WO1998032969A1

WO1998032969A1 - Compresseur a plateau oscillant a cylindree variable presentant un element ameliore de support de plateau oscillant

Info

Publication number: WO1998032969A1
Application number: PCT/JP1997/000163
Authority: WO
Inventors: Masaki Ota; Shigeyuki Hidaka; Hisakazu Kobayashi; Youichi Okadome
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-07-30
Also published as: EP0907020B1; DE69723556T2; EP0907020A4; KR100244817B1; KR19990007811A; US5988040A; DE69723556D1; EP0907020A1

Description

明細書改良された斜板支持手段を有する容量可変型斜板式圧縮機技術分野

本発明は、車両空調装置に用いられる容量可変型斜板式圧縮機に関し、特に、圧縮機の回転駆動軸の軸心に対して垂直な平面に対する傾き角度が可変な斜板の傾角変動と軸心方向の位置変動とを含む斜板の変位動作を簡素な斜板支持手段で円滑に遂行させ得るようにするための改良構造に関する。従来の技術

従来、斜扳（回転斜板と非回転揺動板の結合アセンブリを含む）の傾角変位を介してビストンストロークを変化させ、これによつて吐出容量を可変制御するように構成した圧縮機は数多く提案されている。例えば、特開昭 6 2 — 8 7 6 7 8号公報に開示の容量可変型斜板圧縮機は、斜板支持装置の簡素化を目的としたものであって、その特徴とするところは、図 1 1 に図示のように、クランク室 4 2 内において、斜板 4 5 のボス部 5 2 に駆動 4 3 を貫揷させ、同ボス部には駆動軸 4 3 と部分的に接触して径方向位置を規制するとともに、斜板の傾斜角度の変化を許容する貫通孔 5 5 を形成し、従来から使用されてきたスライダや枢軸ピンが省除され、斜板 4 5 は貫通孔 5 5 内の下方側曲面 5 5 bが駆動軸 4 3 との局部的な当接を介してガイドされることにより、一定の変位軌道が保持されるように構成されている。

然しながら、この従来の圧縮機では、圧縮反力に基づいて斜板 4 5 の傾斜方向に作用するモーメント力く、長孔 5 3 およびピン 5 3 a を含んで構成される支持機構と、駆動軸 4 3 と接触する上記下方側曲面 5 5 b とによって受承されるが、斜板 4 5 の傾角変位に際しては、負荷を受けながら同曲面 5 5 bが駆動軸 4 3 の所定範囲を線当りで摺動することになる。また、斜板 4 5 の構造上、上記の傾斜方向とは直交する向きにも圧縮反力に基づくモーメン卜が作用して、これは貫通孔 5 5 を形成する長孔の短径部分で支承されるが、対角線位置に存在する前後の短径部端縁が、やはり斜板 4 5 の傾角変位に際して駆動軸 4 3 との間に同様な線当たりの摺動を生じる。

しかも上記従来の圧縮機に見られるように、斜板 4 5 の支持機構がクランク室 4 2 内に単独に存在する構成のものでは、駆動軸を挟んだ両側に左右一対の複式支持機構を装備するもの（例えば、特開平 6 — 2 8 8 3 4 7号公報参照）に比べてモーメントの受承能力が極めて弱く、駆動軸 3 との摺動面圧も必然的に上昇してしまう。従って、比較的長い摺動距離で駆動軸 4 3 と貫通孔 5 5 との線当たり摺動が繰り返されると双方に局部的な磨耗が進行し、これが斜板 5 の正確、かく円滑な傾角変位を損なう原因ともなる。

他方、上記特開昭 6 2 — 8 7 6 7 8号公報には詳述されていない力容量可変型斜板圧縮機の斜板の最小傾角を高精度に保持することは殊の外難しく、このため、最小傾角が小に過ぎると、冷凍回路から圧縮機へのオイル戻りの不良が起きて冷凍システムとしての信頼性を低下させ、また最小傾角が大に過ぎると、圧縮機の最小容量が増大することから、冷房領域の冷え過ぎが生じたり、冷凍回路中の蒸発器にフロストが生ずる等の別の不具合を誘起する問題点がある。発明の概要

依って、本発明の主たる目的は、従来の容量可変形斜板式圧縮機における諸欠点を解消することである。

本発明の他の目的は、内部構造の改良設計によって斜板の円滑な変位動作を確保し、かつ斜板ゃ駆動軸軸の寿命を増加させることを可能にし斜板支持手段を備えた容量可変形斜板式圧縮機を提供せんとするものである。

本発明の更なる目的は、圧縮機の組み立て過程において、クランク室内部への斜板の組付けの作業性を損なうことなく、クランク室内に組み込まれた斜板の最小傾角の設定精度を向上させ得る斜板の支持手段を備えた容量可変形斜板式圧縮機を提供せんとするものである。

