WO2012165080A1 - 可変容量圧縮機及び可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法 - Google Patents

可変容量圧縮機及び可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法 Download PDF

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田口　幸彦
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サンデン株式会社
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    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
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    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F04B27/1063—Actuating-element bearing means or driving-axis bearing means

Definitions

  • the present invention includes a swash plate that is used in a vehicle air conditioner system or the like and that rotates with the rotation of a drive shaft and is mounted with a variable inclination angle with respect to the axis of the drive shaft, and by controlling the inclination angle of the swash plate,
  • the present invention relates to a variable capacity compressor that adjusts a stroke amount of a piston that is engaged and reciprocates to change a discharge capacity of a refrigerant.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 includes a tilt-increasing spring that biases the tilt angle of the swash plate in an increasing direction and a tilt-decreasing spring that biases the tilt angle of the swash plate in a decreasing direction. It is disclosed that the minimum inclination angle of the plate is set to be less than a limit angle at which the return to the inclination angle increasing side by the discharge reaction force can be reliably performed.
  • the spring constant of the tilt-increasing spring (return spring 27) is larger than that of the tilt-decreasing spring 26, and the biasing force changes greatly even with a slight displacement.
  • One end of the inclination increasing spring is supported by the spring support member (the circlip 27a) and the other end abuts on the swash plate (22), and the urging force is determined by the position of the spring support member and the position of the swash plate. Yes.
  • the position of the spring support member and the position of the swash plate are defined by a plurality of component dimensions, each dimensional error accumulates and there is a large manufacturing variation in the inclination angle increasing spring itself. The variation in the biasing force of the increasing spring is increased.
  • the dispersion of the resultant force characteristics of the biasing force of the tilt-decreasing spring and the biasing force of the tilt-increasing spring is increased.
  • the resultant force that biases the swash plate in the tilt-increasing direction near the mechanically regulated minimum tilt angle If it becomes too large, there is a problem that the substantial minimum inclination angle regulated by the spring biasing force increases and the variable capacity range is narrowed.
  • the clutchless compressor is operated at the minimum tilt angle to reduce the power consumption when the compressor is turned off.
  • the power consumption increases due to the increase in the minimum tilt angle, and the internal pressure of the crank chamber rises to increase the compressor pressure. There is an adverse effect on durability and reliability.
  • the present invention has been made by paying attention to such a conventional problem. By suppressing variation in the resultant force of the urging force of the inclination decreasing spring and the urging force of the inclination increasing spring, the substantial variable capacity range is expanded. It is an object of the present invention to provide a swash plate type variable capacity compressor that can be used and that does not impair the reliability of capacity recovery.
  • the adjustment method of the spring urging force acting on the swash plate of the variable capacity compressor is: A housing having a suction chamber, a discharge chamber, a crank chamber, and a cylinder bore defined therein, a piston disposed in the cylinder bore, a drive shaft rotatably supported in the housing, and a drive shaft coupled to the drive shaft for synchronization
  • a swash plate that rotates to change the tilt angle with respect to the axis of the drive shaft, a conversion mechanism that converts the rotation of the swash plate into a reciprocating motion of the piston, and a tilt angle that reaches the minimum tilt angle that is mechanically restricted.
  • An inclination-decreasing spring that urges in the decreasing direction, an inclination-increasing spring that overcomes the urging force of the inclination-decreasing spring at the minimum inclination and urges the swash plate in the increasing direction, and a control valve that adjusts the crank chamber pressure;
  • the pressure of the crank chamber is changed by adjusting the opening of the control valve, the stroke of the piston is adjusted by changing the inclination angle of the swash plate, and the refrigerant sucked into the cylinder bore from the suction chamber is compressed.
  • variable displacement compressor which discharges the outlet chamber
  • a method of adjusting the spring bias acting on the swash plate A spring support member that receives one end of the tilt-increasing spring is disposed freely in the axial direction of the drive shaft, The spring support member is moved and positioned in the axial direction of the drive shaft so that the inclination angle of the swash plate matches the predetermined inclination angle while balancing the urging force of the inclination increasing spring and the urging force of the inclination decreasing spring. And a step of adjusting.
  • variable capacity compressor according to the present invention is characterized in that the spring biasing force acting on the swash plate is adjusted by the above method.
  • the inclination angle of the swash plate in a state in which the urging force of the inclination angle increasing spring and the urging force of the inclination angle decreasing spring are balanced is adjusted to coincide with a predetermined inclination angle.
  • the characteristics of the spring biasing force (synthetic force) with respect to can be adjusted with high accuracy.
  • FIG. 6 is a diagram showing a resultant characteristic of a biasing force of a tilt-increasing spring and a biasing force of a tilt-decreasing spring as a target. It is sectional drawing which shows a spring support member periphery same as the above after spring biasing force adjustment. It is the diagram which showed the resultant force characteristic of the urging
  • FIG. 1 shows an internal structure of a variable capacity compressor in which a spring biasing force acting on a swash plate is adjusted by a method according to the present invention.
  • the variable capacity compressor 100 is a clutchless compressor, and includes a cylinder block 101 having a plurality of cylinder bores 101a in the periphery, a front housing 102 connected to one end side of the cylinder block 101, and the other end of the cylinder block 101. And a cylinder head 104 connected to the side through a valve plate 103.
