WO2018221281A1 - 揺動板式可変容量圧縮機 - Google Patents

揺動板式可変容量圧縮機 Download PDF

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WO2018221281A1
WO2018221281A1 PCT/JP2018/019429 JP2018019429W WO2018221281A1 WO 2018221281 A1 WO2018221281 A1 WO 2018221281A1 JP 2018019429 W JP2018019429 W JP 2018019429W WO 2018221281 A1 WO2018221281 A1 WO 2018221281A1
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WO
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swash plate
drive shaft
rotor
pin member
plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/019429
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村　慎二
吉原　亨
Original Assignee
サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • 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
    • F04B27/10—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 having stationary cylinders
    • F04B27/12—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 having stationary cylinders having plural sets of cylinders or pistons

Definitions

  • the present invention relates to an oscillating plate type variable displacement compressor in which a piston is reciprocated by an oscillating plate that oscillates following a swash plate that rotates integrally with a drive shaft.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2013-608378
  • a coupling mechanism that couples the swash plate and the rotor in a changeable manner, and a rocking plate that is coupled to the swash plate via a radial bearing and is pivotably coupled to the drive shaft via a rotation prevention mechanism.
  • a swing plate type variable capacity compressor is known.
  • an object of the present invention is to provide a swing plate type variable displacement compressor capable of suppressing the occurrence of rattling of a plurality of members that can move relative to each other.
  • the oscillating plate type variable displacement compressor has a drive shaft that is rotationally driven, a rotor that is integrated with the drive shaft, a swash plate that can tilt with respect to the drive shaft, and a slant plate that can change the tilt angle of the swash plate.
  • a coupling mechanism that couples the plate and the rotor, and a swash plate that is coupled to the swash plate via a radial bearing and is pivotably coupled to the drive shaft via a rotation prevention mechanism.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an oscillating plate variable displacement compressor in an operating state at the minimum discharge capacity.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the swing plate type variable displacement compressor in the operation state at the maximum discharge capacity.
  • the oscillating plate variable displacement compressor 1 includes a drive shaft 10, a rotor 20, a swash plate 30, a disk member 40 that forms part of the oscillating plate, and a drive shaft 10 that rotatably supports the rotor. 20, a substantially bottomed cylindrical housing 50 that houses the swash plate 30 and the disk member 40 therein.
  • the housing 50 includes a center housing 52 and a front housing 54 and a rear housing 56 disposed on both sides thereof.
  • a plurality of (for example, six) cylinder bores 52A arranged in the circumferential direction are provided on the inner peripheral edge of the center housing 52.
  • a piston 42 is inserted into each cylinder bore 52A so as to be able to reciprocate.
  • the piston 42 is connected to the disc member 40 via the connecting rod 44.
  • the drive shaft 10 is rotationally driven by an external rotational drive force such as an engine (not shown) mounted on the vehicle, and is provided so as to penetrate from the front housing 54 to an intermediate position of the center housing 52.
  • the drive shaft 10 is rotatably supported in the housing 50 via substantially annular bearings (radial bearings) 60 and 62 provided on the front housing 54 side and the center housing 52 side, respectively. ing.
  • the rotor 20 is integrated with the drive shaft 10.
  • the rotor 20 is formed, for example, in a substantially disc shape, and a through hole is formed in the center thereof.
  • the drive shaft 10 is press-fitted and fixed in the through hole.
  • a substantially annular bearing (thrust bearing) 64 is disposed between the rotor 20 and the front housing 54.
  • the swash plate 30 is disposed so as to be tiltable with respect to the drive shaft 10 as will be described in detail later.
  • the swash plate 30 is formed, for example, in a substantially disc shape, and an opening that penetrates in the axial direction of the drive shaft 10 is formed at the center thereof.
  • the swash plate 30 is coupled to the rotor 20 via a coupling mechanism 66, for example.
  • the swash plate 30 rotates together with the drive shaft 10 and the rotor 20 by transmitting the rotational force of the drive shaft 10 via the rotor 20 and the coupling mechanism 66, and can tilt with respect to the drive shaft 10.
  • the disc member 40 constitutes a swing plate together with an outer ring 84 to be described later, and is connected to the swash plate 30 so as to be relatively rotatable, and swings with respect to the drive shaft 10 as the swash plate 30 rotates.
  • the piston 42 in the cylinder bore 52A is configured to reciprocate.
  • An opening through which the drive shaft 10 can be inserted is formed at the center of the disc member 40.
  • the piston 42 is connected to the one surface of the disk member 40 via the connecting rod 44.
  • a substantially annular bearing (thrust bearing) 68 is disposed between the other surface of the disk member 40 and one surface of the swash plate 30 opposed thereto.
  • the swash plate 30 and the disc member 40 are connected to the drive shaft 10 via, for example, a swing plate rotation prevention mechanism 80.
  • the swing plate rotation preventing mechanism 80 is configured to rotatably support the swash plate 30 and to connect the disk member 40 to the drive shaft 10 so as to be swingable.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a main part including the rocking plate rotation prevention mechanism 80.
  • the swing plate rotation prevention mechanism 80 includes an inner ring 82, an outer ring 84, a plurality of balls 86, and a sleeve 88.
  • the inner ring 82 includes, for example, a peripheral wall portion 82A having a substantially equilateral triangular cross section, and a widened portion 82B that widens from the end of the peripheral wall portion 82A toward the disc member 40.
  • An opening into which the drive shaft 10 is inserted is provided at the center of the peripheral wall portion 82A.
  • the drive shaft 10 is inserted into the opening of the peripheral wall portion 82A via a plain bearing 70 so as to be relatively rotatable.
  • a guide hole 52B having a substantially equilateral triangular cross section is provided in the center housing 52.
