JP6052016B2 - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

この発明は、容量可変型斜板式圧縮機に関する。

容量可変型斜板式圧縮機の従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された圧縮機が知られている。
特許文献１に開示された圧縮機は、複数のシリンダボアを備えたハウジングと、対となるシリンダボアにまたがって挿入される双頭のピストンと、ハウジングに支持される回転軸と、を備えている。

ハウジング内には斜板室が形成されており、斜板室にはシューを介してピストンと係合する斜板が収容されている。
斜板は回転軸に摺動可能に挿通された球状部分とスリーブ部分を有する支持部材上にて傾斜可能に支持されている。
斜板には一対の腕が突出して設けられており、２本の腕の間に掛け渡されたピン軸が、回転軸と一体化されたブロックのカム溝に係合している。
従って、支持部材を軸方向へ移動させると、支持部材の球状部分に支持されている斜板の中心も軸方向に移動する。
これにより、斜板の腕に設けられたピン軸が回転軸のブロックのカム溝内を移動することになるため、斜板の傾角も同時変化する。
斜板が傾斜することによりピストンの往復動の行程が変化し、ピストンとシリンダボアにより形成される圧縮室における行程体積も変化する。

ところで、斜板には複数のバランスウエイトが設けられている。
これらのバランスウエイトは斜板の中心からできるだけ離れた位置に各重心ができるようにオフセットして、表裏アンバランスに取り付けられている。
バランスウエイトの重心に作用する遠心力により、斜板を立て起こして傾斜角を小さくさせるモーメントが発生する構成となっている。

特開平４−５４２８７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された圧縮機の場合でも、スペースの制約により斜板にバランスウエイトを設けることができない場合がある。
因みに、近年では圧縮機のコンパクト化が求められているため、斜板にバランスウエイトを設けるためのスペースに余裕がない場合が多い。
特に、斜板の傾角を変化させるためのリンク機構が存在する側の面にバランスウエイトを設けることは困難である。
また、高回転による最大容量時の運転では、ピストンの往復移動方向の慣性力をバランスウエイトにより低減することが必要であり、高回転による最小容量時の運転では、斜板の最小傾角から傾角を大きくするために、バランスウエイトの影響を小さくすることが要請されている。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、斜板にバランスウエイトを設けることができない場合でも、斜板に対してバランスウエイトとしての機能を適切に発揮することができる容量可変型斜板式圧縮機の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、複数のシリンダボアを備えたハウジングと、前記ハウジングに回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸と一体回転する回転体と、前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、前記回転体を介して前記駆動軸からの駆動力を得て回転するとともに、前記駆動軸に対する傾角変更が許容される斜板と、前記シリンダボア内に摺動自在に配設され、前記斜板の回転運動を受けて、前記シリンダボア内を往復動するピストンと、を備えた容量可変型斜板式圧縮機において、前記駆動軸は、前記駆動軸に連結される連結部と、前記連結部から前記駆動軸に沿って延在し、前記挿通孔に挿入され、前記連結部を支点として、前記駆動軸の回転に伴う遠心力により、一端が前記駆動軸に対して傾動して離間可能なアーム部と、前記アーム部に備えられたウエイト部とを有する可動部材を備え、前記アーム部は、前記斜板の最大傾角時に、前記アーム部の傾動によって前記挿通孔内で前記斜板を付勢する第１付勢部位と、前記斜板の最小傾角時に、前記アーム部の傾動によって前記挿通孔内で前記斜板を付勢し、前記第１付勢部位より前記連結部側に設けられた第２付勢部位とを有する略Ｌ字状の付勢面を有することを特徴とする。

本発明では、ウエイト部を有する可動部材は遠心力を受けて径方向へ変位し、斜板に当接することにより斜板に対して力を作用する。
最大容量運転時では、アーム部の傾動によって挿通孔内で前記斜板を付勢し、ピストンの慣性力を打ち消す方向の力が生じる可動部材と斜板との接触点が形成される。
また、斜板が最小傾角となる最小容量運転時には、アーム部の傾動によってアーム部の第２付勢部位が斜板を付勢し、ピストンの往復移動方向に対する可動部材の影響を小さくする可動部材と斜板との接触点が形成される。
本発明によれば、斜板にバランスウエイトを設けることができない場合でも、可動部材によって、斜板に対してバランスウエイトとしての機能を適切に発揮することができる。

また、上記の容量可変型斜板式圧縮機において、前記ピストンは、両頭ピストンであり、前記両頭ピストンの一端によって前記シリンダボア内に区画される第１圧縮室と、前記両頭ピストンの他端によって前記シリンダボア内に区画される第２圧縮室と、を備える構成としてもよい。
この場合、特に、スペースの制約を受け易い両頭ピストンを備えた容量可変型斜板式圧縮機において、斜板に対してバランスウエイトとしての機能を適切に発揮する可動部材を設けることができる。

また、上記の容量可変型斜板式圧縮機において、前記連結部は、前記斜板が傾動する範囲および軸心方向に変位する範囲から外れた位置に設定されている構成としてもよい。
この場合、可動部材の駆動軸に対する組み付けが容易となる。

また、上記の容量可変型斜板式圧縮機において、前記可動部材は前記アーム部の一端にウエイト部を有し、該ウェイト部と前記連結部とは前記斜板を挟んで位置している構成としてもよい。
この場合、アーム部を長くすることができるとともに、ウエイト部をアーム部の先端に設けることで、遠心力による荷重を大きくすることができる。