  • a drive shaft 110 is provided across the crank chamber 140 defined by the cylinder block 101 and the front housing 102, and a swash plate 111 is disposed around the axial center of the drive shaft 110. Yes.
  • the swash plate 111 is connected to a rotor 112 fixed to the drive shaft 110 via a link mechanism 120, and the tilt angle with respect to the axis of the drive shaft 110 is variable.
  • the link mechanism 120 includes a first arm 112 a projecting from the rotor 112, a second arm 111 a projecting from the swash plate 111, and one end side rotating with respect to the first arm 112 a via the first connecting pin 122.
  • the link arm 121 is movably connected and the other end side is rotatably connected to the second arm 111a via the second connection pin 123.
  • a through hole 111c formed through the drive shaft 110 of the swash plate 111 is formed in a shape that allows the swash plate 111 to tilt within a range of a maximum tilt angle ( ⁇ max) and a minimum tilt angle ( ⁇ min). That is, the through-hole 111c is formed with a maximum inclination restriction portion that contacts the drive shaft 110 and restricts the maximum inclination angle, and a minimum inclination restriction portion that similarly restricts the minimum inclination angle.
  • the minimum inclination restriction portion of the through hole 111c is formed so that the inclination of the swash plate 111 can be displaced to approximately 0 °.
  • substantially 0 ° indicates a range of 0 ° ⁇ 0.5 °.
  • the drive shaft 110 is fitted with a tilt-decreasing spring 114 that is inserted between the rotor 112 and the swash plate 111 so as to urge the swash plate 111 toward the minimum tilt angle until the minimum tilt angle is reached. Yes.
  • a tilt-increasing spring 115 that biases the tilting angle of the swash plate 111 in a direction to increase the tilt angle is fitted and attached to a portion of the drive shaft 110 between the swash plate 111 and the spring support member 116.
  • the swash plate 111 is located at an inclination angle larger than the minimum inclination angle.
  • One end of the drive shaft 110 extends to the outside through the boss portion 102a protruding to the outside of the front housing 102, and is connected to a power transmission device (not shown).
  • a shaft seal device 130 is inserted between the drive shaft 110 and the boss portion 102a to shut off the inside and the outside.
  • the drive shaft 110 and the rotor 112 are supported by bearings 131 and 132 in the radial direction, and supported by a bearing 133 and a thrust plate 134 in the thrust direction.
  • the power from an external drive source such as a vehicle engine is transmitted to the power transmission device, and the drive shaft 110 can rotate in synchronization with the rotation of the power transmission device. Note that the gap between the contact portion of the thrust plate 134 of the drive shaft 110 and the thrust plate 134 is adjusted to a predetermined gap by the adjusting screw 135.
  • a piston 136 is disposed in the cylinder bore 101a.
  • the outer periphery of the swash plate 111 is accommodated in a recess formed inside the end of the piston 136 protruding toward the crank chamber 140.
  • the shoe 136 is linked to the piston 136. Therefore, the piston 136 can reciprocate in the cylinder bore 101a by the rotation of the swash plate 111.
  • the cylinder head 104 is formed with a suction chamber 141 and a discharge chamber 142 that annularly surrounds the suction chamber 141 at the center, and the suction chamber 141 is connected to the cylinder bore 101a through a communication hole 103a provided in the valve plate 103, and a suction port.
  • the discharge chamber 142 communicates with the cylinder bore 101 a through a discharge valve (not shown) and a communication hole 103 b provided in the valve plate 103.
  • the front housing 102, the cylinder block 101, the valve plate 103, and the cylinder head 104 are fastened by a plurality of through bolts 105 through a gasket (not shown) to form a compressor housing.
  • a muffler is provided in the upper portion of the cylinder block 101 in the drawing, and the muffler is fastened by a bolt through a sealing member (not shown) with a lid member 106 and a forming wall 101b formed in the upper portion of the cylinder block 101. It is formed.
  • a check valve 200 is disposed in the muffler space 143. The check valve 200 is disposed at a connection portion between the communication path 144 and the muffler space 143 and operates in response to a pressure difference between the communication path 144 (upstream side) and the muffler space 143 (downstream side).
  • the discharge chamber 142 is connected to the discharge side refrigerant circuit of the air conditioner system via the discharge passage formed by the communication passage 144, the check valve 200, the muffler space 143, and the discharge port 106a.
  • the cylinder head 104 is formed with a suction port 104a and a communication passage 104b, and the suction chamber 141 is connected to a suction side refrigerant circuit of the air conditioner system through a suction passage formed by the communication passage 104b and the suction port 104a.
  • the suction passage extends linearly from the outside in the radial direction of the cylinder head 104 so as to cross a part of the discharge chamber 142.
  • the cylinder head 104 is further provided with a control valve 300.
  • the control valve 300 adjusts the opening of the communication passage 145 that connects the discharge chamber 142 and the crank chamber 140 to control the amount of discharge gas introduced into the crank chamber 140.
  • the refrigerant in the crank chamber 140 flows to the suction chamber 141 via the communication passage 101 c, the space 146, and the orifice 103 c formed in the valve plate 103.
