JPH08338362A - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 斜板の貫通孔を簡単に加工でき、しかも、斜
板を安定して支持することが可能な可変容量型斜板式圧
縮機を提供すること。 【構成】 回転軸６は斜板９の貫通孔１０に挿通され
て、同斜板９を軸線Ｌ方向にスライド移動可能かつ傾動
可能に支持する。貫通孔１０は２つの円錐Ａ，Ｂに沿う
円錐面１０α，βを有し、両円錐面１０α，βの接続部
位Ｋにはエッジ部１０γが形成されている。従って、回
転軸６に対して斜板９は、エッジ部１０γによる一点で
支持されている。また、回転軸６に対するヒンジ機構１
１を介しての斜板９の支持は、二組のガイドピン１９α
及びガイド孔２０αの係合による二点支持構成となって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、斜板の傾角を調整する
ことにより吐出容量が変更される可変容量型斜板式圧縮
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機においては、例えば、特
開昭６３−２０５４７０号公報及び特公平４−４４１１
１号公報に開示されているように、回転支持体が回転軸
に止着され、同回転軸と一体回転される。斜板は貫通孔
を有し、同貫通孔には前記回転軸が挿通されている。ヒ
ンジ機構は回転支持体と斜板との間に介在されて、同斜
板の軸線方向へのスライドを伴う傾動を案内するととも
に、回転軸と一体回転可能としている。揺動板は斜板に
相対回転可能に重合されている。よって、回転軸の回転
に従って前後方向に揺動される斜板により、同斜板に摺
接された揺動板が揺動され、同揺動板に連結された片頭
ピストンが往復動されてガスの圧縮が行われる。そし
て、クランク室内の圧力と吸入圧とのピストンを介した
差圧に応じて斜板の傾角を調整することにより、吐出容
量が変更される。

【０００３】ここで、前記貫通孔は、斜板の回転軸に対
する半径方向への移動を規制すると共に、同斜板が回転
軸の軸線方向にスライドを伴って傾動されることを許容
する形状をなしている。このような形状とするために、
例えば、特開昭６３−２０５４７０号公報に開示された
圧縮機においては、リーマ等の加工工具を特定の角度範
囲で首振り状に移動させる加工方法が採られている。

【０００４】ところが、加工工具を回転させつつ特定の
角度範囲で移動させる方法では、貫通孔を精度良く加工
しようとすると、工具の移動角度の調整に複雑な制御が
必要であり、加工コスト高となっていた。

【０００５】このような問題を解決すべく、特公平４−
４４１１１号公報に開示された技術が存在する。同公報
において貫通孔は、その両開口側からそれぞれ中心部に
向けて狭径となる円錐に沿った二つの内面を有し、両内
面が回転軸の中心軸に対して直交した面上で互いに接続
されるように構成されている。

【０００６】このように、二つの内面を円錐に沿った形
状とすることにより、加工工具を回転される斜板ワーク
の回転軸線に対して傾斜する方向に移動させることなく
貫通孔を加工できるため、加工に複雑な制御等が必要な
く簡単に貫通孔を形成することが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特公平４−
４４１１１号公報の圧縮機においてヒンジ機構は、斜板
に設けられた一つのブラケットが有するピンと、回転支
持体に設けられた一つのタブが有する長穴とが係合され
ることにより、同斜板を案内するようになっている。つ
まり、このヒンジ機構を介する斜板の支持は、一組のピ
ンと長穴との係合による一点支持構成である。

【０００８】ここで、回転軸に対する斜板の回転及び傾
動が安定的に行われるためには、ヒンジ機構により一点
で支持される場合には、同斜板が少なくとも回転軸に対
して三点で支持される必要がある。そのことを考慮する
と、貫通孔の内周面には、ヒンジ機構とは回転軸の軸線
を介して反対側の一点（回転軸と斜板との角度変更支
点）に加えて、斜板のガタツキを抑えるため、回転軸の
直径と同一間隔の２つの対向する当接部位が必要であ
る。従って、同公報の技術においても、前述した特開昭
６３−２０５４７０号の技術と同様に、貫通孔の内周面
全体に精度が要求されることには変わりはなく、例え、
リーマ等を用いた加工と比較して簡単な旋盤等による加
工方法を採ることができたとしても、精度が求められる
加工は、相対的に面倒な加工となることは容易に想像さ
れる。

【０００９】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、斜板の
貫通孔を簡単に加工でき、しかも、斜板を安定して支持
することが可能な可変容量型斜板式圧縮機を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、回転軸に対して斜板は、ヒンジ
機構を介して二点以上で支持されるとともに、貫通孔の
内周面の一点で支持された可変容量型斜板式圧縮機であ
る。

