JP2000345959A - 容量可変型圧縮機 - Google Patents

容量可変型圧縮機

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JP2000345959A JP11161047A JP16104799A JP2000345959A JP 2000345959 A JP2000345959 A JP 2000345959A JP 11161047 A JP11161047 A JP 11161047A JP 16104799 A JP16104799 A JP 16104799A JP 2000345959 A JP2000345959 A JP 2000345959A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】容量可変型斜板式圧縮機において、クランク室
内圧とシリンダボア内圧とのピストンを介した差が過大
になった場合でも、駆動軸がそのスラスト方向における
想定後退限界よりも更に後退させられるのを回避する。 【解決手段】ヒンジ機構１３は、駆動軸６上に固定され
たラグプレート１１から延びる支持アーム１４と、斜板
１２から延びるガイドピン１５とを備える。ガイドピン
１５の頭部１５ａは、支持アーム１４に形成されたガイ
ド孔７０内に係入されている。ガイド孔７０を区画する
支持アーム肉部の一部７３には切欠き面７４が形成さ
れ、その切欠き面７４とガイドピン頭部１５ａとの間に
は、最小傾角状態にある斜板１２と共にガイドピン１５
が支持アーム肉部に干渉することなく右方へ後退変位す
るのを許容するクリアランスＣ２が確保されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸の回転運動
をピストンの往復運動に変換すべくピストンと作動連結
されたカムプレートと、前記カムプレートが前記駆動軸
と同期回転可能で且つ駆動軸の軸方向へのスライド移動
を伴いながら駆動軸に対して傾動可能であるように当該
カムプレートを前記駆動軸に対し作動連結する連結案内
機構とを備え、クランク室の圧力を制御することで前記
カムプレートの傾角を制御して前記ピストンの往復動ス
トロークを変化させる容量可変型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】車輌用空調装置に用いられる容量可変型
圧縮機としては、例えば図１５に示すようなタイプがあ
る。圧縮機のハウジング１０１内には、クランク室１０
２、吸入室１０８、吐出室１０９及び複数のシリンダボ
ア１０７（一つのみ図示）が区画形成され、各シリンダ
ボア１０７にはピストン１１０が往復動可能に収容され
ている。クランク室１０２内には一体化された駆動軸１
０３及びラグプレート１０４が回転可能に設けられてい
る。ハウジングの外に突出した駆動軸前端部の周囲には
クランク室１０２の気密性を保持すべくリップシール１
１４が設けられ、その駆動軸前端部は車輌エンジン（外
部駆動源）に直接又は間接的に作動連結されている。他
方、駆動軸１０３の後端域には該駆動軸をスラスト方向
前方に付勢する前方付勢バネ１１２が配設され、この前
方付勢バネにより駆動軸及びそのスラスト保持に関する
各種部品の公差を吸収しつつクランク室内での駆動軸１
０３及びラグプレート１０４のスラスト位置決めを行っ
ている。
【０００３】駆動軸１０３の周囲には、各ピストン１１
０とシュー１１３を介して作動連結されて駆動軸の回転
をピストンの往復運動に変換するためのカムプレートた
る斜板１０５が設けられている。この斜板１０５は連結
案内機構１１５を介してラグプレート（回転支持体）１
０４に作動連結されている。連結案内機構１１５は、斜
板のフロント面に突設されたガイドピン１１６と、ラグ
プレートのリヤ面に突設された支持アーム１１７とを備
え、その支持アームに形成された円筒状のガイド孔１１
７ａ内にガイドピン１１６の頭部を係入することで構成
されている。この連結案内機構１１５により斜板１０５
は、駆動軸と一体回転可能で且つその駆動軸の軸方向
（スラスト方向）への摺動を伴いながら傾動可能となっ
ている。
【０００４】ピストン１１０の往復運動のストロークす
なわち吐出容量は斜板１０５の傾角に応じて決まるが、
それは主として、容量制御弁１２０によってコントロー
ルされるクランク室１０２の内圧（クランク圧Ｐｃ）と
シリンダボア１０７の内圧とのピストン１１０を介した
差によって決定される。一般にクランク圧Ｐｃを昇圧す
るにつれ、斜板は駆動軸１０３上をラグプレート１０４
から離れる方向へ摺動（後退）しながら傾角減少方向に
傾動する。但し、駆動軸１０３上には規制リング１０６
が固定されており、斜板１０５がその規制リング１０６
に当接することで斜板のそれ以上の後退が制限されると
共に最小傾角が規定される。尚、図１５の圧縮機では、
クランク圧Ｐｃの制御機構は、クランク室１０２と吸入
室１０８とをつなぐ絞り付き抽気通路１１８と、吐出室
１０９とクランク室１０２とをつなぐ給気通路１１９
と、その給気通路の途中に配設された容量制御弁１２０
とから構成されている。この容量制御弁１２０は外部か
らの通電制御により開度調節可能な外部制御弁である。
制御弁の他律的な開度調節に基づいて、給気通路１１９
を経由しての吐出室１０９からクランク室１０２への高
圧冷媒ガスの導入量が調節され、抽気通路１１８を介し
た吸入室１０８へのガス導出量との関係からクランク圧
Ｐｃが決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】車輌用空調装置では、
車輌の急加速時に車体推進力以外のエンジン負荷を極力
低減するためにそのときだけ圧縮機の能力を最小とする
「加速カット」と呼ばれる制御が行なわれる。又、空調
装置のスイッチがＯＦＦされたときやエンジンが停止し
たときに、次回の圧縮機の起動がエンジンにとって過度
な負担にならないようにとの配慮から圧縮機の吐出能力
を予め最小化する制御が行なわれることもしばしばであ
る。図１５の圧縮機について言えば、外部信号によって
容量制御弁１２０を全開状態として吐出室１０９からク
ランク室１０２へ高圧冷媒ガスを導入することで圧縮機
能力の最小化が達成される。特に加速カット時には素早
く吐出能力を最小化することが求められるため、クラン
ク室１０２への高圧冷媒ガスの導入も急激となることが
ある。
【０００６】しかしながら、吐出室１０９の高圧ガスを
クランク室１０２に一時に多量に流入させクランク圧Ｐ
ｃを急激に上昇させた場合、その昇圧の程度によっては
種々の不都合を生ずることがある。つまり、クランク圧
Ｐｃが急激に高まって斜板が最小傾角になるまではよい
としても、最小傾角への到達後もクランク圧とシリンダ
ボア内圧との差が過大であると、その過大差圧の影響を
受けたピストンが全体として上死点方向（即ちラグプレ
ートから離れる方向）へ引き込まれ、それに伴って斜板
１０５も駆動軸に沿って強引な後方付勢を受ける。する
と、後方付勢された最小傾角状態の斜板１０５が、その
時に当接している規制リング１０６を介し前方付勢バネ
１１２の付勢作用に抗して駆動軸１０３を後退させよう
とする。又、斜板１０５は前記連結案内機構１１５のガ
イドピン１１６とガイド孔１１７ａとの精緻な連係に基
づいてラグプレート１０４に連結されているため、斜板
がガイドピンとガイド孔とのガイド関係を逸脱した予期
せぬ後退を強制されると、斜板に引っ張られるかたちで
ラグプレート１０４及び駆動軸１０３も前方付勢バネ１
１２の付勢作用に抗して後退を強制されることになる。
これらの事情から、クランク圧とシリンダボア内圧との
差が過大化すると、ピストン、斜板、連結案内機構、ラ
グプレート及び駆動軸からなる圧縮機内部機構の全体
に、設計時に想定した後退限界（つまり斜板１０５の最
小傾角に対応したスラスト方向位置）よりも更に後退さ
せようとする付勢力が作用することになる。すると、次
のような問題を生じてしまう。
【０００７】（問題１）駆動軸１０３が想定後退限界よ
り更に後退する事態が生ずると、駆動軸１０３とリップ
シール１１４との摺動位置がコンタクトラインと呼ばれ
る所定位置を逸脱することがある。駆動軸１０３の外周
面においてコンタクトラインから外れた箇所にはスラッ
ジ等の異物が付着していることが多いため、駆動軸が不
用意に後退すると駆動軸外周面とリップシール１１４と
の間に異物を噛み込んでしまいクランク室１０２の気密
性が保てなくなる虞れがある。
【０００８】（問題２）車載用圧縮機ではエンジンから
駆動軸１０３への動力伝達経路の途中に電磁クラッチを
介在させることがある。電磁クラッチは一般に、エンジ
ン側の駆動クラッチ板と、駆動軸１０３と一体回転可能
で且つバネ付勢されつつ軸方向変位可能な被動クラッチ
板（アーマチュア）とを備え、電磁付勢力に基づく両ク