本発明の更に他の目的は、製造コストを最少化することが可能な斜板支持手段を備えた容量可変形斜板式圧縮機を提供せんとするものである。

本発明の 1 つのァスぺク卜によれば、複数のシリンダボアを並設して備え、圧縮機の外郭を構成するシリンダブロックと、

内部にクランク室を形成して前記シリンダブロックの前端を閉塞するフロントハウジングと、

前記シリンダブ口ックと前記フロントハウジングとに支承されとともに軸心を有し、該軸心の周りに回転自在な駆動軸と、

吸入室および吐出室を有してシリンダブロックの後端を閉塞するリャハウジングと、

前記クランク室内の駆動軸に固着されたロータと、

前記駆動軸の周りに取付けられて、傾角変更が可能に支持され、かつヒンジ機構を介して前記ロータに連結された斜板と、

前記斜板と連係して前記ボア内を直動するピストンと、を備えた容量可変型斜板式圧縮機において、

前記斜板は、 1 つの貫通孔を有し、前記貫通孔と前記駆動軸との間には、該斜板の傾角の変化に追従して該駆動軸上を軸心に沿つた方向に移動可能に介装されたスリーブ部材が設けられ、

前記斜板は、前記貫通孔を規定する内周面部分における前記駆動軸の軸心を挟んで前記ヒンジ機構と対向した側に前記スリ一ブ部材と局部的に衝接する支持部を具備し、該支持部によって支持された該斜板が全制御範囲にわたって傾角の変化が許容されるように構成されている容量可変型斜板式圧縮機が提供される。

好ましくは、上記斜板の貫通孔は、上記支持部に対して軸方向の両側に該斜板の傾角の変化動作を許容する、 2 つの異なる内径面によつて定義される互いに連続した 2 つの孔部分を有している。

なお、上記斜板は、上記スリーブ部材に形成されたフランジと衝合せしめられる衝合部を上記貫通孔の一端に近接して有し、該衝合部は、上記斜板の傾角の変化に関わらず上記支持部との間の軸方向距離がほぼ不変な形状に設計されていることが好ましい。

更に、好ましくは、上記貫通孔の上記 2 つの孔部分を定義する上記 2 つの異なる内径面の一方の内径面は、上記スリーブと衝合することにより、斜板の最小傾角を設定するように構成される。図面の簡単な説明

本発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、利点を以下、添付図面を参照して本発明の実施例に基づいて更に説明する。同添付図面において、

図 1 は、本発明の一実施例に係る容量可変型斜扳式圧縮機の全容を示す縦断断面図、

図 2 は、図 1 の圧縮機における斜板支持手段を示す要部断面図であり、斜板の最大傾角状態を示す図、図 3 は、図 1 の圧縮機における斜扳支持手段を示す要部断面図であり、斜板の最小傾角状態を示す図、

図 4 は、図 2、図 3 に示した斜板の重要な内部構造を示した拡大断面図、

図 5 は、本発明の他の一実施例に係る容量可変型斜板式圧縮機の全容を示す縦断断面図、

図 6 は、図 5 の圧縮機における斜扳支持手段を示す要部断面図であり、斜板の最大傾角状態を示す図 2 と同様の図、

図 7 は、図 5 の圧縮機における斜扳支持手段を示す要部断面図であり、斜板の最小傾角状態を示す図 3 と同様な図、

図 8 は、図 6 、図 7 に示した斜板の重要な内部構造を示した拡大断面図、

図 9 は、図 5 に示した圧縮機の斜板支持装置におけるヒンジ機構の組立て過程を説明するための要部の断面図、

図 1 0 は、図 5 に示した圧縮機における斜板に形成された支持部とスリーブとの相対変位を示す説明図、そして

図 1 1 は、従来技術による容量可変型斜板式圧縮機の斜板支持装置の部分を示す断面図である。

なお、図中、同一の参照番号は、同一の要素または同様の要素を表している。発明を実施するための最良の態様

図 1 を参照すると、本発明の一実施例による容量可変型斜扳式圧縮機は、シリンダブロック 1 の前端側にフロン卜ハウジング 2 が封止的に接合され、後端側にリアハウジング 3が弁扳 4 を介して封止的に接合されている。シリンダブロック 1 とフロン卜ハウジング 2 とによって形成されるクランク室 5 内には長尺の軸心を有する駆動軸 6が収容され、同駆動軸 6 は軸受 7 a， 7 bによって上記軸心周りに回転可能に支持されている。そして、シリンダブ口ック 1 には駆動軸 6 の周囲に複数個のシリンダボア 8が互いに隔てて穿設されており、各シリンダボア 8 にはピストン 9 がそれぞれ装嵌されている。

クランク室 5 内において、駆動軸 6 にはロータ 1 0 が固着されてフロン卜ハウジング 2 との間に適宜の軸受 1 9 を介して支承され、ロータ 1 0 の後方の駆動軸部分には斜板 1 1 が貫通孔 2 0 によって嵌装されるとともに、該貫通孔 2 0 と駆動軸 6 との間にはスリ一ブ 1 8 が介装されて後述するヒンジ機構と協動して斜板 1 1 を支持する斜板支持手段が構成されている。

