JPH0444112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は斜板型圧縮機の容量制御に関するもの
であり、例えば自動車用空調装置用の冷媒圧縮機
として使用して有効である。

〔従来の技術及び問題点〕

従来の斜板型圧縮機の容量制御方式として、斜
板の角度を連続的に変化させ、圧縮機容量を０％
〜100％まで連続的に変化させるものが知られて
いる。（例えば特開昭58−162780号公報）。しかし
ながら、従来のこの種の斜板型圧縮機では、斜板
の傾斜中心の位置が定まつている為、すなわち、
斜板はシヤフト上に回転可能に支持されたもので
あるため、斜板の傾斜が小さくなるにつれピスト
ンのストロークは減少するものの、その分シリン
ダ内のデツドボリユームはピストンの両側におい
て一様に増大してしまうという問題があつた。こ
のようにデツドボリユームが増大すれば、デツド
ボリユーム内の高圧ガスの再膨張により斜板の微
妙な角度変化で容量が大きく変わつてしまい、制
御性が悪くなる。

ここで、デツドボリユームの増加しない可変容
量斜板圧縮機を提供しようとすれば、例えば特開
昭60−175783号公報に記載があるようにピストン
が両頭型ではなく、ピストン背部の圧力調整によ
り斜板の角度、位置を変化させることになる。し
かしながら、このように、ピストンが斜板の片側
にのみ設けられている圧縮機では、作動時の吐出
脈動およびトルク変動が大きく、さらに圧縮機の
体格当りの容量が小さくなつてしまうという問題
がある。

このような問題があるため、斜板型圧縮機とし
ては、斜板の両側にピストンが配置される圧縮機
とすることが望ましい。ただこの両頭ピストンを
採用した斜板型圧縮機では、両側に作動室がある
ため、ピストン背部の圧力調整では斜板の角度、
位置を制御することは困難である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記欠点に鑑み案出されたものであ
り、両頭ピストンを採用した斜板型圧縮機におい
て、ピストンの両側において一様にデツドボリユ
ームが増加することを防ぎつつ連続容量制御を行
うことを目的とする。

さらに本発明の第２発明に関わる斜板型圧縮機
では、圧縮機の容量を連続的にかつ応答性よく可
変制御できるようにすることを目的とする。

また本発明の第３発明にかかわる斜板型圧縮機
は圧縮機の容量を連続的に、かつ応答性よく可変
制御できるようにし、しかもその制御域がピスト
ンのストロークが最大ストロークより減少し始め
た初期の位置においても連続的な容量制御かでき
るようにすることを目的とする。換言すれば、第
３発明に関わる斜板型圧縮機では圧縮機を最大吐
出容量から微少量減少させた状態においても連続
的にその容量制御が行えることができるようにす
ることを目的とする。

本発明の第４発明の関わる斜板型圧縮機では圧
縮機の容量を連続的に、かつ応答性よく可変制御
できるようにし、特にそのピストンのストローク
減少量が大きくなつた状態においても確実に容量
制御ができるようにすることを目的とする。換言
すれば、本発明の第４発明に関わる斜板型圧縮機
では、圧縮機の吐出容量を確実に最小容量にまで
減少できるようにすることを目的とする。

〔構成および作動〕

本発明による斜板型圧縮機は、上記目的達成の
ため、シヤフトにより回転駆動される斜板はスプ
ールが軸方向へ移動するにつれて、その傾きが減
少し、ピストンのストロークを可変するという構
成を採用する。更に、斜板の中心を球面軸受と
し、この軸受もスプールに同期きて変位するとい
う構成とする。そのため、一方の作動室ではデツ
ドボリユームの大幅な増加があるものの、他方の
作動室ではデツドボリユームの大幅な増加を伴う
ことなく徐々に容量を低下させることとなる。従
つて、スプールの変位に応じて圧縮機の容量を連
続的に制御できる。

さらに本発明の第２発明に関わる斜板型圧縮機
では、制御弁によつて制御圧室内圧力を調整する
ことにより、スプールに軸方向変位を可変制御で
きるようにする。そのため、制御弁の切換制御に
より斜板の傾斜角ご連続的にかつ応答性よく可変
制御することができる。

また本発明の第３発明に関わる斜板型圧縮機で
は、ピストンのストローク減少量が小さい状態に
おいて、換言すれば圧縮機の吐出容量が最大吐出
容量から多少減少した状態において、スプールの
変位を補助する補助荷重手段を設ける。圧縮機の
吐出容量が多少減少した状態では、ピストンの両
端に形成された作動室のうち、一方の作動室に発
生するデツドスペースの影響により、スプールが
良好に変位しないこととなる。しかしながら、本
発明の第３発明に関わる斜板型圧縮機では、補助
荷重手段を設けたことで、スプールの変位ごこの
ような状態であつても良好に制御可能となる。

また、本発明の第４発明の関わる斜板型圧縮機
では、斜板の傾斜角が最小となる方向、換言すれ
ばピストンのストロークが最小となり圧縮機の吐
出容量が最小となる方向に変位荷重を与える補助
変位手段を設ける。すなわち、圧縮機の吐出容量
が最小となつた状態では、ピストンの両端に形成
された作動室内の流体圧力差の影響により、斜板
の傾斜角が減少しにくくなる。しかしながら、本
発明の第４発明に関わる斜板型圧縮機ではこの補
助変位手段の作動により、斜板の傾斜角を確実に
変位し、圧縮機をその最小容量となる位置まで連
続的に良好に制御することができる。

〔実施例〕 以下本発明の一実施例を図に基づいて述べる。
第１図は可変容量式斜板型圧縮機の縦断面図であ
る。アルミニウム合金製のフロントハウジング
４、フロントサイドプレート８、吸入弁９、フロ
ントシリンダブロツク５、リアシリンダブロツク
６、吸入弁１２、リアサイドプレート１１及びリ
アハウジング１３は図示されないスルーボルトに
よつて一体的に固定された圧縮機の外殻を成して
いる。シリンダブロツク５，６には第２図に示す
ようにシリンダ６４（６５１〜６４５）が夫々５
ケ所、各シリンダ６４が互いに平行になるように
形成されている。図示しない自動車走行用エンジ
ンの駆動力を受けて回転するシヤフト１はベアリ
ング２及びベアリング３を介してそれぞれフロン
トハウジング４及びフロントシリンダブロツク５
に回転自在に軸支されている。また、シヤフト１
に加わるスラスト力（図中左方向へ働く力）はス
ラスト軸受１５を介してフロントシリンダブロツ
ク５で受け、止め輪１６によりシヤフト１の図中
右方向への動きを規制している。尚、止め輪１６
はシヤフト１に形成された環状溝によつて係止さ
れている。

リアシヤフト４０はベアリング１４を介してス
プール３０に回転自在に軸支されている。リアシ
ヤフト４０に働くスラスト力（図中右方向へ働く
力）はスラスト軸受１１６を介してスプール３０
で受け、止め輪１７によりリアシヤフト４０がス
プール３０から外れるのを防いでいる。この止め
輪もリアシヤフト４０に形成された環状溝に係止
されている。スプール３０はリアシリンダブロツ
ク６の円筒部６５及びリアハウジング１３の円筒
部１３５内に軸方向摺動可能に配されている。

斜板１０の中央部には球面部１０７が形成さ
れ、この球面部１０７にはリアシヤフト４０の端
部に固定された球支持部４０５が配され、斜板１
０は揺動可能な状態で球面支持部４０５に支持さ
れている。

第３図はシヤフト１、斜板１０、及びリアシヤ
フト４０の斜視図である。この第３図より明らか
なように斜板１０のシヤフト１側面にはスリツト
１０５が形成されており、シヤフト１の斜板１０
側端面には平板部１６５が形成されている。そし
て、平板部１６５がスリツト１０５内壁に面接触
するように配されることにより、シヤフト１に与
えられた回転駆動力を斜板１０に伝えるものであ
る。

また、斜板１０両面側にはシユー１８及びシユ
ー１９が摺動自在に配設されている。一方、フロ
ントシリンダブロツク５のシリンダ６４及びリア
シリンダブロツク６のシリンダ６４内にはピスト
ン７が摺動可能に配されている。上述のようにシ
ユー１８及び１９は斜板１０に対し、摺動自在に
取り付けられている。またシユー１８及び１９は
ピストン７の内面に対し、回転可能に係合してい
る。従つて、斜板１０の回転を伴う揺動運動は、
このシユー１８及び１９を介しピストンに往復運
動として伝達される。尚、シユー１８，１９は斜
板１０上に組み付けられた状態で、外面が同一球
面上にくるように形成されている。

