JPH0697034B2

JPH0697034B2 - 可動斜板式コンプレッサ

Info

Publication number: JPH0697034B2
Application number: JP63140005A
Authority: JP
Inventors: 辰久田口; 良一阿部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: KR920009081B1; KR900000594A; US5000667A; JPH01310181A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は自動車の空調用等に用いられるカーエアコン用
コンプレッサに関するものである。

従来の技術近年、自動車の空調機器は、冷房、暖房、デフロスト等
の即効性と、快適温湿度コントロール性の改良や、自動
車のエンジンへの負担の軽減、あるいは、低燃費化をめ
ざし種々の開発が進められている。その一手段としてコ
ンプレッサにおいては、能力制御技術は長きに渡り研究
され、最近では実用化されてきたものもある。その一つ
は、例えば特開昭58−158382号公報に示されているよう
に、揺動斜板式コンプレッサであり、クランクケースの
内圧コントロールと、揺動板の遠心力を利用し、斜板の
傾斜角度を可変にすることにより、ピストンのストロー
クを変え、物理的な排気量を可変する方式である。

第９図、第10図に上述した従来の揺動斜板式コンプレッ
サの概要構成図を示す。第９図において、１はシリンダ
ブロックで、その両端をリアケース２とクランクケース
３で密封されている。４は駆動軸でラジアル針軸受5,6
により支持され、さらに、スラスト針軸受7,8により軸
方に保持されている。シリンダブロック１は軸方向に貫
通する複数のシリンダ９を有し、各シリンダ９内にはピ
ストン10が往復摺動運動可能に装着されており、ロッド
11により、非回転の揺動斜板12とボールジョイント13を
介して方向性自在に連結されている。揺動斜板12は回転
駆動板14にスラスト針軸受15を介して装着され、スラス
ト座金16および止め輪17により軸方向に保持される。第
10図に示すごとく、回転駆動板14は駆動軸４上に摺動自
在に装着されたスリーブ18と一対の枢軸ピン19により回
転自在に連結されており、枢軸ピン19の共通軸線は回転
駆動板14および揺動斜板12の傾斜を許容すべく駆動軸４
の軸線と直角に交差している。駆動軸４はスリーブ18の
長手方向スロット20を自由に貫通し、回転駆動板14の傾
斜を案内する案内スロット21を備えた突出部22を有して
おり、突出部22は回転駆動板14と一体的に形成された耳
23と係合し、案内スロット21内を摺動して案内される横
ピン24により耳23に対して保持される。揺動斜板には回
転駆動板14とともに傾斜可能であるが、揺動斜板12に摺
動自在に装着された半円筒形の案内シュー25を介して保
持された玉案内26を摺動自在に装着された案内ピン27に
より回転駆動板14と一体に回転することを防止してい
る。28は弁板で吸気口29と排気口30が設けられており、
両側には吸引円板31と排出弁円板32が配設され、シリン
ダブロック１とリアケース２の間に固定される。33は排
出弁押え板、34は吸引室、35は排出室、36はクランク
室、37はピストン10の弁板28側のシリンダ室、38は駆動
軸４に装着された戻しバネ、39はリアケース２に配設さ
れたクランク室36の内圧を制御する制御弁である。

以上のように構成された揺動斜板式コンプレッサの動作
について説明する。外部から駆動軸４が駆動されると、
突出部22と係合した回転駆動板14が傾斜角度をもって回
転し、スラスト針軸受15を介して非回転の揺動斜板12が
揺動運動することにより、ロッド11で方向性自在のボー
ルジョイント13を介して揺動斜板12と連結されたピスト
ン10はシリンダ９内を軸方向に往復摺動運動する。これ
により、冷媒ガスは、ピストン10が上死点から下死点に
移動する吸入行程で吸気口29からシリンダ室37へ流入
し、下死点から上死点に移動する圧縮、吐出行程でシリ
ンダ室37から排気口30を通じて流出する。

ここで、能力制御は揺動斜板12の傾斜角度を変えてピス
トン10のストロークを可変することにより、シリンダ室
37の容積、すなわち、排気量を無段階的に変化させるも
のである。揺動斜板12の傾斜角度はピストン10の背後の
クランク室36の内圧を吸入圧力に対して制御する制御弁
39による制御と、回転駆動板14と遠心力による作用力が
ピストン10に発生するというピストンでの力平衡により
決定される。したがって、熱負荷が高いときは、吸入圧
力とクランク室36の内圧とに圧力差がないようにして揺
動斜板12の傾斜角度を最大にし、排気量を最大にする。
一方、熱負荷が低く、吸入圧力が制御弁39に設定された
吸入圧力制御点より低くなると、制御弁が作動してクラ
ンク室36の内圧を上昇させて揺動斜板12の傾斜角度を減
少させ、その結果、ピストン10のストロークが減少し、
排気量が減少することになる。