ラッチ板の接合／離間に応じて動力の伝達／遮断を制御
している。当然、動力遮断時には、アーマチュアと駆動
クラッチ板との間には一定の隙間が確保されねばならな
い。ところが、エンジン停止に同期して空調装置が電磁
クラッチの遮断及び容量制御弁１２０の全開を行ったと
きに、前述のように駆動軸１０３が想定後退限界より更
に後退する事態が生ずると、動力遮断したはずにもかか
わらず、駆動軸と共にアーマチュアまでもが本来の離間
位置から駆動クラッチ板に接近してしまい前記間隔が全
く確保できなくなる虞れがある。つまり、動力遮断時に
もかかわらず、アーマチュアと駆動クラッチ板とが滑り
接触して動力遮断が実現されないのみならず、滑り接触
による異音の発生、発熱あるいはクラッチ板の摩耗とい
う新たな問題を生じてしまう。
【０００９】本発明の目的は、内部的又は外部的要因に
よってクランク圧が短時間のうちに急激に高まる結果、
クランク圧とシリンダボア内圧とのピストンを介した差
が過大になる場合でも、ピストンに作動連結された斜板
（カムプレート）に引っ張られて駆動軸までもがそのス
ラスト方向における想定後退限界よりも更に後退させら
れるのを回避して、前述のような不都合な事態の発生を
回避することができる容量可変型圧縮機を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ピス
トンを往復動可能に収容するシリンダボアが形成された
シリンダブロックと、前記シリンダボアの一端を封止し
て該ボア内に圧縮室を区画すべく前記シリンダブロック
に隣接配置された弁形成体とを構成要素として含むと共
に、内部に少なくともクランク室を区画するハウジング
と、前記クランク室内に回転可能に支持されて外部駆動
源から動力を伝達される駆動軸と、前記駆動軸の回転運
動をピストンの往復運動に変換すべく前記ピストンと作
動連結された状態で前記クランク室内に配設されたカム
プレートと、前記カムプレートが前記駆動軸と同期回転
可能で且つ駆動軸の軸方向へのスライド移動を伴いなが
ら駆動軸に対して傾動可能であるように、前記カムプレ
ートを前記駆動軸に対し作動連結する連結案内機構とを
備え、前記クランク室の圧力を制御することで前記カム
プレートの傾角を制御し前記ピストンの往復動ストロー
クを変化させる容量可変型圧縮機において、前記連結案
内機構は、前記駆動軸と同期回転可能な回転支持体と、
前記カムプレート及び回転支持体のうちの一方に設けら
れた係入部と、前記カムプレート及び回転支持体のうち
の他方に設けられると共に前記係入部が係入されるガイ
ド凹部が形成された係入保持部とを備え、前記ガイド凹
部は、それに沿って前記係入部の移動をガイドすること
で前記カムプレートに軸方向スライド移動を伴いながら
の最大傾角と最小傾角との間での傾動を許容するように
構成されており、前記カムプレートが最小傾角状態にあ
るときに、前記係入部と前記係入保持部との相互干渉を
伴うことなく当該カムプレートが前記駆動軸に沿い前記
弁形成体に接近する方向に変位することが許容されるよ
うに、前記係入保持部及び前記係入部の少なくとも一方
は、前記カムプレートが最小傾角状態にあるときに前記
ガイド凹部内に存在する前記係入部の駆動軸軸方向の後
方側又は前方側に、そのガイド凹部と連続する所定のク
リアランス又は開放空間が確保されるような形状を有し
ていることを特徴とする。
【００１１】この構成によれば、内部的又は外部的要因
によってクランク室の内圧が高められ、カムプレートが
最小傾角状態に移行した後もクランク室内圧とシリンダ
ボア内圧とのピストンを介した差が過大な場合でも、そ
の過大差圧に起因して、ピストン及びそれと作動連結さ
れたカムプレートのみが、駆動軸に沿って弁形成体に接
近する方向に後退変位するのみである。つまり、カムプ
レートが最小傾角状態にあるときにガイド凹部内に存在
する係入部の駆動軸軸方向の後方側又は前方側に所定の
クリアランス又は開放空間が確保されているため、カム
プレートの前記後退変位時には、連結案内機構を構成し
ている係入部と係入保持部との相互干渉が全くない。従
って、最小傾角状態から更に後退変位しようとするカム
プレートにより、連結案内機構を拠り所として駆動軸が
道連れにされて後退させられることはない。それ故、前
記過大差圧の発生時においても、駆動軸は弁形成体に接
近する方向に強制変位させられることなく正規のスラス
ト方向位置に安定保持される。従って、この容量可変型
圧縮機によれば、上記問題１及び２で指摘したような不
都合な事態が未然に防止される。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載の容量
可変型圧縮機において、前記連結案内機構は、前記回転
支持体としてのラグプレートと、カムプレートに設けら
れた前記係入部としてのガイドピンと、前記ラグプレー
トに設けられた前記係入保持部としての支持アームとを
備え、その支持アームの先端には、前記ガイドピンの頭
部が係入される前記ガイド凹部としてのガイド孔を区画
形成する環状肉部が設けられており、その環状肉部の下
端部位を構成する下肉部には、前記カムプレートが最小
傾角状態に配置されたときに前記ガイド孔内に存在する
前記ガイドピン頭部の駆動軸軸方向の後方側に前記ガイ
ド孔と連続する所定のクリアランスを確保できるような
切欠き面が形成されていることを特徴とする。
【００１３】請求項２及び請求項３は、本発明を最も実
現の容易な構成に限定するものである。この構成限定の
技術的意義は、後述する「発明の実施の形態」の説明で
明らかとなる。
【００１４】請求項３の発明は、請求項２に記載の容量
可変型圧縮機において、前記ガイド孔を区画形成する前
記支持アームの環状肉部は、前記下肉部よりも上方に位
置する中肉部及び上肉部を有しており、これら中肉部及
び上肉部で区画されるガイド孔の内径は、前記ガイドピ
ンの頭部の最大径にほぼ匹敵していることを特徴とす
る。
【００１５】この構成によれば、支持アームの上肉部及
び中肉部によって、最大傾角状態及び最大傾角と最小傾
角との間の中間傾角状態にあるときのカムプレートが安
定確実に保持される。それ故、圧縮機の運転時に、連結
案内機構によるカムプレートの保持が不安定化してその
傾角θがクランク室の内圧制御によって一義的に定まら
ないというような不都合な事態の発生を回避できる。
【００１６】請求項４の発明は、請求項１に記載の容量
可変型圧縮機において、前記連結案内機構は、前記回転
支持体としてのラグプレートと、カムプレートに設けら
れた前記係入部としてのガイドピンと、前記ラグプレー
トに設けられた前記係入保持部としての支持アームとを
備え、その支持アームの先端には、前記ガイドピンの頭
部が係入される前記ガイド凹部としてのガイド孔を区画
形成する環状肉部が設けられており、前記ガイドピンの
頭部には、前記カムプレートが最小傾角状態に配置され
たときに前記ガイド孔内に存在する該ガイドピン頭部の
駆動軸軸方向の後方側に前記環状肉部のガイド孔と連続
する所定のクリアランスを確保できるような外周面が切
欠き形成されていることを特徴とする。
【００１７】請求項４及び請求項５は、本発明を実現の
容易な構成に限定するものである。この構成限定の技術
的意義は、後述の「発明の実施の形態」で言及する図７
及び図８の各変更例についての説明で明らかとなる。
【００１８】請求項５の発明は、請求項４に記載の容量
可変型圧縮機において、前記ガイドピン頭部に切欠き形
成された外周面は、そのガイドピン頭部の全周にわたっ
ており、且つその外周面の全体がガイドピンの中心線に
対して対称となるように設けられていることを特徴とす
る。
【００１９】この構成によれば、係入部としてのガイド
ピンをカムプレートに設ける際の組付け性が向上する
（図８の変更例参照）。請求項６の発明は、請求項１〜
５のいずれか一項に記載の容量可変型圧縮機において、
前記駆動軸の後端部には、前記ハウジング内において該
駆動軸の弁形成体に接近する方向への変位を抑制する前
方付勢バネが配設されていることを特徴とする。
【００２０】かかる前方付勢バネを用いて駆動軸のハウ
ジング内でのスラスト位置決めを行う圧縮機にあって
は、内部的又は外部的な条件次第で駆動軸がスラスト方
向に変位する余地が大きい。このため、かかる圧縮機に
あっては、本発明におけるような連結案内機構における
係入部と係入保持部との相互干渉を伴わないカムプレー
トの後退変位を許容する構造の必要性が高い。
【００２１】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
か一項に記載の容量可変型圧縮機において、前記圧縮機
は更に、前記ハウジング内に設けられた吐出圧領域と前
記クランク室とをつなぐ給気通路と、その途中に設けら
れた容量制御弁とを備えており、前記容量制御弁は外部
