JP4506031B2 - 可変容量式圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトの中心線に対して傾いた斜板や揺動板等の傾斜部材の傾斜角を変化させることにより、往復運動する複数本のピストンの行程を変化させて理論吐出流量（ストロークとボア径とで計算される幾何学的な流量）を変化させる可変容量式圧縮機に関するもので、車両用蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
斜板や揺動板等の傾斜部材の傾斜角を変化させる可変容量式圧縮機では、一般的に特開昭６２−２０３９８０号や特開昭６２−２４０４８２号公報に記載のごとく、傾斜部材が収納された斜板室（クランク室）内の圧力を制御することにより、傾斜部材の傾斜角を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、斜板室（クランク室）は、前述のごとく、斜板や揺動板等の傾斜部材を収納する空間であるので、その容積が比較的大きい。このため、クランク室内の圧力（以下、この圧力を制御圧と呼ぶ。）を制御するには、比較的多量のガスを必要とするので、制御圧を制御する制御バルブの作動（制御バルブの制御信号）に対して実際に制御圧が変化するまでに比較的に大きな時間差がある。
【０００４】
したがって、理論吐出流量を変化させるべく、制御バルブに制御信号を送っても、実際に理論吐出流量が変化するまでの応答遅れが発生するため、精度良く吐出流量を制御することが難しい。
【０００５】
ところで、クランク室にはブローバイガス（シリンダボアとピストンとの隙間から漏れ出るガス）が流れ込むが、従来の技術のごとくクランク室内の圧力を制御する方式において、ブローバイガスの流入によってクランク室内圧力が上昇してしまうと、制御弁が作動していないのに容量が変化（低下）してしまうという問題が発生する。
【０００６】
このため、通常は、クランク室と吸入室とを繋ぐ通路の圧力損失を比較的小さなものとして、ブローバイガスを積極的に吸入側に排出し、クランク室に導く吐出冷媒量を多くすることにより、クランク室内の圧力が過度に低下することを防止していたため、実際に理論吐出流量が変化するまでの応答遅れの問題がより顕著に発生していた。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、可変容量式圧縮機において、応答性良く理論吐出流量を変化させることを目的とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、回転するシャフト（１０６）を収納するとともに、往復運動するピストン（１１２）を収納するシリンダボア（１０３）が形成されたハウジング（１０２）と、シャフト（１０６）と一体的に回転するとともに、シャフト（１０６）に対して傾いた傾斜面（１０８ａ）を有するとともに、その傾斜角（θ）を変化させることができるようにシャフト（１０６）に連結された旋回部材（１０８）と、傾斜面（１０８ａ）とスラスト軸受（１１１）を介して連結し、旋回部材（１０８）の回転と共に揺動することによりピストン（１１２）を往復運動させる揺動部材（１１０）と、揺動部材（１１０）を揺動可能に支持する自在継ぎ手状の揺動支持機構（１１４）とを備え、揺動支持機構（１１４）は、シャフト（１０６）の中心線（Ｌｏ）と直交する第１中心線（Ｌ１）周りに回転可能な第１回転部材（１１５）と、長手方向一端側に第１回転部材（１１５）に連結され、第１回転部材（１１５）が中心線（Ｌｏ）周りに回転することを規制するとともに、中心線（Ｌｏ）の方向に移動可能にハウジング（１０２）に配置された拘束部材（１１６）と、中心線（Ｌｏ）と直交し、かつ、第１中心線（Ｌ１）に対して交差する第２中心線（Ｌ２）周りに回転可能に第１回転部材（１１５）に連結された第２回転部材（１１７）とを有して構成されており、さらに、揺動部材（１１０）は、第２回転部材（１１７）に連結されており、拘束部材（１１６）の内部には、拘束部材（１１６）を中心線（Ｌｏ）の方向に移動させる制御圧（Ｐｃ）を拘束部材（１１６）に作用させる空間が形成されており、さらに、拘束部材（１１６）の長手方向他端側の端面には、空間に制御圧（Ｐｃ）を導入させるための開口が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、制御圧（Ｐｃ）が導入される部位の体積を拘束部材（１１６）を中心線（Ｌｏ）の方向に移動させるに必要にして十分な大きさとする（最適化を図る）ことができる。
【００１４】
一方、旋回部材（１０８）及び揺動部材（１１０）を収納する部位の体積は、揺動部材（１１０）等の可動部材を収納するに十分な大きさを確保する必要があるので、その大きさは、当然ながら制御圧（Ｐｃ）が導入される部位の体積を拘束部材（１１６）を中心線（Ｌｏ）の方向に移動させるに必要にして十分な大きさに比べて極めて大きくなる。