なお、揺動斜板12および回転駆動板の位置決めは、スリ
ーブ18に連結された一対の枢軸ピン19と、駆動軸４の突
出部22に形成した案内スロット21内を摺動する横ピン27
によって決められ、ピストン10に一定の上死点位置を与
える。

発明が解決しようとする課題上記揺動斜板式コンプレッサの能力制御は、原理的には
物理的な排気量を可変する方式であり、比較的優れた能
力制御効率を示す。（50％能力時では、100％能力時に
対し、成績係数比は約90％）しかしながら、以下に示す種々の課題を有している。

第１はベースとなるコンプレッサの圧縮原理はあくまで
往復動式であり、体積効率（排気量に対する実質有効吐
出量）が低いことである。その主な原因は、ピストン上
部の圧縮残留冷媒ガス容積と吸入弁の抵抗である。この
欠点はコンプレッサの小型軽量化にとってネックポイン
トの一つである。

第２は揺動斜板の傾斜角度のコントロールにおけるクラ
ンクケースの内圧制御においては、１以上の大きな空
間の圧力制御であるとともに、微小圧力制御（0.3〜0.5
kg/cm²）が必要であるがために、応答性、制御安定性に
おいて不十分な条件が存在する。

第３はコンプレッサの基本構造が、揺動斜板の揺動運動
に起因する不釣合物理量が大きな方式であるとともに、
吸入弁の存在に起因する騒音においてロータリ式よりも
劣る。能力制御時には能力制御機能のないものに比べ明
らかに上記欠点は緩和されるが、あくまで、100％能力
が持続される運転条件では振動、騒音は大きい。

第４は能力制御機能に伴なう構造上の点で、摺動部が多
く、潤滑性の点とも相まって、部材の信頼性、耐久性に
問題がある。

以上に述べた欠点を有するとともに、自動車のマッチン
グ性や、部品点数の多さから発生するコスト的要因な
ど、今後の課題は大なるものがある。

一方、特開昭62−147055号公報に見られるシリンダブロ
ック回転型の可動斜板式コンプレッサにおいては吸入弁
がない構成であるが、シリンダブロックと弁板間のシー
ルに難が多く、低速回転時の体積効率の劣下が大であ
る。さらに、ピストン、ロッド、ホルダープレートの駆
動方式、および、位置決め機構が非常に複雑であり、実
用的でないなどの課題を有している。

課題を解決するための手段上記課題に対し、本発明では能力制御原理において、広
い制御範囲（５〜100％程度）と、高い制御効率（トル
ク低減効果）がともに得られる方式を達成するため、物
理的排気量が変えられる方式が必要であり、かつ、高い
体積効率を得、コンプレッサ単体としての高効率、小型
軽量を狙うとともに、騒音の低減をめざして吸入弁が不
要で、振動に起因する回転体の不均合量が小さいシリン
ダブロック回転型のアキシャルピストンタイプとすると
いう基本的な考え方に基づいて、次の様な構成手段によ
り課題を解決している。

請求項１の発明はピストンおよびロッドの回転手段とし
て、各シリンダボアと同軸に開孔したガイド孔を有する
ガイドプレートをシャフトまたはロータに締結し、前記
ガイド孔にロッドを通して回転させる構成とする。

請求項２の発明は能力制御時の応答性を高めるため、ロ
ータの反弁板側の端面を別部材で閉塞するとともに、複
数のシリンダ室のピストン背後空間を連通させ、クラン
ク室と融離した狭い圧力制御用空間を形成する。

請求項３の発明はシャフトとともには回転せず、傾斜角
度が一方向にのみ可変の可動斜板は、一端をフロントカ
バーに設けた位置決めピンで案内し、さらに、ロータ側
に突出し、中をシャフトが回転するとともに、シャフト
の一方の軸受部を形成したフロントカバーのボスの両側
壁に配設されたガイド溝内に可動斜板に固定したピンを
位置させ、可動斜板の中央部の内壁をボスの外壁に案内
させた構成とする。

