JP2016133094A - 両頭ピストン型斜板式圧縮機 - Google Patents

両頭ピストン型斜板式圧縮機 Download PDF

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昇平 藤原
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哲行 神徳
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Shinya Yamamoto
真也 山本
和也 本田
Kazuya Honda
和也 本田
圭 西井
Kei Nishii
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Abstract

【課題】小型化及び製造コストの低廉化を実現しつつ、作動時の振動及びこれに起因する騒音を抑制できる両頭ピストン型斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の圧縮機では、第1、2ガスケット40、42により、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21の間と、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23の間とがそれぞれ封止されている。また、第1ハウジング17に第1突条部170が形成されており、第2ハウジング19に第2突条部190が形成されている。第1、2突条部170、190にはそれぞれ第1、2当接面170a、190aが形成されている。第1当接部170aは、第1スラスト軸受35aと重なる領域L4において、第1シリンダブロック21の前端面21aと金属接触する。第2当接部190aは、第2スラスト軸受35bと重なる領域L8において、第2シリンダブロック23の後端面23bと金属接触する。【選択図】図1

Description

本発明は両頭ピストン型斜板式圧縮機に関する。
特許文献1に従来の両頭ピストン型斜板式圧縮機(以下、単に圧縮機という。)が開示されている。この圧縮機は、第1シリンダブロック、第1ハウジング、第2シリンダブロック及び第2ハウジングを備えている。第1、2シリンダブロック及び第1、2ハウジングは一般的に金属製である。
第1シリンダブロックには、複数の第1シリンダボアが形成されている。第1ハウジングは、後端側で第1シリンダブロックに第1弁板を介して接合されている。第2シリンダブロックは、前端側で第1シリンダブロックに接合されている。第2シリンダブロックは、第1シリンダブロックとともに斜板室を形成している。第2シリンダブロックには、各第1シリンダボアと対をなす複数の第2シリンダボアが形成されている。第2ハウジングは、前端側で第2シリンダブロックに第2弁板を介して接合されている。
第1弁板は、第1ハウジング及び第1シリンダブロックの外周縁の手前まで延びて第1ハウジングと第1シリンダブロックとに挟持されている。第1ハウジングの外周縁と第1シリンダブロックの外周縁とは直に接触し、双方の間がOリングによって封止されている。第2弁板も、第2ハウジング及び第2シリンダブロックの外周縁の手前まで延びて第2ハウジングと第2シリンダブロックとに挟持されている。第2ハウジングの外周縁と第2シリンダブロックの外周縁とは直に接触し、双方の間がOリングによって封止されている。
また、この圧縮機は、駆動軸、斜板、複数個の両頭ピストン、第1スラスト軸受及び第2スラスト軸受を備えている。
駆動軸は、第1シリンダブロック及び第2シリンダブロックに回転可能に軸支されている。斜板は、斜板室内で駆動軸の回転によって回転可能である。両頭ピストンは、各第1シリンダボア及び各第2シリンダボア内で斜板の回転によって往復動可能である。第1スラスト軸受は、第1シリンダブロックと駆動軸との間に設けられている。第2スラスト軸受は、第2シリンダブロックと駆動軸との間に設けられている。第1、2スラスト軸受は予圧されている。
この圧縮機では、作動時に両頭ピストンが往復動することによる圧縮反力が斜板を介して駆動軸に伝達されて、駆動軸にスラスト力が作用する。そして、この圧縮機では、第1、2スラスト軸受がこのスラスト力を支持することにより、作動時の振動及びこれに起因する騒音の抑制を図っている。
特開平9−203375号公報
ところで、圧縮機には、小型化及び製造コストの低廉化が求められる。そこで、上記従来の圧縮機において、第1弁板にガスケットを添設し、そのガスケットを第1ハウジングと第1シリンダブロックとに挟持させることで、第1ハウジングと第1シリンダブロックとの間を封止することが考えられる。同様に、第2弁板にガスケットを添設し、そのガスケットを第2ハウジングと第2シリンダブロックとに挟持させることで、第2ハウジングと第2シリンダブロックとの間を封止することが考えられる。これらの構成を採用することにより、この圧縮機では、上記のようなOリングや、Oリングを格納するためのスペースが不要となることから、第1、2シリンダブロック及び第1、2ハウジングの小径化が可能となり、ひいては、小型化及び製造コストの低廉化を図ることができる。
しかし、この場合には、第1シリンダブロックと第1ハウジングとの間にガスケットが介在し、かつ第2シリンダブロックと第2ハウジングとの間にもガスケットが介在するので、圧縮機における駆動軸の駆動軸心方向の支持剛性が低下し易い。このため、この圧縮機では、第1、2スラスト軸受の予圧が低下して、第1、2スラスト軸受が駆動軸に作用するスラスト力を好適に支持することができなくなるおそれがあり、その結果、作動時の振動及びこれに起因する騒音が大きくなるという問題がある。
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、小型化及び製造コストの低廉化を実現しつつ、作動時の振動及びこれに起因する騒音を抑制できる両頭ピストン型斜板式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
本発明の両頭ピストン型斜板式圧縮機は、金属製の第1ハウジングと、
複数の第1シリンダボアを有する金属製の第1シリンダブロックと、
前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとの間に配置され、前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとの間を封止する第1ガスケットと、
前記第1シリンダブロックの前記第1ハウジングが配置される側とは反対側に配置され、前記第1シリンダブロックとともに斜板室を形成し、複数の第2シリンダボアを有する金属製の第2シリンダブロックと、
前記第2シリンダブロックの前記第1シリンダブロックが配置される側とは反対側に配置される金属製の第2ハウジングと、
前記第2シリンダブロックと前記第2ハウジングとの間に配置され、前記第2シリンダブロックと前記第2ハウジングとの間を封止する第2ガスケットと、
前記第1シリンダブロック及び前記第2シリンダブロックに回転可能に軸支された駆動軸と、
前記斜板室内で前記駆動軸の回転によって回転可能な斜板と、
前記各第1シリンダボア及び前記各第2シリンダボア内で前記斜板の回転によって往復動可能な両頭ピストンと、
前記第1シリンダブロックと前記駆動軸との間に設けられ、前記駆動軸に作用するスラスト力を支持する第1スラスト軸受と、
前記第2シリンダブロックと前記駆動軸との間に設けられ、前記駆動軸に作用するスラスト力を支持する第2スラスト軸受とを備えた両頭ピストン型斜板式圧縮機において、
前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとの間には、前記各第1シリンダボアの第1外接円よりも内側に位置し、前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとを互いに金属接触させる第1当接部が設けられ、
前記第2ハウジングと前記第2シリンダブロックとの間には、前記各第2シリンダボアの第2外接円よりも内側に位置し、前記第2ハウジングと前記第2シリンダブロックとを互いに金属接触させる第2当接部が設けられていることを特徴とする。
本発明の圧縮機では、第1ガスケットが第1ハウジングと第1シリンダブロックとの間に配置されることにより、双方の間を封止することができる。また、第2ガスケットが第2ハウジングと第2シリンダブロックとの間に設けられることにより、双方の間を封止することができる。これらにより、この圧縮機では、Oリングや、Oリングを格納するためのスペースを第1、2ハウジング及び第1、2シリンダブロックの外周縁に設ける必要が無くなるので、第1、2シリンダブロック及び第1、2ハウジングの小径化が可能となる。
また、この圧縮機では、第1ハウジングと第1シリンダブロックとの間に設けられた第1当接部によって、第1ハウジングと第1シリンダブロックとが互いに金属接触する。また、第2ハウジングと第2シリンダブロックとの間に設けられた第2当接部によって、第2ハウジングと第2シリンダブロックとが互いに金属接触する。ここで、金属接触とは、具体的には、金属製の第1ハウジングと金属製の第1シリンダブロックとの間、及び金属製の第2ハウジングと金属製の2シリンダブロックとの間に第1ガスケットや第2ガスケットが存在せずに接触することを意味する。ここで、第1ハウジングと第1シリンダブロックとの間に第1ガスケットが存在していなければ、第1ハウジングと第1シリンダブロックとが金属製の部材を介して接触する場合についても、第1ハウジングと第1シリンダブロックとが金属接触するということができる。第2ハウジングと第2シリンダブロックとが金属製の部材を介して接触する場合についても同様である。
