JP2001041153A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

可変容量型圧縮機

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JP2001041153A
JP2001041153A JP11209299A JP20929999A JP2001041153A JP 2001041153 A JP2001041153 A JP 2001041153A JP 11209299 A JP11209299 A JP 11209299A JP 20929999 A JP20929999 A JP 20929999A JP 2001041153 A JP2001041153 A JP 2001041153A
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JP
Japan
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rotating
plate
rotating plate
rotating shaft
end surface
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JP11209299A
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English (en)
Inventor
Shunji Muta
俊二 牟田
Hiroshi Kanai
宏 金井
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Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Zexel Valeo Climate Control Corp
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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
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F04B27/1072—Pivot mechanisms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮反力等に起因する摩耗を防止することが
できる可変容量型圧縮機を提供する。 【解決手段】 ヒンジ機構５０を、突起部５１、円板５
２、孔５３、突片部５４及びピン５５で構成する。スラ
ストフランジ４０のリヤ側端面に設けられた突起部５１
にシャフト５と直交する丸孔５６を形成し、この丸孔５
６に円板５２を回転可能に支持している。この円板５２
に、丸穴５６の中心軸からオフセットした位置に孔５３
を形成し、揺動板１０のフロント側端面に設けられた一
対の突片部５４間に掛け渡したピン５５を、円板５２の
孔５３に係合させている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は可変容量型圧縮機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】可変容量型圧縮機は、通常傾斜回転板
（斜板又はドライブハブ等）の傾斜角を変化させること
で吐出容量を変化させている。そして、この可変容量型
圧縮機は、傾斜回転板の傾斜角を変化させるためにヒン
ジ機構を備えている。
【０００３】図１２は従来の揺動板式圧縮機の全体を示
す縦断面図である。
【０００４】シャフト７０５には、スラスト軸受７３３
を介してフロントヘッド７０４の内壁面に支持されてい
るスラストフランジ７４０が固定されているとともに、
シャフト７０５に沿って移動可能なヒンジボール７０９
を介してドライブハブ７４１が取り付けられている。
【０００５】ドライブハブ７４１のボス部７４３にはラ
ジアル軸受７２７及びスラスト軸受７２８を介して揺動
板７１０が取り付けられている。
【０００６】スラストフランジ７４０とドライブハブ７
４１とはリンクアーム７４２で連結され、このリンクア
ーム７４２を介してシャフト７０５の回転がスラストフ
ランジ７４０からドライブハブ７４１へと伝達される。
【０００７】リンクアーム７４２の一端はピン７５５ａ
を介してスラストフランジ７４０に接続され、他端はピ
ン７５５ｂを介してドライブハブ７４１に接続されてい
る。リンクアーム７４２と２本のピン７５５ａ，７５５
ｂとでヒンジ機構が構成されている。
【０００８】ドライブハブ７４１のボス部７４３には、
ラジアル軸受７２７を介して揺動板７１０が取り付けら
れている。
【０００９】ドライブハブ７４１はシャフト７０５と直
交する仮想面に対して傾斜しており、この傾斜角度はク
ランク室７０８の圧力に応じて変化し、その変化に応じ
て揺動板７１０の傾きも変わる。
【００１０】揺動板７１０はドライブハブ７４１の回転
につれてヒンジボール７０９を中心とする揺動運動を
し、この揺動運動はコネクティングロッド７１１を介し
てピストン７０７へ伝わり、ピストン７０７がシリンダ
ボア７０６内を直線往復運動する。
【００１１】この揺動板式圧縮機では、クランク室７０
８の圧力が低くなると、揺動板７１０の傾斜角度が大き
くなり、ピストン７０７のストローク量が最大となり、
最大吐出量状態となる。
【００１２】一方、クランク室７０８の圧力が高くなる
と、ドライブハブ７４１の一部がスラストフランジ７４
０から離れて、揺動板７１０の傾斜角度が小さくなり、
ピストン７０７のストローク量が最小となって、最小吐
出状態になる。
【００１３】図１３は従来の可変容量型斜板式圧縮機の
全体を示す縦断面図である。
【００１４】従来の可変容量型斜板式圧縮機は、シャフ
ト８０５に固定されるスラストフランジ８４０と、シャ
フト８０５に摺動かつ傾斜可能に取り付けられるととも
に、ヒンジ機構８５０を介してスラストフランジ８４０
に連結される斜板８１０と、斜板８１０の摺動面上を相
対的に回転するシュー８６０を介して斜板８１０に連結
され、斜板８１０の回転につれてシリンダボア８０６内
を直線往復運動するピストン８０７とを備えている。
【００１５】斜板８１０が収容されたクランク室８０８
の圧力の変化に応じて斜板８１０が傾斜角を変え、ピス
トン８０７のストローク量が変わる。
【００１６】スラストフランジ８４０はスラスト軸受８