請求項４の発明はロータの各シリンダ室に設けた吸排気
孔はシリンダボア径よりも小さな口径でロータ端面に開
孔し、各シリンダ室内を往復運動するピストンの頭部に
は、前記ロータの吸排気孔に進入可能な凸部が形成され
た構成である。

請求項５の発明は複数のホルダーシューは少なくとも吸
入行程に対応した角度範囲では、傾斜角度可変の可動斜
板に軸方向に対し両持ち支持で位置決め規制されて公転
する構成である。

請求項６の発明は可動斜板の傾斜角度を位置決めするフ
ロントカバーに設けた位置決めピンと、前記位置決めピ
ンで案内される可動斜板に設けた弧状長孔をクランク室
の下部に配設した構成とする。

請求項７の発明は可動斜板に設けた弧状長孔を面接触で
案内する形状である位置決めガイドをフロントカバーに
設け、前記可動斜板の傾斜角度を位置決めする構成とす
る。

請求項８の発明は回転するロータの弁板側端面は、吸排
気孔のシール部では弁板と微少隙間を介し回転するとと
もに、シール部以外は比較的大きな隙間を有し、かつ、
シール部より内側には吐出冷媒ガスの一部を導入させた
構成とする。

請求項９の発明は弁板と隙間を介して回転するロータの
弁板側端面に設けた吸排気孔周辺部の微少隙間であるシ
ール部にシール材を前記弁板の吸入孔および吐出孔の外
周側に配設した構成とする。

請求項10の発明はクランク室下部とフロントカバーから
突出したボスの内壁内を連通させ、かつ、前記ボスの内
壁とボスの内壁内を回転するシャフト部分とにポンプ部
を形成して、一体で回転するシャフト、ロータおよびガ
イドプレートの軸受部に潤滑油を供給する構成とする。

請求項11の発明はリアカバーに形成した吸入室とシエル
内のクランク室を連通させる通路を弁板の前記吸入室の
上部および下部に設けたものである。

作用以上のような構成により、本発明の可動斜板式コンプレ
ッサは、次のような作用から、従来品の課題を改善して
いる。

請求項１の発明によればロータの端面を閉塞するガイド
プレートに設けたガイド孔により、ロッドに駆動力を作
用させるとともに、ピストンの往復運動に対する位置決
めを行なうシンプルな構成とすることができる。

請求項２の発明によればガイドプレートで各シリンダ室
のピストン背後空間をクランク室から独立させることに
より、狭い空間の圧力制御で可動斜板の傾斜角度を変え
られるため、制御の応答性、安定性が高くなる。

請求項３の発明によれば可動斜板とフロントカバーに設
けた位置決め用のピンとガイド溝孔の２ケ所の位置決め
機構部とフロントカバーのボス外壁を使ったガイド部だ
けで一方向にのみ傾斜角度可変に可動斜板を位置決めで
きるシンプルな構成とすることができる。

請求項４の発明によれば吸入弁がなく、シリンダ室から
クランク室への漏洩も少なく、さらには、圧縮残留冷媒
ガス容積も極めて少ないため、体積効率が高く、効率の
良いコンプレッサにできる。

請求項５の発明によれば方向自在のボールジョイントを
介してロッドにより回転駆動を与えられるホルダーシュ
ーが可動斜板に軸方向に対し両持ち支持で位置決め規制
されているため、可動斜板の傾斜角度に応じて楕円軌道
を描きながら安定して摺動することになり、ピストンは
シリンダ室を円滑に往復運動することが可能になる。

請求項６の発明によれば可動斜板の傾斜角度の位置決め
機構部のひとつである可動斜板に設けた弧状長孔がフロ
ントカバーに設けた位置決めピンに大きな力をかけなが
ら摺動するが、潤滑油の溜ったクランク室の下部に配設
されているため、潤滑が良好となり、弧状長孔摺動部の
耐久性が向上する。

請求項７の発明によれば可動斜板に設けた弧状長孔には
大きな力を受けて可動斜板の傾斜角度を可変するが、弧
状長孔を面接触で案内する位置決めガイドにより、面圧
を低下させ、弧状長孔摺動部の耐久性を向上させる。

請求項８の発明によれば回転するロータの弁板側端面の
吸排気孔周辺部と弁板との隙間を微少にしたシール部を
構成することにより、圧縮冷媒ガスのクランク室への漏
洩量を軽減させるとともに、前記シール部以外は比較的
大きな隙間として摺動損失を低減し、かつ、前記シール
部より内側に吐出冷媒ガスの一部を導入させることによ
りスラスト力を低減してスラスト軸受の耐久性を向上さ
せる。