【００１１】請求項２の発明では、前記貫通孔は、一方
の開口側から中心部に向けて狭径となる円錐面よりなる
第１の内周面と、同じく他方の開口側から中心部に向け
て狭径となる円錐面よりなる第２の内周面とにより構成
され、両内周面の接続部分に形成されたエッジ部が回転
軸に当接されることにより斜板の一点支持がなされるも
のである。

【００１２】請求項３の発明では、第１の内周面が沿う
円錐と、第２の内周面が沿う円錐とは合同である。請求
項４の発明では、前記エッジ部は曲面状をなすものであ
る。

【００１３】請求項５の発明では、前記ヒンジ機構は斜
板の上死点対応部位近傍に設けられており、前記エッジ
部はヒンジ機構とは回転軸の軸線を介して反対側に形成
されたものである。

【００１４】請求項６の発明では、前記ヒンジ機構は、
斜板の上死点対応部位と回転軸の軸線とを含む平面の両
側に配置されている。請求項７の発明では、前記ヒンジ
機構は、少なくとも２本のガイドピンと、同ガイドピン
が有する球面部にそれぞれ係合される同数のガイド孔と
により構成されたものである。

【００１５】

【作用】上記構成の請求項１の発明においては、回転軸
の回転駆動による斜板の揺動により、ピストンが往復直
線運動されてガスの圧縮が行われる。また、吐出容量の
変更は、斜板の傾角を調整することによりピストンのス
トローク量を変化させることでなされる。

【００１６】前記回転軸に対して斜板は、ヒンジ機構を
介して二点以上で支持されている。ここで、回転軸に対
する斜板の回転及び傾動が安定的に行われるためには、
同斜板が少なくとも回転軸に対して三点で支持される必
要があるが、ヒンジ機構を介して二点以上で支持される
場合には、斜板のガタツキが同ヒンジ機構により抑えら
れるため、同斜板が回転軸に対して三点で支持される必
要はなくなる。そこで、本発明においては、回転軸に対
する斜板の貫通孔を介する支持を一点支持構成としてい
る。従って、回転軸に対して一点で当接されれば良い貫
通孔の内部形状は、この一点においてヒンジ機構に対し
て位置関係を適正に設定するための精度のみが要求され
る。このため、同貫通孔の加工が容易となる。

【００１７】請求項２の発明において貫通孔は、一方の
開口側から中心部に向けて狭径となる円錐に沿った第１
の内周面と、同じく他方の開口側から中心部に向けて狭
径となる円錐に沿った第２の内周面とにより構成され、
両内周面の接続部分に形成されたエッジ部が回転軸に当
接されることにより斜板の一点支持がなされるものであ
る。従って、円錐に沿った内周面は、リーマ等による揺
動加工を採らなくとも、例えば、旋盤等を使用して簡単
に加工でき、さらに貫通孔の加工が容易となる。

【００１８】請求項３の発明においては、第１の内周面
と第２の内周面とが合同な円錐に沿う形状をなすため、
貫通孔を加工するための加工工具の制御が簡単となる。
請求項４の発明においては、前記エッジ部は曲面状をな
す。従って、エッジ部と回転軸との当接部の面圧が低下
し、それらの当接部の磨耗を防止できる。

【００１９】請求項５の発明においては、斜板の上死点
対応部位近傍に設けられたヒンジ機構は、圧縮反力を適
正に受け止める。また、ヒンジ機構とは回転軸の軸線を
介して反対側に形成されたエッジ部は、前記圧縮反力の
分力により半径方向へずれようとする斜板の移動を確実
に規制する。

【００２０】請求項６の発明においては、ヒンジ機構が
斜板の上死点対応部位と回転軸の軸線とを含む平面の両
側に配置されているため、前記圧縮反力が好適に支持さ
れ、斜板の回転軸に対する傾き、即ちガタツキが防止さ
れる。

【００２１】請求項７の発明においては、少なくとも２
本のガイドピンの球面部と、同ガイドピンと同数のガイ
ド孔との係合により、回転軸に対する斜板の、ヒンジ機
構を介する二点以上での支持がなされる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例について
説明する。なお、図面において左側を前部、右側を後部
とする。

