圧力との差圧の変動に
よりヒンジ機構を中心にして揺動斜板が前後方向に傾動
され、ピストンのストロークが変更されて圧縮機の吐出
容量が調整される。このとき、回転支持体に設けた被案
内面が回転軸の左右両案内面に案内されて前後に往復動
作される。又、ピストンに作用する圧縮反力は揺動斜板
に作用し、この反力は回転支持体の被案内面から回転軸
の案内面により支持される。従って、前記回転支持体に
作用する圧縮反力がラグプレートと回転支持体の間のヒ
ンジ機構に曲げモーメントとして作用することはなく、
ヒンジ機構の構成及び曲げモーメント支持構造を簡素化
することができるとともに、揺動斜板の前後方向の傾動
動作が円滑に行われる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図１
〜図５に基づいて説明する。図１に示すように、センタ
ハウジング１のフロント側端面にはフロントハウジング
２が接合固定されている。前記センタハウジング１のリ
ヤ側端面にはリヤハウジング３がバルブプレート４を介
して接合固定されている。前記センタハウジング１には
シリンダボア１ａを複数箇所に形成したシリンダブロッ
ク１ｂが一体状に形成されている。前記センタハウジン
グ１内に形成されたクランク室５内には回転軸６がベア
リング７，８を介して回転可能に支持されている。前記
シリンダボア１ａにはピストン９が嵌合されている。
又、前記回転軸６にはラグプレート１０が嵌合固定され
ている。同じく回転軸６には球面を有するスライダー１
１が前後方向への往復動可能に支持されている。前記ス
ライダー１１の球面には回転支持体１２が回動可能に支
持されている。この回転支持体１２は前記ラグプレート
１０にヒンジ機構１３を介して前後方向への揺動可能に
連結されている。

【００１０】前記ヒンジ機構１３は図２，３に示すよう
に、前記ラグプレート１０の外周寄りに前方に突出した
軸受１４と、該軸受１４に左右方向の回動可能に挿通し
た連結ピン１５を備えている。又、ヒンジ機構１３は前
記連結ピン１５の端部に形成した挿通孔１５ａに往復摺
動可能に貫通され、かつ前記回転支持体１２の背面に一
体形成した連結部１２ａに形成した嵌合孔１２ｂに嵌合
固定された案内ピン１６を備えている。又、前記回転支
持体１２の背面には前記回転軸６の外周面の二つの案内
面６ａ，６ａを左右両側方から挟着するように摺接され
る互いに平行な二つの被案内面１２ｃ，１２ｄを備えて
いる。

【００１１】図１に示すように前記回転支持体１２の外
周部には回転揺動斜板１７が嵌合固定されている。この
回転揺動斜板１７は前記ピストン９の基端部に形成した
凹所１８内に進入した状態で前後一対のシュー１９，１
９を介してピストン９に係留されている。

【００１２】前記リヤハウジング３内には隔壁２０によ
り吸入室２１と吐出室２２が形成されている。前記バル
ブプレート４の前面には吸入弁２３ａを形成した吸入弁
板２３が、バルブプレート４の後面には吐出弁２４ａを
形成した吐出弁板２４が接合されている。前記吐出弁板
２４の後面には吐出弁２３ａの開放位置を規制するリテ
ーナ２５が接合され固定されている。

【００１３】前記リヤハウジング３には容量制御弁２
７，２８が設けられている。前記容量制御弁２７により
吐出室２２からクランク室５に冷媒ガスを供給する給気
通路の開閉を行う。又、他方の容量制御弁２８によりク
ランク室５から吸入室２１に連通する抽気通路の開閉を
行う。そして、前記ピストン９の前後に作用するクラン
ク室圧力と吸入室圧力との差圧を調整して回転揺動斜板
１７の傾斜角を制御してピストン９のストロークを変更
することにより、吐出容量を調整するようになってい
る。

【００１４】次に、前記のように構成した可変容量圧縮
機について、その作用を説明する。圧縮機が停止した状
態で、図１に示すように、回転支持体１７がスライダー
１１及び回転支持体１２とともにフロント側へ移動さ
れ、該回転支持体１７の傾斜角が最大で最大容量運転可
能な状態にある。この状態で電磁クラッチ（図示略）が
オンされると、回転軸６がエンジンの動力により回転さ
れる。

【００１５】前記回転軸６の回転によりラグプレート１
０、軸受１４、連結ピン１５及び案内ピン１６を介して
回転支持体１２及び揺動斜板１７が最大傾斜状態で回転
される。これによりピストン９がシリンダボア１ａ内で
往復動され、吸入室２１からシリンダボア１ａ内に吸入
した冷媒ガスを圧縮した後、吐出室２２へ吐出する。

【００１６】圧縮機の運転初期には車室内の冷房負荷も
高く、吸入圧力が高いので、容量制御弁２８が開放され
て、シリンダボア１ａ内作動室からピストン９とシリン
ダボア内周面との間からクランク室５内にブローバイさ
れるガスは、抽気通路を通して吸入室２１へ還元れさ
る。このためピストン９の背面に作用するクランク室圧
力と前面に作用するボア内圧力との差圧が大きく回転揺
動斜板１７は最大傾斜角で運転される。

