WO2007116936A1

WO2007116936A1 - 可変容量圧縮機

Info

Publication number: WO2007116936A1
Application number: PCT/JP2007/057657
Authority: WO
Inventors: Makoto Kawamura; Masakazu Aoki
Original assignee: Calsonic Kansei Corporation
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2007-10-18
Also published as: KR20080106964A; CN101421515B; EP2014918A1; US8152483B2; JP2007278199A; JP4976731B2; CN101421515A; US20090178552A1

Abstract

　可変容量圧縮機は、回転軸１０に固定されて一体に回転する回転部材としてのロータ２１と、回転軸１０に摺動自在で且つ傾斜自在に装着された傾動部材としての斜板２４と、斜板２４の上死点に対応する位置でロータ２１と斜板２４とを連結してロータ２１の回転を斜板２４に伝達するとともに斜板２４の傾動をガイドする連結機構４０と、ロータ２１と斜板２４との間において連結機構４０よりも回転方向Ｒ前側に設けられ、斜板２４の回転軸１０に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド部６０と、を備える。

Description

明細書

可変容量圧縮機

技術分野

[0001] 本発明は、可変容量圧縮機に関する。

背景技術

[0002] 可変容量圧縮機は、回転軸と、回転軸に固定されて回転軸と一体的に回転する口ータと、回転軸に摺動自在に取り付けられた斜板と、ロータと斜板との間に設けられ且つロータ力斜板へ回転トルクを伝達しながら斜板の傾斜角の変化をガイドする連結機構と、を備える。この可変容量圧縮機は、斜板の傾斜角を変化させることでピストンストロークを変化させて吐出容量を変化させることができる。

[0003] 特開 2004— 068756号に開示される可変容量圧縮機の連結機構は、ロータから斜板に向けて突設された突起と、斜板からロータに向けて突設され且つ前記ロータの突起と回転方向に重なり合う突起と、ロータの突起の基端に設けられガイド面と、を備えて構成されている。ガイド面は、斜板の突起の先端部を摺動ガイドすることで斜板の傾斜角の変更をガイドするとともに斜板に作用する軸方向荷重を受圧する。口ータの突起は、斜板の突起を挿入して狭持するスリットを有する二股状に形成されている。これにより、ロータの突起と斜板の突起とが回転方向に互いに重なり合い、ロータの回転が斜板に伝達されるようになって!/、る。

[0004] 特開 2003— 172417号に開示される可変容量圧縮機の連結機構は、ロータから斜板に向けて突設されたアームと、斜板からロータに向けて突設されたアームと、両アームと回転方向に重なりあう中間リンクと、ロータのアームと中間リンクとを連結するヒンジピンと、斜板のアームと中間リンクとを連結するヒンジピンと、を備えて構成されている。この連結機構では、中間リンクと、ロータおよび斜板と、が狭持構造によって回転方向に重なり合う構造となっている。これによりロータの回転トルクが斜板に伝達されるようになっており、また、斜板に作用するピストン力の軸方向荷重は両ヒンジピンで受け止められるようになつている。

[0005] 特開平 10— 176658号に開示される圧縮機の連結機構は、特開 2003- 172417 号の連結機構と同様の構造である。

発明の開示

[0006] 図 16〜18は、特開 2004— 068756号に類似する可変容量圧縮機の連結機構を示すものである。この可変容量圧縮機の連結機構は、ロータ 103から斜板 101に向けて突設されたアーム 104と、斜板 101からロータ 103に向けて突設されたアーム 10 2と、ロータのアーム 104の基端に設けられたガイド面 105と、を備えて構成されている。ガイド面 105は、斜板のアーム 102の先端部を摺動ガイドすることで斜板の傾斜角の変更をガイドするとともに斜板 101に作用するピストン力の圧縮反力（軸方向荷重） Fpを受圧する。ロータのアーム 104は、図 13に示すように、斜板のアーム 102 を挿入して狭持するスリット 106を有した二股状に形成されている。これにより、ロータのアーム 104と斜板のアーム 102とが回転方向 Rに互いに重なり合い、ロータ 103の回転が斜板 101に伝達されるようになって、る。

[0007] ここで、複数のピストン力も斜板 101に加わるの圧縮反力 Fpは、斜板 101の上死点 TDCと下死点 BDCとを通る線 Cに対して左右対称には加わらず（図 13、 14参照）、上死点よりも若干回転方向 R前方に最大圧縮反力 Fpが加わる。そのため、斜板 101 には、その上死点 TDCよりも回転方向 R前側に最大圧縮反力 Fpが加わり、これにより斜板 101には捻れモーメントが加わることになる。なお、上死点 TDCよりも若干回転方向 R前方に最大圧縮反力 Fpが加わる理由は、各ピストンに加わる圧縮反力力各ピストンの上死点（つまり圧縮行程にお、て圧縮行程終点）の直前で最大となって被圧縮冷媒が吐出されることによる。

