JPH0649919Y2 - 容量可変型圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は，冷媒圧縮等に用いる何板式圧縮機に関するも
ので，特に，斜板が駆動軸に対する傾斜角を変化可能と
され，その傾斜角を変化させて圧縮容量を変化できるよ
うにした可変容量型斜板式圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の容量可変型斜板式圧縮機の一例として特開昭60
−135680号に提案されたものがある。これを第５図を参
照して説明する。

第５図において，シリンダ11を有するシリンダブロック
12を一端に備えた圧縮機ハウジング13の中に，シリンダ
ブロック12に隣接してクランク室14が形成されている。
なお15は，ハウジング13の他端を閉じるフロントエンド
プレートである。

クランク室14の内部には，ハウジング13の外部から導入
された駆動軸16が延在している。駆動軸16は，フロント
エンドプレート15にラジアルベアリング17を介して支持
されるとともに，内端部もシリンダブロック12に回転可
能に支持されている。即ち，シリンダブロック12にはセ
ンタボア18が形成されており，このセンタボア18内に駆
動軸16の先端がラジアルベアリング19によって支持され
ている。

クランク室14内では，ロータ20が駆動軸16に取り付けら
れており，このロータ20はフロントエンドプレート15の
内面上にスラスト軸受21を介してスラスト支持されてい
る。

センタボア18内には，調整ねじ22が螺合されており，調
整ねじ22を回転調整することによって，駆動軸16の軸方
向位置が調整される。即ち，スラストベアリング21の部
分の軸方向すきまが調整される。なお駆動軸16の先端面
と調整ねじ22との間には，スラストベアリング23が配置
されている。

ロータ20にはピン24にて斜板25がヒンジ結合されてい
る。このヒンジ結合の故に，斜板25は，駆動軸16に対す
る傾斜角を可変とされている。

斜板25上には，揺動板26が相対的に回転可能に支持され
ており，この揺動板26の外周部の下部には回転阻止機構
27が設けられており，揺動板26は，斜板25の回転に従っ
て，回転することなく揺動運動を行なう。

シリンダ11内にはピストン28が摺動可能に嵌合されてお
り，このピストン28はピストンロッド29によって揺動板
26に球結合されている。

シリンダブロック12の外端面上には，弁板30を挟んでシ
リンダヘッド31が設けられている。シリンダヘッド31内
には，吸入室32および吐出室33が形成されており，これ
ら吸入室32および吐出室33は，弁板に設けた吸入孔34お
び吐出孔35によってシリンダ11とそれぞれ接続されてい
る。なお，吸入孔34および吐出孔35は，それぞれ吸入弁
および吐出弁（図示せず）が設けられている。

クランク室14と吸入室32を連通する連通孔36が，シリン
ダブロック12および弁板30を通して形成されている。吸
入室32内には，この連通孔を開閉する電磁バルブ37が設
けられている。

この構成において，駆動軸16が回転すると，ロータ20と
斜板25が回転し，これにより，揺動板26が揺動する。こ
の結果，ピストン28がシリンダ11内で往復動し，これに
よりシリンダ11内へ流体を吸入室32を介して吸入し，こ
れを圧縮して，吐出室33へ吐出して，外部回路（図示せ
ず）へ送出する。

ピストン28の往復動による流体の圧縮動作の際，シリン
ダ11内壁とピストン28との遊隙を通して流体ガスが，い
わゆるブローバイガスとしてクランク室14内に吹抜け，
クランク室14の内圧が上昇する。これによりピストン28
の背圧が高くなり，ピストン28の下死点方向への移動距
離が制限される。これによって斜板25の傾斜角は小さく
なり，かつピストン28のストロークが減少し，圧縮容量
が減少する。

ここで電磁弁37を作動して連通孔36を開くと，クランク
室14は吸入室32と連通されこれにより，クランク室14内
の圧力は吸入圧力送低下する。この結果，再び斜板25の
傾斜角は増大し，ピストン28の圧縮容量は増大する。

