JPH0740701Y2 - 斜板式可変容量圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は両頭ピストンを備えた斜板式可変容量圧縮機に
関するものである。

［従来の技術］ 車両空調装置用の圧縮機として、両頭ピストンを備えた
斜板式圧縮機が知られている。この種の斜板式圧縮機は
斜板の傾角が不変のものが多かったが、特開昭63-14797
7号公報に斜板の傾角を変動させることにより容量を変
更できる斜板式可変容量圧縮機が開示されている。又、
本願出願人も先に斜板式可変容量圧縮機を提案している
（例えば特願昭62-298630号公報）。この圧縮機では斜
板の揺動中心が両頭ピストンを収容するシリンダブロッ
クのシリンダボアと対応する回転軸の半径方向位置に設
定されるとともに、斜板の回転中心位置が可変となって
いる。そのため、両頭ピストンの一側のシリンダボアに
おける圧縮行程上死点が定位置に規定され、斜板傾角が
零側に近い小容量側の圧縮作用領域でも実質的な圧縮及
び吐出が行われる。

斜板傾角は吐出圧領域又は吸入圧領域に切換え接続され
る制御圧室の容積を変える摺動制御体及び斜板を介し
て、前後両シリンダボア内の圧力による斜板揺動力と制
御圧室内の圧力との対抗により制御されるようになって
おり、摺動制御体は回転軸上に摺動可能に支持されてい
る。この圧力対抗により揺動する斜板が回転軸に付与す
る作用力は斜板側のガイドピンを介して回転軸側のガイ
ド孔に受け止められ、ガイドピンとガイド孔とのガイド
関係により斜板傾角が制御されるようになっている。そ
して、斜板は摺動制御体の移動に伴い回転軸の軸心に沿
って移動可能に設けられたスプール端部に配設された球
面支持部に支持されたり、摺動制御体の移動に対応して
回転軸に沿って摺動可能なガイドブッシュに球面軸受部
を介してあるいはピンで連結支持されている。

又、従来の圧縮機では斜板室を囲繞するシリンダブロッ
クの周壁内面は平滑に形成され、シリンダブロックとフ
ロント及びリヤハウジングとを接合固定するボルトは、
第４図に示すようにシリンダブロック41のシリンダボア
42間に形成されたボルト穴43に挿通され、斜板室と対応
する位置では周壁41aの内側を通るようになっていた。
従って、ボルトによる締付けにより周壁41aには圧縮力
の他に曲げ荷重も加わることになる。

［考案が解決しようとする課題］ 前記斜板式可変容量圧縮機では回転軸に沿って摺動可能
に嵌挿されたガイドブッシュに斜板が支持されるととも
に、摺動制御体も回転軸あるいはガイドブッシュの外周
に遊嵌されており、回転軸、ガイドブッシュ、摺動制御
体の占める容積やそれらを支承するスラストベアリング
の直径が大きくなる。そのため、圧縮機の外径を斜板傾
角が不変の斜板式圧縮機と同程度に抑えようとすると、
斜板室と対応する部分のシリンダブロック周壁の厚さが
薄くなる。又、斜板室内の斜板の前側に、斜板傾角変更
機構の一部を構成する斜板と回転軸とをガイドピンとガ
イド孔とのガイド関係により連結する部分が収容される
ので、その分斜板室の長さが長くなる。従って、圧縮機
の外径を斜板傾角が不変の斜板式圧縮機と同程度とした
場合には斜板室と対応する部分のシリンダブロック周壁
の強度が不十分となり、前後両ハウジングとシリンダブ
ロックとをボルトで締付け固定した際に変形を生じる。
シリンダブロックに変形を生じると前後両シリンダボア
の軸心が同一直線上からずれ、ピストンの円滑な往復運
動が妨げられたり、圧縮行程において圧縮室からの冷媒
ガスの漏れが生じて圧縮機の作用に支障をきたす虞があ
る。

