JPH01290975A - 可変容量式斜板型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変容量式斜板型圧縮機に関し、例えば自動車
用空調装置における冷媒圧縮機として使用して有効であ
る。

〔発明の背景） 本発明者等は、斜板の傾斜角変動時に、同時に斜板の回
転中心位置を移動させ得る圧縮機を先に提案した。

この先行の圧縮機は、斜板の傾斜角の変化にかかわらず
、リヤ側作動室内におけるピストンの上死点位置がこの
リヤ側作動室にデッドボリュームを大幅に生じさセない
ように一定位置となるように構成されているが、フロン
ト側作動室内においては、斜板の傾斜角が小さくなると
ピストンの上死点位置が下死点側にずれていって、つい
にはデコンブ状態、すなわち圧縮作用を行わずフロント
ハウジング内の吸入室とフロント側作動室との間にある
吸入弁が実質的に閉鎖されたままの状態になってしまう
ものである。これにより、この先行の圧縮機では、斜板
の傾斜角変動に伴い圧縮機吐出容量を最大容量から最小
容量まで連続的に可変制御することができる。しかしな
がら、この先行の圧縮機では、小容量時にフロントハウ
ジング内の吸入室内に収容されている前述した軸封装置
を通しての吸入流体（例えば冷媒）の流れがなくなって
しまい、この軸封装置がシャフトとの間の摩擦による熱
によって焼きつきを起こしてしまう恐れがあった。

〔発明が解決しよ・うとする課題〕

本発明は、上記点に鑑みて案出されたもので、圧縮機が
小容量運転となり、圧縮機の吸入圧縮作用がリヤ側の作
動室でのみ行われるようになった状態ごあっても、確実
に軸Ｉｔ装置側で冷媒を導入できるようにすることを目
的とする。

〔構成〕

上記目的を達成するため、本発明の圧縮機では、フロン
トハウジング内に軸封装置室と、吸入室とを画成する。

軸封装置室には、軸封装置を収容すると共に、第１の通
路を介してハウジング内の斜板室と連通させる。さらに
、軸封装置室はバイパス通路を介して、吸入通路とも連
通するように構成する。一方、吸入室は、吸入弁を備え
た吸入孔を介してフロント側の作動室と連通可能とする
。

〔作用〕

上記構成の採用により、本発明圧縮機では、斜板の傾斜
角が小さくなり、流体の吸入圧縮作用がリヤ側作動室で
のみ行われ、フロント側作動室では流体の吸入圧縮作用
が行われなくなった状態であっても、流体を斜板室より
第１の通路を介して軸封装置室に導入することができ、
次いで、バイパス通路を介して吸入通路側へ逃がすこと
ができる。すなわち、本発明の圧縮機では、斜板室内の
流体を第１の通路、軸封装置室、バイパス通路を経て吸
入通路側へ循環させることができる。しかも、本発明の
圧縮機では、フロントハウジング内に斜板装置室を画成
しているため、この第１の通路からバイパス通路へ向か
・）循環流体の流れを、確実に軸封装置側へ導くことが
できる。

〔発明の効果〕

従って、本発明の圧縮機では、斜板室から第１の通路、
バイパス通路を経て吸入通路へ循環する流体が、確実に
軸封装置に供給されることになり、軸封装置の冷却を行
うと共に、軸封装置の潤滑を確実にする。これにより、
軸封装置の焼きっけが防止でき、更には、軸封装置のシ
ール機能を保持することができる。

〔実施例〕

以下において図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。

シリンダブロック１０１内には複数のシリンダ１１０（
第１図、第２図では１つしか示していない）と斜板室７
０とが形成されている。シリンダブロック１０１は斜板
室７０内に帰還流体、例λば冷媒（フロンＲ１２）を導
入する吸入通路３００を備えている。冷媒は図示されて
いない吸入側サービスバルブを通って吸入通路３００に
導かれ、吸込通路３００から周知の態様で斜板室７０内
に帰還される。