前記シヤフト１の平面部１６５には長溝１６６
が設けられており、また、斜板１０にはピン通し
孔１０６，１０８が形成されている。シヤフト１
の平板部１６５は斜板１０のスリツト１０５に配
された後、ピン８０及び止め輪８１によりピン通
し孔１０６，１０８とシヤフト１の長溝１６６と
に係止される。この長溝１６６内のピン８０の位
置により斜板の傾きが変わるのであるが、傾きが
変わると共に斜板中心（球面部１０７の球面支持
部４０５）の位置も変わる。すなわち、第１図中
右側の第２作動室６０においては、斜板１０の傾
きが変わつてピストン７のストロークが変化して
も、ピストン７の作動室６０側の上死点は殆ど変
わらずデツドボリユームの増加が実質的に生じな
いように長溝１６６が設けられている。一方、図
中左方向の作動室５０では斜板の傾きが変わると
共にピストン７の上死点は変化するため、デツド
ボリユームも変化する。

本例では上述したように斜板１０の傾斜角が変
動しても、ピストン７の作動室６０側の上死点位
置が変動しないような形状に長溝１６６が形成さ
れている。従つてこの長溝１６６は厳密には曲線
状となるが、実際の形成に当つてはほぼ直線の長
溝で近似できることになる。さらに本例では長溝
１６６の形成により平板部１６５の形状が過大と
なることがないように、長溝１６６はシヤフト１
の軸線上に配設されている。このように長溝１６
６をシヤフト１の軸線上に形成し、平板部１６５
を小型化することは平板部１６５がピストン７の
内側に配設されるタイプの斜板型圧縮機において
は特に有効である。

図中符号２１は軸封装置であり、シヤフト１を
伝つて冷媒ガスや潤滑オイルが外部へ洩れるのを
防いでいる。図中符号２４は作動室５０，６０に
開口し、吐出室９０，９３と連通する吐出口であ
り、この吐出口２４は、吐出弁２２によつて開閉
される。吐出弁２２は弁押さえ２３と共に図示し
ないボルトによりフロントサイドプレート８及び
リアサイドプレート１１に固定されている。図中
符号２５は作動室５０，６０と吸入室７２，７４
とを連通する吸入口で、吸入弁９及び吸入弁１２
によつて開閉される。

図中符号４００は制御圧空間２００内圧力を制
御するための電磁弁であり、制御回路５００によ
り制御される。第４図は電磁弁４００の接続状態
を示す図である。電磁弁４００の一方は低圧導入
通路９７によりリア側の吸入空間７４と結ばれて
いる。また、他方は絞り９９及び高圧導入通路９
６を介して吐出空間９３と結ばれると共に、制御
圧通路９８を介して制御圧室２００と結ばれてい
る。電磁弁４００は通電されない状態では図中４
００ａの状態となつており、空間２００の吐出空
間９３とが絞り９９を介して結ばれている。

第１図中フロント側の吐出空間９０は、シリン
ダブロツク５に形成された吐出通路９１により吐
出ポート９２に導かれ、又、リア側の吐出空間９
３はシリンダブロツク６に形成された吐出通路９
４により吐出ポート９５に導かれている。吐出ポ
ート９２及び吐出ポート９５は外部配管により連
結されるため、吐出空間９０と吐出空間９３内圧
力は同一圧力である。またフロント側の吸入空間
７２は吸入通路７１によりハウジング中央部に形
成された吸入空間７０に導かれ、同様にリア側の
吸入空間７４も吸入通路７３により吸入空間７０
に導かれている。尚、図中符号５１，５２，５
３，５４，５５，５６はＯリングである。

上記構成により圧縮機の作動について述べる。
図示しない電磁クラツチが接続され、シヤフト１
にエンジンからの駆動力が伝えられると圧縮機は
起動する。

圧縮機駆動信号がコントローラ５００に入力さ
れると、コントローラ５００は制御弁に対し低圧
導入通路９７と信号圧通路９８とを連通するよう
な電気信号を出力する。従つて、起動時には第３
図中４００ｂの状態に切り換わり、制御圧室２０
０には吸入室７４内の圧力が導入されることにな
る。そのため、この状態においては、スプール３
０の前後で圧力差が生じなくなつている。すなわ
ち、起動時においては支持部１０７を介して斜板
１０を傾斜させる方向には荷重が加わつていな
い。

このような状態でシヤフト１が回転を開始する
と、シヤフト１の回転は斜板１０を介してピスト
ン７を往復駆動することになる。このピストン７
の往復移動に伴い作動室５０，６０内で冷媒の吸
入、圧縮、吐出が行われることになる。

ただこの場合、リア側の作動室６０とフロント
側の作動室５０との圧力差に基づく力がピストン
７およびシユー１８，１９を介して斜板１０に加
わることになる。特に斜板１０は球面支持部４０
５によつて揺動自在に支持されており、かつスリ
ツト１０５と平板部１６５との嵌合によりシヤフ
ト１の回転力を受けるようになつているため、ピ
ストン７に加わる力が斜板１０の傾斜角を減少さ
せる方向にモーメントとして作動することにな
る。

例えば第２図に軸線Ｘ上にピン８０が位置して
いる状態では、第１シリンダ空間６４１に配設さ
れているピストンからは斜板１０に対し傾斜角を
変動させるモーメントは発生しない。しかしなが
ら第２乃至第５のシリンダ空間６４２，６４３，
６４４，６４５に配設されたピストン７からは、
斜板１０の傾斜角を減少させる方向に回転モーメ
ントが発生する。この回転モーメントFi×Riは、
ピン８０周りに生ずるモーメントFpm×Ｒによ
つて受けられることになる（第５図図示）。また
このピストン７により発生する回転モーメント
は、球面支持部４０５に対しFbxの押圧力を加え
ることになる。

すなわち、制御弁が制御圧室２００に吸入圧を
導入する状態では、第６図に示すように球面支持
部４０５およびスプール３０が図中右方向に変位
する。その結果、斜板１０はその傾斜角を小さく
する。ただ、斜板１０はシヤフト１の長溝１６６
にピン８０によつて規制されているため、斜板１
０は傾きを減少すると共に、斜板１０の中心にあ
る球面４０５に対し図中右方向に力を与え、球部
４０５を右方向へ移動させる。球面支持部４０５
を介してリアシヤフト４０に働く図中右方向の力
はスラスト軸受１６を介してスプール３０に伝え
られ、スプール３０はリアハウジング１３の底部
に当たるまで移動する。この状態で第６図の状態
で圧縮機の吐出容量が最小となる状態である。

そして、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）より吸入される冷媒ガス
は、中央部の吸入空間７０へ入り、次いで吸入通
路７１，７３を通り、フロント・リア側の吸入室
７２，７４へ入る。その後、ピストン７の吸入行
程において、吸入弁１２を介して吸入口２５より
作動室５０，６０内へ吸入される。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
れれば吐出口２４より吐出弁２２を押し開いて吐
出室９０，９３へ吐出される。高圧の冷媒ガスは
吐出通路９１，９４を通り、吐出ポート９２，９
５より冷凍サイクルの図示しない凝縮器に吐出さ
れる。

この際、フロント側の第１の作動室５０はデツ
ドボリユームが大きいため、リア側の第２作動室
６０よりも圧縮比が小さく、第１作動室５０内の
冷媒ガスの圧力が吐出空間９０内圧力（リア側第
２作動室６０の吐出出力が導かれている）よりも
低く、フロント側第１作動室５０での冷媒ガスの
吸入、吐出作用は行われない。

圧縮機の起動時には、上述したように圧縮機吐
出容量を最小容量とする。しかし冷凍サイクルよ
り要求される圧縮機の能力が高い場合には、制御
弁４００は第４図中４００ａの状態となる。すな
わち制御弁４００により制御圧通路９８と低圧導
入通路９７との間が遮断される。ここで、本例で
は制御圧室２００には絞り９９を介し、高圧導入
通路９６と連通している。従つて、このように低
圧導入通路９７との間が遮断された状態では、制
御圧室２００には高圧導入通路９６より受ける吐
出圧の影響が大きくなる。従つて制御圧室２００
内の圧力は上昇してくる。

そのため、スプール３０に対し、圧力差により
第６図中左方向へ働く力（制御圧室２００の吸入
空間７４との圧力差による）は圧縮機の回転に伴
い次第に上昇する。そして、この力が前述した球
面支持部４０５を図中右方向へ押す力に打ち勝つ
と、スプール３０は次第に図中左方向へ移動し始
める。そしてシヤフト１の長溝１６６とピン８０
の作用により斜板１０はその回転中心（球面支持
部４０５）を図中左方向へ移動しつつその傾きを
大きくしてゆく。更に制御圧室２００内圧力が上
がつてゆくと、スプール３０はその肩部３０５が
リアサイドプレート１１に当たるまで図中左方向
へ移動し、最大容量状態を実現する。これが第１
図の状態である。第１図の状態では、図示されな
い吸入ポートより吸入される冷媒ガスは中央の吸
入空間７０に入り、吸入通路７１及び７３を通つ
てそれぞれ吸入室７２及び７４へ流入する。そし
て、吸入行程では吸入口２５より吸入弁９及び１
２を介して、それぞれ作動室５０及び６０へ入
り、次いでピストン７の変位と共に圧縮され、吐
出口２４より吐出弁２２を介して、それぞれ吐出
空間９０及び９３へ入り、吐出通路９１及び９４
を通り吐出ポート９２及び９５より吐出され、外
部配管で合流するものである。この状態では作動
室５０及び作動室６０共に冷媒ガスの吸入、吐出
作用を行つている。