  • the peripheral wall portion 82 ⁇ / b> A of the inner ring 82 is inserted into the guide hole 52 ⁇ / b> B so that the inner ring 82 can move in the axial direction of the drive shaft 10. Further, the peripheral wall portion 82A comes into contact with the inner peripheral wall of the guide hole 52B when the drive shaft 10 rotates.
  • the outer ring 84 has, for example, a cylindrical portion 84A that protrudes toward (the opening portion of) the swash plate 30 and a disc portion 84B.
  • the disc portion 84B is integrated with the cylindrical portion 84A and has a larger diameter than the outer diameter of the cylindrical portion 84A.
  • An opening through which the drive shaft 10 can be inserted is provided at the center of the disc portion 84B.
  • a substantially annular bearing (radial bearing) 72 is disposed between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 84 ⁇ / b> A and the inner peripheral surface that defines the opening of the swash plate 30.
  • the disk member 40 is caulked and fixed to the outer peripheral edge of the disk portion 84B. That is, the outer ring 84 functions as a support member that fixedly supports the disc member 40 and supports the swash plate 30 via the radial bearing 72 in a rotatable manner.
  • the outer ring 84 is formed as a member having the cylindrical portion 84A and the disc portion 84B in the above, the present invention is not limited to this.
  • the outer ring 84 may be formed as a member having only the disc portion 84B, and the disc member 40 may be provided with a cylindrical portion that extends toward the opening of the swash plate 30 and has the same shape as the cylindrical portion 84A.
  • the radial bearing 72 is disposed between the inner peripheral surface of the swash plate 30 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the disc member 40.
  • the disc member 40 and the outer ring 84 may be integrally formed.
  • a plurality of guide grooves 82C extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface on the distal end side of the widened portion 82B.
  • a plurality of guide grooves 84C extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the opening of the outer ring 84 (disk portion 84B).
  • the guide grooves 84 ⁇ / b> C of the outer ring 84 are provided at positions facing the respective guide grooves 82 ⁇ / b> C of the inner ring 82.
  • a plurality of balls 86 are held between the guide grooves 82C and 84C.
  • the sleeve 88 is formed in a substantially cylindrical shape, for example. Between the inner peripheral surface of the sleeve 88 and the drive shaft 10, a substantially annular bearing (radial bearing) 74 is disposed so that the sleeve 88 can rotate relative to the drive shaft 10 around its axis. Yes.
  • the outer peripheral surface of the sleeve 88 is fixed by the widened portion 82 ⁇ / b> B of the inner ring 82 so that the sleeve 88 can move in the axial direction of the drive shaft 10 together with the inner ring 82.
  • the outer ring 84 can swing around the sleeve 88 with respect to the inner ring 82 through spherical contact between the guide grooves 82 ⁇ / b> C and 84 ⁇ / b> C and the ball 86.
  • the outer ring 84 and the disk member 40 can swing in a state in which the rotation is prevented with respect to the drive shaft 10. That is, the outer ring 84 and the disk member 40 that swings together with the outer ring 84 constitute a swinging plate.
  • the outer ring 84 and the disc member 40 that is, the swing plate (hereinafter the same) and the swash plate 30 are connected via a radial bearing 72 attached to a cylindrical portion 84A protruding from one surface of the swing plate.
  • the inner ring 82, the plurality of balls 86, and the sleeve 88 are examples of the rotation prevention mechanism. Therefore, the swing plate is connected to the swash plate 30 via the radial bearing 72 and is connected to the drive shaft 10 so as to be swingable via the rotation prevention mechanism.
  • the oscillating plate type variable displacement compressor 1 the oscillating plate oscillates with the rotational movement of the swash plate 30, so that the piston 42 reciprocates via the connecting rod 44.
  • the fluid to be compressed for example, refrigerant gas
  • the suction chamber 56A formed in the inner peripheral edge of the rear housing 56 is drawn into the suction hole 56C formed in the valve plate 56B and the illustration is omitted. Is sucked into the cylinder bore 52A through the suction valve. The sucked fluid to be compressed is compressed by the piston 42 and then discharged into the discharge chamber 56E through the discharge hole 56D and a discharge valve (not shown), and is sent from there to an external circuit.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing the coupling mechanism 66 in the operating state at the minimum discharge capacity.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing the coupling mechanism 66 in the operation state at the maximum discharge capacity.
  • the coupling mechanism 66 includes a first arm 20A extending from the rotor 20 toward the swash plate 30, a second arm 30A extending from the swash plate 30 toward the rotor 20, and a first arm provided on the second arm 30A. It includes a pin member 30B and a long hole 20B provided in the first arm 20A and into which the first pin member 30B is inserted. That is, the coupling mechanism 66 couples the swash plate 30 to the drive shaft 10 so that the first pin member 30B is movably inserted into the elongated hole 20B.
  • Each of the first arm 20A and the second arm 30A is a pair of arms disposed on both sides of the drive shaft 10, as will be described in detail later.
  • the second arm 30 ⁇ / b> A is provided so as to extend from the outer peripheral portion of one surface of the swash plate 30 toward the vicinity of the central portion of the rotor 20.
  • the first pin member 30 ⁇ / b> B extends in a direction orthogonal to the axis of the drive shaft 10.
  • the first pin member 30B is fixed to, for example, a through hole (not shown) provided at the tip of the second arm 30A. Within the long hole 20 ⁇ / b> B, the first pin member 30 ⁇ / b> B can move in a direction intersecting the axis of the drive shaft 10.
  • the inclination angle of the swash plate 30 is set to the minimum inclination angle (the operation state shown in FIGS. 1 and 4) and the maximum inclination angle (the operation shown in FIGS. 2 and 5). State).
  • the inclination of the swash plate 30 when the swash plate 30 is orthogonal to the axis of the drive shaft 10 is 0 °
  • the inclination of the swash plate 30 that is approximately 0 ° is referred to as a minimum inclination (see FIG. 1).