斜板 1 1 の貫通孔 2 0 は、駆動軸 6 の長尺軸心を挟んで後述するヒンジ機構 Kと対向した側における上記スリ一ブ 1 8 の更に外側の斜板領域内に設定された枢軸 Yを中心に、駆動軸 6 の軸心に垂直な平面に対して全制御範囲にわたって斜板 1 1 の傾角の変位を許容するように屈曲した長孔形状に形成されており、図 4 に明示するように、スリーブ 1 8 の外周面と局部的に衝接して斜板 1 1 の径方向位置を規制している。更に詳述すると、駆動軸 6 の軸心と斜板 1 1 の上死点位置とを含む平面内における径方向位置を規制する支持部 2 0 aが上記枢軸 Y中心に小さな円弧状部分として形成され、屈曲した貫通孔 2 0 の最小傾角側の内径面 2 0 bには 1 0 ° ~ 1 5 ° の余裕傾角 0 , 、最大傾角側の内径面 2 0 c には 1 。〜 2 ° の余裕傾角 Θ ₂ が設けられて、確実に最小、最大傾角位置へ斜扳 1 1 が傾角変位できるようにしている。なお、斜板 1 1 の貫通孔 2 0 の両側方には屈曲した長孔の削り加工時に付随して削り創成される平坦な内壁面 2 0 dが形成され、斜板 1 1 の望ましくない変位動作が規制されるようになっている。さて、スリーブ 1 8 は、前端部にフランジ 1 8 aを備えており、該フランジ 1 8 aが斜板 1 1 の前面に形成された屈折状の衝合部 1 1 a と常に衝合することにより、スリーブ 1 8が斜板 1 1 の傾角変位の動作に追従して駆動軸 6上を変位動作するように、上記ロータ 1 0 とスリーブ 1 8 との間にはコイルばね 1 2が介揷され、同ばね 1 2 がスリーブ 1 8 を後方に向けて弾力付勢している。

そして、図 1 に図示のように、斜板 1 1 の外周部には、連結機構としての半球部を有するシュ一 1 4 ， 1 4 が当接され、これらシュ — 1 4 ， 1 4の半球部はそれぞれのピストン 9 の球状支承面と係合されており、こうして、斜板 1 1 に係留される複数のピストン 9 は各々シリンダボア 8 内を往復動可能に収納されている。

斜板 1 1 の前面側には、ヒンジ機構 Kの片側要素を構成するブラケット 1 5が突設されており、該ブラケット 1 5 にはガイドビン 1 6 の基端が固着され、先端には球部 1 6 aが形成されている。また、ロータ 1 0 の上部後面側には、ヒンジ機構 1 Kの他の片側要素を構成する支持アーム 1 7が上記ガイドビン 1 6 と対向するよう駆動軸 6 の軸心方向に沿って突出されている。該支持アーム 1 7 の先端部には、駆動軸 6 の軸心と斜板 1 1 の上死点とで決定される面と平行に、かつ軸心に近づくほど後方に向け傾斜したガイド孔 1 7 aが貫通、形成されており、このように傾斜したガイド孔 1 7 aの中心線は、該ガイド孔 1 7 aに嵌入した球部 1 6 a によって拘束される斜板 1 1 の傾角が変化して間、それぞれのピストン 9 の上死点位置がほとんど変化しないように設定されている。

リアハウジング 3 内には、吸入室 3 0 及び吐出室 3 1 が互いに隔絶された状態で区画され、弁板 4 にはシリンダボア 8 に対応して吸入ポート 3 2及び吐出ポート 3 3が開口形成されており、弁板 4 と各々のビストン 9 との間に画成される各圧縮室が対応の吸入ポート 3 2及び吐出ポ一卜 3 3 を介して吸入室 3 0 及び吐出室 3 1 に連通されている。各吸入ポート 3 2 にはピストン 9 の往復動作に応じて吸入ポート 3 2 を開閉する吸入弁（図示略）が、また吐出ポート 3 3 には各々のビストン 9 の往復動作に応じて吐出ポ一ト 3 3 をリテーナ 3 4 に開動量を規制されつつ開閉する吐出弁（図示略）が周知の構成で設けられている。また、リアハウジング 3 には、クランク室 5 の圧力を調整する図示しない制御弁が装備されている。

