JPH09329080A - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音の発生を抑え、リテーナの摩耗や破損を
防ぐことができる可変容量型斜板式圧縮機を提供する。 【解決手段】 複数の孔６１〜６７のうちのいずれか１
つの孔６１の内周面に、複数のシューのうちのいずれか
１つのシュー８０の凸部８２ａが、リテーナ５３の半径
方向に摺動可能に接触し、孔６１以外の孔６２〜６７の
開口面積が、シュ−８０以外のシュ−５０の凸部５２ａ
の可動範囲よりも大きい。斜板１０が回転していると
き、シュー８０の凸部８２ａだけが、リテーナ５３の複
数の孔６１の内周面に接触しながらリテーナ５３の半径
方向に往復移動し、残りのシュー５０の凸部５２ａは、
リテーナ５３の孔６２〜６７の内周面に接触しないで首
振り動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は可変容量型斜板式
圧縮機に関し、特に騒音の発生を抑えることができる可
変容量型斜板式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の可変容量型斜板式圧縮機を
示す縦断面図である。

【０００３】従来の可変容量型斜板式圧縮機は、シャフ
ト１０５に固定され、かつシャフト１０５と一体に回転
するスラストフランジ１４０と、シャフト１０５に傾斜
かつ回転可能に取り付けられ、しかもスラストフランジ
１４０の回転につれて一体に回転する斜板１１０と、複
数のシリンダボア１０６内に摺動可能に収容された複数
のピストン１０７と、シャフト１０５の回転につれて斜
板１１０の摺動面１１０ａ上を相対的に回転する複数の
シュー１５０と、シュー１５０を支持するリテーナ１５
３と、複数のコネクティングロッド１１１とを備えてい
る。

【０００４】コネクティングロッド１１１の球体状の一
端部はシュー１５０に相対転動可能に支持され、コネク
ティングロッド１１１の他端部はピストン１０７に固定
されている。

【０００５】図７はリテーナの平面図である。

【０００６】リテーナ１５３の中心部には中心孔１５３
ａが設けられ、リテーナ１５３の外周縁には、シュー１
５０の凸部１５０ａをピストン側へ逃がす複数の孔１６
０が、周方向に沿って設けられている。複数の孔１６０
の形や大きさ（開口面積）はそれぞれ等しい。各孔１６
０の開口面積は、シュー１５０の凸部１５０ａのフルス
トローク時の可動範囲よりも小さい。斜板１１０が回転
しているとき、シュー１５０の凸部１５０ａはリテーナ
１５３の孔１６０の内周面に衝突し、シュー１５０の首
振り動作が規制される。

【０００７】図示しない車載エンジンの回転動力がシャ
フト１０５に伝達されると、シャフト１０５の回転力は
スラストフランジ１４０からリンク機構１４１を介して
斜板１１０に伝達され、斜板１１０が回転する。

【０００８】斜板１１０の回転によりシュー１５０が斜
板１１０の摺動面１１０ａ上を相対回転し、斜板１１０
からの回転力はピストン１０７の直線往復運動に変換さ
れる。ピストン１０７がシリンダボア１０６内を往復運
動すると、シリンダボア１０６内の圧縮室の容積が変化
し、その容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐
出が順次行われる。斜板１１０が収容されたクランク室
１０８の圧力の変化に応じて斜板１１０の傾斜角が変わ
るので、斜板１１０の傾斜角に応じた容量の高圧冷媒ガ
スが吐出されることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のリテーナ１５３
は複数のシュー１５０を支持し、ピストン１０７の吸入
動作を可能にする。

【００１０】ところが、斜板１１０が回転していると
き、シュー１５０の凸部１５０ａがリテーナ１５３の孔
１６０の内周面に衝突するので、衝突音（騒音）が発生
し、更にはリテーナ１５３の摩耗や破損を招いたりする
という問題があった。

