JP2018155228A - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】斜板の傾角の変更をスムーズに行うこと。
【解決手段】弁体５６は、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力と制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室側の圧力との差圧に基づき、排出通路５５を開閉する。制御圧室３５に液化した冷媒ガスは、制御通路２９に排出されるとともに、冷媒ガスと共に排出通路５５を介して背圧室５０に排出される。背圧室５０は絞りとして機能する隙間５２を介して斜板室２４に連通していることから、背圧室５０の圧力が斜板室２４の圧力よりも高く、背圧室５０は、内部の圧力が高くなることにより斜板２３の傾角を減少させるように移動体３２を移動させる。よって、移動体３２が、斜板２３の傾角を減少させるように迅速に移動する。さらに、背圧室５０に排出された液冷媒は、隙間５２を介して斜板室２４に排出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、可変容量型斜板式圧縮機に関する。

一般的に、可変容量型斜板式圧縮機のハウジングは、シリンダブロックと、シリンダブロックの一端に連結されたフロントハウジングと、シリンダブロックの他端に連結されたリヤハウジングとを備えている。リヤハウジングには、吸入室及び吐出室が形成されている。ハウジング内には回転軸が回転可能に支持されている。また、ハウジング内におけるフロントハウジングとシリンダブロックとの間には斜板室が形成されている。斜板室には、回転軸から駆動力を得て回転するとともに回転軸の回転軸線方向に対して傾動可能な斜板が収容されている。シリンダブロックには、シリンダブロックの軸方向に沿って貫通するとともに吸入室及び吐出室に連通するシリンダボアが回転軸の周囲に複数形成されている。各シリンダボア内にはピストンが往復動可能に収納されている。各ピストンは、一対のシューを介して斜板の外周部に係留されている。そして、回転軸の回転に伴う斜板の回転運動が、シューを介してピストンの往復直線運動に変換される。

ここで、斜板の傾角を変更するために、斜板室にアクチュエータを備えたものが、例えば特許文献１に開示されている。このようなアクチュエータは、回転軸に設けられる区画体と、斜板室内で回転軸の回転軸線方向に移動する移動体と、区画体と移動体とによって区画される制御圧室とを有する。斜板室は、外部冷媒回路から冷媒ガスが吸入される吸入圧領域となっている。シリンダブロックには、斜板室と吸入室とを連通する吸入通路が形成されている。

また、ハウジング内には圧力調整室が設けられている。圧力調整室と吐出室とは給気通路を介して連通している。給気通路上にはオリフィスが設けられている。また、圧力調整室と吸入室とは抽気通路を介して連通している。抽気通路上には、制御機構としての電磁式の制御弁が設けられている。制御弁は、吸入室の圧力に基づき抽気通路の開度を調整する。これにより、抽気通路を流れる冷媒ガスの流量が調整され、圧力調整室の圧力が制御される。回転軸には、回転軸の軸内に形成され、圧力調整室と制御圧室とを連通する制御通路が形成されている。

そして、吐出室から給気通路、圧力調整室及び制御通路を介した制御圧室への冷媒ガスの供給と、制御圧室から制御通路、圧力調整室及び抽気通路を介した吸入室への排出とが行われ、制御圧室の圧力が変更される。移動体は、制御圧室と斜板室との圧力差に伴って区画体に対して回転軸の軸方向に移動する。この移動体の回転軸の軸方向への移動に伴い、斜板の傾角が変更されるようになっている。

特開昭５２−１３１２０４号公報

しかしながら、上記構成のアクチュエータにおいて、制御圧室には、吐出室からの高温高圧の冷媒ガスが供給されるが、斜板室内の冷媒ガスは吐出室の冷媒ガスに比べて低温であるため、制御圧室の冷媒ガスが、斜板室内の冷媒ガスによって冷やされて凝縮し、液化してしまう虞がある。このように、制御圧室の冷媒ガスは、吸入圧領域の冷媒ガスによって冷やされて凝縮し、液化することがある。制御圧室で液化した液冷媒は、冷媒ガスに比べて、制御圧室から制御通路、圧力調整室及び抽気通路を介して吸入室へ排出され難いため、制御圧室の圧力の変更がスムーズに行われず、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができなくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる可変容量型斜板式圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する可変容量型斜板式圧縮機は、吸入圧領域、吐出圧領域、及び複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックを有するハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸からの駆動力を得て回転して前記回転軸の回転軸線方向に対して傾動可能な斜板と、前記斜板を収容するとともに前記ハウジングに形成された吸入口を介して外部から冷媒を取り込む斜板室と、前記シリンダボアに往復動可能に収納され、前記斜板に係留されるピストンと、前記斜板の傾角を変更可能なアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータは、前記回転軸に設けられる区画体と、前記回転軸線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、を備え、前記ハウジング内に設けられ、前記吸入圧領域と前記吐出圧領域とに連通する圧力調整室と、前記回転軸の軸内に形成され、前記制御圧室と前記圧力調整室とを連通する制御通路と、前記圧力調整室の圧力を制御する制御機構と、を備え、前記制御機構によって前記圧力調整室の圧力が制御されることにより、前記移動体の前記回転軸線方向への移動に伴い、前記斜板の傾角が変更されて、前記ピストンが前記斜板の傾角に応じたストロークで往復動する可変容量型斜板式圧縮機であって、前記ハウジングと前記移動体との間に区画される背圧室と、前記背圧室と前記斜板室とを連通する絞りと、前記回転軸の軸内に形成され、前記回転軸の外周面に開口するとともに前記制御通路と前記背圧室とを連通する排出通路と、前記制御通路内に配置されるとともに前記排出通路を開閉する弁体と、前記弁体に形成されるとともに前記制御通路の一部を形成する絞り孔と、を備え、前記弁体は、前記制御通路における前記絞り孔よりも前記制御圧室側の圧力と前記制御通路における前記絞り孔よりも前記圧力調整室側の圧力との差圧に基づき、前記排出通路を開閉し、前記背圧室は、内部の圧力が高くなることにより前記斜板の傾角を減少させるように前記移動体を移動させる。