第７図中実線ａは本発明による可変容量式斜板
型圧縮機のピストンストロークと圧縮機容量との
関係を表す図である。本例による容量制御方式は
斜板１０の傾きを変えることにより、ピストン７
のストロークを変えると共に斜板１０の中心位置
をも変えるため、リア側第２作動室６０ではピス
トンストロークの減少によるデツドボリユームの
増加は殆どない。そのため、一点鎖線ｂに示すよ
うに、ピストンストロークに応じて吐出容量は漸
減する。逆にフロント側第１作動室５０ではピス
トンストロークの減少につれてデツドボリユーム
が増大するものであり、デツドボリユームの増加
により圧縮比が低下し、吐出容量は第７図中破線
ｃで示すように急激に減少する。そして、フロン
ト側作動室５０での最高圧力（吐出出力）が作動
室６０での吐出圧力よりも低くなつた時点（第７
図中ｄ点）でフロント側作動室５０の吸入、吐出
作用が行われなくなり、リア側作動室６０だけで
冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出作用が行われる。こ
の第１作動室５０が冷媒ガスの吸入、吐出作用を
行わなくなるピストンストロークｄは最大ピスト
ンストロークをＬ、吸入圧力Ps（Kg／cm²・abs）、
吐出圧力Pd（Kg／cm²・abs）、冷媒ガスの断熱指数
ｋ、ピストン半径Ｒ、円周率πとすれば Ps・（πR²L）^k＝Pd・｛πR²・（Ｌ−ｄ）｝^k より ｄ＝Ｌ・｛１−（Ps／Pd）^1/k｝ により表され、この際の容量ｂは ｂ＝１／２・ｄ／Ｌ・100（％） となる。

ここでPs＝３Kg／cm²・abs、Pb＝16Kg／cm²・abs、
Ｋ＝1.14とすると、 ｄ＝0.77L ｂ＝38.5（％） となる。

なお、このピストンストロークはスプール３０
の移動量に殆ど比例するものであり第１図中スプ
ール３０が図中右方向へ行ききつた状態を０、図
中左方向へ行ききつた状態をｌとすれば第７図の
ようにスプールの移動量と圧縮機容量の関係を見
ることができる（Ｌ∝ｌ）。

さて、第７図中実線部ａが本発明による圧縮機
の容量変化特性であるが、スプール３０の移動量
ｌ〜ｅ区間においては、容量は実線ａの如く変化
し、図中細線ｆのようにスプール移動量に対し、
圧縮機容量がリニアに変化するものに対し勾配が
急なため制御性が劣るが、スプール変位量ｅ〜０
区間においては容量は図中実線a₂の如く変化し、
勾配は細線ｆよりも緩やかとなり、特に低容量時
での制御性に優れるものである。

次に、冷房負荷が減少してきた際には第４図中
制御回路５００により電磁弁４００の状態を４０
０ａ，４００ｂの状態と交互に切り換えることに
より（例えばデユーテイ比制御）、空間２００内
圧力を吐出圧力から徐々に低下させていき、第１
図中スプール３０を図中右方向へ移動させること
により容量低下をさせることができる。そして最
低容量とするためには、第４図中電磁弁４００を
４００ｂの状態にし、空間２００内圧力を吸入空
間７４と連通させ、吸入圧力とすれば第６図のよ
うに最低容量状態とすることができる。

第７図に示すようにスプールの変位量に応じて
圧縮機容量は可変制御されるのであるが、本発明
者らの実験検討によれば、実際にこのスプール３
０の変位を適宜な位置に保つことが困難な場合が
認められた。

第８図に示すようにスプール３０に加わる背圧
を順次高めていけば、スプール背圧が所定圧F₂
までの間は図中実線XYで示すようにその背圧の
増加につれてスプールが変位する。なお、第７図
中、縦軸はスプール３０の変位を示すものである
が、このスプールの変位値は、斜板１０の傾斜角
変位量に対応し、さらにはピストン７の往復スト
ロークに対応する。

第８図に示すように、スプール３０の背圧を所
定値F₂以上に増加させた場合には、そのストロ
ークが連続的に変位するのではなく、ただちに最
大ストロークまで増大してしまうことが確かめら
れた（実線YZ）。すなわち、所定値F₂以上にスプ
ール３０背圧が高い場合には、その符号は常にス
プール３０のストロークが最大となつた位置に保
持されることになる。

逆にスプール３０の背圧を減少させる場合には
最大背圧荷重F₃から所定荷重F₂まで減少させ、
さらにこれより小さな荷重F₁まで減少させても
スプール３０はその変位が最大変位の位置に保持
させたままである（破線ZK）。そして、低圧側の
所定値F₁よりスプール３０背圧が低くなるとス
プール３０は急激に一定変位置変位してしまう
（破線KLで示す）。

すなわち、第７図に示すようにスプール３０の
背圧を連続的に制御させようとしても、実際のス
プール３０の変位は、スプール３０の最大変位位
置付近において正確に保持制御することが困難で
あつた。

この原因につき、本発明者らが検討したとこ
ろ、スプール３０の各ストロークにおいて、スプ
ール３０に加わるシヤフト１の軸方向力との関係
が第９図のような傾向にあるためであることが認
められた。すなわち、スプール３０のストローク
が最小の状態で、斜板１０の傾斜角が最小で、か
つピストン７の往復移動量が最小の状態（第９図
中Ｏで示す）からスプール３０のストロークを増
大させれば、そのストロークの増大につれピスト
ン７の往復移動量が増大し、それに応じてスプー
ル３０を変位させるに利用するスラスト力が大き
くなる（第９図中実線OPで示す）。しかしなが
ら、スプール３０のストロークをそれ以上大きく
しようとする場合には、スプール３０の変位に要
する力は逆に小さくなることが認められる（第９
図中実線PQで示す）。この実線PQで示す状態は
ピストン７の往復ストロークを最大量まで制御す
る領域であり換言すれば圧縮機の吐出容量が最大
吐出容量からやや減少した域における状態であ
る。

すなわち、第９図に示すようにスプール３０の
ストロークとその移動に要するスラスト力との間
には極大荷重F₂（Ｐ点）が認められ、この極大値
F₂に相当するピストンのストロークがP₂である。
そしてこのスプール３０のストロークP₂が第８
図中Ｙ点に相当する。上述したようにスラスト力
を所定値P₂より大きくすると、ただちにスプー
ル３０は最大量まで前進し（第９図中Ｑ点および
第８図中Ｚ点）、その状態はスプール３０を最大
位置に保持するのに要するスラスト力F₁以下の
値にスプール３０背圧が減少するまで持続するこ
とになる。そして、スプール３０背圧がスラスト
力F₁以下となれば、スプール３０は第９図中Ｑ
点からただちにＲ点まで変位することになる。こ
のＲ点におけるスプール３０の変位がP₁であり、
この位置が第８図中Ｌ点に相当する。

この第９図に示すような特性となるのは、本例
の斜板型圧縮機においては、スプール３０の変位
が少ない状態において、第１作動室５０において
のみデツドボリユームが発生することになるから
である。以下この作動につき第１０図を用いて説
明する。

第１０図はピストン７のストロークと作動室５
０内圧力との関係、換言すれば作動室５０内容積
と作動室５０内圧力との関係を示す。第１０図中
実線Ａで示す状態はピストン７が最大ストローク
まで前進する状態、すなわち圧縮機の最大吐出容
量状態である。また第１０図中一点鎖線Ｂで示す
のは、斜板１０の傾斜角が多少減少し、それに応
じてピストン７の前進可能量が減少した状態を示
す。この一点鎖線Ｂで示す状態では、従つてピス
トン７とサイドプレート８との間に所定のデツド
ボリユームが生じることになる。また第１０図中
破線Ｃで示すのは、斜板１０の傾斜角がさらに小
さくなり、デツドボリユームが大きくなつた状態
を示す。さらに第１０図中二点鎖線Ｄは斜板１０
の傾斜角が最小となり、それにつれピストン７の
往復ストローク量は最小となり、デツドボリユー
ムが最大となつた時の状態を示す。

