JPH0741902Y2 - 可変容量型斜板式圧縮機 - 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］ 両頭ピストン型斜板式圧縮機の冷房効率を有する可変容
量型斜板式圧縮機が特開昭58−162782号公報に開示され
ている。この圧縮機では斜板が回転軸と一体的に回転可
能かつ前後に揺動可能に支持されており、この斜板の傾
角が冷房負荷を反映する吸入圧情報に基づいて制御され
るようになっている。しかし、斜板の揺動中心が回転軸
上の固定位置に設定されているため、両頭ピストンの圧
縮行程上死点が前後両圧縮室のいずれにおいても斜板傾
角に応じて変動し、斜板傾角が零側に近い小容量側の圧
縮作用領域では実質的な圧縮及び吐出を行うことができ
ない。

この欠点を改良した可変容量型斜板式圧縮機が特開昭63
−147977号公報に開示されている。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、この装置では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ている。

又、摺動制御体の移動に対応して斜板を回転軸に沿って
移動可能かつ回転可能に支持する構成として、斜板を回
転軸に沿って摺動可能なガイドブッシュにピンで連結支
持する構成もある。

［考案が解決しようとする課題］ 前記従来装置では、斜板は斜板本体と、回転軸の回転駆
動力を斜板に伝達するため斜板に突設された回転力伝達
部とが一体構造となっており、複雑な形状となってい
た。そのため、球面支持部と対応する球面部の加工やシ
ューとの摺動面等の加工精度を高めることが難しいとい
う問題があった。又、斜板をピンを介してガイドブッシ
ュに支持する場合には、回転軸が嵌挿されるガイドブッ
シュの嵌挿孔側からピンを斜板の内側に装着する必要が
あり、組付けが面倒であるという不都合がある。又、一
般に斜板は回転力伝達部の強度確保やコスト等の関係で
鉄系材料で形成されているが、シューとの摺動部を構成
する材質としては鉄系材料は最良のものとはいえない。

本考案は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は斜板の加工が容易となりシューとの摺動面等
の部分の加工精度の向上を図ることができるとともに、
摺動部の材質を別のものとすることができ、しかも組付
け時の作業性を向上させることができる可変容量型斜板
式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、両頭ピス
トンを往復動可能に収容するシリンダブロック内に回転
軸を回転可能に収容支持するとともに、該回転軸には両
頭ピストンを往復駆動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
ようにした可変容量型斜板式圧縮機において、前記回転
軸にはガイドブッシュがスライド可能に嵌合され、ガイ
ドブッシュには軸ピンを介して前記斜板が回動可能に支
持され、斜板の回転揺動運動を前記両頭ピストンに往復
運動として伝達するシューと係合する斜板本体と、回転
軸に連結され該軸の回転力を斜板本体に伝達する回転力
伝達部とに斜板を別体に形成するとともに、回転力伝達
部には斜板本体を嵌合する嵌合突部を形成し、嵌合突部
には軸ピンを嵌挿する透孔を形成した。

［作用］ 前記の構成により本考案の斜板式圧縮機においては、斜
板全体としては複雑な形状であっても、個々のものでは
形状が単純となって加工が容易となり、シューとの摺動
面等の部分の加工精度を高めることが容易となる。又、
斜板をピンを介してガイドブッシュに支持する構成を採
用する場合には、回転力伝達部の外側からピンをガイド
ブッシュに嵌挿した後、斜板本体を回転力伝達部に嵌合
固着することにより、斜板がガイドブッシュに組付けら
れる。又、本考案においては、回転軸上をスライドする
ガイドブッシュと、回転力伝達部とを該伝達部に形成し
た透孔に軸ピンを嵌挿してガイドブッシュに嵌入連結し
たので、ガイドブッシュと回転力伝達部、従って斜板と
の組付性が向上する。もし、斜板が一体に形成されてい
ると、斜板の動力伝達部と反対側にボス部を形成し、こ
のボス部に軸ピンを挿通する透孔を形成する構造となる
ため、軸ピンの嵌入作業を斜板が邪魔にならないように
行う必要があり、組付作業性が低下するとともに、スラ
スト方向の寸法が長くなり、圧縮機が大型化する。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。第１図に示すようにシリンダブロック１の前後両
端面にはフロントハウジング２及びリヤハウジング３が
接合固定されている。シリンダブロック１には斜板室４
が形成されるとともに、斜板室４のフロント側及びリヤ
側には対向する状態で複数組（この実施例では５組）の
シリンダボア5a,5bが形成され、両シリンダボア5a,5b内
には両頭ピストン６が往復動可能に収容されている。フ
ロントハウジング２及びシリンダブロック１には回転軸
７がフロント軸部7aを介して回転可能に支持され、フロ
ント軸部7aの内端側にはリヤ軸部7bが連結部としての連
結体8,9を介して連結固定されており、連結体8,9にはガ
イド孔8a,9aが形成されている。リヤ軸部7bにはガイド
ブッシュ10がスライド可能に嵌合されるとともに、リヤ
軸部7b先端とガイドブッシュ10内端との間には押圧ばね
11が介装されている。

