(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングを形成するシリンダブロックには複数のシリンダボアが形成されており、各シリンダボア内にはピストンが往復動可能にそれぞれ収容され、クランク室には、回転軸に固定されるとともに該回転軸と一体回転するリンク機構と、該リンク機構を介して前記回転軸からの駆動力を得て回転するとともに前記回転軸に対する傾角が変更される斜板とが収容されており、前記斜板に前記ピストンが係留されている可変容量型斜板式圧縮機であって、
前記回転軸上に設けられた区画体と、
連結部材を介して前記斜板に連結されて、前記区画体に対して前記回転軸の軸方向に移動して、前記斜板の傾角を変更可能な移動体と、
前記移動体と前記区画体とにより区画されて、制御ガスが導入されて内部の圧力が変更されることで該移動体を移動させる制御圧室と、
前記斜板に設けられ、前記回転軸に摺動する摺動部と、
前記回転軸に設けられ、前記摺動部を案内する案内面とを備え、
前記斜板は、前記リンク機構、前記移動体及び前記摺動部を介して前記回転軸に支持されて、前記斜板の前記回転軸に対する傾角が規定される可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記斜板の傾角変更に伴い、前記回転軸の中心軸線に対する前記案内面の傾斜角度が変化する請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記案内面は、前記斜板の傾角が減少する方向に前記移動体が移動するにつれて、前記摺動部が前記中心軸線から離間するように案内される傾斜部を有する請求項２に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記ハウジングは一対のシリンダブロックを有しており、
各シリンダブロックにそれぞれ形成された対となるシリンダボアに前記ピストンとしての両頭ピストンが往復動可能に収容されており、
前記両頭ピストンによって、一方のシリンダボア内に第１圧縮室が区画されるとともに、他方のシリンダボア内に第２圧縮室が区画されている請求項２又は請求項３に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記連結部材は、前記移動体に設けられた移動側挿通孔と、前記斜板に設けられた斜板挿通孔とに挿通されるとともに、前記移動側挿通孔、又は前記斜板挿通孔のいずれか一方にスライド移動可能に保持されている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記斜板には、前記摺動部を有する摺動部材が設けられている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項７】
前記摺動部材は、前記斜板に回転可能に支持されている請求項６に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項８】
前記リンク機構は、前記斜板に連結されるとともに前記回転軸に固定されて該回転軸と一体回転するラグアームを有し、
前記ラグアームと前記斜板とが連結される第１連結位置は、前記移動体と前記斜板とが連結される第２連結位置に対して前記回転軸を挟んだ位置であり、
前記摺動部は、前記第１連結位置と前記回転軸との間に配置されるように前記斜板に設けられている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量型斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のものとして、例えば特許文献１の可変容量型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機」と記載する）がある。図１０及び図１１に示すように、特許文献１の圧縮機１００のハウジング１０１は、シリンダブロック１０２と、シリンダブロック１０２の前端を弁板１０３ａを介して閉塞するフロントハウジング１０４と、シリンダブロック１０２の後端を弁板１０３ｂを介して閉塞するリヤハウジング１０５とからなる。【０００３】
シリンダブロック１０２の中央部には貫通孔１０２ｈが形成されており、貫通孔１０２ｈにはフロントハウジング１０４を貫通する回転軸１０６が設けられている。シリンダブロック１０２における回転軸１０６の周囲には、複数のシリンダボア１０７が形成されており、各シリンダボア１０７には両頭ピストン１０８が収容されている。また、シリンダブロック１０２にはクランク室１０２ａが形成されており、クランク室１０２ａには、回転軸１０６から駆動力を得て回転する傾角可変な斜板１０９が収容されている。そして、両頭ピストン１０８は、シュー１１０を介して斜板１０９に係留されている。また、フロントハウジング１０４及びリヤハウジング１０５には、各シリンダボア１０７に連通する吸入室１０４ａ，１０５ａ及び吐出室１０４ｂ，１０５ｂが形成されている。【０００４】
シリンダブロック１０２の貫通孔１０２ｈの後端には、アクチュエータ１１１が配設されている。アクチュエータ１１１の内部には、回転軸１０６の後端側が収容されている。そして、アクチュエータ１１１の内部が回転軸１０６の後端側に対して摺動自在であるとともに、アクチュエータ１１１の周縁が貫通孔１０２ｈに対して摺動自在となっている。アクチュエータ１１１と弁板１０３ｂとの間には、押圧ばね１１２が介在されている。押圧ばね１１２は、アクチュエータ１１１を回転軸１０６の先端に向かって付勢している。押圧ばね１１２の付勢力は、クランク室１０２ａ内の圧力とのバランスで設定されている。【０００５】
貫通孔１０２ｈにおけるアクチュエータ１１１よりも後方側は、弁板１０３ｂの貫通孔を介してリヤハウジング１０５に形成された圧力調節室１１７に連通している。圧力調節室１１７は、圧力調節回路１１８を介して吐出室１０５ｂに連通している。圧力調節回路１１８には圧力制御弁１１９が配設されている。アクチュエータ１１１の移動量は、圧力調節室１１７の圧力により調節される。【０００６】
アクチュエータ１１１の前方には、スラスト軸受１１３を介して第１連結体１１４が設置されている。第１連結体１１４には回転軸１０６が貫通しており、第１連結体１１４の内部が回転軸１０６に対して摺動自在になっている。そして、第１連結体１１４は、アクチュエータ１１１の摺動に伴い、回転軸１０６に沿って軸方向に摺動するようになっている。また、第１連結体１１４の周縁には、外方に延びる第１アーム１１４ａが設けられている。第１アーム１１４ａには、回転軸１０６の軸方向に対して斜めに切り欠かれた第１ピン案内溝１１４ｈが形成されている。【０００７】
また、斜板１０９の前方には、第２連結体１１５が設置されている。第２連結体１１５は回転軸１０６と一体回転可能に回転軸１０６に固定されている。第２連結体１１５の周縁には、第１アーム１１４ａとは略対称の位置で外方に延びる第２アーム１１５ａが設けられている。第２アーム１１５ａには、回転軸１０６の軸方向に対して斜めに貫通する第２ピン案内溝１１５ｈが形成されている。【０００８】
斜板１０９における第１連結体１１４と対向する面には、第１アーム１１４ａに向けて延びる一対の第１支持耳１０９ａが設けられている。第１アーム１１４ａは、二つの第１支持耳１０９ａの間に配置されている。そして、各第１支持耳１０９ａと第１アーム１１４ａとは、第１ピン案内溝１１４ｈに挿通される第１連結ピン１１４ｐにより回動自在に連結されている。【０００９】
斜板１０９における第２連結体１１５と対向する面には、第２アーム１１５ａに向けて延びる一対の第２支持耳１０９ｂが設けられている。第２アーム１１５ａは、二つの第２支持耳１０９ｂの間に配置されている。そして、各第２支持耳１０９ｂと第２アーム１１５ａとは、第２ピン案内溝１１５ｈに挿通される第２連結ピン１１５ｐにより回動自在に連結されている。【００１０】
そして、圧縮機１００において、吐出容量を減少させるときには、圧力制御弁１１９を閉じて圧力調節室１１７の圧力を低くする。これにより、圧力調節室１１７の圧力、及び押圧ばね１１２の付勢力よりもクランク室１０２ａの圧力が高くなり、図１０に示すように、アクチュエータ１１１が弁板１０３ｂに向かって移動する。このとき、第１連結体１１４は、クランク室１０２ａの圧力によりアクチュエータ１１１に向かって押圧される。この第１連結体１１４の移動により、第１連結ピン１１４ｐが第１ピン案内溝１１４ｈで案内されて、各第１支持耳１０９ａが反時計回りに回転する。この各第１支持耳１０９ａの回転に伴って、各第２支持耳１０９ｂが反時計回りに回転し、第２連結ピン１１５ｐが第２ピン案内溝１１５ｈに案内される。これにより、斜板１０９の傾角が小さくなり、両頭ピストン１０８のストロークが小さくなって吐出容量が減る。【００１１】
