JPS63150479A - 可変容量斜板型圧縮機 - 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〕 本発明は可変容量斜板型圧縮機に関し、例えば自動車空
調装置において冷媒圧縮機として用いて有効である。

〔従来技術及びその問題点〕

従来の斜板型圧縮機の容量制御方式としては、斜板の傾
斜角を連続的に変化させ、この傾斜角変化によりピスト
ンの往復ストロークを変化させるものが知られている（
例えば特開昭５８−１６２７８０号公ｆｉ！＞。しかし
ながら、この従来の容量制御方式では、斜板の回転中心
が定まっており、斜板は、予め定められた回転中心回り
に傾斜角を変動させるのみである。

そのため、従来の容量制御方式では、斜板の傾斜角変動
に伴いピストンの往復ストロークは変動するものの、ピ
ストン先端のデッドボリュームが増大してしまい、圧縮
性流体である冷媒の圧縮用としては不適であった。

そこで本発明者らは先に容量制御方式として、斜板の傾
斜角変動時に同時に斜板の回転中心位置も変動させるも
のを提案した。ただ、本発明者らが先に提案した容量制
御方式では、斜板の回転中心位置が容易に変位可能とす
るため、シャフトを片持支持構造とするものであった。

そのため、シャフトに充分な耐久性を持たせるためには
、シャフト径を大型化せざるを得す、ひいては圧縮機全
体の体格も大型化してしまうという恐れがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記点に鑑みて案出されたもので、可変容量
斜板型圧縮機として、斜板の傾斜角を変位させると同時
に、斜板の回転中心位置を変位させることができる容量
制御方式を採用する。そしてこのような容量制御方式を
採用した斜板型圧縮機において、シャフトの支持構造を
改良することを目的とする。

〔構成及び作用〕

上記目的を達成するため、本発明ではシャフトを２つの
軸受で支持するいわゆる両端支持構造とする。そして、
シャフトのうち両軸受間に回転力伝達部を形成しこの回
転力伝達部に対し斜板を傾斜可能かつ傾斜位置が変位可
能に取り付ける。そしてシャフトの外周にはスライダー
を摺動自在に配設し、このスライダーが斜板に当接して
スライダーの変位に伴い斜板の傾斜角が可変制御される
ようにする。

〔効果〕

上述の構成の採用により、本発明圧縮機ではスライダー
をシャフト軸上に変位させることにより斜板の傾斜角を
可変することができる。特にこの斜板傾斜時に斜板の回
転中心はシャフトに形成された動力伝達部に対し軸方向
にも変位可能となる。

従って本発明の圧縮機によれば、ピストンの一方の側に
おいてはデッドボリュームを生じさせることなくピスト
ンの往復ストロークを可変制御することができる。さら
に本発明の圧縮機では、シャフトを２つの軸受により回
転支持する構造としたため、圧縮機の耐久性も大幅に向
上するという優れた効果を有する。

〔実施例〕

以下本発明圧縮機の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図中１００はシャフトで、圧縮機ハウジング１０１
に固定された軸受１０２及びリアハウジング１０３に固
定された軸受１０４によって回転自在に支持されている
。このシャフト１００は一端１０５がフロントハウジン
グ１０６より外方に露出している。そしてシャフト１０
５の一端が図示しない電磁クラッチに連結し、電磁クラ
ッチを介し自動車走行用エンジンの回転駆動力を受ける
。また、フロントハウジング１０６には、軸封装置１０
７が配設されており、ハウジング内の冷媒及び潤滑油が
シャフト１００に沿って外方に漏れ出るのが防止される
。圧縮機ハウジングは円筒状のハウジングｌｏｔ及びハ
ウジング１０８よりなり、両ハウジング１０１．１０８
の間には０リング１０９が配設される。また、圧縮機ハ
ウジングにはシリンダ１１０が複数それぞれ並列に形成
されている。そして各シリンダ１１０にはピストン１１
１が摺動自在・に配設されている。

ハウジング１０１，１０８の端部には、サイドプレート
１１２．１１３が配設され、このサイドプレート１１２
，１１３を介して上述のフロントハウジング１０６及び
リアハウジング１０３が配設される。フロントハウジン
グ１０６、リアハウジング１０３にはそれぞれ吸入室１
１４、吐出室１１５が形成される。本例では吸入室１１
４がハウジング１０６，１０３の内周側に形成され、吐
出室１１５は外周側に配設される。また吸入室１１４は
吸入孔１１７を介してシリンダ室と連通している。そし
て吐出室１１５は吐出孔１１８を介してシリンダ１１０
に連通ずる。

吸入孔１１７のシリンダ１１０側には吸入弁が配設され
ており、一方吐出孔１１８の吐出室１１５側には吐出弁
１１９が配設される。なお吐出弁１１９はバルブカバー
１２０によって覆われている。