請求項９の発明によれば弁板と隙間を介して回転するロ
ータの弁板側端面に設けた吸排気孔の外周側にシール材
を配設することにより、圧縮冷媒ガスの漏洩量を大幅に
軽減することができ、かつ、ロータと弁板の隙間を広げ
ることが可能となり、摺動損失が低減する。

請求項10の発明によればクランク室に溜った潤滑油をフ
ロントカバーから突出したボスの内壁内に導入し、前記
ボスの内壁とシャフトに形成したポンプ部のポンピング
作用により、回転体の軸受部へ潤滑油を供給し、軸受部
の潤滑性を高め、耐久性を向上させる。

請求項11の発明によればリアカバーに形成した吸入室と
シエル内のクランク室を弁板の前記吸入室の上部および
下部の２ケ所に設けた連通路により、前記吸入室に溜っ
た潤滑油あるいは液冷媒を前記弁板の下部の連通路から
クランク室へ流出させて、シリンダ室内への流入をなく
し、液圧縮等の異常圧力の発生を防止するとともに、弁
板上部の連通路を通じ、冷媒ガスを循環させてクランク
室と吸入室の圧力を均衡させ、クランク室の圧力上昇を
なくし、かつ、潤滑状態を良好にして、部材の耐久性、
作動性を向上させる。

実施例本発明の可動斜板式コンプレッサの第１実施例について
第１図〜第５図を参照しながら説明する。

第１図において、51は外部から駆動力を受けて回転する
シャフト、52はロータで、シャフトと締結されている。
ロータ52はシャフト51に平行で円筒状である複数のシリ
ンダ室53を有し、各シリンダ室53はシリンダポア径より
も径が小なる吸排気孔54が形成されている。シャフト51
はフロントカバー55のロータ52の方向に突出したボス56
とリアカバー57に設けられたラジアル軸受58−a,58−ｂ
に支持されている。59はシエルでフロントカバー55とリ
アカバー57で両端面を閉塞されている。60は弁板でリア
カバー57に固定され、複数の吸入孔61と複数の吐出孔62
が形成されている。ロータ52のフロントカバー55側の端
面はガイドプレート63により閉塞され、クランク室64と
分離されている。ガイドプレート63は各々のシリンダ室
53と同軸で口径が小なるガイド孔65を有し、シリンダ室
53内をシャフト軸方向に往復運動するピストン66に締結
されたロッド67を回転駆動するとともに滑動可能状態に
ロード67が挿入されている。ピストン66には、ロッド67
と反対側に、吸排気孔54に進入可能な凸部68が設けられ
ている。ロッド67の他端にはボールジョイント69を持
ち、各々にはホールドシュー70が傾斜角度自在にかしめ
られている。ホールドシュー70は可動斜板71に設けられ
たガイド支持溝72により軸方向に両端が位置規制されな
がらシャフト51の回転とともにガイド支持溝72内を公転
滑動する。なお、ガイド支持溝72は圧縮行程に対応した
角度区間において、ロッド67側の外周端が一部切り取ら
れており、ホルダーシュー70が可動斜板71はシャフト51
とともに回転はしないが、一方向のみ、シャフト51に対
する傾斜角度が変更可能である。その位置決め方法につ
いて以下に説明する。可動斜板71の一端はフロントカバ
ー55の下部に設けられた位置決めピン73により規制さ
れ、可動斜板71の弧状長孔74が案内され移動する。さら
に他端は可動斜板71の側部に位置決めピン73と平行でか
つ同軸に設けられたピン75−a,75−ｂがフロントカバー
55のボス56の側壁に設けられたガイド溝76−a,76−ｂ内
を移動する。弧状長孔74およびガイド溝76−a,76−ｂの
形状は可動斜板71の傾斜角度が変化しても、ピストン66
の最上死点位置は変化しないとともに、ボールジョイン
ト69の中心を結んで形成された平面の中心が常にシャフ
ト51の軸上にあることを基本に設計されている。

次に、リアカバー57には圧力制御弁77が配設されてい
る。この圧力制御弁77は吸入圧力と大気圧との差圧に比
例した変位を発生可能な圧力検出部78、前記変位を伝達
し、バルブ79にリフトを与えることができるバルブロッ
ド80、バルブ79をリフト抑制方向に付勢したバネ81から
構成され、高圧導入通路82から流入した高圧冷媒ガスを
流出量制御する。圧力制御弁77から流出した冷媒ガスは
供給圧通路83を通い、シャフト51に形成された通路84と
ロータ52に形成された連通路85を通じて、ピストン66の
背後空間に連通する圧力制御室86に導入される。圧力制
御室86からは流出孔87を通り、ラジアル軸受58−ａを潤
滑するとともにメカニカルシール88を潤滑して、フロン
トカバー55に形成された貫通孔89からクランク室64に戻
される。