  • the swash plate 30 is coupled to the oscillating plate via a radial bearing 72.
  • the swing plate is connected to the drive shaft 10 via a rotation prevention mechanism including, for example, an inner ring 82, a ball 86, and a sleeve 88.
  • a rotation prevention mechanism including, for example, an inner ring 82, a ball 86, and a sleeve 88.
  • a tension coil spring 90 is provided to bias 30 in a direction in which the inclination angle decreases (see FIGS. 1 and 2). That is, when the swash plate 30 is urged by the tension coil spring 90 in a direction intersecting the axial direction of the drive shaft 10, the swash plate 30 is directly or indirectly adjacent to the member (radial bearing 72, swinging). Plate, ball 86, sleeve 88, and inner ring 82). Therefore, the generation of noise and noise during operation of the compressor is suppressed by suppressing the occurrence of rattling of a plurality of members connected so as to be capable of relative movement from the drive shaft 10 to the swash plate 30. The quietness of the compressor can be improved.
  • FIG. 6 is a view showing a mounting structure of the tension coil spring 90 viewed from the rotor 20 side in the axial direction of the drive shaft 10 in the operation state at the minimum discharge capacity.
  • FIG. 7 is a view showing a mounting structure of the tension coil spring 90 viewed from the rotor 20 side in the axial direction of the drive shaft 10 in the operation state at the maximum discharge capacity. 6 and 7, the rotor 20 and the housing 50 are omitted for convenience. For example, round hooks are formed at both ends of the tension coil spring 90 as attachment portions.
  • the tension coil spring 90 is attached to the first pin member 30 ⁇ / b> B, and the other end is attached to the second pin member 10 ⁇ / b> A provided on the drive shaft 10.
  • the second pin member 10 ⁇ / b> A extends in a direction perpendicular to the axis of the drive shaft 10 and substantially parallel to the direction in which the first pin member 30 ⁇ / b> B extends.
  • the second pin member 10 ⁇ / b> A is provided so as to protrude on both sides across the axis of the drive shaft 10.
  • the second pin member 10A is provided so as to protrude from each of the half-cracked brackets 92 integrated with the drive shaft 10 by, for example, screwing and fixing.
  • the bracket 92 and the second pin member 10 ⁇ / b> A are configured to rotate integrally with the drive shaft 10 and the rotor 20.
  • the second pin member 10 ⁇ / b> A is not limited to being provided via the bracket 92.
  • the second pin member 10 ⁇ / b> A may be fixed to a through hole (not shown) provided in the drive shaft 10.
  • the second pin member 10A and the bracket 92 are provided at positions and shapes that avoid interference with the inclined swash plate 30 in the operating state at the maximum discharge capacity shown in FIG.
  • the first pin member 30 ⁇ / b> B protrudes from each of the pair of second arms 30 ⁇ / b> A to both sides of the drive shaft 10.
  • the long hole 20B is provided in each of the pair of first arms 20A.
  • a first pin member 30B that protrudes in the opposite direction from the pair of second arms 30A is inserted into each of the long holes 20B.
  • the tension coil spring 90 is a pair of tension coil springs disposed on both sides of the drive shaft 10. That is, the other ends of the pair of tension coil springs 90 are attached to the second pin member 10 ⁇ / b> A provided on the drive shaft 10 so as to sandwich the axis of the drive shaft 10. As shown in FIGS. 6 and 7, one end of the pair of tension coil springs 90 is attached between the pair of second arms 30 ⁇ / b> A with respect to the first pin member 30 ⁇ / b> B provided on the swash plate 30.
  • the urging force of the pair of tension coil springs 90 can be applied equally on both sides of the drive shaft 10. Further, when the inclination angle of the swash plate 30 is the minimum inclination angle, the tension coil spring 90 is attached to the pin members 10A and 30B in a state where the coil length is longer than the natural length by a predetermined value. That is, the tension coil spring 90 is provided so as to generate a biasing force even when the inclination angle of the swash plate 30 is the minimum inclination angle.
  • the distal end portion of the second arm 30 ⁇ / b> A of the swash plate 30 is always urged in the direction intersecting the axis of the drive shaft 10, that is, in the radial direction of the drive shaft 10. More specifically, since the center of the swash plate 30 is held slightly decentered with respect to the axis of the drive shaft 10, the swash plate 30 and the radial bearing 72 adjacent to the swash plate 30 are arranged in the swing plate (here, The outer peripheral surface of the outer ring 84). That is, the gap between the swash plate 30 and the radial bearing 72 and the gap between the radial bearing 72 and the swinging plate can be moved to one side.
  • the swing plate and the ball 86, the inner ring 82, and the sleeve 88 that are directly or indirectly adjacent to the swing plate also move in the radial direction of the drive shaft 10. Be energized.
  • the inner ring 82 is pressed against the inner peripheral wall of the guide hole 52B, a plurality of members that are adjacent to each other in the radial direction of the drive shaft 10, that is, connected to the swash plate 30 from the drive shaft 10 so as to be capable of relative movement. It is possible to suppress the occurrence of rattling of the member.
  • the tension coil spring 90 is attached to each pin member 10A, 30B in a state where the coil length is longer than the natural length by a predetermined value. .
  • the swash plate 30 is always urged in the radial direction of the drive shaft 10 regardless of the inclination angle between the minimum inclination angle and the maximum inclination angle.
  • the silence of the compressor can be improved.
  • the swash plate 30 is in a state where the inclination angle is the minimum inclination angle, that is, an operation state at the minimum discharge capacity.
  • the inclination angle of the swash plate 30 can be held at the minimum inclination angle by the tension coil spring 90 when the compressor is stopped such as when the engine is stopped.
  • the compressor is stopped in the state where the inclination angle of the swash plate 30 is the maximum inclination angle, that is, the operation state at the maximum discharge capacity. Therefore, when the compressor is started as the engine is started, the load on the engine can be reduced.
