JPS61149585A - 揺動斜板型圧縮機における圧縮容量可変機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧縮容量の可変機構を具備する揺動斜板型圧縮
機、更に具体的には車室内における冷房負荷の変化と対
応させて斜板の揺動角度を変化させる事によって圧縮容
量を調整する事が出来る様に設けられる揺動斜板型圧縮
機に関する。

従来の技術 一般に揺動斜板型圧縮機にあっては複数値のシリンダー
ボアが周方向に沿って並列させて設けられ、各シリンダ
ーボア内に嵌挿されるピストンを揺動回転自在に設けら
れる斜板のその揺動回転を介して連続的に進退させる事
によって圧縮作用を得る様に設けられているのであるが
、従来この様な揺動斜板型の圧縮機において車室内の冷
房負荷の変化と対応させてその圧縮容量を変化させる方
法としては、車室内の冷房負荷の変化に伴なう吸入圧力
の変化と対応させて斜板の揺動角度を変化させる事によ
ってその容量可変を得る方法、更に詳しくは車室内の冷
房負荷が大きい状態においては斜板のその揺動角を大き
くする事によって大きな圧縮容量が得られ、又、車室内
の冷房負荷が小さい状態においては斜板のその揺動角を
小さくする事によってその圧縮容量を少なくする方法が
提案されている。

第６図と第７図はその具体的構造を表わす図面であって
、第６図に表わす提案にあっては、ドライブシャフト３
１を中心として複数値のボア３２が設けられ、各ボア３
２には圧縮室を存してピストン３４が進退自在に嵌挿さ
れる。そして同ボア３２の圧縮室側の一端は吸入弁３５
と吐出弁３６を介して吸入室３７．吐出室３８に対して
選択的に連通させる事が可能な如く設けられる一方、各
ボア３２の他端はクランク室３９と連通ずる如く設けら
れる。モして又、同クランク室３９にはドライブシャフ
ト３１より立ち上がらせて支持ポスト４０が突設され、
同支持ポスト４０にはドライブシャフト３１を囲繞する
如く環状に形成する回転斜板４１が同ドライブシャフト
３１の長手方向に沿って揺動自在に支承される。即ち、
同回転斜板４１は支持ポスト４０に開口する長孔４２と
同長孔４２に係合するピン４３を介してドライブシャフ
ト３１と一体に回転し乍ら揺動する事が可能な如く設け
られる。又、同回転斜板４１には揺動板４５がその回転
を規制された状態にて揺動自在に支承され、同揺動板４
５と前記各ピストン３４間はコンロッド４６によって連
結される。そしてクランク室３９には切り換え弁４７を
介して吸入圧力と吐出圧力を選択的に送り込む事が出来
る様に設けられる。即ち、クランク室３９に対して吸入
圧力が送り込まれる事により、同クランク室３９内の吸
入圧力と各圧縮室内の圧縮圧力との間に生ずる差圧によ
って揺動板４５において大きな傾斜角が得られ、又クラ
ンク室３９に対して吐出圧力が送り込まれる事により、
同クランク室３９内の吐出圧力と各圧縮室内の圧縮圧力
との間に生ずる差圧によって揺動板４５において小さな
傾斜角が得られる様に設けられる。（米国特許第４４２
８７１８号） そして又、第７図に表わす提案にあってはドライブシャ
フト３１を中心として複数値のボア３２が設けられ、各
ボア３２にはピストン３４が進退自在に嵌挿される事、
同ボア３２の一端には圧縮室が形成され、同圧縮室は吸
入弁３５と吐出弁３６を介して吸入室３７と吐出室３８
に対して選択的に連通する事が可能な如く設けられる事
は上記提案と同一であって、ドライブシャフト３１には
支持枠４８が同行回転自在に取り付けられ、同支持枠４
８には回転斜板４１がドライブシャフト３１の長手方向
に沿って揺動自在に支承される。即ち、同回転斜板４１
はその一端を支持枠４８に枢着するリンク４９とドライ
ブシャフト３１に進退自在に遊嵌するスリーブ４４を介
してドライブシャフト３１と一体に回転し乍ら揺動する
事が可能な如く設けられる。そして同回転斜板４１には
揺動板４５がその回転を規制された状態にて揺動する事
が可能な如く取り付けられ、同揺動板４５とピストン３
４間はコンロッド４６によって連結される。又、スリー
ブ４４の一端には揺動板４５を傾斜方向に向けて付勢す
る如くばね５ｏが介装される一方、支持枠４８にはスリ
ーブ４４の他端を嵌挿させて圧力室５１が形成され、同
圧力室５１に対して高圧オイルを送り込む事が出来る様
に設けられる。即ち、同圧力室５１に対して高圧のオイ
ルを送り込む事によって揺動板４５をその傾斜角を小さ
くする方向に向けて回動させる事が出来る様に設けられ
る。（米国特許第４０３７９９３号） 発明が解決しようとする問題点 しかして第６図に表わす提案にあっては揺動板４５はド
ライブシャフト３１に突設する支持ポスト４０に対し、
て長孔４２とビン４３との係合を介して支承されている
事により、そして第７図に表わす提案にあってはリンク
４９を介して支承されていることにより、充分な精度が
得られない点において、又ピストン３４側の圧縮反力に
対して充分な耐久性が得られない点において問題点を有
する。そして又、第６図に表わす提案にあっては長孔４
２とビン４３の係合部において摩耗が生じ易い事に起因
してピストン３４のストロークに狂いが生じ易い点にお
いて、又、第７図に表わす提案にあってはその構造が複
雑である点において夫々問題点を有する。