シリンダブロック１０１の両端、すなわち第１図の左側
と右側には、それぞれサイドプレート１１２．１１３を
介して、フロントハウジング１０６及びリヤハウジング
１０３がボルトｌ０ｉａによって装着されている。シリ
ンダブロック１０１内には第１の軸受装置１０２が、リ
ヤハウジング１０３内には第２の軸受装置１０４がそれ
ぞれ配置されていて、シャフトｌＯＯを回転自在に支持
している。シャフト１００の一端１０５はフロントハウ
ジング１０６に装架した軸封装Ｗ１０７を通ってフロン
トハウジング１０６の外方に露出しており、この露出端
１０５が、図示していない電磁クラッチに連結されて、
この電磁クラッチを介して自動車走行用エンジンの回転
駆動力がシャフト１００に伝達されるようになっている
。

シリンダ１１０内には、シリンダ１１０の内面と協働し
てフロント側作動室１７０とリヤ側作動室１７１とを画
成するピストン１１１が往復動自在に配設されている。

これらのピストン１１１は、斜板室７０内に配設された
斜板１６０によ−）てシリンダ１１０内を往復摺動させ
られる。斜板１６０はビン１６５を備えた軸方向の突出
部１６０ａを有している。突出部１６０ａはシャフト１
００に取り付けられた斜板連結部材１００ａと噛合し、
第１図に示した位置と第２図に示した位置とにわたって
移動可能である。この移動時に、突出部１６０ａに植設
されたビン１６５が斜板連結部材１００ａに形成された
傾斜溝孔１６５ａ内を摺動し、これにより、斜板１６０
が第１図に示されたように傾斜角の大きな位置と、第２
図に示されたように傾斜角の小さな位置とにわたって変
位する。突出部１６０ａと斜板連結部材１００ａとの係
合によって、斜板１６０はシャフト１００の軸線まわり
をこのシャフトと一体に回転するとともに、斜板室７０
内でシャフト１００の軸線方向に揺動運動させられる（
斜板が第１図に示すよう、な右上り傾斜と、その反対の
右下り傾斜との間にわたって揺動する）。

斜板】６０の外周縁部はピストン１１１に備えられた一
対のシュー１６９の間に摺動自在に挿入されていて、斜
板１６０がシャフト１００の軸線まわりに回転しながら
シャフト１００の軸線方向に揺動運動すると、この揺動
運動は一対のシュー１６９を介してピストン１１１に伝
達され、よって、ピストン１１１はシリンダ１１０内で
往復運動させられ、フロント側作動室１７０及びリヤ側
作動室１７１の容積を交互に増減させる。

フロントハウジング１０６内は、第５図に示すようにリ
ブ２５０が形成されており、このリブ２５０により吸入
室１１４と吐出室１１６とに画成される。さらに、リブ
２５０の内部は、第２リブ２５１によって２室に区画さ
れ、その内方の部屋は軸封装置１０７を取り囲み軸封装
置室２５２を形成する。この軸封装置室は、サイドプレ
ート１１２に形成された孔及びシリンダブロック１０１
に形成された第１の通路１７３を介して斜板室７０と連
通している。更に、後述するバイパス通路３０１の一端
も、この軸封装置室２５２に開口している。

一方、第２リブ２５１の外周側には、吸入室ｌ１４が形
成され、この吸入室はサイドプレート１１２に形成され
た吸入ボート１１８を介して、フロント側の作動室１７
０と連通している。なお、第５図には、第１の通路１７
３側の開口端のみ示されているが、吸入ボート１１８は
、第５図において第２のリブ２５１の外方側に開口する
ように形成されている。また２、吐出室１１６はす・イ
ドプレート１１２に備えられた吐出孔ｉ１９を介してフ
ロント側作動室１７０と連通している。

