JPH10246180A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でかつ耐久性の高いヒンジ機構を
備えた可変容量型圧縮機を提供すること。 【解決手段】 １本のスイングアーム６１は斜板２１に
設けられ、その先端部に貫設された取付孔６２には１本
のガイドピン６３が圧入固定されている。同ガイドピン
６３の第１端部６３ａ及び第２端部６３ｂは、スイング
アーム６１からそれぞれ突出されている。一対の支持ア
ーム６４，６５は、回転支持体１９において斜板２１の
上死点位置Ｄを中心として対称に突設されている。そし
て、スイングアーム６１は支持アーム６４，６５間に挿
入配置されており、その第１端部６３ａは支持アーム６
４に設けられたガイド孔６４ａ内に、第２端部６３ｂは
支持アーム６５に設けられたガイド孔６５ａ内にそれぞ
れ挿入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システムに適用される可変容量型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機としては、例えば、本出
願人により特開平４−３０３１８４号公報において開示
されたものが存在する。すなわち、シリンダボア、クラ
ンク室、吸入室及び吐出室は、ハウジング内部に形成さ
れている。ピストンはシリンダボア内に収容されてい
る。駆動軸はハウジングに回転可能に保持され、クラン
ク室内を通過されている。回転支持体は、クランク室内
において駆動軸上に固定されている。斜板はクランク室
に収容され、駆動軸上にスライド移動可能でかつ傾動可
能に支持されるとともに、ピストンに連結されている。
ヒンジ機構は、回転支持体と斜板との間に介在されてい
る。従って、斜板は、回転支持体及びヒンジ機構を介し
て駆動軸と一体回転可能であるとともに、同ヒンジ機構
の案内により、自身の傾角を最大とする最大傾角位置と
傾角を最小とする最小傾角位置との間で、駆動軸上を傾
動しつつスライド移動可能である。

【０００３】そして、容量制御弁によりクランク室の圧
力が調節され、同圧力とシリンダボア内の圧力とのピス
トンを介した差が変更される。従って、斜板が最大傾角
位置と最小傾角位置との間で傾動してピストンのストロ
ークが変更され、吐出容量が変更される。

【０００４】前記ヒンジ機構は、回転支持体に設けられ
た２本の支持アームと、斜板に設けられた２本のスイン
グアームとからなる。長孔状のガイド孔は各支持アーム
に貫設され、同ガイド孔には各スイングアームにそれぞ
れ固定されたガイドピンが挿入されている。従って、ガ
イドピンの移動経路がガイド孔によって規定されること
で、斜板の駆動軸上での傾動及びスライド移動が案内さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報の技術においては次のような問題を生じていた。 （１）スイングアームを２本備えた斜板は形状が複雑に
なり、その加工が面倒であった。

【０００６】（２）所定寸法範囲内にスイングアームを
２本配置しようとすると、各スイングアームは必然的に
小型化される。従って、スイングアームに十分な強度を
持たせることは難しく、ヒンジ機構の耐久性が低下さ
れ、ひいては圧縮機の信頼性低下につながっていた。さ
らに、例えば、ガイドピンを各スイングアームに圧入固
定する場合、その圧入長を長く取ることができず、同ガ
イドピンのスイングアームに対する取り付け強度は低か
った。従って、ヒンジ機構の耐久性が低下され、ひいて
は圧縮機の信頼性低下につながっていた。

【０００７】（３）ガイドピンが各スイングアームに設
けられており、ヒンジ機構を構成する部品点数が多くな
っていた。従って、加工工程数が増え、圧縮機の製造コ
ストが上昇されていた。

【０００８】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、簡単な
構成でかつ耐久性の高いヒンジ機構を備えた可変容量型
圧縮機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、ヒンジ機構は、カムプレートに
突設されたスイングアームと、回転支持体に突設され、
スイングアームに対してカムプレートの回転方向前後に
位置する一対の支持アームとを備え、前記スイングアー
ムには各支持アームに向かって一対のガイド凸部が突設
されるとともに、各支持アームには同ガイド凸部が係合
されてその移動を案内するガイド凹部がそれぞれ凹設さ
れた可変容量型圧縮機である。

【００１０】請求項２の発明では、前記一対の支持アー
ムは、カムプレートの上死点位置を中心として対称に設
けられている。請求項３の発明では、前記一対の支持ア
ームは、カムプレートの上死点位置を中心とした対称位
置を基準として、少なくとも一方がカムプレートの回転
方向側にずれて非対称となっている。

【００１１】請求項４の発明では、前記スイングアーム
と支持アームとの対向面間にはスペーサが介在されてい
る。請求項５の発明では、前記スペーサにおいて、スイ
ングアーム及び支持アームの少なくとも一方との対向面
には表面処理が施されている。

【００１２】請求項６の発明では、前記スイングアーム
には取付孔が貫設され、同取付孔には１本のガイドピン
が挿入固定されており、スイングアームから突出された
同ガイドピンの第１端部及び第２端部が、それぞれ前記
ガイド凸部を構成する。

【００１３】請求項７の発明では、前記ガイドピンは取
付孔に圧入固定されている。請求項８の発明では、前記
ガイドピンには、同ガイドピンの取付孔からの抜けを防
止するための抜け防止手段が設けられている。

【００１４】請求項９の発明では、前記ガイドピンは第
１端部側から取付孔内へ挿入され、同第１端部の先端
は、取付孔内に位置する部分と比較して小径に構成され
ている。

【００１５】請求項１０の発明では、前記スペーサは、
回転トルク伝達側の支持アームとスイングアームとの対
向面間に介在されている。請求項１１の発明では、少な
くとも一方のガイド凹部は貫通孔であって、前記ガイド
ピンは貫通孔であるガイド凹部を介して取付孔に圧入さ
れ、前記スペーサはガイドピンの挿入側とは反対側の支
持アームとスイングアームとの対向面間に介在されてい
る。

【００１６】請求項１２の発明では、前記ガイド凸部の
表面及びガイド凹部の内面の少なくとも一方には表面処
理が施されている。請求項１３の発明では、前記カムプ
レートはアルミニウム材により構成されている。