【００１１】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は騒音の発生を抑え、リテーナの摩
耗や破損を防ぐことができる可変容量型斜板式圧縮機を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１に記載の発明の可変容量型斜板式圧縮機は、
回転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部
材と、前記回転軸に傾斜かつ回転可能に取り付けられ、
前記回転部材の回転につれて一体に回転する斜板と、複
数のシリンダボア内に摺動可能に収容された複数のピス
トンと、前記回転軸の回転につれて前記斜板の摺動面上
を相対的に回転する複数のシューと、前記斜板に相対回
転可能に取り付けられ、前記複数のシューを支持するリ
テーナとを備え、前記複数のコネクティングロッドの球
体状の一端部が、前記複数のシューに相対転動可能に連
結され、前記複数のコネクティングロッドの他端部が、
前記複数のピストンに連結され、前記シューの凸部を前
記ピストン側へ逃がす複数の孔が、前記リテーナに設け
られ、前記斜板の傾斜角の変化に応じて前記ピストンの
ストローク量が変わる可変容量型斜板式圧縮機におい
て、前記複数の孔のうちのいずれか１つの孔の内周面
に、前記複数のシューのうちのいずれか１つのシューの
凸部が、前記リテーナの半径方向に摺動可能に接触し、
前記１つの孔以外の孔の開口面積が、前記１つのシュ−
以外のシュ−の凸部のフルストローク時の可動範囲より
も大きいことを特徴とする。

【００１３】斜板が回転しているとき、複数のシューの
うちの１つシューの凸部だけが、リテーナの複数の孔の
うちいずれか１つの孔の内周面に接触しながらリテーナ
の半径方向に動くが、複数のシューのうちの残りのシュ
ーの凸部は、リテーナの孔の内周面に接触せずに首振り
動作を行う。

【００１４】請求項２に記載の発明の可変容量型斜板式
圧縮機は、請求項１に記載の発明の可変容量型斜板式圧
縮機において、前記１つのシューの凸部の外周面に、互
いに平行な一対の平面が形成され、前記１つの孔の内周
面に、前記一対の平面に接触しながら前記１つのシュ−
を前記リテーナの半径方向に案内する互いに平行な一対
のガイド面が、形成されていることを特徴とする。

【００１５】斜板が回転しているとき、前記１つシュー
の凸部が、前記１つの孔の内周面のガイド面に案内され
てリテーナの半径方向に往復動作するが、このとき１つ
シューの凸部と１つの孔の内周面とは互いに面接触して
いるので、摩耗が抑制される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図１はこの発明の第１の実施形態に係る可
変容量型斜板式圧縮機の要部を示す図、図２は可変容量
型斜板式圧縮機の一部を示す縦断面図、図３は可変容量
型斜板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。

【００１８】この可変容量型斜板式圧縮機のシリンダブ
ロック１の一端面にはバルブプレート２を介してリヤヘ
ッド３が、他端面にはフロントヘッド４がそれぞれ固定
されている。シリンダブロック１には、シャフト（回転
軸）５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリ
ンダボア６が配設されている。これらのシリンダボア６
内にはそれぞれ複数のピストン７が摺動可能に収容され
ている。

【００１９】前記フロントヘッド４内にはクランク室８
が形成され、このクランク室８内には、シャフト５の回
転につれて回転する斜板１０が収容されている。斜板１
０の摺動面１０ａには、コネクティングロッド１１の球
体状の一端部１１ａが相対転動可能に連結されるシュー
５０，８０が、リテーナ５３で保持されている。斜板１
０のボス部１０ｂにはリテーナ５３が装着され、リテー
ナ５３はボルト５４で斜板１０のボス部１０ｂに固定さ
れたロックプレート５５によって支持されている。コネ
クティングロッド１１の他端部１１ｂはピストン７に固
定されている。

【００２０】斜板１０の回転によりピストン７がシリン
ダボア６内を往復運動する。この斜板１０の傾斜角度は
クランク室８の圧力に応じて変化する。

【００２１】図４リテーナの平面図、図５はシューとリ
テーナの一部とを示す斜視図である。

【００２２】シュー５０，８０は、コネクティングロッ
ド１１の球体状の一端部１１ａの先端面を相対転動可能
に支持する第１の支持部材５１と、コネクティングロッ
ド１１の一端部１１ａの後端面を相対転動可能に支持す
る第２の支持部材５２，８２とで構成されている。

【００２３】第１の支持部材５１は、コネクティングロ
ッド１１の一端部１１ａの先端面と面接触するように、
円板の一方の表面に凹面部５１ａを設けてなる。第２の
支持部材５２，５２は、コネクティングロッド１１の一
端部１１ａの後端面と面接触するように、薄い環状円板
に凸部５２ａ，８２ａを設けてなる。