  • a gap is provided between the outer peripheral wall of the first pin member 30B and the inner peripheral wall of the long hole 20B so that the first pin member 30B can move within the long hole 20B. Therefore, the first pin member 30B vibrates in the direction intersecting the moving direction in the long hole 20B during operation of the compressor, so that the first pin member 30B comes into contact with the inner peripheral wall of the long hole 20B.
  • the tension coil spring 90 is provided between the swash plate 30 (the first pin member 30B of the second arm 30A) and the drive shaft 10.
  • the present invention is not limited to this.
  • the other end of the tension coil spring 90 may be attached to the rotor 20 instead of the drive shaft 10. More specifically, an arm having a pin member fixed to one surface of the rotor 20 on the opposite side across the drive shaft 10 and the portion provided with the first arm 20A is provided, and the other end of the tension coil spring 90 is provided on this pin member. You may make it attach a part.
  • the attachment portions provided at both ends of the tension coil spring 90 are not limited to round hooks, and may be L-shaped hooks, for example.
  • the swash plate 30 (or the second arm 30A) and the drive shaft 10 (or the rotor 20 integrated therewith) are provided with a through hole or a recess into which an L-shaped hook is inserted, and a tension coil spring
  • the tension coil spring 90 may be attached by inserting 90 L-shaped hooks into the through-holes or recesses.
  • the long arm 20 ⁇ / b> B is provided in the first arm 20 ⁇ / b> A extending from the rotor 20 toward the swash plate 30, and the first arm is provided in the second arm 30 ⁇ / b> A extending from the swash plate 30 toward the rotor 20.
  • the present invention is not limited to this.
  • a pin member may be provided in the first arm 20A, and a long hole may be provided in the second arm 30A.
  • one end of the tension coil spring 90 may be an L-shaped hook, and may be directly attached to the swash plate 30 (or the second arm 30A) instead of the first pin member 30B.

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Abstract

相対運動可能に連結された複数の部材のガタツキの発生を抑制する。駆動軸１０、ロータ２０、斜板３０、及び揺動板４０、８４を備えた揺動板式可変容量圧縮機１において、揺動板は、斜板３０にラジアルベアリング７２を介して連結されると共に駆動軸１０に自転阻止機構８２、８６、８８を介して揺動可能に連結されている。斜板３０は、ロータ２０の第１のアーム２０Ａに設けられた長穴２０Ｂに斜板３０の第２のアーム３０Ａに設けられた第１のピン部材３０Ｂが移動可能に挿入されることによって駆動軸１０に対して傾動可能となっている。第１のピン部材３０Ｂと駆動軸１０に設けられた第２のピン部材１０Ａとの間には、斜板３０を駆動軸１０の軸線と交差する方向に付勢する引張コイルバネ９０が設けられている。

Description

揺動板式可変容量圧縮機
　本発明は、駆動軸と一体的に回転する斜板に追従して揺動する揺動板によりピストンを往復動させる揺動板式可変容量圧縮機に関する。
　特許文献１（特開２０１３−６０８３８号公報）に記載されるように、回転駆動される駆動軸と一体化されたロータと、駆動軸に対して傾動可能な斜板と、斜板の傾角を変更可能に斜板とロータとを連結する連結機構と、斜板にラジアルベアリングを介して連結されると共に駆動軸に自転阻止機構を介して揺動可能に連結された揺動板と、を備えた揺動板式可変容量圧縮機が知られている。