【００１７】（作用）上記構成の請求項１の発明におい
ては、カムプレートが備えるスイングアームのガイド凸
部の移動が、回転支持体に設けられた支持アームのガイ
ド凹部により案内されることで、同カムプレートの駆動
軸上での傾動及びスライド移動が案内される。

【００１８】ここで、カムプレートには、ピストンを介
して冷媒圧縮に起因した圧縮荷重が作用される。同圧縮
荷重の作用位置は、上死点位置から同カムプレートの回
転方向側にずれている。しかし、請求項２の発明におい
ては、一対の支持アームがカムプレートの上死点位置を
中心として対称に設けられている。従って、駆動軸がい
ずれの方向に回転駆動されたとしても、特に問題とな
る、圧縮機の高負荷時においてカムプレートに対して作
用される大きな圧縮荷重は、支持アーム間で確実に受け
られる。

【００１９】請求項３の発明において一対の支持アーム
は、カムプレートの上死点位置を中心とした対称位置を
基準として、少なくとも一方がカムプレートの回転方向
側にずれて非対称となっている。従って、駆動軸の回転
方向を限定できるのであれば、より低負荷時においてカ
ムプレートに作用される圧縮荷重をも支持アーム間で受
けることが可能となる。

【００２０】請求項４の発明においては、スイングアー
ムと支持アームとの対向面間にスペーサが介在されてお
り、カムプレートの傾動にともなう同スイングアームと
支持アームとの直接摺動を防止できる。

【００２１】請求項５の発明においては、表面処理を施
されたスペーサは耐摩耗性が向上されるし、スイングア
ーム及び支持アームの少なくとも一方に対する低摩擦摺
動性も向上される。

【００２２】請求項６の発明においては、１本のガイド
ピンの第１端部及び第２端部がそれぞれガイド凸部を構
成し、各ガイド凸部をスイングアームに対して別個に設
ける手間が省ける。

【００２３】請求項７の発明においては、ガイドピンが
取付孔に圧入固定されることで、同ガイドピンの取付孔
からの抜けが防止される。請求項８の発明においては、
抜け防止手段により、ガイドピンの取付孔からの抜けが
防止される。

【００２４】請求項９の発明においては、ガイドピンを
取付孔内へ挿入する際、小径部位が先に取付孔内に進入
して、後に続く他の部位を案内する。請求項１０の発明
においては、回転トルク伝達側の支持アームとスイング
アームとの対向面間にスペーサが介在されている。従っ
て、同スイングアームと支持アームとが直接圧接摺動す
ることを避けることができる。

【００２５】請求項１１の発明においてガイドピンは、
貫通孔であるガイド凹部を介して取付孔に圧入される。
同圧入時、スイングアームには応力が作用され、同スイ
ングアームはガイドピンの挿入側とは反対側の支持アー
ムに押付けられようとする。しかし、スペーサが、同支
持アームとスイングアームとの対向面間に介在されてお
り、同スイングアームが直接支持アームに圧接されるこ
とはない。

【００２６】請求項１２の発明においては、互いに圧接
摺動されるガイド凸部の表面及びガイド凹部の内面の少
なくとも一方に表面処理が施され、耐摩耗性の向上や低
摩擦摺動性の向上が図られている。

【００２７】請求項１３の発明においてカムプレート
は、アルミニウム材により構成され、一般的な鉄系材よ
りなるカムプレートと比較して軽量化が図られている。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両空調システ
ムに適用される可変容量型の片頭ピストン式圧縮機にお
いて具体化した第１〜第４実施形態について説明する。
なお、第２〜第４実施形態において第１実施形態と同一
又は相当部材には、同一番号を付してその説明を省略す
る。

【００２９】（第１実施形態）図１及び図３に示すよう
に、フロントハウジング１１はシリンダブロック１２の
前端に接合固定されている。リヤハウジング１３は、シ
リンダブロック１２の後端に弁形成体１４を介して接合
固定されている。このように、フロントハウジング１
１、シリンダブロック１２及びリヤハウジング１３が一
体化されて、圧縮機のハウジングが構成されている。

【００３０】クランク室１５は、フロントハウジング１
１とシリンダブロック１２とに囲まれて区画形成されて
いる。駆動軸１６は、クランク室１５内を通るようにフ
ロントハウジング１１とシリンダブロック１２との間に
ラジアルベアリング１７を介して回転可能に架設支持さ
れている。同駆動軸１６は、図示しない外部駆動源とし
ての車両エンジンに電磁クラッチ等のクラッチ機構を介
して連結されている。従って、同駆動軸１６は、車両エ
ンジンの起動状態において電磁クラッチが接続されるこ
とで回転駆動される。

【００３１】リップシール１８は、駆動軸１６の前端側
とフロントハウジング１１との間に介在され、同駆動軸
１６を封止している。回転支持体１９は、クランク室１
５内において駆動軸１６に固定されている。カムプレー
トとしての斜板２１はアルミニウム（アルミニウム合金
も含む）材よりなり、クランク室１５内に収容されてい
る。同斜板２１はその中央部に挿通孔２１ａが貫設さ
れ、同挿通孔２１ａに挿通された駆動軸１６によって、
同駆動軸１６の軸線Ｌ方向へスライド可能かつ傾動可能
に支持されている。後に詳述するヒンジ機構２５は、回
転支持体１９と斜板２１との間に介在されている。斜板
２１は、回転支持体１９及びヒンジ機構２５を介して回
転トルクが伝達されることで駆動軸１６と一体回転可能
であるとともに、同ヒンジ機構２５により、駆動軸１６
の軸線Ｌ方向へのスライド移動及び傾動が案内される。

【００３２】図３に示すように、前記斜板２１の傾角減
少側への傾動は、その挿通孔２１ａの内面が駆動軸１６
に当接することで規定され、この規定された状態におい
て同斜板２１は最小傾角となる。傾角規制部２１ｂは、
斜板２１の前面に設けられている。図１に示すように、
斜板２１の最大傾角は、同傾角規制部２１ｂが回転支持
体１９の裏面に当接することで規定される。