そして、第1当接部は、各第1シリンダボアの第1外接円よりも内側に位置している。また、第2当接部は、各第2シリンダボアの第2外接円よりも内側に位置している。これらにより、第1ハウジングは、第1シリンダブロックにおける第1スラスト軸受を支持する部位に近い位置で、第1当接部を通じて第1シリンダブロックを補強する。第2ハウジングも、第2シリンダブロックにおける第2スラスト軸受を支持する部位に近い位置で、第2当接部を通じて第2シリンダブロックを補強する。その結果、この圧縮機では、第1シリンダブロックと第1ハウジングとの間のほぼ全体にガスケットが介在し、かつ第2シリンダブロックと第2ハウジングとの間のほぼ全体にガスケットが介在していても、圧縮機における駆動軸の駆動軸心方向の支持剛性が低下し難い。このため、この圧縮機では、第1、2スラスト軸受の予圧を適正な範囲に維持することができるので、第1、2スラスト軸受に、駆動軸に作用するスラスト力を好適に支持させることができる。
したがって、本発明の圧縮機によれば、小型化及び製造コストの低廉化を実現しつつ、作動時の振動及びこれに起因する騒音を抑制可能である。
また、この圧縮機では、第1、2シリンダブロック及び第1、2ハウジングの小径化に伴い軽量化も実現することができる。さらに、この圧縮機では、圧縮機における駆動軸心方向の支持剛性が低下することによる悪影響を第1、2スラスト軸受の予圧を大きく設定することによって回避する場合と比較して、第1、2スラスト軸受から駆動軸に作用する引きずりトルクが増加し難いので、消費動力の増加を抑制することができる。
第1当接部は、各第1シリンダボアの中心を通る第1仮想円よりも内側に位置し、第2当接部は、各第2シリンダボアの中心を通る第2仮想円よりも内側に位置していることが好ましい。
第1当接部は、各第1シリンダボアの第1内接円よりも内側に位置し、第2当接部は、各第2シリンダボアの第2内接円よりも内側に位置していることがより好ましい。
第1スラスト軸受と第1シリンダブロックとは第1接触部で互いに接触することが好ましい。第2スラスト軸受と第2シリンダブロックとは第2接触部で互いに接触することが好ましい。そして、駆動軸の駆動軸心方向から第1接触部と第1当接部とを見た場合、第1当接部の少なくとも一部は、第1接触部と重なる位置にあり、駆動軸心方向から第2接触部と第2当接部とを見た場合、第2当接部の少なくとも一部は、第2接触部と重なる位置にあることがより一層好ましい。
これらの場合には、第1ハウジングは、第1シリンダブロックにおける第1スラスト軸受を支持する部位に一層近い位置で、第1当接部を通じて第1シリンダブロックを確実に補強することができる。また、第2ハウジングは、第2シリンダブロックにおける第2スラスト軸受を支持する部位に一層近い位置で、第2当接部を通じて第2シリンダブロックを確実に補強することができる。これらにより、この圧縮機では、駆動軸心方向の支持剛性が一層低下し難くなり、第1、2スラスト軸受の予圧を適正な範囲に確実性高く維持することができる。さらに、駆動軸心方向において、第1当接部の少なくとも一部が第1接触部と重なる関係にあり、かつ、第2当接部の少なくとも一部が第2接触部と重なる関係となるように構成することで、駆動軸心方向の支持剛性をより一層低下し難くすることができる。
本発明の圧縮機は、斜板室内に配置されて駆動軸と斜板との間に設けられ、駆動軸の駆動軸心方向に直交する方向に対する斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構をさらに備えていることが好ましい。そして、各ピストンは、傾斜角度に応じたストロークで第1シリンダボア及び第2シリンダボア内を往復動可能であることが好ましい。
上記の場合において、本発明の圧縮機は、斜板室内に配置され、傾斜角度を変更可能なアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御機構とをさらに備えていることが好ましい。そして、アクチュエータは、駆動軸に設けられた区画体と、斜板と連結され、駆動軸に挿通されて駆動軸心方向に移動可能な移動体と、区画体と移動体とによって区画され、内部の圧力によって移動体を移動させる制御圧室とを有していることが好ましい。
これらの場合、この圧縮機では、搭載される車両等の運転状況に応じて駆動軸の1回転当たりの冷媒の吐出容量を変更することが可能となる。その一方で、リンク機構やアクチュエータを配置するために斜板室を大きく形成すると、第1、2シリンダブロックにおける第1、2スラスト軸受を支持する部位の剛性が低下し易くなる。この点、本発明の圧縮機では、上記構成により、斜板室を大きく形成した場合であっても、駆動軸心方向の支持剛性が低下し難い。
本発明の両頭ピストン型斜板式圧縮機によれば、小型化及び製造コストの低廉化を実現しつつ、作動時の振動及びこれに起因する騒音を抑制できる。
図1は、実施例の圧縮機における最小容量時の断面図である。 図2は、実施例の圧縮機における最大容量時の断面図である。 図3は、実施例の圧縮機に係り、制御機構を示す模式図である。 図4は、実施例の圧縮機に係り、第1ハウジング、第1シリンダブロック及び第1スラスト軸受等を示す要部拡大断面図である。 図5は、実施例の圧縮機に係り、第2ハウジング、第2シリンダブロック及び第2スラスト軸受等を示す要部拡大断面図である。 図6は、実施例の圧縮機に係り、第1シリンダブロック、第1スラスト軸受及び第1当接部の相対位置関係を説明する要部拡大断面図である。 図7は、実施例の圧縮機に係り、第2シリンダブロック、第2スラスト軸受及び第2当接部の相対位置関係を説明する要部拡大断面図である。 図8は、実施例の圧縮機に係り、第1スラスト軸受と第1シリンダブロックとが当接する領域、第1スラスト軸受と駆動軸とが当接する領域、及び第1当接部と第1シリンダブロックとが金属接触する領域等を説明する模式図である。 図9は、実施例の圧縮機に係り、第1スラスト軸受と第1シリンダブロックとが当接する領域及び第1当接部と第1シリンダブロックとが金属接触する領域を説明する模式図である。 図10は、実施例の圧縮機に係り、第2スラスト軸受と第2シリンダブロックとが当接する領域、第2スラスト軸受と駆動軸とが当接する領域、及び第2当接部と第2シリンダブロックとが金属接触する領域等を説明する模式図である。 図11は、実施例の圧縮機に係り、第2スラスト軸受と第2シリンダブロックとが当接する領域及び第2当接部と第2シリンダブロックとが金属接触する領域を説明する模式図である。 図12は、変形例1の圧縮機に係り、第1シリンダブロック、第1スラスト軸受及び第1当接部の相対位置関係を説明する模式図である。 図13は、変形例2の圧縮機に係り、第1シリンダブロック、第1スラスト軸受及び第1当接部の相対位置関係を説明する模式図である。
以下、本発明を具体化した実施例及び変形例1、2を図面を参照しつつ説明する。これらの圧縮機は、いずれも車両に搭載されており、車両用空調装置の冷凍回路を構成している。
(実施例)
図1、2に示すように、実施例の両頭ピストン型斜板式圧縮機は、ハウジング1と、駆動軸3と、斜板5と、リンク機構7と、複数の両頭ピストン9と、複数対のシュー11a、11bと、アクチュエータ13とを備えている。また、この圧縮機は、図3に示すように、制御機構15を備えている。
図1に示すように、ハウジング1は、第1ハウジング17と、第2ハウジング19と、第1シリンダブロック21と、第2シリンダブロック23とを有している。これらの第1、2ハウジング17、19及び第1、2シリンダブロック21、23はいずれも金属製であり、具体的には、アルミニウム合金等によって形成されている。なお、本実施例では、第1ハウジング17が位置する側を圧縮機の前方側とし、第2ハウジング19が位置する側を圧縮機の後方側として、圧縮機の前後方向を規定している。
図4に拡大して示すように、第1ハウジング17は、有底の筒状をなすハウジング本体17aと、ハウジング本体17aから圧縮機の前方側に向かって突出するボス17bとを有している。このボス17b内には軸封装置25が設けられている。ハウジング本体17aには、環状をなす第1吸入室27a及び第1吐出室29aが形成されている。第1吸入室27aは、ハウジング本体17aの内周側に位置している。第1吐出室29aは、ハウジング本体17aにおいて、第1吸入室27aの外周側に位置している。
さらに、ハウジング本体17aにおいて、第1吸入室27aよりも内周側、つまり、ハウジング本体17aの中心側には、第1突条部170が一体で形成されている。上記のように第1ハウジング17が金属製であることから、この第1突条部170も金属製である。第1突条部170は、駆動軸3の駆動軸心Oを中心とする円筒状に形成されている。第1突条部170は、ハウジング本体17aの後端面17cを超えて圧縮機の後方側に向かって延びている。第1突条部170の後端面は、第1当接部170aとされている。第1当接部170aは平坦に形成されている。ここで、第1突条部170が円筒状であることから、第1当接部170aは円環状をなしている。また、第1突条部170の内側には、収容室170bが形成されている。
ハウジング本体17aには、第1前方側連通路18aが形成されている。この第1前方側連通路18aは、前端側が第1吐出室29aに連通しており、後端側がハウジング本体17aの後端面17cに開口している。
図5に拡大して示すように、第2ハウジング19は有底の筒状に形成されている。この第2ハウジング19には、上記の制御機構15の一部が設けられている。また、第2ハウジング19には、環状をなす第2吸入室27b及び第2吐出室29bが形成されている。第2吸入室27bは第2ハウジング19の内周側に位置している。第2吐出室29bは、第2ハウジング19において、第2吸入室27bの外周側に位置している。