からの制御によって前記給気通路の開度を調節可能であ
ることを特徴とする。
【００２２】この容量制御弁は、吐出圧領域からクラン
ク室への高圧ガスの供給量を外部的に制御可能な入れ側
外部制御弁であり、その外部制御のあり方次第でクラン
ク室の内圧を急激に高める特性を有する。かかる入れ側
外部制御弁を備えた容量可変型圧縮機では、前述のよう
な問題が顕在化し易いため、本発明におけるような連結
案内機構における係入部と係入保持部との相互干渉を伴
わないカムプレートの後退変位を許容する構造の必要性
が高い。
【００２３】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
か一項に記載の容量可変型圧縮機において、前記駆動軸
の前端部には、二つのクラッチ板の接合及び離間に応じ
て外部駆動源から前記駆動軸への動力の伝達及び遮断を
実現するクラッチ手段が配設されていることを特徴とす
る。
【００２４】かかるクラッチ手段を備えた圧縮機では、
前述のような問題が顕在化し易いため、本発明における
ような連結案内機構における係入部と係入保持部との相
互干渉を伴わないカムプレートの後退変位を許容する構
造の必要性が高い。
【００２５】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
か一項に記載の容量可変型圧縮機において、前記圧縮機
は更に、最小傾角位置又はその近傍に配置されカムプレ
ートを傾角増大方向に付勢する復帰バネを備えているこ
とを特徴とする。
【００２６】この構成によれば、最小傾角付近に配置さ
れたカムプレートの傾角増大方向への角度復帰動作の応
答性が向上する。なお、その復帰バネが駆動軸上に固定
された規制リングを付勢作用時の一つの支座とする場合
には、当該復帰バネのバネ力は、前記前方付勢バネのバ
ネ力よりも小さくすることが好ましい（図１３及び図１
４の変更例の説明参照）。
【００２７】請求項１０の発明は、請求項１〜９のいず
れか一項に記載の容量可変型圧縮機において、前記係入
保持部及び前記係入部の少なくとも一方が、前記カムプ
レートが最小傾角状態にあるときに前記ガイド凹部内に
存在する前記係入部の駆動軸軸方向の後方側又は前方側
にそのガイド凹部と連続する所定のクリアランス（Ｃ
２）を確保するような形状を有する場合に、該クリアラ
ンス（Ｃ２）は前記シリンダボア内に収容されたピスト
ンの設計上のトップクリアランス（Ｃ１）と同等又はそ
れよりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００２８】この構成によれば、ガイド凹部と連続する
前記所定のクリアランスＣ２が、少なくとも一つのピス
トンが弁形成体に当接するまでのカムプレートの後退を
許容する程度に確保される。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を車輌用空調装置に
用いられる容量可変型斜板式圧縮機に具体化した一実施
形態を図１〜図５を参照して説明する。
【００３０】図１に示すように、容量可変型斜板式圧縮
機は、シリンダブロック１と、その前端に接合されたフ
ロントハウジング２と、シリンダブロック１の後端に弁
形成体３を介して接合されたリヤハウジング４とを備え
ている。これら１，２，３及び４は、複数の通しボルト
１０（図５参照）により相互に接合固定されて該圧縮機
のハウジングを構成する。
【００３１】図１に示すように、シリンダブロック１と
フロントハウジング２とに囲まれた領域にはクランク室
５が区画されている。クランク室５内には駆動軸６が、
フロントハウジング２及びシリンダブロック１にそれぞ
れ設けられた前後一対のラジアル軸受け３１，３２によ
って回転可能に支持されている。シリンダブロック１の
中央に形成された収容凹部内には、前方付勢バネとして
の第１コイルバネ７及び後側スラスト軸受け８が配設さ
れている。他方、クランク室５において駆動軸６上に
は、回転支持体としてのラグプレート１１が一体回転可
能に固定され、この回転支持体１１とフロントハウジン
グ２の内壁面との間には前側スラスト軸受け９が配設さ
れている。一体化された駆動軸６及びラグプレート１１
は、第１コイルバネ７で前方付勢された後側スラスト軸
受け８と前側スラスト軸受け９とによってスラスト方向
（駆動軸６の軸線Ｌ１方向）に位置決めされている。
【００３２】駆動軸６の前端部はフロントハウジング２
の前部から外へ突出されており、駆動軸外周面とフロン
トハウジング前部の内周面との間には、軸封装置として
のリップシール３３が設けられている。リップシール３
３は駆動軸６の外周面に圧接するリップリング３４を備
え、これにより駆動軸の前方を封止してクランク室５の
気密性を保持している。
【００３３】駆動軸６の前端部は、電磁クラッチ４０を
介して外部駆動源としての車輌エンジンＥに作動連結さ
れている。電磁クラッチ４０は、フロントハウジング２
の前方筒部上にベアリング４１により回動可能に支持さ
れたプーリ４２と、環状のソレノイドコイル４３と、駆
動軸６の前端部に固定された弾性材からなるハブ４４
と、ハブ４４によって前方に付勢されたアーマチュア４
５とを備えている。図１には、ハブ４４の前方付勢力に
抗してアーマチュア４５がプーリ４２の端面に接合され
た状態が示されている。尚、プーリ４２の端面及びアー
マチュア４５は、互いに離接可能な一対のクラッチ板と
しての役目を果たす。コイル４３への通電により生じた
電磁力によってアーマチュア４５がプーリ４２の端面に
吸引接合されると、エンジンＥの駆動力が動力伝達ベル
ト４６、プーリ４２、アーマチュア４５及びハブ４４を
介して駆動軸６に伝達される。コイル４３への通電停止
によって電磁力が消失すれば、アーマチュア４５はハブ
４４の付勢力によってプーリ４２から離間し動力伝達が
遮断される。このように、電磁クラッチ４０のコイル４
３への通電制御に基づきエンジン動力が駆動軸６に選択
的に伝達される。
【００３４】更にクランク室５内には、カムプレートた
る斜板１２が収容されている。斜板１２の中央部には挿
通孔が貫設され、この挿通孔内に駆動軸６を配置するこ
とで斜板１２が駆動軸６を取り囲んでいる。そして、斜
板１２はヒンジ機構１３を介してラグプレート１１及び
駆動軸６に作動連結されている。ヒンジ機構１３は、ラ
グプレート１１のリヤ面から突設された二つの係入保持
部としての支持アーム１４と、斜板１２のフロント面か
ら突設された二本の係入部としてのガイドピン１５とか
ら構成されている（図１及び図５参照）。ヒンジ機構１
３および前記ラグプレート（回転支持体）１１は、後ほ
ど詳細に説明する連結案内機構を構成する。連結案内機
構を構成する支持アーム１４とガイドピン１５との連係
および斜板１２の中央挿通孔内での駆動軸６との接触に
より、斜板１２はラグプレート１１及び駆動軸６と同期
回転可能であると共に、駆動軸６の軸方向へのスライド
移動を伴いながら駆動軸６に対して傾動可能となってい
る。なお、斜板１２は、駆動軸６を挟んで前記ヒンジ機
構１３と反対側にカウンタウェイト部１２ａを有してい
る。
【００３５】図１及び図２に示すように、ラグプレート
１１と斜板１２との間において駆動軸６上には、傾角減
少バネとしての第２コイルバネ１６が巻装されている。
このコイルバネ１６は斜板１２をシリンダブロック１に
接近する方向（即ち傾角減少方向）に付勢する。又、斜
板１２よりもリヤ側、つまり斜板１２とシリンダブロッ
ク１のクランク室側前端面１ｃとの間において、駆動軸
６上には、復帰バネとしての第３コイルバネ１７が設け
られている。図１に示すように、斜板１２が大傾角状態
にあるときには、第３コイルバネ１７は、駆動軸６に単
に巻装されるのみで斜板その他の部材に対していかなる
付勢作用も及ぼさず、自然長のまま駆動軸６に沿って軸
方向移動可能となっている。他方、図２に示すように斜
板１２が小傾角状態に移行すると、第３コイルバネ１７
は斜板１２とシリンダブロックの前端面１ｃとの間に挟
まれて収縮されると共に、前記前端面１ｃを支座として
前記コイル収縮の程度に応じて斜板１２をシリンダブロ
ック１から離間する方向（即ち傾角増大方向）に付勢す
る。なお、斜板１２が圧縮機運転時における設計上の最
小傾角θｍｉｎ（例えば１〜５°の範囲の角度）に達し
たときも、第３コイルバネ（復帰バネ）１７が縮みきら
ないように、第３コイルバネ１７の自然長及び前記前端
面１ｃのスラスト方向位置が設定されている。
【００３６】図１及び図２に示すように、シリンダブロ
ック１には、駆動軸６を取り囲むように複数のシリンダ
ボア１ａ（一つのみ図示）が形成されている。各シリン
ダボア１ａのリヤ側端は前記弁形成体３で閉塞される一
方、各シリンダボア１ａには片頭型のピストン１８が往
復動可能に収容されており、各ボア１ａ内にはピストン