回転するロータ52の弁板60側端面の吸排気孔54周辺と弁
板60との隙間は微小に設定されており、吸排気孔54から
流出する圧縮冷媒ガスの漏洩を軽減するシール部90が構
成され、シール部90以外は比較的大きな隙間を有してい
る。前記ロータ52と弁板60のシール部90の微少隙間はス
ラスト軸受91−a,91−ｂにより、スラストスペーサ92を
介して、フロントカバー55のボス56と弁板60とで設定さ
れ、シャフト51により回転駆動されるロータ52およびガ
イドプレート63を位置決めしている。また、シール部90
により内側およびスラスト軸受91−ｂには圧力制御弁77
から流出した高圧の冷媒ガスがラジアル軸受58−ｂを通
じて導入されている。

弁板60のリアカバー57側は吸入孔61と吐出孔62に対応し
て、リアカバー67により吸入室93と吐出室94に分離され
ている。95は弁板60の吸入室94上部に形成されたガス均
衡孔、96は弁板60の吸入室94下部に形成されたオイル流
出孔で吸入室93とクランク室64を連通している。なお、
97は吐出弁、98は吐出弁押え板、99は可動斜板71に配設
されたスラストベアリング、100は板バネ、101は吸入ポ
ート、102は吐出ポート、103はパッキンである。

以上のように構成された可動斜板式コンプレッサについ
て動作を説明する。

シャフト51が駆動されると、ロータ52とガイドプレート
63が一体で回転するとともに、ガイド孔65によりロッド
67に駆動力を作用させ、ボールジョイント69を介して方
向自在に結合されたホールドシュー70は傾斜した可動斜
板71のガイド支持溝72により軸方向に両端が位置規制さ
れ、可動斜板71の傾斜角度に応じて楕円軌道を描きなが
ら安定して公転滑動することになる。これにより、ロッ
ド67の他端に結合されたピストン66はシリンダ室53内を
シャフト軸方向に円滑な往復運動を行なう。

リアカバー57の吸入室93に入った冷媒ガスはピストン66
が最上死点から下死点に移動する吸入行程において、弁
板60の吸入孔61と連通するロータ52の吸排気孔54から各
シリンダ室53内に吸引されて流入し、ピストン66が下死
点から最上死点に移動する圧縮、吐出行程で、冷媒ガス
は圧縮されて高圧になり、吸排気孔54から連通する吐出
孔62を通り、吐出弁95を押し上げて吐出室94に流出す
る。

能力制御は可動斜板71の傾斜角度を変えてピストン66の
最上死点から下死点までのストロークを可変することに
より、シリンダ室53の容積、すなわち、物理的な排気量
を無段階に変化させるものである。可動斜板71の傾斜角
度はピストン66の背後空間と連通する圧力制御室86の圧
力とピストン66に発生する作用力とで決まる。圧力制御
室86の圧力制御は吸入圧力を検知する圧力制御弁77によ
り行なわれ、熱負荷が低下し吸入圧力が圧力制御弁77の
設定圧力よりも低くなると、高圧冷媒ガスを流出して圧
力制御室86内に導入させ、圧力制御室86内の圧力を制御
し、可動斜板71の傾斜角度を可変する。このとき、圧力
制御室86はクランク室64と独立した狭い空間であるた
め、圧力制御の応答性が高く、可動斜板71の傾斜角度を
即座に変えることが可能となり、制御の安定性が向上す
る。また、可動斜板71の傾斜角度の位置決めはフロント
カバー55に設けた位置決めピン74と可動斜板71の形成さ
れた弧状長穴73、および、一対のフロントカバー55のボ
ス56に形成したガイド溝76−a,76−ｂとピン75−a,75−
ｂの２ケ所の位置決め機構部とフロントカバー55のボス
56外壁により可動斜板71の中心部が案内され、可動斜板
71がシャフト軸方向にのみ傾斜角度を可変することがで
き、しかも、ピストン66の最上死点の位置は一定とな
る。