例えば、制御圧室の圧力を減少させる際には、制御機構によって圧力調整室の圧力を減少させるように圧力調整室の圧力を制御し、制御圧室の冷媒ガスを制御通路、絞り孔及び圧力調整室を介して吸入圧領域へ排出させる。このとき、制御通路における絞り孔よりも制御圧室側の圧力は、制御通路における絞り孔よりも圧力調整室側の圧力よりも高くなっている。そして、制御通路における絞り孔よりも制御圧室側の圧力と制御通路における絞り孔よりも圧力調整室側の圧力との差圧に基づき、弁体が排出通路を開放する方向に移動する。このとき、制御圧室に液化した液冷媒が存在していても、液冷媒が、制御通路に排出されるとともに、冷媒ガスと共に排出通路を介して背圧室に排出される。

ここで、背圧室は絞りを介して斜板室に連通していることから、背圧室の圧力が斜板室の圧力よりも高く、背圧室は、内部の圧力が高くなることにより斜板の傾角を減少させるように移動体を移動させる。これにより、移動体が、斜板の傾角を減少させるように迅速に移動する。さらに、背圧室に排出された液冷媒は、絞りを介して斜板室に排出されるため、制御圧室の圧力の変更がスムーズに行われる。その結果、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記ハウジングは、前記移動体が出没可能に内部に配置される凹部を有し、前記移動体は有底筒状であり、前記凹部の内周面と前記移動体の外周面との間には、前記移動体の外周面が摺動可能なラジアルベアリングが設けられており、前記移動体の外周面と前記ラジアルベアリングとの隙間は、前記絞りとして機能するとよい。

これによれば、移動体が移動することに伴って移動体の外周面がラジアルベアリングを摺動することで、ラジアルベアリングと移動体の外周面との間で摺動発熱が発生し、移動体が温められる。これにより、制御圧室の冷媒ガスが凝縮し難くなり、冷媒ガスが液化してしまうことを抑制することができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記ハウジングは、前記移動体が出没可能に内部に配置される凹部を有し、前記移動体は有底筒状であり、前記凹部の内周面と前記移動体の外周面との間には、前記凹部の内周面と前記移動体の外周面との間をシールするとともに合口を有するシールリングが設けられており、前記合口は、前記絞りとして機能するとよい。

これによれば、凹部の内周面と移動体の外周面との間は、合口を除く部分がシールリングによってシールされるため、背圧室の圧力が斜板室の圧力よりも効率良く上昇し、背圧室の圧力によって斜板の傾角を減少させるように移動体を移動させ易くすることができる。

上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記ハウジングは、前記移動体が出没可能に内部に配置される凹部を有し、前記移動体は有底筒状であり、前記凹部の内周面又は前記移動体の外周面の一方には、他方に摺動可能なコーティング層が形成されており、前記コーティング層と前記他方との隙間は、前記絞りとして機能するとよい。

これによれば、絞りを形成するために、凹部の内周面と移動体の外周面との間に別部材を介在させる必要が無いため、回転軸の径方向において、可変容量型斜板式圧縮機の小型化を図ることができる。また、移動体が移動することに伴って移動体の外周面が凹部の内周面を摺動することで、凹部の内周面と移動体の外周面との間で摺動発熱が発生し、移動体が温められる。これにより、制御圧室の冷媒ガスが凝縮し難くなり、冷媒ガスが液化してしまうことを抑制することができる。

この発明によれば、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる。

実施形態における可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。 斜板の傾角が最小傾角のときの可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。 可変容量型斜板式圧縮機の部分拡大断面図。 可変容量型斜板式圧縮機の部分拡大断面図。 別の実施形態における可変容量型斜板式圧縮機の部分拡大断面図。 シールリングの斜視図。 別の実施形態における可変容量型斜板式圧縮機の部分拡大断面図。

以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。なお、可変容量型斜板式圧縮機は車両空調装置に用いられる。
図１及び図２に示すように、可変容量型斜板式圧縮機１０のハウジング１１は、互いに連結された筒状のシリンダブロックとしての第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３と、第１シリンダブロック１２に連結されたフロントハウジング１４と、第２シリンダブロック１３に連結されたリヤハウジング１５とを備えている。

フロントハウジング１４と第１シリンダブロック１２との間には、第１弁・ポート形成体１６が介在されている。また、リヤハウジング１５と第２シリンダブロック１３との間には、第２弁・ポート形成体１７が介在されている。

フロントハウジング１４と第１弁・ポート形成体１６との間には、吸入室１４ａ及び吐出室１４ｂが区画されている。吐出室１４ｂは吸入室１４ａの外周側に配置されている。また、リヤハウジング１５と第２弁・ポート形成体１７との間には、吸入室１５ａ及び吐出室１５ｂが区画されている。さらに、リヤハウジング１５には、圧力調整室１５ｃが形成されている。圧力調整室１５ｃは、リヤハウジング１５の中央部に位置しており、吸入室１５ａは、圧力調整室１５ｃの外周側に配置されている。さらに、吐出室１５ｂは吸入室１５ａの外周側に配置されている。各吐出室１４ｂ，１５ｂ同士は、図示しない吐出通路を介して接続されている。そして、吐出通路は図示しない外部冷媒回路に接続されている。各吐出室１４ｂ，１５ｂは吐出圧領域である。