一方、圧縮機１００において、吐出容量を増加させるときには、圧力制御弁１１９を開いて吐出室１０５ｂからの高圧ガス（制御ガス）を圧力調節回路１１８を介して圧力調節室１１７に導入し、圧力調節室１１７の圧力を高くする。これにより、圧力調節室１１７の圧力、及び押圧ばね１１２の付勢力が、クランク室１０２ａの圧力よりも高くなり、図１１に示すように、アクチュエータ１１１が斜板１０９に向かって移動する。このとき、第１連結体１１４は、アクチュエータ１１１により押圧されて、第２連結体１１５に向かって移動する。この第１連結体１１４の移動により、第１連結ピン１１４ｐが第１ピン案内溝１１４ｈで案内されて、各第１支持耳１０９ａが時計回りに回転する。この各第１支持耳１０９ａの回転に伴って、各第２支持耳１０９ｂが時計回りに回転し、第２連結ピン１１５ｐが第２ピン案内溝１１５ｈに案内される。これにより、斜板１０９の傾角が大きくなり、両頭ピストン１０８のストロークが大きくなって吐出容量が増える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−１７２０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１の圧縮機１００においては、図１２に示すように、両頭ピストン１０８から斜板１０９に対して圧縮反力Ｐ１０が作用する。この圧縮反力Ｐ１０は、斜板１０９の傾角を変更させるように斜板１０９に対して作用する。【００１４】
ここで、斜板１０９が圧縮反力Ｐ１０を受けることによって、第１連結ピン１１４ｐと各第１支持耳１０９ａとの接触部において、各第１支持耳１０９ａには法線方向の力Ｆ１０が作用する。力Ｆ１０は、第１連結体１１４側に向けて延びるとともに第１連結体１１４の移動方向（回転軸１０６の軸方向）に交差している。さらに、第１連結ピン１１４ｐと第１アーム１１４ａとの接触部においては、各第１支持耳１０９ａに作用する力Ｆ１０の反力である力Ｆ１１が斜板１０９から第１連結ピン１１４ｐを介して第１アーム１１４ａに作用する。【００１５】
また、斜板１０９が圧縮反力Ｐ１０を受けることによって、第２連結ピン１１５ｐと各第２支持耳１０９ｂとの接触部において、各第２支持耳１０９ｂには法線方向の力Ｆ１２が作用する。力Ｆ１２は、第２連結体１１５側に向けて延びるとともに力Ｆ１０と平行である。さらに、第２連結ピン１１５ｐと第２アーム１１５ａとの接触部においては、各第２支持耳１０９ｂに作用する力Ｆ１２の反力である力Ｆ１３が斜板１０９から第２連結ピン１１５ｐを介して第２アーム１１５ａに作用する。【００１６】
この各力Ｆ１０，Ｆ１１の力の釣り合い、及び各力Ｆ１２，Ｆ１３の力の釣り合いにより、斜板１０９の傾角が、圧縮反力Ｐ１０により変更されること無く所望の傾角に維持される。【００１７】
このとき、力Ｆ１１は、第１連結体１１４の移動方向に直交する方向（垂直方向）の成分を有する力Ｆ１１ｙと、第１連結体１１４の移動方向（水平方向）の成分を有する力Ｆ１１ｘとに分解される。この第１連結体１１４の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ１１ｙは、回転軸１０６から離間する方向に向けて第１アーム１１４ａに作用している。このため、第１連結体１１４の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ１１ｙは、第１アーム１１４ａを介して第１連結体１１４を移動方向に対して傾かせるように第１連結体１１４に作用してしまう。その結果、第１連結体１１４が移動する際に、第１連結体１１４と回転軸１０６との間での摺動抵抗が増大してしまい、斜板１０９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虞がある。【００１８】
本発明の目的は、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。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決する可変容量型斜板式圧縮機は、ハウジングを形成するシリンダブロックには複数のシリンダボアが形成されており、各シリンダボア内にはピストンが往復動可能にそれぞれ収容され、クランク室には、回転軸に固定されるとともに該回転軸と一体回転するリンク機構と、該リンク機構を介して前記回転軸からの駆動力を得て回転するとともに前記回転軸に対する傾角が変更される斜板とが収容されており、前記斜板に前記ピストンが係留されている可変容量型斜板式圧縮機であって、前記回転軸上に設けられた区画体と、連結部材を介して前記斜板に連結されて、前記区画体に対して前記回転軸の軸方向に移動して、前記斜板の傾角を変更可能な移動体と、前記移動体と前記区画体とにより区画されて、制御ガスが導入されて内部の圧力が変更されることで該移動体を移動させる制御圧室と、前記斜板に設けられ、前記回転軸に摺動する摺動部と、前記回転軸に設けられ、前記摺動部を案内する案内面とを備え、前記斜板は、前記リンク機構、前記移動体及び前記摺動部を介して前記回転軸に支持されて、前記斜板の前記回転軸に対する傾角が規定される。【００２０】
ピストンから斜板に対して圧縮反力が作用すると、連結部材と斜板との接触部において、斜板に法線方向の力が作用する。そして、連結部材と移動体との接触部においては、斜板の傾角が、圧縮反力により変更されること無く所望の傾角に維持されるために、斜板に作用する法線方向の力の反力である力が移動体に作用する。この移動体に作用する力は、移動体の移動方向に直交する方向（垂直方向）の成分を有する力と、移動体の移動方向（水平方向）の成分を有する力とに分解される。この移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力は、回転軸から離間する方向に向けて移動体に作用する。このとき、摺動部が案内面に案内されて、斜板が摺動部を介して回転軸に支持されることで、斜板に作用する移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力が低減されるため、斜板から連結部材を介して移動体に作用する移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力が低減される。よって、制御圧室に制御ガスが導入されて内部の圧力が変更されることによる移動体の移動により、リンク機構を介して斜板の傾角を変更する際に、移動体が移動方向に対して傾いてしまうことが抑制され、斜板の傾角の変更をスムーズに行うことができる。【００２１】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記斜板の傾角変更に伴い、前記回転軸の中心軸線に対する前記案内面の傾斜角度が変化することが好ましい。
摺動部と案内面との接触部においては、斜板から摺動部を介して案内面に法線方向の力が作用する。そして、案内面と摺動部との接触部においては、力の釣り合いの関係により、案内面に作用する法線方向の力の反力である力が、回転軸から摺動部を介して斜板に作用する。この斜板に作用する力は、移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力と、移動体の移動方向の成分を有する力とに分解される。よって、斜板の傾角変更に伴い、案内面の傾斜角度が変化することにより、斜板の傾角に応じて、回転軸から摺動部を介して斜板に作用する力の向きを変化させることができ、移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力と、移動体の移動方向の成分を有する力とを調整することができる。【００２２】
移動体の移動方向の成分を有する力が、回転軸から摺動部を介して斜板に作用すると、斜板及び連結部材を介して移動体に伝達される。この斜板から移動体に伝達された移動体の移動方向の成分を有する力は、移動体の移動を補助する力、又は移動を妨げる力となり得る。例えば、斜板から移動体に伝達された移動体の移動方向の成分を有する力により、移動体の移動が補助されれば、制御圧室の圧力が比較的小さくても移動体の移動を行うことが可能となる。また、例えば、斜板から移動体に伝達された移動体の移動方向の成分を有する力により、移動体の移動が妨げられると、制御圧室の圧力を比較的大きくしなければ、移動体の移動を行うことができなくなる。そして、斜板の傾角変更に伴い、案内面の傾斜角度が変化することにより、回転軸から摺動部を介して斜板に作用する移動体の移動方向の成分を有する力を調整することで、制御圧室の圧力を調整することが可能となる。【００２３】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記案内面は、前記斜板の傾角が減少する方向に前記移動体が移動するにつれて、前記摺動部が前記中心軸線から離間するように案内される傾斜部を有することが好ましい。【００２４】
