JPH1047231A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンの自転を防ぐ構造が不要であり、バ
ランスが良く、しかもシューが斜板から半径方向へ大き
くはみ出さない可変容量型圧縮機を提供する。 【解決手段】 コネクティングロッド１１の一端部１１
ａを椀状にし、シュー５０をシュー本体５１とワッシャ
５２とに分割した。シュー本体５１は、斜板１０のリヤ
面１０ａに面接触する平面部５１ａと、コネクティング
ロッド１１の一端部１１ａの先端球面６１ａに嵌合され
る球面部５１ｂとを有する。ワッシャ５２は、リテーナ
５３によって支持され、かつコネクティングロッド１１
の一端部１１ａの後端球面６１ｂに摺動可能に装着され
る。ヒンジボール９の中心と斜板板１０の重心とを近接
させ、ヒンジボール９の中心とシュー５０のシュー本体
５１の球面部５１ｂの曲率中心とを同一平面上に位置さ
せた。

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、可変容量型圧縮
機に関し、特に斜板の傾斜角に応じて吐出容量が増減す
る可変容量型斜板式圧縮機等の可変容量型圧縮機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変容量型斜板式圧縮機として、
図３、図４に示す２つの圧縮機がある。

【０００３】図３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。

【０００４】この可変容量型斜板式圧縮機は、シャフト
１０５に固定されるスラストフランジ１４０と、シャフ
ト１０５に回転かつ軸方向移動可能に装着されるヒンジ
ボール１０９と、ヒンジボール１０９を介してシャフト
１０５に傾斜可能に装着されるとともに、ヒンジ機構１
４１を介してスラストフランジ１４０に連結され、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、シリンダボア１０６に直線往復運動可能に収
容される複数のピストン１０７と、ピストン１０７に取
り付けられたコネクティングロッド１１１と、コネクテ
ィングロッド１１１の球状の一端部１１１ａと係合し、
斜板１１０のリヤ面１１０ａ上を相対的に回転するシュ
ー１５０と、斜板１１０に相対回転可能に取り付けら
れ、シュー１５０を支持するリテーナ１５３とを備えて
いる。

【０００５】図４は従来の他の可変容量型斜板式圧縮機
を示す縦断面図である。

【０００６】この可変容量型斜板式圧縮機は、シャフト
２０５に固定されるスラストフランジ２４０と、シャフ
ト２０５に回転かつ軸方向移動可能に装着されるヒンジ
ボール２０９と、ヒンジボール２０９を介してシャフト
２０５に傾斜可能に装着されるとともに、ヒンジ機構２
４１を介してスラストフランジ２４０に連結され、スラ
ストフランジ２４０の回転につれて一体に回転する斜板
２１０と、シリンダボア２０６内に直線往復運動可能に
収容される複数のピストン２０７と、ピストン２０７の
一端部に転動可能に支持され、斜板２１０の両面上を相
対的に回転する一対のシュー２５０を備えている。ピス
トン２０７と斜板２１０とは一対のシュー２５０を介し
て連結され、ピストン２０７は斜板２１０の回転につれ
てシリンダボア２０６内を直線往復運動する。

【０００７】上記図３、図４のいずれの圧縮機において
も、斜板１１０，２１０が収容されるクランク室１０
８，２０８の圧力の変化に応じて斜板１１０，２１０が
傾斜角を変え、ピストン１０７，２０７のストローク量
が変わる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記図３、図４の可変
容量型斜板式圧縮機には、次のような問題点がある。

【０００９】図３の可変容量型斜板式圧縮機には、斜板
１１０の重心（重力中心）とヒンジボール１０９の中心
とがずれているので、回転バランスが悪いという問題が
あった。

【００１０】図４の可変容量型斜板式圧縮機には、斜板
２１０の重心とヒンジボール２０９の中心とが一致して
おり、回転バランスは良いが、斜板２１０の回転中、ピ
ストン２０７にピストン中心軸周りのモーメントが作用
し、ピストン２０７がピストン中心軸周りに回転（自
転）しようとするので、このピストン２０７の自転を阻
止するために、フロントハウジング２０４の内壁面に溝
２０４ａを設け、その溝２０４ａとピストン中心軸方向
に摺動可能に嵌合する突起部２０７ａをピストン２０７
に設けなければならず、加工が面倒であるという問題が
あった。

【００１１】上記図３、図４の可変容量型斜板式圧縮機
の問題点を解消するため、図５の可変容量型斜板式圧縮
機が本件出願人によって提案されている。

【００１２】この可変容量型斜板式圧縮機の基本構造は
図３の可変容量型斜板式圧縮機と同じであるが、この可
変容量型斜板式圧縮機は、斜板３１０の重心とヒンジボ
ール１０９の中心とが一致し、回転バランスが良い点で
図３の可変容量型斜板式圧縮機と相違している。