シャツ）１００の中央部には回転力伝達部１５０が形成
される。この伝達部１５０は第３図に示すように平行面
部１５１を有しており、かつ一方の平行面から他方の平
行面まで貫通するスリット１５２が形成されている。こ
のスリット１５２はほぼ直線上に形成されており、かつ
スリット１５２の軸方向中心はシャフト１００の軸方向
中心と合致するようになっている。すなわちスリット１
５２はシャフト１００の中心部分に形成される。

シャフトｌｏＯの回転力伝達部１５０には、斜板１６０
の連結部１６１が連結する。この連結部１６１は第３図
に示すように２つの壁部が平行に突出形成され、この２
つの壁部により平行面部１５１の両平行面を挾持する。

また連結部１６１には通し孔１６２が形成されており、
この連結部１６１の通し孔１６２及び回転力伝達部１５
０のスリット１５２はピン１７０によって連結される。

すなわち斜板１６０はピン１７０により、その傾斜角が
変動可能に連結される。またピン１７０は斜板１６０の
回転中心となるのであるが、このピン１７０の位置もス
リット１５２内で変位可能となっている。ピン１７０は
サークリップ１７１によって抜は止めがなされる。

シャフト１００のうち回転力伝達部１５０より他端側の
部位１５３には、スライダー１８０が連結する。すなわ
ちスライダー１８０には第１図に示すように貫通孔１８
１が形成されており、この貫通孔内にシャフト１００の
後端部側部位１５３が貫通する。

またスライダー１８０の端部には、球面支持部゛１８３
が一体形成されており、この球面支持部に対し斜板１６
０が傾斜可能に連結される。さらにスライダー１８０に
はっは部１８４が形成さ・れており、このつば部１８４
はスラストベアリング１８５を介して駆動ピストン１９
０の端部に支持される。すなわち駆動ピストン１９０の
軸方向変位はスラストベアリング１８５及びつば部１８
４を介してスライダー１８０に伝達されることになる。

駆動ピストン１９０とシャフト後端部１５３との間には
、シール部材６００が配設されている。

このシール部材６００によりハウジング１０１゜１０８
内部に形成される斜板室７０と、リアハウジング１０３
内に形成される制御圧室２００とが分離される。なおシ
ール部材６００は駆動ピストン１９０、サークリップ１
９１によって固定されている。

上述の駆動ピストンは１９０、リアハウジング１０３の
吸入室１１４部分に摺動自在に配設されている。そして
駆動ピストン１９０の一端面には制御圧室２００が形成
され他端面には吸入室１１４が形成される。

制御圧室２００に供給される圧力は、切換弁２０１によ
って吸入圧と吐出圧との間で切り換えらる。すなわち切
換弁２０１には吸入圧通路２０２を介して吸入室１１４
内の圧力が導入され、また吐出圧通路２０３を介して吐
出室１１５内の圧力が導かれる。そしてこの切換弁で切
り換えられた圧力は出力通路２０４を介して制御圧室２
００に伝達される。

次に上記構成よりなる圧縮機の作動を説明する。

図示しない電磁クラッチが接続し、自動車走行用エンジ
ンの回転駆動力がシャフト１００に伝達されると、シャ
フト１００は圧縮機内で回転する。

この際、シャフトの回転は一端１０５部側に配設された
軸受１０２と他端１５３部側に配設された軸受１０４に
よって支持される。

シャフト１００の回転力はシャフト中央部に形成された
回転力伝達部１５０より斜板１６０の連結部１６１に伝
達され、斜Ｆｉ１６０を斜板室７０内で回転させる。こ
こで斜板１６０はシャフト１００に対し傾斜して取り付
けられているため、シャツ）１００の回転に伴い斜板１
６０は揺動回転運動を行うことになる。この斜板１６０
の揺動回転運動がシュー１６９を介してピストン１１１
に伝達される。

ここでシュー１６９は斜板１６０の側面に摺動自在に配
設されており、かつシュー１６９がピストン１１１に対
し回転可能な状態で連結しているため、斜板の回転揺動
運動のうち回転方向の動きはこのシュー１６９によって
逃がされ、揺動運動が往復運動に変換されてピストン１
１１に伝達される。なおシュー１６９は耐摩耗性に優れ
た金属材料、例えば焼入鋼等によって形成される。

ピストン１１１の往復運動に伴いシリンダ１１０とピス
トン１１１とによって形成される圧縮室１７０の容積が
増減を繰り返す。圧縮室１７０の膨張工程では吸入室１
１４内の冷媒が吸入孔及び吸入弁を介して圧縮室１７０
に吸入される。なお吸入室１１４は吸入側連通通路１７
−３を介し斜板室７０と連通しており、さらに斜板室７
０は図示しない吸入通路を介して冷凍サイクルのエバポ
レータと連通している。