これによれば、傾斜部と摺動部との接触部において、斜板から摺動部を介して傾斜部に作用する力の反力となる力が、摺動部、斜板及び連結部材を介して移動体に伝達され、移動体における斜板の傾角増大時の移動が補助される。これにより、制御圧室の圧力が比較的小さくても移動体の移動を行うことができる。【００２５】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記ハウジングは一対のシリンダブロックを有しており、各シリンダブロックにそれぞれ形成された対となるシリンダボアに前記ピストンとしての両頭ピストンが往復動可能に収容されており、前記両頭ピストンによって、一方のシリンダボア内に第１圧縮室が区画されるとともに、他方のシリンダボア内に第２圧縮室が区画されていることが好ましい。【００２６】
対となるシリンダボア内に両頭ピストンが往復動可能に収容されている構成においては、両頭ピストンから斜板に対して作用する圧縮反力は、斜板の傾角を減少させようとする。さらに、対となるシリンダボア内に両頭ピストンが往復動可能に収容されている構成においては、斜板の傾角が減少していくにつれて、第１圧縮室ではデッドボリュームが増加していくが、第２圧縮室ではデッドボリュームの大幅な増加を伴うことなく吐出行程が行われる。ここで、斜板の傾角が最大傾角の状態から減少することに伴い、第１圧縮室でデッドボリュームが大きくなっていくと、第１圧縮室の吸入行程で、吸入圧まで低下する再膨張の時間が長くなり、両頭ピストンから斜板に対して作用する斜板の傾角が減少する方向の力が大きくなっていく。【００２７】
そして、斜板の傾角が所定の傾角まで減少して、第１圧縮室のデッドボリュームが所定の大きさになると、第１圧縮室から冷媒ガスが吐出されなくなる。よって、斜板の傾角が、所定の傾角から最小傾角まで減少する過程においては、第１圧縮室では、吐出圧まで到達しなくなるため、冷媒ガスの吐出と吸入とが行われず、冷媒ガスの圧縮と膨張とが繰り返されるのみとなる。その結果、第１圧縮室の圧力による両頭ピストンを押圧する力が小さくなっていき、両頭ピストンから斜板に対して作用する傾角が減少する方向への力が小さくなっていく。【００２８】
ここで、斜板の傾角が、最小傾角から所定の傾角までの間で変更される過程においては、第１圧縮室における冷媒ガスの再膨張による両頭ピストンから斜板に対して斜板の傾角が減少する方向へ作用する力が比較的小さいため、斜板の傾角を、最小傾角の状態から所定の傾角まで増大させるには、制御圧室の圧力を大きくしていくだけでよい。そして、斜板の傾角が、所定の傾角から最大傾角までの間で変更される過程においては、斜板の傾角が所定の傾角であるときが、第１圧縮室における冷媒ガスの再膨張による両頭ピストンから斜板に対して斜板の傾角が減少する方向へ作用する力が最も大きくなっている。【００２９】
すなわち、斜板の傾角が所定の傾角であるときには、両頭ピストンから斜板に対して作用する圧縮反力と、第１圧縮室での冷媒ガスの再膨張による両頭ピストンから斜板に対して斜板の傾角が減少する方向へ作用する力との合力が最も大きくなっている。さらに、斜板の傾角が、所定の傾角の状態から最大傾角に増大していくにつれて、第１圧縮室に生じるデッドボリュームが小さくなっていくことから、第１圧縮室における冷媒ガスの再膨張による両頭ピストンから斜板に対して斜板の傾角が減少する方向へ作用する力が小さくなっていく。【００３０】
よって、斜板の傾角を維持するための制御圧室の圧力は、斜板の傾角が所定の傾角のときに最も大きくなり、斜板の傾角が、所定の傾角の状態から最大傾角に増大していくにつれて小さくなっていくことになる。その結果、従来では、斜板の傾角を所定の傾角から最大傾角まで増大させるために要する制御圧室の圧力と、斜板の傾角を最小傾角から所定の傾角まで増大させるために要する制御圧室の圧力との間で、制御圧室の圧力が同じ値になってしまう領域が存在することになり、斜板の傾角を正確に制御することが困難となっていた。【００３１】
しかし、本発明では、両頭ピストンから斜板に対して作用する斜板の傾角が減少する方向への力を受け止めることができるように案内面の傾斜角度により調整できるため、両頭ピストンから斜板に対して作用する斜板の傾角が減少する方向への力を低減させることができる。その結果、制御圧室の圧力を大きくしていくだけで、斜板の傾角が、最小傾角から最大傾角まで増加するように設定することができる。このように、対となるシリンダボア内に両頭ピストンが往復動可能に収容されている構成は、本発明の適用対象として特に好適である。【００３２】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記連結部材は、前記移動体に設けられた移動体挿通孔と、前記斜板に設けられた斜板挿通孔とに挿通されるとともに、前記移動体挿通孔、又は前記斜板挿通孔のいずれか一方にスライド移動可能に保持されていることが好ましい。【００３３】
これによれば、斜板の傾角の変更が行われる際に、連結部材が、移動体又は斜板と干渉して、斜板における回転軸に対しての軸方向への傾動が行われなくなってしまうことを防止することができる。【００３４】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記斜板には、前記摺動部を有する摺動部材が設けられていることが好ましい。
これによれば、摺動部を、斜板とは別体とすることができるため、摺動部の材質が斜板の材質に制限されることがない。よって、例えば、摺動部材を耐摩耗性の優れた材料で形成することで、摺動部と回転軸との間の摺動抵抗を低減することができる。【００３５】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記摺動部材は、前記斜板に回転可能に支持されていることが好ましい。
これによれば、摺動部材が斜板に回転不能に支持されている場合に比べると、摺動部材と回転軸との間の摺動抵抗を低減することができる。【００３６】
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記リンク機構は、前記斜板に連結されるとともに前記回転軸に固定されて該回転軸と一体回転するラグアームを有し、前記ラグアームと前記斜板とが連結される第１連結位置は、前記移動体と前記斜板とが連結される第２連結位置に対して前記回転軸を挟んだ位置であり、前記摺動部は、前記第１連結位置と前記回転軸との間に配置されるように前記斜板に設けられていることが好ましい。【００３７】
このような構成の可変容量型斜板式圧縮機は作り易さの面で好適である。
【発明の効果】
【００３８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】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。
【図２】制御圧室、圧力調整室、吸入室、及び吐出室の関係を示す模式図。
【図３】案内面を拡大して示す側断面図。
【図４】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。
【図５】斜板の傾角が所望の傾角のときの可変容量型斜板式圧縮機を示す部分側断面図。
【図６】制御圧室の圧力と斜板の傾角との関係を示すグラフ。
【図７】斜板の傾角が、最小傾角の状態から所定の傾角まで増大して、第１圧縮室のデッドボリュームが所定の大きさになったときの状態を示す可変容量型斜板式圧縮機の部分側断面図。
【図８】別の実施形態における斜板の傾角が最大傾角のときの可変容量型斜板式圧縮機を示す部分側断面図。
【図９】別の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。
【図１０】従来例における可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。
【図１１】従来例における斜板の傾角が最大傾角のときの可変容量型斜板式圧縮機を示す側断面図。
【図１２】従来例における可変容量型斜板式圧縮機の部分側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。なお、可変容量型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機」と記載する）は車両に搭載されている。
図１に示すように、圧縮機１０のハウジング１１は、互いに接合された第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３と、前方側（第１側）の第１シリンダブロック１２に接合されたフロントハウジング１４と、後方側（第２側）の第２シリンダブロック１３に接合されたリヤハウジング１５とから構成されている。第１シリンダブロック１２及び第２シリンダブロック１３は、ハウジング１１を形成する一対のシリンダブロックである。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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の前方側（第１側）の部分は、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。詳しくは、回転軸２１の前側の部分は、回転軸２１の中心軸線Ｌが延びる方向（回転軸２１の軸方向）に沿った第１側に位置する。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の後側（第２側）の部分は、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。詳しくは、回転軸２１の後方側の部分は、回転軸２１の中心軸線Ｌが延びる方向に沿った第２側に位置する部分である。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。