又、一般に車両空調用に使用される斜板式圧縮機におい
ては、フロント側及びリヤ側の吐出室に吐出された冷媒
ガスの吐出通路にマフラー室が設けられ、マフラー室は
シリンダブロック外側の斜板室と対応する位置に形成さ
れている。このマフラー室をフロント側及びリヤ側のシ
リンダブロックにまたがって形成した場合には、両シリ
ンダブロックとマフラー室あるいはサービスバルブとの
シールが面倒となる。斜板式可変容量圧縮機では前記の
ように斜板室の長さが長いため、第５図に示すようにフ
ロント側及びリヤ側のシリンダブロックを非対称に形成
することにより、一方のシリンダブロックにマフラー室
を形成することができる。ところが、このように両シリ
ンダブロックを非対称に形成した場合には、第５図に示
すように前記ボルトの締付けによるシリンダブロックの
変形がより助長されるという問題がある。

本考案は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は斜板傾角が不変の斜板式圧縮機と同程度の外
径で、しかも前後両ハウジングとシリンダブロックとを
ボルトで締付け固定した際に圧縮機の作用に支障をきた
す変形を生じることのない斜板式可変容量圧縮機を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本考案においては、対設され
た一対のシリンダブロックの前後両端にフロント及びリ
ヤハウジングを接合した状態でシリンダブロック及び両
ハウジングをボルトにより締付け固定し、シリンダブロ
ック内に斜板室と、該斜板室のフロント側及びリヤ側に
対向する状態で位置するシリンダボアとを形成し、それ
らのシリンダボア内には両頭ピストンを往復動可能に収
容し、前記斜板室を通るようにシリンダブロックに支持
された回転軸には斜板室内に位置し前記両頭ピストンに
係合する斜板を相対回転不能かつその周縁側を中心とし
て前後に揺動可能に支持し、その揺動中心位置をリヤ側
シリンダボア寄りに設定するとともに、回転軸の回転に
伴う揺動中心の回転領域上に前記両頭ピストンの往復動
領域を設定し、前記斜板の傾角変更によりピストンスト
ロークを変更して容量を調節できるようにした斜板式可
変容量圧縮機において、前記両ハウジングとシリンダブ
ロックとを締付け固定するボルトが配置される位置にお
いてシリンダブロックと一体形成され、前記斜板室を区
画する周壁の内面に膨出部を形成するとともに該膨出部
にボルトの挿通孔を形成した。

［作用］ 本考案の斜板式可変容量圧縮機においては、シリンダブ
ロックと一体形成され、前記斜板室を区画する周壁の内
面に形成された膨出部の挿通孔に挿通されたボルトによ
り、両ハウジングとシリンダブロックとが締付け固定さ
れる。従って、膨出部が周壁の補強部材として働くとと
もに、ボルトの締付け力は周壁に対して主に圧縮荷重と
して作用することになり、シリンダブロックを斜板傾角
が不変の斜板式圧縮機と同程度の外径に形成した場合に
もその変形が確実に防止される。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を第１〜３図に従っ
て説明する。第１図に示すように、対設された一対のシ
リンダブロック1,2の両端面にフロントハウジング３及
びリヤハウジング４が接合固定された状態でボルト５に
より締付け固定されている。一方（リヤ側）のシリンダ
ブロック２の前端側には円筒状の周壁2aが形成され、両
シリンダブロック1,2の内端面と、周壁2aとにより斜板
室６が形成されている。両シリンダブロック1,2には斜
板室６のフロント側及びリヤ側の対抗する位置に複数組
（この実施例では５組）のシリンダボア7a,7bが形成さ
れ、両シリンダボア7a,7b内には両頭ピストン８が往復
動可能に収容されている。第２図に示すように、周壁2a
内面には隣接する各シリンダボア7bの狭間と対応する位
置に膨出部2bがそれぞれ形成され、該膨出部2bに形成さ
れた挿通孔９に前記ボルト５が挿通され、その状態でボ
ルト５が両シリンダブロック１、２及び両ハウジング3,
4を締付け固定している。

フロントハウジング３及びシリンダブロック1,2には回
転軸10がフロント軸部10aを介して回転可能に支持さ
れ、フロント軸部10aの内端側にはリヤ軸部10bが連結体
11,12を介して連結固定されており、連結体11,12にはガ
イド孔11a,12aが形成されている。リヤ軸部10bにはガイ
ドブッシュ13がスライド可能に嵌合されるとともに、リ
ヤ軸部10b先端とガイドブッシュ13内端との間には押圧
ばね14が介装されている。斜板室６内に突出したガイド
ブッシュ13の基端には球面部13aが形成され、球面部13a
に斜板15が嵌合支持されている。斜板15の前面にはブリ
ッジ15aが形成され、該ブリッジ15aが前記両連結体11,1
2の間に挟入されるとともに、ブリッジ15aを貫通するガ
イドピン16が連結体11,12のガイド孔11a,12aに嵌合する
状態で挿通されており、これにより斜板15が斜板室６内
で回転軸10とともに回転する。