以上のように構成された容量可変型斜板式圧縮機は、駆動軸 6 が外部から導入される駆動力により回動されることにより、冷媒の圧縮作用が起動される。このとき、駆動軸 6 と共に斜板 1 1 がロータ 1 0 を介して回転されると、シユー 1 4 ， 1 4 を介して各ピストン 9 が対応のシリンダボア 8 内で往復動し、これにより吸入室 3 0 から圧縮室内に冷媒ガスが吸入され、冷媒ガスは圧縮された後、吐出室 3 1 へと吐出される。吐出室 3 1 へ吐出される冷媒ガスの吐出量は、制御弁によるクランク室 5 内の圧力調整により制御される。すなわち、図 2 の状態において、制御弁の圧力調整によりクランク室 5 の圧力が上昇すれば、ピストン 9 に作用する背圧が上がることにより、斜板 1 I の傾角が小さくなる。つまり、ヒンジ機構 Kを構成するガイドビン 1 6 の球部 1 6 a は、ガイド孔 1 Ί a内を反時計方向に回転するとともに、ガイド孔 1 7 aに沿って外方から駆動軸 6 の軸心側に近づく方向に摺動し、同時に、斜扳 1 1 の弧状の支持部 2 0 aが枢軸 Yを中心として斜扳支持手段の構成要素を成すスリーブ 1 8 との衝接を保ちながら回動し、かつ駆動軸 6 の軸心に沿つて圧縮機の後端側へ移動する。これにより、斜板 1 1 の傾角は減少されて図 3 の状態に変化し、ビストン 9 のストロークに応じて吐出量は小さくなる。

逆に、図 3 の状態において、制御弁の圧力調整でクランク室 5 の圧力が低下すれば、ピストン 9 に作用する背圧が下がることにより、斜板 1 1 の傾角が増加する。つまり、ガイドピン 1 6 の球部 1 6 a は、ガイド孔 1 7 a内を時計方向に回動するとともに、ガイド孔 1 7 aに沿って内方から駆動軸 6 の軸心に対し離れる方向に摺動し、同時に、斜板 1 1 は弧状の支持部 2 0 aがスリーブ 1 8 との衝接を保ちながら、回動し、かつ駆動軸 6 の軸心方向に移動する。これによって、斜板 1 1 の傾角が拡大されて図 2 の状態に変化し、ビストン 9 のストロークの増加に応じて吐出容量が大きくなる。

このように、斜板 1 1 の傾角は、冷凍回路の熱負荷を検出した制御弁の作動に基づいて制御され、該斜板 1 1 の傾角の変化に際しては、上述のごとく貫通孔 2 0 内の支持部 2 0 aがスリーブ 1 8 との衝接を保ちながら軸心方向に移動することになる力 <、コイルばね 1 2 のばね付勢力を受けて常に、斜板 1 1 と衝合されているスリーブ 1 8 は、斜板 1 1 に追従する形で同様に駆動軸 6上を同じ軸心方向に移動する。その結果、支持部 2 0 a の実質的な摺動距離は、衝合部 1 1 a によって衝合するスリーブ 1 8 と支持部 2 0 a との間に生じる極めて僅かな相対変位、つまり、図 2、図 3 に示す最大および最小傾角時における衝合部 1 1 _a と支持部 2 0 a との軸方向距離の差異（D— d ) に縮減される。この結果、互いに衝接する両者の摺動磨耗は、勿論、スリーブとの面接触を保った摺動々作への変換により駆動軸の磨耗も有効に防止されて、斜板の円滑な傾角変化動作が確実に保証される。

なお、本実施例の斜板支持手段においては、斜板 1 1 は、貫通孔 2 0 の後部に形成された座ぐり面 1 1 b力駆動軸 6 に係止されたサークリップ 1 3 (図 1 参照）と図 3 に明示するように当接することにより、最小傾角が規制される構成が取られている。

他方、斜板 1 1 の下部に斜板の前後周面に対して傾いた面として形成された前端面 1 1 c が、ロータ 1 0 の後端面 1 0 a と面接触状態に当接することにより図 2 に明示するように、斜板 1 1 の最大傾角が規制される。

この間、斜板 1 1 の傾角の変化の間に、スリーブ 1 8 に対する斜板 1 1 の総角度変化量は、上述のように、最小傾角、最大傾角でそれぞれ、 θ 、 , Θ の余裕が与えられている力特に、最小傾角側に設けられる余裕傾角 0 ^ ( 1 0 ° 〜 1 5 ° ) は、斜板 1 1 のクランク室 5 内への組み立て過程で、ガイド孔 1 7 aに対する球部 1 6 aの挿入を大いに容易化し、組み立て作業の簡単性を向上させる上に寄与することができる。

また、図 3 に示す斜板 1 1 の最小傾角状態におけるスリ一ブ 1 8 のフランジ 1 8 a と常に衝合する斜板 1 1 の衝合部 1 1 a と斜板内部に配設された支持部 2 0 a との軸方向に見た距離 Dを、図 2 に示す最大傾角状態における同距離 d とほぼ等しくなるよう衝合部 1 1 aの形状に設計的配慮を加え、例えば、同衝合部 1 1 aの斜板外周面に対する傾き角度を予め設計時に計算、選定すれば、（D — d ) は略零となり、故に上記支持部 2 0 a とスリーブ 1 8 との摺動を実質的に無視しうる程度に消去することができる。