〔考案の解決すべき問題点〕

上記従来の可変容量圧縮機においては，クランク室と吸
入室の連通路を与えるために，シリンダブロックと弁板
に貫通孔を形成しているが，シリンダブロックに貫通孔
を形成するための作業や機械を必要とし，それだけコス
ト高となる。またシリンダブロック自体には，シリンダ
やセンタボア等の孔が設けられているので，その他に更
に，貫通孔を設ける場合，穴径を小さくとれば，穴明け
の作業性がはなはだしく低下することになり、また穴径
を大きくとり作業効率の向上をはかるとシリンダブロッ
クの強度の点から好ましくなく，強度を上げるためには
シリンダブロックの径を大きくすることが必要となると
の不都合を生じる。

それ故に、本考案の目的は、クランク室と吸入室とを連
通する連通路を容易に形成することができる構造の容量
可変型圧縮機を提供することにある。

一方、従来のこの種の容量可変型圧縮機の場合、クラン
ク室内の流体は、斜板の回転により掻き回され、これに
より流体に混合した霧状の潤滑油は、遠心力によりクラ
ンク室内空間の径方向外周部に集まる。また、従来の容
量可変型圧縮機の場合、クランク室と吸入室とを連通す
る連通路は、構成上どうしもシリンダブロックの径方向
外周近傍に位置してしまう。この為、流体に混合した霧
状の潤滑油が連通路を通じて圧縮機外部に多量に流出し
てしまい、この結果、冷凍効率が低下する等の不都合が
生じた。それ故に、本考案のもう一つの目的は、流体に
混合した潤滑油が圧縮機の外部へ流出しにくい容量可変
型圧縮機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために，複数のシリンダとセン
タボアを有するシリンダブロックと，該シリンダブロッ
クに隣接したクランク室内に延在し一端を上記センタボ
ア内で回転可能に支持された駆動軸と，該センタボア内
に螺合され該駆動軸の軸方向位置を調節するための調整
ねじと，該駆動軸に対する傾斜角が可変でかつ上記駆動
軸とともに回転するように該駆動軸に連続された斜板
と，該斜板の傾斜面上に相対的に回転可能に設置され，
上記駆動軸の回転による斜板の回転の際揺動運動を行な
い前記シリンダ内でピストンを往復動させる揺動板と，
上記シリンダブロックの端面上に弁板を介して取り付け
られ流体の吸入室と吐出室を備えたシリンダヘッドと，
前記斜板の傾斜角の制御のために前記クランク室内のガ
ス圧を調整するため該クランク室と上記吸入室とを連通
させるための連通路と，該連通路の開閉を制御する制御
弁とを有し，該連通路の開閉制御によって，上記斜板の
傾斜角を制御し，該傾斜角の変化によって前記ピストン
のストロークが変化して圧縮容量が変化するようにした
容量可変圧縮機において，前記連通路が，前記クランク
室に開口した一端から前記クランクシャフトおよび前記
調整ねじを貫通して，前記センタボア内に他端を開口し
た貫通孔と，前記シリンダブロックの端面および，これ
に当接する前記弁板の面の少なくとも一方に前記センタ
ボアと接続するように形成した溝と，該溝と前記吸入室
とを接続するように前記弁板に形成した孔部とから構成
されていることを特徴としたものである。

〔作用〕

上記構成によれば，クランク室と吸入室とはクランシャ
フトと調整ねじに設けた貫通孔と，センタボアの一部
と，シリンダブロックの端面および弁板の少なくとも一
方に設けた溝と，弁板に設けた孔部を介して連通される
ので，制御弁を開いたとき，クランク室内の圧力を吸入
室に逃がすことができ、制御弁を閉じたとき，クランク
室内を吸入室から切り離すことができ，容量制御は従来
と同様に行なうことができる。

その上，連通路の一部をセンタボアを利用し，厚いシリ
ンダブロックに穴開けを必要としないで済むことにな
る。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を，図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図を参照して，第５図の従来例と同様の部分は，同
一の参照符号を付して示し，その構成動作については説
明を省略する。

駆動軸16には，クランク室14に一端が開口し，センタボ
ア18内に支持された端部の端面に他端が開口した貫通孔
41が設けられている。調整ねじ22には，第２図（ａ）に
示すように貫通孔41と連通する開孔42が形成されてい
る。これにより，センタボア18の弁板30に隣接した空間
は，クランク室14と貫通孔41および開孔42を介して連通
されることになる。