第１弁・ポート形成体１６には、吸入室１４ａに連通する吸入ポート１６ａ、及び吐出室１４ｂに連通する吐出ポート１６ｂが形成されている。第２弁・ポート形成体１７には、吸入室１５ａに連通する吸入ポート１７ａ、及び吐出室１５ｂに連通する吐出ポート１７ｂが形成されている。各吸入ポート１６ａ，１７ａには、図示しない吸入弁機構が設けられるとともに、各吐出ポート１６ｂ，１７ｂには、図示しない吐出弁機構が設けられている。

ハウジング１１内には回転軸２１が回転可能に支持されている。回転軸２１において、回転軸線Ｌが延びる方向である回転軸線方向（回転軸２１の軸方向）の一端側であり、ハウジング１１の前方側（一方側）に位置する前端部側は、第１シリンダブロック１２に貫設された軸孔１２ｈに挿通されている。そして、回転軸２１の前端は、フロントハウジング１４内に位置している。また、回転軸２１において、回転軸線方向の他端側であり、ハウジング１１の後方側（他方側）に位置する後端部側は、第２シリンダブロック１３に貫設された軸孔１３ｈに挿通されている。そして、回転軸２１の後端は、圧力調整室１５ｃ内に位置している。

回転軸２１は、その前端部側が軸孔１２ｈを介して第１シリンダブロック１２に回転可能に支持されるとともに、後端部側が軸孔１３ｈを介して第２シリンダブロック１３に回転可能に支持されている。フロントハウジング１４と回転軸２１との間にはリップシール型の軸封装置２２が介在されている。回転軸２１の前端には、動力伝達機構ＰＴを介して外部駆動源としての車両のエンジンＥが作動連結されている。本実施形態では、動力伝達機構ＰＴは、常時伝達型のクラッチレス機構（例えばベルト及びプーリの組合せ）である。

ハウジング１１内には、第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３により区画された斜板室２４が形成されている。斜板室２４には、回転軸２１からの駆動力を得て回転して回転軸２１の回転軸線方向に対して傾動可能な斜板２３が収容されている。斜板２３には、回転軸２１が挿通可能な挿通孔２３ａが形成されている。そして、回転軸２１が挿通孔２３ａに挿通されることにより、斜板２３が回転軸２１に取り付けられている。

第１シリンダブロック１２には、第１シリンダブロック１２の軸方向に貫通形成されるシリンダボアとしての第１シリンダボア１２ａが回転軸２１の周囲に複数（図１及び図２では１つの第１シリンダボア１２ａのみ図示）配列されている。各第１シリンダボア１２ａは、吸入ポート１６ａを介して吸入室１４ａに連通するとともに、吐出ポート１６ｂを介して吐出室１４ｂに連通している。

第２シリンダブロック１３には、第２シリンダブロック１３の軸方向に貫通形成されるシリンダボアとしての第２シリンダボア１３ａが回転軸２１の周囲に複数（図１及び図２では１つの第２シリンダボア１３ａのみ図示）配列されている。各第２シリンダボア１３ａは、吸入ポート１７ａを介して吸入室１５ａに連通するとともに、吐出ポート１７ｂを介して吐出室１５ｂに連通している。

第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａは、前後で対となるように配置されている。対となる第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａ内には、ピストンとしての両頭ピストン２５が前後方向へ往復動可能にそれぞれ収納されている。すなわち、本実施形態の可変容量型斜板式圧縮機１０は、両頭ピストン型斜板式圧縮機である。

各両頭ピストン２５は、一対のシュー２６を介して斜板２３の外周部に係留されている。そして、回転軸２１の回転に伴う斜板２３の回転運動が、シュー２６を介して両頭ピストン２５の往復直線運動に変換される。

各第１シリンダボア１２ａ内には、両頭ピストン２５と第１弁・ポート形成体１６とによって第１圧縮室２０ａが区画されている。各第２シリンダボア１３ａ内には、両頭ピストン２５と第２弁・ポート形成体１７とによって第２圧縮室２０ｂが区画されている。

第１シリンダブロック１２には、軸孔１２ｈに連続するとともに軸孔１２ｈよりも大径である凹部としての第１凹部１２ｂが形成されている。第１凹部１２ｂは、斜板室２４に開口している。

第２シリンダブロック１３には、軸孔１３ｈに連続するとともに軸孔１３ｈよりも大径である第２凹部１３ｂが形成されている。第２凹部１３ｂは、斜板室２４に開口している。第１凹部１２ｂ及び第２凹部１３ｂは、それぞれの開口が回転軸２１の回転軸線方向で互いに向き合っている。

斜板室２４と吸入室１４ａとは、第１シリンダブロック１２及び第１弁・ポート形成体１６を貫通する吸入通路１２ｃにより連通している。斜板室２４と吸入室１５ａとは、第２シリンダブロック１３及び第２弁・ポート形成体１７を貫通する吸入通路１３ｃにより連通している。

第２シリンダブロック１３の周壁には吸入口１３ｓが形成されている。吸入口１３ｓは外部冷媒回路に接続されている。斜板室２４は、吸入口１３ｓを介して外部冷媒回路から冷媒ガスを取り込む。そして、外部冷媒回路から吸入口１３ｓを介して斜板室２４に吸入された冷媒ガスは、吸入通路１２ｃ，１３ｃを介して吸入室１４ａ，１５ａに吸入される。よって、吸入口１３ｓ、斜板室２４、複数の吸入通路１２ｃ，１３ｃ、及び吸入室１４ａ，１５ａは、吸入圧領域であり、吸入室１４ａ，１５ａ及び斜板室２４は、圧力がほぼ等しくなっている。