【００１３】しかし、シュー１５０がコネクティングロ
ッド１１１の球状の一端部１１１ａを中心に首振り運動
を行うため、図５に示すように、斜板３１０の傾斜角が
大きくなると、シュー１５０が斜板３１０から半径方向
へ大きくはみ出してしまうという問題があった。

【００１４】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はピストンの自転を防ぐ構造が不要
であり、回転バランスが良く、しかも斜板の回転中にシ
ューが斜板から大きくはみ出さない可変容量型圧縮機を
提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めこの発明の可変容量型圧縮機は、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
回転かつ軸方向移動可能な摺動部材と、前記摺動部材を
介して前記回転軸に傾斜可能に装着されるとともに、ヒ
ンジ機構を介して前記回転部材に連結され、前記回転部
材の回転につれて一体に回転する傾斜回転板と、シリン
ダボア内に直線往復運動可能に収容される複数のピスト
ンと、前記ピストンに取り付けられる複数のコネクティ
ングロッドと、前記コネクティングロッドの一端部と係
合し、前記傾斜回転板の摺動面上を相対的に回転する複
数のシューと、前記傾斜回転板に相対回転可能に取り付
けられ、前記シューを支持するリテーナとを備え、前記
傾斜回転板が収容されるクランク室の圧力の変化に応じ
て前記傾斜回転板が傾斜角を変え、前記ピストンのスト
ローク量が変わる可変容量型圧縮機において、前記コネ
クティングロッドの一端部が椀状であり、前記シューが
シュー本体と支持部材とに分割され、前記シュー本体
が、前記斜板の摺動面に面接触する平面部と、前記コネ
クティングロッドの一端部の先端球面に嵌合される球面
部とを有し、前記支持部材が、前記リテーナによって支
持され、かつ前記コネクティングロッドの一端部の後端
球面に摺動可能に装着され、前記傾斜回転板の傾斜中心
点と前記シューのシュー本体の球面部の曲率中心とが同
一平面上に位置することを特徴とする。

【００１６】傾斜回転板の重心（重力中心）と傾斜回転
板の傾斜中心点とが近接しているので、回転バランスが
良い。

【００１７】傾斜回転板の傾斜中心点とシューのシュー
本体の球面部の曲率中心とが同一平面上に位置するの
で、傾斜回転板の傾斜角が大きくなったとき、シューが
斜板から半径方向へ大きくはみ出さない。

【００１８】

【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。

【００１９】図１はこの発明の一実施形態に係る可変容
量型斜板式圧縮機の一部を示す断面図、図２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。

【００２０】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
内にはそれぞれピストン７が摺動可能に収容されてい
る。

【００２１】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内には斜板（傾斜回転
板）１０が収容されている。

【００２２】斜板１０のリヤ側にはコネクティングロッ
ド１１の一端部１１ａと係合するシュー５０がリテーナ
５３で保持されている。斜板１０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。

【００２３】コネクティングロッド１１の一端部１１ａ
は椀状である。コネクティングロッド１１の一端部１１
ａは先端球面６１ａと後端球面６１ｂとを有している。
コネクティングロッド１１の他端部１１ｂはピストン７
に一体に取り付けられている。

【００２４】シュー５０は、シュー本体５１とワッシャ
（支持部材）５２とに分割されている。

【００２５】シュー本体５１は、斜板１０のリヤ面（摺
動面）１０ａに面接触する平面部５１ａと、コネクティ
ングロッド１１の一端部１１ａの先端球面６１ａに嵌合
される球面部５１ｂとを有する。

【００２６】ワッシャ５２には凹面部５２ａが設けら
れ、凹面部５２ａにはコネクティングロッド１１の一端
部１１ａの後端球面６１ｂが面接触する。ワッシャ５２
はリテーナ５３によって支持される。

【００２７】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。

【００２８】前記バルブプレート２には、シリンダボア
６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。

【００２９】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とシリンダブ
ロック１との間に配設されている。ボルト１９には、吐
出室１２から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。

【００３０】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、シャフト５のフロン
ト側端部はラジアル軸受２６によって回転可能に支持さ
れている。

【００３１】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内との間で圧力調整が行われ
る。

【００３２】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の内壁面に支持され
ている。スラストフランジ４０と斜板１０とはヒンジ機
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。

【００３３】ヒンジ機構４１は、斜板１０のフロント面
１０ｃに設けられたアーム１０ｅと、アーム１０ｅに設
けられた長孔１０ｆと、スラストフランジ４０のリヤ面
に設けられた一対の突片部４０ａと、両突片部４０ａ間
に架け渡され、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に回転かつ軸方向
移動可能に装着されたヒンジボール（摺動部材）９を介
して、シャフト５に装着されている。斜板１０のボス部
１０ｂの中心孔には、ヒンジボール９の球面部９ａと対
応するヒンジボール受面１０ｄが設けられている。ヒン
ジボール９の球面部９ａはヒンジボール受面１０ｄに転
動可能に嵌合している。