なお、上述の実施例においては、スリーブ 1 8が斜板 1 1 の傾角の変化の全域にわたり追従して、駆動軸 6上を移動する構成について説明したが、例えば、斜板 1 1 を小傾角方向へ変化させる過程でスリーブ 1 8 の駆動軸 6 に沿う追従移動の限界を、同駆動軸 6上に装着されたサークリップ 1 3 によって規制し、斜板 1 1 自体の最小傾角位置は、シリンダブロック 1 との間に介在させた例えばシリンダブ口ック 1 からの突出部分等からなる適宜の支承部により別に規制する構成としても良い。

更に、斜板 1 1 の傾角の変化にスリーブ 1 8 を追従させる力を付与するために設けられたコイルばね 1 2 からなる付勢手段は、スリ —ブ 1 8 の前後何れの側に配置しても良く、更には、スリーブ 1 8 の外周部に前後一対のサークリップを取付け、これを斜板 1 1 の前後めん適宜に係合させて常に斜板 1 1 の傾角変化に呼応してスリーブ 1 8が駆動軸 6上を移動する構成にしても良く、これによつて可動要素であるコイルばね 1 2 を省略することもできる。

上述した実施例の記載から、図 1 〜図 4 に示した容量可変型斜板式圧縮機の斜扳支持手段では、圧縮反力に基づいて斜板を傾斜させようとするモーメントが、斜板の支持部と衝接するスリーブで受承されるものの、斜板の傾角の変化に伴った斜板自体が有する支持部の移動に追従してスリーブも駆動軸上を同じ駆動軸々心方向に移動して上記支持部の実質的な摺動距離はスリ一ブとの間に生じるきわめて僅かな相対変位に縮減されるので、衝接する両者の摺動磨耗、スリーブの面接触移動により生ずる駆動軸の磨耗も有効に防止されて、斜板の円滑な傾角変化動作が確実に達成される。

しかも、単一個のヒンジ機構を採用した圧縮機では、斜板の傾角変動の枢軸 Y及び駆動軸 6 の軸心と垂直な方向の軸周りに作用するモ一メントもかなり大きくなるにも関わらず、斜板とスリーブとの相対変位自体が小さいため、斜板の貫通孔の側縁とスリーブとの間に生じ易い磨耗も同様に防止されるのである。

次に、本発明の他の実施例による容量可変型斜板式圧縮機に就いて図 5 〜図 1 0 を参照して説明する。なお、図中、図 1 〜図 4 と同じ参照番号は同一または同様な要素を示すものであることを理解すべきである。

さて、特に図 5 を参照すると、この圧縮機の全体的構成と図 1 に示した前述の実施例による圧縮機のそれとは斜板支持手段を除いて実質的に相違はない。従って、圧縮機の斜板支持手段を除く内部構造に就いての詳細は既述の実施例の記載を参照すれば良く、説明が繰り返しとなるので、省略する。

さて、本実施例による圧縮機の斜板支持手段においては、斜板 1 1 の最小傾角を規制するために前述の実施例では用いられたサ一クリップ 1 3 (図 1 参照）が駆動軸 6 から省除されている。そして、斜板 1 1 の貫通孔 2 0 を構成する屈曲した長孔の構造が異なっている。すなわち、貫通孔 2 0 の一方の内径面がスリーブ 1 8 との衝合を介して斜板 1 1 の最小傾角を高精度に規制する構成が設けられている。しかもスリーブを抜き出すことにより、同貫通孔 2 0 の内径面と駆動軸との間に生じる拡大された遊隙部分がヒンジ機構の嵌合連結に必要な斜板の逆向きの傾き動作を許容するので、斜扳 1 1 のクランク室 5 内部における組み立てを円滑化させることができるのである。

図 5 と共に図 8 を参照すると、斜板 1 1 の貫通孔 2 0 は、駆動軸 6 の軸心を挟んでヒンジ機構 Kと対向する側におけるスリーブ 1 8 の外側の斜板内部領域に設定された枢軸 Yを中心に、全制御範囲にわたって斜板 1 1 の傾角の変化を許容するように屈曲した長孔形状に形成されている。そして、図 8 に明示するように、スリーブ 1 8 と局部的に衝接して斜板 1 1 の径方向位置、詳しくは駆動軸 6 の軸心と斜板 1 1 の上死点位置とを含む平面内における径方向位置を規制する支持部 2 0 aが該枢軸 Yを中心にした略円弧状に形成されている。そして、屈曲長孔の一方の内径面 2 O bは、スリーブ 1 8 の外周面との衝合を介して斜板 1 1 の最小傾角を設定する設定面として形成され、他方の内径面 2 0 c には斜板 1 1 の前端下部に設けられた係合面 1 1 cがロータ 1 0 の後端面 1 0 a と面接触状態に当接して斜板 1 1 の最大傾角が設定された際に、スリーブ 1 8 との干渉を回避する逃げ角 0が付与された構造を有している。なお、貫通孔 2 0 の両側方には平坦な規制面 2 0 dが形成されていることは前述した図 1 〜図 4の実施例の場合と同じである。本実施例においては前述の実施例で設けられていた斜板 1 1 の後端側の座ぐり孔 1 l b は形成されていない。