３３を介してフロントヘッド８０４の内壁面に回転可能
に支持されている。シリンダボア８０６はシリンダブロ
ック８０１にシャフト８０５を中心とする円周上に一定
間隔おきに形成されている。
【００１７】ヒンジ機構８５０は斜板８１０のフランジ
側端面に設けられたブラケット部８４３と、ブラケット
部８４３に設けられ、フランジ側端面に対して傾斜する
直線的なガイド溝８４４と、スラストフランジ８４０の
斜板側端面に固着されたリンクピン８４５とで構成され
ている。リンクピン８４５の球状の先端部はガイド溝８
４４に相対摺動可能に嵌合している。
【００１８】シャフト８０５の回転力はスラストフラン
ジ８４０からヒンジ機構８５０を介して斜板８１０に伝
達され、斜板８１０がシャフト８０５を中心に回転す
る。斜板８１０の回転によりシュー８６０が斜板８１０
の摺動面を相対回転し、斜板８１０からの回転力はピス
トン８０７の直線往復運動に変換される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ピストンに
よって冷媒ガスが圧縮されたとき、その冷媒ガスの圧縮
反力がヒンジ機構を介してドライブハブからスラストフ
ランジへと伝達される。
【００２０】前者の圧縮機の場合、ピストン７０７の往
復運動による冷媒ガスの圧縮反力をスラストフランジ７
４０とリンクアーム７４２とを連結するピン７５５ａ、
並びにドライブハブ７４１とリンクアーム７４２とを連
結するピン７５５ｂで受ける。
【００２１】後者の圧縮機の場合、冷媒ガスの圧縮反力
をスラストフランジ８４０とブラケット８４３とを連結
するリンクピン８４５で受ける。
【００２２】また、ヒンジ機構は冷媒ガスの圧縮反力の
他に、斜板８１０の瞬間回転中心（例えば図１３の点
Ａ）を通りシャフト８０５と直角な軸周りに発生するひ
ねりモーメントを受ける。
【００２３】そのため、前者の圧縮機の場合、スラスト
フランジ７４０、リンクアーム７４２、ドライブハブ７
４１との間の公差に起因してリンクアーム７４２とドラ
イブハブ７４１やピン７５５ａ，７５５ｂとの間にエッ
ジ当りが発生し、接触面積の小さいピン７５５ａ，７５
５ｂに摩耗が発生する。
【００２４】後者の圧縮機の場合も同様に、接触面積の
小さいリンクピン８４５に摩耗が発生する。
【００２５】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は冷媒ガスの圧縮反力等に起因する
摩耗を低減することができる可変容量型圧縮機を提供す
ることである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明は、シリンダブロックに形成され
た複数のシリンダボアと、前記複数のシリンダボア内に
摺動可能に収容される複数のピストンと、回転軸に固定
され、前記回転軸と一体に回転する回転部材と、前記回
転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と直交する仮
想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可能に前記回
転軸に取り付けられる傾斜回転板と、前記回転部材と前
記傾斜回転板との間に配設され、前記回転部材に対し前
記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結する連結手段とを備
え、前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピストンのス
トローク量が変わる可変容量型圧縮機において、前記連
結手段が、前記回転部材のリヤ側端面に設けられた突起
部と、この突起部の丸孔に回転可能に支持された円板
と、前記円板に形成され、前記回転軸と直交する前記丸
穴の中心軸からオフセットした位置にある孔と、前記傾
斜回転板のフロント側端面に設けられた一対の突片部
と、この突片部間に掛け渡され、かつ前記円板の孔と係
合するピンとを備えていることを特徴とする。
【００２７】吐出容量を小さくしたとき、回転板の傾斜
角が小さくなるにつれてピンの中心軸が下方へ移動し、
回転部材に設けられた突起部の丸孔に回転可能に支持さ
れた円板が時計方向へ回転する。ピストンの往復運動に
よる冷媒ガスの圧縮反力をピンを介して受ける。
【００２８】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
可変容量型圧縮機において、前記ピンの中心軸は前記円
板の中心軸よりリヤ側にあるとともに、最小吐出時に前
記回転軸の中心軸から前記ピンの中心軸までの距離が前
記回転軸の中心軸から前記円板の中心軸までの距離と等
しい又はそれ以上であることを特徴とする。
【００２９】図１４は突起部の丸孔に回転可能に支持さ
れた円板の拡大図、図１５は図１４に示す各象限におけ
る斜板傾斜角とトップクリアランスとの関係を示す図で
ある。なお、図１５の各象限は、図１４に示した各象限
に対応する。
【００３０】図１４はピンの中心軸を第１象限の３０°
の範囲１Ａに位置させたときを示している。
【００３１】そして、図１５から、ピンの中心軸が第１
象限Ａ（図１４の１Ａ）に位置する場合、トップクリア
ランス（ピストンヘッドとバルブプレートとの距離）の
変化が最も小さくなることがわかる。
【００３２】請求項３記載の発明は、シリンダブロック
に形成された複数のシリンダボアと、前記複数のシリン
ダボア内に摺動可能に収容される複数のピストンと、回
転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部材
と、前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と
直交する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可
能に前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、前記回
転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記回転部
材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結する連結
手段とを備え、前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピ
ストンのストローク量が変わる可変容量型圧縮機におい
て、前記連結手段が、前記回転部材のリヤ側端面に設け