即ち従来の容量可変機構にあってはその構造が複雑であ
る事に加えて充分な信頼性が得られない点にその解決す
べき問題点を有する。

本発明は上記の様な問題点を解決するためにその改善を
試みたものであって、その具体的手段と作用は次の通り
である。

問題点を解決するための手段 ■　欠円部を存して半円弧状に形成する揺動支持部を存
して支持ポストを設け、同支持ポストを欠円部がボアと
対向する如くドライブシャフトに軸架する。

■　回転斜板の周縁部に上記揺動支持部と同心円の円弧
を存して揺動ブロックを形成する。

■　揺動支持部に揺動ブロックを遊嵌させる事によって
、回転斜板を支持ポストに対して前後方向に揺動自在に
支承させる。

作用 ■　揺動板と支持ポストは半円弧状に形成する揺動支持
部に対して此と同心円の円弧を存して形成する揺動プロ
゛ツクを遊嵌させて連結される事により、同連結部にお
ける当たり面を大きくする事が出来る。そして同連結部
において大きな当たり面が得られる事により同連結部に
おける摩耗及びガタ付きを防止する事が出来る。即ち。

ピストンのストロークに狂いを生ずる事なく、圧縮反力
を安定した状態にて受は止める事が出来る。

実施例 以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

１はシリンダーブロック、２はフロントハウジング、３
はリヤハウジングであって、これらによって圧縮機の外
殻が形成される。更に詳しくはシリンダーブロック１は
前後方向に延在させて円筒状に形成されそのフロント側
の一端にはフロントハウジング２が被冠される一方、リ
ヤ側の一端にはその間にバルブプレート４を介在させて
リヤハウジング３が被冠される。そしてフロントハウジ
ング２にはその中心部に後述するドライブシャフト１７
の軸受は部５Ａが設けられる一方、リヤハウジング３に
は吸入室６と吐出室７が環状の隔壁８を介して同心円状
に設けられる。即ち、吐出室７は中心部に位置して設け
られ、吸入室６は同吐出室７を囲繞する如く外周部寄り
に位置して設けられる。更に詳しくは両室６．７はバル
ブプレート４に開口する吸入口９及び吐出口１０を介し
て後述するボア１４の各圧縮室１５と連通ずる如く設け
られる。そして吸入口９には吸入弁１１が後述するピス
トン１６の吸入行程を介して開閉する如く設けられ、又
、吐出口１０には吐出弁１２が同じくピストン１６の圧
縮行程を介して開閉する如く設けられる。