【００４５】
回転軸２１の前側の部分が軸孔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ている。回転軸２１の後側の部分が軸孔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。
【００４６】
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により区画されたクランク室２４が形成されている。クランク室２４には、回転軸２１から駆動力を得て回転するとともに、回転軸２１に対して軸方向へ傾動可能な斜板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。
【００４７】
第１シリンダブロック１２には、第１シリンダブロック１２の軸方向に貫通する一方のシリンダボアとしての複数の第１シリンダボア１２ａ（図１では１つの第１シリンダボア１２ａのみ図示）が回転軸２１の周囲に配列されている。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の軸方向に貫通する他方のシリンダボアとしての複数の第２シリンダボア１３ａ（図１では１つの第２シリンダボア１３ａのみ図示）が回転軸２１の周囲に配列されている。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容されている。
【００４８】
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の回転にともなう斜板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。
【００４９】
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よりも大径である第１大径孔１２ｂが形成されている。第１大径孔１２ｂは、クランク室２４に連通している。クランク室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。
【００５０】
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大径孔１３ｂが形成されている。第２大径孔１３ｂは、クランク室２４に連通している。クランク室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。
【００５１】
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。そして、外部冷媒回路から吸入口１３ｓを介してクランク室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、吸入室１４ａ，１５ａ及びクランク室２４は、吸入圧領域となっている。吸入室１４ａ，１５ａ及びクランク室２４の圧力はほぼ等しくなっている。
【００５２】
回転軸２１には、第１大径孔１２ｂ内に配置される環状のフランジ部２１ｆ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、円筒状の支持部材３９が圧入されている。支持部材３９の外周面からは、第２大径孔１３ｂ内に配置される環状のフランジ部３９ｆ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３９ｆ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。
【００５３】
回転軸２１におけるフランジ部２１ｆよりも後方側であって、且つ斜板２３よりも前方側には、回転軸２１上に設けられるとともに回転軸２１と一体回転可能な環状の区画体３１が固定されている。フランジ部２１ｆと区画体３１との間には、区画体３１に対して回転軸２１の軸方向に移動可能な有底円筒状の移動体３２が配置されている。
【００５４】
移動体３２は、回転軸２１が挿通される挿通孔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の軸方向に沿って延びる円筒部３２ｂとから形成されている。円筒部３２ｂの内周面は、区画体３１の外周縁に対して摺動可能になっている。これにより、移動体３２は、区画体３１を介して回転軸２１と一体回転可能になっている。円筒部３２ｂの内周面と区画体３１の外周縁との間はシール部材３３によりシールされるとともに、挿通孔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、区画体３１と移動体３２との間には制御圧室３５が区画されている。
【００５５】
回転軸２１には、回転軸２１の軸方向に沿って延びる第１軸内通路２１ａが形成されている。第１軸内通路２１ａの後端は、圧力調整室１５ｃに開口している。さらに、回転軸２１には、回転軸２１の径方向に沿って延びる第２軸内通路２１ｂが形成されている。第２軸内通路２１ｂの一端は第１軸内通路２１ａの先端に連通するとともに、他端は制御圧室３５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２１ａ及び第２軸内通路２１ｂを介して互いに連通している。
【００５６】
図２に示すように、圧力調整室１５ｃと吸入室１５ａとは抽気通路３６を介して互いに連通している。抽気通路３６にはオリフィス３６ａが設けられており、抽気通路３６を流れる冷媒ガスの流量がオリフィス３６ａにより絞られる。また、圧力調整室１５ｃと吐出室１５ｂとは給気通路３７を介して互いに連通している。給気通路３７上には電磁式の制御弁３７ｓが設けられている。制御弁３７ｓは、吸入室１５ａの圧力に基づき給気通路３７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３７ｓにより、給気通路３７を流れる冷媒ガスの流量が調整される。
【００５７】
吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２１ａ、及び第２軸内通路２１ｂを介して制御圧室３５へ冷媒ガスが導入される。制御圧室３５から第２軸内通路２１ｂ、第１軸内通路２１ａ、圧力調整室１５ｃ、及び抽気通路３６を介して吸入室１５ａへ冷媒ガスが排出される。冷媒ガスの導入及び排出が行われることにより、制御圧室３５の圧力が調整される。よって、制御圧室３５に導入される冷媒ガスは、制御圧室３５の圧力を調整する制御ガスである。そして、制御圧室３５とクランク室２４との間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の軸方向に移動するようになっている。
【００５８】
図１に示すように、クランク室２４内において、斜板２３とフランジ部３９ｆ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。
【００５９】
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、第２ピン４２によって支持部材３９に連結されている。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３９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。
【００６０】
移動体３２の円筒部３２ｂの先端には、斜板２３に向けて突出する二つの連結部３２ｃが設けられている。各連結部３２ｃには連結部材としての第３ピン４３が挿通可能な移動体挿通孔３２ｈが形成されている。また、斜板２３の下端側（図１における下側）には、第３ピン４３が挿通可能な斜板挿通孔２３ｈが形成されている。斜板挿通孔２３ｈは、斜板２３の延設方向に延びる長孔形状になっている。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。第３ピン４３は、移動体挿通孔３２ｈに圧入されることにより連結部３２ｃに対して拘束されるとともに、斜板挿通孔２３ｈにスライド移動可能に保持されている。
【００６１】
よって、第１ピン４１によってラグアーム４０と斜板２３とが連結される第１連結位置は、第３ピン４３によって移動体３２と斜板２３とが連結される第２連結位置に対して回転軸２１を挟んだ位置にある。