また、上記の容量可変型斜板式圧縮機において、前記第２付勢部位での前記付勢面は、前記駆動軸の軸線方向と平行である構成としてもよい。
この場合、斜板の傾角が最小になる最小傾角時に、斜板の傾角を減少させようとする方向の力をより低減することができる。

本発明によれば、斜板にバランスウエイトを設けることができない場合でも、斜板に対してバランスウエイトとしての機能を適切に発揮することができる容量可変型斜板式圧縮機を提供することができる。

第１の実施形態に係る容量可変型斜板式圧縮機の縦断面図である。 容量可変型斜板式圧縮機の要部を示す縦断面図である。 容量可変型斜板式圧縮機の要部を示す平面図である。 （ａ）は可動部材の平面図であり、（ｂ）は可動部材の正面図であり、（ｃ）は可動部材の側面図である。 （ａ）は最大容量運転時において可動部材から斜板に作用する力を説明する作用説明図であり、（ｂ）最小容量運転時において可動部材から斜板に作用する力を説明する作用説明図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る容量可変型斜板式圧縮機の縦断面図であり、（ｂ）は可動部材の側面図である。 （ａ）は最大容量運転時において可動部材から斜板に作用する力を説明する作用説明図であり、（ｂ）最小容量運転時において可動部材から斜板に作用する力を説明する作用説明図である。 別例に係る可動部材の側面図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る容量可変型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機」と表記する）について図面を参照して説明する。
図１に示すように、圧縮機１０のシリンダブロック１１は、第１シリンダブロック１２と第１シリンダブロック１２に接合された第２シリンダブロック１３により形成されている。
第１シリンダブロック１２の端部には、リヤ側となる第１ハウジング１４が接合され、第２シリンダブロック１３の端部には、フロント側となる第２ハウジング１５が接合されている。
第１シリンダブロック１２、第２シリンダブロック１３、第１ハウジング１４および第２ハウジング１５は、複数本のボルト（図示せず）によって共締めされている。
本実施形態のハウジングは、第１シリンダブロック１２、第２シリンダブロック１３、第１ハウジング１４および第２ハウジング１５から構成されている。

第１ハウジング１４には第１吐出室１６および第１吸入室１７が形成されている。
本実施形態では、第１吐出室１６は第１ハウジング１４の径方向において第１吸入室１７の外周に形成されている。
第１シリンダブロック１２と第１ハウジング１４との間には、第１バルブプレート１８と、第１吸入弁形成プレート１９と、第１吐出弁形成プレート２０と、第１リテーナ形成プレート２１が介在されている。

第１バルブプレート１８には第１吸入ポート２２および第１吐出ポート２３が形成されている。
また、第１バルブプレート１８には、連通孔２４が形成されている。
第１吸入弁形成プレート１９にはリード式の第１吸入弁２５が形成されている。
第１吸入弁２５は、第１吸入ポート２２を開閉する。

第１吐出弁形成プレート２０には第１吐出弁２６が形成されている。
第１吐出弁２６は、第１吐出ポート２３を開閉する。
第１リテーナ形成プレート２１には第１リテーナ２７が形成されている。
第１リテーナ２７は第１吐出弁２６の最大開度を規定する。
第１ハウジング１４には、冷媒が通る外部冷媒回路（図示せず）と第１吸入室１７とを連通する吸入口２８が形成されている。
第１ハウジング１４の中心部には圧力調整室３０となる凹部が形成されている。

第２ハウジング１５には第２吐出室３１および第２吸入室３２が形成されている。
本実施形態では、第２吐出室３１は第２ハウジング１５の径方向において第２吸入室３２の外周に形成されている。
第２シリンダブロック１３と第２ハウジング１５との間には、第２バルブプレート３３と、第２吸入弁形成プレート３４と、第２吐出弁形成プレート３５と、第２リテーナ形成プレート３６が介在されている。

第２バルブプレート３３には第２吸入ポート３７および第２吐出ポート３８が形成されている。
また、第２バルブプレート３３には、連通孔３９が形成されている。
第２吸入弁形成プレート３４にはリード式の第２吸入弁４０が形成されている。
第２吸入弁４０は、第２吸入ポート３７を開閉する。

第２吐出弁形成プレート３５には第２吐出弁４１が形成されている。
第２吐出弁４１は、第２吐出ポート３８を開閉する。
第２リテーナ形成プレート３６には第２リテーナ４２が形成されている。
第２リテーナ４２は第２吐出弁４１の最大開度を規定する。

第１シリンダブロック１２と第２シリンダブロック１３との間には、斜板室４３が形成されている。
第１シリンダブロック１２は斜板室４３の外周壁を形成する円筒状の壁部４４を備えている。
第１シリンダブロック１２には、複数個の第１シリンダボア４５が同心円状に等角度の間隔を以って互いに平行に形成されている。
本実施形態の圧縮機１０は１０気筒タイプであり、第１シリンダブロック１２には５個の第１シリンダボア４５が形成されている。

第１シリンダブロック１２は中心部を貫通して形成された第１軸孔４６を備えている。
図１に示すように、第１軸孔４６の第２シリンダブロック１３側には、第１軸孔４６と同軸であって、第１軸孔４６よりも大きな径を有する第１凹部４７が形成されている。
第１シリンダブロック１２には、第１バルブプレート１８の連通孔２４と連通する複数の連通路４８が形成されている。
従って、斜板室４３と第１吸入室１７は連通孔２４および連通路４８により連通される。