[0008] この従来技術では、図 16〜図 18に示すように、斜板 101のアーム 102をロータ 10 3のアーム 104に狭持して、るため、圧縮反力 Fpによりねじれモーメントが加わると、図 14のように上死点 TDCと下死点 BDCとを通る線 Cに対して斜板 101が傾いてしまい、斜板 101のアーム 102の 2つの角部 K、 Κがそれぞれロータ 103のアーム 104の内側面に食い込んでしまう。つまり、スリット 106内でこじれが生じてしまう。このようなこじれが生じると、斜板 101の傾斜角を変更する際に過大な摺動抵抗となって、斜板 101の傾斜角の変更がスムーズにいかない。また、大きな摺動抵抗により、寿命が短くなる虞がある。 [0009] 本発明は、狭持構造により回転伝達をするとともに斜板の傾斜角の変更をガイドする連結機構で、こじれが起きにくい可変容量圧縮機の提供する。

[0010] 本発明の 1つのアスペクトは、可変容量圧縮機であって、回転軸に固定されて一体に回転する回転部材と、前記回転軸に傾斜自在に取り付けられた傾動部材と、前記傾動部材の上死点に対応する位置で前記回転部材と前記傾動部材とを連結して、回転方向に向けた狭持構造によって前記回転部材の回転を前記傾動部材に伝達するとともに前記傾動部材の傾動をガイドする連結機構と、前記回転部材と前記傾動部材との間において前記連結機構よりも回転方向前側に設けられ、前記傾動部材の前記回転軸に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド部と、を備える。

[0011] 本発明の 1つのアスペクトによれば、連結機構よりも回転方向前側に設けられた傾動ガイド部で、傾動部材に作用する軸方向荷重を受けとめることができる。つまり、連結機構が位置する上死点対応位置よりも回転方向前側に偏って圧縮反力が加わつても、傾動ガイド部で、この偏った圧縮反力を受けとめることができる。そのため、連結機構にねじれモーメントが小さくなり、連結機構に生じるこじれが抑制される。これにより、傾動部材の傾斜角の変更がスムーズになり、制御性が良好となる。また、連結機構の寿命も延びる。

[0012] 前記傾動ガイド部は、前記連結機構よりも、前記回転軸を挟んで前記連結機構と反対位置となる前記傾動部材の下死点側に、設けられていることが好ましい。この構造によれば、上死点側に偏りやすい重心を下死点側に移動させることができ、これにより、ロータおよび斜板のバランスがよくなる。

[0013] 前記傾動ガイド部は、前記回転方向において前記上死点と前記下死点との略中間点にあることが好ましい。この構造によれば、重量バランスがさらに向上する。

[0014] 前記傾動ガイド部は、前記回転部材および前記傾動部材のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部であることが好ましい。この構造によれば、傾動ガイド部の構造が簡素となる。

[0015] 前記回転部材と前記傾動部材との間に設けられ、前記回転部材の回転を前記傾動部材に伝達する回転伝達補助部を、さらに備えることが好ましい。この構造によれば、連結機構で伝達する回転トルクが小さくなる。これにより傾動部材の傾斜角の変更がスムーズになり、制御性が良好となる。また、連結機構の寿命も延びる。

[0016] 前記回転部材と前記傾動部材との間において前記連結機構よりも回転方向後側に設けられ、前記傾動部材の前記回転軸に対する傾斜角の変更をガイドする回転伝達補助部を、さらに備えることが好ましい。この構造によれば、回転伝達補助部は、回転部材と傾動部材との間において連結機構よりも回転方向後側に設けられ、傾動部材の傾斜角の変更をガイドするように構成されている。そのため、回転伝達補助部は、回転部材の回転を傾動部材に伝達する付随機能も有することとなる。そのため、連結機構で伝達する回転トルクが小さくなる。また、傾動ガイド部が連結機構よりも回転方向前側に設けられる一方で回転伝達補助部が連結機構よりも回転方向後側に設けられているため、回転部材および傾動部材の重量バランスがさらに良好となる。また、回転軸を中央にして、傾動ガイド部と連結機構と回転伝達補助部によって 3角形が作られることとなる。つまり、傾動ガイド部と連結機構と回転伝達補助部の 3点支持により、回転部材に対して傾動部材を支持することができ、傾動部材の支持状態が安定する。

[0017] 前記回転伝達補助部は、前記回転方向において前記上死点と前記下死点との略中間点にあることが好ましい。この構造によれば、さらに回転部材および傾動部材の重量バランスが良好となる。

[0018] 前記傾動ガイド部と前記回転伝達補助部とは前記回転軸を挟んで正反対に位置することが好ましい。この構造によれば、さらに回転部材および傾動部材の重量バランスが良好となる。

[0019] 前記傾動ガイド部と前記回転伝達補助部とは前記回転軸を挟んで鏡面対称に設けられていることが好ましい。この構造によれば、さらに回転部材および傾動部材の重量バランスが良好となる。し力も対称形状であるため、製造が容易となる。

[0020] 前記回転伝達補助部は、前記回転部材および前記傾動部材のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部であることが好ましい。この構造によれば、回転伝達補助部の構造が簡素となる。