【００６２】
また、斜板２３には、挿通孔２３ａ内を横切るように摺動部材としての第４ピン４４が設けられている。第４ピン４４は、第１ピン４１によってラグアーム４０と斜板２３とが連結される第１連結位置と回転軸２１との間に配置されるように斜板２３に設けられている。第４ピン４４は、斜板２３に回転可能に支持されている。さらに、回転軸２１の外周面の一部分（第４ピン４４に対向する部位）には、斜板２３の傾角の変更に追従して第４ピン４４の摺動部４４ａ（第４ピン４４の外周面）が摺動しながら案内される案内面５０が形成されている。案内面５０は、回転軸２１に凹設された溝により形成されている。案内面５０は、回転軸２１の中心軸線Ｌに対して傾斜した傾斜部５１と、傾斜部５１に連続するとともに回転軸２１の軸方向に沿って延びる平坦部５２とを有する。平坦部５２は、傾斜部５１よりも後方側（支持部材３９に近づく側）に配置されている。
【００６３】
図３に示すように、傾斜部５１は、移動体３２に近い位置から平坦部５２に向かうにつれて回転軸２１の中心軸線Ｌから離間しながら回転軸２１の中心軸線Ｌに対する傾斜角度が漸増する漸増部５１ａを有する。また、傾斜部５１は、移動体３２に近い位置から平坦部５２に向かうにつれて回転軸２１の中心軸線Ｌから離間しながら回転軸２１の中心軸線Ｌに対する傾斜角度が漸減する漸減部５１ｂを有する。漸増部５１ａは、漸減部５１ｂに連なるとともに回転軸２１の中心軸線Ｌに対する傾斜角度が最大となる最大傾斜部５１ｃを有する。よって、漸増部５１ａ、最大傾斜部５１ｃ及び漸減部５１ｂは、移動体３２に近い位置から平坦部５２に向かって連続して設けられている。これにより、斜板２３の傾角変更に伴い、回転時２１の中心軸線Ｌに対する傾斜部５１の傾斜角度が変化している。
【００６４】
上記構成の圧縮機１０において、制御弁３７ｓにおける弁開度を減少させると、吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２１ａ、及び第２軸内通路２１ｂを介して制御圧室３５へ導入される冷媒ガスの流量が少なくなる。そして、制御圧室３５から第２軸内通路２１ｂ、第１軸内通路２１ａ、圧力調整室１５ｃ、及び抽気通路３６を介して冷媒ガスが吸入室１５ａへ排出されることにより、制御圧室３５の圧力が吸入室１５ａの圧力とほぼ等しくなる。よって、制御圧室３５とクランク室２４との間の圧力差が少なくなることで、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。
【００６５】
すると、第３ピン４３と斜板２３との接触部において、第３ピン４３が、斜板２３に法線方向の力を作用させながら斜板挿通孔２３ｈの内側でスライド移動するとともに、斜板２３が第１揺動中心Ｍ１周りで揺動する。この斜板２３の第１揺動中心Ｍ１周りの揺動に伴って、ラグアーム４０の両端がそれぞれ第１揺動中心Ｍ１及び第２揺動中心Ｍ２周りで揺動し、ラグアーム４０が支持部材３９のフランジ部３９ｆに接近する。これにより、斜板２３の傾角が小さくなり、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。
【００６６】
図４に示すように、ラグアーム４０は、斜板２３の傾角が最小傾角θｍｉｎに達したとき、支持部材３９のフランジ部３９ｆに当接するようになっている。このラグアーム４０とフランジ部３９ｆとの当接により、斜板２３の傾角が最小傾角θｍｉｎに維持される。
【００６７】
そして、制御弁３７ｓにおける弁開度を増大させると、吐出室１５ｂから給気通路３７、圧力調整室１５ｃ、第１軸内通路２１ａ、及び第２軸内通路２１ｂを介して制御圧室３５へ導入される冷媒ガスの流量が多くなる。このため、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とクランク室２４との間の圧力差が大きくなることで、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。
【００６８】
すると、第３ピン４３と斜板２３との接触部において、第３ピン４３が、斜板２３に法線方向の力を作用させながら斜板挿通孔２３ｈの内側でスライド移動するとともに、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の両端がそれぞれ第１揺動中心Ｍ１及び第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が支持部材３９のフランジ部３９ｆ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。
【００６９】
図１に示すように、移動体３２は、斜板２３の傾角が最大傾角θｍａｘに達したとき、フランジ部２１ｆに当接するようになっている。この移動体３２とフランジ部２１ｆとの当接により、斜板２３の傾角が最大傾角θｍａｘに維持される。よって、本実施形態では、ラグアーム４０、第１ピン４１、第２ピン４２により、移動体３２の移動により斜板２３の傾角の変更を許容するリンク機構が構成されている。斜板２３は、リンク機構、移動体３２及び第４ピン４４を介して回転軸２１に支持されて、斜板２３の回転軸２１に対する傾角が規定される。
【００７０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、例えば、圧縮機１０が、斜板２３の傾角が所望の傾角で運転している場合、両頭ピストン２５から斜板２３に対して圧縮反力Ｐ１が作用する。なお、所望の傾角は、図５では最小傾角θｍｉｎよりも大きく最大傾角θｍａｘよりも小さい傾角である。この圧縮反力Ｐ１は、斜板２３の傾角を減少させるように斜板２３に対して作用する。
【００７１】
ここで、斜板２３が圧縮反力Ｐ１を受けることによって、第３ピン４３と斜板２３との接触部において、斜板２３には法線方向の力Ｆ１が作用する。力Ｆ１は、移動体３２に向けて延びるとともに移動体３２の移動方向（回転軸２１の軸方向）に交差している。さらに、第３ピン４３と連結部３２ｃとの接触部においては、斜板２３に作用する力Ｆ１の反力である力Ｆ２が斜板２３から第３ピン４３を介して連結部３２ｃに作用する。
【００７２】
このとき、力Ｆ２は、移動体３２の移動方向に直交する方向（垂直方向）の成分を有する力Ｆ２ｙと、移動体３２の移動方向（水平方向）の成分を有する力Ｆ２ｘとに分解される。この移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ２ｙは、回転軸２１から離間する方向に向けて連結部３２ｃに作用している。このため、移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ２ｙは、連結部３２ｃを介して移動体３２を移動方向に対して傾かせるように移動体３２に作用する。
【００７３】
また、斜板２３が圧縮反力Ｐ１を受けることによって、第１ピン４１と斜板２３との接触部において、第２揺動中心Ｍ２に向けて延びる力Ｆ３が作用する。さらに、第１ピン４１とラグアーム４０との接触部においては、斜板２３に作用する力Ｆ３の反力である力Ｆ４が斜板２３から第１ピン４１を介してラグアーム４０に作用する。
【００７４】
ここで、本実施形態では、第４ピン４４の摺動部４４ａが回転軸２１の案内面５０の平坦部５２に案内されて、斜板２３が第４ピン４４の摺動部４４ａを介して回転軸２１に支持されている。よって、第４ピン４４の摺動部４４ａと案内面５０の平坦部５２との接触部においては、力の釣り合いの関係より、斜板２３から第４ピン４４を介して回転軸２１に作用する移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ５の反力である力Ｆ６が、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する。
【００７５】
この各力Ｆ１，Ｆ２の力の釣り合い、各力Ｆ３，Ｆ４の力の釣り合い、及び各力Ｆ５，Ｆ６の力の釣り合いにより、斜板２３の傾角が、圧縮反力Ｐ１により変更されること無く所望の傾角に維持されている。これにより、第４ピン４４を設けずに斜板２３の傾角を維持する場合に比べて、斜板２３に作用する移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力が低減されるため、斜板２３から第３ピン４３を介して連結部３２ｃに作用する移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ２ｙが低減される。よって、斜板２３の傾角を変更する際に、移動体３２が移動方向に対して傾いてしまうことが抑制され、斜板２３の傾角の変更がスムーズに行われる。
【００７６】