【００２３】図１に示すように、フロントハウジング１
は、シリンダブロック２の前部に接合固定されている。
リヤハウジング３は、バルブプレート４を介して前記シ
リンダブロック２の後部に接合固定されている。リヤハ
ウジング３には吸入室３α及び吐出室３βが区画形成さ
れている。バルブプレート４には吸入弁４α及び吐出弁
４βが設けられている。前記フロントハウジング１とシ
リンダブロック２とにより形成された閉空間はクランク
室５をなし、同クランク室５内には回転軸６がフロント
ハウジング１とシリンダブロック２とにより、ベアリン
グ７を介して回転可能に架設支持されている。

【００２４】回転支持体としてのラグプレート８は前記
回転軸６に止着されている。また、斜板９はその中央部
に貫通孔１０を有し、前記回転軸６が同貫通孔１０に挿
通されることにより、同斜板９は回転軸６の軸線Ｌ方向
へスライド移動可能かつ傾動可能に配置されている。そ
して、斜板９は、後述するヒンジ機構１１を介してラグ
プレート８に連結され、同ヒンジ機構１１により軸線Ｌ
方向へのスライド移動及び傾動が案内されるとともに、
回転軸６と一体回転される。また、後述するが、前記貫
通孔１０は斜板９の軸線Ｌ方向へのスライド移動及び傾
動を許容する形状をなしている。

【００２５】シリンダボア２αは前記シリンダブロック
２に形成されている。片頭ピストン１２は前記シリンダ
ボア２α内に収容されている。そして、前記斜板９は、
片頭ピストン１２の基端部に形成された凹部１２α内に
進入した状態で、前後一対のシュー１３を介して片頭ピ
ストン１２を係留している。従って、斜板９の回転運動
がシュー１３を介して片頭ピストン１２の往復直線運動
に変換され、同片頭ピストン１２がシリンダボア２α内
を前後動される。これにより吸入室３αから吸入弁４α
を介してシリンダボア２α内へ吸入された冷媒ガスが圧
縮されつつ、吐出弁４βを介して吐出室３βへ吐出され
る。

【００２６】圧力供給通路１４は、吐出室３βとクラン
ク室５とを接続し、電磁バルブ１５は同圧力供給通路１
４上に介在されている。同電磁バルブ１５のソレノイド
１５αが励磁されることにより、スプール１５βがポー
ト１５γを閉鎖する。また、ソレノイド１５αが消磁さ
れることにより、スプール１５βがポート１５γを開放
する。

【００２７】そして、前記片頭ピストン１２の前後に作
用されるクランク室５内の圧力とシリンダボア２α内の
圧力との差圧を調整して、斜板９の傾斜角を制御してピ
ストン１２のストロークを変更することにより、吐出容
量が調整されるようになっている。このクランク室５内
の圧力は、電磁バルブ１５の励磁・消磁による圧力供給
通路１４の閉・開動作により制御される。つまり、圧力
供給通路１４が閉鎖された状態においてクランク室５内
の圧力は、放圧通路１６及び放圧孔１７を介して吸入室
３αに放圧されるのみで、従って、同吸入室３αの低圧
力に近づいていく。よって、図１及び図３（二点鎖線）
に示すように、斜板９の傾角が最大傾角に保持され、吐
出容量は大きくなる。また、圧力供給通路１４が開放さ
れた状態においては、吐出室３β内の高圧力がクランク
室５に導入され、同クランク室５内の圧力上昇により、
図３に示すように、斜板９の傾角が最小傾角に移行され
る。従って、吐出容量は小さくなる。

【００２８】なお、上記斜板９の最大傾角は、同斜板９
に設けられたストッパ９αとラグプレート８との当接に
より規定され、また、最小傾角は、斜板９と回転軸６に
装着されたリング１８との当接により規定される。

【００２９】そして、本実施例においては、回転軸６に
対して斜板９は、ヒンジ機構１１を介して二点で、ま
た、貫通孔１０を介して一点でそれぞれ支持される構成
を採っている。ここで、前記回転軸６に対する斜板９の
回転及び傾動が安定的に行われるためには、回転軸６に
対して斜板９が少なくとも三点で支持されていなければ
ならないが、同斜板９の回転軸６に対する傾き、即ちガ
タツキはヒンジ機構１１の二点支持により抑えられるた
め、回転軸６に対する斜板９の支持は一点でも問題はな
い。

【００３０】図２に示すように、それぞれガイドピン１
９αを有する一対の支持アーム１９は、斜板９の前面に
おいて同斜板９の上死点対応部位９βと軸線Ｌとを含む
平面Ｆを跨いで両側に対設されている。一対のガイド孔
２０αを有する連結片２０は、前記支持アーム１９に対
応するようにして、ラグプレート８の後面に設けられて
いる。そして、ガイドピン１９αの球面部１９βがそれ
ぞれガイド孔２０αに係合されることにより、斜板９の
軸線Ｌ方向へのスライド移動及び傾動が案内される。