回転軸10、斜板15及びガイドブッシュ13は、ガイドピン
16とガイド孔11a,12aとのガイド関係及びガイドブッシ
ュ13に対する斜板15の回動可能関係をもって互いに連結
されている。これにより斜板15がガイドブッシュ13のス
ライドに伴って揺動可能であり、この揺動中心Ｃが斜板
15の周縁側に設定されている。各両頭ピストン８と斜板
15とはシュー17を介して係合しており、両頭ピストン８
が斜板15の回転に伴って前後に往復動する。

シリンダブロック1,2と前後両ハウジング3,4との間には
サイドプレート18,19及び弁形成プレート20,21が介在さ
れている。前後両ハウジング3,4内には吸入室22,23及び
吐出室24,25が形成されている。フロント側吸入室22は
吸入通路26を介して斜板室６に連通するとともに、フロ
ント側サイドプレート18の吸入孔18a及び吸入弁20aを介
してフロント側圧縮室Pfに接続されている。フロント側
吐出室24はフロント側サイドプレート18の吐出孔18b及
び吐出弁27を介してフロント側圧縮室Pfに接続されてい
る。リヤ側吸入室23は吸入通路28を介して斜板室６に連
通するとともに、サイドプレート19上の吸入孔19a及び
吸入弁21aを介してリヤ側圧縮室Prに接続されている。
リヤ側吐出室25はサイドプレート19上の吐出孔19b及び
吐出弁29を介してリヤ側圧縮室Prに接続されている。

リヤ側吸入室23内には有底円筒状をなし後端にフランジ
部30aを有する摺動制御体30が前後方向へスライド可能
に嵌入され、フランジ部30aによりリヤ側吸入室23の一
部が制御圧室23aに区画形成されている。摺動制御体30
はその筒部30bがスラストベアリング31及びラジアルベ
アリング32を介してガイドブッシュ13に相対回転可能に
支持されている。これにより制御圧室23a内の圧力が摺
動制御体30、ガイドブッシュ13及び斜板15を介してフロ
ント側圧縮室Pf内の圧力及びリヤ側圧縮室Pr内の圧力に
より生じる斜板揺動力に対抗する。制御圧室23a、リヤ
側吐出室25、斜板室６及び外部冷媒ガス回路（図示せ
ず）と斜板室６とを接続する吸入管路（図示せず）とは
図示しない容量制御弁機構に接続されており、摺動制御
体30の前後の変位が該吸入管路内の吸入圧の変動により
制御されるようになっている。すなわち、吸入管路内の
吸入圧に基く容量制御弁機構内の弁の開閉により制御圧
室23aが吐出圧相当の高圧又は吸入圧相当の低圧に切換
え制御され、斜板15が第１図に示す傾角最大位置と図示
しない傾角最小位置とに揺動切換え配置される。

又、シリンダブロック２の周壁2a外側上部には筒状部2c
が突設され、該筒状部2cの先端部には外部冷媒ガス回路
に接続されるサービスバルブ33が取り付けられてマフラ
ー室34が形成されている。マフラー室34と前記両吐出室
24,25とは吐出通路35（第2,3図に図示）により連結され
ている。

外部冷媒ガス回路内の冷媒ガスは、両頭ピストン８の往
復動に伴って吸入管路から斜板室６へ入り、フロント側
吸入通路26及びリヤ側吸入通路28、フロント側吸入室22
及びリヤ側吸入室23をそれぞれ経てフロント側圧縮室Pf
及びリヤ側圧縮室Prへ吸入された圧縮作用を受ける。そ
して、両圧縮室Pf,Prから吐出弁27,29により開閉される
吐出孔18b,19bを経て吐出室24,25へ吐出された冷媒ガス
は、吐出通路35、マフラー室34及びサービスバルブ33を
経て外部冷媒ガス回路へ送り出される。この場合、斜板
15の傾角中心Ｃが斜板15の周縁側に設定されるととも
に、リヤ側シリンダボア7b寄りに設定されており、これ
によりフロント側圧縮室Pfにおける両頭ピストン８の圧
縮行程上死点は斜板15の傾角に応じて変動するが、リヤ
側圧縮室Prにおける両頭ピストン８の圧縮行程上死点は
第１図に示す定位置に規定される。