斜板室４内に突出したガイドブッシュ10の基端には一対
の軸ピン12がリヤ軸部7bと直交する状態で突設され、軸
ピン12を介して斜板13がガイドブッシュ10に対して回動
可能に支持されている。斜板13はその回転揺動運動を前
記両頭ピストン６に往復運動として伝達するシュー14と
係合する斜板本体15と、回転軸７に設けられた連結体8,
9に対してガイドピン16を介して連結される回転力伝達
部17とが別体に形成されている。回転力伝達部17は斜板
本体15に形成された嵌合孔15aとほぼ同径の外径を有す
る環状の嵌合突部17aと、嵌合突部17aと反対側に突出す
るように形成された嵌合片17bとを有し、嵌合突部17aが
斜板本体15の嵌合孔15aに嵌着されて斜板13が形成され
るようになっている。そして、嵌合突部17aに形成され
た一対の透孔18に前記軸ピン12が嵌挿されている。嵌合
片17bには嵌合孔17cが形成され、第２図に示すように、
嵌合片17bが前記両連結体8,9の間に挾入されるととも
に、嵌合孔17cを貫通するガイドピン16が連結体8,9のガ
イド孔8a,9aに嵌合する状態で挿通されており、これに
より斜板13が斜板室４内で回転軸７とともに回転する。

回転軸７、斜板13及びガイドブッシュ10は、ガイドピン
16とガイド孔8a,9aとのガイド関係及びガイドブッシュ1
0に対する斜板13の回転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13がガイドブッシュ10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13
の周縁側に設定されている。各両頭ピストン６と斜板13
とはシュー14を介して係合しており、両頭ピストン６が
斜板13の回転に伴って前後に往復動する。

シリンダブロック１と前後両ハウジング2,3との間には
サイドプレート19,20及び弁形成プレート21,22が介在さ
れている。前後両ハウジング2,3内には吸入室23,24及び
吐出室25,26が形成されている。フロント側吸入室23は
吸入通路27を介して斜板室４に連通するとともに、フロ
ント側サイドプレート19の吸入孔19a及び吸入弁21a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25はフロント側サイドプレート19の吐出孔19b及
び吐出弁28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24は吸入通路29を介して斜板室４に連
通するとともに、サイドプレート20上の吸入孔20a及び
吸入弁22a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26はサイドプレート20上の吐出孔20b及び
吐出弁30を介してリヤ側圧縮室Prに接続されている。
又、シリンダブロック１には外部冷媒ガス回路（図示せ
ず）を構成する吸入管路31と斜板室４とを接続する入口
31aと、外部冷媒ガス回路と吐出室25,26とを接続する吐
出通路32とが形成されている。

リヤ側吸入室24内には有底円筒状をなし後端にフランジ
部33aを有する摺動制御体33が前後方向へスライド可能
に嵌入され、フランジ部33aによりリヤ側吸入室24の一
部が制御圧室24aに区画形成されている。摺動制御体33
はその筒部33bがスラストベアリング34及びラジアルベ
アリング35を介してガイドブッシュ10に相対回転可能に
支持されている。これにより制御圧室24a内の圧力が摺
動制御体33、ガイドブッシュ10及び斜板13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24a、リヤ
側吐出室26、斜板室13及び吸入管路31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33の前後の変
位が吸入管路31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31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24a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13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。

外部冷媒ガス回路を構成する吸入管路31内の冷媒ガス
は、両頭ピストン６の往復動に伴って入口31aから斜板
室４へ入り、フロント側吸入通路27及びリヤ側吸入通路
29、フロント側吸入室23及びリヤ側吸入室24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
て圧縮作用を受ける。そして、両圧縮室Rf,Prから吐出
弁28,30により開閉される吐出孔19b,20bを経て吐出室2
5,26へ吐出された冷媒ガスは、吐出通路32を経て外部冷
媒ガス回路へ送り出される。この場合、斜板13の傾角中
心Ｃが斜板13の周縁側に設定されるとともに、リヤ側シ
リンダボア5b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６の圧縮行程上死点
は斜板13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６の圧縮行程上死点は第１図に示す
定位置に規定される。