[0021] 前記連結機構は、前記回転部材力前記傾動部材に向けて突設されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設されたアームと、前記両アームと回転方向に重なりあう中間リンクと、前記回転部材のアームと前記中間リンクとを連結する第 1のヒンジピンと、前記傾動部材のアームと前記中間リンクとを連結する第 2のヒンジピンと、を備え、前記中間リンクと、前記回転部材およびまたは前記傾動部材と、は回転方向に沿う狭持構造によって前記回転方向に重なりあって、ても良、。この構造によれば、狭持構造を備える連結機構を簡素に構成できる。

[0022] 前記連結機構は、前記回転部材力前記傾動部材に向けて突設され且つスリットを隔てて二股状に形成されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設され且つスリットを隔てて二股状に形成されたアームと、前記両アームのスリット内に挿入されて前記両アームと回転方向に重なりあう中間リンクと、前記回転部材のァームと前記中間リンクとを連結する第 1のヒンジピンと、前記傾動部材のアームと前記中間リンクとを連結する第 2のヒンジピンと、を備えて構成されていても良い。この構造によれば、狭持構造を備える連結機構を簡素に構成できる。

[0023] 前記連結機構は、前記回転部材力前記傾動部材に向けて突設されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設され且つ前記アームと回転方向に向けて重なりあうアームと、前記両アームの一方に設けられた円弧状の長孔と、前記両アームの他方に固定され且つ前記長孔に挿入されたピンと、を備え、前記回転部材のアームが前記傾動部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であるか前記傾動部材のアームが前記回転部材のアームを摺動自在に狭持するスリツトを備えた二股状であっても良い。この構造によれば、狭持構造を備える連結機構を簡素に構成できる。

[0024] 前記連結機構は、前記回転部材力前記傾動部材に向けて突設されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設されたアームと、を有し、前記回転部材のアームが前記傾動部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であるか前記傾動部材のアームが前記回転部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であることで、前記回転部材のアームと前記傾動部材のアームとが回転方向に重なり合うものであり、且つ、前記前記回転部材のアームまたは前記傾動部材のアームの基端部に、前記傾動部材のアームまたは前記回転部材のアームの先端部と当接して、前記傾動部材に作用する軸方向荷重を受けとめるとともに前記傾動部材の前記回転軸に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド面を備えて構成されていても良い。この構造によれば、狭持構造を備える連結機構を簡素に構成できる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は本発明の一実施形態にカゝかる可変容量圧縮機の一部破断部を有する全体部。

[図 2]図 2は同可変容量圧縮機の回転軸とロータと斜板を組み立てたアッセンプリの概略断面図。

[図 3]図 3は同アッセンプリの側面図であって、斜板が最大傾斜角の状態を示す図。

[図 4]図 4は同アッセンプリの側面図であって、斜板が中間傾斜角の状態を示す図。

[図 5]図 5は同アッセンプリの側面図であって、斜板が最小傾斜角の状態を示す図。

[図 6]図 6は同アッセンプリの斜視図。

[図 7]図 7は図 6中の VII方向からの側面図。

[図 8]図 8は図 6中の VIII方向からの側面図。

[図 9]図 9は図 6中の IX方向からの側面図。

[図 10]図 10は図 6中の X方向からの側面図。

[図 11]図 11は同可変容量圧縮機のロータの斜視図。

[図 12]図 12は同可変容量圧縮機のロータの側面図。

[図 13]図 13は同可変容量圧縮機の斜板の斜視図。

[図 14]図 14は同可変容量圧縮機の斜板の側面図。

[図 15]図 15は回転軸の軸心に対するアッセンプリの重心位置のズレ量を示すグラフであって、本実施形態と、傾動ガイド部および回転伝達補助部を備えない比較例と、を比較するグラフ。

[図 16]図 16は一従来例の可変容量圧縮機の回転軸とロータと斜板を組み立てたァッセンプリの側面図。

[図 17]図 17は図 16中の XVII方向力もみた側面図。

[図 18]図 18の図 17において大きな圧縮反力が加わった際の状態を示す側面図。発明を実施するための最良の形態 [0026] 以下、本発明の実施形態に力かる可変容量圧縮機を図面を参照しつつ説明する。

[0027] まず、図 1〜5を参照しつつ本実施形態の可変容量圧縮機の概略を説明する。図 1 は可変容量圧縮機の一部破断部を含む全体図、図 2は同可変容量圧縮機の回転軸とロータと斜板を組み立てたアッセンプリの概略断面図、図 3は同アッセンプリの斜板の最大傾斜状態を示す側面図、図 4は同アッセンプリの斜板の中間傾斜状態を示す側面図、図 5は同アッセンプリの斜板の最小傾斜状態を示す側面図である。