１８の往復動に応じて体積変化する圧縮室が区画されて
いる。各ピストン１８の前端部は一対のシュー１９を介
して斜板１２の外周部に係留され、これらシュー１９を
介して各ピストン１８は斜板１２に作動連結されてい
る。このため、斜板１２が駆動軸６と同期回転すること
で、斜板１２の回転運動がその傾角θに対応するストロ
ークでのピストン１８の往復直線運動に変換される。但
し、前述のヒンジ機構１３の採用により、斜板１２の傾
角変化にもかかわらず各シリンダボア１ａ内でのピスト
ン１８の上死点位置（弁形成体３に最接近する位置）は
ほぼ一定に保たれ、そのときのボア内でのトップクリア
ランスＣ１（図２参照）も所望の値にほぼ保たれる。な
お、圧縮機の運転中にピストン１８が弁形成体３を連続
殴打しない様にすると共に圧縮機の圧縮効率を最大限に
向上させるために、前記トップクリアランスＣ１はゼロ
ではないが極力小さな値に設定されている。
【００３７】図１に示すように、弁形成体３とリヤハウ
ジング４との間には、中心域に位置する吸入室２１と、
それを取り囲む吐出室２２とが区画形成されている。弁
形成体３は、吸入弁形成板、ポート形成板、吐出弁形成
板およびリテーナ形成板を重合してなるものである。こ
の弁形成体３には各シリンダボア１ａに対応して、吸入
ポート２３及び同ポート２３を開閉する吸入弁２４、並
びに、吐出ポート２５及び同ポート２５を開閉する吐出
弁２６が形成されている。吸入ポート２３を介して吸入
室２１と各シリンダボア１ａとが連通され、吐出ポート
２５を介して各シリンダボア１ａと吐出室２２とが連通
される。そして、吸入室２１（吸入圧Ｐｓの領域）の冷
媒ガスは、各ピストン１８の上死点位置から下死点側へ
の往動により吸入ポート２３及び吸入弁２４を介してシ
リンダボア１ａに吸入される。シリンダボア１ａに吸入
された冷媒ガスは、ピストン１８の下死点位置から上死
点側への復動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポ
ート２５及び吐出弁２６を介して吐出室２２（吐出圧Ｐ
ｄの領域）に吐出される。
【００３８】図１及び図２の圧縮機では、エンジンＥか
らの動力供給により駆動軸６が回転されると、それに伴
い所定角度θに傾斜した斜板１２が回転する。すると、
各ピストン１８が斜板の傾角θに対応したストロークで
往復動され、前述のように各シリンダボア１ａでは、冷
媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次繰り返される。
【００３９】斜板１２の傾角θは、斜板回転時の遠心力
に起因する回転運動のモーメント、傾角減少バネ１６
（及び復帰バネ１７）の付勢作用に起因するバネ力によ
るモーメント、ピストン１８の往復慣性力によるモーメ
ント、ガス圧によるモーメント等の各種モーメントの相
互バランスに基づいて決定される。ガス圧によるモーメ
ントとは、シリンダボア内圧と、ピストン背圧にあたる
クランク室５の内圧（クランク圧Ｐｃ）との相互関係に
基づいて発生するモーメントであり、クランク圧Ｐｃに
応じて傾角減少方向にも傾角増大方向にも作用する。図
１の圧縮機では、後述する容量制御弁５０を用いてクラ
ンク圧Ｐｃを調節し前記ガス圧によるモーメントを適宜
変更することにより、斜板１２の傾角θを前記最小傾角
θｍｉｎと最大傾角θｍａｘとの間の任意の角度に設定
することができるようになっている（θｍｉｎ≦θ≦θ
ｍａｘ）。なお、斜板の傾角θとは、駆動軸６に直交す
る仮想平面と斜板１２とがなす角度をいう。
【００４０】斜板１２の最大傾角θｍａｘは、斜板１２
のカウンタウェイト部１２ａがラグプレート１１の規制
部１１ａに当接することで規制される（図１参照）。他
方、斜板１２の最小傾角θｍｉｎは、前記ガス圧による
モーメントが傾角減少方向にほぼ最大化した状態のもと
での傾角減少バネ１６と復帰バネ１７との付勢力バラン
スを支配的要因として決定される。このため、最小傾角
θｍｉｎについては、最大傾角θｍａｘと異なり機械的
規制によって一義的に定まらない面もあるが、容量制御
弁５０の開度調整によって、不安定ながらもゼロ度近辺
の角度に保持され得ることは実験的に確認されている。
それ故、この実施形態における最小傾角θｍｉｎは常に
一定の角度値を特定できる性質のものではないが、圧縮
機の吐出能力が必要十分に減じられる角度としての意義
を有する点で、従来の機械的規制による最小傾角と何ら
変わるところはない。
【００４１】斜板の傾角制御に大きく関与するクランク
圧Ｐｃを制御するための機構は、図１及び図２に示す圧
縮機ハウジング内に設けられた各種の通路２７，２８及
び容量制御弁５０によって構成される。即ち、圧縮機ハ
ウジングには、吸入室２１とクランク室５とを接続する
抽気通路２７及び吐出室２２とクランク室５とを接続す
る給気通路２８が設けられている。給気通路２８の途中
には容量制御弁５０が設けられ、この制御弁５０の開度
を調節することで、給気通路２８を介したクランク室５
への高圧ガスの導入量と抽気通路２７を介したクランク
室５からのガス導出量とのバランスが制御され、クラン
ク圧Ｐｃが決定される。クランク圧Ｐｃの変更に応じて
ピストン１８を介してのクランク圧Ｐｃとシリンダボア
１ａの内圧との差が変更され、斜板１２の傾角が変更さ
れる結果、ピストンのストロークすなわち吐出容量が調
節される。
【００４２】容量制御弁５０は、給気通路２８の一部を
構成する弁室５１及び弁孔５２と、前記弁室５１内に収
容された球状の弁体５３及びその弁体を弁孔５２を閉塞
する方向に付勢するバネ５３ａとを有している。更に制
御弁５０はソレノイド部５４を備え、該ソレノイド部５
４は、固定鉄心５５、可動鉄心５６、両鉄心を跨ぐよう
に配置されたコイル５７及び強制開放バネ５８からな
る。可動鉄心５６と弁体５３との間には両者を作動連結
するロッド５９が設けられている。強制開放バネ５８
は、可動鉄心５６及びロッド５９を介して弁体５３を弁
孔５２を開放する方向に付勢する。外部からの通電制御
によりコイル５７に電流が供給されてソレノイド部５４
が励磁されると、両鉄心５５，５６間には電磁吸引力が
生じ、可動鉄心５６が強制開放バネ５８の付勢力に抗し
て下動され、バネ５３ａの作用によって弁体５３が弁孔
５２を閉塞する。他方、コイル５７への給電が停止され
ソレノイド部５４が消磁されると、両鉄心５５，５６間
の電磁吸引力が消失し、バネ５３ａよりも優る強制開放
バネ５８の付勢力により、可動鉄心５６及びロッド５８
を介して弁体５３が上動され、弁孔５２が開放される。
【００４３】更に図１等に示す圧縮機の吐出室２２と吸
入室２１とは外部冷媒回路６０を介して接続されてい
る。この外部冷媒回路６０は該圧縮機とともに車輌用空
調装置の冷房回路を構成する。外部冷媒回路６０には、
凝縮器（コンデンサ）６１、温度式の膨張弁６２及び蒸
発器（エバポレータ）６３が設けられている。膨張弁６
２の開度は、蒸発器６３の出口側に設けられた感温筒６
４の検知温度および蒸発圧力（具体的には蒸発器出口の
圧力）に基づいてフィードバック制御され、膨張弁６２
は熱負荷に見合った液冷媒を蒸発器６３に供給して外部
冷媒回路６０における冷媒流量を調節する。
【００４４】車輌用空調装置は、該空調装置の全般的な
制御を司る制御コンピュータＣを備えている。制御コン
ピュータＣの入力側には例えば、車輌の室内温度を検出
するための車室温度センサ６５、乗員が車室内の温度を
設定するための車室温度設定器６６及び車輌エンジンＥ
の回転数を検出するための回転数センサ６７が接続され
ている。制御コンピュータＣの出力側は、駆動回路６８
を介して制御弁５０のコイル５７に接続されている。制
御コンピュータ６１は、前記各種センサ類から提供され
る車室温度、設定器６６の設定温度、エンジン回転数等
の外部情報に基づいてコイル５７への適切な通電量を演
算し、その演算結果に応じたコイル５７の通電制御を駆
動回路６８を介して実現する。
【００４５】例えば、車室温度が設定温度よりも高い場
合には、ソレノイド部５４が励磁され、弁体５３が弁孔
５２を閉塞する方向に変位して給気通路２８の開度が減
少される。その結果、クランク圧Ｐｃが低下傾向とな
り、クランク圧とシリンダボア内圧とのピストンを介し
た差が小さくなって、斜板１２が最大傾角側に傾動し、
吐出容量が増大傾向となる。逆に、車室温度が設定温度
付近となると、ソレノイド部５４が消磁され、弁体５３
が弁孔５２を開放する方向に変位して給気通路２８の開
度が増大される。その結果、クランク圧Ｐｃが増大傾向
となり、クランク圧とシリンダボア内圧とのピストンを
介した差が大きくなって、斜板１２が最小傾角側に傾動
し、吐出容量が減少傾向となる。
【００４６】次に、本実施形態の特徴部分である連結案
内機構について説明する。図１、図２及び図５に示すよ
うに、連結案内機構は、駆動軸６と同期回転可能なラグ