【００３１】また、図３〜図５に示すように貫通孔１０
は、両開口側からそれぞれ中心部に向けて狭径となると
ともに、その軸線が前記軸線Ｌと一致する合同な二つの
円錐Ａ，Ｂに沿った内周面（以下、円錐面とする）１０
α，βを有し、両円錐面１０α，βの接続部分は環状領
域Ｋをなしている。特に、本実施例においては、ヒンジ
機構１１と軸線Ｌを介した反対側に位置される環状領域
Ｋの部位をエッジ部１０γとしている。同エッジ部１０
γは図３の拡大円中に示すように、曲面状に処理がなさ
れている。そして、エッジ部１０γを含む環状領域Ｋの
径は図３〜図５において誇張して示すように、回転軸６
より若干大径となっている。また、円錐Ａ，Ｂ間の頂角
は、図３及び図５に示すように、斜板９の最小傾角と最
大傾角との間の移動において、エッジ部１０γ以外は回
転軸６に当接されない角度に設定されている。

【００３２】そして、前記貫通孔１０の形成は、図５に
示すように、斜板ワーク９Ａを図示しないチャック等で
保持し、同ワーク９Ａを回転中心Ｒを中心として回転さ
せながら、バイト等の加工工具Ｇを回転中心Ｒ方向に対
して傾斜する方向へ移動させる方法が採られている。

【００３３】以上のように、回転軸６に対して斜板９
は、二組のガイドピン１９α及びガイド孔２０αにより
構成されたヒンジ機構１１を介する二点と、貫通孔１０
に形成されたエッジ部１０γを介する一点の合計三点に
より支持される。従って、同斜板９の回転及び傾動が安
定的に行われる。

【００３４】上記構成の本実施例においては、次のよう
な効果を奏することができる。 貫通孔１０の内周面において加工精度が必要なのは、
斜板９及びヒンジ機構１１に対するエッジ部１０γの位
置関係だけである。従って、他の内周面部位は斜板９の
スライド移動及び傾動を妨げない範囲内で形成されれば
良く、内周面全体に精度が要求される従来技術と比べ
て、遙かに貫通孔１０の加工が簡単となる。また、特
に、本実施例のように貫通孔１０を２つの円錐Ａ，Ｂの
組み合わせ形状とすることにより、旋盤を用いた切削加
工等の簡単な加工方法を用いることができ、貫通孔１０
の加工がさらに簡単となる。さらに、２つの円錐Ａ，Ｂ
を合同としたため、例えば、ＮＣ旋盤においてバイトＧ
を制御する数値は、一方の円錐面１０αを加工するため
の数値の符号を反転させる程度の変更で、他方の円錐面
１０βの加工に対応でき、プログラムが簡単となる。以
上のことは、圧縮機全体の加工コスト低減につながる。

【００３５】エッジ部１０γは曲面状に処理がなされ
ている。従って、同エッジ部１０γの回転軸６に対する
当接における面圧が低下し、同エッジ部１０γと回転軸
６との当接によるそれらの磨耗を抑えることができる。

【００３６】ヒンジ機構１１は斜板９の上死点対応部
位９βの両側に配置され、エッジ部１０γは軸線Ｌを介
してヒンジ機構１１と反対側に形成されている。従っ
て、片頭ピストン１２を介して斜板９に作用される圧縮
反力は、同ヒンジ機構１１において適正に受け止めら
れ、斜板９のひねりなどが防止される。また、同圧縮反
力の分力により軸線Ｌから上死点対応部位９β方向へ移
動されようとする斜板９は、エッジ部１０γによって確
実に規制される。従って、斜板９の傾動動作は定められ
た範囲内においてひねり等を生じることなく行われ、確
実な容量変更を得ることができる。

【００３７】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 （１）図６に示すように、貫通孔１０内周面においてエ
ッジ部１０γ以外を円筒面とすること。 （２）本発明をワッブル型圧縮機、つまり、斜板には揺
動板が対向されており、同揺動板に摺接された斜板の揺
動により、揺動板に連結されたピストンが往復直線運動
されるタイプの圧縮機において具体化すること。 （３）貫通孔１０をリーマ等で揺動加工すること。本発
明においては、貫通孔１０に殆ど精度が不要であるた
め、旋盤加工等と比較して面倒なリーマ加工でも、同リ
ーマの微妙な角度制御が不要であり、面倒なく貫通孔１
０を加工できる。 （４）ラグプレート８側にガイドピン１９αを、斜板９
側にガイド孔２０αを設けること。或いは、１つのガイ
ドピン１９α及びガイド孔２０αを斜板９側に設け、そ
れらに係合される他方のガイドピン１９α及びガイド孔
２０αをラグプレート８側に設けること。さらに、三組
以上のガイドピン１９α及びガイド孔２０α構成、つま
り、ヒンジ機構１１を介する斜板９の支持を三点支持以
上の構成とすること。 （５）ヒンジ機構１１を、例えば、ピンを有するブラケ
ットを斜板９側に設け、長穴を有するタブをラグプレー
ト８側に設け、そして、ピンと長穴との係合により斜板
９を案内するように構成すること。