効率については、吸入弁がない構成であるため、冷媒ガ
スのシリンダ室53への流入抵抗がなく、吸入時の損失が
少ない。また、ピストン66の頭部には吸排気孔54に進入
可能な凸部68を形成しているため、圧縮残留冷媒ガスの
容積が極めて少ない。第５図（イ）は前記ピストン66の
凸部68と吸排気孔54をピストンストロークが小さくなる
方向に径が小さくなるテーパ形状に形成した第１変形
例、第５図（ロ）はピストン66の凸部68のみテーパ形状
に形成した第２変形例で、圧縮残留冷媒ガス容積を少な
くするとともに、最上死点にピストン66が近づいたとき
の圧縮冷媒ガスの吸排気孔54への流出抵抗を軽減してい
る。さらに、吸排気孔54周辺に弁板60との隙間を微少に
したシール部90により、シリンダ室53からクランク室64
への圧縮冷媒ガスの漏洩量を軽減しており、シール部90
以外は弁板60と比較的大きな隙間でロータ52が回転する
ため摺動損失が低減され、体積効率が高く、効率の良い
コンプレッサを実現している。

次に、耐久性について述べる。一体で回転するロータ52
及びガイドプレート63はスラストスペーサ92とスラスト
軸受91−a,91−ｂとで位置決めされ、弁板60との隙間を
設定しているが、冷媒ガスの圧縮力により、弁板60側に
向けてスラスト力が作用し、弁板60側のスラスト軸受91
−ｂは大きな力を受けることになる。そこで、ロータ54
と弁板60のシール部90より内側に吐出冷媒ガスの一部を
導入させることにより、スラスト力を低減し、スラスト
軸受の耐久性を向上させている。また、可動斜板71の傾
斜角度の位置決め支点である弧状長孔73は大きな力を受
けながらフロントカバー55に設けられた位置決めピン74
に案内されて滑動するが、潤滑油の溜ったクランク室64
の下部に配設されているため、潤滑状態が良好で、弧状
長孔73の摺動部の耐久性を向上させている。さらに、リ
アカバー57の吸入室94には潤滑油及び液冷媒が入る場合
があるが、これが吸入孔61からロータ52の吸排気孔54を
通じてシリンダ室53内に流入し、圧縮されて異常圧力が
発生して部材を破損させる恐れがあるため、弁板60の吸
入室94下部にオイル流出孔96を形成し、吸入室94とクラ
ンク室64を連通させるとともに、弁板60の吸入室94上部
にはガス均衡孔95を形成し、吸入室94とクランク室64を
連通させて圧力を均衡させてクランク室64内の圧力上昇
を防止している。また、ガス均衡孔95とオイル流出孔96
により、潤滑状態も良好となっている。

さらに、振動に起因する回転体の不均合量が小さく、ま
た、騒音に起因する吸入弁が不要な構成であるため、振
動および騒音低減を図ったコンプレッサを得ることがで
きる。

次に本発明の第２実施例について第６図で説明する。第
６図（イ）は可動斜板71の傾斜角度を位置決めする弧状
長孔73部の部分断面図、第６図（ロ）は第６図（イ）の
矢視Ｅ方向の部分断面図である。図において、104はフ
ロントカバー55に固定された位置決めピン74に回転自在
に結合され、可動斜板71に形成された弧状長孔73の案内
面で面接触する形状をした位置決めガイドで、弧状長孔
73を案内して可動斜板の傾斜角度を位置決めする。この
位置決めガイド104は位置決めピン74に固定されてもよ
いが、このとき、位置決めピン74はフロントカバー55に
回転自在に保持される必要がある。

以上の構成による作用は可動斜板71の傾斜角度を可変す
るとき、位置決めの支点となる弧状長孔73には大きな作
用力を受けて位置決めガイド104に案内されて摺動する
が、弧状長孔74と位置決めガイド104は面接触で摺動す
るため作用力の面圧は低下し、弧状長孔74の耐久性を向
上させることができる。

第７図は本発明の第３実施例を示すものである。105は
弁板60と隙間を介して回転するロータ52の弁板60側端面
に設けた吸排気孔54周辺部の微少隙間であるシール部90
に配設されたシール材で、弁板60に設けられた吸入孔61
および吐出孔62の外側でシール部90に面した弁板60に形
成されたシール溝106に挿入されている。

