JPH0579455A - 容量可変式斜板型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スリーブとコントロールピストンとの接触部で
摩耗が発生するのを防止し、高い性能および信頼性を長
期に亘り維持することができる容量可変式斜板型圧縮機
を提供する。 【構成】斜板角度制御部材としてのスリーブ５０とコン
トロールピストン５５とを別構造とした容量可変式斜板
型圧縮機において、スリーブ５０とコントロールピスト
ン５５との間に軸受５２を介在させたことを特徴とす
る。 【作用】スリーブとコントロールピストンが直接接触し
ないので、これらの間で相対的な回転が生じても接触部
に摩耗を発生させることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用空調装
置用の冷媒圧縮機として使用するのに有効な容量可変式
の斜板型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者らは先に、シャフトに斜板を揺
動可能に取りつけ、この斜板の傾斜角を斜板角度制御部
材の変位に応じて可変させるようにし、かつ同時に斜板
の中心位置も変位させるようにした容量可変式の斜板型
圧縮機を提案した。

【０００３】この種の斜板型圧縮機は、上記斜板角度制
御部材の背面に形成された制御圧力室内の圧力に応じて
この斜板角度制御部材を変位させ、この変位をスライダ
を介して斜板に伝えてこの斜板を押し、これにより斜板
の傾斜角を変えるとともにこの斜板の中心位置を変位さ
るようにしたものであり、このような斜板の変位により
加圧ピストンの往復ストロークを制御して吐出容量を調
整するようにしたものである。

【０００４】ところで、上記の斜板型圧縮機において
は、図３に示すように、斜板角度制御部材を、ラジアル
荷重分担部材となるスリーブ５０と、上記制御圧力室内
の圧力を受ける受圧部材であるコントロールピストン５
５とに分割した構造のものが開発されている。このもの
は、スリーブ５０のリア側部分を小径円筒形状５０２に
することにより、シリンダブロック５に形成した円筒空
洞部５ａの径を小さくすることができ、作動室３２と円
筒空洞部５ａとの間の沿面距離ｌを長くすることができ
て、長いシール長ｌを確保することができ、したがって
作動室３２内の高圧冷媒がリークするのを防止すること
ができる利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構造の場合、スリーブ５０は内側に装着した
ラジアル軸受１７を介してシャフト１３の回転を受け、
すなわちシャフト１３の回転によりつれ回り回転する。
この場合、シャフト１３ｌｋから伝わるラジアル荷重の
移動に伴いスリーブ５０は、シリンダブロック５に形成
した円筒空洞部５ａ内で、シャフト１３の回転方向とは
逆方向の自転と、シャフト１３の回転方向と同方向の公
転を繰り返し行うようになる。

【０００６】これに対し、上記コントロールピストン５
５は外周部に装着したＯリング５６の摺動抵抗を受ける
ので回転が規制される。

【０００７】したがって、これらスリーブ５０とコント
ロールピストン５５は、相対的に回転し、スリーブ５５
のリア側端面５０３がコントロールピストン５５のフロ
ント側の面に直接接触しているので、これらの接触部で
摩耗が発生する心配がある。

【０００８】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、スリーブとコント
ロールピストンとの接触部で摩耗が発生するのを防止
し、高い性能および信頼性を長期に亘り維持することが
できる容量可変式斜板型圧縮機を提供しようとするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、スリーブとコントロールピストンとの間に軸
受を介在させたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】このような構成によれば、スリーブとコントロ
ールピストンが直接接触しないので、これらの間で相対
的な回転が生じても接触部に摩耗を発生させることがな
い。しかもコントロールピストンからスリーブに伝わる
スラスト荷重は軸受を通じて伝達されるので、荷重の伝
達は確実になされる。

【００１１】

【実施例】以下本発明について、図１および図２に示す
一実施例にもとづき説明する。

【００１２】図１は容量可変式斜板型圧縮機の全体の構
造を示す縦断面図であり、図２はその要部を拡大して示
す断面図である。

【００１３】図において１は、圧縮機の外殻をなす本体
である。この本体１は、アルミニウム合金製のフロント
ハウジング２とリアハウジング３との間にフロントシリ
ンダブロック４とリアシリンダブロック５を介装し、上
記フロントハウジング２とフロントシリンダブロック４
との間にフロントサイドプレート６を挾持するととも
に、リアハウジング３とリアシリンダブロック５との間
にリアサイドプレート７を挾持して構成されている。