られた一対の第１の突片部と、この突片部間に球状体を
介して挟持されるとともに、前記回転部材のリヤ側端面
に転動可能に支持される転動体と、前記傾斜回転板のフ
ロント側端面に設けられた第２の突片部と、この突片部
間に支持され、かつ前記転動体の孔と係合するピンとを
備えていることを特徴とする。
【００３３】吐出容量を小さくしたとき、傾斜回転板の
傾斜角が小さくなるにつれてピンの中心軸が下方へ移動
し、回転部材に設けられ、第１の突片部間に球状体を介
して挟持された転動体が時計方向へ回転する。ピストン
の往復運動による冷媒ガスの圧縮反力は転動体を介して
回転部材のリヤ側端面で受ける。
【００３４】請求項４記載の発明は、シリンダブロック
に形成された複数のシリンダボアと、前記複数のシリン
ダボア内に摺動可能に収容される複数のピストンと、回
転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部材
と、前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と
直交する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可
能に前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、前記回
転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記回転部
材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結する連結
手段とを備え、前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピ
ストンのストローク量が変わる可変容量型圧縮機におい
て、前記連結手段が、前記傾斜回転板のフロント側端面
に設けられ、ピストンの中心軸と前記傾斜回転板の中心
軸の交点を中心に回転可能なアーム部と、前記回転部材
のリヤ側端面に設けられ、前記アーム部の円弧状の先端
面を摺動可能に支持する凹面と、前記回転部材のリヤ側
端面に前記凹面を挟んで設けられた一対の突片部と、前
記突片部に設けられ、前記アーム部の先端面の半径より
小さい半径の円弧に沿う長孔と、この突片部間に掛け渡
され、前記突片部の長孔と係合するピンとを備え、前記
アーム部の先端面と前記凹面とが前記交点を中心とする
ほぼ同一半径の円弧に沿う形状であることを特徴とす
る。
【００３５】吐出容量を小さくしたとき、傾斜回転板の
傾斜角が小さくなるにつれてアーム部が回転部材の凹面
を摺動し、ピンが長孔に沿って移動する。このとき、ピ
ストンの往復運動による冷媒ガスの圧縮反力をアーム部
の円弧状の先端部を摺動可能に支持する凹面で受けるこ
とができる。また、傾斜回転板の回転運動の瞬間回転中
心が上死点にあるピストンの中心軸と斜板中心軸との交
点と一致する。
【００３６】請求項５記載の発明は、シリンダブロック
に形成された複数のシリンダボアと、前記複数のシリン
ダボア内に摺動可能に収容される複数のピストンと、回
転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部材
と、前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と
直交する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可
能に前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、前記回
転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記回転部
材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結する連結
手段とを備え、前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピ
ストンのストローク量が変わる可変容量型圧縮機におい
て、前記連結手段が、前記傾斜回転板のフロント側端面
に設けられ、ピストンの中心軸と前記傾斜回転板の中心
軸の交点を中心に回転可能なアーム部と、前記回転部材
のリヤ側端面に設けられ、前記アーム部の円弧状の先端
面を摺動可能に支持する凹面と、前記回転部材のリヤ側
端面に前記凹面を挟んで設けられた一対の突片部と、前
記突片部に設けられ、前記アーム部の先端面の半径より
小さい半径の円弧に沿う長溝と、このアーム部と前記突
片部との間に摺動可能に設けられた球状体とを備え、前
記アーム部の先端面と前記凹面とが前記交点を中心とす
るほぼ同一半径の円弧に沿う形状であることを特徴とす
る。
【００３７】吐出容量を小さくしたとき、傾斜回転板の
傾斜角が小さくなるにつれてアーム部が回転部材の凹面
を摺動し、球状体が長溝に沿って移動する。このとき、
ピストンの往復運動による冷媒ガスの圧縮反力をアーム
部の円弧状の先端部を摺動可能に支持する凹面で受ける
ことができる。また、傾斜回転板の回転運動の瞬間回転
中心が上死点にあるピストンの中心軸と斜板中心軸との
交点と一致する。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【００３９】図１はこの発明の第１実施形態に係る揺動
板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【００４０】この揺動板式圧縮機（可変容量型圧縮機）
のシリンダブロック１の一端面にはバルブプレート２を
介してリヤヘッド３が、他端面にはフロントヘッド４が
それぞれ固定されている。
【００４１】シリンダブロック１には、シャフト（回転
軸）５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリ
ンダボア６が配設されている。これらのシリンダボア６
内にはそれぞれピストン７が摺動可能に収容されてい
る。
【００４２】前記フロントヘッド４内にはクランク室８
が形成され、このクランク室８内にはシャフト５の回転
に連動してヒンジボール９を中心に揺動する揺動板１０
やスラストフランジ（回転部材）４０が収容されてい
る。
【００４３】リヤヘッド３内には吐出室１２と吸入室１
３とが形成され、吸入室１３は吐出室１２の周囲に位置
する。吐出室１２内はバッフルプレート１４によって吐
出空間１２ａと吐出区間１２ｂとに仕切られ、両吐出空