回転軸２１は、第１凹部１２ｂ内に配置される環状のフランジ部２１ｆを有する。なお、フランジ部２１ｆは、回転軸２１とは別部材であり、回転軸２１に圧入されることにより、回転軸２１の一部を構成している。回転軸２１の軸方向において、フランジ部２１ｆと第１シリンダブロック１２との間には第１スラスト軸受２７ａが配設されている。また、回転軸２１における後端側には、第２凹部１３ｂ内に配置される環状のフランジ部２１ｇが突設されている。回転軸２１の軸方向において、フランジ部２１ｇと第２シリンダブロック１３との間には第２スラスト軸受２７ｂが配設されている。

斜板室２４内には、斜板２３における回転軸２１の回転軸線方向に対する斜板２３の傾角を変更可能なアクチュエータ３０が配置されている。アクチュエータ３０は、フランジ部２１ｆよりも後方側であって、且つ斜板２３よりも前方側に配置されている。

アクチュエータ３０は、回転軸２１に一体回転可能に設けられる環状の区画体３１を有する。区画体３１には、回転軸２１が挿入される挿入孔３１ｈが形成されている。そして、回転軸２１が挿入孔３１ｈ内に圧入されることにより、区画体３１が回転軸２１に一体化されている。

アクチュエータ３０は、フランジ部２１ｆと区画体３１との間に配置されるとともに斜板室２４内で回転軸２１の回転軸線方向に移動可能な有底円筒状の移動体３２を有する。移動体３２は、第１凹部１２ｂに対して出没可能に第１凹部１２ｂの内部に配置されている。移動体３２は、回転軸２１が貫挿される貫挿孔３２ｅを有する円環状の底部３２ａと、底部３２ａの外周縁から回転軸２１の回転軸線方向に延びる円筒状の筒部３２ｂとを有する。移動体３２は、回転軸２１と一体回転可能になっている。筒部３２ｂの内周面と区画体３１の外周面との間はシール部材３３によりシールされるとともに、貫挿孔３２ｅと回転軸２１との間はシール部材３４によりシールされている。そして、アクチュエータ３０は、区画体３１と移動体３２とにより区画される制御圧室３５を有する。

図３及び図４に示すように、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間には、ラジアルベアリング５１が設けられている。ラジアルベアリング５１は、第１凹部１２ｂの開口寄りに配置されている。ラジアルベアリング５１は、円筒状のプレーンベアリングである。移動体３２の外周面３２ｄはラジアルベアリング５１の内周面５１ａに摺動可能である。

第１凹部１２ｂにおけるラジアルベアリング５１よりも斜板室２４とは反対側の空間は、第１凹部１２ｂと移動体３２との間に区画される背圧室５０になっている。斜板室２４と背圧室５０とは、移動体３２の外周面３２ｄとラジアルベアリング５１の内周面５１ａとの隙間５２を介して連通している。このラジアルベアリング５１によって形成される隙間５２は、背圧室５０と斜板室２４とを連通する絞りとして機能する。背圧室５０は、内部の圧力が高くなることにより斜板２３の傾角を減少させるように移動体３２を移動させる。

図１及び図２に示すように、斜板室２４内において、斜板２３とフランジ部２１ｇとの間にはラグアーム４０が配設されている。ラグアーム４０は一端から他端に向かって略Ｌ字形状に形成されている。ラグアーム４０の一端にはウェイト部４０ａが形成されている。ウェイト部４０ａは、斜板２３の溝部２３ｂを通過して斜板２３の前面側に位置している。

ラグアーム４０の一端側は、溝部２３ｂ内を横切る第１ピン４１によって斜板２３の上端側（図１及び図２における上側）に連結されている。これにより、ラグアーム４０の一端側は、第１ピン４１の軸心を第１揺動中心Ｍ１として、斜板２３に対して第１揺動中心Ｍ１周りで揺動可能に支持されている。ラグアーム４０の他端側は、回転軸２１に一体的に設けられる図示しない支持部材に対して第２ピン４２によって連結されている。これにより、ラグアーム４０の他端側は、第２ピン４２の軸心を第２揺動中心Ｍ２として、支持部材に対して第２揺動中心Ｍ２周りで揺動可能に支持されている。

移動体３２の筒部３２ｂの先端には、斜板２３側に向けて突出する連結部３２ｃが設けられている。連結部３２ｃには第３ピン４３が挿通可能な移動体側挿通孔３２ｈが形成されている。また、斜板２３の下端側（図１及び図２における下側）には、第３ピン４３が挿通可能な斜板側挿通孔２３ｈが形成されている。そして、第３ピン４３によって連結部３２ｃが斜板２３の下端側に連結されている。

回転軸２１には、制御圧室３５と圧力調整室１５ｃとを連通する制御通路２９が形成されている。制御通路２９は、回転軸２１の軸内に形成されている。制御通路２９は、回転軸２１の軸方向に延びる第１軸内通路２９ａと、第１軸内通路２９ａに連通するとともに回転軸２１の径方向に延びる第２軸内通路２９ｂとから形成されている。第２軸内通路２９ｂの一端は第１軸内通路２９ａに連通するとともに、他端は制御圧室３５に開口している。第１軸内通路２９ａの後端は、圧力調整室１５ｃに開口している。よって、制御圧室３５と圧力調整室１５ｃとは、第１軸内通路２９ａ及び第２軸内通路２９ｂを介して連通している。

図３及び図４に示すように、回転軸２１には、制御通路２９と背圧室５０とを連通する排出通路５５が形成されている。排出通路５５は、回転軸２１の軸内に形成されている。排出通路５５は、回転軸２１の回転軸線方向に延びるとともに第１軸内通路２９ａの前端に連通する軸路５５ａと、回転軸２１の径方向に延びるとともに軸路５５ａと背圧室５０とを連通する径路５５ｂとから形成されている。軸路５５ａは、第１軸内通路２９ａよりも小径である。よって、回転軸２１の軸内における第１軸内通路２９ａと軸路５５ａとの間には、回転軸２１の径方向に延びる環状の段差部５５ｃが形成されている。径路５５ｂにおける軸路５５ａとは反対側の端部は、回転軸２１の外周面に開口して背圧室５０に連通している。