【００３３】シリンダボア３１は、シリンダブロック１
２に形成されている。片頭型のピストン３２はシリンダ
ボア３１内に挿入されている。同ピストン３２は、シュ
ー３６を介して斜板２１の外周部に係留されている。従
って、斜板２１の回転運動が、シュー３６を介してピス
トン３２の往復直線運動に変換される。

【００３４】吸入室３８及び吐出室３９は、リヤハウジ
ング１３内にぞれぞれ区画形成されている。吸入孔４
０、同吸入孔４０を開閉する吸入弁４１、吐出孔４２、
同吐出孔４２を開閉する吐出弁４３は、それぞれ弁形成
体１４に形成されている。そして、吸入室３８の冷媒ガ
スは、ピストン３２の上死点側から下死点側への移動に
より、吸入孔４０及び吸入弁４１を介してシリンダボア
３１内に吸入される。同シリンダボア３１内に流入され
た冷媒ガスは、ピストン３２の下死点側から上死点側へ
の移動により圧縮されるとともに、吐出孔４２及び吐出
弁４３を介して吐出室３９に吐出される。同吐出弁４３
の開度は、弁形成体１４に重合されたリテーナ４４によ
り規定される。

【００３５】スラストベアリング４５は、回転支持体１
９とフロントハウジング１１の内壁面との間に介在され
ている。同スラストベアリング４５は、ピストン３２、
斜板２１及びヒンジ機構２５を介して回転支持体１９に
作用される、冷媒圧縮時の圧縮荷重を受け止める。

【００３６】抽気通路４７は弁形成体１４に貫設され、
リヤ側のラジアルベアリング１７のコロ間隙を介して、
クランク室１５と吸入室３８とを接続している。給気通
路４８は吐出室３９とクランク室１５とを接続し、同通
路４８上には容量制御弁４９が介在されている。すなわ
ち、容量制御弁４９の弁室５０は、給気通路４８の一部
を構成するポート５０ａを備える。弁体５２は弁室５０
内に収容されており、ポート５０ａに対して接離可能で
ある。バネ５４は弁室５０内に収容され、弁体５２をポ
ート５０ａに接触させる方向に付勢する。収容室５３は
弁室５０に対して区画されており、同収容室５３をダイ
ヤフラム５５により区画することで、感圧室５６及び大
気に開放された大気室５７が形成されている。ロッド５
８は、弁体５２とダイヤフラム５５とを連結する。そし
て、感圧通路５９は吸入室３８と感圧室５６とを接続
し、同感圧通路５９を介して吸入室３８の冷媒ガスが感
圧室５６に導入される。

【００３７】従って、ダイヤフラム５５が吸入圧の高低
により動作され、ポート５０ａの開度、つまり、給気通
路４８の開度が調節される。その結果、クランク室１５
の圧力が変更され、ピストン３２の前後に作用するクラ
ンク室１５の圧力とシリンダボア３１内の圧力との差が
調整される。従って、斜板２１の傾斜角が変更されて、
ピストン３２のストロークが変更され、吐出容量が調整
される。

【００３８】つまり、例えば、冷房負荷が大きいと吸入
圧が設定値よりも高くなり、容量制御弁４９は給気通路
４８の開度を小さくするように動作される。従って、図
１に示すように、クランク室１５の圧力は、抽気通路４
７を介して吸入室３８に放圧されて低下され、斜板２１
の傾角が最大傾角側に変更されてピストン３２のストロ
ーク量が大きくなる。その結果、吐出容量が大きくなっ
て、吸入圧が低下される。

【００３９】冷房負荷が小さいと吸入圧が設定値よりも
低くなり、容量制御弁４９は給気通路４８の開度を大き
くするように動作される。従って、図３に示すように、
クランク室１５の圧力が吐出室３９からの冷媒ガスの導
入により上昇され、斜板２１の傾角が最小傾角側に変更
されてピストン３２のストローク量が小さくなる。その
結果、吐出容量が小さくなって、吸入圧が上昇される。

【００４０】以上のように、容量制御弁４９は、設定さ
れた吸入圧を維持すべく、斜板２１の傾角を変更して吐
出容量を制御する。次に前記ヒンジ機構２５の構成につ
いて詳述する。

【００４１】図１及び図２に示すように、１本のスイン
グアーム６１は斜板２１に一体形成され、同斜板２１の
上死点位置Ｄにおいて外周部に突設されている。同スイ
ングアーム６１は回転支持体１９に向かって軸線Ｌ方向
に延在され、その先端部には駆動軸１６の軸線Ｌと垂直
方向に取付孔６２が貫設されている。鉄系材料よりなる
１本のガイドピン６３は取付孔６２に圧入固定され、そ
の第１端部６３ａ及び第２端部６３ｂは、スイングアー
ム６１の両側面６１ａ，６１ｂからそれぞれ突出されて
いる。一対の支持アーム６４，６５は回転支持体１９に
一体形成され、同回転支持体１９の裏面外周部において
斜板２１の上死点位置Ｄを中心として対称に突設されて
いる。そして、スイングアーム６１は支持アーム６４，
６５間に挿入配置されており、同支持アーム６４，６５
は、スイングアーム６１に対して斜板２１の回転方向前
後に位置される。なお、本明細書において、「一対の支
持アームが、カムプレートの上死点位置を中心として対
称である」とは、上死点位置Ｄから各支持アーム６４，
６５の外側面６４ｃ，６５ｃまでの直線距離が略等しい
状態のことを言う。

【００４２】ガイド凹部としてのガイド孔６４ａ，６５
ａは、各支持アーム６４，６５の内側面６４ｂ，６５ｂ
から外側面６４ｃ，６５ｃにかけて貫設され、斜板２１
側に向かって駆動軸１６に近づくように傾斜された長孔
状をなす。前記ガイドピン６３の第１端部６３ａは支持
アーム６４のガイド孔６４ａ内に、第２端部６３ｂは支
持アーム６５のガイド孔６５ａ内にそれぞれ挿入されて
いる。