【００１４】これらフロントハウジング２、フロントサ
イドプレート６、フロントシリンダブロック４、リアシ
リンダブロック５、リアサイドプレート７およびリアハ
ウジング３は、スルーボルト１０によって一体的に連結
されている。

【００１５】１１は上記フロントシリンダブロック４と
リアシリンダブロック５とに跨がって形成されたシリン
ダボアであり、これらシリンダボア１１…は例えば周方
向に５か所、互いに平行になるように形成されている。
これらシリンダボア１１…内には、それぞれ加圧ピスト
ン１２…が軸方向に摺動自在に嵌挿されている。

【００１６】１３は図示しない自動車走行用エンシジン
の駆動力を受けて回転するシャフトであり、このシャフ
ト１３は、フロント側の端部がフロントラジアル軸受１
６を介して上記フロントシリンダブロック４に支持され
ているとともに、リア側の端部はスリ−ブ状のスライダ
１５に挿入されている。このシャフト１３には略中央部
に平板部１４が形成されており、この平板部１４よりも
リア側の端部に上記スライダ１５が軸方向へ摺動自在に
嵌挿されている。

【００１７】スライダ１５は、リアラジアル軸受１７を
介して、斜板角度制御部材のラジアル荷重分担部材とな
るスリーブ５０に回転自在に支持されている。

【００１８】上記シャフト１３に加わる図中左方向へ働
く力はフロントスラスト軸受１８を介してフロントシリ
ンダブロック４で受けるようになっており、またシャフ
ト１３に図中右方向への力が働いた場合はリアスラスト
軸受１９を介して上記スリーブ４０で受けるようになっ
ている。このスリーブ５０のスラスト荷重は後述するコ
ントロールピストン５５により受けるようになってい
る。

【００１９】２０は斜板であり、この斜板２０はスライ
ダ１５に対して揺動自在に支持されている。この斜板２
０には案内ピン２１が設けられており、この案内ピン２
１は、上記シャフト１３の平板部１４に形成したガイド
溝２２に摺動自在に貫通されている。このガイド溝２２
内のピン２１の位置により斜板２０の傾きが変わるもの
である。

【００２０】また、斜板２０の周縁部には両面側にシュ
ー２３、２３が摺動自在に配設されている。これらシュ
ー２３は、加圧ピストン１２の内面に対し回転可能に係
合している。このため、斜板２０の回転を伴う揺動運動
は、これらシュー２３を介し加圧ピストン１２…に往復
運動として伝達される。

【００２１】加圧ピストン１２…の左右には、フロント
シリンダブロック４とリアシリンダブロック５の内部に
位置して、それぞれ第１および第２の作動室３１および
３２が形成されている。加圧ピストン１２…が左方向に
移動された場合は第１の作動室３１の冷媒が圧縮される
とともに、右方向に移動された場合は第２の作動室３２
の冷媒が圧縮されるようになっている。

【００２２】３３、３４はフロントハウジング２および
リアハウジング３に形成した吐出室であり、これら吐出
室３３、３４はそれぞれフロントサイドプレート６およ
びリアサイドプレート７に開口した吐出口３５、３６を
介して上記第１および第２の作動室３１および３２に連
通している。これら吐出口３５、３６は、吐出弁３７、
３８によって開閉され、これら吐出弁３７、３８は弁押
え３９、４９と共に前記スル−ボルト１０によりフロン
トサイドプレート６およびリアサイドプレート７に固定
されている。

【００２３】４０、４１はフロントハウジング２および
リアハウジング３に形成した吸入室であり、これら吸入
室４０、４１はそれぞれフロントサイドプレート６およ
びリアサイドプレート７に開口した吸入口４２、４３に
より上記第１および第２の作動室３１および３２に連通
している。これら吸入口４２、４３は、吸入弁８、９に
よって開閉される。

【００２４】フロント側の吐出室３３は、図示を省略し
た吐出通路により、吐出マフラ−７０に導かれ、かつリ
ア側の吐出室３４も図示を省略した吐出通路により、上
記吐出マフラ−７０に導かれている。そして、この吐出
マフラ−７０はこれも図示を省略した吐出ポート（冷凍
サイクルの凝縮器に連なる）に導かれている。