プレート（回転支持体）１１と、ヒンジ機構１３とから
構成されている。ヒンジ機構１３は、ラグプレート１１
のリヤ面から突設された二つの支持アーム（係入保持
部）１４と、斜板１２のフロント面から突設された二本
のガイドピン（係入部）１５とを備えている。左右に並
んだ二つのガイドピン１５は二つの支持アーム１４にそ
れぞれ対応しており、一つの支持アーム１４と一つのガ
イドピン１５とが組み合わさって連結案内機構の主要な
最小単位が構成される。図３及び図４は、支持アーム１
４とガイドピン１５の一組を拡大して示す。尚、図３は
斜板１２が最大傾角θｍａｘに配置されたときの状態を
示し、図４は斜板１２が最小傾角θｍｉｎに配置された
状態を示す。
【００４７】図３及び図４に示すように、斜板１２のフ
ロント面から斜め左上方に延びる各ガイドピン１５の先
端部には、略球状の頭部１５ａが形成されている。他
方、各支持アーム１４の先端位置には環状肉部が設けら
れ、その内側には円筒状のガイド孔７０が形成されてい
る。このガイド孔７０は前記ガイドピンの頭部１５ａを
係入するためのガイド凹部であり、そのガイド孔７０の
中心軸線Ｌ２は、ガイドピン１５と同様に図３の斜め左
上方に延びている。本実施形態では、円筒状ガイド孔７
０を区画している（即ちガイド孔７０の内周壁を提供し
ている）支持アーム１４の環状肉部の厚みは、軸線Ｌ２
方向で異なっている。
【００４８】この点について詳述すると、支持アーム１
４の環状肉部の前記軸線Ｌ２よりもリヤ側の部位を、該
軸線Ｌ２に沿って上から順に上肉部７１、中肉部７２お
よび下肉部７３と区分した場合、支持アーム１４の上肉
部７１及び中肉部７２は各々の肉部でのガイド孔内径が
ガイドピン１５の頭部１５ａの最大径Ｄにほぼ匹敵する
ように形成されている。即ち、ガイドピン頭部１５ａが
ガイド孔７０の上部領域又は中部領域に配置される場合
（つまり斜板１２が最大傾角状態、又は、最大傾角と最
小傾角との間の中間傾角状態にあるとき）には、その頭
部１５ａのほぼ全周が支持アーム１４の環状肉部（上肉
部７１及び中肉部７２の部位）の内周壁に接触する。そ
して、ガイドピン１５は、支持アーム１４のガイド孔７
０の上部及び中部領域内において、斜板１２の傾角変化
に伴う軸線Ｌ２に沿った摺動及び揺動を許容されながら
も前後左右へのがたつき無く確実に保持される。
【００４９】これに対し、支持アーム１４の下肉部７３
は、ガイド孔７０の内周側において前記上肉部７１及び
中肉部７２よりも肉厚が薄くなるように形成されてい
る。つまり、下肉部７３に対応するガイド孔７０の下部
領域にガイドピンの頭部１５ａが配置された場合（つま
り図４に示す斜板１２が最小傾角状態にあるとき）の当
該ガイドピン頭部１５ａの最大径Ｄに対応し得るガイド
孔７０の内径位置を仮想線Ｍで示すと、下肉部７３に
は、前記仮想線Ｍよりもリヤ側位置において斜状の切欠
き面７４が形成されている。換言すれば、ガイド孔７０
の下部領域にガイドピン頭部１５ａが配置された場合、
その頭部１５ａのフロント側半周は支持アーム１４の環
状肉部の内周壁に接触するが、頭部１５ａのリヤ側半周
は支持アーム１４の環状肉部（下肉部７３）の内周壁に
接触しない。そして、前記仮想線Ｍのリヤ側において、
ガイドピン頭部１５ａと切欠き面７４との間に一定のク
リアランス領域が確保されている。このクリアランス領
域により、斜板１２が最小傾角位置に配置された場合に
は、ガイドピン１５が支持アーム１４の下肉部７３と干
渉することなく、ガイドピン１５及び斜板１２がシリン
ダブロック１に向けて駆動軸の軸線Ｌ１と平行に後退変
位可能となる。なお、前記クリアランス領域は、そのク
リアランス領域のうちの軸線Ｌ１と平行な方向での最小
区間Ｃ２が、前記ピストン１８のトップクリアランスＣ
１と同等又はそれよりも大きくなるように設定されてい
る。つまり、Ｃ１≦Ｃ２とすることで、ガイドピン１５
及び斜板１２がシリンダブロック１に向けて駆動軸の軸
線Ｌ１と平行に後退する場合に、少なくともピストン１
８の端面が弁形成体３に当接するまでは、ガイドピン１
５と支持アーム１４の下肉部７３とが相互に干渉しない
ようにしている。
【００５０】以上のように本実施形態の連結案内機構
は、それを構成する支持アーム１４とガイドピン１５と
の連係により、斜板１２がラグプレート１１及び駆動軸
６と同期回転すること及び駆動軸６の軸方向へのスライ
ド移動を伴いながら駆動軸６に対して傾動することを許
容する。それに加えて、斜板１２が最小傾角状態にある
場合（図４参照）には、斜板１２が再び傾角増大方向に
傾動したときのガイドピン１５の中心軸線Ｌ２に沿った
上方向摺動及び揺動を許容する体勢を保持しながらも、
ガイドピン１５及び斜板１２がシリンダブロック１に向
けて駆動軸の軸線Ｌ１と平行に後退変位する余地を残す
と共に、その後退変位時にガイドピン１５が支持アーム
１４の内周壁と干渉しない結果として支持アーム１４を
引っ張らないようにしている。
【００５１】次に前記連結案内機構を備えた本実施形態
の圧縮機が、従来例（図１５）の欠点を克服するもので
あることを説明する。例えば、圧縮機が最大吐出容量
（最大傾角）で運転されているときに車室温度設定器６
６の設定温度が高温に再設定された（乗員の冷房要求が
小さくなった）場合や、車輌のアクセルペダルが急に踏
み込まれて回転数センサ６７で検出しているエンジン回
転数が急上昇した場合（加速要求時）、制御コンピュー
タＣは、圧縮機の吐出容量を最小とすべく容量制御弁の
ソレノイド部５４を消磁する。また、空調装置のスイッ
チがＯＦＦされたときや、エンジンＥが停止されるとき
も同様に、制御コンピュータＣは容量制御弁のソレノイ
ド部５４を消磁する。ソレノイド部５４が消磁される
と、前述のように制御弁の弁孔５２が開放されて給気通
路２８の開度が急激に増大し、吐出室２２の高圧冷媒ガ
スが急激にクランク室５へ流れ込む。このとき、抽気通
路２７は冷媒ガスの急激な流入分を逃がしきらないこと
からクランク圧Ｐｃが急激に上昇し、クランク圧Ｐｃと
シリンダボア内圧とのピストン１８を介した差が大きく
なって、斜板１２が最小傾角位置に配置される。こうし
て、制御コンピュータＣによる斜板角の最小傾角への制
御が達成される。
【００５２】斜板１２の傾角が最小傾角θｍｉｎに達し
た後も依然として、クランク圧Ｐｃとシリンダボア内圧
とのピストン１８を介した差が過大であると、その過大
差圧の影響を受けたピストン１８群が全体として弁形成
体３側に引き込まれ、それに伴って斜板１２も駆動軸６
に沿って強引な後方付勢を受けることになる。しかしこ
の場合でも、本実施形態によれば、前述のように最小傾
角状態の斜板１２に突設されたガイドピンの頭部１５ａ
と支持アーム１４の環状肉部の切欠き面７４との間に
は、最小クリアランスＣ２のクリアランス領域が確保さ
れているため、ガイドピン１５と支持アーム１４とが互
いに干渉することなく、ピストン１８、シュー１９、斜
板１２及びガイドピン１５の一体物が独立してスラスト
方向に後退することができる。そして、少なくとも一つ
のピストン１８の端面が弁形成体３に当接することで前
記一体物のそれ以上の後退が機械的に規制される。この
後退の間、ガイドピン１５と支持アーム１４とは互いに
干渉しないため、前記過大差圧によってピストンや斜板
等に予期せぬ後退変位が生じたとしても、その後退する
斜板により、ヒンジ機構１３を介してラグプレート１１
及び駆動軸６までもが引っ張られて後退させられること
がない。それ故、前記過大差圧時にあっても、ラグプレ
ート１１及び駆動軸６は前方付勢バネ７によって定めら
れた正規のスラスト方向位置に安定的に保持される。
【００５３】その後、クランク室５の内圧Ｐｃとシリン
ダボア内圧とのピストン１８を介した差が前記過大差圧
状態から次第に遠ざかり、前記両内圧が均圧化する方向
に向かうに連れ、復帰バネ１７の付勢作用の位置づけが
相対的に高まり、最終的には復帰バネ１７と傾角減少バ
ネ１６との付勢バランスが支配的要因となって、斜板１
２の傾角θが次第に最小傾角θｍｉｎの近傍（又は圧縮
機の運転状況によっては最小傾角θｍｉｎと最大傾角θ
ｍａｘとの中間角度）に収束する。なお、斜板１２はス
ラスト方向に後退することで支持アーム１４のガイド孔
７０との係合を解かれて前後に不安定な状態に陥いる
が、その斜板１２が復帰バネ１７によって前方に押し戻
され最小傾角θｍｉｎ以上の傾角を取り戻す過程で、ガ
イドピン１５の球状頭部１５ａは、斜状の切欠き面７４
に案内される形で前記中肉部７２と下肉部７３との境界
に到達することができる。それ故、ガイドピン頭部１５
ａは環状の中肉部７２内に円滑に再係入され得る。
【００５４】（効果）本実施形態では次のような効果を
奏する。 〇 本実施形態によれば、斜板１２が最小傾角状態にあ
るときに、クランク圧Ｐｃとシリンダボア内圧とのピス