【００４３】スペーサとしての円環状をなすワッシャ６
６は、スイングアーム６１と各支持アーム６４，６５と
の対向面間６１ａ，６４ｂ、６１ｂ，６５ｂにおいてガ
イドピン６３上に介装されている。同ワッシャ６６は、
スイングアーム６１の側面６１ａ，６１ｂに対向する内
側面６６ａ及び支持アーム６４，６５の内側面６４ｂ，
６５ｂに対向する外側面６６ｂに、それぞれ表面処理が
施されている（図示しない）。同表面処理としては、銅
メッキ等のメッキやポリテトラフルオロエチレンコーテ
ィング等のコーティングによる被膜の形成や、浸炭焼き
入れ等の焼き入れ処理や軟窒化等の窒化処理による化学
処理等が挙げられる。

【００４４】前記ガイドピン６３の第１及び第２端部６
３ａ，６３ｂは、各支持アーム６４，６５の外側面６４
ｃ，６５ｃから突出されている。第１端部６３ａの突出
部分には、ガイド孔６４ａ，６５ａの幅より大径のＥリ
ング６７が嵌合固定されている。第２端部６３ｂの突出
部分には、ガイドピン６３に一体でガイド孔６４ａ，６
５ａの幅より大径の頭部６３ｃが位置している。Ｅリン
グ６７及び頭部６３ｃが抜け防止手段を構成する。

【００４５】前記頭部６３ｃは、ガイドピン６３に一体
でガイド孔６４ａ，６５ａの幅より大径である。ガイド
孔６４ａ，６５ａは、支持アーム６４、６５の内外側面
６４ｂ，６４ｃ、６５ｂ，６５ｃ以外では開放されてい
ない。従って、前記ヒンジ機構２５の組み立てには、ガ
イドピン６３を取付孔６２に圧入固定する前に、スイン
グアーム６１を支持アーム６４，６５間に挿入配置して
おく必要がある。次に、ワッシャ６６をスイングアーム
６１と支持アーム６４，６５との間に介装する。これ
は、スイングアーム６１の支持アーム６４，６５間への
挿入配置と同時、或いは先に行っておいても良い。各部
材６１、６４〜６６は、組み合わされた状態で位置決め
され、ガイド孔６４ａ，６５ａ、ワッシャ６６及び取付
孔６２は、支持アーム６４の外側面６４ｃと支持アーム
６５の外側面６５ｃとの間で通貫されている。

【００４６】次に、ガイドピン６３の第１端部６３ａ
を、同支持アーム６５の外側面６５ｃ側からガイド孔６
５ａ内に挿入し、ワッシャ６６を挿通してスイングアー
ム６１の側面６１ｂ側から取付孔６２内に挿入する。こ
の時、適度な押し込み力がガイドピン６３に付与され、
同ガイドピン６３が取付孔６２内を圧入されていく。や
がて、第１端部６３ａは、スイングアーム６１の側面６
１ａからワッシャ６６及びガイド孔６４ａを介して支持
アーム６４の外側面６４ｃで突出され、同突出部分にＥ
リング６７を嵌合固定することで組み立ては完了され
る。

【００４７】さて、駆動軸１６が矢印Ａ方向に回転され
ると、その回転トルクは、主として、回転支持体１９、
支持アーム６４（内側面６４ｂ）、ワッシャ６６（外側
面６６ｂ及び内側面６６ａ）及びスイングアーム６１
（側面６１ａ）を介して斜板２１に伝達される。また、
駆動軸１６が矢印Ｂ方向に回転されると、その回転トル
クは、主として、回転支持体１９、支持アーム６５（内
側面６５ｂ）、ワッシャ６６（外側面６６ｂ及び内側面
６６ａ）及びスイングアーム６１（側面６１ｂ）を介し
て斜板２１に伝達される。そして、容量変更にともなう
斜板２１の軸線Ｌ方向へのスライド移動及び傾動は、ガ
イド孔６４ａ，６５ａとガイドピン６３の第１端部６３
ａ及び第２端部６３ｂとの間のスライドガイド関係、及
び駆動軸１６による挿通孔２１ａを介したスライド支持
作用により案内される。

【００４８】ここで、前記圧縮機において、斜板２１が
上死点位置Ｄの外周部を以ってピストン３２に対応され
て、同ピストン３２が上死点に位置された状態では、既
にシリンダボア３１から吐出室３９への冷媒ガスの吐出
は完了されている。つまり、ピストン３２を介して斜板
２１に作用される、冷媒圧縮に基づく圧縮荷重Ｆ1 ，Ｆ
2 は、同斜板２１に対して上死点位置Ｄからその回転方
向側にずれた位置で作用される。図２に示すように、同
圧縮荷重Ｆ1 ，Ｆ2 は、圧縮機の高負荷時には大きくし
かも上死点位置Ｄ近くで斜板２１に作用され、低負荷と
なるのに従って小さくなり、しかも上死点位置Ｄに対し
て回転方向側に離れた位置で斜板２１に作用される。し
かし、特に問題となる高負荷時の大きな圧縮荷重Ｆ1 ，
Ｆ2 は、支持アーム６４，６５間で確実に受けられるた
め、斜板２１に大きな曲げモーメントが作用されること
はない。なお、図面においてＦ1 ，Ｆ2 の矢印の長さ
は、圧縮荷重の大きさに比例する。

【００４９】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）ヒンジ機構２５はスイングアーム６１を１本のみ
備える。従って、従来公報の技術と比較して斜板２１の
形状が簡単となり、その加工が容易となる。

【００５０】（２）スイングアーム６１は斜板２１に、
支持アーム６４，６５は回転支持体１９にそれぞれ一体
形成されている。従って、ヒンジ機構２５を構成する部
品点数が低減され、圧縮機の製造コストを低減できる。