【００１５】
したがって、本発明では、ブローバイガス量を考慮することがなく、制御圧（Ｐｃ）が導入される部位内の圧力を制御すればよいので、制御圧（Ｐｃ）を応答性良く（機敏に）変化させることができ、可変容量式圧縮機の理論吐出容量を応答性良く変化させることができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明のごとく、請求項１に記載の可変容量式圧縮機において、拘束部材（１１６）は、中心線（Ｌｏ）の方向から見た場合にシリンダボア（１０３）よりもシャフト（１０６）に近い位置に配置されるとともに、第１中心線（Ｌ１）の方向から見た場合に拘束部材（１１６）のうち空間を形成する部位がシリンダボア（１０３）と重合するように配置されている構成とすることが望ましい。
また、請求項３に記載の発明のごとく、請求項１または２に記載の可変容量式圧縮機において、シャフト（１０６）は、旋回部材（１０８）との連結部位から揺動支持機構（１１４）と反対方向に延びるように配置され、拘束部材（１１６）は、シャフト（１０６）と別体の部材であって、シャフト（１０６）から所定間隔を隔ててシャフト（１０６）から離れるよう中心線（Ｌｏ）の方向に配置されている構成とすることが望ましい。
なお、請求項４に記載の発明のごとく、揺動支持機構（１１４）を揺動部材（１１０）のリング盤状の内周側に配設することが望ましい。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、制御圧（Ｐｃ）が拘束部材（１１６）に及ぼす力（ＦＣ）と反対向きの力（ＦＢ２）を拘束部材（１１６）に作用させる作用手段（１３５）と、旋回部材（１０８）及び揺動部材（１１０）を収納するクランク室（１２８）と吸入側とを連通させる連通孔（１３６）とが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、連通孔（１３６）によりクランク室（１２８）内の圧力を吸入圧近くまで低下させても、確実に拘束部材（１１６）を変位させることができる。
【００１９】
また、連通孔（１３６）によりクランク室（１２８）内の圧力を吸入圧近くまで低下させても、確実に拘束部材（１１６）を変位させることができるので、仮に本発明に係る可変容量圧縮機を蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用すれば、クランク室（１２８）に潤滑油を含んだ吸入側冷媒を揺動部材（１１０）や旋回部材（１０８）等の可動部材（摺動部）に導くことができる。
【００２０】
したがって、可動部材（摺動部）を確実に潤滑することができるので、可変容量式圧縮機の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００２１】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る可変容量式圧縮機（以下、圧縮機と略す。）を車両用蒸気圧縮式冷凍サイクル（車両用空調装置）の冷媒圧縮機に適用したものであって、図１は車両用蒸気圧縮式冷凍サイクル（車両用空調装置）の模式図である。
【００２３】
図１中、１００は走行用のエンジン（駆動源）Ｅ／Ｇから動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮機であり、１００ａはエンジンＥ／Ｇが発揮する動力の一部を圧縮機１００に断続可能に伝達する電磁クラッチ又は連続的に伝達するプーリなどの動力伝達手段である。なお、１００ｂは、エンジンＥ／Ｇから圧縮機１００に動力を伝達するＶベルトである。
【００２４】
２００は圧縮機１００から吐出した冷媒と外気とで熱交換して冷媒を凝縮（冷却）する凝縮器（放熱器）であり、３００は凝縮器２００から流出した冷媒を減圧する減圧器であり、４００は減圧器３００にて減圧された冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換して冷媒を蒸発させることにより室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器である。
【００２５】
なお、本実施形態では、減圧器３００として圧縮機１００に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように開度が調節される温度式膨張弁を採用している。また、冷媒には、潤滑油（冷凍機油）が混合されており、この混合された潤滑油により圧縮機１００の可動部材（摺動部）を潤滑している。
【００２６】
次に、圧縮機１００について述べる。
【００２７】