さて、スリーブ 1 8 は、前端部にフランジ 1 8 aを備えており、該フランジ 1 8 aが斜扳 1 1 の前面に形成された屈折状の衝合部 1 1 a と常に衝合することにより、スリーブ 1 8が斜板 1 1 の傾角変位の動作に追従して駆動軸 6上を変位動作するように、上記ロータ 1 0 とスリーブ 1 8 との間にはコイルばね 1 2 が介揷され、同ばね 1 2がスリーブ 1 8 を後方に向けて弾力付勢している。

他方、斜板 1 1 の前面側には、ヒンジ機構 Kの片側要素を構成するブラケット 1 5が突設されており、同ブラケッ卜 1 5 には、ガイドピン 1 6 の基端が固着され、先端には球部 1 6 aが形成されている。

また、ロータ 1 0 の上部後面側には、ヒンジ機構 1 Kの他の片側要素を構成する支持アーム 1 7が上記ガイドビン 1 6 と対向するよう駆動軸 6 の軸心方向に沿つて突出されている。該支持ァ一ム 1 7 の先端部には、駆動軸 6 の軸心と斜板 1 1 の上死点とで決定される面と平行に、かつ軸心に近づくほど後方に向け傾斜したガイド孔 1 7 aが貫通、形成されており、このように傾斜したガイド孔 1 7 a の中心線は、該ガイド孔 1 7 aに嵌入した球部 1 6 aによつて拘束される斜板 1 1 の傾角が変化している間、それぞれのピストン 9 の上死点位置がほとんど変化しないように設定されている。

上述の構成を有した容量可変型斜板式圧縮機は、駆動軸 6が外部から導入される駆動力により回動されることにより、冷媒の圧縮作用が起動される。このとき、駆動軸 6 と共に斜板 1 1 がロータ 1 0 を介して回転されると、シユー 1 4 ， 1 4 を介して各ピストン 9が対応のシリンダボァ 8 内で往復動し、これにより吸入室 3 0 から圧縮室内に冷媒ガスが吸入され、冷媒ガスは圧縮された後、吐出室 3 1 へと吐出される。吐出室 3 1 へ吐出される冷媒ガスの吐出量は、制御弁によるクランク室 5 内の圧力調整により制御される。

すなわち、図 6の状態において、制御弁の圧力調整によりクランク室 5 の圧力が上昇すれば、ピストン 9 に作用する背圧が上がることにより、斜板 1 1 の傾角が小さくなる。つまり、ヒンジ機構 Kを構成するガイドビン 1 6 の球部 1 6 aは、ガイド孔 1 7 a内を反時計方向に回転するとともに、ガイド孔 1 7 aに沿って外方から軸心側に近づく方向に摺動し、同時に、斜板 1 1 の弧状の支持部 2 0 a が枢軸 Yを中心として斜板支持手段の構成要素を成すスリーブ 1 8 との衝接を保ちながら回動し、かつ駆動軸軸心に沿つて後方へ移動する。これにより、斜板 1 1 の傾角は減少されて図 7 の状態に変化し、ビストン 9 のストロークに応じて吐出量は小さくなる。

逆に、図 7 の状態において、制御弁の圧力調整でクランク室 5 の圧力が低下すれば、ビス卜ン 9 に作用する背圧が下がることから、斜板 1 1 の傾角が増加する。つまり、ガイドビン 1 6 の球部 1 6 a は、ガイド孔 I 7 a内を時計方向に回動するとともに、ガイド孔 1 7 a に沿って内方から軸心に対し離れる方向に摺動し、同時に、斜板 1 1 は弧状の支持部 2 0 aがスリーブ 1 8 との衝接を保ちながら、回動し、かつ駆動軸の軸心方向に移動する。これによつて、斜板 1 1 の傾角が拡大されて図 6 の状態に変化し、ビス卜ン 9 のストロークの増加に応じて吐出容量が大きくなる。

このように、斜板 1 1 の傾角は、冷凍回路の熱負荷を検出した制御弁の作動に基づいて制御され、該斜板 1 1 の傾角の変化に際しては、上述のごとく貫通孔 2 0 内の支持部 2 0 aがスリーブ 1 8 との衝接を保ちながら軸心方向に移動することになるが、コィルばね 1 2 のばね付勢力を受けて常に、斜板 1 1 と衝合されているスリーブ 1 8 は、斜板 1 1 に追従する形で同様に駆動軸 6上を同じ軸心方向に移動する。その結果、支持部 2 0 aの実質的な摺動距離は、衝合部 1 1 aによつて衝合するスリーブ 1 8 と支持部 2 0 a との間に生じる極めて僅かな相対変位、つまり、前述の実施例と同様に、図 6 および図 7 に示す最大および最小傾角時における衝合部 1 1 a と支持部 2 0 a との間の軸方向距離の差異（ D— d ) に縮減される。この結果、互いに衝接する両者の摺動磨耗は、勿論、スリーブとの面接触を保った摺動々作への変換により駆動軸の磨耗も有効に防止され、従って、斜板の円滑な傾角変化動作が確実に保証される。