  • control valve 300 variably controls the discharge capacity of the variable capacity compressor 100 by changing the pressure of the crank chamber 140, that is, the back pressure of the piston 136, and changing the inclination angle of the swash plate 111, that is, the stroke of the piston 136. Can do.
  • the control valve 300 can optimally control the suction pressure according to the external environment.
  • the communication passage 145 is forcibly opened by turning off the energization of the solenoid built in the control valve 300, and the discharge capacity of the variable displacement compressor 100 is increased. Control to the minimum.
  • variable capacity compressor 100 having such a configuration, adjustment of the spring urging force by the inclination decreasing spring 114 and the inclination increasing spring 115 is performed as follows. The adjustment of the spring biasing force will be described with reference to FIGS.
  • the spring support member 116 includes a cylindrical portion 116 a that is fitted on the drive shaft 110 and is movable along the outer periphery of the drive shaft 110, and a spring support portion 116 b that receives one end of the tilt angle increasing spring 115.
  • the spring support member 116 is moved in the axial direction of the drive shaft 110, so that the resultant force of the biasing force of the tilt angle increasing spring 115 and the biasing force of the tilt angle decreasing spring 114 is adjusted.
  • the assembly of the drive shaft 110, the rotor 112, and the swash plate 111 shown in FIG. 3 is rotatably supported on a facility (not shown) that adjusts the spring biasing force, and the spring support member 116 is pressed and moved from the right in the drawing.
  • the swash plate 111 is held at a position where the urging force of both springs acts. At this time the swash plate 111 is greater than the minimum inclination angle, it is located inclination angle theta M biasing force of both the springs are balanced.
  • a displacement measuring device for example, as shown in FIG. 3, laser light is emitted in the direction of the drive axis toward the periphery of the swash plate 111, and reflected light from the swash plate 111 is received, thereby emitting and receiving light. the distance to the swash plate 111 measured from the point, the variation in the distance when rotating the swash plate 111 (deviation of maximum distance and a minimum distance), the apparatus to measure the displacement S M of the swash plate 111 used.
  • the displacement S M is the stroke itself of the piston 136.
  • the pitch circle diameter is D
  • the inclination angle ⁇ M of the swash plate 111 is It can be easily obtained.
  • the rotation speed of the swash plate 111 is preferably in a low rotation region where the displacement can be measured stably and the swash plate bending moment (moment for changing the tilt angle of the swash plate) due to the rotational motion can be ignored ( For example, several tens of rpm).
  • the inclination angle theta T is set to a tilt angle region corresponding to the discharge volume of 2% to 20% is taken as 100% the discharge capacity at the maximum inclination .theta.max.
  • the rotation of the swash plate 111 is stopped, and an external force is applied from the outside of the cylindrical portion 116a of the spring support member 116 to plastically deform the cylindrical portion 116a as shown in FIG. Crimp.
  • An annular groove 110a is formed in the drive shaft 110, and a part of the cylindrical portion 116a protrudes into the annular groove 110a so as to prevent the spring support member 116 from moving in the axial direction.
  • the axial width of the cylindrical portion 116a is set to be larger than the width of the groove so that the annular groove 110a is disposed inside both ends of the cylindrical portion 116a even if the spring support member 116 moves in the axial direction. It has become.
  • Such a spring support structure (spring support member 116 + annular groove 110a) is easy to form and excellent in productivity.
  • the spring support member may be any member that moves in the axial direction of the drive shaft and is adjusted in position.
  • the spring support member may be moved by the screw in the axial direction of the drive shaft or the press-fitting amount may be adjusted.
  • the inclination increasing spring may be a leaf spring or the like in addition to the coil spring.
  • the inclination increasing spring directly biases the swash plate, but it may be connected integrally with the swash plate to bias a member that moves in the axial direction of the drive shaft.
  • the swash plate support (sleeve) is also applied to an apparatus in which the swash plate support (sleeve) is biased by a tilt-increasing spring it can.
  • the present invention can also be applied to a structure in which the blocking body 21 connected to the swash plate support 14 is urged by a capacity return spring 36.
  • the spring support member that is movable in the axial direction of the drive shaft may be positioned and fixed to the cylinder block 1. In this case, the inclination of the swash plate is obtained by directly measuring the piston stroke.
  • the present invention can also be applied to a variable capacity compressor called an oscillating variable capacity compressor as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-28911.
  • a swash plate 401 and a piston 402 are provided in the same manner, but the mechanism for converting the rotational movement of the swash plate 401 into the reciprocating motion of the piston 402 is different.
  • a swing plate 403 is disposed along the inclined surface of the swash plate 401 so as to be freely rotatable relative to the swash plate 401, and the swing plate 403 is disposed on the inner wall of the storage housing 404 along the axial direction.
  • the piston 402 engaged with the guide plate 405 is swung while restraining rotation, and the piston 402 linked to the swing plate 403 via the rod 406 is reciprocated.
  • the function of the swash plate is the same as that of the compressor referred to as the swash plate type variable capacity compressor of the above-described embodiment, and therefore the present invention can be similarly applied.
  • the clutchless compressor is used.