【００５１】（３）スイングアーム６１を所定寸法範囲
内に１本のみ配置すれば良いため、同スイングアーム６
１を大型化できる。従って、同スイングアーム６１に十
分な強度を持たせることができ、ヒンジ機構２５の耐久
性向上、ひいては圧縮機の信頼性向上につながる。特
に、本実施形態においては、ガイドピン６３がスイング
アーム６１に圧入固定されており、同ガイドピン６３の
圧入長を長く取ることができる。従って、同ガイドピン
６３のスイングアーム６１に対する取り付け強度が高め
られ、ヒンジ機構２５の耐久性向上、ひいては圧縮機の
信頼性向上につながる。さらに、前記斜板２１、つま
り、同斜板２１に一体のスイングアーム６１はアルミニ
ウム材により構成されている。アルミニウム材よりなる
スイングアーム６１に対するガイドピン６３の圧入は、
例えば、鉄系材よりなるスイングアームに圧入する場合
と比較して、その取付強度を十分に確保することは難し
い。しかし、前述したように、圧入長を長く取ることが
できる本実施形態においては、斜板２１をアルミニウム
材により構成したことによる、ガイドピン６３のスイン
グアーム６１に対する取付強度の低下を危惧する必要は
ない。

【００５２】（４）一対の支持アーム６４，６５は、斜
板２１の上死点位置Ｄを中心として対称に設けられてい
る。つまり、駆動軸１６が矢印Ａ及び矢印Ｂのいずれの
方向に回転駆動されたとしても、少なくとも高負荷時に
おいて斜板２１に作用される圧縮荷重Ｆ1 ，Ｆ2 は、支
持アーム６４，６５間で受けることができるように構成
されている。従って、駆動軸１６の回転方向に関係な
く、斜板２１に同圧縮荷重に起因した大きな曲げモーメ
ントが作用されることを防止できる。その結果、斜板２
１に大きながたつきが生じることはなく、異音や振動の
発生を抑制できるし、容量制御性も高められる。

【００５３】（５）ワッシャ６６が、スイングアーム６
１の側面６１ａと支持アーム６４の内側面６４ｂとの間
に介在されている。従って、駆動軸１６が矢印Ａ方向に
回転駆動された場合、回転トルク伝達側であるスイング
アーム６１と支持アーム６４との直接的な圧接摺動を避
けることができ、その側面６１ａ及び内側面６４ｂの摩
耗劣化を防止できる。また、ワッシャ６６が、スイング
アーム６１の側面６１ｂと支持アーム６５の内側面６５
ｂとの間に介在されている。従って、駆動軸１６が矢印
Ｂ方向に回転駆動される場合においても同様に、回転ト
ルク伝達側であるスイングアーム６１と支持アーム６５
との直接的な圧接摺動を避けることができ、その側面６
１ｂ及び内側面６５ｂの摩耗劣化を防止できる。

【００５４】（６）前記ガイドピン６３の取付孔６２へ
の圧入時、応力がスイングアーム６１に作用して、その
側面６１ａが支持アーム６４の内側面６４ｂに押し付け
られようとする。しかし、ワッシャ６６が、スイングア
ーム６１の側面６１ａと支持アーム６４の内側面６４ｂ
との間に介在されている。従って、スイングアーム６１
が支持アーム６４に対して直接圧接されることを防止で
き、例えば、その側面６１ａにガイド孔６４ａの跡、つ
まり、傷が付くことを防止できる。

【００５５】（７）表面処理がワッシャ６６の両側面６
６ａ，６６ｂに施され、同ワッシャ６６の耐摩耗性が向
上されるし、支持アーム６４，６５の内側面６４ｂ，６
５ｂとの間での低摩擦摺動性が向上される。従って、ス
イングアーム６１が支持アーム６４，６５に対してスム
ーズに移動され、ヒンジ機構２５の動作がスムーズとな
る。その結果、斜板２１がスムーズに傾動されて、容量
制御の応答性が向上される。

【００５６】（８）１本のガイドピン６３の両端部６３
ａ，６３ｂが、それぞれ各支持アーム６４，６５のガイ
ド孔６４ａ，６５ａに係合される。つまり、１本のガイ
ドピン６３の両端部６３ａ，６３ｂを、それぞれガイド
凸部として利用している。従って、ガイドピンを２本使
用する従来公報の技術と比較してヒンジ機構２５の部品
点数及び加工工程数が低減され、圧縮機の製造コストを
低減できる。

【００５７】（９）ガイドピン６３は、スイングアーム
６１の取付孔６２に圧入固定されている。また、頭部６
３ｃ及びＥリング６７がガイドピン６３に設けられてい
る。つまり、ガイドピン６３の取付孔６２からの抜けが
二重に防止され、ヒンジ機構２５の信頼性が向上され
る。

【００５８】（１０）斜板２１はアルミニウム材により
構成されている。従って、同斜板２１が軽量化され、容
量制御の応答性の向上や圧縮機の軽量化につながる。 （１１）上述したように、本実施形態の圧縮機は、駆動
軸１６が矢印Ａ及び矢印Ｂのいずれの方向に回転駆動さ
れても対応できるように構成された両回転対応型圧縮機
である。従って、製造者は、ユーザーが要求する駆動軸
１６の回転方向に合わせた、一方向回転対応型の圧縮機
と他方向回転対応型の圧縮機の２種を別個に製造する手
間が省け、１機種量産効果により圧縮機の単価を低減で
きる。

【００５９】（第２実施形態）図４においては第２実施
形態を示す。本実施形態の圧縮機は、駆動軸１６が矢印
Ａ方向にのみ回転駆動されることを想定して構成され
た、一方向回転対応型の圧縮機である。つまり、冷媒圧
縮に起因した圧縮荷重は、「Ｆ1 」のみが斜板２１に作
用される。従って、本実施形態のヒンジ機構７１は、ス
イングアーム６１が斜板２１において上死点位置Ｄから
同斜板２１の回転方向側にずれて設けられている。ま
た、支持アーム６４，６５は、回転支持体１９におい
て、斜板２１の上死点位置Ｄを中心とした対称位置を基
準として、同斜板２１の回転方向側にずれて非対称とな
っている。従って、上死点位置Ｄから支持アーム６５の
外側面６５ｃまでの直線距離が、上死点位置Ｄから支持
アーム６４の外側面６４ｃまでの直線距離より長く、上
記ヒンジ機構２５と比較して、より低負荷時に斜板２１
に対して作用される圧縮荷重Ｆ1 までをも支持アーム６
４，６５間で受けることが可能となる。