間１２ａ，１２ｂはバッフルプレート１４に穿設された
絞り孔１４ａを介して連通している。
【００４４】バルブプレート２にはシリンダボア６と吐
出空間１２ａとを連通させる吐出ポート１６と、シリン
ダボア６と吸入室１３とを連通させる吸入ポート１５と
が設けられている。
【００４５】吐出ポート１６は吐出弁１７により開閉さ
れ、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド側端面
に弁押さえ１８とともにリベット１９で固定されてい
る。また、吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉さ
れ、吸入弁２１はバルブプレート２とシリンダブロック
１との間に設けられている。
【００４６】また、シリンダブロック１には吸入室１３
とクランク室８とを連通させる連通路３１が設けられ、
この連通路３１の途中には圧力調整弁３２が設けられ、
この圧力調整弁３２によって吸入室１３とクランク室８
との圧力調整が行われる。
【００４７】シャフト５のフロント側端部はフロントヘ
ッド４内のラジアル軸受２６によって回転可能に支持さ
れ、シャフト５のリヤ側端部はラジアル軸受２４及びス
ラスト軸受２５によって回転可能に支持されている。
【００４８】また、シャフト５にはスラストフランジ４
０が固定されているとともに、ドライブハブ（傾斜回転
板）４１がヒンジボール９を介して取り付けられてい
る。スラストフランジ４０とドライブハブ４１とは後述
するヒンジ機構（連結手段）５０を介して連結され、こ
のヒンジ機構５０を介してシャフト５の回転がスラスト
フランジ４０からドライブハブ４１へと伝達される。
【００４９】スラストフランジ４０とフロントヘッド４
の内壁面との間にはスラスト軸受３３が取り付けられて
いる。
【００５０】ドライブハブ４１のボス部４３には、ラジ
アル軸受２７を介して揺動板１０が取り付けられてい
る。ボス部４３の先端部の外周面にはねじ山が設けら
れ、そのねじ山にバランスウエイト３０を介してナット
３４が螺着されている。
【００５１】揺動板１０のフロント側端面とドライブハ
ブ４１のリヤ側端面とはスラストニードル軸受２８を介
して互いに対向している。ドライブハブ４１の傾斜角度
はクランク室８の圧力に応じて変化し、揺動板１０はド
ライブハブ４１と一体的に傾斜する。
【００５２】揺動板１０にはコネクティングロッド１１
の一方のボール部１１ａが転動可能に連結され、ピスト
ン７にはコネクティングロッド１１の他方が連結され、
揺動板１０の揺動によりピストン７がシリンダボア６内
を直線往復運動する。
【００５３】図２（ａ）はヒンジ機構の分解斜視図、図
２（ｂ）はその断面図である。
【００５４】ヒンジ機構５０は、突起部５１と、円板５
２と、孔５３と、突片部５４と、ピン５５とを備えてい
る。
【００５５】突起部５１には、シャフト５と直交する方
向へ延びる丸孔５６が形成されている。この突起部５１
はスラストフランジ４０のリヤ側端面４０ａに一体に形
成されている。
【００５６】円板５２は丸孔５６に回転可能に支持され
る。この円板５２には丸孔５６の中心軸からオフセット
した位置に孔５３が形成されている。
【００５７】突片部５４はドライブハブ４１のフロント
側端面４１ａに一体に形成されている。一対の突片部５
４は平行に形成され、対向する位置にピン５５を挿通す
るための孔５７が形成されている。
【００５８】ピン５５は孔５７を介して突片部５４間に
掛け渡され、かつ円板５２の孔５３と係合する。ピン５
５は止め輪５８によって抜け止めされる。
【００５９】なお、ピン５５の中心軸は図１４の第１象
限Ａ（１Ａ）に位置する。
【００６０】この揺動板式圧縮機では、クランク室８の
圧力が低くなるとドライブハブ４１及び揺動板１０の傾
斜角度が大きくなり、ピストン７のストローク量が最大
となり、最大吐出状態になる。
【００６１】一方、クランク室８内の圧力が高くなる
と、ドライブハブ４１の一部がスラストフランジ４０か
ら離れ、ドライブハブ４１及び揺動板１０の傾斜角度が
小さくなり、ピストン７のストローク量が最小となっ
て、最小吐出状態になる。
【００６２】吐出容量が小さくなるとき、揺動板１０の
傾斜角が小さくなるにつれてピン５５の中心軸が下方へ
移動し、スラストフランジ４０に設けられた突起部５１
の丸孔５６に回転可能に支持された円板５２が時計方向
へ回転する。
【００６３】圧縮行程中のピストンのリヤ面には大きな
力（圧縮反力）がかかるが、この圧縮反力はコネクティ
ングロッド１１、ドライブハブ４１を介してピン５５に
作用する。
【００６４】また、ピン５５の中心軸が円板５２の中心
軸より下方へ移動しないので、トップクリアランスの変
化を小さくすることができる。
【００６５】この第１実施形態によれば、ピン５５は突
片部５４と円板５２の孔５３とに面接触し、広い面積で
圧縮反力を受けるので、力が分散し、従来例に比しピン
５５の摩耗を低減させることができる。
【００６６】また、トップクリアランスの変化が小さく
なるので、体積効率を向上させることができる。
【００６７】更に、従来例のようにピンを２つ使用せ
ず、部品点数を削減することができるので、生産性、組
立性が向上するとともに、構成の簡素化によって信頼性
が向上する。
【００６８】なお、ピン５５の中心軸は第１象限であれ
ば図１４の第１象限Ｂ（１Ｂ）に位置させてもよい。
【００６９】図３はこの発明の第２実施形態に係る揺動
板式圧縮機の全体を示す縦断面図であり、第１実施形態
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００７０】この実施形態はヒンジ機構を第１実施形態
と異にする。以下この実施形態のヒンジ機構を説明す
る。
【００７１】図４（ａ）はヒンジ機構の分解斜視図、図
４（ｂ）はその断面図である。
【００７２】ヒンジ機構１５０は、第１の突片部１５１
と、転動体１５２と、第２の突片部１５３と、ピン１５
４とを備えている。
【００７３】第１の突起部１５１はスラストフランジ１
４０のリヤ側端面に一体に形成されている。一対の突片
部１５１は平行に形成され、対向する位置にボール（球
状体）１５５ａ，１５５ｂの一部を転動可能に支持する
凹部１５６ａ，１５６ｂが形成されている。
【００７４】第１の突片部１５１間には柱状の突起部１
５７が形成され、この突起部１５７の先端部にはボール
１５５ｃの一部を転動可能に支持する凹部１５７ａが形
成されている。これらのボール１５５ａ，１５５ｂ，１