図２は圧縮機１００の軸方向断面を示しており、１０１はアルミニウム製のフロントハウジングであり、１０２は複数本（本実施形態では、５本）のシリンダボア（円柱状の空間）１０３が形成されたミドルハウジングである。１０４はシリンダボア１０３の一端側を閉塞するバルブプレートであり、このバルブプレート１０４はミドルハウジング１０２とリアハウジング１０５との間に挟まれて固定されている。そして、本実施形態では、フロントハウジング１０１、ミドルハウジング１０２及びリアハウジング１０５により圧縮機１００のハウジングが構成されている。
【００２８】
１０６は車両走行用エンジン（図示せず）から駆動力を得て回転するシャフトであり、このシャフト１０６は、ラジアル軸受１０７を介してハウジング内に回転可能に保持されている。
【００２９】
１０８はシャフト１０６に一体形成されたアーム１０６ａの先端側に連結されてシャフト１０６と一体的に回転するとともに、シャフト１０６に対して傾いた傾斜面１０８ａを有する旋回部材（ドライブプレート）である。
【００３０】
なお、１０９は、旋回部材１０８をアーム１０６ａに対して揺動（回転）可能に連結するヒンジ機構を構成する連結ピンであり、１０６ｂは連結ピン１０９が挿入されるアーム１０６ａに設けられた長円（楕円）状の穴であり、連結ピン１０９は、旋回部材１０８に設けられた連結ピンホルダ部１０８ｂに圧入されて穴１０６ｂから脱落することが防止されている。
【００３１】
このため、後述するように（図６参照）、旋回部材１０８の傾斜角θ（傾斜面１０８ａとシャフト１０６の中心線Ｌｏとのなす角θ）が変化する際には、連結ピン１０９は穴１０６ｂ内をその長径方向に摺動（移動）する。
【００３２】
１１０は傾斜面１０８ａとスラスト軸受１１１を介して連結されたリング盤（ドーナツ盤）状の揺動部材（ワッブルプレート、傾斜部材）であり、この揺動部材１１０は、旋回部材１０８の回転と共に、その外周側が波打つように揺動する。
【００３３】
なお、スラスト軸受１１１は、傾斜面１０８ａに対して垂直な軸周りに旋回部材１０８が揺動部材１１０に対して回転することができるようにする軸受であり、本実施形態では、略円柱のコロを有する転がり軸受を採用している。
【００３４】
１１２はシリンダボア１０３内で往復運動するピストンであり、１１３はピストン１１２と揺動部材１１０とを連結するロッドである。このとき、ロッド１１３の一端側は揺動部材１１０の外周側に揺動可能に連結され、他端側はピストン１１２に揺動可能に連結されているので、シャフト１０６が回転して揺動部材１１０が揺動すると、ピストン１１２がシリンダボア１０３内を往復運動する。
【００３５】
１１４は揺動部材１１０の略中央部に位置して揺動部材１１０を揺動可能に支持する自在継ぎ手（オルダム継ぎ手）状の揺動支持機構であり、以下、図３〜５を用いて揺動支持機構１１４について述べる。
【００３６】
図３は揺動支持機構１１４をシャフト１０６側から見た図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図であり、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。１１５はシャフト１０６の中心線Ｌｏと直交する第１軸線Ｌ１周りに回転可能な略環状の第１回転部材であり、１１６は第１回転部材１１５に連結されて第１回転部材１１５が中心線Ｌｏ周りに回転することを規制する拘束部材である。
【００３７】
拘束部材１１６は、図４に示すように、第１回転部材１１５の内周面に位置する頭部１１６ａと略円柱状の支持部１１６ｂとを有して構成されている。そして、支持部１１６ｂの外周面には、その軸方向に延びる多数本の溝部からなるスプライン（ＪＩＳ Ｂ １６０１等参照）１１６ｃが設けられてその断面形状が歯車状に形成され、一方、ミドルハウジング１０２の略中央部には、図２に示すように、拘束部材１１６の断面形状と相似形状の断面形状を有する穴部１０２ａが形成されている。
【００３８】
そして、拘束部材１１６が穴部１０２ａに摺動可能に挿入されることにより、拘束部材１１６は、ミドルハウジング１０２に対して回転不可とした状態で、かつ、中心線Ｌｏ方向に摺動することができるようにミドルハウジング１０２に係合される。
【００３９】
また、図３中、１１７は、第１回転部材１１５の径方向外側に位置して、中心線Ｌｏと直交し、かつ、第１軸線Ｌ１に対して交差する第２軸線Ｌ２周りに回転可能に第１回転部材１１５に連結された略環状の第２回転部材であり、揺動部材１１０及び旋回部材１０８は、サークリップ１０８ｃ（図２参照）により位置決めされた状態で第２回転部材１１７に圧入された状態で連結されている。
【００４０】