[0028] 図 1に示すように、可変容量圧縮機 1は、円周方向に複数の等間隔に配置されたシリンダボア 3を有するシリンダブロック 2と、該シリンダブロック 2の前端面に接合され該シリンダブロック 2との間にクランク室 5を形成するフロントハウジング 4と、シリンダブ口ック 2の後端面にバルブプレート 9を介して接合され吸入室 7および吐出室 8を形成するリアハウジング 6と、を備えている。これらシリンダブロック 2とフロントハウジング 4とリアハウジング 6とは、複数のスルーボルトによって締結固定される。

[0029] バルブプレート 9は、シリンダボア 3と吸入室 7とを連通する吸入孔 11と、シリンダボァ 3と吐出室 8とを連通する吐出孔 12と、を備えている。

[0030] バルブプレート 9のシリンダブロック 2側には、吸入孔 11を開閉する図示せぬ弁機構が設けられ、一方、ノレブプレート 9のリアハウジング 6側には、吐出孔 12を開閉する図示せぬ弁機構が設けられている。

[0031] シリンダブロック 2およびフロントハウジング 4の中心の支持孔 19、 20には軸受 17、 18を介して回転軸 10が軸支され、この回転軸 10がクランク室 5内で回転自在となつている。

[0032] クランク室 5内には、前記回転軸 10に固設された「回転部材」としてのロータ 21と、回転軸 10に摺動自在に装着された「傾動部材」としての斜板 24と、が設けられて、る。斜板 24は、その中央の貫通孔に回転軸 10が貫通した状態で回転軸 10に装着されることで、回転軸 10の軸心に沿って摺動自在であるとともに軸心に対して傾動自在となっている。なお、この実施形態の斜板 24は、図 2に示すように、筒状のハブ 25 と、この筒状のハブ 25に固着された円板状の斜板本体 26と、を備えて構成されている。

[0033] 各シリンダボア 3にはピストン 29が摺動自在に収容されており、このピストン 29は半球状の一対のピストンシユー 30、 30を介して斜板 24の外周部に連結されている。

[0034] 回転部材としてのロータ 21と、傾動部材としての斜板 24と、の間には連結機構 40 が介在しており、この連結機構 40によりロータ 21の回転トルクを斜板 24に伝達できるようになっている。

[0035] 回転軸 10が回転するとこの回転軸 10と一体にロータ 21が回転し、このロータ 21の回転が連結機構 40を介して斜板 24に伝達される。斜板 24の回転は、一対のピストンシユー 30、 30によってピストン 29の往復動に変換され、ピストン 29がシリンダボア 3 内を往復動する。このピストン 29の往復動により、吸入室 7内の冷媒カバルブプレート 9の吸入孔 11を通じてシリンダボア 3内に吸入されたのち圧縮され、バルブプレート 9の吐出孔 12を通じて吐出室 8へと吐出される。

[0036] 前記連結機構 40は、上述のごとくロータ 21の回転を斜板 24に伝達しつつも、図 3 〜5に示すように斜板 24の傾斜角の変更をガイドする。連結機構 40によって変更ガイドされる斜板 24の傾斜角は、スリーブ 22がリターンスプリング 51に抗してシリンダブロック 2から離れる方向に移動すると斜板 24の傾斜角が大きくなり（図 3参照）、逆に、スリーブ 22がシリンダブロック 2側に近接移動すると斜板 24の傾斜角が小さくなる（図 5参照)。例えば、図 3に示すように斜板 24の傾斜角が最大の状態で回転軸 10を回転させると、ピストン 29は最大ストロークでピストン運動して圧縮機 1の吐出量が最大となる。逆に図 5に示すように斜板 24の傾斜角が最小の状態で回転軸 10を回転させると、ピストン 29は最小ストロークでピストン運動して圧縮機 1の吐出量が最小となる。このように斜板 24の傾斜角を変動させることで、ピストン 29のピストンストロークを変更し、圧縮機 1の冷媒吐出量を変更する。なお、この実施形態では、回転軸 10の直交面に対する斜板 24の傾斜角が 45° 程度でピストンが最大ストロークとなり、 0° 程度で最小ストロークとなる。また、この実施形態では、斜板 24には、スリーブ 22を介して、回転軸 10に沿う軸方向の双方力もリターンスプリング 51、 52の付勢力が付与されており、回転停止時にはこれら付勢力が釣り合う位置で斜板 24の傾斜角が安定する。この例では、回転停止時には最大傾斜角（図 3)と最小傾斜角（図 5)との中間位置を初期位置として斜板 24が安定する。

[0037] 吐出容量の制御この可変容量圧縮機 1では、吐出容量を制御するために、ピストン 29の後面側のクランク室圧 Pcとピストン 29の前面側の吸入室圧 Psの差圧 (圧力バランス）を調整して斜板 24の傾角を変化させる圧力制御機構が設けられている。圧力制御機構は、クランク室 5と吸入室 7とを連通する抽気通路（図示せぬ）と、クランク室 5と吐出室 8とを連通する給気通路（図示せぬ)と、この給気通路の途中に設けられ給気通路を開閉制御する制御弁 33と、を備える。