また、図 7 に示す斜板 1 1 の最小傾角状態における衝合部 1 1 a と支持部 2 0 a との軸方向距離 Dを、図 6 に示す斜板 1 1 の最大傾角状態における同距離 d とほぼ等しくなるように衝合部 1 1 aの形形状の設計時に配慮を加えるか又は図 1 0 に示す枢軸 Yを中心にした弧の長さ r 0を、上記摺動距離（ D — d ) と等しくなるよう選択すれば、支持部 2 0 a とスリーブ 1 8 との摺動を実質的に無視し得る程度に消去することができる。

さて、上述したように、圧縮機の最小吐出容量を決定する斜板 1 1 の最小傾角位置が、屈曲した長孔の形状を有した貫通孔 2 0 における内径面 2 O b とスリーブ 1 8 の外周面との衝合によって定まることは、最小傾角を高精度に保つ意味から極めて重要である。すなわち、最小傾角の精度に関与するファクターが、斜板 1 1 の有効平面、つまり、シュ一 1 4， 1 4 を介して各ピストン 9 と係合する斜板 1 1 の外周平面部分と上記内径面 2 O b とが成す角度の精度と、駆動軸 6 に嵌合したスリーブ 1 8 の該駆動軸外周面とスリ一ブ内周面との間の遊隙量の大きさのニフアイナルのみに限られて、従来の圧縮機にようにロータ 1 0 とヒンジ機構 K、駆動軸 6上の止め輪等の多数の要素の加工、組付け公差が総合して最小傾角精度に影響するという複雑性がなくなり、圧縮機の加工、組み立てを簡便化し得る力、らである。

更に、本実施例では、斜板 1 1 の貫通孔 2 0 と駆動軸 6 との間に介在して相互の磨耗防止に機能するスリーブ 1 8力ヒンジ機構 K を形成するロータ 1 0 の支持アーム 1 7 、斜板 1 1 のブラケッ卜 1

5 、ガイドピン 1 6 の嵌合による結合に重要かつ有効な役割を果している点に注目を要する。

ここで、図 9 を参照すると、ヒンジ機構 Kの支持アーム 1 7 に形成されたガイド孔 1 Ί a にガイドビン 1 6 の球部 1 6 aを嵌め込む際には、駆動軸 6上で斜板 1 1 を零度を越えて圧縮機の前方側へ通常とは逆向きに傾動させ、ガイドピン 1 6 を更に駆動軸 6 の外周面に近づけるように傾ける必要があることが理解できる。図 9 は、ガィドビン 1 6 をガイド孔 1 7 aに嵌め込む直前の状態を示すものであり、このとき、スリーブ 1 8 は斜扳 1 1 の貫通孔 2 0 力、らロータ

1 0 の方へ抜き出されて適宜に保持されており、抜き出し後の貫通孔 2 0 と駆動軸 6 との間にはスリーブ 1 8 の容積に匹敵した大きく拡大された遊隙が形成され、この大きな遊隙、特に内径面 2 0 bの部分の遊隙が、ガイドピン 1 6 の嵌め込みに必要な斜扳 1 1 の上記逆向き傾動を許容して容易な嵌め込みを可能にした構成を得ているのである。

斜扳 1 1 の傾角の変化にスリーブ 1 8 を追従させるためのばね付勢力を付与するコイルばね 1 2 は、スリーブ 1 8 の前後何れの側に配置しても実施可能である力図 5 に示すように、コイルばね 1 2 をロータ 1 0 との間に介装した形態では、ガイドビン 1 6 の嵌め込みによるヒンジ機構 Kの結合後、それまで保持されていたスリ一ブ 1 8 を斜板 1 1 の貫通孔 2 0 に近付けることにより、コイルばね 1 2 の付勢力が作用してスリーブ 1 8 は極めて円滑に貫通孔 2 0 内に受承されるのである。

なお、本実施例では、ヒンジ機構 Kの嵌合部が、ガイド孔 1 7 a とガイドビン 1 6 の球部 1 6 a との直接嵌合から成る構成について記載したが、例えば、両者間にブッシュ部材ゃシユー部材等を介在させた結合構成も採用でき、要するに、スリーブ 1 8 を含む斜板支持手段によって支持された斜板 1 1 の傾角の変化に基づいたガイドピンの運動を円滑かつ良好な精度の下に案内できる構成であれば差し支えない。