さらに、第2ハウジング19において、第2吸入室27bよりも内周側、つまり、第2ハウジング19の中心側には、第2突条部190が一体で形成されている。上記のように第2ハウジング19が金属製であることから、この第2突条部190も金属製である。第2突条部190は、駆動軸心Oを中心とする円筒状に形成されている。第2突条部190は、第2ハウジング19の前端面19aを超えて圧縮機の前方側に向かって延びている。第2突条部190の前端面は、第2当接部190aとされている。第2当接部190aは平坦に形成されている。ここで、第2突条部190が円筒状であることから、第2当接部190aは円環状をなしている。第2突条部190の内側には、圧力調整室31が形成されている。
さらに、第2ハウジング19には、第1後方側連通路20aが形成されている。この第1後方側連通路20aは、後端側が第2吐出室29bに連通しており、前端側が第2ハウジング19の前端面に開口している。
図1に示すように、第1シリンダブロック21には、それぞれ平坦な面である前端面21a及び後端面21bが形成されている。第1シリンダブロック21には、図1及び図8に示すように、駆動軸3の駆動軸心O方向で前端面21aから後端面21bまで伸びる5個の第1シリンダボア211〜215が形成されている。これらの第1シリンダボア211〜215は、同心円状、かつ各々等角度隔てて配置されている。
図4に示すように、前端面21aには、圧縮機の前方側に向かって延びる凸部21cが形成されている。凸部21c内には、駆動軸3を挿通させる第1軸孔21dが形成されている。この第1軸孔21d内には、第1滑り軸受22aが設けられている。前端面21aには、後述する各第1吸入リード弁391aの最大開度を規制する第1リテーナ溝21eが凹設されている。
さらに、第1シリンダブロック21には、第1軸孔21dに圧縮機の後方側から連通する第1凹部21fが形成されている。第1凹部21fは、第1軸孔21dと同軸をなし、第1軸孔21dよりも内径が大きくされている。第1凹部21fの前壁には、圧縮機の前方側に向かって凹む第1凹面21gが円環状に形成されている。
第1凹部21f内には、第1スラスト軸受35aが設けられている。この第1スラスト軸受35aは、第1レース351と、第2レース352と、第1、2レース351、352に挟持された複数個の転動体353と、第1、2レース351、352の間で転動体353を保持する保持器(図示略)とを有している。
図1に示すように、第1シリンダブロック21には、第1連絡路37aと第2前方側連通路18bとが形成されている。第1連絡路37a及び第2前方側連通路18bはそれぞれ、駆動軸心O方向で前端面21aから後端面21bまで延びている。第1連絡路37a及び第2前方側連通路18bはそれぞれ、前端が第1シリンダブロック21の前端面21aに開口しており、後端が第1シリンダブロック21の後端面21bに開口している。
第2シリンダブロック23には、それぞれ平坦な面である前端面23a及び後端面23bが形成されている。第2シリンダブロック23は、前端面23aが第1シリンダブロック21の後端面21bに接合されることにより、第1シリンダブロック21との間に斜板室33を形成している。斜板室33は第1凹部21fと連通している。これにより、第1凹部21fは斜板室33の一部を構成している。
図1及び図10に示すように、第2シリンダブロック23にも、駆動軸心O方向で前端面23aから後端面23bまで伸びる5個の第2シリンダボア231〜235が形成されている。これらの第2シリンダボア231〜235は、同心円状、かつ各々等角度隔てて配置されており、上記の第1シリンダボア211〜215とそれぞれ対をなしている。第1シリンダボア211〜215と、第2シリンダボア231〜235とは同径に形成されている。
図5に示すように、後端面23bには、圧縮機の後方に向かって延びる凸部23cが形成されている。凸部23cの外周にはOリング51aが設けられている。凸部23c内には、駆動軸3を挿通させる第2軸孔23dが形成されている。この第2軸孔23d内には、第2滑り軸受22bが設けられている。後端面23bには、後述する各第2吸入リード弁411aの最大開度を規制する第2リテーナ溝23eが凹設されている。
さらに、第2シリンダブロック23には、第2軸孔23dに圧縮機の前方側から連通する第2凹部23fが形成されている。第2凹部23fは、第2軸孔23dと同軸をなし、第2軸孔23dよりも内径が大きくされている。第2凹部23fは斜板室33と連通しており、斜板室33の一部を構成している。第2凹部23fの後壁には、圧縮機の後方側に向かって凹む第2凹面23gが円環状に形成されている。
第2凹部23f内には、第2スラスト軸受35bが設けられている。この第2スラスト軸受35bは、第1レース354と、第2レース355と、第1、2レース354、355に挟持された複数個の転動体356と、第1、2レース354、355の間で転動体356を保持する保持器(図示略)とを有している。
図1に示すように、第2シリンダブロック23には、吐出ポート230と、合流吐出室239と、第3前方側連通路18cと、第2後方側連通路20bと、吸入ポート330と、第2連絡路37bとが形成されている。吐出ポート230と合流吐出室239とは、互いに連通している。この合流吐出室239は、吐出ポート230を介して管路を構成する図示しない凝縮器と接続している。斜板室33は、吸入ポート330を介して管路を構成する図示しない蒸発器と接続している。
第3前方側連通路18cは、第2前方側連通路18bと合流吐出室239とに連通している。第2後方側連通路20bは、前端側が合流吐出室239に連通しており、後端側が第2シリンダブロック23の後端面23bに開口している。第2連絡路37bは、駆動軸心O方向で前端面23aから後端面23bまで延びている。
図4に示すように、第1ハウジング17は、収容室170a内に第1シリンダブロック21の凸部21cを進入させつつ、第1シリンダブロック21の前端面21aに接合されている。この際、ハウジング本体17aの後端面17cと第1シリンダブロック21の前端面21aとの間には、第1弁形成プレート39と第1ガスケット40とが挟持される。つまり、第1ハウジング17は、第1弁形成プレート39及び第1ガスケット40を介して第1シリンダブロック21の前端面21aに接合されている。第1弁形成プレート39は、金属薄板製である。第1ガスケット40は、例えば、樹脂、ゴム、エラストマー等からなるシートである。
第1弁形成プレート39は、第1バルブプレート390と、第1吸入弁プレート391と、第1吐出弁プレート392と、第1リテーナプレート393とを有している。第1ガスケット40は、第1リテーナプレート393の前面に設けられており、ハウジング本体17aの後端面17cと第1リテーナプレート393との間に位置している。これらの第1バルブプレート390、第1吸入弁プレート391、第1吐出弁プレート392、第1リテーナプレート393及び第1ガスケット40は、いずれもハウジング本体17a及び第1シリンダブロック21の外周縁まで延びている。なお、第1ガスケット40について、ハウジング本体17a及び第1シリンダブロック21の外周縁まで至らないような大きさに形成しても良い。また、第1ガスケット40を設けずに、第1吸入弁プレート391や第1リテーナプレート393にシール層をコーティングして、本発明における第1ガスケットとして機能させても良い。
第1バルブプレート390、第1吐出弁プレート392、第1リテーナプレート393及び第1ガスケット40には、第1シリンダボア211〜215に対応する第1吸入孔390aが形成されている。第1バルブプレート390、第1吸入弁プレート391及び第1ガスケット40には、第1シリンダボア211〜215に対応する第1吐出孔390bが形成されている。さらに、第1バルブプレート390、第1吸入弁プレート391、第1吐出弁プレート392、第1リテーナプレート393及び第1ガスケット40には、第1吸入連通孔390cと、第1貫通孔390dと、第1吐出連通孔390eとが形成されている。
各第1シリンダボア211〜215は、各第1吸入孔390aを通じて第1吸入室27aとそれぞれ連通する。また、各第1シリンダボア211〜215は、各第1吐出孔390bを通じて第1吐出室29aとそれぞれ連通する。第1吸入連通孔390cを通じて、第1吸入室27aと第1連絡路37aとが連通する。第1吐出連通孔390eを通じて、第1前方側連通路18aと第2前方側連通路18bとが連通する。
第1貫通孔390d内には、第1突条部170及び凸部21cが挿通される。これにより、第1当接面170aは、第1シリンダブロック21の前端面21aに直接接触する。なお、第1当接面170aと第1シリンダブロック21の前端面21aとの接触についての詳細は後述する。
第1吸入弁プレート391は、第1バルブプレート390の後面に設けられている。この第1吸入弁プレート391には、弾性変形により各第1吸入孔390aを開閉可能な第1吸入リード弁391aが形成されている。第1吐出弁プレート392は、第1バルブプレート390の前面に設けられている。この第1吐出弁プレート392には、弾性変形により各第1吐出孔390bを開閉可能な第1吐出リード弁392aが形成されている。第1リテーナプレート393は、第1吐出弁プレート392の前面に設けられている。この第1リテーナプレート393は、各第1吐出リード弁392aの最大開度を規制する。
図5に示すように、第2ハウジング19は、圧力調整室31内に第2シリンダブロック23の凸部23cを進入させつつ、第2シリンダブロック23の後端面23bに接合されている。この際、凸部23cに設けられたOリング51aにより、第2突条部190と凸部23cとの間が封止され、圧力調整室31の気密性が確保されている。