サイドプレート１１２のフロント側作動室１７０例の面
にはシート状の吸入弁１２０が配備され、ピストン１１
１が第１図で右方向に移動する時吸入弁１２０が開かれ
るようになっている。また、サイドプレート１１２の吐
出室１１６例の面には、シート状の吐出弁１２１が配備
され、ピストン１１１が第１図で左方向に移動する時吐
出弁１２１が開かれるようになっている。吐出弁１２１
はバルブカバー１２２によって覆われている。

リヤハウジング１０３は吸入室１１５と吐出室１１７と
を画成し、この吸入室１１５はサイドプレート１１３に
備えられた孔とシリンダブロック１０１内の通路１７３
ａとを介して斜板室７０に連通されている。また、吸入
室１１５はサイドプレート１１３の吸入孔１１８ａを介
してリヤ側作動室１７１と連通し、吐出室１１７はサイ
ドプレー　　ト１１３に備えられた吐出孔１１９ａを介
してリヤ側作動室１７１と連通している。サイドプレー
ト１１３には前述したと同様な吸入弁１２０ａ、吐出弁
１２１ａ及びバルブカバー１２２ａが装架されている。

なお、リヤハウジング１０３には後述するような切換弁
２０１と制御室２００とが備えられている。

シャフト１００にはスライダー１８０が装架され、シャ
フト１００の軸線方向に摺動可能である。

スライダー１８０は球面支持部１８３を有しており、斜
板１６０の中心点位置を、７斜板１６０がシャフト１０
０の軸線まわりに回転自在に且つシャフト１００の軸線
方向に傾動自在になるように保持している。シャフト１
００はこのスライダー１８０に対しで回転及び摺動自在
であるやスライダー１８０にはっは部】８４が形成され
ており、つば部１８４はスラストベアリング１８５を介
してスプール１９０の端部に連結されている。従って、
スプール１９０の軸線方向の変位はスラストへアリング
１８５を介してスライダー１８０に伝達される。

スプール１９０はリヤハウジング１０３内に形成された
制御室２００と吸入室１１５とを仕切るピストン部１９
０ａを備えている。制御室２００に供給される圧力は、
切換弁２０１によって吸入圧と吐出圧との間で切り換え
られる。すなわち、切換弁２０１によって、制御室２０
０が吐出室１１７に連通されて制御室２００内に吐出圧
にある冷媒が流入する状態と、制御室２００が吸入室１
１５に連通されて制御室２００内に吸入圧にある冷媒が
流入する状態とに、選択的に切り換えられるようになっ
ている。

第２図、第３図、第４図及び第５図に示すように、シリ
ンダブロック１０１内には吸入室１１４と吸入通路３０
０とを連通させるバイパス通路３０゛１が備えられてい
る。バイパス通路３０１はサイドプレー１−１１２に備
えた図示していない孔を介して軸封装置２５２と連通さ
れている。これにより、冷媒を斜板室７０から第１の通
路１７３を介して軸封装置室２５２内に配設されている
軸封装置１０７へ供給し、その後、サイドプレー１−１
１２に形成された孔とバイパス通路３０１を介して吸入
通路３００へ、それから斜板室７０へと循環させる循環
系路３０２（第１，２図の一点鎖線で示す）が形成され
る。

次に上記した構成で成る圧縮機の作動に・ついて説明す
る。

圧縮機に最大吐出容量が要求される場合には、切換弁２
０１は制御室２００を吐出室１１７と連通させるように
切り換えられる。そうすると、スプール１９０のピスト
ン部１９０ａの右側に作用する圧力が左側に作用する圧
力よりも大となり、スプール１９０は左方向に押圧され
、それと共にスライダー１８０及び斜板１６０の中心点
位置も左方向に移動されて、スライダー１８０の左端が
斜板連結部１７４’　１００　ａに当接する。この状態
が第１図に示された状態である。かような斜板１６０の
左方向への移動によって、斜板１６０のビン１６５を備
えた突出部１６０ａは斜板連結部材１００ａに対して相
対的に左方向に変位し、ビン１６５は斜板連結部材１０
０ａの傾斜溝孔１６５ａ内をその左上方端に向かって摺
動して第１図に示す位置に達する。このビン１６５の左
１一方への移動に伴って斜板１６０はスライダー１８０
の球面支持部１８３の中心のまわりに回動して大きな傾
斜角をとることになる。