【００２４】複数のシューのうちのシュー８０の第２の
支持部材８２の凸部８２ａの外周面には、互いに平行な
一対の平面７０ａ，７０ｂが形成されている。

【００２５】リテーナ５３には、斜板１０のボス部１０
ａが挿入される中央孔５３ａが設けられているととも
に、シュー５０．８０の第２の支持部材５２，８２の凸
部５２ａ，８２ａをピストン側へ逃がす複数の孔６１〜
６７が、周方向に沿って設けられている。

【００２６】孔６１〜６７のうちの孔６１の内周面に
は、第２の支持部材８２の凸部８２ａの一対の平面７０
ａ，７０ｂに接触しながら第２の支持部材５２をリテー
ナ５３の半径方向に案内する互いに平行な一対のガイド
面７１ａ，７１ｂが、形成されている。

【００２７】孔６１以外の残りの孔６２〜６７の開口面
積は、シュ−５０の第２の支持部材５２の凸部５２ａの
フルストローク時の可動範囲（図４の二点鎖線で囲まれ
た領域）よりも大きい。図４の二点鎖線はフルストロー
ク時のシュ−５０，８０の第２の支持部材５２，８２の
凸部５２ａ，８２ａの移動軌跡を示す。これに対し、孔
６１の開口面積は、シュ−８０の第２の支持部材８２の
凸部８２ａのフルストローク時の本来の可動範囲よりも
小さい。したがって、シュー８０の第２の支持部材８２
の凸部８２ａの平面７０ａはリテーナ５３のガイド面７
１ａに、シュー８０の第２の支持部材８２の凸部８２ａ
の平面７０ｂはリテーナ５３のガイド面７１ｂにそれぞ
れ面接触し、第２の支持部材５２の周方向の動きが規制
され、第２の支持部材５２はリテーナ５３の半径方向に
沿って往復移動する。

【００２８】前記リヤヘッド３内には、吐出室１２と、
この吐出室１２の周囲に位置する吸入室１３とが形成さ
れている。

【００２９】前記バルブプレート２には、シリンダボア
６の圧縮室と吐出室１２とを連通させる吐出ポート１６
と、シリンダボア６の圧縮室と吸入室１３とを連通させ
る吸入ポート１５とが、それぞれ周方向に所定間隔おき
に設けられている。吐出ポート１６は吐出弁１７により
開閉され、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド
側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９，ナット２０
により固定されている。

【００３０】また、吸入ポート１５は吸入弁２１により
開閉され、吸入弁２１はバルブプレート２のフロント側
端面に配設されている。ボルト１９には、吐出室１２の
高圧の冷媒ガスをラジアル軸受２４、スラスト軸受２５
へ導くガイド孔１９ａが設けられている。

【００３１】ラジアル軸受２４及びスラスト軸受２５は
シャフト５のリヤ側端部を支持し、ラジアル軸受２６は
シャフト５のフロント側端部を回転可能に支持してい
る。

【００３２】また、吸入室１３とクランク室８との間に
は連通路３１が設けられ、この連通路３１の途中には圧
力調整弁３２が設けられ、この圧力調整弁３２により吸
入室１３内とクランク室８内との圧力調整が行われる。

【００３３】シャフト５のフロント側端部にはシャフト
５の回転を斜板１０に伝達するためのスラストフランジ
４０が固定され、このスラストフランジ４０はスラスト
軸受３３を介してフロントヘッド４の内壁面に回転可能
に支持されている。スラストフランジ４０と斜板１０と
はリンク機構４１を介して連結され、斜板１０はシャフ
ト５と直角な面に対して傾斜可能である。リンク機構４
１は、斜板１０の背面１０ｃに設けられたアーム１０ｅ
と、スラストフランジ４０の斜板側端面に設けられた一
対の突片部４０ａと、突片部４０ａ間に架け渡され、か
つアーム１０ｅの長孔１０ｆと係合するピン４３とで構
成されている。

【００３４】斜板１０は、シャフト５に軸方向に摺動可
能に装着されたヒンジボール９を介して、シャフト５に
装着されている。斜板１０の回転と傾斜動作とが妨げら
れないように、斜板１０のヒンジボール受面１０ｄはヒ
ンジボール９の外周面に遊嵌されている。

【００３５】ヒンジボール９には、シャフト５が挿通さ
れる孔９ａと、この孔９ａの中心軸と直交する方向に沿
って２つの孔９ｂ（図１参照）が設けられている。斜板
１０のボス部１０ｂにはボス部１０ｂの半径方向に沿っ
て２つの孔４６が設けられている。ヒンジボール９の孔
９ｂ及びボス部１０ｂの孔４６には円柱状のピン４８が
それぞれ挿入されている。ピン４８は後述するロックプ
レート５５によって抜け止めされている。