【００２５】またフロント側の吸入室４０は吸入通路４
５によりハウジング中央部に形成された吸入室４６に導
かれ、かつリア側の吸入室４１も吸入通路４７により吸
入室４６に導かれている。

【００２６】前記スリーブ５０はリアシリンダブロック
５に形成した円筒空洞部５ａ内に摺動自在に嵌挿されて
いる。このスリーブ５０は、フロント側端部に上記リア
ラジアル軸受１７を受容する大径円筒部５０１を有する
とともに、リア側端部には小径円筒部５０２を形成して
ある。上記大径円筒部５０１がリアシリンダブロック５
に形成した円筒空洞部５ａ内に摺動自在に嵌挿されてい
る。

【００２７】このスリーブ５０のリア側端部は、スラス
ト軸受５２を介してコントロールピストン５５に当接し
ている。

【００２８】コントロールピストン５５は斜板角度制御
部材の受圧部材であり、リアハウジング３に形成された
制御圧力室６０内に摺動自在に嵌挿されている。コント
ロールピストン５５の外周面にはＯリング５６が装着さ
れており、このＯリング５６は制御圧力室６０の内面に
摺接するようになっている。コントロールピストン５５
のフロント側端面には、支持ボス部５５ａが形成されて
おり、この支持ボス部５５ａに上記スラスト軸受５２が
支持されている。

【００２９】なお、上記リア側の吸入室４１は、コント
ロールピストン５５により制御圧力室６０と区画されて
いる。よって、上記コントロールピストン５０は上記制
御圧力室６０とリア側吸入室４１の圧力差に応じて作動
される。

【００３０】この制御圧力室６０には、図示を省略する
が空調機の運転状況に応じて吸入圧および吐出圧のいづ
れかが制御弁６１を介して導入されるようになってい
る。

【００３１】そして、制御圧力室６０に高圧の吐出圧が
導入されると、コントロールピストン５５が図示の左側
に押され、スラスト軸受５２を介してスリーブ５０が同
左側に押されて移動する。このため、スリーブ５０がリ
アスラスト軸受１９を介してスライダ１５を左方向に押
し、したがって案内ピン２１を通じて斜板２０を押すの
で斜板２０の傾斜角が変化されるようになっている。

【００３２】このような構成の圧縮機においては、図示
しない電磁クラッチの作動によりエンジンからの駆動力
がシャフト１３に伝えられると圧縮機は作動する。

【００３３】起動時には圧縮機内部で圧力が均衡してい
るため、コントロールピストン５５の前後で圧力差がな
く、起動時においてはスライダ１５を介して斜板２０を
傾斜させる方向に荷重が加わっていない。したがって起
動初期において斜板２０の傾斜角は圧縮反力を受けて比
較的小さくなっている。

【００３４】このような状態でシャフト１３が回転を開
始すると、シャフト１３の回転は斜板２０を介して加圧
ピストン１２を往復駆動する。この加圧ピストン１２の
往復移動に伴い作動室３１，３２内で冷媒の吸入、圧
縮、吐出が行われることになる。

【００３５】すなわち、図示されない吸入ポート（冷凍
サイクルの蒸発器につながる）から吸入される冷媒ガス
は、中央部の吸入室４６へ入り、次いで吸入通路４５，
４７を通り、フロントおよびリア側の吸入室４０，４１
へ入る。その後、加圧ピストン１２の吸入行程におい
て、吸入弁８、９を介して吸入口４２、４３からそれぞ
れ作動室３１，３２内へ吸入される。

【００３６】吸入された冷媒ガスは圧縮行程で圧縮さ
れ、所定圧まで圧縮さると吐出口３５、３６より吐出弁
３７、３８を押し開いて吐出室３３，３４へ吐出され
る。

【００３７】その後、これら吐出室３３，３４内の冷媒
ガスは図示しない吐出通路を通って吐出マフラー７０に
入って合流され、さらの図示しない吐出ポートから冷凍
サイクルの凝縮器へ吐出される。