トン１８を介した差が過大な場合でも、ピストン１８及
び斜板１２が、ヒンジ機構１３を介してラグプレート１
１及び駆動軸６を同時に引っ張ることなく独立してスラ
スト方向に後退変位することができる。つまり、ピスト
ン１８及び斜板１２は、前記過大差圧に起因するピスト
ン１８及び斜板１２の後退に影響されることなく、正規
のスラスト方向位置を保持することができる。従って、
制御弁５０の弁開度が急に大きくなってクランク圧Ｐｃ
が急激に高まるような場合でも、リップシール３３のリ
ップリング３４と駆動軸６との摺動位置がその駆動軸６
上の所定のコンタクトラインを大きく逸脱することは起
こり得ず、リップシール３３によるクランク室５の気密
性保持が長期にわたり保たれる。又、駆動軸６のスラス
ト方向位置が常に安定することで、リップシール３３の
早期劣化が回避され、圧縮機の耐久性が向上する。
【００５５】〇 上述のように駆動軸６のスラスト方向
位置が常に安定しているため、前記過大差圧が生ずるよ
うな場合でも、電磁クラッチ４０の二つのクラッチ板
（プーリ４２の端面とアーマチュア４５）の離間時には
両者間に所定の間隔が必ず確保される。従って、圧縮機
本体側の事情に影響されることのない電磁クラッチ４０
の正常動作が保証される。従って、電磁クラッチ４０に
おいて前記「問題２」で指摘したような不都合な事態は
起き得ず、電磁クラッチ付き圧縮機としての信頼性及び
耐久性が高まる。
【００５６】〇 支持アーム１４の環状肉部には、最大
傾角時のガイドピン頭部１５ａを全周にわたり前後左右
に確実に保持する上肉部７１及び中間傾角時のガイドピ
ン頭部１５ａを全周にわたり前後左右に確実に保持する
中肉部７２を従来通り残している。このため、斜板１２
が最大傾角θｍａｘ又は中間傾角（θｍｉｎ＜θ＜θｍ
ａｘ）にあるときに、ヒンジ機構１３による斜板１２の
保持が不安定化して傾角θが定まらないという事態は生
じない。少なくとも最大傾角時及び中間傾角時において
は、ヒンジ機構１３によって斜板１２の保持が確実にな
されるため、前記トップクリアランスＣ１がゼロとなり
ピストン１８が弁形成体３を連続殴打するという事態
（ピストントップ当り）は回避される。なお、本実施形
態においても、最小傾角時には前記ピストントップ当り
の可能性は否定できないが、ピストンストロークも最小
となっており、仮にピストントップ当りが生じたとして
も弁形成体３の破壊までには至らない。
【００５７】〇 支持アーム１４の下肉部７３に形成さ
れた切欠き面７４は、ガイドピン頭部１５ａを中肉部７
２の入口に導くように傾斜して形成されている。このた
め、スラスト方向に後退することで支持アームのガイド
孔７０との係合を解消した斜板１２が支持アーム１４の
環状肉部（特に中肉部７２）に再係合することが、斜状
の切欠き面７４によって円滑且つ確実なものとなる。
【００５８】〇 従来例（図１５）と異なり、本実施形
態の圧縮機の駆動軸６上には、斜板１２の後退（及びそ
れ以上の傾角減少）を機械的リジッドに規制する部材が
固着されていない。これも、ピストン１８及び斜板１２
が駆動軸６を引っ張ることなく独立してスラスト方向に
後退変位することが許容される要因である。
【００５９】（変更例）本発明の実施形態を以下のよう
に変更してもよい。 〇 図６に示すように、ガイド孔７０を区画形成する支
持アーム１４の環状肉部のリヤ側部位を上肉部７１及び
中肉部７２のみで構成し、前記下肉部７３を完全に除去
して後方に開放された空間を確保するようにしてもよ
い。この構成によれば、斜板１２の最小傾角時において
ガイドピン１５のリヤ側には、ガイドピン１５のシリン
ダブロック１側への後退を遮るものがない。従って、前
記実施形態と同様の作用及び効果を発揮することができ
る。
【００６０】〇 図７に示すように、ガイド孔７０を区
画形成する支持アーム１４の環状肉部のリヤ側部位の下
肉部７３に切欠き面７４を形成することなく、下肉部７
３の肉厚を上肉部７１及び中肉部７２の肉厚とほぼ同じ
とする。その代わりに、下肉部７３の内周面と対向する
ガイドピン頭部１５ａのリヤ側半周を一様に削り落して
距離Ｃ２だけ下がった外周面８１を形成し、斜板１２の
最小傾角時において、ガイドピン頭部１５ａのリヤ側外
周面８１と下肉部７３の内周面との間に所定のクリアラ
ンスＣ２が確保されるようにする。この構成によって
も、前記実施形態と同様の作用及び効果を発揮すること
ができる。
【００６１】〇 図７の変更例ではガイドピン頭部１５
ａのリヤ側半周のみを一様に削り落して距離Ｃ２だけ下
がった外周面８１を形成したが、図８に示すように、ガ
イドピン頭部１５ａの全周を一様に削り落して全周にわ
たる外周面８１Ａを形成してもよい。この場合でも、斜
板１２の最小傾角時において、ガイドピン頭部１５ａの
外周面８１Ａのリヤ側と下肉部７３の内周面との間に所
定のクリアランスＣ２を確保することができ、前記実施
形態と同様の作用及び効果を発揮することができる。加
えて図８の構成によれば、頭部１５ａも含めたガイドピ
ン１５の全体をその中心線Ｌ３に対してシンメトリな
（対称な）部材とすることができる。このため、ガイド
ピン１５を斜板のフロント面に取り付ける際に、外周面
８１Ａの特定部位の向きを特に気にしなくとも、自然に
外周面８１Ａの一部が前記下肉部７３の内周面と対向す
るように配置できる。つまり、軸対称性の大きいガイド
ピン１５とすることでガイドピンの斜板１２に対する組
付け位置の制約がなくなり、組付け性が向上する。
【００６２】〇 前記実施形態（図１〜図５）では、斜
板１２が最小傾角状態にあるときに復帰バネ１７の後端
をシリンダブロックの前端面１ｃで支えたが、図９に示
すように、駆動軸６上に固着したサークリップ等の規制
リング８２で、斜板１２が最小傾角状態にあるときの復
帰バネ１７の後端を支えるようにしてもよい。更に詳細
に説明すると、斜板１２と規制リング８２との間におい
て駆動軸６上には復帰バネ１７が設けられている。斜板
１２が大傾角状態にあるときには、復帰バネ１７は自然
長のまま駆動軸６の周囲に単に巻装されているのみで、
斜板その他の部材に対していかなる付勢作用も及ぼさな
い。他方、図９に示すように斜板１２が小傾角状態に移
行すると、復帰バネ１７は斜板１２と規制リング８２と
の間に挟まれて収縮されると共に、該規制リング８２を
支座として前記バネ収縮の程度に応じて斜板１２を傾角
増大方向に付勢する。斜板１２が圧縮機運転時における
設計上の最小傾角θｍｉｎ（例えば１〜５°の範囲の角
度）に達したときも復帰バネ１７が縮みきらないよう
に、復帰バネ１７の自然長及び前記規制リング８２の取
付け位置が選択されている。又、斜板１２が設計上の最
小傾角位置から更に後退したとしても、復帰バネ１７が
縮みきる前にピストン１８のトップ端面が弁形成体３に
当接して斜板１２がそれ以上後退しないように設計され
ている。それ故に、図９のように規制リング８２を駆動
軸６に固定したとしても、従来例（図１５）における規
制リング１０６と同じ欠点を露呈することはない。又、
斜板１２が最小傾角状態になるときには、傾角減少バネ
１６はほぼ伸びきって斜板１２に対する付勢力を失って
いるし、斜板１２により最圧縮されたときの復帰バネ１
７のバネ荷重も前方付勢バネ７のバネ荷重に比してかな
り小さい。このため、斜板１２を支座とすると共に規制
リング８２を介して駆動軸６に伝えられる復帰バネ１７
の付勢力（反作用力）が前方付勢バネ７の前方付勢力を
凌駕して駆動軸６を後退させることはない。
【００６３】なお、斜板１２の傾角が最小傾角θｍｉｎ
に達したときに依然としてクランク圧Ｐｃとシリンダボ
ア内圧とのピストン１８を介した差が過大である場合で
も、前記実施形態と同様、ヒンジ機構１３における後退
許容構造によりピストン１８の端面が弁形成体３に当接
するまで、ピストン１８、シュー１９、斜板１２及びガ
イドピン１５の一体物が独立してスラスト方向に後退す
るのみで、ヒンジ機構１３を介してラグプレート１１及
び駆動軸６までもが引っ張られて後退させられることは
ない。それ故、前記過大差圧時にあっても、ラグプレー
ト１１及び駆動軸６は前方付勢バネ７によって定められ
た正規のスラスト方向位置に安定的に保持される。圧縮
機の運転停止等により、クランク室５の内圧Ｐｃとシリ
ンダボア内圧とが均圧化すると、最終的には復帰バネ１
７と傾角減少バネ１６との付勢バランスに基づいて、斜
板１２の傾角θは最小傾角θｍｉｎと最大傾角θｍａｘ
との間の所定角度に落ち着く。
【００６４】〇 図１０に示すような連結案内機構に本
発明が適用されてもよい。即ち、図１０の連結案内機構
は、駆動軸６に固定されたラグプレート１１と、そのリ
ヤ面から突設された左右一対の第１アーム８３（一つの
み図示）と、ワッブル形式の斜板１２のフロント面から
突設された第２アーム８４とを備えている。係入保持部