【００６０】前記駆動軸１６から同斜板２１への回転ト
ルクの伝達は、主として、回転支持体１９、支持アーム
６４（内側面６４ｂ）、ワッシャ６６（外側面６６ｂ及
び内側面６６ａ）及びスイングアーム６１（側面６１
ａ）を介して行われる。また、上述したように、ガイド
ピン６３は、支持アーム６５の外側面６５ｃ側からガイ
ド孔６５ａ内に挿入される。従って、ワッシャ６６は、
スイングアーム６１の側面６１ａと支持アーム６４の内
側面６４ｂとの間にのみ介在されている。言い換えれ
ば、回転トルクの伝達側ではなく、しかも、ガイドピン
６３の圧入時におけるスイングアーム６１の損傷を危惧
する必要のない、同スイングアーム６１の側面６１ａと
支持アーム６５の内側面６４ｂとの間には、ワッシャ６
６が介在されていない。

【００６１】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）より低負荷時に斜板２１に対して作用される圧縮
荷重Ｆ1 までをも、支持アーム６４，６５間で受けるこ
とが可能である。従って、圧縮機の低負荷時においても
斜板２１がほとんどがたつかず、異音や振動の発生をよ
り効果的に抑制できるし、容量制御性もより高められ
る。

【００６２】（２）一方向回転対応型の圧縮機において
は、本実施形態のように、ガイドピン６３の圧入方向を
好適に設定することで、一つのワッシャ６６を削除する
ことができる。従って、削除したワッシャ６６の分だけ
部品点数や組み付け工程数を減らすことができ、圧縮機
の軽量化及び単価低減につながる。

【００６３】（第３実施形態）図５においては第３実施
形態を示す。本実施形態の圧縮機は、上記第２実施形態
と同じく一方向回転対応型の圧縮機である。本圧縮機の
ヒンジ機構８１と上記第１実施形態のヒンジ機構２５と
の相違点について説明すると、支持アーム６５は支持ア
ーム６４より大型となっており、従って、両支持アーム
６４，６５は、斜板２１の上死点位置Ｄを中心とした対
称位置を基準として、同斜板２１の回転方向側にずれて
非対称となっている。つまり、圧縮荷重を主として受け
る側の支持アーム６５を大型化してその強度を増すとと
もに、大型化にともなう幅の増大により、上死点対応位
置Ｄから外側面６５ｃまでの距離を長くして、より低負
荷時に斜板２１に対して作用される圧縮荷重Ｆ1 をも支
持アーム６４，６５間で受けることができるようにして
いる。なお、ワッシャ６６が、スイングアーム６１の側
面６１ｂと支持アーム６５の内側面６５ｂとの間に介在
されていないのは、上記第２実施形態と同様な理由によ
る。

【００６４】（第４実施形態）図６においては第４実施
形態を示す。本圧縮機のヒンジ機構９１と上記第１実施
形態のヒンジ機構２５との相違点は、ガイドピン６３に
おいて第１端部６３ａの先端６３ｄが、取付孔６２に圧
入される部位と比較して小径に構成されていることであ
る。従って、同ガイドピン６３の圧入時に、同小径部分
６３ｄがそれ以降の部位を取付孔６２内へ案内すること
となり、圧入時のガイドピン６３の位置決めが容易とな
る。

【００６５】実施の形態は上記に限定されるものではな
く、次のように変更しても良い。 （１）上記実施形態からワッシャ６６を削除し、スイン
グアーム６１の側面６１ａ，６１ｂ及び支持アーム６
４，６５の内側面６４ｂ，６５ｂの少なくとも一方に、
表面処理（上述したワッシャ６６に対する表面処理と同
様）を施して、同施工面の耐摩耗性や、対向面との間で
の低摩擦摺動性を向上させること。特に回転トルク伝達
側の対向面に施すと、その効果が有効に奏される。つま
り、例えば、両回転対応型の圧縮機である第１及び第４
実施形態においては、スイングアーム６１の側面６１ａ
及び側面６１ｂ、又は支持アーム６４の内側面６４ｂ及
び支持アーム６５の内側面６５ｂに施す。また、一方向
回転対応型の圧縮機である第２及び第３実施形態におい
ては、少なくとも、スイングアーム６１の側面６１ａ及
び支持アーム６４の内側面６４ｂの少なくとも一方に施
す。

【００６６】（２）上記実施形態において、ガイド孔６
４ａ，６５ａの内面及びガイドピン６３の第１、第２端
部６３ａ，６３ｂの表面の少なくとも一方に表面処理
（上述したワッシャ６６に対する表面処理と同様）を施
すこと。なお、圧縮荷重は、第１及び第２端部６３ａ，
６３ｂを介して、ガイド孔６４ａ，６５ａの内面におい
て回転支持体１９側の部位に作用されるため、少なくと
も同部位には施す。また、一方向回転対応型の圧縮機に
おいては、上死点位置Ｄに対して斜板２１の回転方向側
に位置するガイド孔６５ａの内面において、回転支持体
１９側の部位に作用されるため、少なくとも同部位には
施す。

【００６７】（４）上記第４実施形態を、第２及び第３
実施形態、つまり、一方向回転対応型の圧縮機において
具体化すること。この場合、第１端部６３ａは、圧縮荷
重を主として受ける側ではないため、一部を小径とする
ことでガイド孔６４ａとの当接部分が短くなっても殆ど
問題はない。

【００６８】（５）取付孔６２を大径とすることで、ガ
イドピン６３の同取付孔６２に対する圧入をやめ、頭部
６３ｃとＥリング６７とでのみにより取付孔６２からの
抜けを防止すること。

【００６９】（６）取付孔６２を大径とすることで、ガ
イドピン６３の同取付孔６２に対する圧入をやめ、同ガ
イドピン６３をボルト・ナット構成とすること。この場
合、ボルトの頭部及びナットが抜け防止手段となる。

【００７０】（７）Ｅリング６７を削除し、ガイドピン
６３を取付孔６２に圧入することのみでその抜けを防止
すること。このようにすれば、Ｅリング６７を組み付け
る手間が省ける。