特開２０１３−６０８３８号公報
　特許文献１に記載の揺動板式可変容量圧縮機では、駆動軸から斜板にかけて、自転阻止機構やラジアルベアリングなどによって複数の部材が相対運動可能に連結されているため、例えば、各部材間の隙間の積み重なりによってガタツキが発生し、圧縮機の運転中に騒音や異音が発生するおそれがあった。
　そこで、本発明は、相対運動可能な複数の部材のガタツキの発生を抑制することのできる揺動板式可変容量圧縮機を提供することを目的とする。
　そのため、揺動板式可変容量圧縮機は、回転駆動される駆動軸と、駆動軸と一体化されたロータと、駆動軸に対して傾動可能な斜板と、斜板の傾角を変更可能に斜板とロータとを連結する連結機構と、斜板にラジアルベアリングを介して連結されると共に駆動軸に自転阻止機構を介して揺動可能に連結され斜板の回転によって揺動してシリンダボア内のピストンを往復動させる揺動板と、斜板とロータ又はこれと一体化された部材との間に設けられ、斜板を駆動軸の軸線と交差する方向に付勢する引張コイルバネと、を備えている。
　本発明によれば、相対運動可能に連結された複数の部材のガタツキの発生を抑制することができる。
所定の運転状態における揺動板式可変容量圧縮機の一例を示す断面図である。 他の運転状態における揺動板式可変容量圧縮機の一例を示す断面図である。 揺動板式可変容量圧縮機の揺動板回転阻止機構を含む要部の一例を示す分解斜視図である。 図１の運転状態における連結機構の一例を示す要部拡大図である。 図２の運転状態における連結機構の一例を示す要部拡大図である。 図１の運転状態における引張コイルバネの取り付け構造を示す図である。 図２の運転状態における引張コイルバネの取り付け構造を示す図である。
　以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための実施形態について説明する。
　図１は、最小吐出容量時の運転状態における揺動板式可変容量圧縮機の一例を示す断面図である。図２は、最大吐出容量時の運転状態における揺動板式可変容量圧縮機を示す断面図である。
　揺動板式可変容量圧縮機１は、駆動軸１０と、ロータ２０と、斜板３０と、揺動板の一部を構成する円板部材４０と、駆動軸１０を回転自在に支持すると共にロータ２０、斜板３０及び円板部材４０を内部に収納する略有底円筒状のハウジング５０と、を備えている。
　ハウジング５０は、センターハウジング５２と、その両側に配置されたフロントハウジング５４及びリアハウジング５６と、を含む。
　センターハウジング５２の内周縁部には、その周方向に配列された複数（例えば、６個）のシリンダボア５２Ａが設けられている。各シリンダボア５２Ａ内には、それぞれピストン４２が往復動可能に挿入されている。ピストン４２は、コネクティングロッド４４を介して円板部材４０に連結されている。
　駆動軸１０は、車両に搭載されたエンジン（図示省略）等の外部からの回転駆動力によって回転駆動され、フロントハウジング５４からセンターハウジング５２の中間位置まで貫通して設けられている。より詳細には、駆動軸１０は、フロントハウジング５４側及びセンターハウジング５２側のそれぞれに設けられた略円環状のベアリング（ラジアルベアリング）６０、６２を介して、ハウジング５０内に回転自在に支持されている。
　ロータ２０は、駆動軸１０と一体化されている。ロータ２０は、例えば、略円板状に形成され、その中央部には貫通孔が形成されている。この貫通孔には、駆動軸１０が圧入固定されている。ロータ２０とフロントハウジング５４との間には略円環状のベアリング（スラストベアリング）６４が配置されている。
　斜板３０は、詳細を後述するように、駆動軸１０に対して傾動可能に配設されている。斜板３０は、例えば、略円板状に形成され、その中央部には駆動軸１０の軸線方向に貫通する開口部が形成されている。斜板３０は、例えば、ロータ２０に対して連結機構６６を介して連結されている。斜板３０は、ロータ２０及び連結機構６６を介して駆動軸１０の回転力が伝達されることによって駆動軸１０及びロータ２０と共に回転し、駆動軸１０に対して傾動可能となっている。
　円板部材４０は、後述する外輪８４と共に揺動板を構成し、斜板３０に対して相対回転可能に連結されると共に斜板３０の回転に伴って駆動軸１０に対して揺動してシリンダボア５２Ａ内のピストン４２を往復動させるように構成されている。円板部材４０の中央部には駆動軸１０を挿入可能な開口部が形成されている。円板部材４０の一面には、上述したように、ピストン４２がコネクティングロッド４４を介して連結されている。また、円板部材４０の他面とこれに対向する斜板３０の一面との間には、略円環状のベアリング（スラストベアリング）６８が配置されている。
　斜板３０及び円板部材４０は、例えば、揺動板回転阻止機構８０を介して駆動軸１０に連結されている。揺動板回転阻止機構８０は、斜板３０を回転可能に支持すると共に、円板部材４０を駆動軸１０に対して揺動可能に連結するように構成されている。
　以下、揺動板回転阻止機構８０について、図１~３を参照して詳細に説明する。図３は、揺動板回転阻止機構８０を含む要部の一例を示す分解斜視図である。揺動板回転阻止機構８０は、内輪８２、外輪８４、複数のボール８６及びスリーブ８８を備えている。
　内輪８２は、例えば、略正三角形状の断面を有する周壁部８２Ａと、周壁部８２Ａの端部から円板部材４０に向かうにつれて拡幅する拡幅部８２Ｂと、を有している。周壁部８２Ａの中央部には駆動軸１０が挿入される開口部が設けられている。駆動軸１０は、周壁部８２Ａの開口部に対して、すべり軸受７０を介して相対回転可能に挿入されている。
　ここで、センターハウジング５２内には、例えば、略正三角形状の断面を有するガイド孔５２Ｂが設けられている。内輪８２の周壁部８２Ａは、内輪８２が駆動軸１０の軸線方向に移動可能となるようにガイド孔５２Ｂに挿入されている。また、周壁部８２Ａは、駆動軸１０の回転時にガイド孔５２Ｂの内周壁に当接するようになっている。すなわち、駆動軸１０の回転に伴って内輪８２がセンターハウジング５２に対して回転するとき、周壁部８２Ａの各辺がガイド孔５２Ｂの内周壁に当接する。すなわち、内輪８２は、駆動軸１０に対する回転が阻止された状態で駆動軸１０に配設されている。