【００３８】圧縮機の起動時には、上述したように圧縮
機の吐出容量を最小容量とする。

【００３９】しかし冷凍サイクル側から要求される圧縮
機の能力が高い場合には、制御弁６１の作動により制御
圧力室６０に吐出圧の高圧側圧力が導入されるようにな
る。

【００４０】そのため、制御圧力室６０と吸入室４１と
の圧力差が増し、この圧力差は圧縮機の回転に伴い次第
に上昇する。そして、この力は前述したコントロールピ
ストン５５を第１図中左方向へ押す力となり、この押圧
力はスリーブ５０からリアスラスト軸受１９を通じてス
ライダ１５を左方向に押す。

【００４１】このため、シャフト１３のガイド溝２２と
案内ピン２１の作用により斜板２０はその回転中心を図
中左方向へ移動しつつその傾きを大きくする。

【００４２】したがって、加圧ピストン１２…の往復動
ストロークが増すので、吐出量が増加される。このよう
に、本圧縮機では、コントロールピストン５５の変位に
応じて圧縮機から吐出される冷媒の容量を制御すること
ができる。

【００４３】このような圧縮機においては、図２に詳し
く示す通り、スリーブ５０とコントロールピストン５５
を分離して別部材としたから、スリーブ５０のリア側部
分を小径円筒形状５０２にすることができ、よって、シ
リンダブロック５に形成した円筒空洞部５ａの径を小さ
くすることができる。このため、作動室３２と円筒空洞
部５ａとの間の沿面距離ｌを長くすることができて、長
いシール長ｌを確保することができ、したがって作動室
３２内の高圧冷媒がリークするのを防止することができ
る。

【００４４】そして、この場合、スリーブ５０とコント
ロールピストン５５との間にスラスト軸受５２を装着し
たので、シャフト１３からスリーブ５０に連れ回り回転
力が伝わって、スリーブ５０がシャフト１３の回転方向
とは逆方向の自転、およびシャフト１３の回転方向と同
方向の公転を繰り返し行っても、スリーブ５０とコント
ロールピストン５５との間に設けたスラスト軸受５２が
スリーブ５０の回転を許す。そして、このスラスト軸受
５２は、スリーブ５０とコントロールピストン５５の直
接接触を防止するので、これらの摩耗を防止することが
できる。

【００４５】なお、スリーブ５０とコントロールピスト
ン５５との間に設置する軸受５２は、一対のスラストレ
ース間にコロを設けた構造に限らず、たとえばスリーブ
５０とコントロールピストン５５が共にアルミニウム製
の場合は、これより耐摩耗性に優れた金属、例えば鉄や
ステンレスなどからなる１枚のスラストレースにより構
成してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
リーブとコントロールピストンとの間に軸受を設けたの
でこれら両者が直接接触しなくなり、これらの間で相対
的な回転が生じても接触部で摩耗を生じることがなくな
る。このため、長期に亘り高い性能および信頼性を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す圧縮器の全体の構成を
示す断面図。

【図２】同実施例の要部の構造を示す断面図。

【図３】従来の圧縮器の要部の構造を示す断面図。

【符号の説明】 １…本体、２，３…ハウジング、４，５…シリンダブロ
ック、１１…シリンダボア、１２…加圧ピストン、１３
…シャフト、１５…スライダ、２０…斜板、５０…スリ
ーブ、５２…スラスト軸受、５５…コントロールピスト
ン、６０…制御圧力室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にシリンダ室を形成したシリンダブロ
   ックと、 このシリンダブロック内に回転自在に設けられたシャフ
   トと、 このシャフトに揺動可能に連結されてこのシャフトと一
   体的に回転する斜板と、 前記シリンダ室内に摺動自在に配設され前記斜板の揺動
   運動を受けて前記シリンダ室内を往復移動する加圧ピス
   トンと、 この加圧ピストンの両側の端部と前記シリンダ室内面と
   の間に形成され流体の吸入、圧縮、吐出を行う作動室
   と、 前記シャフトと同軸上に配設され前記斜板の中心点位置
   を揺動可能に支持するスライダと、 このスライダを前記シャフトの軸方向に変位させるスリ
   ーブと、 制御圧力室の圧力に応じて軸方向へ移動し、上記スリー
   ブを軸方向へ作動させるコントロールピストンと、 上記スリーブとコントロールピストンと間に設けられた
   軸受と、を備えたことを特徴とする容量可変式斜板型圧
   縮機。