としての第２アーム８４は前記一対の第１アーム８３間
に配置され、その第２アーム８４には略垂直方向に延び
るガイド凹部としてのガイド長孔８５が形成されてい
る。その長孔８５内には、前記二つの第１アーム８３を
繋ぐ係入部としての連結ピン８６が係入されている。こ
の連結ピン８６が前記長孔８５に沿って移動可能なこと
で斜板１２の傾動及び摺動が案内される。そして、図１
０に示すように、連結ピン８６が長孔８５の下端位置に
あるときに斜板１２は最大傾角状態となる。他方、連結
ピン８６が長孔８５の上端位置に配置されたときに斜板
１２は最小傾角状態となる。そして、長孔８５の上端位
置に隣接して前記第２アームには切欠き部８７が形成さ
れている。この切欠き部８７は、前記実施形態の切欠き
面７４と同様、非常時（クランク圧とシリンダボア内圧
とのピストンを介した差が過大時）に、第２アーム８４
が、第１アーム８３、ラグプレート１１及び駆動軸６を
リヤ側引っ張ることなく、第２アーム８４、斜板１２及
びピストン１８の一体物が独立してシリンダブロック側
に後退するのを許容するための所定のクリアランスを提
供する。従って、この場合も前記実施形態と同様の作用
及び効果を発揮できる。
【００６５】〇 図１０の変更例においては、長孔８５
に隣接して切欠き部８７を設けたが、この切欠き部８７
を設ける代わりに、図７の場合と同様の発想で、連結ピ
ン８６のフロント側を削り落としてもよい。そして、連
結ピン８６の削り落としてできた面と長孔８５の内縁と
の間に、第２アーム８４等の後退変位を許容するクリア
ランスを確保するようにしてもよい。
【００６６】〇 図１１及び図１２に示すような連結案
内機構に本発明を適用してもよい。即ち、図１１及び図
１２の連結案内機構は、駆動軸６に固定されたラグプレ
ート１１と、そのリヤ面から突設された係入部としての
ロッド８８と、ワッブル形式の斜板１２のフロント面か
ら突設された係入保持部としてのアーム８９とを備えて
いる。ロッド８８の先端には球状の頭部８８ａが形成さ
れている。他方、アーム８９には、図１１に示すように
斜め左上方に延びるガイド凹部としてのガイド溝９０が
設けられている。このガイド溝９０内にはロッドの球状
頭部８８ａが係入され、このロッド８８が前記ガイド溝
９０に沿って移動可能なことで斜板１２の傾動及び摺動
が案内される。図１１に示すようにロッドの球状頭部８
８ａがガイド溝９０の下端付近にあるときに斜板１２は
最大傾角状態となる。他方、ロッドの球状頭部８８ａが
ガイド溝９０の上端付近に配置されたとき斜板１２は最
小傾角状態となる。そして、図１２に示すように、ガイ
ド溝９０を区画しているアーム８９の先端左右肉部９
１，９２は、これらの先端左右肉部９１，９２と、ガイ
ド溝９０の上端付近に配置されたロッドの球状頭部８８
ａのラグプレート側（フロント側）との間に隙間９３，
９３が確保されるように形成されている。これらの隙間
は、前記実施形態のクリアランスＣ２と同様、非常時
（クランク圧とシリンダボア内圧とのピストンを介した
差が過大時）に、アーム８９が、前記ロッド８８、ラグ
プレート１１及び駆動軸６をリヤ側引っ張ることなく、
アーム８９、斜板１２及びピストン１８の一体物がシリ
ンダブロック側に後退するのを許容するための所定のク
リアランスを提供する。従って、図１１及び図１２の場
合も前記実施形態と同様の作用及び効果を発揮できる。
【００６７】〇 図１３及び１４に示すような連結案内
機構に本発明が適用されてもよい。即ち、駆動軸６には
ラグプレート１１が固定され、そのリヤ面には二本腕の
支持アーム９４が突設されている。支持アーム９４の先
端連結部には、該連結部を貫通するガイド長孔（ガイド
凹部）９５が形成されている。他方、駆動軸６上には摺
動スリーブ９６が駆動軸に沿ってスライド移動可能に設
けられている。摺動スリーブ９６の左右両側には一対の
支持ピン９６ａ（一つのみ破線で図示）が設けられてい
る。摺動スリーブ９６の周囲には略円筒状の傾動体９７
が設けられ、この傾動体９７の外周部に斜板１２が固着
されている。一体化した傾動体９７及び斜板１２はカム
プレートを構成し、該カムプレートは摺動スリーブの支
持ピン９６ａによって傾動可能に支持されている。傾動
体９７のフロント側には左右一対の連係アーム９８Ａ，
９８Ｂが突設され、両連係アームの先端部は前記支持ア
ーム９４の連結部を左右から挟み込んでいる。両連係ア
ーム９８Ａ，９８Ｂの先端部間に水平に架設されたリン
クピン９９は、前記支持アーム９４のガイド孔９５内に
係入されている。つまり、支持アーム９４がガイド凹部
９５を有する係入保持部となり、リンクピン９９はガイ
ド凹部９５と係合する係入部を構成する。リンクピン９
９がガイド長孔９５に沿って移動可能なことで、斜板１
２を含むカムプレートは駆動軸６に沿ったスライド移動
を伴いながら駆動軸６に対して傾動することができる。
図１４に示すように、リンクピン９９がガイド長孔９５
の下端位置にあるときに斜板１２は最小傾角状態とな
る。そして、ガイド長孔９５の下端位置に隣接して前記
支持アーム９４には切欠き部８７が形成されている。こ
の切欠き部８７は、前記実施形態の切欠き面７４と同
様、非常時（クランク圧とシリンダボア内圧とのピスト
ンを介した差が過大時）に、リンクピン９９及び連係ア
ーム９８Ａ，９８Ｂが、支持アーム９４、ラグプレート
１１及び駆動軸６をリヤ側引っ張ることなく、連係アー
ム９８Ａ，９８Ｂ、カムプレート及びピストン１８の一
体物が独立してシリンダブロック側に後退するのを許容
するための所定のクリアランスを提供する。従って、こ
の場合も前記実施形態と同様の作用及び効果を発揮でき
る。
【００６８】（付記）前記実施形態及び変更例から把握
できる各請求項に記載した発明以外の技術的思想の要点
を以下に記載する。 〇 前記請求項１〜１０のいずれか一項に記載の容量可
変型圧縮機において、この圧縮機は、前記カムプレート
を傾角減少方向に付勢する傾角減少バネと、最小傾角位
置又はその近傍に配置されカムプレートを傾角増大方向
に復帰付勢する復帰バネとを備えており、この圧縮機の
運転時における最小傾角は、クランク室内圧とシリンダ
ボア内圧とのピストンを介した差圧を極大化した状況下
での前記傾角減少バネと前記復帰バネとの付勢力バラン
スによって決定されること。
【００６９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、内
部的又は外部的要因によってクランク室内圧が短時間の
うちに急激に高まる結果、クランク室内圧とシリンダボ
ア内圧とのピストンを介した差が過大になる場合でも、
ピストンに作動連結されたカムプレートに引っ張られて
駆動軸までもがそのスラスト方向における想定後退限界
よりも更に後退させられるのを回避でき、従来例に見ら
れたような不都合な事態を効果的に回避することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】容量可変型斜板式圧縮機の最大傾角時の縦断面
図。
【図２】容量可変型斜板式圧縮機の最小傾角時の縦断面
図。
【図３】最大傾角時の連結案内機構の状態を示す拡大断
面図。
【図４】最小傾角時の連結案内機構の状態を示す拡大断
面図。
【図５】前記圧縮機の図１のＡ−Ａ線における概略横断
面図。
【図６】連結案内機構の変更例１を示す図４相当の断面
図。
【図７】連結案内機構の変更例２を示す図４相当の断面
図。
【図８】連結案内機構の変更例３を示す図４相当の断面
図。
【図９】復帰バネの後退を規制する構造の別例を示す断
面図。
【図１０】連結案内機構の変更例４を示す図３相当の断
面図。
【図１１】連結案内機構の変更例５を示す図３相当の断
面図。
【図１２】図１１の連結案内機構の要部を示す平断面
図。
【図１３】連結案内機構の変更例６を示す部分平面図。
【図１４】図１３のＱ−Ｑ線での断面図（図４相当の断
面図）。
【図１５】容量可変型斜板式圧縮機の従来例を示す縦断
面図。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、１ａ…シリンダボア、２…フロ
ントハウジング、３…弁形成体、４…リヤハウジング
（１，２，３及び４はハウジングを構成する）、５…ク
ランク室、６…駆動軸、７…第１コイルバネ（前方付勢
バネ）、１１…ラグプレート（回転支持体）、１２…斜
板（カムプレート）、１３…ヒンジ機構（１１及び１３
は連結案内機構を構成する）、１４…支持アーム（係入
保持部）、１５…ガイドピン（係入部）、１５ａ…ガイ
ドピン頭部、１６…第２コイルバネ（傾角減少バネ）、
１７…第３コイルバネ（復帰バネ）、１８…ピストン、
２１…吸入室、２２…吐出室（吐出圧領域）、２７…抽
気通路、２８…給気通路、４０…電磁クラッチ（クラッ
チ手段）、５０…容量制御弁、７０…ガイド孔（ガイド
凹部）、７１…上肉部、７２…中肉部、７３…下肉部、