　外輪８４は、例えば、斜板３０（の開口部）に向かって突出する円筒部８４Ａと、円板部８４Ｂと、を有している。円板部８４Ｂは、円筒部８４Ａと一体化されると共に円筒部８４Ａの外径よりも拡径している。円板部８４Ｂの中央部には、駆動軸１０を挿入可能な開口部が設けられている。円筒部８４Ａの外周面と斜板３０の開口部を規定する内周面との間には、略円環状のベアリング（ラジアルベアリング）７２が配置されている。円板部８４Ｂの外周縁には、円板部材４０が、例えば、かしめ固定されている。すなわち、外輪８４は、円板部材４０を固定支持すると共にラジアルベアリング７２を介して斜板３０を回転可能に支持する支持部材として機能する。
　但し、以上では、外輪８４を円筒部８４Ａ及び円板部８４Ｂを有する部材として形成したが、これに限るものではない。例えば、外輪８４を円板部８４Ｂのみを有する部材として形成し、斜板３０の開口部に向かって延びると共に円筒部８４Ａと同形状の円筒部を円板部材４０に設けてもよい。この場合、ラジアルベアリング７２は、斜板３０の内周面と円板部材４０の円筒部の外周面との間に配置される。また、円板部材４０と外輪８４とは、一体形成されてもよい。
　ここで、内輪８２において、拡幅部８２Ｂの先端側の内周面には、軸方向に延びる複数のガイド溝８２Ｃが形成されている。また、外輪８４（円板部８４Ｂ）の開口部の内周面には、軸方向に延びる複数のガイド溝８４Ｃが形成されている。外輪８４のガイド溝８４Ｃは、内輪８２の各ガイド溝８２Ｃと対向する位置に設けられている。各ガイド溝８２Ｃ、８４Ｃの間には、複数のボール８６が保持されている。そして、斜板３０の回転に伴って円板部材４０が回転しようとするとき、ガイド孔５２Ｂに当接する内輪８２側からの回転阻止力がボール８６を介して外輪８４側に伝達される。これにより、外輪８４及びこれに固定された円板部材４０の回転が阻止される。
　スリーブ８８は、例えば、略円筒状に形成されている。スリーブ８８の内周面と駆動軸１０との間には、スリーブ８８が駆動軸１０に対してその軸線周りに相対回転可能となるように略円環状のベアリング（ラジアルベアリング）７４が配置されている。スリーブ８８の外周面は、スリーブ８８が内輪８２と共に駆動軸１０の軸線方向に移動可能となるように内輪８２の拡幅部８２Ｂによって固定されている。また、外輪８４は、ガイド溝８２Ｃ、８４Ｃとボール８６との球面接触を介して内輪８２に対してスリーブ８８を中心に揺動可能となっている。これにより、外輪８４及び円板部材４０は、駆動軸１０に対して回転が阻止された状態で揺動することができる。すなわち、外輪８４及びこれと共に揺動する円板部材４０が、揺動板を構成している。また、外輪８４及び円板部材４０、すなわち、揺動板（以下、同様）と斜板３０とは、揺動板の一面から突出する円筒部８４Ａに取り付けられたラジアルベアリング７２を介して連結している。さらに、内輪８２、複数のボール８６及びスリーブ８８が、自転阻止機構の一例として挙げられる。したがって、揺動板は、斜板３０にラジアルベアリング７２を介して連結されると共に駆動軸１０に自転阻止機構を介して揺動可能に連結されている。
　揺動板式可変容量圧縮機１においては、揺動板が斜板３０の回転運動に伴って揺動することにより、コネクティングロッド４４を介してピストン４２が往復動する。このピストン４２の往復動に伴って、リアハウジング５６の内部周縁部に形成された吸入室５６Ａ内の被圧縮流体（例えば、冷媒ガス）が、バルブプレート５６Ｂに形成された吸入孔５６Ｃ及び図示省略の吸入弁を介してシリンダボア５２Ａに吸入される。吸入された被圧縮流体は、ピストン４２により圧縮された後、吐出孔５６Ｄ及び図示省略の吐出弁を介して吐出室５６Ｅ内に吐出され、そこから外部回路に送られる。
　すなわち、揺動板式可変容量圧縮機１は、駆動蚰１０に対する斜板３０の傾斜角度を可変して揺動板の揺動幅を変更することでピストン４２を往復動させて（ピストン４２のストローク量を変更して）シリンダボア５２Ａからの冷媒吐出容量を可変とするように構成されている。
　次に、上述した連結機構６６について、図５、６を参照して説明する。図５は、最小吐出容量時の運転状態における連結機構６６を示す要部拡大図である。図６は、最大吐出容量時の運転状態における連結機構６６を示す要部拡大図である。
　連結機構６６は、ロータ２０から斜板３０に向かって延びる第１のアーム２０Ａと、斜板３０からロータ２０に向かって延びる第２のアーム３０Ａと、第２のアーム３０Ａに設けられる第１のピン部材３０Ｂと、第１のアーム２０Ａに設けられ、第１のピン部材３０Ｂが挿入される長穴２０Ｂと、を含む。すなわち、連結機構６６は、長穴２０Ｂに第１のピン部材３０Ｂが移動可能に挿入されることによって斜板３０を駆動軸１０に対して傾動可能に連結している。
　第１のアーム２０Ａ及び第２のアーム３０Ａのそれぞれは、詳細を後述するように、駆動軸１０の両側に配設された一対のアームである。また、第２のアーム３０Ａは、より詳細には、斜板３０の一面の外周部からロータ２０の中央部近傍に向かって延びるように設けられている。
　第１のピン部材３０Ｂは、駆動軸１０の軸線と直交する方向に延びている。第１のピン部材３０Ｂは、例えば、第２のアーム３０Ａの先端部に設けられた貫通孔（図示省略）に固定されている。
　長穴２０Ｂ内では、第１のピン部材３０Ｂが駆動軸１０の軸線と交差する方向に移動可能となっている。そして、長穴２０Ｂ内で第１のピン部材３０Ｂの移動を規制することにより、斜板３０の傾角を最小傾角（図１、４に示す運転状態）と最大傾角（図２、５に示す運転状態）との間で変更することができる。
　尚、斜板３０が駆動軸１０の軸線に対して直交するときの斜板３０の傾角を０°とした場合、略０°である斜板３０の傾角を最小傾角と呼ぶ（図１を参照）。