なお、第１回転部材１１５は、円柱状の第１ピン部材１１８を介して拘束部材１１６の頭部１１６ａに連結され、第２回転部材１１７は、円柱状に形成された２本の第２ピン部材１１９を介して第１回転部材１１５に連結されている。また、拘束部材１１６（支持部１１６ｂ）内には、図２に示すように、揺動支持機構１１４をシャフト１０６側に押圧する弾性力を発揮するコイルバネ（弾性部材）１２０が配設されている。
【００４１】
以上に述べた構成により、揺動支持機構１１４は、フックの継ぎ手（オルダム継ぎ手）状の自在継ぎ手を構成するので、揺動部材１１０を揺動可能に支持することできる。
【００４２】
ところで、図２中、１２１は、シリンダボア１０３、バルブプレート１０４及びピストン１１２によって形成される複数個の作動室Ｖに冷媒を分配供給する吸入室であり、バルブプレート１０４には、吸入室１２１と作動室Ｖとを連通させる吸入ポート１２３、及び作動室Ｖと吐出室１２２とを連通させる吐出ポート１２４が形成されている。
【００４３】
そして、吸入ポート１２３には、冷媒が作動室Ｖから吸入室１２１へ逆流することを防止するリード弁状の吸入弁１２５が設けられ、吐出ポート１２４には、冷媒が吐出室１２２から作動室Ｖへ逆流することを防止するリード弁状の吐出弁１２６が設けられている。
【００４４】
なお、吸入弁１２５及び吐出弁１２６は、吐出弁１２６の最大開度を規制する弁止板（ストッパ）１２７と共にミドルハウジング１０２及びリアハウジング１０５間に挟まれて固定されている。１２９は、クランク室（揺動部材１１０が収納された空間１２８）内の冷媒が、フロントハウジング１０１とシャフト１０６との隙間からハウジング外に漏れ出すことを防止するシャフトシールである。
【００４５】
ところで、１３０は穴部１０２ａと吸入室１２１及び吐出室１２２との連通状態を調節することにより穴部１０２ａに導入する圧力を制御する制御弁であり、この制御弁１３０により穴部１０２ａ内の圧力（拘束部材１１６（支持部１１６ｂ）の端部に作用する冷媒圧力）を制御して拘束部材１１６を中心線Ｌｏの方向に移動させる。そこで、以下、穴部１０２ａを制御圧室１０２ａと呼び、穴部１０２ａ（制御圧室１０２ａ）内の圧力を制御圧Ｐｃと呼ぶ。なお、制御弁１３０は電子制御装置（ＥＣＵ）１３４により制御される。
【００４６】
なお、１３１は吐出室１２２から吐出冷媒（吐出圧Ｐｄ）を導くための吐出圧導入孔であり、１３２は制御圧Ｐｃを吸入室１２１（低圧側）に流出させる（吸入室１２１から吸入圧を導くための）吸入圧導入孔であり、１３３は制御圧室１０２ａと制御弁１３０とを結ぶ制御圧導入孔である。因みに、１３２ａは吸入圧導入孔１３２において所定の圧力損失（流通抵抗）を発生させる絞り部である。
【００４７】
次に、本実施形態に係る圧縮機１００の作動を述べる。
【００４８】
図６はピストン１１２や揺動支持機構１１４等の可動部分を示す模式図であり、５本のピストン１１２のうち圧縮工程中にあるピストン１１２には、作動室Ｖ内の圧力Ｐにより作動室Ｖの体積を拡大する向きの力ＦＰが作用し、一方、吸入工程中にあるピストン１１２には、吸入圧Ｐｓが作動室Ｖの体積を拡大する向きの力ＦＰが作用する。
【００４９】
このとき、クランク室１２８内の圧力は、ピストン１１２とシリンダボア１０３との隙間からクランク室１２８内に漏れ出す冷媒（ブローバイガス）により、吸入圧Ｐｓより高く、吐出圧Ｐｄ（圧縮行程中の作動室Ｖ内圧力Ｐ）より低い圧力（以下、この圧力の大きさを中間圧Ｐｋと呼ぶ。）であり、このクランク室１２８内圧力は、各ピストン１１２に作動室Ｖの体積を縮小させる向きの力ＦＨを及ぼす。
【００５０】
また、揺動部材１１０は、揺動支持機構１１４及び連結ピン１０９によって拘束されているので、圧縮反力Ｆｐ及びクランク室１２８内圧力（中間圧Ｐｋ）は、瞬間中心ＣＴを中心として、圧縮機１００の理論吐出流量（以下、容量と略す。）が小さくなる（傾斜角θが大きくなる）向きのモーメント（以下、このモーメントを減少モーメントＭＰ（＝Σ（ＦＰ−ＦＨ）×ＬＰ）と呼ぶ。）が揺動部材１１０に作用する。
【００５１】
なお、本実施形態では、容量が大きくなる（傾斜角θが小さくなる）ほど、減少モーメントＭＰの腕の長さＬＰが大きくなり、かつ、容量によらずピストン１１２の上死点（作動室Ｖの体積が最も縮小したときのピストン１１２の位置）が略一定となるように、穴１０６ｂの形状が選定されている。
【００５２】
一方、拘束部材１１６（支持部１１６ｂ）の端部のうち制御圧室１０２ａ側には、制御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢによって制御圧室１０２ａの体積が拡大する向きの力が作用し、一方、これと反対側には、クランク室１２８内の圧力Ｐｋによって制御圧室１０２ａの体積が縮小する向きの力ＦＨが作用する。
【００５３】