  • the present invention may be applied to a variable capacity compressor equipped with an electromagnetic clutch, and may also be applied to a variable capacity compressor driven by a motor. .
  • the assembly of the drive shaft 110, the rotor 112, and the swash plate 111 is set with the link mechanism 120 positioned at the upper or lower position, and the horizontal direction perpendicular to the drive shaft 110 is set. It is also possible to detect a deviation in the drive shaft 110 direction of the left (or right) edge portion of the upper end and the lower end of the swash plate as a displacement at the outer peripheral edge of the swash plate 111 from the captured image.
  • the position of the member 116 may be adjusted.
  • SYMBOLS 100 Variable capacity compressor, 101 ... Cylinder block, 101a ... Cylinder bore, 102 ... Front housing, 104 ... Cylinder head, 110 ... Drive shaft, 111 ... Swash plate, 111a ... Second arm, 111c ... Through-hole, 112 ... Rotor 112a ... first arm 114 ... tilt angle reducing spring 115 ... tilt angle increasing spring 116 ... spring support member 116a ... cylindrical portion 120 ... link mechanism 121 ... link arm 122 ... first connecting pin 123 ... first 2 connecting pins, 136 ... piston 140 ... crankcase, 141 ... suction chamber, 142 ... discharge chamber, 145 ... communication passage, 300 ... control valve, m ... displacement measuring device, theta T ... inclination aim, S T ... theta Displacement corresponding to T

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Abstract

　可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力を下記のようにして調整する。　駆動軸１１０、ロータ１１２、斜板１１１の組立体を回転可能に支持し、図中右方向からバネ支持部材１１６を押圧して移動させ斜板１１１に両バネの付勢力がバランスしている状態で斜板１１１を回転させ、非接触式の変位計測装置ｍで斜板１１１の軸方向の変位ＳＭを計測し、該変位ＳＭが、予め設定された斜板１１１の傾角θＴに相当する変位ＳＴに近づくようにバネ支持部材１１６の位置を調整する。

Description

可変容量圧縮機及び可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法
　本発明は、車輌エアコンシステム等に使用され、駆動軸の回転と共に回転し駆動軸の軸線に対する傾角を可変に装着された斜板を備え、該斜板の傾角を制御することによって、斜板に係合して往復動するピストンのストローク量を調整して、冷媒の吐出容量を可変な可変容量圧縮機に関する。
　特許文献１には、この種の可変容量圧縮機において、斜板の傾角を増大方向に付勢する傾角増大バネと前記斜板の傾角を減少方向に付勢する傾角減少バネとを備え、斜板の最小傾角が吐出反力による傾角増大側への復帰が確実に可能となる限界角度未満に設定されることが開示されている。
日本国特許公報：特開２０００－２１８０号
　ここで、特許文献１の図１０に示されているように、傾角増大バネ（復帰バネ２７）のバネ定数は傾角減少バネ２６に比べて大きく、僅かな変位でもその付勢力が大きく変化する。
　傾角増大バネは、一端がバネ支持部材（サークリップ２７ａ）に支持され、他端が斜板（２２）に当接して、バネ支持部材の位置と、斜板の位置で付勢力が決定されている。
　しかしながらバネ支持部材の位置及び斜板の位置は、複数の部品寸法によって規定されるので、それぞれの寸法誤差が積み重なり、また傾角増大バネ自身の製造上のばらつきも大きいので、斜板の傾角に対する傾角増大バネの付勢力のばらつきが大きくなる。