[0038] 制御弁 33で給気通路を開くと給気通路を通じて吐出室 8の冷媒がクランク室 5に流れこんでクランク室圧 Pcが上昇し、これによりクランク室圧 Pcと吸入室圧 Psとの圧力バランスにより斜板 24の回転軸 10の直交面に対する傾斜角が小さくなる。結果、ビストンストロークが小さくなり、吐出量が減少する。逆に、制御弁 33で給気通路を閉じると抽気通路を通じてクランク室 5の冷媒が吸入室 7に除々に抜けて、くことでクランク室圧 Pcが低下し、これによりクランク室圧 Pcと吸入室圧 Psとの圧力バランスにより斜板 24の傾斜角が大きくなる。結果、ピストンストロークが大きくなり、吐出量が増加する。

[0039] 連結構造

本実施形態では、ロータ 21と斜板 24とは、上述の連結機構 40の他に傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70によって連結されており、次に図 6〜図 14を参照しつつロータ 21と斜板 24の連結構造について説明する。

[0040] 図 6は可変容量圧縮機 1の回転軸 10とロータ 21と斜板 24を組み立てたアッセンブリの斜視図、図 7は図 6中の VII方向からの側面図、図 8は図 6中の VIII方向からの側面図、図 9は図 6中の IX方向からの側面図、図 10は図 6中の X方向からの側面図、図 11はロータの斜視図、図 12はロータの側面図、図 13は斜板の斜視図、図 14は斜板の側面図である。

[0041] 連結機構

まず、図 6を参照しつつ連結機構 40について説明する。

[0042] 連結機構 40は、ロータ 21から斜板 24に向けて突設されたアーム 41と、斜板 24からロータ 21に向けて突設されたアーム 43と、を備えている。ロータのアーム 41は軸方向（回転方向 Rと直交する方向）に延びるスリット 41sを有して二股状に形成されており、また、斜板のアーム 43が同じく軸方向（回転方向 Rと直交する方向）に延びるスリット 43sを有して二股状に形成されている。これらスリット 41s、 43sに中間リンク 45が摺動自在に嵌合され両アーム 21、 24に中間リンク 45狭持されている。このような回転方向 Rに沿う狭持構造により、ロータ 21の回転が斜板 24に伝達されるようになっている。

[0043] また、中間リンク 45の一端部とロータのアーム 41とが第 1のヒンジピン 46で連結されている。また、中間リンク 45の他端部と斜板のアーム 43とが第 2のヒンジピン 47で連結されている。これらヒンジピン 46、 47によるヒンジ構造により、図 4〜6に示す如ぐ斜板 24の傾動がガイドされる。

[0044] このような連結機構 40により、連結機構 40がある位置が斜板 24の上死点 TDC〖こ対応し、回転軸 10を挟んで連結機構 40の逆側が斜板 24の下死点 BDCに対応することとなる。

[0045] 圧縮機 1の作動時には、連結機構 40は、ロータ 21から斜板 24に回転トルク Ftを伝達するとともに、ピストン 29からの圧縮反力 Fpによって斜板 24からロータ 21に伝達される軸方向荷重を受ける。また、圧縮機 1の作動時には、最大圧縮反力 Fpが連結機構 40よりも回転方向 R前側にズレるので、このズレことによって生じる捻れモーメントを連結機構 40が受けて、る。

[0046] 本実施形態では、この連結機構 40に加わる回転トルク Ftおよび軸方向荷重および捻れモーメントを、後述する傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70により軽減することで、斜板 24の傾斜角の変更をスムーズにできるようにしてある。以下、図 7〜図 14を参照しつつ傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70について説明する。

[0047] 傾動ガイド部および回転伝達補助部

上述した連結機構 40の回転方向 R前側で且つ連結機構 40よりも下死点 BDC側には、連結機構 40と離間して、傾動ガイド部 60が設けられている。また連結機構 40の回転方向 R後側で且つ連結機構 40よりも下死点 BDC側には、連結機構 40に離間して、回転伝達補助部 70が設けられている。

[0048] 傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70は、ロータ 21の回転方向において上死点 TDCと下死点 BDCとの略中間点にある。この傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70は、互いに回転軸 10を挟んで正反対に位置し、互いに鏡面対称に設けられている。

[0049] 傾動ガイド部 60は、ロータ 21および斜板 24のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部としての突部 61、 63を備えて構成されている。回転伝達補助部 70も、ロータ 21および斜板 24のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部としての突部 71、 73を備えて構成されている。

[0050] 傾動ガイド部 60も回転伝達補助部 70も、ロータ 21から突設された突部 61、 71に傾斜面 61a、 71aを備える。傾斜面 61a、 71aは、斜板 24から突設された突部 63、 7 3の先端部の移動軌跡に沿って形成されている。これにより、斜板 24を連結機構 40 のガイドによって傾斜角を変更すると、いずれの傾斜角においても斜板 24の突部 63 、 73がロータの突部 61、 71の傾斜面 61a、 71aに摺動接触するようになっている（図 3〜5参照）。なお、いずれの傾斜面 61a、 71aも、上死点 TDC側に向いている。このような構成により、これら傾動ガイド部 60と回転伝達補助部 70は、いずれも連結機構 40の傾動ガイドを補助するように、斜板 24の傾斜角の変更をガイドする。より具体的には、これら傾動ガイド部 60と回転伝達補助部 70は、連結機構 40の傾動ガイドを補助することで、斜板 24がいずれの傾斜角にあっても連結機構 40に加わる軸方向荷重を分散している。