【００７１】（８）上記実施形態においてワッシャ６６
を削除し、圧縮機の組み付け時において、スイングアー
ム６１が支持アーム６４，６５間に挿入配置された状態
で、ガイドピン６３の挿入側とは反対側の支持アーム６
４の内側面６４ａとスイングアーム６１の側面６１ａと
の間にスペーサを介在させておき、ガイドピン６３が圧
入された後には同スペーサを取り外すようにすること。

【００７２】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記スイングアーム６１はカムプレート２１に一
体形成されている請求項１〜１３のいずれかに記載の可
変容量型圧縮機。

【００７３】このようにすれば、ヒンジ機構２５の部品
点数及び加工工程数が低減され、圧縮機の製造コストを
低減できる。 （２）前記支持アーム６４，６５は回転支持体１９に一
体形成されている請求項１〜１３のいずれかに記載の可
変容量型圧縮機。

【００７４】このようにすれば、ヒンジ機構２５の部品
点数及び加工工程数が低減され、圧縮機の製造コストを
低減できる。 （３）スイングアーム６１及び支持アーム６４，６５の
少なくとも一方の対向面６１ａ，６１ｂ、６４ｂ，６５
ｂには表面処理が施されている請求項１〜１３のいずれ
かに記載の可変容量型圧縮機。

【００７５】このようにすれば、同施工面の耐摩耗性
や、対向面との間での低摩擦摺動性が向上される。 （４）表面処理は回転トルク伝達側の対向面６１ａ，６
１ｂ、６４ｂ，６５ｂに施されている前記（３）に記載
の可変容量型圧縮機。

【００７６】このようにすれば、圧接摺動される回転ト
ルク伝達側のスイングアーム６１及び支持アーム６４，
６５の少なくとも一方の耐摩耗性や、低摩擦摺動性が向
上される。 （５）ハウジング１１〜１３にはシリンダボア３１及び
クランク室１５が形成されるとともに駆動軸１６が回転
可能に保持され、シリンダボア３１内にはピストン３２
が収容され、クランク室１５内において駆動軸１６には
回転支持体１９が固設され、同じくクランク室１５内に
おいて駆動軸１６にはカムプレート２１が同駆動軸１６
の軸線Ｌ方向へスライド移動可能でかつ傾動可能に支持
され、回転支持体１９とカムプレート２１との間にはヒ
ンジ機構２５が介在され、同ヒンジ機構２５は、カムプ
レート２１に突設されたスイングアーム６１と、回転支
持体１９に突設され、スイングアーム６１に対してカム
プレート２１の回転方向前後に位置する一対の支持アー
ム６４，６５とを備え、前記スイングアーム６１に貫設
された取付孔６２にはガイドピン６３が圧入固定され、
同ガイドピン６３の第１端部６３ａ及び第２端部６３ｂ
はスイングアーム６１から各支持アーム６４，６５に向
かってそれぞれ突出され、各支持アーム６４，６５には
同第１端部６３ａ又は第２端部６３ｂが係合されてその
移動を案内するガイド凹部６４ａ，６５がそれぞれ凹設
され、同ガイド凹部６４ａ，６５の少なくとも一方は貫
通孔であり、前記駆動軸１６の回転運動が回転支持体１
９、ヒンジ機構２５及びカムプレート２１を介してピス
トン３２の往復直線運動に変換されるとともに、同ヒン
ジ機構２５の案内により、カムプレート２１が自身の傾
角を最大とする最大傾角位置と傾角を最小とする最小傾
角位置との間で駆動軸１６上を傾動しつつスライド移動
されることで吐出容量を変更可能な可変容量型圧縮機の
組み立て方法であって、前記ガイドピン６３は貫通孔で
あるガイド凹部６５ａを介して取付孔６２に圧入され、
同圧入時には、ガイドピン６３の挿入側とは反対側の支
持アーム６４とスイングアーム６１との対向面間６４
ｂ，６１ａにスペーサ６６を介在させておく手順を採る
組み立て方法。

【００７７】このようにすれば、ガイドピン６３の圧入
時、スイングアーム６１が同ガイドピン６３の挿入側と
は反対側の支持アーム６４に対して直接押付けられるこ
とを防止でき、例えば、同支持アーム６４のガイド孔６
４ａの跡がスイングアーム６１に付くことを防止でき
る。

【００７８】

【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、ヒ
ンジ機構はスイングアームを１本のみ備える。従って、
従来公報の技術と比較してカムプレートの形状が簡単と
なり、その加工が容易となる。また、スイングアームを
所定寸法範囲内に１本のみ配置すれば良いため、同スイ
ングアームを大型化できる。従って、同スイングアーム
に十分な強度を持たせることができ、ヒンジ機構の耐久
性向上、ひいては圧縮機の信頼性向上につながる。

【００７９】請求項２の発明によれば、駆動軸がいずれ
の方向に回転駆動されたとしても、少なくとも高負荷時
にカムプレートに対して作用されるの圧縮荷重は、支持
アーム間で受けることができる。従って、カムプレート
に、同圧縮荷重に起因した大きな曲げモーメントが作用
されることを防止でき、同カムプレートに大きながたつ
きが生じることはなく、異音や振動の発生を抑制できる
し、容量制御性も高められる。

【００８０】請求項３の発明によれば、駆動軸の回転方
向を限定できるのであれば、より低負荷時の圧縮荷重を
も支持アーム間において受けることが可能となる。従っ
て、カムプレートに小さな曲げモーメントが作用される
ことをも防止でき、同カムプレートにほとんどがたつき
が生じることはなく、異音や振動の発生を効果的に抑制
できるし、容量制御性もさらに高められる。

【００８１】請求項４の発明によれば、スイングアーム
と支持アームとが直接摺動されることを防止でき、それ
らの摩耗劣化を防止できる。請求項５の発明によれば、
表面処理を施されたスペーサは耐摩耗性が向上される
し、スイングアーム及び支持アームの少なくとも一方に
対する低摩擦摺動性も向上される。

【００８２】請求項６の発明によれば、１本のガイドピ
ンが一対のガイド凸部を構成する。従って、ガイドピン
を２本使用する従来公報の技術と比較してヒンジ機構の
部品点数が低減され、圧縮機の製造コストを低減でき
る。

