JPS61149587A - 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欅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７図と第８図はその具体的構造を表わす図面であって
、第７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。そして又、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−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
８７１”８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ず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５０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 しかして上記両提案にあってはその構造が複雑である事
に加えて、第７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に突設する支持ボスト４０に対し
て長孔４２とビン４３との係合を介して連結されている
事により、そして第８図に表わす提案にあってはリンク
４９を介して連結されている事により、充分な精度が得
られない点において、又連結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
く、且つピストン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耐久性と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 クランク室と連通させて複数値のボアを環状に配列させ
て設け、各ボアにはピストンを進退自在に嵌挿させる一
方、クランク室にはドライブシャフトを囲繞する如く環
状に形成する回転斜板を前後方向に回動自在に支承させ
、同回転斜板には揺動板をその回転が規制された状態に
て取付けると共に同揺動板と前述の各ピストンをコンロ
ッドにて連結させてなる揺動斜板型の圧縮機において、
■　ドライブシャフトには左右両側部に相平行する平坦
面を存して角軸部を設け、同角軸部の開平坦面にはピス
トンが上死点位置にある状態における揺動板とコンロッ
ドの連結部を中心点とする円弧を存して一条若しくはそ
れ以上のガイド溝を刻設する。

■　回転斜板には上記角軸部の挿通孔部を開平坦面に摺
接することが可能な如く開口させるとともに、同開口部
にはガイドピンを突設し、その先端部を上記ガイド溝に
係合させるに、同ガイドピンはガイド溝に対して面若し
くは少なくと゛も二箇所以上の接点を存して係合させる
。

作用 ■　ガイドピンはガイド溝に対して面若しくは二箇所以
上の接点を存して係合されている事によす、同ガイド溝
に対するガイドピンの当たり面を大きくする事が出来る
。そしてこの様に大きな当たり面が得られる事により同
係合部における摩耗及びガタ付きを防止する事が出来る
と共に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。

■　ドライブシャフト側の角軸部には平坦面が設けられ
る一方、回転斜板側には同角軸部の挿通孔部が平坦面に
沿って摺接する様に設けられている事により、揺動板を
回転方向に振れを生ずる事なく揺動させる事が出来る。

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。

第１図と第２図の両図面は第１の実施例を表わす図面で
あって、１はシリンダーブロック、２はフロントハウジ
ング、３はリヤハウジングを示す。

そし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１
７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１０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。

そして又、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には上記各ピストン１６と連結
させて揺動板１８が前後方向に揺動自在に支承される。

即ち、クランク室１３には前記両軸受部５Ａ、５Ａ間に
亘って前述のドライブシャフト１７が横架され、同ドラ
イブシャフト１７には後述する回転斜板２０の支持ブロ
ック１９（角軸部）が軸架される。更に詳しくは同支持
ブロック１９は左右両側部に相平行する平坦面１９Ａ、
１９Ａを存して角筒状に形成される。

そして同平坦面１９Ａ、１９Ａには前後方向に延在させ
てガイド溝２９．２９を刻設するに同ガイド溝２９．２
９は後述する揺動板１８とコンロッド２６との連結部、
更に詳しくはピストン１６が上死点位置にある状態にお
ける揺動板１８とコンロッド２６との連結部を中心点と
して円弧状に湾曲させて形成される。一方、前述の揺動
板１８は回転斜板２０に対してスラストベアリング２２
を介して回動自在に取付けて設けられるのであるが、同
回転斜板２０はその中心部にドライブシャフト１７と支
持ブロック１９の挿通孔部３０を存して環状に形成され
る。即ち、同挿通孔部３０はその左右両側部に相平行す
る直線部３０’　、３０’を存して角孔状に開口され、
同回転斜板２０が後述する様に支持ブロック１９に支承
された状態において同直線部３０’　、３０’が両平坦
面１９Ａ。

１９Ａに摺接する事が出来る様に設けられる。又、回転
斜板２０には同挿通孔部３０の左右面直線部３０’　、
３０′より一対のガイドピン３１．３１が対向させて突
設される。そしてこの一対のガイドピン３１．３１のそ
の先端部は上記ガイド溝２９．２９に係合させるに両ガ
イドピン３１．３１はガイド溝２９と同一の円弧を存し
て形成される。

即ち、回転斜板２０とコンロッド２６との連結部を中心
点として円弧状に湾曲させて形成され、ガイド溝２９に
対して適宜の当たり面を存して係合する事が出来る様に
設けられる。又、揺動板１８はドライブシャフト１７と
支持ブロック１９を囲繞する事が可能な如く環状に形成
され、揺動板１８に対してその回転を規制された状態に
て取り付けられる。即ち、同揺動板１８にはその任意の
位置より外径方向に向けてアーム２３が延設されその先
端部には廻り止め用のボール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
せて凹溝２５が刻設され、上記ボール２４はこの凹溝２
５に沿って転動する事が出来る様に設けられる。そして
又、同揺動板１８と前記各ピストン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
連結するに回転斜板２０の後傾部３２（支持ブロック１
９に形成する平坦面１９Ａ、１９Ａのその一方の延長部
分に形成される）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。一方、クランク室１３に対しては管路２
７を介して圧縮機内の吸入ガスと吐出ガスを両バルブ２
８Ａ、２８Ｂ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。