ところで、対となる第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａ内に両頭ピストン２５が往復動可能に収容されている構成においては、斜板２３の傾角が減少していくにつれて、第１圧縮室２０ａではデッドボリュームが増加していく。デッドボリュームとは、上死点位置にある両頭ピストン２５と第１弁・ポート形成体１６との間のクリアランスである。一方、第２圧縮室２０ｂではデッドボリュームの大幅な増加を伴うことなく吐出行程が行われる。ここで、斜板２３の傾角が最大傾角θｍａｘの状態から減少することに伴い、第１圧縮室２０ａでデッドボリュームが大きくなっていくと、第１圧縮室２０ａの吸入行程で、吸入圧まで低下する再膨張の時間が長くなり、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する斜板２３の傾角が減少する方向の力が大きくなっていく。
【００７７】
そして、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘまで減少して、第１圧縮室２０ａのデッドボリュームが所定の大きさになると、第１圧縮室２０ａから冷媒ガスが吐出されなくなる。よって、斜板２３の傾角が、所定の傾角θｘから最小傾角θｍｉｎまで減少する過程においては、第１圧縮室２０ａでは、吐出圧まで到達しなくなるため、冷媒ガスの吐出と吸入とが行われず、冷媒ガスの圧縮と膨張とが繰り返されるのみとなる。その結果、第１圧縮室２０ａの圧力による両頭ピストン２５を押圧する力が小さくなっていき、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する傾角が減少する方向への力が小さくなっていく。
【００７８】
ここで、図６において、第４ピン４４及び案内面５０を設けていない場合（従来）における制御圧室３５の圧力と斜板２３の傾角との関係を破線Ｌ１で示す。斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎから所定の傾角θｘまでの間で変更される過程においては、第１圧縮室２０ａにおける冷媒ガスの再膨張による両頭ピストン２５から斜板２３に対して斜板２３の傾角が減少する方向へ作用する力が比較的小さい。よって、図６に示すように、斜板２３の傾角を、最小傾角θｍｉｎの状態から所定の傾角θｘまで増大させるには、制御圧室３５の圧力を大きくしていくだけでよい（破線Ｌ１における点Ｏ〜点Ｐの状態）。
【００７９】
そして、斜板２３の傾角が、所定の傾角θｘから最大傾角θｍａｘまでの間で変更される過程においては、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘであるときが第１圧縮室２０ａにおける冷媒ガスの再膨張による両頭ピストン２５から斜板２３に対して斜板２３の傾角が減少する方向へ作用する力が最も大きくなっている。
【００８０】
すなわち、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘであるときには、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する圧縮反力Ｐ１と、第１圧縮室２０ａでの冷媒ガスの再膨張による両頭ピストン２５から斜板２３に対して斜板２３の傾角が減少する方向へ作用する力との合力が最も大きくなっている。
【００８１】
さらに、斜板２３の傾角が、所定の傾角θｘの状態から最大傾角θｍａｘに増大していくにつれて、第１圧縮室２０ａに生じるデッドボリュームが小さくなっていくことから、第１圧縮室２０ａにおける冷媒ガスの再膨張による両頭ピストン２５から斜板２３に対して斜板２３の傾角が減少する方向へ作用する力が小さくなっていく。
【００８２】
よって、斜板２３の傾角を維持するための制御圧室３５の圧力は、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘのときに最も大きくなり、斜板２３の傾角が、所定の傾角θｘの状態から最大傾角θｍａｘに増大していくにつれて小さくなっていくことになる（破線Ｌ１における点Ｐ〜点Ｑの状態）。その結果、従来では、斜板２３の傾角を所定の傾角θｘから最大傾角θｍａｘまで増大させるために要する制御圧室３５の圧力と、斜板２３の傾角を最小傾角θｍｉｎから所定の傾角θｘまで増大させるために要する制御圧室３５の圧力との間で、制御圧室３５の圧力が同じ値になってしまう領域Ｚ１が存在することになる。よって、斜板２３の傾角を正確に制御することが困難となっていた。
【００８３】
図７では、本実施形態において、斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎの状態から所定の傾角θｘまで増大して、第１圧縮室２０ａのデッドボリュームが所定の大きさになったときの状態を示す。本実施形態では、傾斜部５１は、第４ピン４４の摺動部４４ａが、移動体３２における斜板２３の傾角の最大傾角θｍａｘからの減少時の移動方向に向かって移動するにつれて、回転軸２１の中心軸線Ｌに対する傾斜角度が漸増する漸増部５１ａを有する。そして、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘのときに、第４ピン４４の摺動部４４ａが最大傾斜部５１ｃに接触するように傾斜部５１の形状が設定されている。
【００８４】
これによれば、漸増部５１ａの最大傾斜部５１ｃと第４ピン４４の摺動部４４ａとの接触部において、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する斜板２３の傾角が減少する方向への力が受け止められるように傾斜部５１の傾斜角度が調整されている。その結果、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する斜板２３の傾角が減少する方向への力が低減される。このため、図６において実線Ｌ２で示すように、制御圧室３５の圧力を大きくしていくだけで、斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎから最大傾角θｍａｘまで増加するように設定される。
【００８５】
さらには、図７に示すように、第４ピン４４の摺動部４４ａと最大傾斜部５１ｃとの接触部において、斜板２３から第４ピン４４の摺動部４４ａを介して最大傾斜部５１ｃに法線方向の力Ｆ７が作用する。そして、第４ピン４４の摺動部４４ａと最大傾斜部５１ｃとの接触部においては、力の釣り合いの関係により、回転軸２１に作用する法線方向の力Ｆ７の反力である力Ｆ８が、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する。
【００８６】
この斜板２３に作用する力Ｆ８は、移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ８ｙと、移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘとに分解される。よって、移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘが、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する。この回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘは、斜板２３、第３ピン４３、及び連結部３２ｃを介して移動体３２に伝達される。この斜板２３から移動体３２に伝達された移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘは、移動体３２における斜板２３の傾角増大時の移動を補助する。よって、制御圧室３５の圧力が比較的小さくても移動体３２の移動を行うことが可能となる。
【００８７】
また、斜板２３の傾角変更に伴い、傾斜部５１の傾斜角度が変化することにより、斜板２３の傾角に応じて、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する力Ｆ８の向きが変化し、移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ８ｙと、移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘとが調整される。
【００８８】
そして、第４ピン４４の摺動部４４ａが最大傾斜部５１ｃに接触しているときは、第４ピン４４の摺動部４４ａが、漸増部５１ａにおける最大傾斜部５１ｃ以外の部位又は漸減部５１ｂに接触している場合に比べて、斜板２３に作用する力Ｆ８ｘが最も大きい。よって、移動体３２に作用する力Ｆ８ｘに伴う移動体３２における斜板２３の傾角増大時の補助の度合は、斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎから所定の傾角θｘに増大していくにつれて徐々に大きくなっていき、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘのときに最も大きくなる。