第２シリンダブロック１３には、第１シリンダブロック１２と同様に複数個の第２シリンダボア５０が同心円状に等角度の間隔を以って互いに平行に形成されている。
第２シリンダボア５０は第１シリンダボア４５と同軸となるように形成されている。
従って、第２シリンダブロック１３には５個の第２シリンダボア５０が形成されている。

第２シリンダブロック１３は、第１シリンダブロック１２の第１軸孔４６と同軸の第２軸孔５１を備えている。
第２軸孔５１は第２シリンダブロック１３の中心部を貫通して形成されている。
第２軸孔５１の第１シリンダブロック１２側には、第２軸孔５１と同軸であって、第２軸孔５１よりも大きな径を有する第２凹部５２が形成されている。
第２シリンダブロック１３には、第２バルブプレート３３の連通孔３９と連通する連通路５３が形成されている。
従って、斜板室４３と第２吸入室３２は連通孔３９および連通路５３により連通される。

第１軸孔４６および第２軸孔５１には駆動軸５５が挿通されており、駆動軸５５は第１シリンダブロック１２および第２シリンダブロック１３に回転自在に支持されている。
駆動軸５５の入力端は第２ハウジング１５を貫通して、圧縮機外で回転駆動源に接続される。
駆動軸５５の第２吸入室３２からハウジング外へと延びる入力端側であって、第２ハウジング１５と駆動軸５５との間には軸封装置５６が介在されている。
軸封装置５６により第２吸入室３２と外部空間との遮断が図られており、第２吸入室３２の冷媒は外部空間へ漏出しない。

駆動軸５５の入力端の反対側となる軸端は圧力調整室３０に達している。
駆動軸５５の入力端の反対側となる軸端には、フランジを有する筒状体５７が嵌装されており、筒状体５７は駆動軸５５と一体回転する。
筒状体５７のフランジは第１凹部４７に位置しており、第１凹部４７における筒状体５７のフランジの第１ハウジング１４側にはスラスト軸受５９が備えられている。
駆動軸５５の第２凹部５２に位置する部位にはフランジ部６０が形成されており、フランジ部６０の第２軸孔５１側にはスラスト軸受６１が備えられている。

第１凹部４７におけるフランジの斜板室４３側には、アクチュエータ６２が設けられている。
アクチュエータ６２は、駆動軸５５に固定され、駆動軸５５と一体回転する回転体としての固定体６３と、駆動軸５５の軸心Ｐ方向へ移動可能な可動体６４を備えている。
固定体６３は円形の端面を備え、可動体６４は円筒状である。
可動体６４には斜板室４３側へ突出する連結部６５が設けられ、連結部６５は連結ピン６６を介して斜板室４３に収容された斜板６９と連結されている。
可動体６４と固定体６３により制御圧室６７が形成され、制御圧室６７の空間容積は、可動体６４の軸心Ｐ方向への往復動により変動する。

斜板６９は円盤状であって、斜板６９には駆動軸５５が挿通される挿通孔７０が斜板６９の中心部に形成されている。
図１、図２に示すように、斜板６９において連結部６５と対向する位置には、長孔状のピン孔７１が形成されている。
図３に示すように、ピン孔７１には可動体６４における連結部６５の連結ピン６６が軸心Ｐ方向と直交する方向へ挿通される。
なお、図３では、説明の便宜上、斜板６９の傾角が最小傾角の状態を示す。
斜板６９の傾角は駆動軸５５と直交する径方向の面と斜板６９の面との角度を指す。
斜板６９と固定体６３との間には、ヒンジ機構７２が設けられている。
ヒンジ機構７２は、斜板６９を駆動軸５５と一体回転させるとともに、駆動軸５５の軸心Ｐ方向への傾動可能かつ変位可能とする。

ヒンジ機構７２について詳しく説明する。
固定体６３は斜板６９へ向けて延在する固定体側突起部７３を備えている。
図３に示すように、固定体側突起部７３の両側にはカム面７４がそれぞれ形成されており、カム面７４は駆動軸５５の軸心Ｐ方向に傾斜する面である。
斜板６９は、固定体６３へ向けて突出する一対の斜板側突起部７５を備えている。
斜板側突起部７５の先端は円弧状に形成された面を備え、カム面７４に対して摺動可能である。
本実施形態では、ヒンジ機構７２は、固定体側突起部７３、カム面７４および一対の斜板側突起部７５により構成される。
斜板６９が可動体６４と連結されていることから、可動体６４が移動すると、斜板側突起部７５はカム面７４を摺動し、斜板６９は駆動軸５５の軸心Ｐ方向へ傾動しつつ、駆動軸５５の軸心Ｐ方向に変位する。

第１シリンダボア４５および第２シリンダボア５０には、両頭ピストン７６が往復動可能に挿入されており、シリンダブロック１１に対して摺動自在である。
両頭ピストン７６は、第１シリンダボア４５において第１圧縮室７８を区画する第１ヘッド部７７と、第２シリンダボア５０において第２圧縮室８０を区画する第２ヘッド部７９と、第１ヘッド部７７と第２ヘッド部７９との間の中間部８１を有する。
第１ヘッド部７７は両頭ピストン７６の一方の端部に相当し、第２ヘッド部７９は両頭ピストン７６の他方の端部に相当する。
中間部８１の中心付近には凹部８２が形成されており、凹部８２内には半球状の一対のシュー８３が配設され、シュー８３の間に斜板６９の外周部が位置し、斜板６９がシュー８３に対して摺動する。
従って、斜板６９およびシュー８３は駆動軸５５の回転運動を両頭ピストン７６の往復運動に変換する変換機構である。