　このため傾角減少バネの付勢力と傾角増大バネの付勢力との合力特性のばらつきが増大し、例えば機械的に規制される最小傾角近傍で斜板を傾角増大方向に付勢する合力が狙いより過大になりすぎると、バネ付勢力によって規制される実質的な最小傾角が増大して可変容量範囲が狭まってしまうという問題がある。
　特に、クラッチレス圧縮機では圧縮機ＯＦＦ時に消費動力節減のため最小傾角での運転を行っているが、最小傾角の増大によって消費動力が増大し、かつクランク室の内圧が上昇して圧縮機の耐久信頼性に悪影響がある。
　また逆に傾角増大方向に付勢する合力が狙いより小さくなりすぎると、実質的な最小傾角が小さくなりすぎ通常の作動状態への容量復帰が困難となるという問題が発生する恐れがある。
　最小傾角側からの容量復帰は確実に行なわれなければならず、したがって通常はばらつきを考慮して傾角減少バネの付勢力と傾角増大バネの付勢力の合力の狙いは過大となっている。
　本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、傾角減少バネの付勢力と傾角増大バネの付勢力の合力のばらつきを抑制することにより、実質的な可変容量範囲を拡大でき、かつ容量復帰の信頼性を損なうことが無い斜板式可変容量圧縮機を提供することを目的とする。
　このため、本発明に係る可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法は、
　内部に吸入室、吐出室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、シリンダボアに配設されたピストンと、ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、該駆動軸に連結して同期回転し該駆動軸の軸線に対する傾角が可変となる斜板と、該斜板の回転を前記ピストンの往復運動に変換する変換機構と、斜板を機械的に規制される最小傾角に至るまで傾角減少方向に付勢する傾角減少バネと、最小傾角において傾角減少バネの付勢力に打ち勝って前記斜板を傾角増大方向に付勢する傾角増大バネと、クランク室の圧力を調整する制御弁と、を備え、制御弁の開度調整によりクランク室の圧力を変化させ、斜板の傾角を変更して前記ピストンのストロークを調整し、吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して吐出室に吐出する可変容量圧縮機における、斜板に作用するバネ付勢力の調整方法であって、
　傾角増大バネの一端を受けるバネ支持部材を、前記駆動軸の軸線方向に移動自由に配設し、
　傾角増大バネの付勢力と傾角減少バネの付勢力とをバランスさせつつ前記斜板の傾角を、所定の傾角に一致させるように、前記バネ支持部材を前記駆動軸の軸線方向に移動して位置決め調整する工程を含むことを特徴とする。
　また、本発明に係る可変容量圧縮機は、上記方法によって斜板に作用するバネ付勢力が調整されたことを特徴とする。
　かかる構成とすれば、傾角増大バネの付勢力と前記傾角減少バネの付勢力をバランスさせた状態での斜板の傾角が、所定の傾角に一致するように調整されるため、斜板の傾角に対するバネ付勢力（合力）の特性を精度よく調整することができる。
　したがって、最小傾角において容量復帰が確実に行なわれるのに必要最小限程度のバネ付勢力に調整することができ、容量復帰の信頼性を確保しつつ実質的な可変容量範囲を拡大できる。
本発明に係る可変容量圧縮機の内部構造を示す断面図である。 同上の可変容量圧縮機におけるバネ付勢力調整前のバネ支持部材周辺を示す断面図である。 駆動軸、ロータ、斜板の組立体における斜板の傾角測定の概念図である。 狙いとする傾角増大バネの付勢力と傾角減少バネの付勢力の合力特性を示す線図である。 バネ付勢力調整後における同上のバネ支持部材周辺を示す断面図である。 傾角増大バネの付勢力と傾角減少バネの付勢力の合力特性を従来技術と比較して示した線図である。
　以下に、本発明の実施形態を、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る方法で斜板に作用するバネ付勢力が調整された可変容量圧縮機の内部構造を示す。
　可変容量圧縮機１００はクラッチレス圧縮機であって、周辺部に複数のシリンダボア１０１ａを備えたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端側に連結されたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端側にバルブプレート１０３を介して連結されたシリンダヘッド１０４と、を備えている。
　シリンダブロック１０１と、フロントハウジング１０２とによって規定されるクランク室１４０内を横断して、駆動軸１１０が設けられ、該駆動軸１１０の軸線方向中央部の周囲には、斜板１１１が配置されている。斜板１１１は、駆動軸１１０に固定されたロータ１１２にリンク機構１２０を介して連結し、駆動軸１１０の軸線に対する傾角が可変に構成されている。
　リンク機構１２０は、ロータ１１２から突設された第１アーム１１２ａと、斜板１１１から突設された第２アーム１１１ａと、一端側が第１連結ピン１２２を介して第１アーム１１２ａに対して回動自在に連結され、他端側が第２連結ピン１２３を介して第２アーム１１１ａに対して回動自在に連結されたリンクアーム１２１と、から構成されている。
　斜板１１１の駆動軸１１０を貫通して形成された貫通孔１１１ｃは、斜板１１１が、最大傾角（θmax）と最小傾角（θmin）の範囲で傾動可能となる形状に形成されている。即ち、貫通孔１１１ｃには駆動軸１１０と当接して最大傾角を規制する最大傾角規制部と、同じく最小傾角を規制する最小傾角規制部と、が形成されている。