５５ｃの中心は同一直線上に配置される。また、ボール
１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃとして例えば直径が同一
のものを用いる。
【００７５】転動体１５２は転動体本体１５８と一対の
脚部１５９とで構成される。転動体本体１５８の一端部
に形成された脚部１５９はほぼＬ字形をしており、その
先端部を円弧状にしている。
【００７６】転動体１５２の脚部１５９と突片部１５１
との間に配置されるボール１５５ａ，１５５ｂを介して
突片部１５１間に挟持されている。
【００７７】また、転動体１５２の脚部１５９の間には
ボール１５５ｃと対向する位置にボール１５５ｃの一部
を転動可能に支持する凹部１５２ａが形成されている。
【００７８】転動体本体１５８の他端部にはシャフト５
と直交する方向へ延びる孔１６０が形成されている。
【００７９】第２の突片部１５３はドライブハブ４１の
フロント側端面４１ａに一体に形成されている。一対の
突片部１５３は平行に形成され、対向する位置にピン１
５４を挿通するための孔１６１が形成されている。
【００８０】ピン１５４は孔１６１を介して突片部１５
３間に掛け渡され、かつ転動体１５２の孔１６０と係合
する。ピン１５４は止め輪１６２によって抜け止めされ
ている。このピン１５４はボール１５５ａ〜１５５ｃの
中心を通る軸を中心にして回転する。
【００８１】この揺動板式圧縮機では、クランク室８の
圧力が低くなるとドライブハブ４１及び揺動板１０の傾
斜角度が大きくなり、ピストン７のストローク量が最大
となり、最大吐出状態になる。
【００８２】一方、クランク室８内の圧力が高くなる
と、ドライブハブ４１の一部がスラストフランジ１４０
から離れ、ドライブハブ４１及び揺動板１０の傾斜角度
が小さくなり、ピストン７のストローク量が最小となっ
て、最小吐出状態になる。
【００８３】吐出容量を小さくなったとき、ドライブハ
ブ４１及び揺動板１０の傾斜角が小さくなるにつれてピ
ン１５４の中心軸が下方へ移動し、スラストフランジ１
４０に設けられ、第１の突片部１５１間に球状体１５５
ａ，１５５ｂを介して挟持された転動体１５２が図３の
時計方向へ回転する。
【００８４】圧縮行程中のピストン７の往復運動のよる
冷媒ガスの圧縮反力は凹部１５７ａに支持されるボール
１５５ｃを介してスラストフランジ１４０に伝達され
る。
【００８５】また、ひねりモーメントは第１の突片部１
５１と転動体１５２との間のボール１５５ａ，１５５
ｂ，１５５ｃのいずれかを介してスラストフランジ１４
０に伝達される。
【００８６】なお、駆動トルクはボール１５５ａ又はボ
ール１５５ｂを介してドライブハブ４１に伝達される。
【００８７】この第２実施形態によれば、ボール１５５
ｃは凹部１５７ａと面接触し、広い面積で圧縮反力を受
けることができ、またボール１５５ａ〜１５５ｃのいず
れかによってひねりモーメントを受けるので、力が分散
し、摺動性、転動性が向上し、従来例に比しボールの摩
耗を低減することができる。
【００８８】また、ボール１５５ａ〜１５５ｃによるこ
じりが生じないので、リンク運動における可変制御性が
向上する。
【００８９】図５はこの発明の第３実施形態に係る揺動
板式圧縮機の全体を示す縦断面図であり、第１実施形態
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００９０】この実施形態はヒンジ機構を第１実施形態
と異にする。以下この実施形態のヒンジ機構を説明す
る。
【００９１】図６（ａ）はヒンジ機構の分解斜視図、図
６（ｂ）はその断面図である。
【００９２】ヒンジ機構２５０は、第１の突片部２５１
と、転動体２５２と、第２の突片部２５３と、ピン２５
４とを備えている。
【００９３】第１の突起部２５１はスラストフランジ２
４０のリヤ側端面に一体に形成されている。一対の突片
部２５１は平行に形成され、対向する位置にボール（球
状体）２５５ａ，２５５ｂの一部を転動可能に支持する
凹部２５６ａ，２５６ｂが形成されている。
【００９４】第１の突片部２５１間には転動体２５２の
一端部の球面部２５２ａを転動可能に支持する凹部２５
７ａが形成されている。この球面部２５２ａの曲率中心
とボール２５５ａ，２５５ｂの中心とは同一直線上に位
置している。
【００９５】転動体２５２の他端部にはシャフト５と直
交する方向へ延びる孔２６０が形成されている。
【００９６】第２の突片部２５３はドライブハブ４１の
フロント側端面に一体に形成されている。一対の突片部
２５３は平行に形成され、対向する位置にピン２５４を
挿通するための孔２６１が形成されている。
【００９７】ピン２５４は孔２６１を介して突片部２５
３間に掛け渡され、かつ転動体２５２の孔２６０と係合
する。ピン２５４は止め輪２６２によって抜け止めされ
ている。このピン２５４はボール２５５ａ，２５５ｂの
中心及び球面部２５７ａの曲率中心を通る軸を中心にし
て回転する。
【００９８】この第３実施形態によれば、第２実施形態
と同様の効果を奏することができる。また、転動体２５
２の一端部の球面部２５２ａと凹部２５７ａとの接触面
積が第２実施形態のボール１５５ｃと凹部１５７ａとの
接触面積より大きいので、より広い面積で圧縮反力を受
けることができ、耐摩耗性が向上する。
【００９９】図７（ａ）は第３実施形態の変形例に係る
クランク機構の分解斜視図、図７（ｂ）はその断面図で
あり、第３実施形態と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。
【０１００】ドライブハブ３４１には１つの突片部３５
３だけが形成され、この突片部３５３にはピン３５４を
挿通させる孔３６１が形成されている。
【０１０１】転動体３５２の他端部には、突片部３５３
の幅とほぼ同じ幅を有する溝３６３を挟んで一対の挟持
片３６４が形成されている。また、転動体３５２の他端
部の挟持片３６４にはシャフト５と直交する方向へ延び
る孔３６０が形成されている。
【０１０２】ピン３５４は孔３６０を介して挟持片３６
４間に掛け渡され、かつ突片部３５３の孔３６１と係合
する。ピン３５４は止め輪３６２によって抜け止めされ
ている。このピン３５４はボール２５５ａ，２５５ｂの
中心及び球面部２５７ａの曲率中心を通る軸を中心にし
て回転する。
【０１０３】この変形例によれば、上記実施形態と同様
の効果を奏することができる。
【０１０４】図８はこの発明の第４実施形態に係る斜板
式圧縮機の全体を示す縦断面図、図９はそのヒンジ機構
の断面図である。
【０１０５】この斜板式圧縮機のシリンダブロック５０