図１に示すように、駆動軸５５には制御圧室６７と圧力調整室３０を連通する通路８４が形成されている。
従って、可動体６４は制御圧室６７と斜板室４３との差圧に応じて移動する。
駆動軸５５に対する斜板６９の傾角変更が許容されているため、可動体６４の移動により斜板６９が軸心Ｐ方向へ変位して、斜板６９の傾角が変更される。
圧縮機１０の最大容量運転では、斜板６９の傾角は最大となり、最小容量運転では斜板６９の傾角は最小となる。
なお、図１では最大容量運転時の斜板６９の状態を実線にて示し、最小容量運転時の斜板６９の状態を二点鎖線にて示す。

本実施形態の圧縮機１０では、第１吐出室１６と圧力調整室３０とを連通する給気通路８５が第１ハウジング１４に形成されており、給気通路８５には容量制御弁８６が設けられている。
また、第１ハウジング１４には圧力調整室３０と第１吸入室１７とを連通する絞り（図示せず）を有する抽気通路８７が形成されている。
容量制御弁８６は圧力調整室３０へ供給する高圧の冷媒供給量を調整する機能を備え、容量制御弁８６の制御により、圧力調整室３０の圧力が調整される。
圧力調整室３０の調整により制御圧室６７の圧力が調整され、制御圧室６７と斜板室４３との差圧に応じてアクチュエータ６２の可動体６４が移動する。
可動体６４の移動により斜板６９の傾角が変更され、両頭ピストン７６のストロークが変更されて圧縮機１０の吐出容量が制御される。

ところで、本実施形態の圧縮機１０は、可動部材８８を備えている。
可動部材８８は、駆動軸５５に連結される連結部９２と断面が略Ｌ字状のアーム部８９とウエイト部９０とを備えている。
可動部材８８は、駆動軸５５に連結ピン９１を介して連結される連結部９２を備えており、連結部９２から駆動軸５５に沿って、アーム部８９が延在し、アーム部８９は斜板６９の挿通孔７０を通り抜けている。
アーム部８９の連結部９２の反対側となる可動端９３は径方向外側へ向けて屈曲しており、駆動軸５５の軸心Ｐ方向において斜板６９と第１凹部４７との間に位置し、駆動軸５５の径方向において両頭ピストン７６より中心側に位置する。

図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、可動端９３には、円筒を縦に分割したような形状のウエイト部９０が形成されている。
ウエイト部９０は、ウエイト機能を果たすための重量が設定されており、固定体側突起部７３又は可動体６４の外周を一部覆う。
なお、ウエイト部９０のほかアーム部８９もウエイト機能の一部を果たす。
可動部材８８は、駆動軸５５の駆動時において遠心力を受けて連結部９２の連結ピン９１を支点としてアーム部８９が駆動軸に対して径方向に傾動可能である。
図４（ｃ）に示すように、アーム部８９は、アーム部８９の傾動によって挿通孔７０内で斜板６９を付勢する略Ｌ字状の付勢面９４を有する。
図１、図２に示すように、本実施形態では、支点となる連結部９２の連結ピン９１の位置は、斜板６９が傾動する範囲および軸心Ｐ方向に変位する範囲から外れた位置に設定されている。
本実施形態の可動部材８８は、径方向外側へ変位しても両頭ピストン７６と干渉しないように変位する範囲が設定されている。

図２に示すように、斜板６９の挿通孔７０を形成する孔壁と、孔壁に対向するアーム部８９の付勢面９４には互いに接触する接触点Ｓが形成されている。
斜板６９とアーム部８９が接触する接触点Ｓを介して可動部材８８から斜板６９へ力が作用するが、可動部材８８から斜板６９へ作用する力の向きは、斜板６９の傾角に応じて変化する。
つまり、斜板６９の傾角と可動部材８８の径方向への変位との関係により接触点Ｓの位置が異なる。
本実施形態では、最大容量運転では、図５（ａ）に示すように、作用する力Ｆの軸心Ｐ方向への成分が大きくなる接触点Ｓ（Ｓ１）が形成される。
斜板６９の最大傾角時に、アーム部８９の傾動によって挿通孔７０内で斜板６９を付勢する接触点Ｓ１に対応する付勢面９４の部位は、第１付勢部位に相当する。
また、最小容量運転では、図５（ｂ）に示すように、作用する力Ｆの軸心Ｐ方向への成分が殆ど無くなる接触点Ｓ（Ｓ２）が形成される。
斜板６９の最小傾角時に、挿通孔７０内で斜板６９を付勢する接触点Ｓ２に対応する付勢面９４の部位は、第２付勢部位に相当する。

次に、圧縮機１０の作動について説明する。
駆動源からの駆動力を受けて駆動軸５５が回転すると、駆動軸５５と一体的に回転する斜板６９の回転運動は、シュー８３を介して両頭ピストン７６へ伝えられ、両頭ピストン７６が第１シリンダボア４５、第２シリンダボア５０内を往復動する。
両頭ピストン７６の往復動により、外部冷媒回路における吸入圧の冷媒が吸入口２８を通じて第１吸入室１７へ導入される。
第１吸入室１７へ導入された冷媒の一部は、第１ヘッド部７７が下死点へ向けて移動する吸入行程において第１圧縮室７８へ吸入される。
第１圧縮室７８に吸入された冷媒は第１ヘッド部７７が上死点へ向けて移動する圧縮行程において圧縮され、圧縮された冷媒は第１吐出室１６へ吐出される。