　斜板１１１が駆動軸１１０に対して直交するときの斜板の傾角を０°とした場合、貫通孔１１１ｃの最小傾角規制部は、斜板１１１を略０°まで傾角変位可能なように形成されている。尚、略０°とは０°±０．５°の範囲を指す。
　駆動軸１１０には、ロータ１１２と斜板１１１の間の部分に、斜板１１１を最小傾角に向けて最小傾角に至るまで傾角減少方向に付勢する傾角減少バネ１１４が嵌挿して装着されている。一方、駆動軸１１０の斜板１１１とバネ支持部材１１６との間の部分には、斜板１１１の傾角を増大する方向に付勢する傾角増大バネ１１５が嵌挿して装着されている。
　最小傾角において傾角増大バネ１１５の付勢力は傾角減少バネ１１４の付勢力より大きく設定され、これにより、駆動軸１１０が回転せず傾角減少バネ１１４と傾角増大バネ１１５の付勢力がバランスするとき、斜板１１１は、最小傾角より大きい傾角に位置する。
　駆動軸１１０の一端は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通して外側まで延在し、図示しない動力伝達装置に連結されている。尚、駆動軸１１０とボス部１０２ａとの間には、軸封装置１３０が挿入され、内部と外部とを遮断している。
　駆動軸１１０及びロータ１１２はラジアル方向に軸受１３１、１３２で支持され、スラスト方向に軸受１３３、スラストプレート１３４で支持されている。
　そして、車両用エンジンなど外部駆動源からの動力が動力伝達装置に伝達され、駆動軸１１０は動力伝達装置の回転と同期して回転可能となっている。尚、駆動軸１１０のスラストプレート１３４の当接部とスラストプレート１３４との隙間は、調整ネジ１３５により所定の隙間に調整されている。
　シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１３６が配置され、ピストン１３６のクランク室１４０側に突出している端部の内側に形成された窪みには、斜板１１１の外周部が収容され、斜板１１１は一対のシュー１３７を介して、ピストン１３６と連動する構成となっている。したがって斜板１１１の回転によりピストン１３６がシリンダボア１０１ａ内を往復動することが可能となる。
　シリンダヘッド１０４には、中央部に吸入室１４１及び吸入室１４１を環状に取り囲む吐出室１４２が区画形成され、吸入室１４１は、シリンダボア１０１ａとは、バルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ａ、吸入弁（図示せず）を介して連通し、吐出室１４２は、シリンダボア１０１ａとは、吐出弁（図示せず）、バルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ｂを介して連通している。
　フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、シリンダヘッド１０４が、図示しないガスケットを介して複数の通しボルト１０５によって締結されて圧縮機ハウジングが形成される。
　またシリンダブロック１０１の図中上部にはマフラが設けられ、マフラは蓋部材１０６と、シリンダブロック１０１上部に区画形成された形成壁１０１ｂとが図示しないシール部材を介してボルトにより締結されることにより形成される。マフラ空間１４３には逆止弁２００が配置されている。逆止弁２００は連通路１４４とマフラ空間１４３との接続部に配置され、連通路１４４（上流側）とマフラ空間１４３（下流側）との圧力差に応答して動作し、圧力差が所定値より小さい場合は連通路１４４を遮断し、圧力差が所定値より大きい場合は連通路１４４を開放する。したがって吐出室１４２は、連通路１４４、逆止弁２００、マフラ空間１４３及び吐出ポート１０６ａで形成される吐出通路を介してエアコンシステムの吐出側冷媒回路と接続されている。
　シリンダヘッド１０４には、吸入ポート１０４ａ、連通路１０４ｂが形成され、吸入室１４１は、連通路１０４ｂ及び吸入ポート１０４ａで形成される吸入通路を介してエアコンシステムの吸入側冷媒回路と接続されている。吸入通路はシリンダヘッド１０４の径方向外側から吐出室１４２の一部を横切るように直線状に伸びている。
　シリンダヘッド１０４にはさらに制御弁３００が設けられている。制御弁３００は吐出室１４２とクランク室１４０とを連通する連通路１４５の開度を調整し、クランク室１４０への吐出ガス導入量を制御する。またクランク室１４０内の冷媒は、連通路１０１ｃ、空間１４６、バルブプレート１０３に形成されたオリフィス１０３ｃを経由して吸入室１４１へ流れる。
　したがって制御弁３００によりクランク室１４０の圧力、つまりピストン１３６の背圧を変化させ、斜板１１１の傾角、つまりピストン１３６のストロークを変化させることにより可変容量圧縮機１００の吐出容量を可変制御することができる。
　エアコン作動時、つまり可変容量圧縮機１００の作動状態では、外部信号に基づいて制御弁３００に内蔵されるソレノイドの通電量が調整され、吸入室１４１の圧力が所定値になるように吐出容量が可変制御される。制御弁３００は、外部環境に応じて、吸入圧力を最適制御することができる。
　またエアコン非作動時、つまり可変容量圧縮機１００の非運転状態では、制御弁３００に内蔵されるソレノイドの通電をＯＦＦすることにより連通路１４５を強制開放し、可変容量圧縮機１００の吐出容量を最小に制御する。
　かかる構成を有した可変容量圧縮機１００において、傾角減少バネ１１４及び傾角増大バネ１１５によるバネ付勢力の調整が以下のように実施される。該バネ付勢力の調整を図２～図６に基づいて説明する。