第2ハウジング19の前端面19aと第2シリンダブロック23の後端面23bとの間には、第2弁形成プレート41と第2ガスケット42とが挟持されている。つまり、第2ハウジング19は、第2弁形成プレート41及び第2ガスケット42を介して第2シリンダブロック23の後端面23bに接合されている。第2弁形成プレート41は、金属薄板製である。第2ガスケット42は、例えば、樹脂、ゴム、エラストマー等からなるシートである。
第2弁形成プレート41は、第2バルブプレート410と、第2吸入弁プレート411と、第2吐出弁プレート412と、第2リテーナプレート413とを有している。第2ガスケット42は、第2リテーナプレート413の後面に設けられており、第2ハウジング19の前端面19aと第2リテーナプレート413との間に位置している。これらの第2バルブプレート410、第2吸入弁プレート411、第2吐出弁プレート412、第2リテーナプレート413及び第2ガスケット42は、いずれも第2ハウジング19及び第2シリンダブロック23の外周縁まで延びている。なお、第2ガスケット42についても、第2ハウジング19及び第2シリンダブロック23の外周縁まで至らないような大きさに形成しても良い。また、第2ガスケット42を設けずに、第2吸入弁プレート411や第2リテーナプレート413にシール層をコーティングして、本発明における第2ガスケットとして機能させても良い。
第2バルブプレート410、第2吐出弁プレート412、第2リテーナプレート413及び第2ガスケット42には、第2シリンダボア231〜235に対応する第2吸入孔410aが形成されている。また、第2バルブプレート410、第2吸入弁プレート411及び第2ガスケット42には、第2シリンダボア231〜235に対応する第2吐出孔410bが形成されている。さらに、第2バルブプレート410、第2吸入弁プレート411、第2吐出弁プレート412、第2リテーナプレート413及び第2ガスケット42には、第2吸入連通孔410cと、第2貫通孔410dと、第2吐出連通孔410eとが形成されている。
各第2シリンダボア231〜235は、各第2吸入孔410aを通じて第2吸入室27bとそれぞれ連通する。また、各第2シリンダボア231〜235は、各第2吐出孔410bを通じて第2吐出室29bとそれぞれ連通する。第2吸入連通孔410cを通じて、第2吸入室27bと第2連絡路37bとが連通する。第2吐出連通孔410eを通じて、第1後方側連通路20aと第2後方側連通路20bとが連通する。
第2貫通孔410d内には、第2突条部190及び凸部23cが挿通される。これにより、第2当接面190aは、第2シリンダブロック23の後端面23bに直接接触する。なお、第2当接面190aと第2シリンダブロック23の後端面23bとの接触についての詳細も後述する。
第2吸入弁プレート411は、第2バルブプレート410の前面に設けられている。この第2吸入弁プレート411には、弾性変形により各第2吸入孔410aを開閉可能な第2吸入リード弁411aが複数形成されている。第2吐出弁プレート412は、第2バルブプレート410の後面に設けられている。この第2吐出弁プレート412には、弾性変形により各第2吐出孔410bを開閉可能な第2吐出リード弁412aが複数形成されている。第2リテーナプレート413は、第2吐出弁プレート412の後面に設けられている。この第2リテーナプレート413は、各第2吐出リード弁412aの最大開度を規制する。
図1及び図4に示すように、第1前方側連通路18a、第1吐出連通孔390e、第2前方側連通路18b及び第3前方側連通路18cによって、第1吐出連通路18が形成されている。図1及び図5に示すように、第1後方側連通路20a、第2吐出連通孔410e及び第2後方側連通路20bによって、第2吐出連通路20が形成されている。
図1、図4及び図5に示すように、第1、2連絡路37a、37b及び第1、2吸入連通孔390c、410cにより、第1、2吸入室27a、27bと斜板室33とが互いに連通している。このため、第1、2吸入室27a、27b内と斜板室33内とは、圧力がほぼ等しくなっている。そして、斜板室33には、吸入ポート330を通じて蒸発器を経た低圧の冷媒ガスが流入することから、斜板室33内及び第1、2吸入室27a、27b内は、第1、2吐出室29a、29b内よりも低圧である。
駆動軸3は、駆動軸本体30と第1支持部材43aと第2支持部材43bとで構成されている。駆動軸本体30の前端側には、第1小径部30aが形成されている。駆動軸本体30の後端側には、第2小径部30bが形成されている。この駆動軸本体30は、ハウジング1の前方側から後方側に向かって延びており、ハウジング1内において、軸封装置25内及び第1、2滑り軸受22a、22b内に挿通されている。これにより、駆動軸本体30、ひいては、駆動軸3は、駆動軸心O周りで回転可能にハウジング1に軸支されている。駆動軸本体30の前端は、ボス17b内に位置している。駆動軸本体30の後端は、圧力調整室31内に突出している。
図1及び図2に示すように、駆動軸本体30には、上記の斜板5とリンク機構7とアクチュエータ13とが設けられている。これらの斜板5とリンク機構7とアクチュエータ13とは、それぞれ斜板室33内に配置されている。
駆動軸本体30の前端には、ねじ部3aが形成されている。このねじ部3aを介して駆動軸3は、図示しないプーリ又は電磁クラッチと連結されている。
図4に示すように、第1支持部材43aは、駆動軸本体30の第1小径部30aに圧入されており、第1軸孔21d内において第1滑り軸受22aに支持されている。この第1支持部材43aの後端側には、第1フランジ430が形成されているとともに、後述する第2ピン47bが挿通される取付部(図示略)が形成されている。
この第1フランジ430と第1凹部21fの前壁とによって、第1スラスト軸受35aが駆動軸心O方向から挟持されている。ここで、第1フランジ430の外径は、第1スラスト軸受35aの内径よりも大きく、かつ第1スラスト軸受35aの外径よりも小さく設定されている。これにより、第1スラスト軸受35aは、第2レース352の内周側でのみ第1フランジ430と当接する。その一方、第1凹部21fの前壁に形成された第1凹面21gの内径は、第1スラスト軸受35aの内径よりも大きく、かつ第1スラスト軸受35aの外径よりも小さく設定されている。これにより、第1スラスト軸受35aは、第1レース351の外周側でのみ第1凹部21fの前壁と当接する。
より具体的には、図6に示すように、第1スラスト軸受35aは、自身の円環状の領域L1のうち、第1レース351の外周側となる円環状の領域L2において第1凹部21fの前壁と当接する。この領域L2が本発明における第1接触部に相当する。また、第1スラスト軸受35aは、第2レース352の内周側となる円環状の領域L3において第1フランジ430と当接する。こうして、第1スラスト軸受35aは、所定の値に予圧された状態で圧縮機の作動時に駆動軸3に作用するスラスト力を支持する。
ここで、図8に示すように、この第1シリンダブロック21では、駆動軸心Oを中心として、各第1シリンダボア211〜215と外接する仮想の第1外接円S1が定義されている。また、第1外接円S1と同心をなし、各第1シリンダボア211〜215の各中心を通る第1仮想円S2が定義されている。さらに、第1外接円S1及び第1仮想円S2と同心をなし、各第1シリンダボア211〜215と内接する仮想の第1内接円S3が定義されている。なお、図8では、説明を容易にするため、第1支持部43a等の図示を省略している。後述の図12、13についても同様である。
そして、図4に示すように、第1弁プレート39及び第1ガスケット40を挟持しつつ、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21とが接合されることにより、第1ハウジング17に設けられた第1突条部170は、図8に示すように、第1外接円S1、第1仮想円S2及び第1内接円S3の内側に位置する。これにより、第1突条部170の第1当接面170aは、駆動軸心O方向で第1シリンダブロック21の前端面21aに直接接触する。
より詳細には、図4に示す駆動軸3の駆動軸心O方向と平行なD1方向から第1スラスト軸受35aと第1当接面170aとを見た場合において、第1スラスト軸受35aの全領域L1と、第1当接部170aの領域L4との相対位置関係を図8に示す。図8において、第1スラスト軸受35aの全領域L1は、実線A1と実線A2とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。図8において、第1当接面170aの領域L4は、破線B1と破線B2とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。第1当接部170aの領域L4は、第1スラスト軸受35aの全領域L1と駆動軸心O方向において重なっている。
また、D1方向から、第1レース351と第1凹部21fの前壁とが当接する領域L2と、第1当接部170aの領域L4との相対位置関係について、図9に示す。図9において、領域L2は、実線A1と破線B3とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。また、図8と同様、領域L4は、破線B1と破線B2とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。図9に示すように、領域L4の一部は、ハッチングを付して示す領域L9において、領域L2と駆動軸心O方向において重なっている。なお、領域L9とは、具体的には、破線B1と破線B3とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。なお、図9では説明を容易にするため、第1シリンダブック21及び第1支持部材43a等の図示を省略している。