　ここで、揺動板式可変容量圧縮機１において、斜板３０は、ラジアルベアリング７２を介して、揺動板に連結されている。また、揺動板は、例えば、内輪８２、ボール８６及びスリーブ８８で構成される自転阻止機構を介して、駆動軸１０に連結されている。そして、これら複数の部材、特に、斜板３０及び揺動板は、隣接する部材に対して相対運動するため、各部材間には、隙間が設けられている。したがって、例えば、この隙間が積み重なることによってガタツキが発生し、圧縮機の運転時において騒音及び異音が発生するなど、圧縮機の静粛性が損なわれてしまうおそれがあった。
　そこで、揺動板式可変容量圧縮機１においては、斜板３０と、ロータ２０と一体化された部材としての駆動軸１０との間に、駆動軸１０の軸線と交差する方向に延びると共に斜板３０をその傾角が減少する方向に付勢する引張コイルバネ９０を設けている（図１、２を参照）。すなわち、引張コイルバネ９０によって斜板３０が駆動軸１０の軸線方向と交差する方向に付勢されることにより、斜板３０をこれに直接的又は間接的に隣接する部材（ラジアルベアリング７２、揺動板、ボール８６、スリーブ８８、及び内輪８２）に押し付けることが可能となる。したがって、駆動軸１０から斜板３０にかけて、相対運動可能に連結された複数の部材のガタツキの発生が抑制されることにより、圧縮機の運転時における騒音及び異音の発生が抑制されるので、圧縮機の静粛性を向上させることができる。
　以下、引張コイルバネ９０の取り付け構造について、図１、２と共に図６、７を参照して説明する。
　図６は、最小吐出容量時の運転状態において、駆動軸１０の軸線方向においてロータ２０側から視た引張コイルバネ９０の取り付け構造を示す図である。図７は、最大吐出容量時の運転状態において、駆動軸１０の軸線方向においてロータ２０側から視た引張コイルバネ９０の取り付け構造を示す図である。
　尚、図６、７においては、便宜上、ロータ２０及びハウジング５０は省略してある。
　引張コイルバネ９０の両端部には、取付部として、例えば、丸型のフックが形成されている。引張コイルバネ９０の一端部は、第１のピン部材３０Ｂに取り付けられ、他端部は、駆動軸１０に設けられた第２のピン部材１０Ａに取り付けられている。
　第２のピン部材１０Ａは、図６、７に示すように、駆動軸１０の軸線と直交する方向であって、第１のピン部材３０Ｂが延びる方向と略平行に延びている。また、第２のピン部材１０Ａは、駆動軸１０の軸線を挟んで両側に突出するように設けられている。第２のピン部材１０Ａは、例えばネジ止め固定により駆動軸１０と一体化された半割れ状のブラケット９２のそれぞれから突出するように設けられている。また、ブラケット９２及び第２のピン部材１０Ａは、駆動軸１０及びロータ２０と一体的に回転するようになっている。
　但し、第２のピン部材１０Ａは、ブラケット９２を介して設けられることに限るものではない。例えば、第２のピン部材１０Ａは、駆動軸１０に設けられた貫通孔（図示省略）に固定されてもよい。
　尚、第２のピン部材１０Ａ及びブラケット９２は、図２に示す最大吐出容量時の運転状態において傾斜した斜板３０との干渉を回避するような位置及び形状に設けられている。
　また、図６、７に示すように、第１のピン部材３０Ｂは、一対の第２のアーム３０Ａのそれぞれから駆動軸１０の両側に突出している。また、長穴２０Ｂは、一対の第１のアーム２０Ａのそれぞれに設けられている。そして、各長穴２０Ｂのそれぞれには、一対の第２のアーム３０Ａからそれぞれ反対方向に突出した第１のピン部材３０Ｂが挿入される。
　引張コイルバネ９０は、より詳細には、駆動軸１０の両側に配設された一対の引張コイルバネである。すなわち、一対の引張コイルバネ９０の他端部は、駆動軸１０に設けられた第２のピン部材１０Ａに対して駆動軸１０の軸線を挟むように取り付けられている。また、図６、７に示すように、一対の引張コイルバネ９０の一端部は、斜板３０に設けられた第１のピン部材３０Ｂに対して、一対の第２のアーム３０Ａ間にて取り付けられることが好ましい。これにより、一対の引張コイルバネ９０の付勢力を駆動軸１０の両側で均等に作用させることができる。
　また、引張コイルバネ９０は、斜板３０の傾角が最小傾角であるときに、そのコイル長が自然長よりも所定値だけ長い状態で各ピン部材１０Ａ、３０Ｂに取り付けられている。すなわち、引張コイルバネ９０は、斜板３０の傾角が最小傾角であるときにも付勢力を発生するように設けられている。
　このような引張コイルバネ９０によって、斜板３０の第２のアーム３０Ａの先端部は、駆動軸１０の軸線と交差する方向、すなわち、駆動軸１０の径方向に常に付勢される。より詳細には、斜板３０は、その中心が駆動軸１０の軸心に対してやや偏心した状態で保持されるので、斜板３０及びこれに隣接するラジアルベアリング７２が揺動板（ここでは、外輪８４の外周面）に押し付けられる。すなわち、斜板３０とラジアルベアリング７２との間の隙間、及び、ラジアルベアリング７２と揺動板との間の隙間を一方に寄せることが可能となる。
　さらに、斜板３０及びラジアルベアリング７２が揺動板に押し付けられることに伴って、揺動板及びこれに直接又は間接的に隣接するボール８６、内輪８２及びスリーブ８８も駆動軸１０の径方向に付勢される。その結果、内輪８２がガイド孔５２Ｂの内周壁に押し付けられた状態となるので、駆動軸１０の径方向において隣接する部材、すなわち、駆動軸１０から斜板３０にかけて相対運動可能に連結された複数の部材のガタツキの発生を抑制することができる。したがって、ガタツキの発生に伴う騒音及び異音を抑制することが可能となるので、圧縮機の静粛性を向上させることができる。
　また、上述したように、引張コイルバネ９０は、斜板３０の傾角が最小傾角であるときに、そのコイル長が自然長よりも所定値だけ長い状態で各ピン部材１０Ａ、３０Ｂに取り付けられている。これにより、斜板３０は、その傾角が最小傾角と最大傾角との間のどの角度にあっても、駆動軸１０の径方向に常に付勢される。したがって、最小傾角と最大傾角との間の全角度において、上述したガタツキの発生及びこれに伴う騒音並びに異音を抑制することが可能となるので、圧縮機の静粛性を向上させることができる。