【００３５】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。

【００３６】ヒンジボール９の中心（斜板１０の傾斜中
心点）と斜板１０の重心（重力中心）とは一致してい
る。斜板１０の傾斜中心点とは斜板１０が傾斜するとき
の中心を意味し、この実施形態ではヒンジボール９の中
心が斜板１０の傾斜中心点に相当する。また、ヒンジボ
ール９の中心とすべてのシュー５０のシュー本体５１の
球面部５１ｂの曲率中心とは同一平面上に位置する。

【００３７】次に、この可変容量型斜板式圧縮機の作動
を説明する。

【００３８】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。

【００３９】斜板１０の回転によりシュー５０が斜板１
０の摺動面１０ａ上を相対回転するので、斜板１０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１２へ高圧の冷媒
が吐出される。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】この実施形態の可変容量型斜板式圧縮機に
よれば、斜板１０の重心とヒンジボール９の中心とが近
接しているので、回転バランスが良い。

【００４３】また、ヒンジボール９の中心とすべてのシ
ュー５０のシュー本体５１の球面部５１ｂの曲率中心と
が同一平面上に位置するので、斜板１０の傾斜角が大き
くなったとき、シュー５０が斜板１０から半径方向へ大
きくはみ出さない。

【００４４】更に、ピストン７の自転を防ぐ必要がない
ので、構造が簡素化される。

【００４５】なお、上述の実施形態では、本願発明を可
変容量型斜板式圧縮機に適用した場合について述べた
が、本願発明を可変容量型揺動板式圧縮機等の他の可変
容量型圧縮機に適用することもできる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の可変容量
型圧縮機によれば、傾斜回転板の重心（重力中心）と傾
斜回転板の傾斜中心点とが近接しているので、回転バラ
ンスが良い。

【００４７】また、傾斜回転板の傾斜中心点とシューの
シュー本体の球面部の曲率中心とが同一平面上に位置す
るので、傾斜回転板の傾斜角が大きくなったとき、シュ
ーが斜板から半径方向へ大きくはみ出さない。

【００４８】更に、ピストンの自転を防ぐ必要がないの
で、構造が簡素化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る可変容量型
斜板式圧縮機の一部を示す断面図である。

【図２】図２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３】図３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４】図４は従来の他の可変容量型斜板式圧縮機を示
す縦断面図である。

【図５】図５は従来の他の可変容量型斜板式圧縮機を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

５ シャフト ６ シリンダボア ７ ピストン ８ クランク室 ９ ヒンジボール １０ 斜板 １０ａ リヤ面 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 ４０ スラストフランジ ４１ ヒンジ機構 ５０ シュー ５１ シュー本体 ５１ａ 平面部 ５１ｂ 球面部 ５２ ワッシャ ５３ リテーナ ６１ａ コネクティングロッドの一端部の先端球面 ６１ｂ コネクティングロッドの一端部の後端球面

Claims (1)

【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、 前記回転軸に回転かつ軸方向移動可能な摺動部材と、 前記摺動部材を介して前記回転軸に傾斜可能に装着され
   るとともに、ヒンジ機構を介して前記回転部材に連結さ
   れ、前記回転部材の回転につれて一体に回転する傾斜回
   転板と、 シリンダボア内に直線往復運動可能に収容される複数の
   ピストンと、 前記ピストンに取り付けられる複数のコネクティングロ
   ッドと、 前記コネクティングロッドの一端部と係合し、前記傾斜
   回転板の摺動面上を相対的に回転する複数のシューと、 前記傾斜回転板に相対回転可能に取り付けられ、前記シ
   ューを支持するリテーナとを備え、 前記傾斜回転板が収容されるクランク室の圧力の変化に
   応じて前記傾斜回転板が傾斜角を変え、前記ピストンの
   ストローク量が変わる可変容量型圧縮機において、 前記コネクティングロッドの一端部が椀状であり、 前記シューがシュー本体と支持部材とに分割され、 前記シュー本体が、前記斜板の摺動面に面接触する平面
   部と、前記コネクティングロッドの一端部の先端球面に
   嵌合される球面部とを有し、 前記支持部材が、前記リテーナによって支持され、かつ
   前記コネクティングロッドの一端部の後端球面に摺動可
   能に装着され、 前記傾斜回転板の傾斜中心点と前記シューのシュー本体
   の球面部の曲率中心とが同一平面上に位置することを特
   徴とする可変容量型圧縮機。