さらに、図6に示すように、領域L4について領域L2と重ならない部分は、領域L10において、第2レース351と第1フランジ430とが当接する領域L3と駆動軸心O方向で重なっている。
こうして、この圧縮機では、第1ハウジング17及び第1シリンダブロック21が共に金属製であることから、第1当接面170aを通じて第1ハウジング17と第1シリンダブロック21とが領域L4において環状に金属接触する。これにより、第1突条部170は、第1シリンダブロック21における第1スラスト軸受35aを支持する部位を補強する。
図1及び図2に示すように、第1支持部材43aには、復帰ばね44aの前端が挿通されている。この復帰ばね44aには、駆動軸心O方向で、フランジ430側から斜板5側に向かって延びている。
図5に示すように、第2支持部材43bは、駆動軸本体30の第2小径部30bの後端側に圧入されており、第2軸孔23b内において第2滑り軸受22bに支持されている。第2支持部材43bの前端には、第2フランジ431が形成されている。さらに、第2支持部材43bにおいて、第2フランジ431よりも後端側となる位置には、Oリング51b、51cが設けられている。これらのOリング51b、51cにより、圧力調整室31と第2凹部23fとの間、ひいては、圧力調整室31と斜板室33との間が封止されている。
この第2フランジ431と第2凹部23fの後壁とによって、第2スラスト軸受35bが駆動軸心O方向から挟持されている。ここで、第2フランジ431の外径は、第2スラスト軸受35bの内径よりも大きく、かつ第2スラスト軸受35bの外径よりも小さく設定されている。これにより、第2スラスト軸受35bは、第2レース355の内周側でのみ第2フランジ431と当接する。その一方、第2凹部23fの後壁に形成された第2凹面23gの内径は、第2スラスト軸受35bの内径よりも大きく、かつ第2スラスト軸受35bの外径よりも小さく設定されている。これにより、第2スラスト軸受35bは、第1レース354の外周側でのみ第2凹部23fの後壁と当接する。
より具体的には、図7に示すように、第2スラスト軸受35bは、自身の円環状の領域L5のうち、第1レース354の外周側となる円環状の領域L6において第2凹部23fの後壁と当接する。この領域L6が本発明における第2接触部に相当する。また、第2スラスト軸受35bは、第2レース355の内周側となる円環状の領域L7において第2フランジ431と当接する。こうして、第2スラスト軸受35bは、所定の値に予圧された状態で圧縮機の作動時に駆動軸3に作用するスラスト力を支持する。
ここで、図10に示すように、この第2シリンダブロック23では、駆動軸心Oを中心として、各第2シリンダボア231〜235と外接する仮想の第2外接円S4が定義されている。また、第2外接円S4と同心をなし、各第2シリンダボア231〜235の各中心を通る第2仮想円S5が定義されている。さらに、第2外接円S4及び第2仮想円S5と同心をなし、各第2シリンダボア231〜235と内接する仮想の第2内接円S6が定義されている。なお、図10では、説明を容易にするため、第2支持部43b等の図示を省略している。
そして、図5に示すように、第2弁プレート41及び第2ガスケット42を挟持しつつ、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23とが接合されることにより、第2ハウジング19に設けられた第2突条部190は、図9に示すように、第2外接円S4、第2仮想円S5及び第2内接円S6の内側に位置する。これにより、第2突条部190の第2当接面190aは、駆動軸心O方向で第2シリンダブロック23の後端面23bに直接接触する。
より詳細には、図5に示す駆動軸3の駆動軸心O方向と平行なD2方向から第2スラスト軸受35bと第2突条部190とを見た場合において、第2スラスト軸受35bの全領域L5と、第2突条部190の領域L8との相対位置関係を図10に示す。図10において、第2スラスト軸受35bの全領域L5は、実線A3と実線A4とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。図9において、第2当接面190aの領域L8は、破線B4と破線B5とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。第2当接面190aの領域L8は、第2スラスト軸受35bの全領域L5と駆動軸心O方向において重なっている。
また、D2方向から、第1レース354と第2凹部23fの後壁とが当接する領域L6と、第2当接部190aの領域L8との相対位置関係について、図11に示す。図11において、領域L6は、実線A4と破線B6とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。また、図10と同様、領域L8は、破線B4と破線B5とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。図11に示すように、領域L8の一部は、ハッチングを付して示す領域L11において、領域L6と駆動軸心O方向において重なっている。なお、領域L11とは、具体的には、破線B4と破線B6とで描かれた2つの同心円に挟まれた円環状の領域である。なお、図11では説明を容易にするため、第2シリンダブック23及び第2支持部材43b等の図示を省略している。
また、図7に示すように、この圧縮機において、領域L8と、第2レース355と第2フランジ431とが当接する領域L7とは駆動軸心O方向において重なることはない。
こうして、この圧縮機では、第2ハウジング19及び第2シリンダブロック23が共に金属製であることから、第2突条部190を通じて第2ハウジング19と第2シリンダブロック23とが領域L8において環状に金属接触する。これにより、第2突条部190は、第2シリンダブロック23における第2スラスト軸受35bを支持する部位を補強する。
図1及び図2に示すように、斜板5は環状の平板形状をなしており、前面5aと後面5bとを有している。前面5aは、斜板室33内において圧縮機の前方側に面している。後面5bは、斜板室33内において圧縮機の後方側に面している。
斜板5はリングプレート45を有している。このリングプレート45は環状の平板形状に形成されており、中心部に挿通孔45aが形成されている。斜板5は、斜板室33内において挿通孔45aに駆動軸本体30が挿通されることにより、駆動軸3に取り付けられている。リングプレート45には、後述する連結アーム132と連結する連結部(図示略)が形成されている。
リンク機構7はラグアーム49を有している。ラグアーム49は、斜板室33内において、斜板5よりも前方に配置されており、斜板5と第1支持部材43aとの間に位置している。ラグアーム49は、前端側から後端側に向かって略L字形状となるように形成されている。ラグアーム49の後端側には、ウェイト部49aが形成されている。ウェイト部49aは、アクチュエータ13の周方向に延びており、アクチュエータ13のおよそ半周を覆っている。なお、ウェイト部49aの形状は適宜設計することが可能である。
ラグアーム49の後端側は、第1ピン47aによってリングプレート45と連結されている。これにより、ラグアーム49は、第1ピン47aの軸心を第1揺動軸心M1として、リングプレート45、すなわち斜板5に対し、第1揺動軸心M1周りで揺動可能に支持されている。この第1揺動軸心M1は、駆動軸3の駆動軸心Oと直交する方向に延びている。
ラグアーム49の前端側は、第2ピン47bによって第1支持部材43aと連結されている。これにより、ラグアーム49は、第2ピン47bの軸心を第2揺動軸心M2として、第1支持部材43a、すなわち駆動軸3に対し、第2揺動軸心M2周りで揺動可能に支持されている。この第2揺動軸心M2は第1揺動軸心M1と平行に延びている。これらのラグアーム49、第1、2ピン47a、47bによって、本発明におけるリンク機構7が構成されている。
ウェイト部49aは、ラグアーム49の後端側、つまり、第1揺動軸心M1を基準として第2揺動軸心M2とは反対側に延在して設けられている。このため、ラグアーム49が第1ピン47aによってリングプレート45に支持されることで、ウェイト部49aはリングプレート45の溝部45bを通って、リングプレート45の後面、つまり斜板5の後面5b側に位置する。そして、斜板5が駆動軸心O周りに回転することにより発生する遠心力が斜板5の後面5b側でウェイト部49aにも作用する。
この圧縮機では、斜板5と駆動軸3とがリンク機構7によって連結されることにより、斜板5は駆動軸3と共に回転することが可能となっている。また、ラグアーム49の両端がそれぞれ第1揺動軸心M1及び第2揺動軸心M2周りで揺動することにより、斜板5は、図1に示す最小傾角から図2に示す最大傾角まで傾斜角度を変更することが可能となっている。
図1及び図2に示すように、各両頭ピストン9は、それぞれ前端側に第1頭部9aを有しており、後端側に第2頭部9bを有している。各第1頭部9aは、各第1シリンダボア211〜215内を往復動可能に収納されている。これらの各第1頭部9aと第1弁形成プレート39とにより、各第1シリンダボア211〜215内にそれぞれ第1圧縮室53aが区画されている。各第2頭部9bは、各第2シリンダボア231〜235内を往復動可能に収納されている。これらの各第2頭部9bと第2弁形成プレート41とにより、各第2シリンダボア231〜235内にそれぞれ第2圧縮室53bが区画されている。