[0051] また、回転伝達補助部 70はロータの突部 71が斜板の突部 73より回転方向 R後側に配置されることで、ロータ 21の回転トルクを斜板 24に伝達する回転伝達補助機能を備えることとなる。そのため、従来構造では連結機構 40のみで担っていた回転トルク伝達を、回転伝達補助部 70が分担して、連結機構 40に加わる回転トルクを低減している（図 9参照)。

[0052] 一方、傾動ガイド部 60はロータの突部 61が斜板の突部 63より回転方向 R前側に配置されることで、ロータ 21の回転トルクを斜板 24に伝達する機能は備えない。しかし傾動ガイド部 60は、上死点位置となる連結機構 40よりも回転方向 R前側にあるため、連結機構 40よりも回転方向 R前側に加わる最大圧縮反力 Fpを受け、これにより、従来構造では連結機構 40に加わっていた捻れモーメントを、低減している（図 7参照

) o [0053] 以上のように、本実施形態では、連結機構 40に加わる回転トルクおよび捻れモーメントを、傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70により軽減することで、連結機構 4 0への負荷を軽減するとともに連結機構 40に生じるこじれを防止して斜板 24の傾斜角の変更がスムーズになる。

[0054] また、本実施形態では、連結機構 40に加えて傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70を付加したことにより、傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70を備えてない構造に比べ、重量バランスが向上する。図 15は、回転軸 10の軸心 10sに対するァッセンプリの重心位置のズレ量を示すグラフであって、グラフ中、実線が本実施形態のアッセンプリを示し、点線が比較例のアッセンプリを示すもので本実施形態のアツセンプリから傾動ガイド部 60および回転伝達補助部 70を取り除いた比較例を示すものである。図 15に示すように、斜板 24の傾斜角度を変更しても本実施形態のアツセンプリの重心位置が回転軸 10の軸心 10sに近くにあり、重量バランスが向上していることが分力ゝる。

[0055] 「効果」

以下、本実施形態の効果を列挙する。

[0056] まず第 1に、この実施形態の可変容量圧縮機 1は、回転軸 10に固定されて一体に回転する回転部材としてロータ 21と、回転軸 10に摺動自在に取り付けられるとともに回転軸 10に対して傾斜自在に取り付けられた傾動部材としての斜板 24と、斜板 24 の上死点 TDCに対応する位置でロータ 21と斜板 24とを連結して、回転方向尺に向けた狭持構造によってロータ 21の回転を斜板 24に伝達するとともに斜板 24の傾動をガイドする連結機構 40と、ロータ 21と斜板 24との間において連結機構 40よりも回転方向 R前側に設けられ、斜板 24の回転軸 10に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド部 60と、を備える。

[0057] そのため、連結機構 40よりも回転方向 R前側に設けられた傾動ガイド部 60で、斜板 24に作用する軸方向荷重 Fpを受けとめることができる。つまり、連結機構 40が位置する上死点 TDC対応位置よりも回転方向 R前側に偏って圧縮反力 Fpが加わっても、傾動ガイド部 60で、この偏った圧縮反力 Fpを傾動ガイド部 60で受けとめることができる。そのため、連結機構 40にねじれモーメントが小さくなり、連結機構 40に生じるこじれが抑制される。これにより、斜板 24の傾斜角の変更がスムーズになり、制御性が良好となる。また、連結機構 40の寿命も延びる。

[0058] 第 2に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、傾動ガイド部 60は、連結機構 40よりも下死点 BDC側に設けられて、る。

[0059] そのため、傾動ガイド部 60が連結機構 40よりも下死点 BDC側に設けられているため、上死点 TDC側に偏りやすい重心を下死点 BDC側に移動させることができ、これにより、ロータ 21および斜板 24のバランスがよくなる。

[0060] 第 3に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、傾動ガイド部 60は、上死点 TDCと下死点 BDCとの略中間点にある。そのため、重量バランスがさらに向上する。

[0061] 第 4に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、傾動ガイド部 60は、ロータ 21および斜板 24のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部 61、 63である。そのため

、傾動ガイド部の構造が簡素となる。

[0062] 第 5に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、ロータ 21と斜板 24との間に設けられ、ロータ 21の回転を斜板 24に伝達する回転伝達補助部 70を、さらに備える。そのため

、連結機構 40で伝達する回転トルクが小さくなる。これにより斜板 24の傾斜角の変更力 Sスムーズになり、制御性が良好となる。また、連結機構 40の寿命も延びる。

[0063] 第 6に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、ロータ 21と斜板 24との間において回転方向 R後側に設けられ、斜板 24の傾斜角の変更をガイドする回転伝達補助部 70 を、さらに備える。