１の一端面にはバルブプレート５０２を介してリヤヘッ
ド５０３が、他端面にはフロントヘッド５０４がそれぞ
れ固定されている。
【０１０６】シリンダブロック５０１には、シャフト
（回転軸）５０５を中心にして周方向に所定間隔おきに
複数のシリンダボア５０６が配設されている。これらの
シリンダボア５０６内にはそれぞれピストン５０７が摺
動可能に収容されている。
【０１０７】前記フロントヘッド５０４内にはクランク
室５０８が形成され、このクランク室５０８内にはシャ
フト５０５の回転につれて斜板（傾斜回転板）５１０が
収容されている。
【０１０８】リヤヘッド５０３には吐出室５１２と、こ
の吐出室５１２の周囲に位置する吸入室５１３とが形成
されている。
【０１０９】バルブプレート５０２にはシリンダボア５
０６と吐出室５１２とを連通させる吐出ポート５１６
と、シリンダボア５０６と吸入室５１３とを連通させる
吸入ポート５１５とが設けられている。
【０１１０】吐出ポート５１６は吐出弁５１７により開
閉され、吐出弁５１７はバルブプレート５０２のリヤヘ
ッド側端面に弁押さえ５１８とともにボルト５１９で固
定されている。また、吸入ポート５１５は吸入弁５２１
により開閉され、吸入弁５２１はバルブプレート５０２
とシリンダブロック５０１との間に設けられている。
【０１１１】シャフト５０５のフロント側端部はフロン
トヘッド５０４内のラジアル軸受５２６によって回転可
能に支持され、シャフト５０５のリヤ側端部はラジアル
軸受５２４及びスラスト軸受５２５によって回転可能に
支持されている。
【０１１２】また、シャフト５０５には、スラストフラ
ンジ５４０が固定されているとともに、ブッシュ５０９
を介して斜板５１０が取り付けられている。
【０１１３】スラストフランジ５４０と斜板５１０とは
ヒンジ機構（連結手段）５５０を介して連結され、この
ヒンジ機構５５０を介してシャフト５０５の回転がスラ
ストフランジ５４０から斜板５１０へと伝達される。
【０１１４】斜板５１０のフロント側端面には、上死点
にあるピストン５０７の中心軸と斜板の中心軸（ブッシ
ュ５０９の中心Ｂを通り摺動面５１０ａに平行な軸線）
との交点Ｐを中心に回転可能なアーム部５５１が設けら
れている。
【０１１５】このアーム部５５１の先端面は交点Ｐを中
心とした半径Ｒ１の円弧状に形成されている。また、ア
ーム部５５１には交点Ｐを中心として長孔５４６（後
述）と同一半径上に孔５５３が形成されている。
【０１１６】スラストフランジ５４０のリヤ側端面に
は、アーム部５５１の円弧状の先端面５５１ａを摺動可
能に支持する凹面５４２が設けられている。
【０１１７】また、スラストフランジ５４０のリヤ側端
面には、凹面５４２を挟んで一対の突片部５４５が設け
られている。この突片部５４５には、交点Ｐを中心とす
る円弧状の長孔５４６が形成されている。この長孔５４
６は最大吐出量時の傾斜角と最小吐出量時の傾斜角とを
規制する。
【０１１８】ここで、Ｒ１は交点Ｐを中心とする円弧の
半径を、Ｒ２は交点Ｐを中心とする長孔５４６のフロン
ト側内周縁の半径を、Ｒ３は交点Ｐを中心とする長孔５
４６のリヤ側内周縁の半径をそれぞれ示す。なお、各半
径の間にはＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係がある。
【０１１９】突片部５４５間には、ドライブハブ５４１
とスラストフランジ５４０とを転動可能に連結するた
め、ピン５５５が長孔５４６を介して突片部５４５間に
掛け渡され、かつアーム部５５１の孔５５３と係合す
る。なお、ピン５５５は止め輪５５８によって抜け止め
されている。
【０１２０】アーム部５５１と、凹面５４２と、突片部
５４５と、長孔５４６と、ピン５５５とでヒンジ機構５
５０が構成される。
【０１２１】また、シャフト５０５にはブッシュ５０９
が圧入等によって固定されている。
【０１２２】このブッシュ５０９は交点Ｐを中心とし、
最大吐出量時の交点Ｐからシャフト５０５までの距離よ
り長い半径Ｒ４の円弧に沿う形状を備え、ドライブハブ
５４１に形成された中心孔５４１ａの内周面と接してい
る。
【０１２３】スラストフランジ５４０とフロントヘッド
５０４の内壁面との間にはスラスト軸受５３３が取り付
けられている。
【０１２４】斜板５１０の摺動面５１０ａには、コネク
ティングロッド５１１の一端部の球体状５１１ａを相対
転動可能に支持するシュー５６０がリテーナ５６３で保
持されている。リテーナ５６３は斜板５１０のボス部５
４３に固定されたリテーナ支持板５６５によって相対摺
動可能に支持されている。コネクティングロッド５１１
の他端部はピストン５０７に固定されている。
【０１２５】シュー５６０は、コネクティングロッド５
１１の一端部の球体５１１ａの先端面を相対摺動可能に
支持するシュー本体５６１と、コネクティングロッド５
１１の球体５１１ａの後端面を相対転動可能に支持する
ワッシャ５６２とで構成されている。
【０１２６】斜板５１０の回転によりピストン５０７が
シリンダボア５０６内を直線往復運動する。この斜板
（傾斜回転板）５１０の傾斜角度はクランク室５０８の
圧力に応じて変化する。
【０１２７】この斜板圧縮機では、クランク室５０８の
圧力が低くなると斜板５１０の傾斜角度が大きくなり、
ピストン５０７のストローク量が最大となり、最大吐出
状態になる。
【０１２８】一方、クランク室５０８内の圧力が高くな
ると、斜板５１０の一部がスラストフランジ５４０から
離れ、斜板５１０の傾斜角度が小さくなり、ピストン５
０７のストローク量が最小となって、最小吐出状態にな
る。
【０１２９】吐出容量を小さくなったとき、斜板５１０
の傾斜角が小さくなるにつれてアーム部５５１がスラス
トフランジ５４０の凹面５４２を摺動し、ピン５５５が
長孔５４６に沿って移動する。このとき、圧縮行程中の
ピストン５０７のリヤ面には大きな力（圧縮反力）がか
かるが、ピストン５０７の圧縮反力をアーム部５５１の
円弧状の先端部５５１ａを摺動可能に支持する凹面５４
２で受け、スラストフランジ５４０に伝達される。
【０１３０】また、斜板５１０の回転運動の瞬間回転中
心は上死点にあるピストン５０７の中心軸と斜板中心軸
の交点Ｐと一致するので、トップクリアランスの変動を
ほぼ零にすることができる。
【０１３１】この第４実施形態によれば、ピストン５０
７の往復運動による冷媒ガスの圧縮反力をアーム部５５
１の円弧状の先端部を摺動可能に支持する凹面５４２で
受けるので、広い面積で圧縮反力を受けて力が分散させ