第１図の状態において、シャフト１００が回転さぜられ
ると、斜板１６０はシャフトｌＯＯと一体的に回転しな
がら、シャフト１００の軸線方向に揺動運動を行う。こ
の揺動運動は一対のシュー１６９を介して各ビスＩ・ン
１１１に伝達され、ピストン１１１はシリンダ１１０内
を左右に往復運動し、フロント側作動室１７０とリヤ側
作動室１７１内に冷媒を吸入する工程と、次にそれを圧
縮する工程とを交互に行い、圧縮された冷媒は吐出室１
１６及び２１１７に排出する。前述したように、斜板１
６０は、その傾斜角を大きく変化させると共に、中心点
位置をシリンダ１１Ｏの長手方向のほぼ中央に位置させ
るように、シャフト１ｏｏの軸線方向に移動されている
ので、フロント側作動室１７０及びリヤ側作動室１７１
内においてデコンブ状態は生じず、どちらの作動室から
もほぼ同様に圧縮された冷媒が吐き出される。従って、
この場合は、吸入通路３００がら吸入通路孔３３１を経
て、斜板室７０に流入した冷媒は、フロント側の第１の
通路１７３、及びリヤ側の通路１７３ａを介して左右両
側に流れることになる。ここで、第１の通路１７３を介
してフロントハウジング１０６側に流れた冷媒は、まず
フロントハウジング１０６内の軸封装置室２５２に流入
する。次いで、第２のリブ２５１に形成された通路孔２
５６を介して、吸入室１１４側に流入する。フロントハ
ウジング１０６内の吸入室１１４に流入した冷媒は、吸
入口１１Ｂ及び吸入弁１２０を通ってフロント側作動室
１７０に間欠的に吸入され、これが圧縮されて吐出孔１
１９及び吐出弁１２１を通って吐出室１１６に吐き出さ
れる。そのため、軸封装置１０７は常にそれと接触しつ
つ流れる冷媒によって冷却され、軸封装置１０７とシャ
フト１００との間の摩擦によって発生される熱は冷媒に
よって除去される。これにより、軸封装置は最大容量時
に４０°Ｃ程度まで冷却される。従って、この状態にお
いては、バイパス通路３０１を通る冷媒の流れはあるも
のの、この流れは格別の冷却作用を果たす必要はない。

バイパス通路３０１がその冷却作用を十全に果たすのは
、次に述べる第２図に示された状態になった時である。

さて、圧縮機の吐出容量を最小にすることが要請された
場合には、切換弁２０１の切り換えにより制御室２００
を吸入室１１５と連通させ、スプール１９０のピストン
部１９０ａの両側における圧力差をなくする。この状態
でシャフトｌｏｏが回転され、斜板１６０によってピス
トン１１１が右方向に移動される時、斜板１６０には、
ピストン１１１が受ける反力（左方向）の結果として、
斜板１６０の傾斜角を小さくしようとする力が加わる。

すなわち、斜板１６０には、第１図において斜板１６０
を反時計方向に回動させようとする力がピストン１１１
により加えられる。斜板１６０に加わるこの力は、ビン
１６０と傾斜溝孔１６５ａとが摺動可能に係合されてい
ることによって規制されて、斜板１６０の中心点位置を
シャフト１０’Ｏの軸線方向右方へ向けて押圧する力成
分を生成し、この力成分は、スライダー１８０を介して
スプール１９０に伝達される。前述したように、スプー
ル１９０のピストン部１９０ａの両側には圧力差がない
ので、ピストン１９０ａは、第２図に示した通り右方向
に極限まで移動される。