一方、第１吸入室１７へ導入された冷媒の一部は、連通孔２４、連通路４８を通じて斜板室４３へ導入され、斜板室４３から連通孔３９、連通路５３を経て第２吸入室３２へ導入される。
第２吸入室３２へ導入された冷媒は、第２ヘッド部７９が下死点へ向けて移動する吸入行程において第２圧縮室８０へ吸入される。
第２圧縮室８０に吸入された冷媒は第２ヘッド部７９が上死点へ向けて移動する圧縮行程において圧縮され、圧縮された冷媒は第２吐出室３１へ吐出される。
第１吐出室１６および第２吐出室３１に吐出された吐出圧の冷媒は、外部冷媒回路へ吐出される。

例えば、容量制御弁８６の制御により、給気通路８５を通る吐出圧の冷媒供給量を増大させると制御圧室６７の圧力が高くなる。
制御圧室６７の圧力が斜板室４３の圧力よりも高くなると、アクチュエータ６２の可動体６４が第１凹部４７に入り込む方向へ移動して、斜板６９の傾角が大きくなる。
図５（ａ）に示すように、斜板６９の傾角が最大になると、両頭ピストン７６の第１ヘッド部７７および第２ヘッド部７９ストロークは最大となり、圧縮機１０は最大容量の運転となる。

駆動軸５５が回転すると可動部材８８は遠心力を受ける。
最大容量運転時における可動部材８８と斜板６９との接触点Ｓ１における可動部材８８の接線Ｌ１は駆動軸５５の軸心Ｐ方向に対して十分な角度を設定する状態にある。
最大容量による高回転運転では、両頭ピストン７６の往復方向の慣性力が大きくなる。
この慣性力は、斜板６９の傾角をさらに大きくしようとする力である。
最大容量による高回転運転時において、可動部材８８は大きな遠心力を受け、連結部９２の連結ピン６６を支点として径方向の外側へ傾動して変位しようとするが、斜板６９に規制されており、可動部材８８から斜板６９に作用する力Ｆが生じる。
最大容量運転時において可動部材８８から接触点Ｓ１を介して斜板６９に作用する力Ｆの向きは、可動部材８８の接線Ｌ１と直角方向となる。
この力Ｆは、軸心Ｐ方向の成分Ｆｔと径方向の成分Ｆｒとに分解することができる。
軸心Ｐ方向の成分Ｆｔは、斜板６９の慣性力を低減する力であり、斜板６９の傾角を小さくさせようとする方向の力である。
回転数が高くなるほど両頭ピストン７６の往復方向の慣性力が大きくなるが、可動部材８８から斜板６９に作用する力における軸心Ｐ方向の成分Ｆｔも回転数の増大により大きくなり、斜板６９の慣性力が低減される。

容量制御弁８６の制御により、給気通路８５を通る吐出圧の冷媒供給量を減少させると制御圧室６７の圧力が低下する。
制御圧室６７の圧力が斜板室４３の圧力よりも低下すると、アクチュエータ６２の可動体６４が第１凹部４７から抜け出る方向へ移動して、斜板６９の傾角が小さくなる。
図５（ｂ）に示すように、斜板６９の傾角が殆ど０°に近い傾角になると、両頭ピストン７６の第１ヘッド部７７および第２ヘッド部７９のストロークは最小となり、圧縮機１０は最小容量運転となる。
最小容量運転では、第１ヘッド部７７のストロークは下死点から上死点側に僅かな範囲となり、第２ヘッド部７９のストロークは上死点から下死点側に僅かな範囲となる。
従って、最小容量運転時では、第１シリンダボア４５には第２圧縮室８０と比較してデッドボリュームの大きな第１圧縮室７８が形成され、第２シリンダボア５０は第１圧縮室７８と比較して極めて小さな空間の第２圧縮室８０が形成される。

最小容量運転における可動部材８８と斜板６９との接触点Ｓ２では、可動部材８８の接線Ｌ２は駆動軸５５の軸心Ｐ方向に対して十分に小さな角度を設定する状態にある。
最小容量運転では高回転運転であっても、両頭ピストン７６の往復方向の慣性力はほとんど影響が無い程度に小さい。
このため、最小容量による高回転運転では、両頭ピストン７６に対する可動部材８８の影響を無くすことが必要となる。
可動部材８８は、最小容量による高回転運転時においても大きな遠心力を受け、連結ピン９１を支点として径方向の外側へ傾動して変位しようとするが、斜板６９に規制されており、可動部材８８から斜板６９に作用する力Ｆが生じる。
最小容量運転時において可動部材８８から接触点Ｓ２を介して斜板６９に作用する力Ｆの向きは、可動部材８８の接線Ｌ２と直角方向となる。
このとき、可動部材８８から斜板６９に作用する力Ｆの向きは径方向に近い。
このため、可動部材８８から斜板６９に作用する力Ｆの軸心Ｐ方向の成分Ｆｔは、径方向の成分Ｆｒと比較して十分に小さくなっており、両頭ピストン７６の往復方向への作用は殆どない。
つまり、最小容量運転では回転数が高くても、可動部材８８による両頭ピストン７６の往復方向への力の作用は殆どなく、斜板６９の傾角変更に対する可動部材８８の影響は小さい。

本実施形態の圧縮機１０によれば以下の効果を奏する。
（１）可動部材８８は遠心力を受けて径方向へ変位し、斜板６９に当接することにより斜板６９に対して力を作用する。最大容量運転時では、両頭ピストン７６の慣性力を打ち消す方向の力が生じる可動部材８８と斜板６９との接触点Ｓ１が形成される。また、最小容量運転時には斜板６９の傾角変更に対する可動部材８８の影響を小さくする可動部材と斜板６９との接触点Ｓ２が形成される。その結果、斜板６９に従来のようなバランスウエイトを設けることができない場合でも、可動部材８８によって斜板６９に対してバランスウエイトとしての機能を適切に発揮することができる。