なお，調整ねじ22の開孔42は，第２図（ｂ）のように，
半径方向のスリット42′としても良いし，あるいは，例
えば，角穴とすることによって，駆動軸の軸方向位置の
調整の際角棒を用いて，ねじの回転移動を行なうことが
できる。

シリンダブロック12の端面上には，センタボア18の縁か
ら径方向に延びる溝43が形成されており，その溝の延在
端には小さな室からなる感圧室44が形成されている。な
お，溝43は，シリンダブロック側ではなく，弁板30の面
に形成されても良いし，両者に形成されても良い。この
感圧室44と吸入室32を接続するための孔45が，弁板30に
形成されている。

感圧室44内にはベローズ弁46が配置され，孔45を閉じて
いる。ベローズ弁46は，感圧室44内の圧力が，所定値以
上になると縮んで，孔45を開くように動作する。

感圧室44は，前記の貫通孔41,開孔42,および溝43を介し
てクランク室14に連通しているので，感圧室44内の圧力
はクランク室14内の圧力と等しくなる。

本実施例においては，圧縮機運転前の状態では回路はバ
ランス圧となっており，感圧室44もベローズ弁46の設定
圧力以上の状態となっておりベローズ弁46は開孔してい
る。このような状態から駆動軸16が回転して，圧縮機が
動作すると，吸入室圧力および感圧室内の圧力，換言す
ればクランク室14の圧力も徐々に低下する。圧縮機の能
力がシステム側の熱負荷より高ければ，吸入室圧力，ク
ランク室圧力が低下し続けるが，感圧室44の圧力が設定
圧力になるとベローズ弁46が孔45を閉じる。このため，
クランク室14は吸入室32と遮断される。一方クランク室
14へは，ブローバイによるガスが流入し，クランク室圧
力は増加するが，感圧室44が設定圧力以上になるとベロ
ーズ弁46は縮み，よって孔45が開かれ，クランク室14と
吸入室32が連通し，クランク室圧力は低下する。感圧室
44の圧力が設定圧まで低下すると，ベローズ弁46はふた
たび孔45を閉じる。このようにベローズ弁による孔45の
開閉動作によりクランク室圧力は略一定に保たれる。一
方吸入室圧力はクランク室圧力とは無関係に低下し続け
るが，クランク室圧力と吸入室圧力の差圧がある値以上
になると，斜板25の傾斜角は小さくなり圧縮容積が減少
する。一方システム側の熱負荷が増加するか，圧縮機の
回転数が低下するかした場合，吸入室圧力は上昇するが
吸入室圧力とクランク室圧力との差圧がある値以下にな
ると，斜板25の傾斜角は増大し，圧縮容積が増加する。
このようにクランク室圧力が略一定に保たれた状況下
で，システム側の熱負荷と圧縮機側の吐出容量の差によ
る吸入室圧力の変化で生じる，クランク室圧力と吸入室
圧力との間の差圧の変化により吐出容積が変化する。

この圧縮機の構造では，クランク室14と吸入室32とを結
ぶ連通路は，駆動軸16と調整ねじ22と弁板30に穴あけ加
工を施すとはいえ，シリンダブロック12には比較的簡単
な端面への溝加工で形成できるので，厚いシリンダブロ
ックの全長にわたって穴あけ加工を行う必要がないとい
う作業上，コスト上の利点がある。また，センタボア18
を連通路の一部として利用しながら，駆動軸の位置調整
のための調整ねじ22を使用することができる。

なお，貫通孔41が第１図で示すように駆動軸16に設けら
れているから，駆動軸16の回転による遠心力でガスと潤
滑油が分離され，潤滑油の貫通孔41への流入は，ごくわ
ずかとなる。これにより潤滑油はクランク室各部を充分
に潤滑できる。又，センターボ18に潤滑油が満ちてガス
の連通を妨げるようなこともなくなる。

第３図は，第１図の実施例の変形で，駆動軸16の端面と
調整ねじ22との間に，両者の摩耗を防止するためのシム
51を介在させたものである。このシム51にも貫通孔41と
開孔42とを連通させる孔部52を設けることが必要であ
る。なお，このシムの代りに，第５図の従来例に示され
るような，中心に穴のあいたスラストベアリングが用い
られても良い。