以上の構成により、シリンダ室53内の冷媒ガスがピスト
ン66によって圧縮され、吸排気孔54から吐出孔62を通じ
て吐出弁97を押し上げ、吐出室64に流出するが、この圧
縮冷媒ガスの一部がロータ52と弁板60の隙間からクラン
ク室64へ漏洩出すのをシール部90に配設したシール材10
5が防止する。この漏洩防止効果は吸排気孔54周辺の微
少隙間であるシール部90のみの場合と比べて大幅に向上
して高い体積効率が得られるとともに、回転するロータ
52と弁板60の隙間を広げることができ摺動損失が軽減さ
れ、コンプレッサの効率向上を図ることができる。

第８図は本発明の第４実施例を示すものである。107は
圧力制御室86とクランク室64を連通するガイドプレート
63に設けられた流出孔、108はクランク室64の下部とフ
ロントカバー55のボス56内を連通する貫通孔、109はボ
ス56内のシャフト51部分に形成されたグループ110から
成るポンプ部である。

上記構成による作用を説明する。シエル59内のクランク
室64下部には潤滑油が溜っており、貫通孔108によりフ
ロントカバー55から突出したボス56の内壁内へ潤滑油を
供給する。供給された潤滑油はメカニカルシール88を潤
滑するとともに、ボス56の内壁内を回転するシャフト51
部分に形成されたグルーブ110から成るポンプ部109によ
って、シャフト51の回転に伴ないボス56の内壁とグルー
ブ110のポンピング作用で潤滑油は一体で回転するシャ
フト51、ロータ52およびガイドプレート63を支持するラ
ジアル軸受58−ａおよびスラスト軸受91−ａに供給され
ることになり、回転体の軸受部の潤滑性を高め、耐久性
を向上させている。

発明の効果以上のように本発明の効果は次の様になる。

請求項１の発明により、シンプルな構成でロッドに駆動
力を作用させることができるとともに、ピストンの往復
運動に対する位置決めを行なうことができる。

請求項２の発明により、制御の応答性、安定性を高くす
ることができる。

請求項３の発明により、シンプルな構成で一方向にのみ
傾斜角度可変に可動斜板を位置決めすることができる。

請求項４の発明により、体積効率が高く、効率向上を図
ることができる。

請求項５の発明により、ピストンをシリンダ室内で円滑
に往復運動させることができる。

請求項６の発明により、潤滑性が良好で大きな力を受け
る弧状長孔摺動部の耐久性を向上させることができる。

請求項７の発明により、弧状長孔摺動部の耐久性を向上
させることができる。

請求項８の発明により、圧縮冷媒ガスのクランク室への
漏洩量を軽減させることができるとともに、シール部以
外は比較的大きな隙間として摺動損失を低減し、かつ、
スラスト力を低減して高い体積効率を得、効率向上が図
れ、さらにスラスト軸受の耐久性を向上させることがで
きる。

請求項９の発明により、圧縮冷媒ガスの漏洩量を大幅に
軽減でき、かつ、ロータと弁板の隙間を広げることが可
能となり、摺動損失が低減で、高い体積効率を得られ、
効率向上が図れる。

請求項10の発明によれば、軸受部の潤滑性を高め、耐久
性を向上させることができる。

請求項11の発明によれば、シリンダ室の異常圧力を防止
するとともに、クランク室の圧力上昇をなくし、かつ、
潤滑状態を良好にして、部材の耐久性、作動性を向上さ
せることができる。