[0064] つまり、回転伝達補助部 70は、ロータ 21と斜板 24との間において連結機構 40よりも回転方向 R後側に設けられ且つ斜板 24の傾斜角の変更をガイドするように構成されているため、ロータ 21の回転を斜板 24に伝達する付随機能も有することとなる。そのため、連結機構 40で伝達する回転トルクが小さくなる。また、回転伝達補助部 70 が連結機構 40よりも回転方向 R後側に設けられて、るため、連結機構 40よりも回転方向 R前側に設けられた傾動ガイド部 60と重量バランスが取れる。これにより、ロータ 21および斜板 24の重量バランスがさらに良好となる。

[0065] また、傾動ガイド部 60と連結機構 40と回転伝達補助部 70によって、回転軸 10を中央にして 3角形が形成されることとなる。つまり、斜板 24がロータ 21に対して、傾動ガイド部 60と連結機構 40と回転伝達補助部 70によって 3点支持されることで、斜板 24 の支持状態が安定する。

[0066] 第 7に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、回転伝達補助部 70は、上死点 TDC と下死点 BDCとの略中間点にある。そのため、さらにロータ 21および斜板 24の重量ノランスが良好となる。

[0067] 第 8に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、傾動ガイド部 60と回転伝達補助部 70 とは回転軸 10を挟んで正反対に位置する。そのため、さらにロータ 21および斜板 24 の重量バランスが良好となる。

[0068] 第 9に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、傾動ガイド部 60と回転伝達補助部 70 とは回転軸 10を挟んで鏡面対称に設けられている。そのため、さらにロータ 21および斜板 24の重量バランスが良好となる。し力も対称形状であるため、製造が容易となる。

[0069] 第 10に、本実施形態の可変容量圧縮機 1は、回転伝達補助部 70は、ロータ 21および斜板 24のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部 71、 73である。そのため、回転伝達補助部 70の構造が簡素となる。

[0070] 第 11に、連結機構 40は、ロータ 21から斜板 24に向けて突設され且つスリット 41s を隔てて二股状に形成されたアーム 41と、斜板 24からロータ 21に向けて突設され且つスリット 43sを隔てて二股状に形成されたアーム 43と、両アーム 41、 43のスリット 41 s、 43s内に挿入されて両アーム 41、 43と回転方向 Rに重なりあう中間リンク 45と、口ータ 21のアーム 41と中間リンク 45とを連結する第 1のヒンジピン 46と、斜板 24のァーム 43と中間リンク 45とを連結する第 2のヒンジピン 47と、を備えて構成されている。そのため、狭持構造を備える連結機構 40を簡素に構成できる。

[0071] なお、連結機構 40は、回転方向 Rに沿う狭持構造を備えてロータ 21の回転を斜板 24伝達するとともに斜板 24の傾動をガイドするものであれば、上述の実施形態に限定されるものではなくその他の構成を採用してもよい。

[0072] 例えば、二股状に形成されるのは中間リンク 45であって、この中間リンク 45に、ロータ 21およびまたは斜板 24が狭持される構造であってもよい。例えば、特開平 10— 176658号、特開 2003— 172417号など力 Sこの構造にネ目当する。 [0073] また、連結機構は、ロータ 21から斜板 24に向けて突設されたアームと、斜板 24からロータ 21に向けて突設され且つロータのアームと回転方向 Rに向けて重なりあうァームと、両アームの一方に設けられた円弧状の長孔と、両アームの他方に固定され且つ長孔に挿入されたピンと、を備え、ロータのアームが斜板のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状である力斜板のアームがロータのアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状である構造であってもよい。

[0074] また、連結機構は、図 16〜図 18に示す如くロータ 103から斜板 101に向けて突設されたアーム 104と、斜板 101からロータ 103に向けて突設されたアーム 102と、を有し、ロータのアーム 104が斜板のアーム 102を摺動自在に狭持するスリット 106を備えた二股状である力斜板のアーム 102がロータのアームを摺動自在に狭持するスリツトを備えた二股状であることで、ロータのアーム 104と斜板のアーム 102とが回転方向 Rに重なり合うものであり、且つ、ロータのアーム 104または斜板のアーム 102の基端部に、斜板のアーム 102またはロータのアーム 104の先端部と当接して、斜板に作用する軸方向荷重を受けとめるとともに斜板 101の回転軸 10に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド面 105を備えて構成されて、てもよ、。

[0075] また、連結機構は、回転方向 Rに沿う狭持構造を備えてロータ 21の回転を斜板 24 伝達するとともに斜板 24の傾動をガイドするものであれば、その他の構造を採用してよい。

[0076] なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはない。

[0077] 例えば上述の実施形態では、斜板 24は略球状のスリーブを介して回転軸 10に装着されていてもよいし、また斜板 24はスリーブを介さず直接回転軸 10に装着されていてもよい。

[0078] また、上述実施形態ではスヮッシュ式の斜板を用いているが本発明ではゥォボル式の斜板を用いてもよいし、本発明の技術的範囲に属する限りその他の種々の態様で本発明は実施し得る。