【００３８】上記実施例から把握できる技術的思想につ
いて記載する。 （１）斜板９にはシュー１３を介してピストン１２が係
留されている請求項１〜７のいずれかに記載の可変容量
型斜板式圧縮機。

【００３９】このようにすれば、揺動板が不要となる。 （２）斜板には揺動板が対向されており、同揺動板に摺
接された斜板の揺動により、揺動板に連結されたピスト
ンが往復直線運動される構成の請求項１〜７のいずれか
に記載の可変容量型斜板式圧縮機。

【００４０】このようにしても、貫通孔を面倒なく加工
できる。

【００４１】

【発明の効果】上記構成の請求項１又は７の発明によれ
ば、貫通孔の加工が簡単となり、ひいては圧縮機全体の
加工コストの低減につながる。

【００４２】請求項２の発明によれば、さらに加工コス
トを低減できる。請求項３の発明によれば、加工工具の
制御が簡単となり、さらに加工コストを低減できる。

【００４３】請求項４の発明によれば、エッジ部の磨耗
劣化を抑制することができ、貫通孔の耐久性が向上され
る。請求項５又は６の発明によれば、斜板の支持がさら
に安定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 可変容量型斜板式圧縮機の縦断面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】 一部を誇張して描く、要部拡大断面図。

【図４】 図３のＢ−Ｂ線断面図。

【図５】 貫通孔の加工方法を示す説明図。

【図６】 別例を示す図であり、（ａ）は貫通孔付近の
拡大縦断面図、（ｂ）は貫通孔の正面図。

【符号の説明】

６…回転軸、８…回転支持体としてのラグプレート、９
…斜板、１０…貫通孔、１０γ…一点支持構成をなすエ
ッジ部、１１…ヒンジ機構、１２…片頭ピストン、１９
…二点支持構成をなす支持アーム、２０…同じく連結
片。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱崎 勝 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、貫通孔を有し、同貫通孔にお
   いて前記回転軸に傾動可能に支持された斜板と、前記回
   転軸に止着された回転支持体と、同回転支持体と前記斜
   板との間に介在され、斜板の傾動を案内するヒンジ機構
   とを備え、斜板の傾角を調整することにより吐出容量を
   変化させる可変容量型斜板式圧縮機において、 前記回転軸に対して斜板は、ヒンジ機構を介して二点以
   上で支持されるとともに、貫通孔の内周面の一点で支持
   された可変容量型斜板式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記貫通孔は、一方の開口側から中心部
   に向けて狭径となる円錐面よりなる第１の内周面と、同
   じく他方の開口側から中心部に向けて狭径となる円錐面
   よりなる第２の内周面とにより構成され、両内周面の接
   続部分に形成されたエッジ部が回転軸に当接されること
   により斜板の一点支持がなされる請求項１に記載の可変
   容量型斜板式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記第１の内周面が沿う円錐と、第２の
   内周面が沿う円錐とは合同である請求項２に記載の可変
   容量型斜板式圧縮機。
4. 【請求項４】 前記エッジ部は曲面状をなす請求項１〜
   ３のいずれかに記載の可変容量型斜板式圧縮機。
5. 【請求項５】 前記ヒンジ機構は斜板の上死点対応部位
   近傍に設けられており、前記エッジ部はヒンジ機構とは
   回転軸の軸線を介して反対側に形成されている請求項１
   〜４のいずれかに記載の可変容量型斜板式圧縮機。
6. 【請求項６】 前記ヒンジ機構は、斜板の上死点対応部
   位と回転軸の軸線とを含む平面の両側に配置されている
   請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型斜板式圧縮
   機。
7. 【請求項７】 前記ヒンジ機構は、少なくとも２本のガ
   イドピンと、同ガイドピンが有する球面部にそれぞれ係
   合される同数のガイド孔とにより構成された請求項１〜
   ６のいずれかに記載の可変容量型斜板式圧縮機。