【００１７】その後、車室内の温度が低下して冷房負荷
が低減されて、吸入室２１内の圧力が低下すると、前記
容量制御弁２８が抽気通路を閉路するので、クランク室
５内の圧力が上昇して前記差圧が増大し、揺動斜板１７
の傾斜角が減少してピストン９のストロークが減少し、
圧縮機の吐出容量が減少される。

【００１８】前記揺動斜板１７の傾斜角が図３に示す最
大傾斜角から図４に示すように減少する際には、回転支
持体１２はスライダー１１の球面に案内されて回動しつ
つ、スライダー１１自身は回転軸６に沿って前方へ移動
され、案内ピン１６は連結ピン１５を中心に前方へ回動
しながら図４に示すように連結ピン１５の挿通孔１５ａ
に沿って下方へ移動する。又、回転支持体１２の被案内
面１２ｃ，１２ｄは回転軸６の左右の案内面６ａ，６ａ
により摺動案内されて前方へ移動する。

【００１９】又、圧縮機の運転状態ではピストン９が受
けるシリンダボア１ａ内作動室の高圧力により圧縮反力
Ｐが図５に矢印で示すようにフロント側に作用する。こ
の圧縮反力Ｐは変動するので、回転支持体１２及び揺動
斜板１７には曲げモーメントＭが作用する。このモーメ
ントＭは回転支持体１２の平行な被案内面１２ｃ，１２
ｄを介して前記回転軸６の外周面の案内面６ａ，６ａに
よって、確実に受け止めることができる。この結果、ヒ
ンジ機構１３への曲げモーメントＭの作用をなくして、
ヒンジ機構１３の偏磨耗を防止でき、安定した傾動支持
機能を発揮することができる。又、負曲げモーメントＭ
を支持する構成を簡素化して製造及び組み付け作業を容
易に行うことができる。

【００２０】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、次のように具体化することもできる。 （１）前記実施例では円形断面の回転軸６の外周面に案
内面６ａ，６ａを案内するようにしたが、これを図６に
示すように回転軸６の左右両側面に互いに平行な平面状
の案内面６ａ，６ａを形成して、回転支持体１２側の被
案内面１２ｃ，１２ｄを摺接すること。

【００２１】（２）図７に示すように回転軸６に貫通孔
６ｂを形成し、該貫通孔の左右両側に平面状の案内面６
ａ，６ａを形成し、前記貫通孔６ｂにヒンジ機構を形成
する案内ロッド３１を挿通し、その両側に形成された平
面状の被案内面３１ａ，３１ａを前記案内面６ａ，６ａ
に摺動すること。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は回転支
持体に対し前記回転軸に設けられた一対の案内面に沿っ
て前後方向に案内される被案内面を設けたので、圧縮動
作時に発生するピストンの圧縮反力による揺動斜板の回
動阻止を簡単な構成で行うことができるとともに、ヒン
ジ機構に作用する曲げモーメントを防止して揺動斜板の
前後方向の傾動動作を円滑に行うことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を揺動斜板式可変容量圧縮機に具体化
した一実施例を示す中央部縦断面図である。

【図２】ヒンジ機構付近の横断面図である。

【図３】ヒンジ機構付近の大容量状態の縦断面図であ
る。

【図４】ヒンジ機構付近の小容量状態の縦断面図であ
る。

【図５】ヒンジ機構付近の平断面図である。

【図６】この発明の別例を示す部分断面図である。

【図７】この発明の別例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ センタハウジング、１ａ シリンダボア、１ｂ シ
リンダブロック、２フロントハウジング、３ リヤハウ
ジング、５ クランク室、６ 回転軸、６ａ案内面、９
ピストン、１０ ラグプレート、１１ スライダー、
１２ 回転支持体、１２ｃ，１２ｄ 被案内面、１３
ヒンジ機構、１４ 軸受、１５ 連結ピン、１６ 案内
ピン、１７ 回転揺動斜板、２１ 吸入室、２２ 吐出
室。

フロントページの続き (72)発明者 水藤 健 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】 ハウジング内にピストンを収容するため
   の複数のシリンダボアを互いに平行に形成したシリンダ
   ブロックを設け、前記ハウジング内にクランク室を設け
   て回転軸を支持し、該回転軸にはラグプレートを嵌合固
   定し、該ラグプレートにはヒンジ機構を介して回転支持
   体を前後方向への往復揺動可能に装着するとともに、該
   回転支持体には揺動斜板を装着し、前記回転軸の回転に
   より前記揺動斜板を前後に揺動させて前記ピストンをシ
   リンダボア内で往復動させ、吸入室から吸入した冷媒ガ
   スをシリンダボア内で圧縮して吐出室へ吐出するように
   なし、さらに前記ピストンの背面に作用するクランク室
   圧力と前面に作用するボア内圧力との差圧の変動により
   揺動斜板の傾斜角を変更してピストンの往復動ストロー
   クを変更することにより、吐出容量を制御するようにし
   た揺動斜板式可変容量圧縮機において、 前記回転軸に設けられた一対の案内面に沿って前後方向
   に案内される被案内面を前記回転支持体に設けた揺動斜
   板式可変容量圧縮機。