【００８９】
そして、移動体３２に作用する力Ｆ８ｘに伴う移動体３２における斜板２３の傾角増大時の補助の度合は、斜板２３の傾角が、所定の傾角θｘから最大傾角θｍａｘに増大していくにつれて徐々に小さくなっていく。その結果、図６に示すように、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘのときの制御圧室３５の圧力の従来からの減少度合が、斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎの状態から所定の傾角θｘまで増大するときや、所定の傾角θｘの状態から最大傾角θｍａｘまで増加するときの制御圧室３５の圧力の従来からの減少度合に比べて大きくなっている。よって、制御圧室３５の圧力を単調に大きくしていくだけで斜板２３の傾角を増大させることが可能となり、斜板２３の傾角を変更する際の制御圧室３５の圧力の調整がさらに容易なものになる。
【００９０】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）斜板２３に、回転軸２１に摺動する第４ピン４４を設けた。さらに、回転軸２１に、第４ピン４４を案内する案内面５０を設けた。両頭ピストン２５から斜板２３に対して圧縮反力Ｐ１が作用すると、第３ピン４３と斜板２３との接触部において、斜板２３に法線方向の力Ｆ１が作用する。そして、第３ピン４３と移動体３２の連結部３２ｃとの接触部においては、斜板２３の傾角が、圧縮反力Ｐ１により変更されること無く所望の傾角に維持されるために、斜板２３に作用する法線方向の力Ｆ１の反力である力Ｆ２が移動体３２の連結部３２ｃに作用する。この移動体３２の連結部３２ｃに作用する力Ｆ２は、移動体３２の移動方向に直交する方向（垂直方向）の成分を有する力Ｆ２ｙと、移動体３２の移動方向（水平方向）の成分を有する力Ｆ２ｘとに分解される。この移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ２ｙは、回転軸２１から離間する方向に向けて移動体３２の連結部３２ｃに作用する。
このとき、第４ピン４４が案内面５０に案内されて、斜板２３が第４ピン４４を介して回転軸２１に支持されることで、斜板２３に作用する移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ２ｙが低減される。このため、斜板２３から第３ピン４３を介して移動体３２の連結部３２ｃに作用する移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ２ｙが低減される。よって、斜板２３の傾角を変更する際に、移動体３２が移動方向に対して傾いてしまうことが抑制され、斜板２３の傾角の変更をスムーズに行うことができる。
【００９１】
（２）斜板２３の傾角変更に伴い、回転軸２１の中心軸線Ｌに対する案内面５０の傾斜部５１の傾斜角度が変化する。これによれば、第４ピン４４と傾斜部５１との接触部において、斜板２３から第４ピン４４を介して傾斜部５１に法線方向の力Ｆ７が作用する。そして、傾斜部５１と第４ピン４４の摺動部４４ａとの接触部においては、力の釣り合いの関係により、回転軸２１に作用する法線方向の力Ｆ７の反力である力Ｆ８が、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する。この斜板２３に作用する力Ｆ８は、移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ８ｙと、移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘとに分解される。そして、斜板２３の傾角変更に伴い、傾斜部５１の傾斜角度が変化することにより、斜板２３の傾角に応じて、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する力Ｆ８の向きを変化させることができ、移動体３２の移動方向に直交する方向の成分を有する力Ｆ８ｙと、移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘとを調整することができる。
【００９２】
さらに、移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘが、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用すると、斜板２３、第３ピン４３、及び移動体３２の連結部３２ｃを介して移動体３２に伝達される。この斜板２３から移動体３２に伝達された移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘは、移動体３２の移動を補助する力となり得る。斜板２３から移動体３２に伝達された移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘにより、移動体３２の移動が補助されれば、制御圧室３５の圧力が比較的小さくても移動体３２の移動を行うことが可能となる。
【００９３】
そして、斜板２３の傾角変更に伴い、傾斜部５１の傾斜角度が変化することにより、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘを調整することで、制御圧室３５の圧力を調整することが可能となる。
【００９４】
（３）案内面５０は、斜板２３の傾角が減少する方向に移動体３２が移動するにつれて、第４ピン４４が回転軸２１の中心軸線Ｌから離間するように案内される傾斜部５１を有する。これによれば、傾斜部５１と第４ピン４４の摺動部４４ａとの接触部において、回転軸２１から第４ピン４４を介して斜板２３に作用する移動体３２の移動方向の成分を有する力Ｆ８ｘが、斜板２３、第３ピン４３、及び移動体３２の連結部３２ｃを介して移動体３２に伝達され、移動体３２における斜板２３の傾角増大時の移動が補助される。これにより、制御圧室３５の圧力が比較的小さくても移動体３２の移動を行うことができる。
【００９５】
（４）本実施形態では、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する斜板２３の傾角が減少する方向への力を受け止められることができるように案内面５０の傾斜角度により調整できるため、両頭ピストン２５から斜板２３に対して作用する斜板２３の傾角が減少する方向への力を低減することができる。その結果、制御圧室３５の圧力を大きくしていくだけで、斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎから最大傾角θｍａｘまで増加するように設定することができる。
【００９６】
（５）第３ピン４３は、斜板挿通孔２３ｈにスライド移動可能に保持されている。これによれば、斜板２３の傾角の変更が行われる際に、第３ピン４３が、斜板２３と干渉して、斜板２３における回転軸２１に対しての軸方向への傾動が行われなくなってしまうことを防止することができる。
【００９７】
（６）斜板２３には、摺動部４４ａを有する第４ピン４４が設けられている。これによれば、摺動部４４ａを、斜板２３とは別体とすることができるため、摺動部４４ａの材質が斜板２３の材質に制限されることがない。よって、例えば、第４ピン４４を耐摩耗性の優れた材料で形成することで、摺動部４４ａと回転軸２１との間の摺動抵抗を低減することができる。
【００９８】
（７）第４ピン４４は、斜板２３に回転可能に支持されている。これによれば、第４ピン４４が斜板２３に回転不能に支持されている場合に比べると、第４ピン４４と回転軸２１との間の摺動抵抗を低減することができる。
【００９９】
（８）ラグアーム４０と斜板２３とが連結される第１連結位置は、移動体３２と斜板２３とが連結される第２連結位置に対して回転軸２１を挟んだ位置になっており、第４ピン４４は、第１連結位置と回転軸２１との間に配置されるように斜板２３に設けられている。このような構成の圧縮機１０は作り易さの面で好適である。
【０１００】
（９）傾斜部５１は、第４ピン４４が、移動体３２における斜板２３の傾角減少時の移動方向に向かって移動するにつれて、回転軸２１の中心軸線Ｌに対する傾斜角度が漸減する漸減部５１ｂを有する。そして、漸増部５１ａは、漸減部５１ｂに連なるとともに回転軸２１の中心軸線Ｌに対する傾斜角度が最大となる最大傾斜部５１ｃを有する。第４ピン４４の摺動部４４ａが最大傾斜部５１ｃに接触しているときは、第４ピン４４の摺動部４４ａが、漸増部５１ａにおける最大傾斜部５１ｃ以外の部位又は漸減部５１ｂに接触している場合に比べて、斜板２３に作用する力Ｆ８ｘが最も大きい。よって、移動体３２に作用する力Ｆ８ｘに伴う移動体３２における斜板２３の傾角増大時の補助の度合は、斜板２３の傾角が、最小傾角θｍｉｎから所定の傾角θｘに増大していくにつれて徐々に大きくなっていき、斜板２３の傾角が所定の傾角θｘのときに最も大きくなる。そして、移動体３２に作用する力Ｆ８ｘに伴う移動体３２における斜板２３の傾角増大時の補助の度合は、斜板２３の傾角が、所定の傾角θｘから最大傾角θｍａｘに増大していくにつれて徐々に小さくなっていく。その結果、制御圧室３５の圧力を単調に大きくしていくだけで斜板２３の傾角を増大させることが可能となり、斜板２３の傾角を変更する際の制御圧室３５の圧力の調整をさらに容易なものとすることができる。