また、各両頭ピストン9は、中央に係合部9cが形成されている。各係合部9c内には、半球状のシュー11a、11bがそれぞれ設けられている。各シュー11aは、斜板5の前面5aを摺動する。一方、各シュー11bは、斜板5の後面5bを摺動する。こうして、各シュー11a及び各シュー11bによって斜板5の回転が両頭ピストン9の往復動に変換されるようになっている。各シュー11a、11bが本発明における変換機構に相当している。こうして、斜板5の傾斜角度に応じたストロークで、各第1頭部9aが第1シリンダボア211〜215内を往復動することが可能となっているとともに、各第2頭部9bが第2シリンダボア231〜235内を往復動することが可能となっている。
ここで、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度の変更に伴い両頭ピストン9のストロークが変化することで、各第1頭部9aと各第2頭部9bの各上死点位置が移動する。具体的には、斜板5の傾斜角度が小さくなるに伴って、各第1頭部9aの上死点位置よりも各第2頭部9bの上死点位置が大きく移動する。
アクチュエータ13は、斜板室33内に配置されている。アクチュエータ13は、斜板室33内において、斜板5よりも後方側に位置しており、第2凹部23f内に進入することが可能となっている。このアクチュエータ13は、移動体13aと区画体13bと制御圧室13cとを有している。制御圧室13cは、移動体13aと区画体13bとの間に形成されている。
移動体13aは、後壁130と、周壁131と、一対の牽引アーム132とを有している。なお、図1及び図2では、一対の牽引アーム132のうちの一方のみを図示している。
後壁130は移動体13aの後方に位置しており、駆動軸心Oから離れる方向で径方向に延びている。後壁130には、駆動軸本体30の第2小径部30bを挿通する挿通孔130aが貫設されている。挿通孔130a内にはOリング51dが設けられている。周壁131は、後壁130の外周縁と連続し、移動体13aの前方に向かって延びている。各牽引アーム132は、それぞれ駆動軸心Oを挟んで周壁131の前端に形成されており、移動体13aの前方に向かって突出している。これらの後壁130、周壁131及び各牽引アーム132により、移動体13aは有底の円筒状を呈している。
区画体13bは、移動体13aの内径とほぼ同径の円板状に形成されている。区画体13bの中心には、挿通孔133が貫設されている。区画体13bの外周には、Oリング51eが設けられている。
区画体13bとリングプレート45との間には、傾角減少ばね44bが設けられている。具体的には、この傾角減少ばね44bの後端は、区画体13bに当接するように配置されており、傾角減少ばね44bの前端は、リングプレート45に当接するように配置されている。
移動体13aの挿通孔130aには、駆動軸本体30の第2小径部30bが挿通されている。これにより、移動体13aは第2小径部30bを駆動軸心O方向に移動することが可能となっている。一方、区画体13bの挿通孔133に対して、第2小径部30bは圧入されており、駆動軸3と共に回転可能となっている。なお、区画体13bについても駆動軸心O方向に移動可能に第2小径部30bに挿通されていても良い。
区画体13bは、斜板5よりも後方で移動体13a内に配置されており、その周囲が周壁131によって取り囲まれた状態となっている。これにより、移動体13aが駆動軸心O方向に移動するに当たり、移動体13aの周壁131の内周面と、区画体13bの外周面とが摺動する。
そして、区画体13bが周壁131によって取り囲まれることにより、移動体13aと区画体13bとの間に制御圧室13cが形成されている。この制御圧室13cは、後壁130と周壁131と区画体13bとによって斜板室33から区画されている。
各牽引アーム132と、リングプレート45とは、第3ピン47cによって連結されている。これにより、斜板5は、第3ピン47cの軸心を作用軸心M3として、作用軸心M3周りで移動体13aに揺動可能に支持されている。この作用軸心M3は、第1、2揺動軸心M1、M2と平行に延びている。こうして、移動体13aは斜板5と連結された状態となっている。そして、移動体13aが斜板5と連結されることにより、区画体13bと斜板5とが対向する。
第2小径部30b内には、後端から前方に向かって駆動軸心O方向に延びる軸路3bと、軸路3bの前端から径方向に延びて駆動軸本体30の外周面に開く径路3cとが形成されている。軸路3bの後端は圧力調整室31に連通している。一方、径路3cは、制御圧室13cに連通している。これにより、制御圧室13cは、径路3c及び軸路3bを通じて、圧力調整室31と連通している。
図3に示すように、制御機構15は、抽気通路15aと、給気通路15bと、制御弁15cと、オリフィス15dと、軸路3bと、径路3cとを有している。
抽気通路15aは、圧力調整室31と第2吸入室27bとに接続されている。この抽気通路15aと軸路3bと径路3cとによって、制御圧室13cと圧力調整室31と第2吸入室27bとが連通している。給気通路15bは、圧力調整室31と第2吐出室29bとに接続されている。この給気通路15bと軸路3bと径路3cとによって、制御圧室13cと圧力調整室31と第2吐出室29bとが連通している。給気通路15bには、オリフィス15dが設けられている。
制御弁15cは抽気通路15aに設けられている。この制御弁15cは、第2吸入室27b内の圧力に基づき、抽気通路15aの開度を調整することが可能となっている。
この圧縮機では、図1に示す吸入ポート330に対して蒸発器に繋がる配管が接続されるとともに、吐出ポート230に対して凝縮器に繋がる配管が接続される。凝縮器は配管及び膨張弁を介して蒸発器と接続される。これらの圧縮機、蒸発器、膨張弁、凝縮器等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。なお、蒸発器、膨張弁、凝縮器及び各配管の図示は省略する。
以上のように構成された圧縮機では、駆動軸3が回転することにより、斜板5が回転し、各両頭ピストン9が第1シリンダボア211〜215及び第2シリンダボア231〜235内を往復動する。このため、第1、2圧縮室53a、53bがピストンストロークに応じて容積変化を生じる。このため、この圧縮機では、第1、2圧縮室53a、53bへ冷媒ガスを吸入する吸入行程と、第1、2圧縮室53a、53bにおいて冷媒ガスが圧縮される圧縮行程と、圧縮された冷媒ガスが第1、2吐出室29a、29bに吐出される吐出行程等とが繰り返し行われることとなる。
第1吐出室29aに吐出された冷媒ガスは、第1吐出連通路18を経て合流吐出室239に至る。同様に、第2吐出室29bに吐出された冷媒ガスは、第2吐出連通路20を経て合流吐出室239に至る。そして、合流吐出室239に至った冷媒ガスは、吐出ポート230から配管を介して凝縮器に吐出される。
そして、これらの吸入行程等が行われる間、斜板5、リングプレート45、ラグアーム49及び第1ピン47aからなる回転体には、斜板5の傾斜角度を小さくするピストン圧縮力が作用する。そして、斜板5の傾斜角度が変更されれば、両頭ピストン9のストロークの増減による容量制御を行うことが可能である。
具体的には、制御機構15において、図3に示す制御弁15cが抽気通路15aの開度を大きくすれば、圧力調整室31内の圧力、ひいては制御圧室13c内の圧力が第2吸入室27b内の圧力とほぼ等しくなる。つまり、制御圧室13c内と斜板室33内との差圧である可変差圧が小さくなる。このため、斜板5に作用するピストン圧縮力によって、図1に示すように、アクチュエータ13では、移動体13aが斜板室33の前方側に向かって移動する。
これにより、この圧縮機では、各両頭ピストン9を介して斜板5に作用する圧縮反力によって、斜板5は傾斜角度が減少する方向に付勢され、作用軸心M3において、各牽引アーム132を通じて移動体13aが斜板室33の前方側へ牽引される。このため、この圧縮機では、復帰ばね44aの付勢力に抗しつつ、斜板5が作用軸心M3周りで時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム49の後端が第1揺動軸心M1周りで反時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム49の前端が第2揺動軸心M2周りで反時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム49の前端側が第1支持部材43aの第1フランジ430に接近する。これらにより、斜板5は、作用軸心M3を作用点とし、第1揺動軸心M1を支点として揺動する。このため、駆動軸3の駆動軸心Oに対する斜板5の傾斜角度が減少し、各両頭ピストン9のストロークが減少する。このため、この圧縮機では、駆動軸3の1回転当たりの吐出容量が小さくなる。
ここで、この圧縮機では、ウェイト部49aに作用した遠心力も斜板5に付与される。このため、この圧縮機では、斜板5が傾斜角度を減少させる方向に変位し易くなっている。また、斜板5の傾斜角度が減少することにより、リングプレート45が復帰ばね44aの後端と当接する。
そして、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が小さくなり、各両頭ピストン9のストロークが減少することにより、各第2頭部9bの上死点位置が第2弁形成プレート41から遠隔する。このため、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度がゼロ度に近づくことで、第1圧縮室53a側では僅かに圧縮仕事が行われる一方、第2圧縮室53b側では圧縮仕事が行われなくなる。
一方、図3に示す制御弁15cが抽気通路15aの開度を小さくすれば、第2吐出室29b内の冷媒ガスの圧力によって圧力調整室31内の圧力が上昇し、制御圧室13c内の圧力が上昇することから、可変差圧が大きくなる。これにより、図2に示すように、アクチュエータ13では、斜板5に作用するピストン圧縮力に抗して、移動体13aが斜板室33の後方側に向かって移動する。