その結果、斜板１６０はその傾斜角が小さくされると共
に、その中心点位置がリヤ側作動室１７１の方に移動さ
れる。ただ、この状態でもピストン１１１の、リヤ側作
動室１７１における上死点位置はそのままに（前と同じ
に）保持されている。

換言すれば、リヤ側作動室１７１におけるピストン１１
１の上死点位置を変えることなく斜板１６０の傾斜角を
小さくするようにする。その結果、リヤ側作動室１７１
においてはデッドボリュームを生じさせることなく圧縮
機の吐出容量を最小にすることができる。

反面、第２図の状態になると、フロント側作動室１７０
におけるピストン１１１の上死点位置は下死点位置（す
なわち右側）にずれてしまい、フロント側作動室１７０
は実質的に冷媒の吸入及び吐出を行わない状態、すなわ
ちデコンプ状態になってしまう。従って、フロントハウ
ジング１０６内の吸入室１１４の低圧の冷媒はフロント
・側作動室１７０内に吸い込まれなくな、ってしまい、
冷媒がこの吸入室１１４を通って流れなくなるので、こ
のままでは、軸封装置１０７の焼きつきが生じる恐れが
ある。本発明者等の検討によれば、この状態で軸封装置
の温度が１００°Ｃ近くまでＦ昇することが認められて
いる。しかし、本発明による圧縮機においては、バイパ
ス通路３０１を介して軸封装置室２５１と吸入通路３０
０とが連結されており、また、吸入通路３００から斜板
室７０へ、吸入される冷媒の流れにより吸入通路３００
内の圧力がバイパス通路３０１内の圧力よりも低くなる
ので、かかるデコンブ状態においても冷媒の循環系路３
０２を通る流れが存在し５、吸入室１１４内にはたえず
斜板室７０から冷媒が流れ込み、吸入室１１４内に装架
されている軸封装置１０７を冷却及び潤滑するので、こ
の軸封装置１０７に焼きつきが生ずることはない。この
場合、第１の通路１７３から軸封装置室２５１、バイパ
ス通路３０１を経て、吸入通路３００へ流れる冷媒は、
吸入通路３００部でのベンチュリー効果によるものであ
り、その諺、量自体はさほど多くない。しかしながら、
本発明者等の検討によれば、この冷媒循環の存在により
、軸封装置の温度を１０°Ｃ乃至２０°Ｃ程度冷却でき
ることが認められている。

特に、本例の圧縮機では、第５図に示すようにバイパス
通路３０１の開口端が第１の通路１７３の開口端と、軸
封装置１０７をはさんで反対側に維持するようにな、っ
ているため、少量の循環冷媒流れであっても、軸封装置
７０３を確実に冷却できるようにしている。しかも、第
２のリブ２５１により、軸封装置室２５２内の容積は小
さく設定されているため、上述の循環冷媒流れがより−
・層効果的に利用可能である。

なお、上述したのは、本発明の望ましい対応ではあるが
、本発明は上記実施例以外に種々の対応がある。第６図
は、軸封装置室２５２の他の形状を示したものである。

この第６図図示実施例では、第２のリブ２５１中に第５
図に示すような通路孔２５６は設けられていない。従っ
て、この例によれば、軸封装置室２５２は、吸入室１１
４とは遮断されることになる。そして、軸封装置室２５
２には、複数ある第１の通路１７３のうち、−の通路１
７３が開口するようにしている。換言すれば、第１の通
路１７３のうち、他の通路は直接吸入室１ｉ４に開口す
るようになる。