第３図と第４図は第２の実施例を表わす図面であって１
回転斜板２０に開口する挿通孔部３０のその直線部３０
．３０’より一対のガイドピン３１．３１を対向させて
突設し、その先端部をガイド溝２９．２９に係合させる
に両ガイドピン３１゜３１は夫々各一対のガイドピン３
１Ａ、３１Ａに分割させて設けられる。即ち丸棒状に形
成する複数本のガイドピン３１Ａ、３１Ａが円弧状に形
成す葛ガイド溝２９に沿って回動する事が可能な如く適
宜の間隔を存して突設される。

第５図と第６図は第３の実施例を表わす図面であって、
支持ブロック１９の平坦面１９Ａには複数条のガイド溝
２９Ａ、２９Ａがその半径を相違させて同心円状に形成
される。又、回転斜板２０側には上記ガイド溝２９Ａ、
２９Ａと相対応させて丸棒状に形成する複数本の支持ピ
ン３１Ａ、３１Ａが突設される。

尚上記各実施例にあっては左右開平坦面に一対のガイド
溝２９，２９が設けられるが、両ガイド溝は一体に設け
、同ガイド溝に対してガイドピンを貫通させて設ける事
も可能である。

次にその作用を第１図と第２図に表わす第１の実施例に
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に伝達する事によって、同ド
ライブシャフト１７に軸架される支持ブロック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に対しては吸入圧力
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１５間に圧力差が生じ、この圧力差によって各ピスト
ン１６は両室１３゜１５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、クランク
室１３においては１回転斜板２０の後傾部３２において
ピストン１６が上死点位置にある状態における揺動板１
８とコンロッド２６との連結部を支点としてフロントハ
ウジング２方向に向けて回動する作用、即ち揺動板１８
の傾斜作用が得られる。そしてこの様に同揺動板１８が
適宜の傾斜角を存してドライブシャフト１７と一緒に揺
動回転する事によって、各ボア１４においてピストン１
６が進退移動する作用、即ち圧縮作用が得られる。そし
てこの様に圧縮作用が得られる事により支持ブロック１
９と回転斜板２０との連結部に対して圧縮反力がかかる
事となるのであるが、ガイドピン３１はガイド溝２９に
対して面出たりを存して係合されている事により上記圧
縮反力を充分に受は止める事が出来る。又１回転斜板２
０は支持ブロック１９の両平坦面１９Ａ、１９Ａに対し
て摺接する事が出来る様に設けられている事により、回
転振れを生ずる事なく揺動回転させる事が出来る。モし
て又、この様な圧縮作用が得られている状態において、
車室内の冷房負荷が大きい場合には、両バルブ２８Ａ、
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（低圧ガス）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、この様に大きな圧力差が生ずる事
により揺動板１８において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るのに伴い、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（高圧ガス）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において小さな
傾斜角を得る事が出来る。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。

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側には相平行する一対の平坦面を存
して角軸部を設け、同角軸部のその両平坦面にはピスト
ンが上死点位置にある状態における揺動板とコンロッド
との連結部を中心点とする円弧を存してガイド溝を設け
る一方、揺動板側にはガイドピンを突設させてその先端
部を上記ガイド溝に係合させるに同イドビンはガイド溝
に対して面若しくは二箇所以上の接点を存して係合させ
る様にした事により、即ち同係合部において大きな当り
面が得られる事により、同係合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、圧縮反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。そして又
、上記の様にドライブシャフト側に相平行する一対の平
坦面を存して角軸部を設ける一方、回転斜板側には上記
角軸部の挿通孔部を角孔状に形成し、同挿通孔部を角軸
部に対して摺接させる事が出来る様にした事により、揺
動板を従来構造と比較して簡単な構造にて回転振れを生
ずる事なく揺動回転させる事が出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は第１の実施例を表わす図面であって、
第１図は圧縮機の全体を表わす断面図。 第２図は同第１図におけるＡ−Ａ線断面図である。 第３図と第４図は第２の実施例を表わす図面であって、
第３図は圧縮機の全体を表わす断面図、第４図は同Ｃ−
Ｃ線断面図である。第５図と第６図は第３の実施例を表
わす図面であって、第５図は圧縮機の全体を表わす断面
図、第６図は同Ｃ−Ｃ線断面図である。 又、第７図と第８図は従来構造の圧縮機の全体を表わす
断面図である。 ■・・・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・・・支持ブーツク、１９Ａ・・・平坦面、２０・
・・回転斜板、２１・・・球面軸受、２２・・・スラス
トベアリング、２３・・・アーム、２４・・・ボール、
２５・・・凹溝、２６・・・コンロッド、２７・・・管
路、２８Ａ、２８Ｂ・・・切り換えバルブ、２９　（２
９Ａ）・・・ガイド溝、３０・・・挿通孔部、３０′・
・・直線部。 ３１（３１Ａ）・・・ガイドピン、３２・・・後傾部。 特許出願人　株式会社豊田自動織機製作所第１図 ム 第２図 第３図 第４図 第５図 Ｃ ｊＩＧ図 治

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支承させ
   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
   板型の圧縮機であって、上記ドライブシャフトには左右
   両側部に相平行する平坦面を存して角軸部を設け、同角
   軸部の両平坦面には、ピストンが上死点位置にある状態
   における揺動板とコンロッドの連結部を中心点とする円
   弧を存して一条若しくはそれ以上のガイド溝を刻設する
   一方、回転斜板には上記角軸部の挿通孔部を両平坦面に
   摺接する事が可能な如く開口させると共に同開口部には
   ガイドピンを突設しその先端部を上記ガイド溝に係合さ
   せるに同ガイドピンはガイド溝に対して面若しくは少な
   くとも二箇所以上の接点を存して係合させた事を特徴と
   する揺動斜板型圧縮機における圧縮容量可変機構。