【００８３】請求項７の発明によれば、取付孔に圧入さ
れたガイドピンは、他に抜け防止手段を設けなくとも、
取付孔から抜けることはない。これに加えて、請求項８
の発明に示すように、抜け防止手段を別個に設ければ、
二重にガイドピンの抜けが防止されて、ヒンジ機構の信
頼性が向上される。

【００８４】請求項９の発明によれば、小径が先に取付
孔内に進入して後に続く他の部位を案内するため、ガイ
ドピンの取付孔に対する位置決めが容易となり、作業性
が向上される。

【００８５】請求項１０の発明によれば、回転トルク伝
達側であるスイングアームと回転支持アームとの直接的
な圧接摺動を避けることができ、それらの摩耗劣化を防
止できる。

【００８６】請求項１１の発明によれば、ガイドピンの
圧入時、それに起因して作用される応力により、スイン
グアームがガイドピンの挿入側とは反対側の支持アーム
に直接押付けられることを防止でき、それらの損傷を防
止できる。

【００８７】請求項１２の発明においては、互いに圧接
摺動されるガイド凸部の表面及びガイド凹部の内面の少
なくとも一方に表面処理が施され、耐摩耗性の向上や低
摩擦摺動性の向上が図られている。

【００８８】請求項１３の発明においてカムプレートは
アルミニウム材により構成され、一般的な鉄系材よりな
るカムプレートと比較して軽量化が図られている。これ
は、容量制御の応答性の向上や圧縮機の軽量化につなが
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 可変容量型圧縮機の縦断面図。

【図２】 ヒンジ機構付近を取り出して示す拡大平面
図。

【図３】 最小容量状態を示す説明図。

【図４】 第２実施形態を示すヒンジ機構の拡大平面
図。

【図５】 第３実施形態を示すヒンジ機構の拡大平面
図。

【図６】 第４実施形態を示すヒンジ機構の拡大平面
図。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２
…同じくシリンダブロック、１３…同じくリヤハウジン
グ、１５…クランク室、１６…駆動軸、１９…回転支持
体、２１…カムプレートとしての斜板、２５…ヒンジ機
構、３１…シリンダボア、３２…ピストン、６１…スイ
ングアーム、６３ａ，６３ｂ…ガイド凸部としての第１
及び第２端部、６４，６５…支持アーム、６４ａ，６５
ａ…ガイド凹部としてのガイド孔、Ｌ…駆動軸の軸線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 真嘉 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングにはシリンダボア及びクラン
   ク室が形成されるとともに駆動軸が回転可能に保持さ
   れ、シリンダボア内にはピストンが収容され、クランク
   室内において駆動軸には回転支持体が固設され、同じく
   クランク室内において駆動軸にはカムプレートが同駆動
   軸の軸線方向へスライド移動可能でかつ傾動可能に支持
   され、回転支持体とカムプレートとの間にはヒンジ機構
   が介在され、前記駆動軸の回転運動が回転支持体、ヒン
   ジ機構及びカムプレートを介してピストンの往復直線運
   動に変換されるとともに、同ヒンジ機構の案内により、
   カムプレートが駆動軸上を傾動しつつスライド移動され
   ることで吐出容量を変更可能な可変容量型圧縮機におい
   て、 前記ヒンジ機構は、カムプレートに突設されたスイング
   アームと、回転支持体に突設され、スイングアームに対
   してカムプレートの回転方向前後に位置する一対の支持
   アームとを備え、前記スイングアームには各支持アーム
   に向かって一対のガイド凸部が突設されるとともに、各
   支持アームには同ガイド凸部が係合されてその移動を案
   内するガイド凹部がそれぞれ凹設された可変容量型圧縮
   機。
2. 【請求項２】 前記一対の支持アームは、カムプレート
   の上死点位置を中心として対称に設けられている請求項
   １に記載の可変容量型圧縮機。
3. 【請求項３】 前記一対の支持アームは、カムプレート
   の上死点位置を中心とした対称位置を基準として、少な
   くとも一方がカムプレートの回転方向側にずれて非対称
   となっている請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記スイングアームと支持アームとの対
   向面間にはスペーサが介在されている請求項１〜３のい
   ずれかに記載の可変容量型圧縮機。
5. 【請求項５】 前記スペーサにおいて、スイングアーム
   及び支持アームの少なくとも一方との対向面には表面処
   理が施されている請求項４に記載の可変容量型圧縮機。
6. 【請求項６】 前記スイングアームには取付孔が貫設さ
   れ、同取付孔には１本のガイドピンが挿入固定されてお
   り、スイングアームから突出された同ガイドピンの第１
   端部及び第２端部が、それぞれ前記ガイド凸部を構成す
   る請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
7. 【請求項７】 前記ガイドピンは取付孔に圧入固定され
   ている請求項６に記載の可変容量型圧縮機。
8. 【請求項８】 前記ガイドピンには、同ガイドピンの取
   付孔からの抜けを防止するための抜け防止手段が設けら
   れている請求項６又は７に記載の可変容量型圧縮機。
9. 【請求項９】 前記ガイドピンは第１端部側から取付孔
   内へ挿入され、同第１端部の先端は、取付孔内に位置す
   る部分と比較して小径に構成されている請求項６〜８の
   いずれかに記載の可変容量型圧縮機。
10. 【請求項１０】 前記スペーサは、回転トルク伝達側の
    支持アームとスイングアームとの対向面間に介在されて
    いる請求項４〜９のいずれかに記載の可変容量型圧縮
    機。
11. 【請求項１１】 少なくとも一方のガイド凹部は貫通孔
    であって、前記ガイドピンは貫通孔であるガイド凹部を
    介して取付孔に圧入され、前記スペーサはガイドピンの
    挿入側とは反対側の支持アームとスイングアームとの対
    向面間に介在されている請求項７〜１０のいずれかに記
    載の可変容量型圧縮機。
12. 【請求項１２】 前記ガイド凸部の表面及びガイド凹部
    の内面の少なくと一方には表面処理が施されている請求
    項１〜１１のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
13. 【請求項１３】 前記カムプレートはアルミニウム材に
    より構成されている請求項１〜１２のいずれかに記載の
    可変容量型圧縮機。