第１軸内通路２９ａ内には、排出通路５５を開閉する弁体５６が配置されている。弁体５６はスプール弁であり、第１軸内通路２９ａの内部を回転軸２１の回転軸線方向に移動可能になっている。

弁体５６は、段差部５５ｃに当接可能な円板状の弁部５６ａと、弁部５６ａから回転軸２１の回転軸線方向に延びる柱状の連結部５６ｂと、連結部５６ｂにおける弁部５６ａとは反対側の端部に連結される有底円筒状のガイド部５６ｃとを備えている。弁部５６ａの外径は、ガイド部５６ｃの外径よりも小さい。よって、弁部５６ａの外周面と第１軸内通路２９ａの内周面との間には隙間がある。

連結部５６ｂにおける弁部５６ａとは反対側の端部は、ガイド部５６ｃの底部の中央に連結されている。ガイド部５６ｃの外周面は、第１軸内通路２９ａの内周面に摺動可能である。そして、弁体５６は、ガイド部５６ｃの外周面が第１軸内通路２９ａの内周面に案内されながら、第１軸内通路２９ａの内部を回転軸２１の回転軸線方向に移動することにより、弁体５６が移動する際に、弁体５６が回転軸２１の回転軸線に対して傾くことが抑制されている。

弁体５６は、弁部５６ａにおける連結部５６ｂとは反対側の面が、段差部５５ｃに当接することにより、第１軸内通路２９ａと軸路５５ａとの連通を遮断し、排出通路５５を閉鎖する閉弁状態となる。よって、弁部５６ａにおける連結部５６ｂとは反対側の面は、段差部５５ｃに当接することにより、制御通路２９と排出通路５５との間をシールする端面シール部５６ｓである。一方、弁体５６は、端面シール部５６ｓが、段差部５５ｃから離間することにより、第１軸内通路２９ａと軸路５５ａとの連通を許容し、排出通路５５を開放する開弁状態となる。

ガイド部５６ｃの底部には、絞り孔５６ｈが形成されている。絞り孔５６ｈは、制御通路２９の一部を形成している。弁体５６は、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力と制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力との差圧に基づき、排出通路５５を開閉する。

図１及び図２に示すように、第１軸内通路２９ａの後端には、円筒状のストッパ部材５７が圧入されている。ストッパ部材５７の内側は、制御通路２９の一部を形成している。弁体５６とストッパ部材５７との間には、付勢ばね５８が介在されている。付勢ばね５８は、排出通路５５を閉鎖する方向に弁体５６を付勢する。

制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重が、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重と、付勢ばね５８の付勢力に基づく弁体５６に付与される荷重との合計よりも小さい場合がある。この場合、弁体５６は、端面シール部５６ｓが段差部５５ｃに当接している状態で位置決めされており、端面シール部５６ｓにより、制御通路２９と排出通路５５との間がシールされている。

一方、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重が、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重と、付勢ばね５８の付勢力に基づく弁体５６に付与される荷重との合計よりも大きくなる場合がある。この場合、弁体５６は、端面シール部５６ｓが段差部５５ｃから離間する方向へ移動し、第１軸内通路２９ａと軸路５５ａとが連通し、制御圧室３５と背圧室５０とが制御通路２９及び排出通路５５を介して連通する。

制御圧室３５と圧力調整室１５ｃとは、弁体５６が、端面シール部５６ｓが段差部５５ｃに当接している状態で位置決めされているとき、第２軸内通路２９ｂ、第１軸内通路２９ａにおける絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の通路、絞り孔５６ｈ、及び第１軸内通路２９ａにおける絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の通路を介して連通している。また、制御圧室３５と圧力調整室１５ｃとは、弁体５６が、端面シール部５６ｓが段差部５５ｃから離間する方向へ移動したときにも、第２軸内通路２９ｂ、第１軸内通路２９ａにおける絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の通路、絞り孔５６ｈ、及び第１軸内通路２９ａにおける絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の通路を介して連通している。

圧力調整室１５ｃと吸入室１５ａとは抽気通路３６を介して連通している。抽気通路３６には電磁式の制御弁３６ｓが設けられている。制御弁３６ｓは、吸入室１５ａの圧力に基づき抽気通路３６の開度を調整することが可能になっている。そして、制御弁３６ｓにより、抽気通路３６を流れる冷媒ガスの流量が調整され、圧力調整室１５ｃの圧力が制御される。よって、制御弁３６ｓは、圧力調整室１５ｃの圧力を制御する制御機構である。また、圧力調整室１５ｃと吐出室１５ｂとは給気通路３７を介して連通している。給気通路３７にはオリフィス３７ａが設けられており、給気通路３７を流れる冷媒ガスの流量がオリフィス３７ａにより絞られている。

そして、吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２９ａ及び第２軸内通路２９ｂを介した制御圧室３５への冷媒ガスの供給と、制御圧室３５から第２軸内通路２９ｂ、第１軸内通路２９ａ、圧力調整室１５ｃ及び抽気通路３６を介した吸入室１５ａへの冷媒ガスの排出とが行われる。これにより、制御圧室３５の圧力が制御される。