　図２に示すように、バネ支持部材１１６は、駆動軸１１０に嵌挿されて駆動軸１１０の外周に沿って移動可能な円筒部１１６ａと、傾角増大バネ１１５の一端を受けるバネ支持部１１６ｂから構成されており、バネ支持部材１１６が駆動軸１１０の軸方向に移動することにより傾角増大バネ１１５の付勢力と傾角減少バネ１１４の付勢力の合力が調整される。
　バネ付勢力を調整する図示しない設備に、図３に示す駆動軸１１０、ロータ１１２、斜板１１１の組立体を回転可能に支持し、図中右方向からバネ支持部材１１６を押圧して移動させ斜板１１１に両バネの付勢力が作用する位置で保持する。このとき斜板１１１は最小傾角より大きく、両バネの付勢力がバランスしている傾角θＭに位置している。
　この状態で斜板１１１を回転させ、非接触式の変位計測装置ｍで斜板１１１の軸方向の変位ＳＭを計測する。変位計測装置としては、例えば、図３に示すように、斜板１１１の周辺部に向けてレーザー光を駆動軸方向に発光し、斜板１１１からの反射光を受光することによって、発・受光点から斜板１１１までの距離を測定し、斜板１１１を回転させたときの距離の変化量（最大距離と最小距離の偏差）を、斜板１１１の変位ＳＭとして計測するような装置が使用される。
　特に、変位計測点（受光点）を各ピストン１３６の中心軸を通るピッチ円に相当する位置に設定すれば、変位ＳＭはピストン１３６のストロークそのものとなる。この場合ピッチ円径をＤとすれば、斜板１１１の傾角θＭと変位ＳＭとの関係はｔａｎθＭ＝ＳＭ／Ｄとなり、変位ＳＭを計測すれば斜板１１１の傾角θＭを容易に求めることができる。
　尚、斜板１１１の回転数は、安定に変位計測が可能で、回転運動による斜板変角モーメント（斜板の傾角を変化させるモーメント）が無視できるような低回転領域とすることが望ましい（例えば数十ｒｐｍ）。
　狙いとする傾角増大バネ１１５の付勢力と傾角減少バネ１１４の付勢力の合力特性は、図４に示す通りであり、斜板１１１を連続的に回転させた状態で、変位計測装置により計測される変位ＳＭが、予め設定された斜板１１１の傾角θＴに相当する変位ＳＴ（＝Ｄ・ｔａｎθＴ）に近づくようにバネ支持部材１１６の位置を調整し、その状態でバネ支持部材１１６を保持する。尚、傾角θＴは最大傾角θmax時の吐出容量を１００％としたときの２％～２０％の吐出容量に相当する傾角領域に設定される。
　斜板１１１の回転を停止させ、図５に示すようにバネ支持部材１１６の円筒部１１６ａの外側から外力を作用させて円筒部１１６ａを塑性変形させ、バネ支持部材１１６を駆動軸１１０の外周に圧着させる。尚駆動軸１１０には環状溝１１０ａが形成されており、円筒部１１６ａの一部は環状溝１１０ａの内部に突出してバネ支持部材１１６の軸方向の移動を阻止するようになっている。尚、円筒部１１６ａの軸方向の幅は溝の幅より大きく設定されており、軸方向にバネ支持部材１１６が移動しても円筒部１１６ａの両端の内側に環状溝１１０ａが配置されるようになっている。このようなバネ支持構造（バネ支持部材１１６＋環状溝１１０ａ）は、形成が容易で生産性に優れる。
　このように傾角増大バネ１１５の付勢力と傾角減少バネ１１４の付勢力がバランスしている斜板１１１の傾角が所定の傾角となるようにバネ支持部材１１６の位置を調整するので、図６に示すように傾角増大バネ１１５の付勢力と傾角減少バネ１１４の付勢力の合力特性のばらつきを、付勢力を調整しない従来技術に対し低減できる。
　その結果、従来よりも狙いとする両バネの付勢力の合力特性を傾角の小さいほうにシフトでき、容量復帰の信頼性を損なうこと無く実質的な可変容量範囲を傾角の小さい側、つまり、吐出容量小側に拡大できる。
　これにより、特に、クラッチレス圧縮機では圧縮機ＯＦＦ運転での消費動力低減に寄与する。
　また、斜板１１１の位置やバネ付勢力の検出を設備側で行う必要が無く、さらに斜板１１１を回転させることにより、斜板の軸方向の変位ＳＭに基づいて斜板１１１の傾角が容易に求められるので、バネ付勢力を調整するための設備が簡素化できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々の変形が可能である。
　バネ支持部材は駆動軸の軸線方向に移動して位置が調整されるものであれば良く、例えばネジによりバネ支持部材が駆動軸の軸線方向に移動するものや圧入量を調整するものでも良い。
　傾角増大バネは、コイルバネの他、板バネ等であっても良い。
　上記実施形態では傾角増大バネは斜板を直接付勢するものであるが、斜板と一体に連結して駆動軸の軸線方向に動く部材を付勢しても良い。例えば斜板が駆動軸に滑動可能に嵌装された斜板支持体（スリーブ）に支持される斜板構造の場合は斜板支持体（スリーブ）を傾角増大バネで付勢するものにも適用できる。
　また、特開平７－１３３７５９号の図９に示すように、斜板支持体１４に連結される遮断体２１を容量復帰バネ３６で付勢するような構造に対しても適用できる。この構造の場合、バネ支持部材は駆動軸の軸線方向に移動可能としたものを、シリンダブロック１に位置決めして固定すれば良い。この場合は、ピストンストロークを直接測定して斜板の傾角を求めることになる。
　さらに、特公平４－２８９１１号等に開示されるような揺動式可変容量圧縮機と称される可変容量圧縮機にも本発明を適用することができる。特公平４－２８９１１号では、図１０（Ａ）に示すように、斜板４０１とピストン４０２とを同様に備えるが、斜板４０１の回転運動をピストン４０２の往復動に変換する機構が相違する。具体的には、斜板４０１の傾斜面に沿って斜板４０１に対し相対回転自由に揺動板４０３を配設し、この揺動板４０３を収納ハウジング４０４内壁に軸方向に沿って配設されたガイド板４０５に係合させて回転を拘束しつつ揺動させ、該揺動板４０３にロッド４０６を介して連係したピストン４０２を往復動させている。この種の圧縮機においても、斜板の機能は上記実施形態の斜板式可変容量圧縮機と称される圧縮機と変わりないので、同様に本発明を適用することができる。