前記のように斜板式可変容量圧縮機では斜板室15内に収
容される部品が多く、しかもスラストベアリング31の直
径も大きいため、斜板室６を包囲するシリンダブロック
２の周壁2aの内径も大きくなり圧縮機の体格が斜板傾角
が不変の斜板式圧縮機より大きくなる。周壁2aの厚さを
薄くすることにより圧縮機の体格が大きくなるのを抑え
ることができるが周壁2aの強度が弱くなり、従来のよう
なボルトによる締付け方法ではシリンダブロックに変形
が生じる。この変形は周壁の長さが非対称の場合により
顕著となる。シリンダブロックに変形が生じると、ピス
トンとシリンダボアとの摺動抵抗が大きくなったり、ピ
ストンとシリンダボアとの隙間からの冷媒ガスの漏洩が
生じて圧縮機の性能が低下する。しかし、本考案の装置
では周壁2a内面に形成された膨出部2bにより周壁2aが補
強された状態にある。しかも、ボルト５が膨出部2bに形
成された挿通孔９に挿通されるため、ボルト５の締付け
力が周壁2aに対して主に圧縮荷重として作用することに
なり、シリンダブロック1,2の変形が抑えられる。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、
両シリンダブロック1,2を対称に形成してもよい。又、
斜板15とガイドブッシュ13とを球面軸受で支承する代わ
りに、斜板15をガイドブッシュ13にピンで回動可能に支
持したり、特開昭63-147977号公報に開示された構成の
装置に適用してもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、シリンダブロック
と一体形成され、前記斜板室を区画する周壁の内面に形
成された膨出部が周壁の補強部材として働くとともに、
ボルトの締付け力が周壁に対して主に圧縮荷重として作
用するので、シリンダブロックを斜板傾角が不変の斜板
式圧縮機と同程度の外径に形成した場合にもその変形が
確実に防止され、ピストンの往復動が円滑に行われて圧
縮性能が向上するとともに耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を具体化した斜板式可変容量圧縮機の縦
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図はシ
リンダブロックの部分斜視図、第４図は従来のシリンダ
ブロックの部分斜視図、第５図は変形状態を示す概略図
である。 シリンダブロック1,2、周壁2a、膨出部2b、フロントハ
ウジング３、リヤハウジング４、ボルト５、斜板室６、
シリンダボア7a,7b、両頭ピストン８、挿通孔９、回転
軸10、ガイドブッシュ13、斜板15。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 出口 弘幸 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 (56)参考文献 実公 昭43−24671（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】対設された一対のシリンダブロックの前後
   両端にフロント及びリヤハウジングを接合した状態でシ
   リンダブロック及び両ハウジングをボルトにより締付け
   固定し、シリンダブロック内に斜板室と、該斜板室のフ
   ロント側及びリヤ側に対向する状態で位置するシリンダ
   ボアとを形成し、それらのシリンダボア内には両頭ピス
   トンを往復動可能に収容し、前記斜板室を通るようにシ
   リンダブロックに支持された回転軸には斜板室内に位置
   し前記両頭ピストンに係合する斜板を相対回転不能かつ
   その周縁側を中心として前後に揺動可能に支持し、その
   揺動中心位置をリヤ側シリンダボア寄りに設定するとと
   もに、回転軸の回転に伴う揺動中心の回転領域上に前記
   両頭ピストンの往復動領域を設定し、前記斜板の傾角変
   更によりピストンストロークを変更して容量を調節でき
   るようにした斜板式可変容量圧縮機において、 前記両ハウジングとシリンダブロックとを締付け固定す
   るボルトが配置される位置においてシリンダブロックと
   一体形成され、前記斜板室を区画する周壁の内面に膨出
   部を形成するとともに該膨出部にボルトの挿通孔を形成
   した斜板式可変容量圧縮機。