第４図の実施例では，連通路の制御弁として第１図にお
けるベローズ弁46の代りに，第５図の従来例における電
磁弁37を吸入室32に設けたものである。

〔考案の効果〕

斜板の傾斜角を可変とし，斜板の傾斜角制御のために，
クランク室と吸入室とを結ぶ連通路を設けた容量可変型
斜板式圧縮機において，その連通路を，シリンダブロッ
クに設けた，駆動軸支持用センタボアの一部を利用し，
駆動軸と調整ねじにクランク室に通じる貫通孔を形成
し，吸入室に通じる弁板に設けた孔に，センタボアを連
通させる溝をシリンダブロック端面およびこれに当接す
る弁板の端面の少なくとも一方に形成して構成したの
で，連通路の形成が，厚いシリンダブロックの全長にわ
たってシリンダやセンタボアの他に穴あけ加工を必要と
せず，連通路の形成が容易となり，コストダウンに寄与
することになる。その上，センタボアを一部利用しなが
ら，センタボアを閉ぐ調整ねじを排する必要がないの
で，駆動軸の軸方向の位置調整をも容易に行なうことが
できる。

一方、この種の圧縮機においては、クランク室内の流体
は、斜板により掻き回されて回転する。このように流体
が回転すると、流体に混合した霧状の潤滑油は、遠心力
によりクランク室内空間の径方向外周部に集まる。この
為、クランク室内の潤滑油は、駆動軸に近い程、その存
在確率が低い。本考案の場合、駆動軸に形成されている
貫通孔およびセンタボアを連通路の一部としたので、こ
の連通路を通じて吸入室へ流出する流体には、潤滑油が
殆ど混合しておらず、更に、貫通孔から入った流体は、
貫通孔内で駆動軸の回転により回転し、この流体に僅か
に混合する潤滑油も流体から分離されるので、圧縮機か
ら流出する潤滑油の量を最小限に押さえることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本考案の一実施例による容量可変型斜板式圧
縮機を示す断面図，第２図（ａ），（ｂ）は調整ねじの
異なる実施例を示す平面図，第３図は，第１図の変形例
を示す断面図，第４図は，他の実施例を示す断面図，第
５図は，従来の容量可変型斜板式圧縮機の例を示す断面
図である。 11……シリンダ,12……シリンダブロック,14……クラン
ク室,16……駆動室,18……センタボア,22……調整ねじ,
25……斜板,26……揺動板,28……ピストン,30……弁板,
31……シリンダヘッド,32……吸入室,33……吐出室,37
……電磁弁、41……貫通孔,42……開孔,43……溝,45…
…孔部,46……ベローズ弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のシリンダとセンタボアを有するシリ
   ンダブロックと，該シリンダブロックに隣接したクラン
   ク室内に延在し一端を上記センタボア内で回転可能に支
   持された駆動軸と，該センタボア内に螺合され該駆動軸
   の軸方向位置を調整するための調整ねじと，該駆動軸に
   対する傾斜角が可変でかつ該駆動軸とともに回転するよ
   うに該駆動軸に連結された斜板と，該斜板の傾斜面上に
   相対的に回転可能に設置され，上記駆動軸の回転による
   斜板の回転の際揺動運動を行ない前記シリンダ内でピス
   トンを往復動させる揺動板と，上記シリンダブロックの
   端面上に弁板を介して取り付けられ流体の吸入室と吐出
   室を備えたシリンダヘッドと，前記斜板の傾斜角の制御
   のために前記クランク室内のガス圧を調整するため該ク
   ランク室と上記吸入室とを連通させるための連通路と，
   該連通路の開閉を制御する制御弁とを有し，該連通路の
   開閉制御によって，前記斜板の傾斜角を制御し，該傾斜
   角の変化によって前記ピストンのストロークが変化して
   圧縮容量が変化するようにした容量可変圧縮機におい
   て，前記連通路が，前記クランク室に開口した一端から
   前記クランクシャフトおよび前記調整ねじを貫通して，
   前記センタボア内に他端を開口した貫通孔と，前記シリ
   ンダブロックの端面および，その端面と当接する前記弁
   板の面の少なくとも一方に前記センタボアと接続するよ
   うに形成した溝と，該溝と前記吸入室とを接続するよう
   に前記弁板に形成した孔部とから構成されていることを
   特徴とする容量可変型圧縮機。