これにより、この圧縮機では、作用軸心M3において、各牽引アーム132を通じて移動体13aが斜板5を斜板室33の後方側へ牽引する。このため、この圧縮機では、斜板5の下端U側が作用軸心M3周りで反時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム49の後端が第1揺動軸心M1周りで時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム49の前端が第2揺動軸心M2周りで時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム49の前端側が第1支持部材43aの第1フランジ430から遠隔する。これらにより、斜板5は、作用軸心M3及び第1揺動軸心M1をそれぞれ作用点及び支点とし、上述の傾斜角度が小さくなる場合と反対方向に揺動する。このため、駆動軸3の駆動軸心Oに対する斜板5の傾斜角度が増大する。このため、この圧縮機では、各両頭ピストン9のストロークが増大して、駆動軸3の1回転当たりの吐出容量が大きくなる。
この圧縮機では、図4に示すように、ハウジング本体17aの後端面17cと第1リテーナプレート393の前面との間に第1ガスケット40が設けられている。この第1ガスケット40は第1ハウジング17及び第1シリンダブロック21の外周縁まで延びており、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21とに挟持されている。これにより、この圧縮機では、第1ガスケット40によって、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21との間を封止している。また、図5に示すように、第2ハウジング19の前端面19aと第2リテーナプレート413の後面との間に第2ガスケット42が設けられている。この第2ガスケット40についても第2ハウジング19及び第2シリンダブロック23の外周縁まで延びており、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23とに挟持されている。これにより、この圧縮機では、第2ガスケット42によって、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23との間を封止している。
これらにより、この圧縮機では、Oリングによって第1ハウジング17と第1シリンダブロック21との間や第2ハウジング19と第2シリンダブロック23との間を封止する必要がない。このため、この圧縮機では、Oリングや、Oリングを格納するためのスペースを第1、2ハウジング17、19及び第1、2シリンダブロック21、23の外周縁に設ける必要が無く、第1、2シリンダブロック17、19及び第1、2ハウジング21、23を小径化できる。
そして、この圧縮機では、図4に示すように、ハウジング本体17aに第1突条部170が形成されており、第1弁プレート39及び第1ガスケット40には第1貫通孔390dが形成されている。そして、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21とを接合する際に、第1突条部170が第1貫通孔390dに挿通される。これにより、第1突条部170の第1当接部170aが第1シリンダブロック21の前端面21aと直接当接、すなわち金属接触する。これにより、この圧縮機では、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21の前端面21aとが駆動軸心O方向において互いに金属接触している。
また、図5に示すように、第2ハウジング19に第2突条部190が形成されており、第2弁プレート41及び第2ガスケット42には第2貫通孔410dが形成されている。そして、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23とを接合する際に、第2突条部190が第2貫通孔410dに挿通される。これにより、第2突条部190の第2当接面190aが第2シリンダブロック23の後端面23bと金属接触する。これにより、この圧縮機では、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23の後端面23bとについても駆動軸心O方向において互いに金属接触している。
ここで、この圧縮機では、図4に示すD1方向から第1スラスト軸受35aと第1当接面170aとを見た場合、第1当接面170aは、図8に示すように、第1スラスト軸受35aと重なる領域L4において、第1シリンダブロック21の前端面21aと金属接触している。また、図5に示すD2方向から第2スラスト軸受35bと第2当接面190aとを見た場合、第2当接面190aは、図10に示すように、第2スラスト軸受35bと重なる領域L8において、第2シリンダブロック23の後端面23bと金属接触している。
このため、第1ハウジング17は、第1シリンダブロック21における第1スラスト軸受35aを支持する部位に近い位置で、第1当接部170aを通じて第1シリンダブロック21を確実に補強することができる。また、第2ハウジング19は、第2シリンダブロック23における第2スラスト軸受35bを支持する部位に近い位置で、第2当接部190aを通じて第2シリンダブロック23を確実に補強することができる。
さらに、この圧縮機では、図4に示すD1方向から、第1レース351と第1凹部21fの前壁とが当接する領域L2と、第1当接部170aの領域L4とを見た場合、図9に示すように、領域L4の一部は、領域L9において、領域L2と駆動軸心O方向において重なる。同様に、図5に示す駆動軸3の駆動軸心O方向と平行なD2方向から、第1レース354と第2凹部23fの後壁とが当接する領域L6と、第2当接部190aの領域L8とを見た場合、図11に示すように、領域L8の一部は、領域L11において、領域L6と駆動軸心O方向において重なる。
これらにより、この圧縮機では、ハウジング1の駆動軸心O方向の支持剛性が低下し難くなっており、第1、2スラスト軸受35a、35bの予圧を適正な範囲に確実性高く維持することができる。
したがって、実施例の圧縮機によれば、小型化及び製造コストの低廉化を実現しつつ、作動時の振動及びこれに起因する騒音を抑制可能である。
特に、この圧縮機では、リンク機構7、アクチュエータ13及び制御機構15を備えており、車両の運転状況に応じて、上記のように駆動軸3の1回転当たりの冷媒ガスの吐出容量を変更することができる。ここで、この圧縮機では、リンク機構7やアクチュエータ13を配置するに当たり、第1シリンダブロック21に第1凹部21fを形成し、また、第2シリンダブロック23に第2凹部23fを形成することによって斜板室33を拡大している。このため、第1、2シリンダブロック21、23における第1、2スラスト軸受35a、35bを支持する部位の剛性が低下し易くなることが懸念される。この点、この圧縮機では、上記のように、第1ハウジング17が第1突条部170の第1当接面170aを通じて第1シリンダブロック21を補強するとともに、第2ハウジング19が第2突条部190の第2当接面190aを通じて第2シリンダブロック23を補強する。このため、この圧縮機では、第1、2凹部21f、23fによって斜板室33を大きく形成した場合であっても、ハウジング1の駆動軸心O方向の支持剛性が低下し難い。
(変形例1)
変形例1の圧縮機では、図12に示すように、第1ハウジング17のハウジング本体17aに、5本の第1突条部171〜175が一体で形成されている。各第1突条部171〜175は円柱状体をなしている。なお、各第1突条部171〜175を角柱状体等に形成しても良い。また、第1突条部171〜175の個数についても適宜設計することが可能である
各第1突条部171〜175は、ハウジング本体17aにおいて、実施例1に係る第1突条部170よりも径方向で外側となる位置、具体的には、第1外接円S1と第1仮想円S2との間となる位置において、同心円状、かつ各々等角度隔てて配置されている。図示は省略するが、上記の第1突条部170と同様、各第1突条部171〜175は、ハウジング本体17aの後端面17cを超えて圧縮機の後方側に向かってそれぞれ延びている。第1突条部171の後端面は、第1当接部171aとされている。同様に、第2〜5突条部172〜175の各後端面は、それぞれ第1当接部172a〜175aとされている。上記のように、各第1突条部171〜175は円柱状体をなしていることから、各第1当接部171a〜175aは円形をなしている。
また、図示を省略するものの、第1弁形成プレート39及び第1ガスケット49には、各第1突条部171〜175を挿通させる図示しない貫通孔が形成されている。なお、図示は省略するが、第2ハウジング19についても同様に、5本の第2突条部が形成されており、各第2突条部の前端面はそれぞれ第2当接部とされている。この圧縮機における他の構成は実施例の圧縮機と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
この圧縮機では、第1弁プレート39及び第1ガスケット40を挟持しつつ、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21とが接合されることにより、各第1当接部171a〜175aは、それぞれ第1外接円S1と第1仮想円S2との間となる位置において、第1シリンダブロック21の前端面21aに金属接触する。図示は省略するが、第2弁プレート41及び第2ガスケット42を挟持しつつ、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23とが接合されることにより、各第2当接部は、それぞれ第2外接円S4と第1仮想円S5との間となる位置において、第2シリンダブロック23の後端面23bに金属接触する。