【００３６】斜板１０のボス部１０ａの外周にはリテー
ナ５３が装着され、リテーナ５３はロックプレート５５
によって支持される。

【００３７】ヒンジボール９とスラストフランジ４０と
の間には、巻バネ４４が装着され、この巻バネ４４によ
りヒンジボール９がシリンダブロック１側へ付勢されて
いる。また、シャフト５にはストッパ４５が固定され、
ストッパ４５とヒンジボール９との間には、巻バネ４７
が装着され、この巻バネ４７によりヒンジボール９がス
ラストフランジ４０側へ付勢されている。

【００３８】次に、この可変容量型斜板式圧縮機の作動
を説明する。

【００３９】図示しない車載エンジンの回転動力がシャ
フト５に伝達されると、シャフト５の回転力はスラスト
フランジ４０、ヒンジ機構４１を経て斜板１０に伝達さ
れ、斜板１０が回転する。

【００４０】斜板１０の回転によりシュー５０，８０が
斜板１０の摺動面１０ａ上を相対回転するので、斜板１
０からの回転力はピストン７の直線往復運動に変換され
る。ピストン７はシリンダボア６内を往復運動し、その
結果シリンダボア６内の圧縮室の容積が変化し、この容
積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行
なわれ、揺動板１０の傾斜角度に応じた容量の高圧冷媒
ガスが吐出される。吸入時、吸入弁２１が開き、吸入室
１３からシリンダボア６内の圧縮室へ低圧の冷媒が吸入
され、吐出時、吐出弁１７が開き、圧縮室から吐出室１
２へ高圧の冷媒が吐出される。

【００４１】熱負荷が小さくなり圧力調整弁３２が連通
路３１を閉じ、クランク室８内の圧力が増加すると斜板
１０の傾斜角度が小さくなり、その結果ピストン７のス
トローク量が少なくなって吐出容量が減少する。

【００４２】これに対し、熱負荷が大きくなり圧力調整
弁３２が連通路３１を開き、クランク室８内の圧力が減
少すると、斜板１０の傾斜角度が大きくなり、その結果
ピストン７のストローク量が増えて吐出容量が多くな
る。

【００４３】圧縮機の運転中、シュー５０，８０は斜板
１０の摺動面１０ａ上で首振り動作をしようとするが、
７つのシューのうちの１つシュー８０（孔６１に対応す
るシュー８０）に着目すると、孔６１の開口面積がシュ
−８０の第２の支持部材８２の凸部８２ａの本来の可動
範囲よりも小さいために、第２の支持部材８２の凸部８
２ａの首振り動作がリテーナ５３のガイド面７１ａ，７
１ｂによって規制され、第２の支持部材８２はリテーナ
５３の半径方向にだけ動く。これに対し、孔６２〜６７
の開口面積は図４に示すようにシュ−５０の第２の支持
部材５２の凸部５２ａの可動範囲よりも大きいので、第
２の支持部材５２の凸部５２ａはリテーナ１５３の孔６
２〜６７の内周面に衝突しない。すなわち、第２の支持
部材５２の凸部５２ａの首振り動作はリテーナ５３によ
って妨げられない。

【００４４】この第１の実施形態の可変容量型斜板式圧
縮機によれば、前述のように、圧縮機の運転中、７つの
シューのうちの１つシュー８０の第２の支持部材８２の
凸部８２ａだけがリテーナ５３の孔６１の内周面に接触
して動き、７つのシューのうちの残りの６つシュー５０
の第２の支持部材５２の凸部５２ａはリテーナ５３の孔
６１〜６７の内周面に衝突しないので、衝突音（騒音）
が発生せず、リテーナ５３の摩耗や破損を防ぐことがで
きる。

【００４５】また、斜板１０が回転しているとき、シュ
ー８０の凸部８２ａが、孔６１の内周面のガイド面７１
ａ，７１ｂに案内されてリテーナ５３の半径方向に往復
動作するが、このときシュー８０の凸部８２ａと孔６１
の内周面とは互いに面同士で接触しているので、摩耗が
抑制される。