Claims

請求の範囲

[1] 回転軸に固定されて一体に回転する回転部材と、

前記回転軸に傾斜自在に取り付けられた傾動部材と、

前記傾動部材の上死点に対応する位置で前記回転部材と前記傾動部材とを連結して、回転方向に向けた狭持構造によって前記回転部材の回転を前記傾動部材に伝達するとともに前記傾動部材の傾動をガイドする連結機構と、

前記回転部材と前記傾動部材との間において前記連結機構よりも回転方向前側に設けられ、前記傾動部材の前記回転軸に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド部と、

を備えることを特徴とする可変容量圧縮機。

[2] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記傾動ガイド部は、前記連結機構よりも、前記回転軸を挟んで前記連結機構と反対位置となる前記傾動部材の下死点側に、設けられていることを特徴とする可変容量圧縮機。

[3] 請求項 2に記載の可変容量圧縮機であって、

前記傾動ガイド部は、前記回転方向において前記上死点と前記下死点との略中間点にあることを特徴とする可変容量圧縮機。

[4] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記傾動ガイド部は、前記回転部材および前記傾動部材のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部であることを特徴とする可変容量圧縮機。

[5] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記回転部材と前記傾動部材との間に設けられ、前記回転部材の回転を前記傾動部材に伝達する回転伝達補助部を、さらに備えることを特徴とする可変容量圧縮機。

[6] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記回転部材と前記傾動部材との間において前記連結機構よりも回転方向後側に設けられ、前記傾動部材の傾斜角の変更をガイドする回転伝達補助部を、さらに備えることを特徴とする可変容量圧縮機。

[7] 請求項 6に記載の可変容量圧縮機であって、

前記回転伝達補助部は、前記回転方向において前記上死点と前記下死点との略中間点にあることを特徴とする可変容量圧縮機。

[8] 請求項 7に記載の可変容量圧縮機であって、

前記傾動ガイド部と前記回転伝達補助部とは前記回転軸を挟んで正反対に位置することを特徴とする可変容量圧縮機。

[9] 請求項 7に記載の可変容量圧縮機であって、

前記傾動ガイド部と前記回転伝達補助部とは前記回転軸を挟んで鏡面対称に形成されて！/ゝることを特徴とする可変容量圧縮機。

[10] 請求項 5に記載の可変容量圧縮機であって、

前記回転伝達補助部は、前記回転部材および前記傾動部材のそれぞれに設けられ且つ互いに当接する当接部であることを特徴とする可変容量圧縮機。

[11] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記連結機構は、前記回転部材から前記傾動部材に向けて突設されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設されたアームと、前記両アームと回転方向に重なりあう中間リンクと、前記回転部材のアームと前記中間リンクとを連結する第 1のヒンジピンと、前記傾動部材のアームと前記中間リンクとを連結する第 2のヒンジピンと、を備え、前記中間リンクと、前記回転部材または前記傾動部材と、は回転方向に沿う狭持構造によって前記回転方向に重なりあって、ることを特徴とする可変容量圧縮機。

[12] 請求項 11に記載の可変容量圧縮機であって、

前記連結機構は、前記回転部材力前記傾動部材に向けて突設され且つスリットを隔てて二股状に形成されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設され且つスリットを隔てて二股状に形成されたアームと、前記両アームのスリット内に挿入されて前記両アームと回転方向に重なりあう中間リンクと、前記回転部材のァームと前記中間リンクとを連結する第 1のヒンジピンと、前記傾動部材のアームと前記中間リンクとを連結する第 2のヒンジピンと、を備えて構成されていることを特徴とする可変容量圧縮機。

[13] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記連結機構は、前記回転部材から前記傾動部材に向けて突設されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設され且つ前記回転部材のアームと回転方向に向けて重なりあうアームと、前記両アームの一方に設けられた円弧状の長孔と、前記両アームの他方に固定され且つ前記長孔に挿入されたピンと、を備え、前記回転部材のアームが前記傾動部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であるか前記傾動部材のアームが前記回転部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であることを特徴とする可変容量圧縮機。

[14] 請求項 1に記載の可変容量圧縮機であって、

前記連結機構は、前記回転部材から前記傾動部材に向けて突設されたアームと、前記傾動部材力前記回転部材に向けて突設されたアームと、を有し、前記回転部材のアームが前記傾動部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であるか前記傾動部材のアームが前記回転部材のアームを摺動自在に狭持するスリットを備えた二股状であることで、前記回転部材のアームと前記傾動部材のアームとが回転方向に重なり合うものであり、且つ、前記前記回転部材のアームまたは前記傾動部材のアームの基端部に、前記傾動部材のアームまたは前記回転部材のアームの先端部と当接して、前記傾動部材に作用する軸方向荷重を受けとめるとともに前記傾動部材の前記回転軸に対する傾斜角の変更をガイドする傾動ガイド面を備えて構成されて!ゝることを特徴とする可変容量圧縮機。