まずピストン７が最大位置まで変位する状態
（図中実線Ａで示す）を説明する。ピストン７が
最も後退した位置（図中ａで示す）からピストン
７が前進するにつれ作動室５０の容量は減少し、
かつ作動室５０内の圧力は増大する（図中ａ−ｂ
−ｃで示す）。そして作動室５０内の圧力が所定
圧Pdに達すると吐出弁２４が開き、作動室５０
内の圧力はそれ以上上昇しない（図中ｃ−ｄ−ｅ
で示す）。ピストン７が最大ストロークまで変位
した後（図中ｅ点で示す）、ピストン７が後退し
始めると吸入口２５が開き、作動室５０内の圧力
はただちに吸入圧Psまで減少し（図中ｆで示
す）、その後再びピストンは後端位置（図中ａで
示す）まで戻る。すなわちピストンが最大変位す
る状態では、作動室５０内ｄはａ、ｃ、ｅ、ｆ、
ａのサイクルで圧力変動を行うことになる。

斜板１０の傾斜角が多少小さくなり、ピストン
７の先端にデツドボリユームが生じるようになる
と、第１０図中一点鎖線Ｂで示すように、所定の
容量が作動室５０内に保持されることになる。従
つてこの状態からピストン７が後退したとして
も、作動室５０内に保持されていた冷媒が再膨張
し（図中一点鎖線ｄ−ｇで示す）、その間作動室
５０内には吸入圧Ps以上の圧力が保持されるこ
とになる。

斜板１０の傾斜角がさらに小さくなり、ピスト
ン７のストローク量が減少し、作動室５０内に大
きなデツドボリユームができるようになると、つ
いにはピストン７の前進時において吐出弁２４が
開かないことになる。すなわち、ピストン７前進
時における作動室５０内の圧力が吐出圧Pd以上
にならない。この状態は第１０図中破線Ｃで示し
た状態であり、この場合は作動室５０内の圧力と
容積は図中ａ−ｂ−ｃ−ｂ−ａの動作を繰り返す
ことになる。そして斜板１０傾斜角がさらに小さ
くなり、ピストン７の移動ストロークがさらに小
さくなれば、ついには第１０図中一点鎖線Ｄに示
すような状態となる。この場合には作動室５０内
において吸入、吐出は行われず、作動５０の容積
と圧力の関係はａ−ｂ−ａの状態となる。

以上説明したように作動室５０のデツドボリユ
ームが生じることにより、ピストンの往復移動サ
イクル中における作動室５０内の圧力が変動する
ことになる。

第１１図はこの作動室５０内の圧力とピストン
７の往復動周期との関係を示すグラフである。図
中実線Ａは第１０図の実線Ａの状態に対応する。
この状態ではピストン７の先端にデツドボリユー
ムが生じなく、ピストン７が後退を始めると作動
室５０内の圧力はただちに吸入圧Psに低下する。
また第１１図中一点鎖線Ｂは第１０図の一点鎖線
Ｂに対応する状態であり、この状態においてはデ
ツドボリユームが作動室５０内に生じ、このデツ
ドボリユームによる圧力の残りが作動室５０に認
められる。すなわち、ピストン７が後退運動を行
なう時であつても、作動室５０内の圧力は吸入圧
にただちに低下することはなく、吐出圧Pdから
吸入圧Psに向けて漸次減少することになる。さ
らに第１１図中破線Ｃは第１０図の破線Ｃに相当
する状態であるが、この状態までデツドボリユー
ムが大きくなると、作動室５０内の圧力変動はほ
ぼ正弦波的となり、吸入圧Ps以下に作動室５０
内圧力が減少することはなくなる。

また第１１図中二点鎖線Ｄは第１０図の二点鎖
線Ｄに相当する状態であるが、この状態では破線
Ｃで示す場合と同様圧力変動はほぼ正弦波的とな
り、圧縮吸入は行われない。さらにこの二点鎖線
Ｄで示す状態においては、作動室５０内の圧力変
動が減少し、作動室５０内における最大圧力が減
少してくることになる。

第９図中PQで示す領域は、第１０図において
サイクル内の圧力容積状態が実線Ａから破線Ｃに
至る領域を示す。すなわち、この領域においては
第１１図より明らかなように、圧力が作動室５０
内に止まることによつて第１作動室５０内の圧力
がピストン７を第１図中右方向に付勢する力が増
えることになる。

ここで、この第１作動室５０内の圧力がピスト
ン７を右方向に押圧する力は、ひいては斜板５０
の傾斜角を大きくする方向の作動となる。すなわ
ち、この作動室５０内に残つた圧力により斜板１
０の傾斜角が大きくなり、ピストン７の往復スト
ローク量が増大することになる。この間の挙動が
第９図中実線PQで示す領域であり、この領域に
おいてはデツドボリユームの増大につれ、作動室
５０内に止まる圧力が高くなる。従つてこの領域
においては、デツドボリユームの増大に伴いスプ
ール３０を第１図中左方向に押圧するのに要する
スラスト力が大きくなる。

なお、上述した第９図乃至第１１図の説明は吸
入圧力Ps、吐出圧力Pdをそれぞれ一定とした状
態において説明したが、圧縮機を冷凍サイクルの
冷媒圧縮用に用いた場合においては、冷凍サイク
ルの要求される運転状況に応じて吸入圧力Psお
よび吐出圧力Pdが種々変化することになる。例
えば冷凍サイクルの低負荷運転状態では吸入圧力
Psが2.5Kg／cm²absで吐出圧力Pdが16Kg／cm²abs程
度である。そして、冷凍サイクルの熱負荷が大き
な場合には、吸入圧力Psは４Kg／cm²abs程度に増
大し、また吐出圧力Pdも26Kg／cm²abs程度に増大
する。このように吸入Ps、吐出圧力Psが変化し、
それにつれて圧縮機の圧縮比εも変化することに
なる。第１２図はこのように吐出圧力Pdが種々
変化した場合における圧縮機のスプール３０を軸
方向に変位させるのに必要なスラスト荷重を示
す。そして、この第１２図に示すようにスラスト
荷重は吐出圧が高くなるにつれ大きくなる。特に
第１２図に示すように、ピストン７の先端にデツ
ドボリユームが発生し始めた初期におけるスプー
ル３０のスラスト荷重の変動が大きなものとな
る。これは上述したように、デツドボリユームに
起因する圧力がピストン７および斜板１０を介し
てスプール３０を押し戻す方向に作用するためで
ある。すなわち、吐出圧が高い状態では、デツド
ボリユームに起因する作動室５０内の圧力にそれ
につれて大きくなり、その結果としてスプール３
０を軸方向に変位するのに要するスラスト荷重も
大きくなることになる。そして第１２図より明ら
かなように、デツドボリユームが所定値以上に大
きくなれば、もはや吐出圧の影響は作動室５０内
には残らない。従つて、スプール３０が所定値以
上変位した状態で、さらにスプール３０を軸方向
に変位させるのに要するスラスト荷重は、吐出圧
の変動に係わらず常に一定圧に保持されることに
なる。従つて、第７図に示したようなスプール変
位量と圧縮機容量との関係も、第１３図に示すよ
うに圧縮機の吸入圧Ps、吐出圧Pdの変位に応じ
て変化することになる。第１３図中、実線は圧縮
比が５の定常圧縮状態を示し、破線は圧縮比が４
となる低負荷状態を示し、また一点鎖線は圧縮比
が６となる高負荷状態を示す。

上述したように、スプール３０を軸方向に変位
させるスラスト荷重は、スプール３０のストロー
クがP₂の状態（第９図）から最大位置まで変位
する際には、第１作動室５０内の圧力の影響を受
けてスプール３０の変位量が最大となるにつれ、
すなわちスプール３０が第１図中左方向に変位す
るにつれ、その変位に要する荷重が小さくなるこ
とになる。従つて、スプール３０のストロークと
スプール３０を軸方向に変位させるのに要するス
ラスト力との関係は第９図に示すように非直線状
となる。このような状態では、制御圧室２００内
の圧力を制御するのみでは圧縮機の容量を正確に
は制御できないことになる。圧縮機の吐出容量を
常に連続的に制御させるためには、第９図中破線
PSで示すような特性とする必要がある。そこで、
スプール３０を低容量側へ戻す戻しばね９００等
の補助荷重手段が用いられる。すなわち、この戻
しばね９００により第９図中の逆勾配特性を改善
する。

なお、戻しばね９００の作用する領域はスプー
ル３０のストロークが第９図中のスラスト力が極
大値となる位置P₂からスプール３０のストロー
クが最大となる領域とする。また戻しばね９００
のばね定数はスラスト荷重の逆勾配を補償する程
度以上のものとする。