ることができ、摩耗を低減することができるとともに、
ヒンジ機構５５０の強度が向上する。
【０１３２】また、トップクリアランスの変動がほぼ零
となるので、体積効率を向上させることができる。
【０１３３】図１０はこの発明の第５実施形態に係る斜
板式圧縮機の全体を示す縦断面図、図１１はそのヒンジ
機構の断面図であり、第４実施形態と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。
【０１３４】この実施形態はヒンジ機構６５０が第４実
施形態と異なる。
【０１３５】この実施形態では、ヒンジ機構６５０を、
アーム部６５１と、凹面６４２と、突片部６４５と、長
溝６４６と、ボール６５５とで構成している。
【０１３６】スラストフランジ６４０のリヤ側端面に形
成された突片部６４５には、交点Ｐを中心とする円弧状
の長溝６４６が形成されている。
【０１３７】斜板６１０とスラストフランジ６４０と
は、アーム部６５１の凹部６１１と突片部６４５の長溝
６４６とで支持されたボール６５５によって連結され、
斜板６１０の傾斜にしたがってボール６５５が長溝６４
６内を摺動する。
【０１３８】この実施形態によれば、第４実施形態と同
様の効果を奏する。
【０１３９】なお、第２実施形態では、直径が同じボー
ル１５５ａ〜１５５ｃを用いたが、必ずしも全てのボー
ルの直径を同じにする必要はない。
【０１４０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
の可変容量型圧縮機によれば、ピンは突片部と円板の孔
とに面接触し、広い面積で冷媒ガスの圧縮反力を受ける
ので、力が分散し、摩耗を低減することができる。ま
た、部品点数が削減され、生産性、組立性が向上すると
ともに、信頼性が向上する。
【０１４１】請求項２記載の発明の可変容量型圧縮機に
よれば、体積効率を向上させることができる。
【０１４２】請求項３記載の発明の可変容量型圧縮機に
よれば、転動体はリヤ側端面突片部と面接触し、広い面
積で冷媒ガスの圧縮反力を受け、また第１の突片部と転
動体との間の球状体によってひねりモーメントを受ける
ので、力が分散して摺動性、転動性が向上し、摩耗を低
減することができる。
【０１４３】請求項４又は５に記載の発明の可変容量型
圧縮機によれば、冷媒ガスの圧縮反力をアーム部の円弧
状の先端部を摺動可能に支持する凹面で受けるので、広
い面積で冷媒ガスの圧縮反力を受けて力を分散させるこ
とができ、摩耗を軽減することができる。また、トップ
クリアランスが一定となるので、体積効率を向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る揺動板式
圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図２】図２（ａ）はヒンジ機構の分解斜視図、図２
（ｂ）はその断面図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態に係る揺動板式
圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図４】図４（ａ）はヒンジ機構の分解斜視図、図４
（ｂ）はその断面図である。
【図５】図５はこの発明の第３実施形態に係る揺動板式
圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図６】図６（ａ）はヒンジ機構の分解斜視図、図６
（ｂ）はその断面図である
【図７】図７（ａ）は第３実施形態の変形例に係るクラ
ンク機構の分解斜視図、図７（ｂ）はその断面図であ
る。
【図８】図８はこの発明の第４実施形態に係る斜板式圧
縮機の全体を示す縦断面図である。
【図９】図９はヒンジ機構の断面図である。
【図１０】図１０はこの発明の第５実施形態に係る斜板
式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図１１】図１１はヒンジ機構の断面図である。
【図１２】図１２は従来の揺動板式圧縮機の全体を示す
縦断面図である。
【図１３】図１３は従来の可変容量型斜板式圧縮機の全
体を示す縦断面図である。
【図１４】図１４は突起部の丸孔に回転可能に支持され
た円板の拡大図である。
【図１５】図１５は図１４に示す各象限における斜板傾
斜角とトップクリアランスとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１，５０１ シリンダブロック ５，５０５ シャフト（回転軸） ６，５０６ シリンダボア ７，５０７ ピストン ４０，１４０，２４０，５４０ スラストフランジ（回
転部材） ５０，１５０，２５０，５５０，６５０ ヒンジ機構
（連結手段） ４１ ドライブハブ（傾斜回転板） ５１ 突起部 ５２ 円板 ５３，１６０，２６０ 孔 ５４，５４５，６４５ 突片部 ５５，１５４，２５４，３５４，５５５ ピン １５１，２５１ 第１の突片部 １５２，２５２，３５２ 転動体 １５３，２５３，３５３ 第２の突片部 １５５ａ，１５５ｂ，６５５ ボール（球状体） ５１０ 斜板（傾斜回転板） ５４１ａ 中心孔 ５４２，６４２ 凹面 ５４６ 長孔 ５５１，６５１ アーム部 ６４６ 長溝

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダブロックに形成された複数のシ
    リンダボアと、 前記複数のシリンダボア内に摺動可能に収容される複数
    のピストンと、 回転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部
    材と、 前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と直交
    する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可能に
    前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、 前記回転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記
    回転部材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結す
    る連結手段とを備え、 前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピストンのストロ
    ーク量が変わる可変容量型圧縮機において、 前記連結手段が、 前記回転部材のリヤ側端面に設けられた突起部と、 この突起部の丸孔に回転可能に支持された円板と、 前記円板に形成され、前記回転軸と直交する前記丸穴の
    中心軸からオフセットした位置にある孔と、 前記傾斜回転板のフロント側端面に設けられた一対の突
    片部と、 この突片部間に掛け渡され、かつ前記円板の孔と係合す
    るピンと、 を備えていることを特徴とする可変容量型圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記ピンの中心軸は前記円板の中心軸よ
    りリヤ側にあるとともに、最小吐出時に前記回転軸の中
    心軸から前記ピンの中心軸までの距離が前記回転軸の中
    心軸から前記円板の中心軸までの距離と等しい又はそれ
    以上であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量
    型圧縮機。
  3. 【請求項３】 シリンダブロックに形成された複数のシ
    リンダボアと、 前記複数のシリンダボア内に摺動可能に収容される複数
    のピストンと、 回転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部
    材と、 前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と直交
    する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可能に
    前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、 前記回転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記
    回転部材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結す
    る連結手段とを備え、 前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピストンのストロ
    ーク量が変わる可変容量型圧縮機において、 前記連結手段が、 前記回転部材のリヤ側端面に設けられた一対の第１の突
    片部と、 この突片部間に球状体を介して挟持されるとともに、前
    記回転部材のリヤ側端面に転動可能に支持される転動体
    と、 前記傾斜回転板のフロント側端面に設けられた第２の突
    片部と、 この突片部間に支持され、かつ前記転動体の孔と係合す
    るピンと、 を備えていることを特徴とする可変容量型圧縮機。
  4. 【請求項４】 シリンダブロックに形成された複数のシ
    リンダボアと、 前記複数のシリンダボア内に摺動可能に収容される複数
    のピストンと、 回転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部
    材と、 前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と直交
    する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可能に
    前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、 前記回転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記
    回転部材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結す
    る連結手段とを備え、 前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピストンのストロ
    ーク量が変わる可変容量型圧縮機において、 前記連結手段が、 前記傾斜回転板のフロント側端面に設けられ、ピストン
    の中心軸と前記傾斜回転板の中心軸の交点を中心に回転
    可能なアーム部と、 前記回転部材のリヤ側端面に設けられ、前記アーム部の
    円弧状の先端面を摺動可能に支持する凹面と、 前記回転部材のリヤ側端面に前記凹面を挟んで設けられ
    た一対の突片部と、 前記突片部に設けられ、前記アーム部の先端面の半径よ
    り小さい半径の円弧に沿う長孔と、 この突片部間に掛け渡され、前記突片部の長孔と係合す
    るピンとを備え、 前記アーム部の先端面と前記凹面とが前記交点を中心と
    するほぼ同一半径の円弧に沿う形状であることを特徴と
    する可変容量型圧縮機。
  5. 【請求項５】 シリンダブロックに形成された複数のシ
    リンダボアと、 前記複数のシリンダボア内に摺動可能に収容される複数
    のピストンと、 回転軸に固定され、前記回転軸と一体に回転する回転部
    材と、 前記回転軸が貫通する中心孔を有し、前記回転軸と直交
    する仮想面に対して傾斜した状態で軸方向に摺動可能に
    前記回転軸に取り付けられる傾斜回転板と、 前記回転部材と前記傾斜回転板との間に配設され、前記
    回転部材に対し前記傾斜回転板を傾斜動作可能に連結す
    る連結手段とを備え、 前記傾斜回転板の傾斜角に応じて前記ピストンのストロ
    ーク量が変わる可変容量型圧縮機において、 前記連結手段が、 前記傾斜回転板のフロント側端面に設けられ、ピストン
    の中心軸と前記傾斜回転板の中心軸の交点を中心に回転
    可能なアーム部と、 前記回転部材のリヤ側端面に設けられ、前記アーム部の
    円弧状の先端面を摺動可能に支持する凹面と、 前記回転部材のリヤ側端面に前記凹面を挟んで設けられ
    た一対の突片部と、 前記突片部に設けられ、前記アーム部の先端面の半径よ
    り小さい半径の円弧に沿う長溝と、 このアーム部と前記突片部との間に摺動可能に設けられ
    た球状体とを備え、 前記アーム部の先端面と前記凹面とが前記交点を中心と
    するほぼ同一半径の円弧に沿う形状であることを特徴と
    する可変容量型圧縮機。
JP11209299A 1999-07-23 1999-07-23 可変容量型圧縮機 Withdrawn JP2001041153A (ja)

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