ピストン１１１の変位に伴い圧縮室１７０内の冷媒は圧
縮され、所定圧以上に昇圧すると吐出弁１１９を押し開
いて吐出室１１５側に吐出する。

吐出室１１５に吐出された冷媒は、次いで吐出連通通路
１７４より冷凍サイクルの図示しないコンデンサ側に吐
出される。

このようにして圧縮機は冷媒の吸入圧縮吐出作用を行う
のであるが、冷凍サイクルに要求される能力に対し圧縮
機の吐出容量が過大となっている場合には切換弁２０１
が出力通路２０４より出力される圧力を切り換える。

すなわち、圧縮機に最大吐出容量が要求される場合には
切換弁は吐出圧通路２０３と出力通路２０４とを連通し
、制御圧室２０４とを連通し、制御圧室２００内の圧力
は高圧にしである（第１図図示状態）。一方、圧縮機の
吐出容量を減少させる場合には切換弁は出力通路２０４
と吸入圧通路２０２とを連通させる。このように切換弁
２０１が切り換わると、制御圧室２００内の圧力は吸入
圧まで低下する。

このように制御圧室２００内の圧力が吸入圧まで低下す
れば、駆動ピストン１９０の前後において圧力差が生じ
なくなる。そのため、ピストン１１１を図中左方向に押
圧する際の反力が斜板１６０を介してスライダー１８０
に伝達されることになる。そしてこのスライダー１８０
を介して受ける反力が駆動ピストン１９０に伝達され第
２図に示すように駆動ピストンを図中量も右方向まで変
位させる。

この駆動ピストン１９０及びスライダー１８０の変位に
伴い斜板１６０の連結部１６１もまた同様に図中右側に
変位することになる。すなわちピン１７０もスリット１
５２内で変位する。

このようにピン１７０の位置及びスライダー１−８０の
球面支持部１８３の位置が同時に変位することにより、
斜板１６０の傾斜角を変動させることができると同時に
、ピストン１１１の図中右側部の上皮点位置を一定位置
に保持することが可能となる。

すなわちピストン１１１のうちリアハウジング１０３側
の変位の上皮点を常に一定に保持したままで斜板１６０
の傾斜角を変動させることができる。その結果、図中右
側の圧縮室１７０においてはピストン１１１の往復スト
ロークを変動させることができ、圧縮室１７０への吸入
量が減少する。

一方図中力側の圧縮室１７０ではデッドボリュームが大
きくなり実質的に冷媒の圧縮が行われなくなる。すなわ
ち第２図図示の状態では図中右側の圧縮室１７０のみが
吸入圧縮作用を行い、かつその吐出量も減少す・る。

そして本例の圧縮機では、切換弁２０１を切り換え制御
することにより第２図図示状態の最小容量状態から第１
図図示の最大吐出容量状態まで連続的に可変制御される
ことになる。

さらに本例の圧縮機ではシャフト１００がスライダー１
８０を貫通して両端にて回転支持されているため、上述
のように斜板１６０の傾斜角及びピン１７０の配設位置
を変位させつつ良好な回転支持ができることになる。し
かも本例の圧縮機では駆動ピストン１９０とシャフト１
００との間はテフロン樹脂製のシール部材６００によっ
てシールされているため、上述のようにシャフトの他端
１５２側を軸受支持したものであっても、制御圧室２０
０と斜板室７０との間のシールを良好に保つことができ
る。

尚、本発明の実施例では、制御圧室２００と斜板室７０
との間のシールに、シール部材６００を用いたが、駆動
ピストン１９０の内径部にＯリング等を設け、軸受１０
４を保持するボス部、外径部とシールさせることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図、第２図
は第１図図示圧縮機の容量減少時の状態を示す断面図、
第３図は第１図図示圧縮機の斜板部を示す斜視図である
。 １００・・・シャフト、１０１．１０−３，１０６゜１
０８・・・ハウジング、１１０・・・シリンダ、１１１
・・・ピストン、１５０・・・回転力伝達部、１６０・
・・斜板、１６１・・・連結部、１７０・・・ピン、１
８０・・・スライダー。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数のシリンダ空間を有するハウジングと、このハウ
   ジング内に前記シリンダ空間と同軸方向に配設され外部
   より駆動力を受けて回転するシャフトと、このシャフト
   を前記ハウジング側に対し２箇所で回転支持する軸受と
   、前記シャフトのうち前記軸受間の部位に形成され、平
   行面部とこの平行面部に形成されたスリットを有する回
   転力伝達部と、この回転力伝達部の前記平行面部に面接
   触し、前記シャフトより回転力を受けて回転する斜板と
   、この斜板を前記回転力伝達部のスリットに傾斜可能に
   結合するピンと、前記シャフト上に摺動自在に配設され
   、かつ前記斜板に当接し軸方向変位に伴い前記斜板の傾
   斜角を変動させるスライダーと、前記斜板上に摺動自在
   に配設されかつ前記ピストンに回転可能に係合し前記斜
   板の回転揺動運動を前記ピストンの往復運動に伝達する
   シューとを備えることを特徴とする可変容量斜板型圧縮
   機。