したがって、拘束部材１１６が中心線Ｌｏ方向に移動すると、拘束部材１１６は、揺動部材１１０の傾斜角θを変化させるようにモーメント（以下、このモーメントを拡大モーメントＭＣ（＝（ＦＢ＋ＦＣ−ＦＨ）×ＬＣ）と呼ぶ。）を揺動部材１１０に作用させる。このとき、制御圧Ｐｃは、容量が大きくなる（傾斜角θが小さくなる）向きの拡大モーメントＭＣを拘束部材１１６に発生させるので、拡大モーメントＭＣは、容量が大きくなる（傾斜角θが小さくなる）向きを正の向きと呼ぶ。
【００５４】
つまり、拘束部材１１６は、揺動部材１１０の傾斜角θを制御する（縮小モーメントＭＰと反対向きの拡大モーメントＭＣを揺動部材１１０に作用させる）制御ピストン（制御アクチュエータ）として機能する。
【００５５】
１．最大容量運転時（図２、図７（ａ）参照）
制御弁１３０を調節して図７（ａ）に示すように、制御室１０２ａ内に吐出圧Ｐｄを導く（制御圧Ｐｃ＝吐出圧Ｐｄ）。これにより、拡大モーメントＭＣが増大して傾斜角θが小さく（容量が拡大）していく。このとき、縮小モーメントＭＰが次第に増大していくので、拡大モーメントＭＣと縮小モーメントＭＰとが等しくなるまで傾斜角θが小さく（容量が拡大）していく。
【００５６】
２．可変容量運転時（図８、図７（ｂ）参照）
制御弁１３０を調節して図７（ｂ）に示すように、制御室１０２内の圧力を低下させる（但し、制御圧Ｐｃ＞吸入圧Ｐｓ）。これにより、最大容量運転時とは逆に、拡大モーメントＭＣが縮小して傾斜角θが大きく（容量が縮小）していく。このとき、縮小モーメントＭＰが次第に小さくなっていくので、拡大モーメントＭＣと縮小モーメントＭＰとが等しくなるまで傾斜角θが大きく（容量が縮小）していく。
【００５７】
次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述べる。
【００５８】
本実施形態によれば、拘束部材１１６の長手方向他端側に、拘束部材１１６を中心線Ｌｏの方向に移動させる制御圧Ｐｃを作用させて、拘束部材１１６を揺動部材１１０の傾斜角θを制御する（縮小モーメントＭＰと反対向きの拡大モーメントＭＣを揺動部材１１０に作用させる）制御ピストンとして機能させるので、制御圧室１０２ａの体積を制御ピストンとして機能させるに必要にして十分な大きさとする（最適化を図る）ことができる。
【００５９】
一方、クランク室１２８の体積は、揺動部材１１０等の可動部材を収納するに十分な大きさを確保する必要があるので、その大きさは、当然ながら制御圧室１０２ａの体積を制御ピストンとして機能させるに必要にして十分な大きさに比べて極めて大きくなる。
【００６０】
したがって、本実施形態では、ブローバイガス量を考慮することがなく、制御圧室１０２ａ内の圧力を制御すればよいので、制御圧Ｐｃを制御弁１３０の制御作動に対して応答性良く（機敏に）変化させることができ、圧縮機１００の容量を変化させることができる。
【００６１】
また、制御圧室１０２ａの体積を小さくすることが可能であるので、制御弁１３０で制御する冷媒流量も小さくなり、制御弁１３０を小型にしつつ、簡素な構造とすることが可能となる。
【００６２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、絞り部１３２ａを吸入圧導入孔１３２に設けたが、本実施形態は、図９、１０に示すように、絞り部１３２ａを吐出圧導入孔１３１に設けたものである。
【００６３】
（第３実施形態）
上述の実施形態では、拘束部材（制御ピストン）１１６は、制御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢと、クランク室１２８内の圧力Ｐｋによる力ＦＨとの釣り合いにより作動させたが、本実施形態では、図１１に示すように、制御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢに対向する弾性力ＦＢ２を拘束部材（制御ピストン）１１６に作用させる第２のコイルバネ（作用手段）１３５を設けるとともに、クランク室１２８と吸入側（吸入室１２１）とを連通させる連通孔１３６を設けたものである。
【００６４】
なお、第２のコイルバネ１３５は、シャフト１０６の台径部（ラジアル軸受１０７により指示されている部位）１０６ｃと拘束部材１１６の頭部１１６ａとの間に配設されている。
【００６５】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００６６】
上述の実施形態では、拘束部材（制御ピストン）１１６は、制御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢと、クランク室１２８内の圧力Ｐｋによる力ＦＨとの釣り合いにより変位するので、クランク室１２８内の圧力Ｐｋが過度に低下する（吸入圧Ｐｓまで低下する）と、制御圧Ｐｃを低下させても、制御圧室１０２ａの体積が縮小する向きに拘束部材（制御ピストン）１１６が変位しないおそれがある。