圧縮機として、例えば第１４図に示すような圧
縮機において、斜板１０の傾斜角が最大となる位
置におけるスプール３０のストロークを０mm、斜
板の傾斜角が最小となるスプール３０の最大スト
ロークを10mmとする。この最大ストロークの状態
においては、ピストン７の往復ストローク量は20
mmとなる。そしてこの圧縮機の最大容積を180c.c.
とした場合、吸入圧Psが３Kg／cm²abs、吐出圧が
12Kg／cm²absから18Kg／cm²abs程度とすれば、上
述した第１２図の逆転領域はスプール３０のスト
ロークが７mm以上となつた位置において生じるこ
とになる。そこで、第１４図図示の実施例におい
ては、スプール３０のストロークが７mm以上とな
つた時に、圧縮荷重が発生する戻しばね９００を
設置する。この戻しばねはそのばね定数として、
たとえば33Kg／mmとする。

このように戻しばね９００を設ければ、スプー
ル３０のストロークが０mmから７mm程度までの間
は第９図中OPの領域であり、制御スプール３０
の背圧の圧力を高めるにつれ、スプール３０のス
トローク量が大きくなることになる。またスプー
ル３０のストロークが７mm以上の領域では戻しば
ね９００の作動により、戻しばね９００の設定荷
重以上のスラスト荷重をスプール３０背面に与え
なければスプール３０は第１４図中右方向には変
位しないことになる。すなわち、この戻しばね９
００により変位荷重の逆転性が解消される。な
お、第１５図はスプール３０が７mm以上変位して
戻しばね９００が圧縮開始された状態を示す。

すなわち本例の圧縮機においては、作動室５０
のデツドボリユームによつて発生するスプール３
０のストローク変位とスラスト荷重との逆転性
は、戻しばねの圧縮力を利用することによつて解
消される。

なお、上述の第１４図及び第１５図図示では戻
しばね９００をコイルスプリングとしてシヤフト
１の端部とリアシヤフト４０の端部に配置された
係止板９０１との間に配設されている。ここでシ
ヤフト１は、スラストベアリング１５によつてそ
の軸方向の変位が規制されている。またリアシヤ
フト４０はシヤフト１上に摺動自在に配置されて
おり、スラストベアリング１１６を介してスプー
ル３０と軸方向に一体に変位するようになつてい
る。従つてスプール３０が第１４図中左方向に変
位すれば、そのスプール３０の変位はスラストベ
アリング１１６を介して球面支持部１０７及びリ
アシヤフト４０に伝達される。この変位を受け、
リアシヤフト４０に固定された係止板９０１も変
位し、係止板のストロークが７mm以上となれば、
戻しばねの端部がシヤフト１に当接する。従つ
て、スプール３０のストロークが７mm以上となつ
た時には戻しばね９００の押圧荷重がスプール３
０に加えられることになる（第１５図図示）。

なお、第１４図及び第１５図図示実施例ではシ
ヤフト１が斜板１０を貫通してリアハウジング６
側まで延びており、そのシヤフト１はリア側の軸
受１４及びフロント側の軸受３によつて両側から
支持されている。従つて、この第１４図及び第１
５図図示実施例においてはシヤフトが両持支持と
なり、円滑に回転支持されるようになつている。
さらに、この第１４図及び第１５図図示実施例に
おいては、ピン８０はベアリング９０９を介して
スリツト１０５のピン通し孔１０６，１０８に支
持されている。従つてスプール３０の変位を受け
て、斜板１０がその傾斜角を変化させる際、ピン
８０周りにおける摩擦力は極めて小さなものとな
つている。その結果、スプール３０の変位が斜板
１０の傾斜角変化に円滑に伝達され、圧縮機吐出
量の連続的変化がより良好に発揮される。

なお上述の第１４図および第１５図図示実施例
では戻しスプリング９０をシヤフト１の後端部に
配置したが、この戻しスプリング９００はスプー
ル３０が所定値以上左方向に変位した際に圧縮荷
重を発揮できるものであれば、どのような位置に
配置してもよい。

第１６図は補助荷重手段として配置される戻し
ばねの配置位置の他の例を示したものである。図
中９１０で示すように、戻しばねをスプール３０
とリアエンドプレート１１との間に配置してもよ
い。また図中９１１で示すように、戻しばねをス
プール３０とリアハウジング６との間に介在させ
でもよい。さらには、図中９１２で示すように戻
しばねを支持部１０７とシヤフト１に形成された
平板部１６５との間に配置するようにしてもよ
い。

さらに上述の例では、スプールの逆勾配特性を
改善する補助荷重手段として戻しばねを設けた
が、戻しばね以外の他の手段を用いても良いこと
はもちろんであり、例えばばねに変えて他の圧力
等を利用するようにしてもよい。また補助荷重手
段としてばねを用いる際であつても、そのばねと
して非線形ばねを用いるようにしてもよい。

以上説明したように、本例に関わる斜板型圧縮
機では補助荷重手段を用いているため、スプール
３０のストローク量が大きくなつた状態であつて
も、制御圧室内空間の圧力を連続的に制御するこ
とによつてスプール３０のストローク量を良好に
制御することができる。

しかしながら、本発明者等の実験検討によれ
ば、スプール３０のストロークが小さな領域にお
いては、制御圧室２００の圧力を下げていつても
スプールが良好に変位しない状態があることが確
かめられた。

これば、第１２図に示すようにスプール３０の
ストローク比が0.3、すなわちスプール３０のス
トローク量が10mmとした場合、変位量０mm〜３mm
までの領域においてはスプール３０を第１図中左
方向に押圧するのに要するスラスト荷重が負とな
るからである。

このスプールの変位量が最小値近傍の状態は、
第１１図中二点破線Ｄで示すように第１作動室５
０内に残つている圧力が減少している。一方、第
２作動室６０側はデツドスペースが生じないた
め、ピストン７の往復移動に応じて吸入圧と吐出
圧との間で圧力が変動することになる。従つて、
このストロークが小さな状態であつても、第２作
動室６０内の圧力は吐出圧Pdまで上昇する。

次に、このスプール３０のストロークが小さい
状態におけるスラスト荷重についてさらに詳細に
説明する。第１７図はこの状態においてスプール
３０に加わる荷重状態を示したものである。図中
FPSiはピストン７の圧縮に伴う斜板１０押され
力の総和を示す。また図中FPNはピン８０に加
わる力を示す。またPsは吸入室７４内の圧力を
示し、Pcは制御圧室２００内の圧力を示す。さ
らにこの圧力PsおよびPcによつて発生するスラ
スト荷重をFPSおよびFPCで示す。さらに図中
FB、FS、FOはそれぞれ球面支持部１０７と斜
板１０との間の摩擦力、シヤフト１とリアシヤフ
ト４０との間の摩擦力及びスプール３０とハウジ
ング内面１３５との間の摩擦力を示す。この第１
７図より明らかなように、ある容量で作動してい
る状態からスプール３０をさらにその変位量が小
さくなる方向、換言すれば図中右方向に変位させ
るためには FPSi＋FPS＞FPN＋FPC＋FB＋FS＋FO が設立しなければならない。

ところが圧縮機の吐出容量が小さい状態では第
１作動室５０側の圧力があまり増加せず、一方第
２作動室６０側は吐出圧まで上昇可能であるた
め、FPSiが小さな値となつている。従つて上述
の不等式が成り立たず、容量を下げられないこと
になる。

この不等式を成り立たせるためには、式の右辺
の第１項（FPN）の値を小さくするか、または
式の左辺の第１項（FPSi）の値を大きくするこ
とが考えられる。

しかしながら、FPNは吸入室７４と制御圧室
２００との差圧によつて生じられるものであり、
この値を小さくすることは構造上困難である。す
なわち制御圧室２００内の圧力Pcを吸入圧Ps以
下にすることは困難である。さらにFB、FS、
FOはそれぞれ摩擦力であり、各部の摩擦係数を
低下させることには限界がある。

そこで、本発明者らはFPSiに着目し、この値
の増大化を図ることで、スプール３０を確実に最
小位置まで変位させることができるようにした。
ここでFPSiの値を増大するためには、第１作動
室５０内の圧力を増大させる方法、及び第２作動
室６０内の圧力を減少させる方法がある。

そのため、本発明者等はまずこのスプールを最
小位置にするための補助変位手段として第１作動
室５０と外部とを連通する昇圧通路手段を形成し
た。第１８図はこの昇圧通路手段として昇圧孔９
５０を吐出弁２２に形成した例を示す。この例に
おいては昇圧孔９５０は直径0.2mm程度の微小口
とし、吐出圧の冷媒が微小流量Q₀だけ第１作動
室５０側に還流されるようにしたものである。こ
の吐出圧化の冷媒の還流により、第１作動室５０
内の圧力が高められる。

第１９図は昇圧孔９５０の開口面積に対する第
１作動室５０内圧力の平均値を示す。この第１
９図に示すように、昇圧孔９５０の開口面積を大
きくすれば、第１作動室５０内の圧力も増加する
ことになる。従つて、上述の不等式を成立させる
のに必要なFPTiを得るために必要な平均圧力
を確保するためには開口面積をA₀以上にとれば
よい。