又、シリンダーブロック１のリヤ側の一端には−その中
心部に前記軸受部５Ａと対峙させて軸受部５Ｂが設けら
れると共に同軸受部５Ｂを中心としてその外周部に複数
値のボア１４が穿設される。

そして各ボア１４にはリヤ側に圧縮室１５を存してピス
トン１６が進退自在に嵌挿される。尚同圧縮室１５が吸
入口９と吐出口１ｏを介して吸入室６及び吐出室７に対
して選択的に連通ずる如く設けられる事は前述の通りで
ある。

モして又、同シリンダーブロック１のフロント側の一端
には上記各ボア１４と連通させてクランク室１３が設け
られ、同クランク室１３には前記両軸受部５Ａ、５Ｂ間
に亘って前述のドライブシャフト１７が横架される。そ
して同ドライブシャフト１７には後述する揺動板１８の
支持ポスト１９が同ドライブシャフト１７と直交する方
向に延在させて軸架され、同支持ポスト１９には回転斜
板２０が前後方向に向けて揺動自在に支承される。

更に詳しくは同支持ポスト１９はドライブシャフト１７
に対する取付は部１９Ａと回転斜板２０の揺動支持部１
９Ｂより成り、取付は部１９Ａにはドライブシャフト１
７の通し孔１９′が前後方向に延在させて貫設される。

又、揺動支持部１９Ｂは内周面に凸型の歯部を存して半
円弧状に湾曲させて形成するにその入内部がリヤ側（ボ
ア１４と対向する方向）に向けて開口する如く設けられ
る。

一方、回転斜板２０は揺動板１８の取付は部２０Ａと揺
動ブロック２０Ｂより成り、揺動ブロック２０Ｂは上記
揺動支持部１９Ｂに対して揺動自在に遊嵌させる事が可
能な如く外周面に凹型の歯部を存して半円弧状に湾曲さ
せて形成される。又、取付は部２０Ａはドライブシャフ
ト１７を囲繞する事が可能な如く環状に形成される。そ
して支持ポスト１９は通し孔１９′に対してドライブシ
ャフト１７を嵌合させる事によって同ドライブシャフト
１７と一体に回転する如く設けられ、又、回転斜板２０
は揺動ブロック２０Ｂを揺動支持部１９Ｂに対して遊嵌
させる事によって、ドライブシャフト１７を囲繞する状
態にて前後方向に向けて揺動する事が可能な如く支承さ
れる。そして又、同回転斜板２０にはベアリング２２を
介して前述の揺動板１８がその回転を規制された状態に
て取り付けられる。更に詳しくは同揺動板１８はドライ
ブシャフト１７を囲繞する如く環状に形成される。又同
揺動板１８の任意の位置より外径方向に向けてアーム２
３が延設されその先端部には廻り止め用のローラー２４
が遊転自在に軸架される一方、クランク室１３の内壁面
には前後方向に延在させてガイドｓ２５が刻設され、上
記ローラー２４はこのガイド溝２５に沿って転動する事
が出来ろ様に設けられる。

又、同揺動板１８と前記ピストン１６間はその両端部に
球面軸受２１．２１を存してコンロッド２６によって連
結するに支持ポスト１９が各ボア１４と対面する位置ま
で回転した状態において各ピストン１６が上死点位置に
ある様に設けられる。