【００６７】
これに対して、本実施形態では、第２のコイルバネ（作用手段）１３５によって、制御圧Ｐｃによる力ＦＣ及びコイルバネ１２０の弾性力ＦＢを拘束部材（制御ピストン）１１６に作用させているので、連通孔１３６によりクランク室１２８内の圧力Ｐｋを吸入圧Ｐｓ近くまで低下させても、確実に拘束部材（制御ピストン）１１６を制御圧室１０２ａの体積が縮小する向きに変位させることができる。
【００６８】
また、連通孔１３６によりクランク室１２８内の圧力Ｐｋを吸入圧Ｐｓ近くまで低下させても、確実に拘束部材（制御ピストン）１１６を制御圧室１０２ａの体積が縮小する向きに変位させることができるので、クランク室１２８に潤滑油を含んだ吸入側冷媒を揺動部材１１０や旋回部材１０８等の可動部材（摺動部）に導くことができる。したがって、可動部材（摺動部）を確実に潤滑することができるので、圧縮機１００の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００６９】
（第４実施形態）
本実施形態は、第３実施形態の変形例であり、具体的には、図１２に示すように、吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを拘束部材１１６に設けてクランク室１２８と制御圧室１０２ａとを繋ぐことにより、間接的に吸入側と制御圧室１０２ａとを連通させたものである。
【００７０】
これにより、リアハウジング１０５に吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設ける場合に比べて、容易に吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設ける（加工）することができる。
【００７１】
（第５実施形態）
本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、具体的には、図１３に示すように、拘束部材１１６に設けていた吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを、拘束部材１１６の外壁部と穴１０２ａ（制御圧室１０２ａ）の内壁との間に適当な隙間１０２ｃを設けることにより吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを構成したものである。
【００７２】
これにより、リアハウジング１０５に吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設ける場合に比べて、さらに容易に吸入圧導入孔１３２及び絞り部１３２ａを設ける（加工）することができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、自在継ぎ手（オルダム継ぎ手）状の揺動支持機構１１４を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図１４に示すように、拘束部材１１６の頭部１１６ａを球面摺動シューとして揺動部材１１０を支持してもよい。なお、図１４中、１４０は揺動部材１１０がシャフト１０６と共に回転してしまうことを防止する回り止め部であり、１４１は回り止め部１４０の揺動を案内する案内溝である。
【００７４】
また、穴１０６ｂを図１４に示すように、一端側が開放され溝形状としてピストン１１２やロッド１１３等の組み付け性を向上させてもよい。
【００７５】
上述の実施形態では、揺動部材１１０とピストン１１２とをロッド１１３を介して連結していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１５に示すように、シュー１１３ａを介して揺動部材１１０とピストン１１２とを連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルの模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の最大容量時における断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の揺動支持機構の断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の可変容量機構の作動説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の可変容量機構の制御弁作動を示す説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の最小容量時における断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の可変容量機構の制御弁作動を示す説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る圧縮機の最大容量時における断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図１４】本発明のその他の実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図１５】本発明のその他の実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