制御弁３６ｓの弁開度を増大させると、制御圧室３５から第２軸内通路２９ｂ、第１軸内通路２９ａ、圧力調整室１５ｃ及び抽気通路３６を介して吸入室１５ａへ排出される冷媒ガスの流量が多くなる。これにより、圧力調整室１５ｃの圧力が吸入室１５ａの圧力とほぼ等しくなり、制御圧室３５の圧力も吸入室１５ａの圧力とほぼ等しくなる。よって、制御圧室３５と斜板室２４との圧力差が少なくなることで、斜板２３に作用する両頭ピストン２５からの圧縮反力によって、斜板２３が第３ピン４３を介して移動体３２を牽引し、移動体３２の底部３２ａが区画体３１に近づくように移動体３２が移動する。

図２に示すように、移動体３２の底部３２ａが区画体３１に近づくように移動体３２が移動すると、斜板２３が第１揺動中心Ｍ１周りで揺動する。この斜板２３における第１揺動中心Ｍ１周りの揺動に伴って、ラグアーム４０が第２揺動中心Ｍ２周りで揺動し、ラグアーム４０がフランジ部２１ｇに接近する。これにより、斜板２３の傾角が小さくなる。斜板２３の傾角が小さくなると、両頭ピストン２５のストロークが小さくなって吐出容量が減る。

制御弁３６ｓの弁開度を減少させると、制御圧室３５から第２軸内通路２９ｂ、第１軸内通路２９ａ、圧力調整室１５ｃ及び抽気通路３６を介して吸入室１５ａへ排出される冷媒ガスの流量が少なくなる。そして、吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２９ａ及び第２軸内通路２９ｂを介した制御圧室３５への冷媒ガスの供給が行われることで、制御圧室３５の圧力が吐出室１５ｂの圧力とほぼ等しくなる。よって、制御圧室３５と斜板室２４との圧力差が大きくなることで、移動体３２が第３ピン４３を介して斜板２３を牽引しながら、移動体３２の底部３２ａが区画体３１から離間するように移動する。

図１に示すように、移動体３２の底部３２ａが区画体３１から離間するように移動体３２が移動すると、斜板２３が第１揺動中心Ｍ１周りで、斜板２３の傾角減少時の揺動方向とは逆方向に揺動する。この斜板２３の第１揺動中心Ｍ１周りでの斜板２３の傾角減少時の揺動方向とは逆方向の揺動に伴って、ラグアーム４０が第２揺動中心Ｍ２周りで、斜板２３の傾角減少時の揺動方向とは逆方向に揺動し、ラグアーム４０がフランジ部２１ｇから離間する。これにより、斜板２３の傾角が大きくなり、両頭ピストン２５のストロークが大きくなって吐出容量が増える。

このように、可変容量型斜板式圧縮機１０は、制御弁３６ｓによって圧力調整室１５ｃに導入される吐出室１５ｂ及び圧力調整室１５ｃから導出される吸入室１５ａの圧力が制御されることにより、制御圧室３５の圧力が制御される。そして、制御圧室３５と斜板室２４との圧力差に伴って、移動体３２が区画体３１に対して回転軸２１の回転軸線方向に移動する。よって、制御圧室３５は、内部の圧力によって移動体３２を移動させる。制御圧室３５に供給される冷媒ガスは、移動体３２の移動制御を行うために用いられる制御ガスである。そして、移動体３２の回転軸２１の回転軸線方向への移動に伴い、斜板２３の傾角が変更されて、両頭ピストン２５が斜板２３の傾角に応じたストロークで往復動する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
吐出容量を減少させるために、制御圧室３５の圧力を減少させる際には、制御弁３６ｓの弁開度を増大させて、圧力調整室１５ｃの圧力を減少させるように圧力調整室１５ｃの圧力を制御し、制御圧室３５の冷媒ガスを制御通路２９、圧力調整室１５ｃ及び抽気通路３６を介して吸入室１５ａへ排出させる。このとき、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力は、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力よりも高くなっている。

制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重が、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重と、付勢ばね５８の付勢力に基づく弁体５６に付与される荷重との合計よりも大きい場合がある。この場合、図４に示すように、弁体５６が排出通路５５を開放する方向に移動する。すなわち、端面シール部５６ｓが段差部５５ｃから離間する方向へ弁体５６が移動し、制御圧室３５と背圧室５０とが制御通路２９及び排出通路５５を介して連通する。

このとき、制御圧室３５の冷媒ガスが斜板室２４内の冷媒ガスによって冷やされて凝縮し、液化した液冷媒が制御圧室３５内に存在する場合がある。この場合、液化した液冷媒が、制御通路２９に排出されるとともに、冷媒ガスと共に排出通路５５を介して背圧室５０に排出される。

ここで、背圧室５０は絞りとして機能する隙間５２を介して斜板室２４に連通していることから、背圧室５０の圧力が斜板室２４の圧力よりも高い。そして、背圧室５０は、内部の圧力が高くなることにより斜板２３の傾角を減少させるように移動体３２を移動させる。これにより、移動体３２が、斜板２３の傾角を減少させるように迅速に移動する。さらに、背圧室５０に排出された液冷媒は、冷媒ガスと共に隙間５２を介して斜板室２４に排出される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）弁体５６は、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力と制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力との差圧に基づき、排出通路５５を開閉する。制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重が、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重よりも大きい場合がある。この場合、弁体５６が排出通路５５を開放する方向に移動する。このとき、制御圧室３５に液化した液冷媒が存在していても、液化した液冷媒が、制御通路２９に排出されるとともに、冷媒ガスと共に排出通路５５を介して背圧室５０に排出される。ここで、背圧室５０は絞りとして機能する隙間５２を介して斜板室２４に連通していることから、背圧室５０の圧力が斜板室２４の圧力よりも高い。そして、背圧室５０は、内部の圧力が高くなることにより斜板２３の傾角を減少させるように移動体３２を移動させる。これにより、移動体３２が、斜板２３の傾角を減少させるように迅速に移動する。さらに、背圧室５０に排出された液冷媒は、隙間５２を介して斜板室２４に排出されるため、制御圧室３５の圧力の変更がスムーズに行われる。その結果、斜板２３の傾角の変更をスムーズに行うことができる。