　また、上記実施形態ではクラッチレス圧縮機としたが、電磁クラッチを装着した可変容量圧縮機に本発明を適用しても良く、また、モータで駆動する可変容量圧縮機にも適用することができる。
　また、非接触式の変位計測装置として、リンク機構１２０を上位または下位に位置させた状態で駆動軸１１０、ロータ１１２、斜板１１１の組立体をセットし、駆動軸１１０と直角な水平方向から撮像した画像から、斜板の上端及び下端の左側（又は右側）エッジ部分の駆動軸１１０方向の偏差を斜板１１１の外周縁における変位として検出することも可能である。この場合は、検出された変位ＳＭ０が斜板１１１の外周円の直径Ｄ０に対し、傾角θＴに相当する外周円の変位ＳＴ０（＝Ｄ０・ｔａｎθＴ）に近づくようにバネ支持部材１１６の位置を調整すればよい。
　１００…可変容量圧縮機、１０１…シリンダブロック、１０１ａ…シリンダボア、１０２…フロントハウジング、１０４…シリンダヘッド、１１０…駆動軸、１１１…斜板、１１１ａ…第２アーム、１１１ｃ…貫通孔、１１２…ロータ、１１２ａ…第１アーム、１１４…傾角減少バネ、１１５…傾角増大バネ、１１６…バネ支持部材、１１６ａ…円筒部、１２０…リンク機構、１２１…リンクアーム、１２２…第１連結ピン、１２３…第２連結ピン、１３６…ピストン、１４０…クランク室、１４１…吸入室、１４２…吐出室、１４５…連通路、３００…制御弁、ｍ…変位計測装置、θＴ…狙いの傾角、ＳＴ…θＴに対応する変位

Claims (6)

  1. 　内部に吸入室、吐出室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、該駆動軸に連結して同期回転し該駆動軸の軸線に対する傾角が可変となる斜板と、該斜板の回転を前記ピストンの往復運動に変換する変換機構と、前記斜板を機械的に規制される最小傾角に至るまで傾角減少方向に付勢する傾角減少バネと、前記最小傾角において前記傾角減少バネの付勢力に打ち勝って前記斜板を傾角増大方向に付勢する傾角増大バネと、前記クランク室の圧力を調整する制御弁と、を備え、前記制御弁の開度調整により前記クランク室の圧力を変化させ、前記斜板の傾角を変更して前記ピストンのストロークを調整し、前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して吐出室に吐出する可変容量圧縮機における、前記斜板に作用するバネ付勢力の調整方法であって、
    　前記傾角増大バネの一端を受けるバネ支持部材を、前記駆動軸の軸線方向に移動自由に配設し、
    　前記傾角増大バネの付勢力と前記傾角減少バネの付勢力とをバランスさせつつ前記斜板の傾角を、所定の傾角に一致させるように、前記バネ支持部材を前記駆動軸の軸線方向に移動して位置決め調整する工程を含むことを特徴とする可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法。
  2. 　前記斜板を回転させつつ該斜板周辺部の前記駆動軸軸線方向における変位を計測し、該変位の計測値を前記所定の傾角に対応する変位に一致させることによって、前記斜板の傾角を所定の傾角に一致させる、請求項１に記載の可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法。
  3. 　前記斜板を連続的に回転させつつ該斜板周辺部の前記駆動軸軸線方向における変位を計測する、請求項２に記載の可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法。
  4. 　前記バネ支持部材は、駆動軸に嵌挿される円筒部を外力により塑性変形させ、前記駆動軸に形成した環状溝に圧着させて位置決め調整される請求項１に記載の可変容量圧縮機の斜板に作用するバネ付勢力の調整方法。
  5. 　内部に吸入室、吐出室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、該駆動軸に連結して同期回転し該駆動軸の軸線に対する傾角が可変となる斜板と、該斜板の回転を前記ピストンの往復運動に変換する変換機構と、前記斜板を機械的に規制される最小傾角に至るまで傾角減少方向に付勢する傾角減少バネと、前記最小傾角において前記傾角減少バネの付勢力に打ち勝って前記斜板を傾角増大方向に付勢する傾角増大バネと、前記クランク室の圧力を調整する制御弁と、を備え、前記制御弁の開度調整により前記クランク室の圧力を変化させ、前記斜板の傾角を変更して前記ピストンのストロークを調整し、前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して吐出室に吐出する可変容量圧縮機であって、
    　前記傾角増大バネの一端を受けるバネ支持部材を、前記駆動軸の軸線方向に移動自由に配設し、
    　前記傾角増大バネの付勢力と前記傾角減少バネの付勢力とをバランスさせつつ前記斜板の傾角を、所定の傾角に一致させるように、前記バネ支持部材を前記駆動軸の軸線方向に移動して位置決め調整する工程を用いて、前記斜板に作用するバネ付勢力が調整された可変容量圧縮機。
  6. 　前記駆動軸に環状溝を形成すると共に、前記バネ支持部材に前記環状溝より軸方向の長さが大の円筒部を形成し、前記バネ支持部材は、該円筒部を外力により塑性変形させ、前記環状溝に圧着させて位置決め調整される請求項５に記載の可変容量圧縮機。
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