【０１０１】
（１０）従来から、対となる第１シリンダボア１２ａ及び第２シリンダボア１３ａ内に両頭ピストン２５が往復動可能に収容されている構成においては、第２圧縮室２０ｂではデッドボリュームの大幅な増加は生じないものの、多少のデッドボリュームの増加は生じている。しかし、本実施形態によれば、傾斜部５１の形状によって、斜板２３における軸方向の位置を変更することが可能となる。このため、斜板２３の傾角が変更された場合であっても、傾斜部５１の形状によっては、第２圧縮室２０ｂのデッドボリュームを一定に保つことが可能となる。すなわち、傾斜部５１の形状を適宜設定することで、デッドボリュームの調整を行うことが可能となる。
【０１０２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図８に示すように、区画体３１が回転軸２１に固定されていなくてもよく、区画体３１が回転軸２１に対して回転軸２１の軸方向に移動可能であってもよい。区画体３１の内周面と回転軸２１との間にはシール部材６１が配設されており、区画体３１の内周面と回転軸２１との間がシール部材６１によりシールされている。回転軸２１の外周面において、第２軸内通路２１ｂにおける制御圧室３５に臨む開口と斜板２３との間には、円環状の段差部２１ｇが形成されている。そして、区画体３１は、段差部２１ｇに当接することで、回転軸２１の軸方向における斜板２３側への移動が規制される。また、回転軸２１の外周面において、第２軸内通路２１ｂにおける制御圧室３５に臨む開口と段差部２１ｇとの間には、円環状のサークリップ６２が装着されている。そして、区画体３１は、サークリップ６２に当接することで、回転軸２１の軸方向における斜板２３とは反対側への移動が規制される。よって、区画体３１は、第２軸内通路２１ｂにおける制御圧室３５に臨む開口を乗り越えた位置まで移動することが規制されている。区画体３１は、回転軸２１の回転力がシール部材６１を介して伝達されることにより回転する。
【０１０３】
斜板２３における区画体３１側の端面には突起部６３が形成されている。突起部６３は、斜板２３の傾角が最大傾角θｍａｘに達したときに区画体３１に当接する。この突起部６３と区画体３１との当接により、斜板２３の傾角が最大傾角θｍａｘに維持される。また、突起部６３が区画体３１に当接すると、区画体３１がサークリップ６２に向けて移動する。この区画体３１におけるサークリップ６２側への移動により、突起部６３が区画体３１に当接する際の衝撃が緩和される。そして、サークリップ６２に向けて移動した区画体３１は、制御圧室３５内の圧力により、突起部６３と区画体３１とが当接した状態を維持しながら、段差部２１ｇに当接するまで移動する。これにより、斜板２３の傾角が最大傾角θｍａｘとなる。
【０１０４】
また、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が移動する際には、区画体３１が移動体３２の移動に伴って、移動体３２に追従するようにサークリップ６２に向けて移動する。これによれば、区画体３１が回転軸２１に対して固定されている場合に比べると、移動体３２の円筒部３２ｂの内周面と区画体３１の外周縁との間の摩擦抵抗が低減される。よって、斜板２３の傾角の変更がスムーズに行われる。
【０１０５】
○  図９に示すように、圧縮機７０のハウジング７１は、シリンダブロック７２と、シリンダブロック７２の前端に接合されたフロントハウジング７４と、シリンダブロック７２の後端に接合されたリヤハウジング１５とから構成されている。ハウジング７１内には、シリンダブロック７２とフロントハウジング７４とにより区画されたクランク室７５が形成されている。シリンダブロック７２には、シリンダブロック７２の軸方向に貫通する複数のシリンダボア７２ａ（図８では１つのシリンダボア７２ａのみ図示）が回転軸２１の周囲に配列されている。各シリンダボア７２ａ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。各シリンダボア７２ａ内には、ピストンとしての片頭ピストン７６が前後方向へ往復動可能にそれぞれ収容されている。
【０１０６】
これによれば、第１シリンダブロック１２又は第２シリンダブロック１３を用いていない分、圧縮機７０の構成を簡素化することができるとともに、回転軸２１の軸方向において小型化することができる。
【０１０７】
○  実施形態において、斜板２３から移動体３２に伝達された移動体３２の移動方向の成分を有する力を、移動体３２の移動を妨げる力としてもよい。斜板２３から移動体３２に伝達された移動体３２の移動方向の成分を有する力により、移動体３２の移動が妨げられると、制御圧室３５の圧力を比較的大きくしなければ、移動体３２の移動を行うことができなくなる。このように、斜板２３から移動体３２に伝達された移動体３２の移動方向の成分を有する力によって、制御圧室３５の圧力を調整することが可能となる。
【０１０８】
○  実施形態において、移動体挿通孔３２ｈが、斜板２３の延設方向に延びる長孔形状になっていてもよい。そして、第３ピン４３は、斜板挿通孔２３ｈに圧入されることにより斜板２３に対して拘束されるとともに、移動体挿通孔３２ｈの内側で斜板２３の延設方向にスライド移動可能になっていてもよい。
【０１０９】
○  実施形態において、斜板２３に、回転軸２１に摺動する摺動部が一体形成されていてもよい。
○  実施形態において、第４ピン４４が斜板２３に対して回転不能に設けられていてもよい。
【０１１０】
○  実施形態において、ラグアーム４０と斜板２３とが連結される第１連結位置、移動体３２と斜板２３とが連結される第２連結位置、及び斜板２３に設けられる摺動部４４ａとの配置位置は、特に限定されるものではない。
【０１１１】
○  実施形態において、案内面５０が、回転軸２１の外周面全周に亘って形成されていてもよい。これによれば、回転軸２１の外周面の一部分に案内面５０を形成する場合に比べると、案内面５０を回転軸２１に形成する際の加工が容易である。
【０１１２】
○  実施形態において、傾斜部５１には、漸増部５１ａ、最大傾斜部５１ｃ及び漸減部５１ｂが形成されていたが、傾斜部５１は、中心軸線Ｌに対する傾斜角度が一定であってもよい。
【０１１３】
○  実施形態において、傾斜部５１及び平坦部５２を適宜組み合わせることで案内面５０を形成してもよい。
○  実施形態において、案内面５０が傾斜部５１を有しておらず、回転軸２１の軸方向に沿って延びる平坦部５２のみで形成されていてもよい。
【０１１４】
○  実施形態において、案内面５０が平坦部５２を有しておらず、傾斜部５１のみで形成されていてもよい。また、傾斜部５１の傾斜方向は、特に限定されるものではない。
○  実施形態において、回転軸２１に溝を凹設せずに、回転軸２１の外周面を案内面として機能させてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，７０…圧縮機（可変容量型斜板式圧縮機）、１１，７１…ハウジング、１２…シリンダブロックを形成する第１シリンダブロック、１２ａ…一方のシリンダボアとしての第１シリンダボア、１３…シリンダブロックを形成する第２シリンダブロック、１３ａ…他方のシリンダボアとしての第２シリンダボア、２０ａ…第１圧縮室、２０ｂ…第２圧縮室、２１…回転軸、２３…斜板、２３ｈ…斜板挿通孔、２４，７５…クランク室、２５…ピストンとしての両頭ピストン、３１…区画体、３２…移動体、３２ｈ…移動体挿通孔、３５…制御圧室、４０…リンク機構を構成するラグアーム、４１…リンク機構を構成する第１ピン、４２…リンク機構を構成する第２ピン、４３…連結部材としての第３ピン、４４…摺動部材としての第４ピン、４４ａ…摺動部、５０…案内面、５１…傾斜部、７２…シリンダブロック、７２ａ…シリンダボア、７６…ピストンとしての片頭ピストン。
【図１】
0005983863.tif 000002
【図２】
0005983863.tif 000003
【図３】
0005983863.tif 000004
【図４】
0005983863.tif 000005
【図５】
0005983863.tif 000006
【図６】
0005983863.tif 000007
【図７】
0005983863.tif 000008
【図８】
0005983863.tif 000009
【図９】
0005983863.tif 000010
【図１０】
0005983863.tif 000011
【図１１】
0005983863.tif 000012
【図１２】
0005983863.tif 000013