（２）スペースの制約を受け易い両頭ピストン７６を備えた圧縮機１０であっても、最大容量や最小容量による高回転運転において適切に機能する可動部材８８を設けることができる。特に、斜板６９のヒンジ機構７２側にバランスウエイトを設けることができない構造の圧縮機１０に対して効果的である。
（３）可動部材８８において支点となる連結部９２の連結ピン９１が、斜板６９が傾動する範囲および軸心Ｐ方向に変位する範囲から外れた位置に設定されているから、可動部材８８の駆動軸５５に対する組み付けが容易となる。
（４）可動部材８８はアーム部８９の一端にウエイト部９０を有し、ウエイト部９０と連結部９２とは斜板６９を挟んで位置している。このため、アーム部８９を長くすることができるとともに、ウエイト部９０をアーム部８９の先端に設けることで、遠心力による荷重を大きくすることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る圧縮機について説明する。
本実施形態は、ピストンの一方の端部にのみ圧縮室が形成される片頭ピストンを備えた圧縮機である。

図６（ａ）に示す圧縮機１００では、シリンダブロック１０１の前端にはフロントハウジング１０２が接合され、シリンダブロック１０１の後端にはリヤハウジング１０３が接合されている。
シリンダブロック１０１、フロントハウジング１０２及びリヤハウジング１０３は、複数の通しボルト１０４（図６（ａ）においては１つのみ示す）により相互に接続されている。
シリンダブロック１０１、フロントハウジング１０２及びリヤハウジング１０３は、圧縮機のハウジングの全体を構成する要素である。

フロントハウジング１０２とシリンダブロック１０１との接合により、フロントハウジング１０２内に制御圧室１０５が形成される。
シリンダブロック１０１には軸孔１０６が形成されている。
軸孔１０６には駆動軸１０７が挿通され、駆動軸１０７はシリンダブロック１０１にラジアル軸受１０８を介して回転自在に支持されている。
また、フロントハウジング１０２には、軸孔１０９が形成されており、軸孔１０９にラジアル軸受１１０を介して駆動軸１０７が挿通されている。
軸孔１０９には軸封装置１１１が設けられている。
制御圧室１０５から外部へ突出する駆動軸１０７は、エンジン等の外部駆動源（図示せず）から回転駆動力を得る。

駆動軸１０７には回転体としての回転支持体１１２が固定されており、回転支持体１１２は駆動軸１０７と一体回転可能である。
回転支持体１１２とフロントハウジング１０２の内壁面との間には、駆動軸１０７の軸心Ｐ方向への荷重を受けるスラスト軸受１１３が介在されている。
回転支持体１１２には、斜板１１４が駆動軸１０７の軸心Ｐ方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。
斜板１１４の中心側には駆動軸１０７が挿入される挿通孔１１５が形成されている。
本実施形態の制御圧室１０５は、斜板１１４が収容されることから斜板室に相当する。

回転支持体１１２には支持体側突起部１１６が斜板１１４に向けて突設されており、斜板１１４には一対の斜板側突起部１１７が回転支持体１１２に向けて突設されている。
斜板側突起部１１７は、回転支持体１１２における支持体側突起部１１６の両側に位置する。
斜板側突起部１１７は、支持体側突起部１１６を挟むような状態で移動可能である。
図６（ａ）では、一方の斜板側突起部１１７が図示され、他方の斜板側突起部１１７は図示されない。
支持体側突起部１１６の両側に形成されている面にはカム面１１８が形成されており、斜板側突起部１１７の先端部はカム面１１８と摺接する。
斜板１１４は、支持体側突起部１１６を挟む一対の斜板側突起部１１７と、カム面１１８との連係により駆動軸１０７の軸心Ｐ方向へ傾動可能かつ駆動軸１０７と一体的に回転可能である。
支持体側突起部１１６、斜板側突起部１１７およびカム面１１８は、斜板１１４と回転支持体１１２との間に設けられるヒンジ機構１１９を構成する。
ヒンジ機構１１９は、回転支持体１１２に対して斜板１１４を傾動可能、かつ駆動軸１０７から斜板１１４へトルク伝達可能に連結する。

駆動軸１０７にはコイルスプリング１２０が嵌挿されており、コイルスプリング１２０は回転支持体１１２と斜板１１４との間に位置する。
コイルスプリング１２０は斜板１１４を回転支持体１１２から離す付勢力を斜板１１４に付与する。

斜板１１４が回転支持体１１２側へ移動すると、駆動軸１０７の径方向に対する斜板１１４の傾角が増大する。
斜板１１４の最大傾角は、回転支持体１１２と斜板１１４との当接により規定される。
因みに、図６（ａ）に示す斜板１１４は最大傾角の状態にある。

シリンダブロック１０１に形成された複数のシリンダボア１２１内には、片頭ピストン１２２が往復動自在となるように収容されている。
シリンダボア１２１と片頭ピストン１２２の端面とにより圧縮室１２３が区画される。
斜板１１４の回転運動は、シュー１２４を介して片頭ピストン１２２の前後往復運動に変換され、片頭ピストン１２２がシリンダボア１２１内を往復動する。