そして又、クランク室１３に対しては管路２７を介して
圧縮機内の吸入ガスと吐出ガスを両バルブ２８Ａ、２８
Ｂの切り換えを介して選択的に送り込む事が出来る様に
設けられる。尚上記支持ポスト１９において揺動支持部
１９Ｂの一端には揺動ブロック２０Ｂと対面させてスト
ッパー２９が突設される。即ち、揺動板１８が略垂直姿
勢となった状態において揺動ブロック２０Ｂが同ストッ
パー２９に当接することによってそれ以上の回動を規制
する事が出来る様に設けられる。

次にその作用について説明する。

圧縮機が運転を停止した状態においては、圧縮室１５と
クランク室１３は同圧の状態にある事により、クランク
室１３において揺動板１８は垂直姿勢に近い状態にて支
承された状態にあり、又、各ボア１４においてピストン
１６は上死点位置にある。

そして電磁クラッチの接続操作を介してエンジンの駆動
力をドライブシャフト１７に伝達スル事によって、同ド
ライブシャフト１７に軸架される支持ポスト１９と回転
斜板２０が回転する状態が得られるのであるが、同回転
斜板２０は上記の様にその傾斜角が零の状態にある事に
より揺動板１８の揺動作用は得られない。そして揺動板
１８が揺動しない事により各ボア１５においてピストン
１６の進退作用も得られない、即ち、起動時においては
圧縮作用は得られない。

又、起動後においてクランク室１３に対しては吸入と吐
出圧力がバルブ２８Ａ、２８Ｂの開閉を介して選択的に
送り込まれる事により、同クランク室１３と各圧縮室１
５間に圧力差が生じ、同圧力差によって各ピストン１６
は両室１３，１６内の圧力が同圧となる位置までクラン
ク室１３方向に向けて移動する作用が得られるのである
が、各ピストン１６に対してはコンロッド２６を介して
揺動板１８が連結されている事により、同揺動板１８も
又ピストン１６と共にクランク室１３内をフロントハウ
ジング２方向に向けて移動する作用、即ち、支持ポスト
１９に形成される揺動支持部１９Ｂを支点として適宜の
傾斜角を存して回動する作用が得られる。そして同揺動
板１８が上記の様に適宜の傾斜角が得られた状態にて回
転する事によって各ボア１４においてピストン１６が進
退移動する作用、即ち圧縮作用が得られるのであるが、
車室内の冷房負荷が大きい状態においては１両バルブ２
８Ａ、２８Ｂの内その一方のバルブ、即ち吸入行程と連
通ずる側のバルブ２８Ａが開かれて、クランク室１３内
に吸入ガスが送り込まれる。そしてこの様にクランク室
１３内に吸入ガスが送り込まれる事によって、各圧縮室
１５内の圧縮ガスとの間に大きな圧力差が生ずる事とな
るのであるが、圧縮室１５での圧縮反力等によりクラン
ク室１３側へ揺動板１８を押す力が生じ、大きな傾斜角
を得る事が出来る。即ち各ピストン１６において大きな
ストロークを得る事が出来、此により大容量の圧縮作用
が得られる。一方、車室内の冷房負荷が小さくなった状
態においては、もう一方のバルブ２８Ｂが開かれてクラ
ンク室１３に対して吐出ガスが送り込まれる事となるの
であるが、同吐出ガスと圧縮室１５内の圧縮ガスとの間
には大きな圧力差が生じないことにより揺動板１８の傾
斜角を小さくする事が出来る。即ち各ピストン１６にお
いてそのストロークを小さくする事が出来。

此によりその容量を少なくする作用が得られる。

尚第４図と第５図は他の実施例を表わす図面であって、
上記実施例にあっては揺動支持部１９Ｂと揺動支持ポス
ト１９と回転斜板２０との連結部において、揺動支持部
１９Ｂ側に凸型の歯部が設けられ、揺動ブロック２０Ｂ
側に凹型の歯部が設けられるのに対して、第４図に表わ
す実施例にあってはこれとは逆に揺動支持部１９Ｂ側に
凹型の歯部が設けられ、揺動ブロック２０Ｂ側に凸型の
歯部が設けられる。又第５図に表わす実施例にあっては
揺動支持部１９Ｂ側に凸弧状に形成する歯部が設けられ
、揺動ブロック２０Ｂ側に凹弧状に形成する歯部が設け
られる。