【００４６】なお、前述の実施形態では、シューとし
て、コネクティングロッド１１の一端部１１ａの先端面
を相対転動可能に支持する第１の支持部材５１と、コネ
クティングロッド１１の一端部１１ａの後端面を相対転
動可能に支持する第２の支持部材５２，８２とで構成さ
れた分離タイプのシュー５０，８０を用いた場合につい
て述べたが、これに代え、図６の従来の可変容量型斜板
式圧縮機に用いられているシュー１５０、すなわち第１
の支持部材５１と第２の支持部材５２とが一体のタイプ
のシューを用いるようにしてもよい。

【００４７】また、前述の実施形態では、第２の支持部
材８２の凸部８２ａの外周面に、互いに平行な一対の平
面７０ａ，７０ｂを形成した場合について述べたが、平
面７０ａ，７０ｂはなくともよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明の可変容量型斜板式圧縮機によれば、斜板が回転して
いるとき、複数のシューのうちの１つシューの凸部だけ
が、リテーナの複数の孔のうちいずれか１つの孔の内周
面に接触しながらリテーナの半径方向に動くが、複数の
シューのうちの残りのシューの凸部は、リテーナの孔の
内周面に接触若しくは衝突せずに首振り動作を行うの
で、騒音の発生を抑えることができ、リテーナの摩耗や
破損を防ぐことができる。

【００４９】請求項２に記載の発明の可変容量型斜板式
圧縮機によれば、斜板が回転しているとき、前記１つシ
ューの凸部が、前記１つの孔の内周面のガイド面に案内
されてリテーナの半径方向に往復動作するが、このとき
１つシューの凸部と１つの孔の内周面とは互いに面接触
しているので、摩耗が抑制され、リテーナの寿命が延び
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１の実施形態に係る可変容
量型斜板式圧縮機の要部を示す図である。

【図２】図２は可変容量型斜板式圧縮機の一部を示す縦
断面図である。

【図３】図３は可変容量型斜板式圧縮機の全体を示す縦
断面図である。

【図４】図４は図１の可変容量型斜板式圧縮機のリテー
ナを示す平面図である。

【図５】図５はシューとリテーナの一部とを示す斜視図
である。

【図６】図６は従来の可変容量型斜板式圧縮機を示す縦
断面図である。

【図７】図７は図６の可変容量型斜板式圧縮機のリテー
ナを示す平面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ５ シャフト ６ シリンダボア ７ ピストン ８ クランク室 １０ 斜板 １１ コネクティングロッド １１ａ コネクティングロッドの一端部 １１ｂ コネクティングロッドの他端部 ４０ スラストフランジ ５０，８０ シュー ５１ 第１の支持部材 ５２，８２ 第２の支持部材 ５２ａ，８２ａ 凸部 ５３ リテーナ ６１〜６７ 孔 ７０ａ，７０ｂ 平面 ７１ａ，７１ｂ ガイド面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定され、前記回転軸と一体に
   回転する回転部材と、 前記回転軸に傾斜かつ回転可能に取り付けられ、前記回
   転部材の回転につれて一体に回転する斜板と、 複数のシリンダボア内に摺動可能に収容された複数のピ
   ストンと、 前記回転軸の回転につれて前記斜板の摺動面上を相対的
   に回転する複数のシューと、 前記斜板に相対回転可能に取り付けられ、前記複数のシ
   ューを支持するリテーナとを備え、 前記複数のコネクティングロッドの球体状の一端部が、
   前記複数のシューに相対転動可能に連結され、 前記複数のコネクティングロッドの他端部が、前記複数
   のピストンに連結され、 前記シューの凸部を前記ピストン側へ逃がす複数の孔
   が、前記リテーナに設けられ、 前記斜板の傾斜角の変化に応じて前記ピストンのストロ
   ーク量が変わる可変容量型斜板式圧縮機において、 前記複数の孔のうちのいずれか１つの孔の内周面に、前
   記複数のシューのうちのいずれか１つのシューの凸部
   が、前記リテーナの半径方向に摺動可能に接触し、 前記１つの孔以外の孔の開口面積が、前記１つのシュ−
   以外のシュ−の凸部のフルストローク時の可動範囲より
   も大きいことを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記１つのシューの凸部の外周面に、互
   いに平行な一対の平面が形成され、 前記１つの孔の内周面に、前記一対の平面に接触しなが
   ら前記１つのシュ−を前記リテーナの半径方向に案内す
   る互いに平行な一対のガイド面が、形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮
   機。