７４…切欠き面、８１，８１Ａ…ガイドピン頭部の外周
面、８３…第１アーム、８４…第２アーム（係入保持
部）、８５…ガイド長孔（ガイド凹部）、８６…連結ピ
ン（係入部）、８７…切欠き部、８８…ロッド（係入
部）、８９…アーム（係入保持部）、９０…ガイド溝
（ガイド凹部）、９３…隙間（所定クリアランス）、９
４…支持アーム（係入保持部）、９５…ガイド長孔（ガ
イド凹部）、９７…傾動体（１２及び９７はカムプレー
トを構成する）、９８Ａ，９８Ｂ…連結アーム、９９…
リンクピン（係入部）、Ｃ１…ピストンのトップクリア
ランス、Ｃ２…所定クリアランス、Ｄ…最大径、Ｅ…車
輌エンジン（外部駆動源）、Ｌ３…ガイドピン中心線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粥川 浩明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 水谷 秀樹 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 廣田 英 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 仲井間 裕之 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 深沼 哲彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB01 BB26 BB32 CC17 CC20 CC31 CC83 CC84

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンを往復動可能に収容するシリン
    ダボアが形成されたシリンダブロックと、前記シリンダ
    ボアの一端を封止して該ボア内に圧縮室を区画すべく前
    記シリンダブロックに隣接配置された弁形成体とを構成
    要素として含むと共に、内部に少なくともクランク室を
    区画するハウジングと、 前記クランク室内に回転可能に支持されて外部駆動源か
    ら動力を伝達される駆動軸と、 前記駆動軸の回転運動をピストンの往復運動に変換すべ
    く前記ピストンと作動連結された状態で前記クランク室
    内に配設されたカムプレートと、 前記カムプレートが前記駆動軸と同期回転可能で且つ駆
    動軸の軸方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸に対
    して傾動可能であるように、前記カムプレートを前記駆
    動軸に対し作動連結する連結案内機構とを備え、 前記クランク室の圧力を制御することで前記カムプレー
    トの傾角を制御し前記ピストンの往復動ストロークを変
    化させる容量可変型圧縮機において、 前記連結案内機構は、前記駆動軸と同期回転可能な回転
    支持体と、前記カムプレート及び回転支持体のうちの一
    方に設けられた係入部と、前記カムプレート及び回転支
    持体のうちの他方に設けられると共に前記係入部が係入
    されるガイド凹部が形成された係入保持部とを備え、前
    記ガイド凹部は、それに沿って前記係入部の移動をガイ
    ドすることで前記カムプレートに軸方向スライド移動を
    伴いながらの最大傾角と最小傾角との間での傾動を許容
    するように構成されており、 前記カムプレートが最小傾角状態にあるときに、前記係
    入部と前記係入保持部との相互干渉を伴うことなく当該
    カムプレートが前記駆動軸に沿い前記弁形成体に接近す
    る方向に変位することが許容されるように、前記係入保
    持部及び前記係入部の少なくとも一方は、前記カムプレ
    ートが最小傾角状態にあるときに前記ガイド凹部内に存
    在する前記係入部の駆動軸軸方向の後方側又は前方側
    に、そのガイド凹部と連続する所定のクリアランス又は
    開放空間が確保されるような形状を有していることを特
    徴とする容量可変型圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記連結案内機構は、前記回転支持体と
    してのラグプレートと、カムプレートに設けられた前記
    係入部としてのガイドピンと、前記ラグプレートに設け
    られた前記係入保持部としての支持アームとを備え、そ
    の支持アームの先端には、前記ガイドピンの頭部が係入
    される前記ガイド凹部としてのガイド孔を区画形成する
    環状肉部が設けられており、 その環状肉部の下端部位を構成する下肉部には、前記カ
    ムプレートが最小傾角状態に配置されたときに前記ガイ
    ド孔内に存在する前記ガイドピン頭部の駆動軸軸方向の
    後方側にそのガイド孔と連続する所定のクリアランスを
    確保できるような切欠き面が形成されていることを特徴
    とする請求項１に記載の容量可変型圧縮機。
  3. 【請求項３】 前記ガイド孔を区画形成する前記支持ア
    ームの環状肉部は、前記下肉部よりも上方に位置する中
    肉部及び上肉部を有しており、これら中肉部及び上肉部
    で区画されるガイド孔の内径は、前記ガイドピンの頭部
    の最大径にほぼ匹敵していることを特徴とする請求項２
    に記載の容量可変型圧縮機。
  4. 【請求項４】 前記連結案内機構は、前記回転支持体と
    してのラグプレートと、カムプレートに設けられた前記
    係入部としてのガイドピンと、前記ラグプレートに設け
    られた前記係入保持部としての支持アームとを備え、そ
    の支持アームの先端には、前記ガイドピンの頭部が係入
    される前記ガイド凹部としてのガイド孔を区画形成する
    環状肉部が設けられており、 前記ガイドピンの頭部には、前記カムプレートが最小傾
    角状態に配置されたときに前記ガイド孔内に存在する該
    ガイドピン頭部の駆動軸軸方向の後方側に前記環状肉部
    のガイド孔と連続する所定のクリアランスを確保できる
    ような外周面が切欠き形成されていることを特徴とする
    請求項１に記載の容量可変型圧縮機。
  5. 【請求項５】 前記ガイドピン頭部に切欠き形成された
    外周面はそのガイドピン頭部の全周にわたっており、且
    つその外周面の全体がガイドピンの中心線に対して対称
    となるように設けられていることを特徴とする請求項４
    に記載の容量可変型圧縮機。
  6. 【請求項６】 前記駆動軸の後端部には、前記ハウジン
    グ内において該駆動軸の弁形成体に接近する方向への変
    位を抑制する前方付勢バネが配設されていることを特徴
    とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の容量可変型
    圧縮機。
  7. 【請求項７】 前記圧縮機は更に、前記ハウジング内に
    設けられた吐出圧領域と前記クランク室とをつなぐ給気
    通路と、その途中に設けられた容量制御弁とを備えてお
    り、前記容量制御弁は外部からの制御によって前記給気
    通路の開度を調節可能であることを特徴とする請求項１
    〜６のいずれか一項に記載の容量可変型圧縮機。
  8. 【請求項８】 前記駆動軸の前端部には、二つのクラッ
    チ板の接合及び離間に応じて外部駆動源から前記駆動軸
    への動力の伝達及び遮断を実現するクラッチ手段が配設
    されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一
    項に記載の容量可変型圧縮機。
  9. 【請求項９】 前記圧縮機は更に、最小傾角位置又はそ
    の近傍に配置されカムプレートを傾角増大方向に付勢す
    る復帰バネを備えていることを特徴とする請求項１〜８
    のいずれか一項に記載の容量可変型圧縮機。
  10. 【請求項１０】 前記係入保持部及び前記係入部の少な
    くとも一方が、前記カムプレートが最小傾角状態にある
    ときに前記ガイド凹部内に存在する前記係入部の駆動軸
    軸方向の後方側又は前方側にそのガイド凹部と連続する
    所定のクリアランス（Ｃ２）を確保するような形状を有
    する場合に、該クリアランス（Ｃ２）は前記シリンダボ
    ア内に収容されたピストンの設計上のトップクリアラン
    ス（Ｃ１）と同等又はそれよりも大きく設定されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の
    容量可変型圧縮機。
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