（２）第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間には、移動体３２の外周面３２ｄが摺動可能なラジアルベアリング５１が設けられている。ラジアルベアリング５１によって形成される隙間５２は、絞りとして機能する。これによれば、移動体３２が移動することに伴って移動体３２の外周面３２ｄがラジアルベアリング５１を摺動することで、ラジアルベアリング５１と移動体３２の外周面３２ｄとの間で摺動発熱が発生し、移動体３２が温められる。これにより、制御圧室３５の冷媒ガスが凝縮し難くなり、冷媒ガスが液化してしまうことを抑制することができる。

（３）排出通路５５は、回転軸２１の外周面に開口して背圧室５０に連通している。これによれば、回転軸２１の遠心力によって、排出通路５５を流れる液冷媒が、排出通路５５における回転軸２１の径方向外側に移動するため、背圧室５０に排出され易くなる。

（４）本実施形態では、可変容量型斜板式圧縮機１０において吐出容量を減少させるために、制御圧室３５の圧力を減少させる際には、制御弁３６ｓの弁開度を増大させて、制御圧室３５の冷媒ガスを第２軸内通路２９ｂ、第１軸内通路２９ａ、圧力調整室１５ｃ及び抽気通路３６を介して吸入室１５ａへ排出させる。このとき、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも制御圧室３５側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重が、制御通路２９における絞り孔５６ｈよりも圧力調整室１５ｃ側の圧力に基づく弁体５６に付与される荷重と、付勢ばね５８の付勢力に基づく弁体５６に付与される荷重との合計よりも大きくなると、弁体５６が排出通路５５を開放する。よって、制御圧室３５の冷媒ガスの一部が、排出通路５５を介して背圧室５０にも排出されるため、排出通路５５が設けられていない構成に比べて、制御弁３６ｓを通過する冷媒ガスの流量が少なくなる。したがって、制御弁３６ｓの弁開度が小さくても、制御圧室３５の圧力を減少させることができるため、制御弁３６ｓを小型化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図５に示すように、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間に、ラジアルベアリング５１に代えて、シールリング６１を設けてもよい。シールリング６１は樹脂製である。移動体３２の外周面３２ｄにおける底部３２ａ側の部位には、シールリング６１が装着される環状の装着溝３２ｆが形成されている。

図６に示すように、シールリング６１は、合口６２を有している。合口６２は、クランク形状である。合口６２は、第１切欠６２ａ、第２切欠６２ｂ、及び第３切欠６２ｃにより形成されている。第１切欠６２ａは、シールリング６１の内周面に形成されるとともにシールリング６１の周方向に対して交差する方向に直線状に延びている。第１切欠６２ａは、シールリング６１の内周面からシールリング６１の厚み方向の中央まで延びている。第２切欠６２ｂは、シールリング６１の外周面に形成されるとともに第１切欠６２ａに対してシールリング６１の周方向でずれた位置に配置され、シールリング６１の周方向に対して交差する方向に直線状に延びている。第２切欠６２ｂは、シールリング６１の外周面からシールリング６１の厚み方向の中央まで延びている。第３切欠６２ｃは、シールリング６１の厚み方向の中央でシールリング６１の周方向に延びており、第１切欠６２ａ及び第２切欠６２ｂにおけるシールリング６１の厚み方向の中央側の端部同士を繋いでいる。

図５に示すように、シールリング６１が装着溝３２ｆに装着された状態において、シールリング６１の外周面は、移動体３２の外周面３２ｄよりも回転軸２１の径方向外側に位置しており、合口６２の第３切欠６２ｃも移動体３２の外周面３２ｄよりも回転軸２１の径方向外側に位置している。そして、シールリング６１は、合口６２を除く部分が、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間をシールする。斜板室２４と背圧室５０とは、合口６２を介して連通している。合口６２は、背圧室５０と斜板室２４とを連通する絞りとして機能する。

これによれば、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間は、合口６２を除く部分がシールリング６１によってシールされるため、背圧室５０の圧力が斜板室２４の圧力よりも効率良く上昇し、背圧室５０の圧力によって斜板２３の傾角を減少させるように移動体３２を移動させ易くすることができる。

○ 図７に示すように、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間に、ラジアルベアリング５１やシールリング６１を設けずに、図７においてドットハッチングで示すように、移動体３２の外周面３２ｄに、コーティング層３２ｇが形成されていてもよい。そして、移動体３２の外周面３２ｄが、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂに摺動可能であってもよい。コーティング層３２ｇは、例えばフッ素樹脂により形成されている。第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの隙間７１は、絞りとして機能する。これによれば、絞りを形成するために、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間に別部材を介在させる必要が無いため、回転軸２１の径方向において、可変容量型斜板式圧縮機１０の小型化を図ることができる。また、移動体３２が移動することに伴って移動体３２の外周面３２ｄが第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂを摺動することで、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間で摺動発熱が発生し、移動体３２が温められる。これにより、制御圧室３５の冷媒ガスが凝縮し難くなり、冷媒ガスが液化してしまうことを抑制することができる。

○ 実施形態において、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの間に、ラジアルベアリング５１やシールリング６１を設けずに、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂに、コーティング層が形成されていてもよい。そして、移動体３２の外周面３２ｄが、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂに摺動可能であってもよい。この場合、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの隙間は、絞りとして機能する。要は、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂ又は移動体３２の外周面３２ｄの一方には、他方に摺動可能なコーティング層が形成されており、コーティング層と他方との隙間が、絞りとして機能していればよい。