リヤハウジング１０３内には隔壁１２５が形成されており、隔壁１２５により吸入室１２６と吐出室１２７とが区画形成されている。
シリンダブロック１０１とリヤハウジング１０３との間には、バルブプレート１２８、弁形成プレート１２９、１３０及びリテーナ形成プレート１３１が介在されている。
バルブプレート１２８、弁形成プレート１３０には吸入ポート１３２が形成されている。
バルブプレート１２８及び弁形成プレート１２９には吐出ポート１３３が形成されている。
弁形成プレート１２９には吸入弁１３４が形成されており、弁形成プレート１３０には吐出弁１３５が形成されている。
リテーナ形成プレート１３１には、吐出弁１３５の開度を規制するリテーナ１３６が形成されている。

吸入室１２６へ冷媒を導入する吸入通路（図示せず）と、吐出室１２７から冷媒を排出する吐出通路（図示せず）とは、外部冷媒回路（図示せず）に接続されている。

吐出室１２７と制御圧室１０５は給気通路１３７により連通している。
リヤハウジング１０３には容量制御弁１３８が設けられており、容量制御弁１３８は給気通路１３７を通る冷媒ガスの流量を制御する。
吸入室１２６と制御圧室１０５は抽気通路１３９により連通している。
抽気通路１３９は容量制御弁１３８よび給気通路１３７との協働により制御圧室１０５の圧力を制御する要素である。

容量制御弁１３８の弁開度の増大により、給気通路１３７を通る冷媒ガスの流量が増大すると、制御圧室１０５内の圧力が高くなる。
これにより、斜板１１４の傾角が減少する。
容量制御弁１３８の弁開度の減少により給気通路１３７を通る冷媒ガスの流量が減少すると、制御圧室１０５内の圧力が低くなる。これにより、斜板１１４の傾角が増大する。

ところで、本実施形態の圧縮機１００は、可動部材１４０を備えている。
可動部材１４０は、駆動軸１０７に連結される連結部１４４と略Ｌ字状のアーム部１４１とウエイト部１４２とを備えている。
可動部材１４０は、駆動軸１０７に連結ピン１４３を介して連結される連結部１４４を備えており、連結部１４４から駆動軸１０７に沿ってアーム部１４１が延在し、アーム部１４１は斜板１１４の挿通孔１１５を通り抜けている。
アーム部１４１の連結部１４４の反対側となる可動端１４５は径方向外側へ向けて屈曲しており、駆動軸１０７の軸心Ｐ方向において斜板１１４と回転支持体１１２との間に位置し、駆動軸１０７の径方向においてヒンジ機構１１９より外側に位置する。
可動端１４５には、円筒を縦に分割したような形状のウエイト部１４２が形成されている。
ウエイト部１４２は、ウエイト機能を果たすための重量が設定されており、支持体側突起部１１６および斜板側突起部１１７の外周を一部覆う。
なお、ウエイト部１４２のほかアーム部１４１もウエイト機能の一部を果たす。
可動部材１４０は、駆動軸１０７の駆動時において遠心力を受けて連結部１４４の連結ピン１４３を支点としてアーム部１４１が駆動軸１０７に対して径方向に傾動可能である。
図６（ｂ）に示すように、アーム部１４１は、アーム部１４１の傾動によって挿通孔１１５内で斜板１１４を付勢する略Ｌ字状の付勢面１４６を有する。
本実施形態では、支点となる連結部１４４の連結ピン１４３の位置は、斜板１１４が傾動する範囲および軸心Ｐ方向に変位する範囲から外れた位置に設定されている。

斜板１１４の挿通孔１１５を形成する孔壁と、孔壁に対向するアーム部１４１には互いに接触する接触点Ｓが形成されている。
斜板１１４とアーム部１４１が接触する接触点Ｓを介して可動部材１４０から斜板１１４へ力が作用するが、可動部材１４０から斜板１１４へ作用する力の向きは、斜板１１４の傾角に応じて変化する。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、可動部材１４０から斜板１１４へ作用する力Ｆは、軸心Ｐ方向の成分Ｆｔと径方向の成分Ｆｒとに分解することができる。
軸心Ｐ方向の成分Ｆｔは、斜板１１４の慣性力を低減する力であり、斜板１１４の傾角を小さくさせようとする方向の力である。

本実施形態によれば、図７（ａ）に示すように、最大容量運転では、作用する力Ｆの軸心Ｐ方向への成分Ｆｔが大きくなる接触点Ｓ（Ｓ１）が形成される。
また、最小容量運転では、図７（ｂ）に示すように作用する力の軸心Ｐ方向への成分Ｆｔが殆ど無くなる接触点Ｓ（Ｓ２）が形成される。
斜板１１４の最大傾角時に、アーム部１４１の傾動によって挿通孔１１５内で斜板１１４を付勢する接触点Ｓ１に対応する付勢面１４６の部位は、第１付勢部位に相当する。
接触点Ｓ２における接線Ｌ２の軸心Ｐ方向に対する傾斜角度は、接触点Ｓ１における接線Ｌ１の軸心Ｐ方向に対する傾斜角度よりも小さくなっている。
斜板１１４の最小傾角時に、挿通孔１１５内で斜板１１４を付勢する接触点Ｓ２に対応する付勢面１４６の部位は、第２付勢部位に相当する。
従って、最大容量運転時では、片頭ピストン１２２の慣性力を打ち消す方向の力が生じ、また、最小容量運転時には片頭ピストン１２２の往復移動方向に対する可動部材１４０の影響を小さくすることができる。
本実施形態は、片頭ピストン１２２を備えた容量可変型斜板式圧縮機であっても、可動式の可動部材１４０を適用することができる。