　ここで、例えば、エンジンの始動に伴って圧縮機が始動する際、エンジンへの負荷を低減して圧縮機の始動時の衝撃を緩和するためには、圧縮機の停止時において、圧縮機は、斜板３０の傾角が最小傾角である状態、すなわち、最小吐出容量時の運転状態となっていることが好ましい。上述の揺動板式可変容量圧縮機１では、エンジン停止時などの圧縮機の停止時において、引張コイルバネ９０によって斜板３０の傾角を最小傾角に保持することが可能となる。これにより、斜板３０の傾角が最大傾角である状態、すなわち、最大吐出容量時の運転状態で圧縮機が再始動されてしまうことを抑制することができる。したがって、エンジン始動に伴って圧縮機が始動する際に、エンジンへの負荷を低減させることができる。
　また、第１のピン部材３０Ｂを長穴２０Ｂ内で移動可能とするために、第１のピン部材３０Ｂの外周壁と長穴２０Ｂの内周壁との間には隙間が設けられている。そのため、圧縮機の運転中に長穴２０Ｂ内で第１のピン部材３０Ｂがその移動方向と交差する方向に振動することにより、第１のピン部材３０Ｂの長穴２０Ｂの内周壁に対する当接が繰り返されるなど、ロータ２０に対する斜板３０のガタツキが発生するおそれがあった。しかしながら、上述の引張コイルバネ９０によって、斜板３０は、駆動軸１０の軸線と交差する方向に常に付勢されるので、長穴２０Ｂの内周壁に第１のピン部材３０Ｂを当接させながら斜板３０の傾角を変更することが可能となる。したがって、圧縮機の運転中に長穴２０Ｂで第１のピン部材３０Ｂがその移動方向と交差する方向に振動するなどのロータ２０に対する斜板３０のガタツキも抑制することができる。
　尚、以上では、引張コイルバネ９０を斜板３０（第２のアーム３０Ａの第１のピン部材３０Ｂ）と駆動軸１０との間に設けたが、これに限るものではない。例えば、引張コイルバネ９０の他端部を、駆動軸１０に代えて、ロータ２０に取り付けてもよい。より詳細には、第１のアーム２０Ａが設けられた部分と駆動軸１０を挟んで反対側のロータ２０の一面にピン部材が固定されたアームを設け、このピン部材に引張コイルバネ９０の他端部を取り付けるようにしてもよい。
　また、引張コイルバネ９０の両端部に設けられた取付部は、丸型のフックに限るものではなく、例えば、Ｌ字型のフックであってもよい。この場合、斜板３０（又は第２のアーム３０Ａ）、及び、駆動軸１０（又はこれと一体化されたロータ２０）にＬ字型のフックが挿入される貫通孔又は凹部を設け、引張コイルバネ９０のＬ字型のフックをこの貫通孔又は凹部に挿入することにより、引張コイルバネ９０を取り付けてもよい。
　また、以上では、連結機構６６において、ロータ２０から斜板３０に向かって延びる第１のアーム２０Ａに長穴２０Ｂを設け、斜板３０からロータ２０に向かって延びる第２のアーム３０Ａに第１のピン部材３０Ｂを設けるようにしたが、これに限るものではない。例えば、第１のアーム２０Ａにピン部材を設け、第２のアーム３０Ａに長穴を設けてもよい。この場合、引張コイルバネ９０の一端部を、Ｌ字型のフックとし、第１のピン部材３０Ｂに代えて、斜板３０（又は第２のアーム３０Ａ）に直接取り付けてもよい。
　以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記各実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
　１　揺動板式可変容量圧縮機
　１０　駆動軸
　１０Ａ　第２のピン部材
　２０　ロータ
　２０Ａ　第１のアーム
　２０Ｂ　長穴
　３０　斜板
　３０Ａ　第２のアーム
　３０Ｂ　第１のピン部材
　４０　円板部材（揺動板）
　４２　ピストン
　５２Ａ　シリンダボア
　６６　連結機構
　７２　ラジアルベアリング
　８２　内輪（自転阻止機構）
　８４　外輪（揺動板）
　８４Ａ　円筒部
　８６　ボール（自転阻止機構）
　８８　スリーブ（自転阻止機構）
　９０　引張コイルバネ

Claims (7)

  1. 　回転駆動される駆動軸と、
    　前記駆動軸と一体化されたロータと、
    　前記駆動軸に対して傾動可能な斜板と、
    　前記斜板の傾角を変更可能に前記斜板と前記ロータとを連結する連結機構と、
    　前記斜板にラジアルベアリングを介して連結されると共に前記駆動軸に自転阻止機構を介して揺動可能に連結され、前記斜板の回転によって揺動してシリンダボア内のピストンを往復動させる揺動板と、
    　前記斜板と前記ロータ又はこれと一体化された部材との間に設けられ、前記斜板を前記駆動軸の軸線と交差する方向に付勢する引張コイルバネと、を備えた、
    　揺動板式可変容量圧縮機。
  2. 　前記引張コイルバネは、前記斜板の傾角が最小傾角であるときにも付勢力を発生する、
    　請求項１に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  3. 　前記連結機構は、
    　前記ロータ及び前記斜板の一方から他方に向かって延び、長穴が設けられた第１のアームと、
    　前記ロータ及び前記斜板の他方から一方に向かって延びる第２のアームと、
    　前記第２のアームに設けられ、前記長穴に挿入される第１のピン部材と、を含む、
    　請求項１又は請求項２に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  4. 　前記第１のアームは、前記ロータから前記斜板に向かって延び、
    　前記第２のアームは、前記斜板から前記ロータに向かって延び、
    　前記引張コイルバネは、一端部が前記第１のピン部材に取り付けられ、他端部が前記駆動軸に設けられる第２のピン部材に取り付けられた、
    　請求項３に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  5. 　前記第２のピン部材は、前記駆動軸に対して圧入固定された、
    　請求項４に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  6. 　前記第２のピン部材は、前記駆動軸に対してブラケットを介して取り付けられた、
    　請求項４に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  7. 　前記引張コイルバネは、前記駆動軸の両側に配設された、
    　請求項１~請求項６のいずれか１つに記載の揺動板式可変容量圧縮機。
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