従って、この第６図図示実施例によれば、吸入室１１４
よりフロント側作動室１７０に流入する冷媒は、全て吸
入室１１４に開口する通路（第６図中１７３ａ、１７３
ｂ、１７３ｃで示す）から流入することになる。一方、
軸封装置室２５２へ流入する冷媒は、第６図中１７３ｂ
で示す通路から流入されることになる。しかも、軸封装
置室２５２に開口する通路１７３ｂは、軸封装置１０７
をはさんでバイパス通路３０１とは反対側に開口するよ
うになっている。従って、この第６図図示実施例によれ
ば、軸封装置室２５２の容積が小さくなっていることも
相俟って、軸封装置１０７の冷却及び潤滑がより良好、
かつ確実に行えることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の可変容量式斜板型圧縮機の−・実施例
の縦断面図であって、圧縮機の容量が増大された時の状
態を示すもの、第２図は第１図の圧縮機の容量が減少さ
れた時の状態を示す縦断面図、第３図は第１図に示すシ
リンダブロックをその左側から見た断面図、第４図は第
３図の■−■線に沿って見た一部断面図、第５図は第１
図図示圧縮機のフロントハウジング部を示す断面図、第
６図は本発明圧縮機の他の例に係わるフロントハウジン
グ部を示す断面図である。 ７０・・・斜板室、１００・・・シャフト、１００ａ・
・・斜板連結部材、１０１・・・シリンダブロック、１
０３・・・リヤハウジング、１０６・・・フロントハウ
ジング、１０７・・・軸封装置１ｔ、１１０・・・シリ
ンダ室、１１１・・・ピストン、１１２，１１３・・・
サイドプレート　１１４，１．１５・・・吸入室、１１
６，１．１７・・・吐出室、１１８・・・第２の通路（
吸入孔）、’１１８ａ　”’吸入孔、１．１９，１１９
ａ・・・吐出孔、１２０゜１２０　ａ−＝吸入弁、１２
１，１２１ａ−吐出弁。 １６０・・・斜板、１６５・・・ビン、１６５ａ・・・
傾斜溝孔、１７０・・・フロント側作動室、１７１・・
・リヤ側作動室、１７３・・・第１の通路、１８０・・
・スライダー、１８３・・・球面支持部、１９０・・・
スプール、１９０ａ・・・ピストン部、２００・・・制
御室、２０１・・・切換弁、２５２・・・軸封装置室、
３００・・・吸入通路。 ３０１・・・バイパス通路、３０２・・・循環系路。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 ３０１　ハ゛イバス」Ｌ各 第３図 ３００：Ｉａ人ｊ肪 ３０１　：ノマイノ寸スｊち２ト 第４図 人 ２５６、ｊｌ路 Ｎ　５　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内部にシリンダ及び斜板室を画成するとともに
   該斜板室に帰還流体を導入する吸入通路を備えたシリン
   ダブロックと、 このシリンダブロックの両端を覆って配設されたフロン
   トハウジング及びリヤハウジングと、前記フロントハウ
   ジング内に配設された軸封装置と、 前記シリンダブロック内で回転自在であって前記軸封装
   置を通って外部に突出しているシャフトと、 前記斜板室内に配設され、前記シャフトに取付けられて
   いてこのシャフトと一体回転する斜板と、この斜板の揺
   動運動を受けて前記シリンダ内を往復移動するとともに
   、前記シリンダの内面と協働してフロント側作動室とリ
   ヤ側作動室とを画成するピストンと、 前記斜板の中心点位置を、該斜板が前記シャフトの軸線
   まわりに回転自在に且つ前記シャフトの軸線方向に傾動
   自在になるように保持するスライダーと、 このスライダーを前記シャフトの軸線方向に変位させて
   前記斜板の中心点位置を前記シャフトの軸線方向に変位
   させ、前記リヤ側作動室内における前記ピストンの上死
   点位置がほぼ変動しないようにしつつ、前記ピストンの
   ストロークを変化させるスプールと、 前記フロントハウジング内に画成され、前記軸封装置を
   収容するとともに、第１の通路を介して前記斜板室に連
   通する軸封装置室と、 前記フロントハウジング内に、この軸封装置室と区画し
   て形成され、且つ吸入弁を備えた吸入口を介して前記フ
   ロント側作動室に連通されている吸入室と、 前記軸封装置室と前記吸入通路とを連通するバイパス通
   路とを備えたことを特徴とする可変容量式斜板型圧縮機
   。