○ 実施形態において、移動体３２自体が、例えばフッ素樹脂等の摺動性の良い材質から形成されていてもよい。そして、移動体３２の外周面３２ｄが、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂに摺動可能であってもよい。この場合、移動体３２の外周面３２ｄと第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂとの隙間は絞りとして機能する。要は、移動体３２は、少なくとも移動体３２の外周面３２ｄが摺動性の良い材質からなり、第１凹部１２ｂの内周面１２１ｂと移動体３２の外周面３２ｄとの隙間７１が、絞りとして機能していればよい。

○ 実施形態において、ラジアルベアリング５１は、プレーンベアリングでなくてもよく、例えば、ボールベアリングであってもよい。ボールベアリングの場合、ボールベアリング自身によって形成される隙間も絞りとして機能する。

○ 実施形態において、弁体５６は、スプール弁でなくてもよく、例えば、リード弁であってもよい。
○ 実施形態において、圧力調整室１５ｃと吐出室１５ｂとを連通する給気通路上に電磁式の制御弁が設けられており、圧力調整室１５ｃと吸入室１５ａとを連通する抽気通路にオリフィスが設けられている構成であってもよい。

○ 実施形態において、可変容量型斜板式圧縮機１０は、両頭ピストン２５を採用した両頭ピストン型斜板式圧縮機であったが、片頭ピストンを採用した片頭ピストン型斜板式圧縮機であってもよい。

○ 実施形態において、クラッチを介して外部駆動源から駆動力を得るようにしてもよい。

１０…可変容量型斜板式圧縮機、１１…ハウジング、１２…シリンダブロックとしての第１シリンダブロック、１２ａ…シリンダボアとしての第１シリンダボア、１２ｂ…凹部としての第１凹部、１３…シリンダブロックとしての第２シリンダブロック、１３ａ…シリンダボアとしての第２シリンダボア、１３ｓ…吸入口、１４ａ，１５ａ…吸入圧領域である吸入室、１４ｂ，１５ｂ…吐出圧領域である吐出室、１５ｃ…圧力調整室、２１…回転軸、２３…斜板、２４…吸入圧領域である斜板室、２５…ピストンとしての両頭ピストン、２９…制御通路、３０…アクチュエータ、３１…区画体、３２…移動体、３２ｄ…外周面、３２ｇ…コーティング層、３５…制御圧室、３６ｓ…制御機構としての制御弁、５０…背圧室、５１…ラジアルベアリング、５２，７１…絞りとして機能する隙間、５５…排出通路、５６…弁体、５６ｈ……絞り孔、６１…シールリング、６２…絞りとして機能する合口、１２１ｂ…内周面。

Claims (4)

1. 吸入圧領域、吐出圧領域、及び複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックを有するハウジングと、
   前記ハウジングに回転可能に支持される回転軸と、
   前記回転軸からの駆動力を得て回転して前記回転軸の回転軸線方向に対して傾動可能な斜板と、
   前記斜板を収容するとともに前記ハウジングに形成された吸入口を介して外部から冷媒を取り込む斜板室と、
   前記シリンダボアに往復動可能に収納され、前記斜板に係留されるピストンと、
   前記斜板の傾角を変更可能なアクチュエータと、を備え、
   前記アクチュエータは、
   前記回転軸に設けられる区画体と、
   前記回転軸線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、を備え、
   前記ハウジング内に設けられ、前記吸入圧領域と前記吐出圧領域とに連通する圧力調整室と、
   前記回転軸の軸内に形成され、前記制御圧室と前記圧力調整室とを連通する制御通路と、
   前記圧力調整室の圧力を制御する制御機構と、を備え、
   前記制御機構によって前記圧力調整室の圧力が制御されることにより、前記移動体の前記回転軸線方向への移動に伴い、前記斜板の傾角が変更されて、前記ピストンが前記斜板の傾角に応じたストロークで往復動する可変容量型斜板式圧縮機であって、
   前記ハウジングと前記移動体との間に区画される背圧室と、
   前記背圧室と前記斜板室とを連通する絞りと、
   前記回転軸の軸内に形成され、前記回転軸の外周面に開口するとともに前記制御通路と前記背圧室とを連通する排出通路と、
   前記制御通路内に配置されるとともに前記排出通路を開閉する弁体と、
   前記弁体に形成されるとともに前記制御通路の一部を形成する絞り孔と、を備え、
   前記弁体は、前記制御通路における前記絞り孔よりも前記制御圧室側の圧力と前記制御通路における前記絞り孔よりも前記圧力調整室側の圧力との差圧に基づき、前記排出通路を開閉し、
   前記背圧室は、内部の圧力が高くなることにより前記斜板の傾角を減少させるように前記移動体を移動させることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。
2. 前記ハウジングは、前記移動体が出没可能に内部に配置される凹部を有し、
   前記移動体は有底筒状であり、
   前記凹部の内周面と前記移動体の外周面との間には、前記移動体の外周面が摺動可能なラジアルベアリングが設けられており、
   前記移動体の外周面と前記ラジアルベアリングとの隙間は、前記絞りとして機能することを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
3. 前記ハウジングは、前記移動体が出没可能に内部に配置される凹部を有し、
   前記移動体は有底筒状であり、
   前記凹部の内周面と前記移動体の外周面との間には、前記凹部の内周面と前記移動体の外周面との間をシールするとともに合口を有するシールリングが設けられており、
   前記合口は、前記絞りとして機能することを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
4. 前記ハウジングは、前記移動体が出没可能に内部に配置される凹部を有し、
   前記移動体は有底筒状であり、
   前記凹部の内周面又は前記移動体の外周面の一方には、他方に摺動可能なコーティング層が形成されており、
   前記コーティング層と前記他方との隙間は、前記絞りとして機能することを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。