このように開口面積A₀以上の昇圧孔を設けた
場合のスプール３０前後差圧ΔPに対する圧縮機
容量Ｃの測定結果を第２０図中実線Ｈで示す。な
お、スプール３０前後差圧ΔP等は吸入圧室７３，
７４内の吸入圧Psと制御圧室２００内の制御圧
Pcとの差圧を示す。この第２０図に示すように、
昇圧孔９５０を設けた場合には、スプール３０の
前後差圧を減少させることにより、確実にスプー
ルを最小位置まで変位させ圧縮機の吐出容量を最
小にすることができることが確認できた。なお、
第２０図中破線Ｉで示したのは昇圧孔９５０を設
けない圧縮機におけるスプール３０前後差圧と圧
縮機容量Ｃとの関係である。

なお補助変位手段としては上述した昇圧孔９５
０のほかに他の昇圧通路手段を用いてもよい。第
２１図および第２２図に示すようにエンドプレー
ト８２、吐出弁２２をバイパスする昇圧溝９５１
を設けてもよい。このように昇圧溝９５１とした
場合には、昇圧孔９５０に比べ、異物が詰まりに
くいという利点がある。

第２３図は補助変位手段として連通通路９５２
を形成した実施例である。この連通通路９５２は
その一端９５３が吐出室９０に開口しており、他
端９５４は最小容量状態におけるピストン７の上
死点（図中破線で示す位置）近傍で第１作動室５
０に開口している。このような連通通路９５２を
設けることによつても、第１作動室５０の圧力増
加が必要とされる状態において、吐出室９０から
の高圧を導入することが可能である。しかもこの
連通通路９５２とすれば、通常の圧縮作動時には
ピストン７の側面によつてその開口端９５４が被
われるため、比較的大きな通路径とすることがで
きる。

上述の実施例では補助変位手段として、主に吐
出室９０の高圧を第１作動室５０に導入する昇圧
手段を設けたが、他の方法によつても良い。第２
４図は補助変位手段として他の例を示す。この第
２４図図示ではピストン７のうち第１作動室６０
側の位置にもデツドスペースを設けるようにした
ものである。すなわち、第３８図、第３９図に示
すように斜板１０の見掛け上のヒンジ点１００１
をシユー１８，１９の中心点位置よりシヤフト１
側に変位させ、斜板１０の傾斜角が小さくなつた
状態では、シユー１８，１９の中心位置が第２４
図中微小量左方向に変位するようにしたものであ
る。

このように微小のデツドボリユームができれば
第２作動室６０内における平均圧力が増大するこ
とは、上述の第１１図で示した通りである。

従つて、この第２４図図示例のようにスプール
３０ストロークが小さい位置において第２作動室
６０側にデツドボリユームが生じるようにすれ
ば、このデツドボリユームに起因する圧力変化が
ピストン７を介して斜板１０をその傾斜角が小さ
くなる方向に押圧することになる。第２５図はこ
の状態を示したものである。第２５図中実線Ｊは
見掛け上のヒンジ点１００１とシユー１８，１９
中心までの距離Δが０mmの状態を示す。すなわち
この実線Ｊは、第２作動室６０側にはデツドスペ
ースが生じない状態を示す。また破線Ｋ、一点鎖
線Ｌおよび二点鎖線Ｍはそれぞれ距離Δが2.5mm、
５mm、7.5mmとしたものである。この破線Ｋ、一
点鎖線Ｌ及び二点鎖線Ｍより明らかなように、デ
ツドスペースが大きくなるにつれ、荷重Ｆは大き
くなることが認められる。このように荷重Ｆが大
きくなれば、ピストン７の圧縮に伴う斜板１０、
押さえ力の総和FPSiが大きくなり、その結果、
上述の不等式が成立し、圧縮機は確実に最小容量
にまで減少することができるようにする。

なお、第２６図及び第２７図は第２４図図示実
施例に関わる補助変位手段を設けた圧縮機におい
て、圧縮機の容量変化状態を示す。第２６図は圧
縮機の吐出容量が最小の状態であり、この図より
明らかなように、この状態では斜板１０の傾斜角
θが最小となり、かつピストン７のストロークＳ
も最小となる。従つてこの第２６図図示状態で
は、第１作動室５０内の圧力は吐出圧以上に増大
することはなく、吐出弁は常に閉じている。一
方、第２７図は圧縮機の吐出容量が最大の状態を
示す。

以上説明した実施例では、見掛け上のヒンジ点
１００１を変化させることにより、第２作動室６
０にデツドスペースを形成し、これにより最小容
量を得るようにしたが、見掛け上のヒンジ点１０
０１を変化させ、機構的に斜板１０の傾斜角が小
さくなるようにしてもよい。

以下、この点につき説明する。第３８図に示す
ように、ピストン７のリア側上死点における中心
位置を見掛け上のヒンジ点１００１として斜板１
０傾斜角を変更した場合、第２作動室６０に生ず
る高圧は斜板１０の傾斜角を小さくする方向のモ
ーメントにほとんど関与していないことになる。

そこで、第３９図に示すように、見掛け上のヒ
ンジ点１００１をシヤフト１の方向にずらせば、
斜板１０の傾斜角を小さくする方向のモーメント
Mrが発生し、このモーメントにより最小容量に
する方向の力FPSiが増加する。この場合の荷重
関係の詳細説明を第４０図に基づいて行う。

ここで、Ｎをピストン７の個数、FPSをピスト
ン圧縮に伴う荷重と慣性力との軸方向合力、
ARM（θ、ｉ）を球面支持部４０５からピスト
ン中心までの腕長さ、POPNを球面支持部４０５
中心からピン８０までの腕長さ、ψを長溝１６６
の傾斜角度、FPMをピン８０に発生する反力、
FSHをピン８０反力（FPN）の軸方向成分、β
（θ）を球面支持部中心とピン８０を結ぶ線がシ
ヤフト１中心軸となす角度MDを斜板１０の遠心
力によるモーメント、及びFPCをスプール３０
の押付荷重とすると、球面支持部中心周りのモー
メントMrは_o 〓 〓ⁱ⁼¹ ｛FPS／cosθARN（θ・ｉ）｝＋FPN／cos｛ψ−β（
θ）｝POPN＋Mr＝０ で表される。

また、軸方向荷重のつり合いは、_o 〓ⁱ⁼¹ FPS＋FSH＋FPC＝０ ここで、FSHは FSH＝FPN／cos｛ψ−β（θ）｝sinψ である。

すなわち、ピストン７の圧縮に伴う荷重が等し
ければ、ピン８０に発生する反力FPNが等しく、
従つてピン８０反力の軸方向成分FSHは、長溝
８０の傾斜角が大きいほど大きな値となる。その
ため、スプール荷重FPCも大きくなる。

第４１図は、最小容量時に長溝８０の角ψを変
えた場合の長溝８０及びピン８１とを各部荷重を
模式的に示したものである。ここで、ψ₁、ψ₂（ψ₂
の方がψ₁より大きい）に対応するピン８０反力
の軸方向成分FSHをそれぞれFSH₁、FSH₂の方
がFSH₁より大きくなる。従つて、長溝８０の角
度ψを大きくすることが最小容量確保のために有
効な手段であるといえる。

ところが、この効果は最小容量時のみならず、
最大容量時においても表れてしまう。すなわち、
第４２図に示すように、最大容量時であつても、
長溝８０の角度ψが大きいほど、FSH₂′が
FSH₁′より大きくなるという効果が生じてしま
う。このことは、長溝８０をほぼ直接状として見
掛け上のヒンジ点１００１のオフセツト量を一定
にすると、第４３図中実線Ｋで示すような特性と
なることを示す。すなわち、第４３図より明らか
なように、見掛け上のヒンジ点１００１がピスト
ン７の中心位置にある状態（破線Ｌで示す）の特
性がそのまま全体にかさ上げされるのみとなる。
換言すれば、ピストンストロークを最大とする状
態において必要とされるスプール荷重が大きくな
つてしまう。ここで、制御室２００に供給される
圧力Pcは、最大でも吐出圧Pdと同一であるため、
スプール３０の径を大きくすると、他の対処が必
要となる。

そこで、本例ではこの問題を解消するため、圧
縮機の容量が比較的小さい領域、換言すればスプ
ール３０のストロークが比較的小さい状態では、
見掛け上のヒンジ点３０のオフセツト量を大きく
し、逆に圧縮機吐出容量が大きい場合にはオフセ
ツトを小さくする。この実現のために、長溝１６
６の形状を第４４図に示すような円弧状とする。
すなわち最大容量時には長溝１６６の接線とシヤ
フトの軸線との傾き角をψ₁とし、最小容量時に
は傾き角ψ₂となるように長溝１６６の形状を定
める。