斜板13をガイドブッシュ10に組付ける場合、回転力伝達
部17の嵌合突部17aの外側から軸ピン12を透孔18に挿入
し、その状態で嵌合突部17aに斜板本体15の嵌合孔15aを
嵌着する。斜板本体15の嵌合孔15aと回転力伝達部17の
嵌合突部17aとはしまりばね（圧入）され、両者が完全
に一体的に回転及び移動するように組付けられる。回転
力伝達部17あるいはガイドブッシュ10に対する軸ピン12
の組付け状態は、斜板13が軸ピン12を中心として回動可
能な状態となればよく、次表に示す３通りのいずれかが
採用される。No1の組合せを採用した場合には軸ピン12
を嵌合突部17aに嵌挿後、斜板本体15を嵌合突部17aに圧
入した際に、透孔18が変形して軸ピン12と回転力伝達部
17との間がしまりばね（圧入）と同等となるようにする
ことも可能である。

このように斜板13を斜板本体15と回転力伝達部17とに分
割して形成した後、両者を嵌合固着することにより斜板
13が形成されるため、斜板全体として形状が複雑である
にもかかわらず、分割されたもの個々についてはそれほ
ど形状が複雑ではないため、加工が容易となりシュー14
との摺動面等の加工精度が向上する。

斜板本体15及び回転力伝達部17の材質として従来と同
様、両者とも鉄系材料を使用してもよいが、斜板本体15
の材質を他の材質とすることにより斜板13の軽量化、あ
るいはシュー14との摺動部の耐久性、摺動抵抗の減少等
を向上させることが可能となる。例えば、鉄系母材をア
ルミニウム合金に鋳ぐるみ、シュー14との摺動部をアル
ミ合金としたり、斜板本体15全体を高シリコン系アルミ
ニウム合金とすることにより軽量化及び摺動抵抗の減少
が図れる。又、鉄系母材の表面に浸炭、窒化、硼素化等
の表面処理を施したり、鉄系母材の表面に窒化チタン
（TiN）や、窒化クロム（CrN）等をコーティングするこ
とにより摺動部の表面を硬化させたり、斜板本体15をセ
ラミックスで形成することにより摺動部の耐摩耗性を高
めることができる。又、斜板本体15を繊維強化金属（FR
M）で形成することにより、軽量化や耐久性の向上が図
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、
例えば、連結体8,9と回転力伝達部17とを連結する場
合、連結体8,9側に嵌合孔を形成するとともに嵌合片17b
側にガイド孔を形成してガイドピン16により両者を連結
したり、第５図に示すように回転軸７側にガイド孔36a
を有する１個の連結体36を設けるとともに回転力伝達部
17側に嵌挿片17bを２個設けるようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、シューとの摺動面
を有する斜板本体と、回転軸の回転が伝達される回転力
伝達部とがそれぞれ別体に形成された後、両者が嵌合固
着されて斜板が構成されるため、摺動面等の加工が容易
となり加工精度が向上しピストンの往復動が円滑に行わ
れる。又、摺動部を含む斜板本体側を鉄系以外の材質で
形成することにより、摺動部の平滑性、耐久性をより向
上することができ、圧縮機全体としての耐久性、信頼性
の向上を図ることができる。又、この考案は回転軸上を
スライドするガイドブッシュと、回転力伝達部とを該伝
達部に形成した透孔に軸ピンを嵌挿してガイドブッシュ
に嵌入連結したので、圧縮機を大型化することなく、ガ
イドブッシュと回転力伝達部、従って斜板との組付性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮機の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は斜板の分解斜視図、第４図は斜板をガ
イドブッシュに組付けた状態を示す断面図、第５図は変
更例の要部分解斜視図である。 シリンダブロック１、シリンダボア5a,5b、両頭ピスト
ン６、回転軸７、連結部としての連結体8,9、ガイドブ
ッシュ10、軸ピン12、斜板13、シュー14、斜板本体15、
嵌合孔15a、ガイドピン16、回転力伝達部17、嵌合突部1
7a、嵌合片17b、透孔18。

フロントページの続き (72)考案者 山本 真也 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 特開 昭63−147977（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】両頭ピストンを往復動可能に収容するシリ
   ンダブロック内に回転軸を回転可能に収容支持するとと
   もに、該回転軸には両頭ピストンを往復駆動する斜板を
   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可変容量型斜板式圧縮機
   において、 前記回転軸にはガイドブッシュがスライド可能に嵌合さ
   れ、ガイドブッシュには軸ピンを介して前記斜板が回動
   可能に支持され、斜板の回転揺動運動を前記両頭ピスト
   ンに往復運動として伝達するシューと係合する斜板本体
   と、回転軸に連結され該軸の回転力を斜板本体に伝達す
   る回転力伝達部とに斜板を別体に形成するとともに、回
   転力伝達部には斜板本体を嵌合する嵌合突部を形成し、
   嵌合突部には軸ピンを嵌挿する透孔を形成した可変容量
   型斜板式圧縮機。