１０１…フロントハウジング、１０２…ミドルハウジング、
１０２ａ…制御圧室、１０３…シリンダボア、
１０４…バルブプレート、１０５…リアハウジング、
１０６…シャフト、１０６ａ…アーム、１０８…旋回部材、
１１０…揺動部材、１１２…ピストン、１１４…揺動支持機構、
１１５…第１回転部材、１１６…拘束部材、１１７…第２回転部材、
１２０…コイルバネ。

Claims (5)

1. 回転するシャフト（１０６）を収納するとともに、往復運動するピストン（１１２）を収納するシリンダボア（１０３）が形成されたハウジング（１０２）と、
   前記シャフト（１０６）と一体的に回転するとともに、前記シャフト（１０６）に対して傾いた傾斜面（１０８ａ）を有するとともに、その傾斜角（θ）を変化させることができるように前記シャフト（１０６）に連結された旋回部材（１０８）と、
   前記傾斜面（１０８ａ）とスラスト軸受（１１１）を介して連結し、前記旋回部材（１０８）の回転と共に揺動することにより前記ピストン（１１２）を往復運動させる揺動部材（１１０）と、
   前記揺動部材（１１０）を揺動可能に支持する自在継ぎ手状の揺動支持機構（１１４）とを備え、
   前記揺動支持機構（１１４）は、
   前記シャフト（１０６）の中心線（Ｌｏ）と直交する第１中心線（Ｌ１）周りに回転可能な第１回転部材（１１５）と、
   長手方向一端側に前記第１回転部材（１１５）に連結され、前記第１回転部材（１１５）が前記中心線（Ｌｏ）周りに回転することを規制するとともに、前記中心線（Ｌｏ）の方向に移動可能に前記ハウジング（１０２）に配置された拘束部材（１１６）と、
   前記中心線（Ｌｏ）と直交し、かつ、前記第１中心線（Ｌ１）に対して交差する第２中心線（Ｌ２）周りに回転可能に前記第１回転部材（１１５）に連結された第２回転部材（１１７）とを有して構成されており、
   さらに、前記揺動部材（１１０）は、前記第２回転部材（１１７）に連結されており、
   前記拘束部材（１１６）の内部には、前記拘束部材（１１６）を前記中心線（Ｌｏ）の方向に移動させる制御圧（Ｐｃ）を前記拘束部材（１１６）に作用させる空間が形成されており、
   さらに、前記拘束部材（１１６）の長手方向他端側の端面には、前記空間に前記制御圧（Ｐｃ）を導入させるための開口が形成されていることを特徴とする可変容量式圧縮機。
2. 前記拘束部材（１１６）は、前記中心線（Ｌｏ）の方向から見た場合に前記シリンダボア（１０３）よりも前記シャフト（１０６）に近い位置に配置されるとともに、前記第１中心線（Ｌ１）の方向から見た場合に前記拘束部材（１１６）のうち前記空間を形成する部位が前記シリンダボア（１０３）と重合するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量式圧縮機。
3. 前記シャフト（１０６）は、前記旋回部材（１０８）との連結部位から前記揺動支持機構（１１４）と反対方向に延びるように配置され、
   前記拘束部材（１１６）は、前記シャフト（１０６）と別体の部材であって、前記シャフト（１０６）から所定間隔を隔てて前記シャフト（１０６）から離れるよう前記中心線（Ｌｏ）の方向に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の可変容量式圧縮機。
4. 前記揺動部材（１１０）はリング盤状に形成されており、
   さらに、前記揺動支持機構（１１４）は、前記揺動部材（１１０）のリング盤状の内周側に配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の可変容量式圧縮機。
5. 前記制御圧（Ｐｃ）が前記拘束部材（１１６）に及ぼす力（ＦＣ）と反対向きの力（ＦＢ２）を前記拘束部材（１１６）に作用させる作用手段（１３５）と、
   前記旋回部材（１０８）及び前記揺動部材（１１０）を収納するクランク室（１２８）と吸入側とを連通させる連通孔（１３６）とが設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の可変容量式圧縮機。

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