なお、上記の実施形態は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。

○ 上記の実施形態では、可動部材の支点となる連結部の連結ピンの位置を斜板が傾動する範囲および軸心方向に変位する範囲から外れた位置に設定したがこの限りではない。連結部の連結ピンの位置は斜板と干渉しない位置であれば、斜板が傾動する範囲および軸心方向に変位する範囲に設定してもよい。
○ 上記の実施形態では、可動部材のウエイト部は円筒を縦に分割した形状としたが、ウエイト部の形状は特に限定されず、他の部材と干渉しない形状であれば自由である。
○ 上記の第１の実施形態では、吸入口を第１ハウジングに設ける構成としたが、吸入口の位置は特に限定されない。例えば、斜板室に冷媒を導入することができるようにシリンダブロックに吸入口を設けてもよい。
○ 上記の第１の実施形態では、圧縮機１０の最小容量運転では、作用する力Ｆの軸心Ｐ方向への成分Ｆｔが殆ど無くなる接触点Ｓ（Ｓ２）が形成されたが、例えば、圧縮機１０の最小容量運転では、作用する力の軸心Ｐ方向への成分が全く無くなる接触点Ｓ（Ｓ２）が形成される可動部材を用いてもよい。具体的には、図８に示す別例に係る可動部材８８を用いる。図８に示す可動部材８８のアーム部８９は、アーム部１５１の傾動によって挿通孔７０内で斜板６９を付勢する略Ｌ字状の付勢面９４を有する。付勢面９４の接触点Ｓ２に対応する部位は、圧縮機１０の最小容量運転では、接線Ｌ２が駆動軸５５の軸心Ｐ方向と平行となる。このため、可動部材８８から斜板６９に作用する力Ｆの軸心Ｐ方向の成分Ｆｔは、０となっており、両頭ピストン７６の往復方向への作用は全くない。その結果、斜板６９の傾角が最小になる最小傾角時に、斜板６９の傾角を減少させようとする方向の力をより低減することができる。なお、第２の実施形態の可動部材についても別例に係る可動部材と同様の構成を適用することができる。

１０、１００ 圧縮機
１１、１０１ シリンダブロック
１２ 第１シリンダブロック
１３ 第２シリンダブロック
１４ 第１ハウジング
１５ 第２ハウジング
３０ 圧力調整室
４３ 斜板室
４５ 第１シリンダボア
５０ 第２シリンダボア
５５、１０７ 駆動軸
６２ アクチュエータ
６３ 固定体
６４ 可動体
６７ 制御圧室
６９、１１４ 斜板
７０、１１５ 挿通孔
７２、１１９ ヒンジ機構
７６ 両頭ピストン
８６、１３８ 容量制御弁
８８、１４０ 可動部材
８９、１４１ アーム部
９０、１４２ ウエイト部
９１、１４３ 連結ピン
９２、１４４ 連結部
９３、１４５ 可動端
９４、１４６ 付勢面
１０５ 制御圧室（斜板室）
１１２ 回転支持体
１２１ シリンダボア
１２２ 片頭ピストン
Ｐ 軸心
Ｓ１ 接触点（最大容量時）
Ｓ２ 接触点（最小容量時）
Ｆ 力
Ｆｔ 軸心方向の成分
Ｆｒ 径方向の成分
Ｌ１ 接線（最大容量時）
Ｌ２ 接線（最小容量時）

Claims (5)

1. 複数のシリンダボアを備えたハウジングと、
   前記ハウジングに回転自在に支持された駆動軸と、
   前記駆動軸と一体回転する回転体と、
   前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、前記回転体を介して前記駆動軸からの駆動力を得て回転するとともに、前記駆動軸に対する傾角変更が許容される斜板と、
   前記シリンダボア内に摺動自在に配設され、前記斜板の回転運動を受けて、前記シリンダボア内を往復動するピストンと、を備えた容量可変型斜板式圧縮機において、
   前記駆動軸は、
   前記駆動軸に連結される連結部と、
   前記連結部から前記駆動軸に沿って延在し、前記挿通孔に挿入され、前記連結部を支点として、前記駆動軸の回転に伴う遠心力により、一端が前記駆動軸に対して傾動して離間可能なアーム部と、前記アーム部に備えられたウエイト部とを有する可動部材を備え、
   前記アーム部は、
   前記斜板の最大傾角時に、前記アーム部の傾動によって前記挿通孔内で前記斜板を付勢する第１付勢部位と、
   前記斜板の最小傾角時に、前記アーム部の傾動によって前記挿通孔内で前記斜板を付勢し、前記第１付勢部位より前記連結部側に設けられた第２付勢部位とを有する略Ｌ字状の付勢面を有することを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
2. 前記ピストンは、両頭ピストンであり、
   前記両頭ピストンの一端によって前記シリンダボア内に区画される第１圧縮室と、
   前記両頭ピストンの他端によって前記シリンダボア内に区画される第２圧縮室と、を備えることを特徴とする請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。
3. 前記連結部は、前記斜板が傾動する範囲および軸心方向に変位する範囲から外れた位置に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の容量可変型斜板式圧縮機。
4. 前記可動部材は前記アーム部の一端にウエイト部を有し、該ウェイト部と前記連結部とは前記斜板を挟んで位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の容量可変斜板式圧縮機。
5. 前記第２付勢部位での前記付勢面は、前記駆動軸の軸線方向と平行であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の容量可変型斜板式圧縮機。

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