このように、長溝１６６の形状を円弧状とした
場合の効果を第４５図に示す。第４５図中実線Ｍ
は長溝１６６を上述した円弧状としたものを示
す。また一点鎖線Ｋは長溝１６６を直線状とし、
かつ見掛け上のヒンジ点１００１を５mmのオフセ
ツトとしたものを示す。さらに破線Ｌは長溝１６
６を直線溝とし、かつオフセツトがない状態を示
す。この第４５図より明らかなように、長溝１６
６を円弧溝としたものでは、最大スプール荷重を
変化させることなくスプール荷重が40Kg程度で最
小容量の確保が可能であることが確認できた。さ
らにまた第４６図に示すように、長溝１６６の形
状を上述した円弧状とすることにより、圧縮機の
最小容量が確実に達成することができた。なお、
第４６図中実線Ｍは長溝を円弧状としたものを示
し、破線Ｌは長溝１６６を直線状とし、かつ見掛
け上のヒンジ点１００１をピストン７の中心上に
配置したものを示す。

なお、以上説明した実施例では、補助変位手段
として機構的に斜板１０を押圧する荷重を変化さ
せたが、さらに第２作動室６０側の圧力を下げる
ことによつても、圧縮機の吐出容量を最小とする
状態が得られる。ここで、第２作動室６０側の圧
力を下げる方法として、吸入圧力を下げる手段と
吐出圧力を下げる手段と考えられるが、第２作動
室６０側の吸入圧力を下げる方法が実用的であ
り、吸入冷媒通路を絞ることが提案される。

第４７図に第２作動室６０側の吸入圧力を１
Kg・cm²下げた場合のスプール押付荷重に及ぼす影
響を示す。第４７図中、実線Ｎは第２作動室６０
側の吸入絞りを行つた状態を示し、破線Ｏは第２
作動室に吸入絞りを行わない状態を示す。また、
実線Ｐ及び破線Ｑは第１作動室側から受ける荷重
を示す。そして、実線Ｒ及び破線Ｓは、スプール
３０に加わるトータルの押付荷重を示す。そして
実線Ｒは第２作動室６０側の吸入絞りを行つた状
態を示し、破線Ｓは第２作動室６０側で吸入絞り
を行わない状態を示す。この第４７図より明らか
なように、吸入絞りを用いることにより、第２作
動室６０側から受ける荷重が低減され、一方第１
作動室側から受ける荷重は変わらないため、結果
としてトータル荷重が増大し、最小容量の確保が
可能となる。

第４８図は最小容量時に絞り開口面積を変えた
場合の圧縮機回転数に対する吸入圧Psの低減効
果を実測した例を示す。この第４８図より明らか
なように、圧縮機の容量が小さく、従つて流量が
少ない状態であつても、絞り開口面積の選択によ
り、十分な効果が得られることが確認できる。

第４９図は吸入圧室７０とリア側吸入室７４と
の間に絞り２０００を配置した場合の構成を示
す。ここで、冷媒は、図中矢印で示す経路をたど
り、吸入通路７３を経て吸入室７４より第２作動
室６０に吸入される。そしてこの際、絞り２００
０により吸入室７４内圧力は絞り２０００がない
状態の吸入圧Ps以下となり、上述の効果が得ら
れることになる。

ところが、このような固定絞りであると、圧縮
機の容量が大きい時にも吸入冷媒が絞られるた
め、圧縮機の性能が低下するのみでなく、スプー
ル押付荷重が高くなり、最大容量時を確保するた
めにはスプール径を大きくしなければならないと
いう問題がある。

そこで、第５０図中実線Ｖで示すように、圧縮
機の吐出容量が大きい時には吸入通路を絞らず、
吐出容量の小さい時のみ吸入通路を大きく絞る可
変絞りとすることにより上述の問題を回避する。
なお第５０図中一点鎖線Ｔには、第２作動室６０
側の吸入通路に固定絞り２０００を配置した状態
を示し、破線Ｕは絞りを有さない状態を示す。

第５１図及び第５２図は、吸入通路７３途中に
可変絞りを配置した場合の可変実施例を示す。第
５１図は、最大容量の状態を示すもので、スプー
ル３０は図中左方向に最大変位した状態である。
ここで、本例ではスプール３０に吸入通路２００
１が形成されており、かつこの吸入通路２００１
はテーパー状に形成されているため、この第５１
図図示状態においては、このスプール３０に形成
された吸入通路とハウジングとの間には十分大き
な開口面積が存在し、吸入通路７３及び２００１
を流れる冷媒の流れが絞られることはない。

これに対し第５２図は、圧縮機容量が小さくな
つた状態を示す。この第５２図より明らかなよう
に、スプールに形成された吸入通路２００１は、
ハウジングとの間でその開口面積が小さくなる。
従つて、吸入通路７３及び２００１を通過する冷
媒は、スプール３０の吸入通路２００１通過時に
大きく絞られ、吸入絞りが行われることとなる。

第５３図は、第５１図及び第５２図図示実施例
に基づく吸入絞りを行つた場合の特性を示すグラ
フである。ここで、図中破線Ｗは吸入絞りを有さ
ない状態を示し、実線Ｚは本例による吸入絞りを
行つた例を示す。この第５３図より明らかなよう
に、絞りを有さない例であつては、制御圧室２０
０内の圧力Pcを吸入室７４内圧力Ps以下としな
ければ最小容量とすることができないのに対し、
本例の圧縮機では、制御圧室２００内圧力Pcが
吸入室７４内圧力Psより大きな状態で、最小容
量を達成することが確認された。

なお、可変絞りとしては、上述の第５１図及び
第５２図図示実施例の他にも、種々の態様があ
る。第５４図は、吸入通路７３をハウジングの円
筒状部６５内面に形成し、スプール３０の外面に
は吸入通路２００２を形成したものである。そし
て、吸入通路２００２の端部と吸入通路７３の端
部とは、スプール３０が最小容量位置に変位した
際、通路を絞るような位置に形成されている。

以上説明した実施例では、ピストン７の圧縮に
伴う斜板１０、押さえ力FPSi（第１７図図示）に
着目していたが、補助変位手段として、スプール
３０に加わるスラスト荷重FPS及びFPC（第１７
図図示）を活用するようにしてもよい。

そのためには、制御室２００内圧力Pcに供給
される信号圧力として、吐出圧力Pd以上の圧力
を導入し、又は制御室圧力Pcに吸入圧力Pc以下
の圧力が導入されるようにすればよい。そこで、
これらの圧力を作り出す手段であるが、本発明者
等は第５５図に示すような作動室６０内の圧力変
動に着目した。なお、第５５図図示の状態は、実
際の作動室内における圧力変動を示したものであ
る。すなわち第１１図図示の状態が、作動室内に
おける圧力と容積との関係を理想化した状態を示
すのに対し、この第５５図図示状態では、現実に
作動室内で生ずる圧力変動を示したものである。

すなわち、現実の作動室内では、吐出弁２２及
び吸入弁９の慣性等の影響により、圧縮時には
ΔPdなるオーバーシユートが生じ、一方吸入時に
はΔPsなるアンダーシユートが存在する。従つ
て、これらの圧力ΔPd及びΔPsを取り出して、こ
れを制御室圧力Pcとして用いれば、制御圧力の
範囲を拡張することができる。

第５６図及び第５７図は、この補助変位手段と
してオーバーシユートΔPd、ΔPsを用いる実施例
を示す。すなわち、第５６図、第５７図に示すよ
うに、リアハウジング１３中に吐出室９３及び吸
入室７４とは独立して、閉じた空間よりなる高圧
室３０００及び及び低圧室３００１を形成する。
そして、この高圧室及び低圧室と、第２作動室６
０とを、高圧取出弁３００２及び低圧取出弁３０
０３を介して、それぞれ連通するようにする。こ
こで、高圧取出弁３００２及び低圧取出弁３００
３を、それぞれ吐出弁２２及び吸入弁９より剛性
の弱い材料にて成形すれば、吸入行程において
は、第２作動室６０内圧力Ｐが、吸入圧Ps付近
まで低下した場合、まず低圧取出弁３００３のみ
が開弁する。そして、剛性の相違に基づきその後
に吸入弁９が開弁することとなる。従つて、低圧
取出弁３００３のみが開き、吸入弁９がまだ開か
ない状態にあつては、低圧室３００１内の圧力
は、吸入圧PsよりさらにアンダーシユートΔPs分
だけ低い圧力となる。そして、その後吸入弁９が
開弁すると、第２作動室６０内圧力Ｐが吸入圧
Psまで復帰するため、この第２作動室６０内の
圧力上昇に伴い、低圧取出弁３００３は閉弁す
る。従つて、低圧室３００１は常に吸入圧Psよ
りアンダーシユートΔPs分低い圧力に保持される
ことになる。