以上の効果の他、高効率が得られるためコンプレッサの
小型化が図れるとともに、振動、騒音が低減できるな
ど、その効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の可動斜板式コンプレッサ
の縦断面図、第２図は第１図のＢ矢視方向の部分断面
図、第３図は第１図のＣ矢視方向の断面図、第４図は第
１図のＤ矢視方向の断面図、第５図はピストンおよび吸
排気孔の第１、第２変形例の部分断面図、第６図は本発
明の第２実施例の可動斜板式コンプレッサの部分断面
図、第７図は本発明の第３実施例の可動斜板式コンプレ
ッサの縦断面図、第８図は本発明の第４実施例の可動斜
板式コンプレッサの縦断面図、第９図は従来の揺動斜板
式コンプレッサの縦断面図、第10図は第９図のＡ矢視方
向の部分断面図である。 51……シャフト、52……ロータ、53……シリンダ室、54
……吸排気孔、55……フロントカバー、56……ボス、60
……弁板、63……ガイドプレート、64……クランク室、
65……ガイド孔、66……ピストン、67……ロッド、70…
…ホールドシュー、71……可動斜板、73……弧状長孔、
74……位置決めピン、75−a,75−ｂ……ピン、76−a,76
−ｂ……ガイド溝、86……圧力制御室、90……シール
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部駆動力を受け回転するシャフトと、前
記シャフトと平行に配設された複数の円筒状シリンダ室
を有し、前記シャフトとともに回転するロータと、前記
各々のシリンダ室内を往復運動しつつ回転する複数のピ
ストンと、前記ピストンと一方が締結され、他方にはボ
ールジョイントを有する複数のロッドと、前記ロッドに
ボールジョイントを介して方向性が自在に結合された複
数のホルダーシューと、前記ホルダーシューを公転自在
に支持するとともに、前記シャフトに対し一方向に傾斜
角度が変更可能な可動斜板と、前記ロータのシリンダ室
と連通する吸入孔および吐出孔を設けた弁板と、前記シ
ャフトまたはロータに固定されかつ前記複数のロッドを
軸方向に滑動自在に案内するガイド孔が形成されたガイ
ドプレートとを備えたことを特徴とする可動斜板式コン
プレッサ。
【請求項２】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、ガイドプレートはロータの端面を閉塞するとと
もに、前記ロータの複数のシリンダ室のピストン背後空
間を連通する溝を設けて圧力制御室を形成し、可動斜板
の傾斜角度制御手段として前記圧力制御室の圧力を制御
する構成としたことを特徴とする可動斜板式コンプレッ
サ。
【請求項３】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、可動斜板は一端をフロントカバーに設けられた
位置決めピンで弧状長孔を介して案内され、さらに一端
は前記フロントカバーからロータ側に突出し、内部をシ
ャフトが回転するボスの両側壁に配設されたガイド溝に
よりピンを介して案内されるとともに、前記可動斜板の
中央部の内壁が前記ボスの外壁に案内される構成とした
ことを特徴とする可動斜板式コンプレッサ。
【請求項４】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、ロータの各シリンダ室の吸排気孔はシリンダボ
ア径と同軸かつボア径より小さな口径で前記ロータ端面
に開孔し、各シリンダ室内に往復可能に配設されたピス
トンの頭部には前記吸排気孔に進入可能な凸部が設けら
れており、さらに、前記吸排気孔および前記ピストン頭
部の凸部がともに、あるいは、前記ピストン頭部の凸部
のみがピストンストロークが小さくなる方向に径が小さ
くなるテーパ形状であることを特徴とする可動斜板式コ
ンプレッサ。
【請求項５】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、複数のホルダーシューは少なくとも吸入行程に
対応した角度範囲では、傾斜角度可変の可動斜板に軸方
向に対し両持ち支持で位置決め規制されて公転すること
を特徴とした可動斜板式コンプレッサ。
【請求項６】請求項３記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、可動斜板の傾斜角度を位置決めするフロントカ
バーに設けられた位置決めピンと、前記位置決めピンで
案内される前記可動斜板に設けた弧状長孔をクランク室
の下部に配設したことを特徴とする可動斜板式コンプレ
ッサ。
【請求項７】請求項３記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、可動斜板に設けた弧状長孔を案内するフロント
カバーに設けた位置決めピンに代えて、前記弧状長孔を
面接触で案内する形状とした位置決めガイドを設けたこ
とを特徴とする可動斜板式コンプレッサ。
【請求項８】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、回転するロータの弁板側端面は、吸排気孔のシ
ール部では前記弁板と微少隙間を介し回転するととも
に、前記シール部以外は比較的大なる隙間を有し、かつ
前記シール部より内側には吐出冷媒ガスの一部を導入さ
せた構成としたことを特徴とする可動斜板式コンプレッ
サ。
【請求項９】請求項８記載の可動斜板式コンプレッサに
おいて、弁板と隙間を介して回転するロータの弁板側端
面に設けた吸排気孔周辺部の微少隙間であるシール部に
シール材を前記弁板の吸入孔、吐出孔の外周側に構成し
たことを特徴とする可動斜板式コンプレッサ。
【請求項１０】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサ
において、クランク室下部とフロントカバーから突出し
たボスの内壁内を連通させ、かつ、前記ボスの内壁とボ
スの内壁内を回転するシャフト部分とにポンプ部を形成
して、一体で回転するシャフト、ロータおよびガイドプ
レートの軸受部に潤滑油を供給する構成としたことを特
徴とする可動斜板式コンプレッサ。
【請求項１１】請求項１記載の可動斜板式コンプレッサ
において、リアカバーに形成した吸入室とシエル内のク
ランク室を連通させる通路を弁板の前記吸入室の上部お
よび下部に設けたことを特徴とする可動斜板式コンプレ
ッサ。