発明の効果 本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
にドライブシャフトに軸架される支持ポストに対して回
転斜板を揺動自在に支承させるに。

支持ポスト側には半円弧状に形成する揺動支持部を設け
る一方１回転斜板側にはこれと同心円の円弧を存して形
成する揺動ブロックを設け、同揺動ブロックを上記揺動
支持部に遊嵌させることによって支承させる様にしたこ
とにより、従来構造と比較してその構造を簡単化させる
ことが出来るに至った。

又本発明にあっては、上記の様に構成したことにより支
持ポストと回転斜板との連結部において大きな当り面を
得ることが出来、これにより動連結部における耐久性を
向上させることが出来るに至った。又、圧縮圧力を安定
した状態にて受は止めることが出来、その信頼性を高め
ることが出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る揺動斜板型圧縮機の全体を表わす
断面図、第２図は揺動板部分の縦断面図。 第３図は支持ポストと回転斜板の分解斜視図である。又
、第４図と第５図は他の実施例を表わす図面であって、
両図面は揺動板部分の断面図である。 そして又、第６図と第７図は従来構造の揺動斜板型圧縮
機の全体を表わす断面図である。 １・・・シリンダーブロック、２・・・フロントハウジ
ング、３・・・リヤハウジング、４・・・バルブプレー
ト、５Ａ、５Ｂ・・・軸受は部、６・・・吸入室、７・
・・吐出室、８・・・隔壁、９・・・吸入口、１０・・
・吐出口。 １１・・・吸入弁、１２・・・吐出弁、１３・・・クラ
ンク室、１４・・・ボア、１５・・・圧縮室、１６・・
・ピストン、１７・・・ドライブシャフト、１８・・・
揺動板、１９・・・支持ポスト、１９Ａ・・・取付は部
、１９Ｂ・・・揺動支持部、１９′・・・通し孔、２０
・・・回転斜板、２０Ａ・・・取付は部、２０Ｂ・・・
揺動ブロック。 ２１・・・球面軸受、２２・・・ベアリング、２３・・
・アーム、２４・・・ローラー、２５・・・ガイド溝、
２６・・・コンロッド、２７・・・管路、２８Ａ、２８
Ｂ・・・切り換えバルブ、２９・・・ストッパー。 特許出願人　株式会社豊田自動織機製作所第２図 ２（ＪＡ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドライブシャフトを中心として複数値のボアを設
   け、各ボアには圧縮室を存してピストンを進退自在に嵌
   挿させ、ボアの圧縮室側の一端は吸入室と吐出室に対し
   てピストンの進退を介して選択的に連通させる事が可能
   な如く設ける一方、各ボアの他端はクランク室と連通さ
   せて設け、同クランク室には上記ドライブシャフトに対
   して環状に形成する回転斜板をその傾斜角を可変出来る
   様にドライブシャフトを囲繞する如く取付けると共に同
   回転斜板には揺動板をその回転が規制された状態にて揺
   動する事が可能な如く取付け、同揺動板と前記各ピスト
   ン間をコンロッドにて連結させて成る揺動斜板型の圧縮
   機において、欠円部を存して半円弧状に形成する揺動支
   持部を存して支持ポストを設け、同支持ポストをドライ
   ブシャフトに対してその欠円部がボアと対向する如く軸
   架させる一方、周縁部に上記揺動支持部と同心円の円弧
   を存して揺動ブロックを形成する回転斜板を設け、同揺
   動ブロックを上記揺動支持部に遊嵌させる事によって同
   回転斜板を支持ポストに対して揺動自在に支承させた事
   を特徴とする揺動斜板型圧縮機における圧縮容量可変機
   構。