上記構成である変形例1の圧縮機においても、第1シリンダブロック21における第1スラスト軸受35aを支持する部位に比較的近い位置で、第1ハウジング17は、各第1突条部171〜175の各第1当接部171a〜175aを通じて第1シリンダブロック21を確実に補強し、第2ハウジング19は、図示しない各第2突条部の各第2当接部を通じて第2シリンダブロック23を確実に補強する。このため、この圧縮機によっても、実施例の圧縮機と同様の作用を奏することができる。
(変形例2)
変形例2の圧縮機では、図13に示すように、変形例1に係る各第1突条部171〜175の位置を変更している。変形例2では、各第1突条部171〜175は、ハウジング本体17aにおいて、上記の変形例1の圧縮機よりも駆動軸心Oに近い位置、すなわち、第1仮想円S2と第1内接円S3の間となる位置に配置されている。これにより、各第1当接部171a〜175aは、第1仮想円S2と第1内接円S3の間となる位置において、第1シリンダブロック21の前端面21aに金属接触する。また、変形例2では、変形例1に係る第2ハウジング19の各第2突条部についても、各第1突条部171〜175と同様に位置を変更している。この圧縮機における他の構成は、実施例及び変形例1の圧縮機と同様である。
この圧縮機においても、実施例の圧縮機と同様の作用を奏することができる。
以上において、本発明を実施例及び変形例1、2に即して説明したが、本発明は上記実施例及び変形例1、2に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例及び変形例1、2に係る各第1突条部170〜175を適宜組み合わせて、第1ハウジングと第1シリンダブロックとの間に設けてもよい。第2当接部についても同様である。
実施例に係る第1突条部170を第1内接円S3よりも内側の範囲で大径化し、第1当接部170aが第1スラスト軸受35aと駆動軸心O方向において重ならない位置で、第1シリンダブロック21の前端面21aと金属接触するように構成しても良い。実施例に係る第2突条部190の第2当接部190aについても同様である。
実施例に係るハウジング本体17aに第1突条部170を設けない一方、ハウジング本体17aに当接可能となるように、第1シリンダブロック21の凸部21cを第1ハウジング17に向けて延長して形成しても良い。この場合、凸部21cの前端面が第1当接面となり、この第1当接面が第1ハウジング17に金属接触する。これにより、第1ハウジング17は、第1シリンダブロック21における第1スラスト軸受35aを支持する部位に近い位置で、第1シリンダブロック21を補強することができる。同様に、第2ハウジング19に第2突条部190を設けない一方、第2ハウジング19に当接可能となるように、第2シリンダブロック23の凸部23cを第2ハウジング19に向けて延長して形成しても良い。この場合、凸部23cの後端面が第2当接面となり、この第2当接面が第2ハウジング19に金属接触する。これにより、第2ハウジング19についても、第2シリンダブロック23における第2スラスト軸受35bを支持する部位に近い位置で、第2シリンダブロック23を補強することができる。
実施例の圧縮機では、第1ハウジング17に対して第1突条部170を一体で形成し、第2ハウジング19に対して第2突条部190を一体で形成している。しかし、これに換えて、例えば、第1ハウジング17と第1シリンダブロック21との間と、第2ハウジング19と第2シリンダブロック23との間にそれぞれ金属製の円筒状のスペーサを設けることにより、これらのスペーサを第1当接部及び第2当接部としても良い。変形例1、2の圧縮機についても同様である。
リンク機構7、アクチュエータ13及び制御機構15を設けずに圧縮機を構成し、駆動軸3の1回転あたりの吐出容量を固定しても良い。
制御機構15について、給気通路15bに対して制御弁15cを設けるとともに、抽気通路15aにオリフィス15dを設ける構成としても良い。この場合には、制御弁15cによって、給気通路15bの開度を調整することが可能となる。これにより、第2吐出室29b内の冷媒ガスの圧力によって制御圧室13bを迅速に高圧とすることができ、迅速に吐出容量を増大させることが可能となる。
本発明は空調装置等に利用可能である。
3…駆動軸
5…斜板
7…リンク機構
9…両頭ピストン
11a、11b…シュー(変換機構)
13…アクチュエータ
13a…移動体
13b…区画体
13c…制御圧室
15…制御機構
17…第1ハウジング
19…第1ハウジング
21…第1シリンダブロック
23…第2シリンダブロック
33…斜板室
35a…第1スラスト軸受
35b…第2スラスト軸受
40…第1ガスケット
42…第2ガスケット
170a〜175a…第1当接部
190a…第2当接部
211〜215…第1シリンダボア
231〜235…第2シリンダボア
L2…領域(第1接触部)
L6…領域(第2接触部)
S1…第1外接円
S2…第1仮想円
S3…第1内接円
S4…第2外接円
S5…第2仮想円
S6…第2内接円

Claims (6)

  1. 金属製の第1ハウジングと、
    複数の第1シリンダボアを有する金属製の第1シリンダブロックと、
    前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとの間に配置され、前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとの間を封止する第1ガスケットと、
    前記第1シリンダブロックの前記第1ハウジングが配置される側とは反対側に配置され、前記第1シリンダブロックとともに斜板室を形成し、複数の第2シリンダボアを有する金属製の第2シリンダブロックと、
    前記第2シリンダブロックの前記第1シリンダブロックが配置される側とは反対側に配置される金属製の第2ハウジングと、
    前記第2シリンダブロックと前記第2ハウジングとの間に配置され、前記第2シリンダブロックと前記第2ハウジングとの間を封止する第2ガスケットと、
    前記第1シリンダブロック及び前記第2シリンダブロックに回転可能に軸支された駆動軸と、
    前記斜板室内で前記駆動軸の回転によって回転可能な斜板と、
    前記各第1シリンダボア及び前記各第2シリンダボア内で前記斜板の回転によって往復動可能な両頭ピストンと、
    前記第1シリンダブロックと前記駆動軸との間に設けられ、前記駆動軸に作用するスラスト力を支持する第1スラスト軸受と、
    前記第2シリンダブロックと前記駆動軸との間に設けられ、前記駆動軸に作用するスラスト力を支持する第2スラスト軸受とを備えた両頭ピストン型斜板式圧縮機において、
    前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとの間には、前記各第1シリンダボアの第1外接円よりも内側に位置し、前記第1ハウジングと前記第1シリンダブロックとを互いに金属接触させる第1当接部が設けられ、
    前記第2ハウジングと前記第2シリンダブロックとの間には、前記各第2シリンダボアの第2外接円よりも内側に位置し、前記第2ハウジングと前記第2シリンダブロックとを互いに金属接触させる第2当接部が設けられていることを特徴とする両頭ピストン型斜板式圧縮機。
  2. 前記第1当接部は、前記各第1シリンダボアの中心を通る第1仮想円よりも内側に位置し、
    前記第2当接部は、前記各第2シリンダボアの中心を通る第2仮想円よりも内側に位置している請求項1記載の両頭ピストン型斜板式圧縮機。
  3. 前記第1当接部は、前記各第1シリンダボアの第1内接円よりも内側に位置し、
    前記第2当接部は、前記各第2シリンダボアの第2内接円よりも内側に位置している請求項2記載の両頭ピストン型斜板式圧縮機。
  4. 前記第1スラスト軸受と前記第1シリンダブロックとは第1接触部で互いに接触し、
    前記第2スラスト軸受と前記第2シリンダブロックとは第2接触部で互いに接触し、
    前記駆動軸の駆動軸心方向から前記第1接触部と前記第1当接部とを見た場合、前記第1当接部の少なくとも一部は、前記第1接触部と重なる位置にあり、
    前記駆動軸心方向から前記第2接触部と前記第2当接部とを見た場合、前記第2当接部の少なくとも一部は、前記第2接触部と重なる位置にある請求項3記載の両頭ピストン型斜板式圧縮機。
  5. 前記斜板室内に配置されて前記駆動軸と前記斜板との間に設けられ、前記駆動軸の駆動軸心方向に直交する方向に対する前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構をさらに備え、
    前記各両頭ピストンは、前記傾斜角度に応じたストロークで前記第1シリンダボア及び前記第2シリンダボア内を往復動可能である請求項1乃至4のいずれか1項記載の両頭ピストン型斜板式圧縮機。
  6. 前記斜板室内に配置され、前記傾斜角度を変更可能なアクチュエータと、
    前記アクチュエータを制御する制御機構とをさらに備え、
    前記アクチュエータは、前記駆動軸に設けられた区画体と、前記斜板と連結され、前記駆動軸に挿通されて前記駆動軸心方向に移動可能な移動体と、前記区画体と前記移動体とによって区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させる制御圧室とを有している請求項5記載の両頭ピストン型斜板式圧縮機。
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