また、斜板 1 1 の係合面 1 1 cがロータ 1 0 の後端面 1 0 a と面接触により当接して決定する斜板 1 1 の最大傾角を規制する構成も必ずしもこれに限定されるものではなく、斜板 1 1 の貫通孔 2 0 における内径面 2 0 c に付与される逃げ角 0を無くして最小傾角の設定と同様に、該内径面 2 0 cを積極的にスリーブ 1 8 と衝合させるようにして斜板 1 1 の最大傾斜角度を設定するようにしても良い。以上の記載から明らかなように、本実施例の容量可変型斜板式圧縮機の斜板支持手段によれば、前述した実施例と同様に、斜板の円滑な傾角変更動作が確実に達成され、かつ斜板、スリーブ、駆動軸等の諸要素の磨耗も効果的に防止することができると同時に更に、次のような付加的な利点も得ることができる。

すなわち、斜板の最小傾角が貫通孔を構成する屈曲した長孔の内径面とスリーブとの衝合によって規制されるので、最小傾角の精度に関与する因子が極端に少なく、設定された最小傾角、ひいては圧縮機の最小吐出容量を高い精度で確保することができる。

また、斜板の貫通孔からスリーブを抜き出すことにより、貫通孔と駆動軸との間に生じる大きな隙間を確保できることは、斜板をクランク室内に組み込む過程でヒンジ機構の嵌合結合に必要な斜板の逆向きの傾動を許容するから、貫通孔による斜板の最小傾角の設定と、圧縮機の組み立て工程において求められる斜板の逆向きの傾動とを巧みに両立させることが可能となる。

以上本発明を二つの実施例に基づいて記載したが、当業者であれば、請求の範囲に記載した本発明の技術範囲内で更に種々の改変が可能であることを理解すべきである。

Claims

請求の範囲

1. 複数のシリンダボアを並設して備え、圧縮機の外郭を構成するシリンダブロックと、

内部にクランク室を形成して前記シリンダブ口ックの前端を閉塞するフロントハウジングと、

前記シリンダブロックと前記フロントハウジングとに支承されとともに軸心を有し、該軸心の周りに回転自在な駆動軸と、

吸入室および吐出室を有してシリンダブ口ックの後端を閉塞するリャハウジングと、

前記クランク室内の駆動軸に固着されたロータと、

前記斜板と連係して前記ボア内を直動するピストンと、

を備えた容量可変型斜板式圧縮機において、

前記斜板は、 1 つの貫通孔を有し、

前記貫通孔と前記駆動軸との間には、該斜板の傾角の変化に追従して該駆動軸上を軸心に沿つた方向に移動可能に介装されたスリーブ部材が設けられ、

前記斜板は、前記貫通孔を規定する内周面部分における前記駆動軸の軸心を挟んで前記ヒンジ機構と対向した側に前記スリ一ブ部材と局部的に衝接する支持部を具備し、該支持部によって支持された該斜板が全制御範囲にわたつて傾角の変化が許容されるように構成されていることを特徴とする容量可変型斜扳式圧縮機。

2. 前記斜板の前記貫通孔は、前記支持部に対して軸方向の両側に該斜板の傾角の変化動作を許容する、 2 つの異なる内径面によつて定義される互いに連続した 2 つの孔部分を有している請求の範囲 1 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

3. 前記斜板は、前記貫通孔を形成する前記 2つの孔部分における一方の孔部分に近接して座ぐり部分を有し、該座ぐり部分が前記駆動軸上に取り付けたストップ部材と係合して前記斜板の最小傾角位置を設定する請求の範囲 2 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

4. 前記斜板の貫通孔が具備する 2 つの連続した孔部分は、互いに屈曲していることを特徴とする請求の範囲 2 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

5. 前記スリーブ部材は、前記斜板の傾角の変化の全域にわたり追従して、前記駆動軸上を前記軸心に沿って移動することを特徴とする請求の範囲 1 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

6. 前記スリーブ部材は、ばねの付勢力によって前記斜板と衝合せしめられていることを特徴とする請求の範囲 1 〜 5 の何れか 1 項に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

7. 前記斜扳は、前記スリーブ部材に形成されたフランジと衝合せしめられる衝合部を前記貫通孔の一端に近接して有し、該衝合部は、該斜板の傾角の変化に関わらず前記支持部との間の軸方向距離がほぼ不変な形状に設計されていることを特徴とする請求の範囲 1 〜 6 の何れか 1 項に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

8. 前記貫通孔の前記 2 つの孔部分を定義する前記 2 つの異なる内径面の一方の内径面は、前記スリーブと衝合することにより、前記斜板の最小傾角を設定することを特徴とする請求の範囲 2 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

9. 前記斜板が貫通孔の前記 2 つの孔部分を定義する前記 2 つの異なる内径面は、前記スリーブ部材を該貫通孔から抜き出すことによって前記駆動軸との間に大きな遊隙を形成、確立し、以て前記口一夕と前記斜板との間に設けられた前記ヒンジ機構の組立を許容するように構成されている請求の範囲 8 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。

1 0. 前記スリーブ部材は、前記ロータとの間に介装されたばねの付勢力によって前記斜板と衝合せしめられていることを特徴とする請求の範囲 1 に記載の容量可変型斜板式圧縮機。