次いで、ピストン７が圧縮行程に入ると、剛性
の相違に基づき吐出弁２２より高圧取出弁３００
２が先に開弁する。従つて、第２作動室６０内の
圧力が吐出圧Pdよりさらにオーバーシユート
ΔPd分上昇する際、その高圧を高圧室３０００に
導入することができる。高圧取出弁３００２が開
いた後に、吐出弁２２が開くと、第２作動室６０
内の圧力は吐出圧Pdに復帰する。すなわち、オ
ーバーシユートΔPdがなくなり、相対的に第２作
動室６０内の圧力は低下する。この場合には、高
圧取出弁３００２はただちに閉弁し、従つて高圧
室３０００内には常に吐出圧Pdよりオーバーシ
ユートΔPd分高い圧力が保持されることになる。

従つて、高圧室３０００を高圧導入通路９６を
介し制御弁４００に連通し、かつ低圧室３００１
を低圧導入通路９７を介して制御弁４００と連通
するようにすれば、スプール３０を駆動する力と
してより大きな力が発揮できる。特に、低圧室３
０１内の低圧を制御圧室２００に導入する状態に
あつては、補助変位手段としての機能を良好に発
揮し、圧縮機を確実に最小容量まで変化させるこ
とができる。

第５８図は圧縮機の回転数を変えた場合に得ら
れオーバーシユートΔPd及びアンダーシユート
ΔPsを実測した例を示す。この第５８図より明ら
かなように、オーバーシユートΔPd及びアンダー
シユートΔPsを用いれば、それぞれスプール３０
を最大変位するのに要する制御圧Pc_nax及びスプ
ール３０を最小位置に変位させるのに必要な制御
室圧Pc_nioを良好に達成することができる。

第２８図は本例圧縮機の効果を特開昭60−
175783号公報に記載されたようなピストンが斜板
の片面のみに配設された圧縮機と比較したもので
ある。図中実線Ａ，Ｂは本例の圧縮機の駆動トル
クを示し、破線Ｃ，Ｄはピストンが斜板の片面の
みに配設されるタイプの圧縮機の駆動トルクを示
す。また実線Ａ、破線Ｃは圧縮機の最大容量時の
トルク変動、実線Ｂ、破線Ｄは圧縮機が最小容量
時のトルク変動を示す。なお第２８図の横軸はシ
ヤフト回転角である。

この第２８図に示すように、本例の圧縮機でも
従来の圧縮機でも圧縮機の最小容量時においては
駆動トルク変動はほぼ同一である。これら本例の
圧縮機でも、圧縮機最小容量時には、ピストンの
一方側の第２作動室６０のみが作動し、他方側の
第１作動室５０は作動しないからである。

ところが圧縮機が最大容量で稼働する状態にお
いては、その駆動トルクは大幅に相違している。
すなわち本例に関わる圧縮機では、作動室５０，
６０がピストン７の両側に形成されるため、シヤ
フト回転当りの駆動トルク変動は極めて小さなも
のとなる。一方従来の圧縮機では、斜板の片方の
みでピストンを作動させるため、シヤフト回転角
当りの駆動トルク変動が極めて大きなものとな
る。

また、上述の実施例ではシヤフト１の平板部１
６５を斜板１０のスリツト１０５に配することに
より駆動力を斜板へ伝達するものであるため、斜
板１０の傾きを制御する部材（ピン８０、長溝１
６６、球面支持部４０５等）には、回転駆動力が
直接加わらず、耐久性に優れるという利点を有す
る。

すなわち、従来の圧縮機（例えば特開昭58−
162780号公報）では、斜板の傾斜中心となるピン
に斜板の駆動力及び圧縮時に斜板に加わるスラス
ト力がかかることにより、大きな回転駆動力の伝
達は困難であつたが、本例の圧縮機では上述のよ
うに回転駆動力の伝達が良好に行われる。

更に、本実施例では斜板１０の制御を圧力差に
より摺動可能なスプール３０を用いることによ
り、機構が複雑で大型化するモータ等を使用する
ことなくコンパクトな可変容量斜板型圧縮機を構
成することができる。

なお、上述の実施例では、制御弁４００として
電磁弁を用い、制御圧力空間２００内圧力を制御
し、斜板の傾き及び位置を変え容量制御を行つた
が、第２９図に示すような圧力制御弁１５０を用
い空間２００内圧力を制御するようにしてもよ
い。一般に冷房負荷が大きい場合、吸入圧力は高
く、冷房負荷が小さくなるにつれ、吸入圧力は低
くなる。第２９図図示実施例では、この吸入圧力
を検知して空間２００内圧力を調整する圧力制御
弁を用いたものである。圧縮機の構成及び作動に
ついては第１図図示実施例と同様のため説明を省
略する。

圧力制御弁１５０の本体内には２段の径をもつ
シリンダ１５０１が形成され、このシリンダ１５
０１内には同様に２段の径をもつスプール１５０
３が摺動自在に挿入されている。シリンダ１５０
１の小径部１５０２にはスプール１５０３の小径
部１５０４が挿入され、この先端にボール１５０
５が固定されている。スプール１５０３とストツ
パ１５０６の間にはスプリング１５０７が挿入さ
れ、スプール１５０３を先端側へ付勢している。
シリンダ１５０１にはスプール１５０３の大径部
先端側に低圧導入通路９７を介して吸入空間７４
と、絞り１５０８を介して空間２００が連結され
ている。シリンダ１５０１の小径部１５０２には
高圧導入通路９６を介して吐出空間９３が連結さ
れている。シリンダ１５０１の小径部１５０２に
はボール１５０５によつて閉鎖することのできる
ポート１５０３が連結され、このポート１５０９
は連通孔９８を介して空間２００へと連結されて
いる。

次に第２９図図示実施例について作動を説明す
る。制御の目標となる冷房負荷に応じた吸入圧力
Ps（Kg／cm²・abs）を得るためのスプリング１５
０７設定圧をP_STとする。圧縮機の運転開始時に
は冷房負荷が大きいため、吸入空間７４内の圧力
Psは目標設定圧P_STよりも大である。この吸入圧
力Psはスプール１５０３に作用しており、スプ
リング１５０７の付勢力に打ち勝つて、スプール
１５０３を図中右方向へ移動させる。すると、ボ
ール１５０５がポート１５０９の開口部の弁座か
ら離れ、制御圧室２００と吐出空間９３とが連通
し、制御圧室２００内圧力は吐出圧Pdとなる。
その結果、上昇の実施例で述べたように、圧縮機
は最大容量状態へと移行していく。さらに圧縮機
の運転を続行すると冷房負荷が減少してゆき、吸
入空間７４内の圧力Psが目標設定圧P_STに達し、
更には目標設定圧P_ST以下になる。するとスプリ
ング１５０７による付勢力がスプール１５０３に
作用する吸入圧力による力よりも大となり、スプ
ール１５０３は図中左方向へ移動する。この移動
により、ボール１５０５がポート１５０９の開口
部の弁座に着座し、制御圧室２００と吐出空間９
３の連通を遮断する。その結果、制御圧室２００
は絞り１５０８を介して吸入空間７４と結ばれる
ため、徐々に吸入圧力となり、前述の実施例で述
べたように圧縮機は最低容量状態を実現する。こ
のような動作を繰り返すことにより、吸入空間７
４内の圧力は目標とする設定値P_ST付近に維持さ
れることになり、冷房負荷に応じた圧縮機の容量
調整を行うことができる。

また第４図図示の実施例では、制御弁４００と
して電磁弁を用いた場合、制御圧通路９８と低圧
導入通路９７との間の導通遮断のみ行い、制御圧
通路９８と高圧導入通路９６とは絞り９９を介し
て常時連通していたが、制御弁４００によつて通
路９６，９７の切り換えを行うようにしてもよ
い。

第３０図はこの場合の制御弁４００の構成を示
す回路図で、図中４００Ｃの状態では高圧導入通
路９６と制御圧通路９７とを連通する。また図中
４００Ｄの状態では、制御圧通路９６を他の通路
９７，９８より遮断する。また第３０図中４００
Ｅの状態では制御圧通路９８と低圧導入通路９７
とを導通する。従つてこの第３０図図示実施例で
は、制御圧室２００内の圧力を高くする必要があ
る時には図中４００Ｃの状態とし、逆に制御圧室
２００内の圧力を低下させる必要がある時には図
中４００Ｅの状態とする。また制御圧室２００内
の圧力をその状態の圧力で保持する場合には図中
４００Ｄの状態とする。この第３０図図示実施例
においては、吐出圧室９３が常時制御圧室２００
と連通されるということがなくなり、吐出圧室９
３内の冷媒の漏れが防止される。従つて圧縮機全
体としての吐出効率はさらに向上する。

また第３１図に示すように、制御弁４００とし
て制御圧通路９８と高圧導入通路９６、低圧導入
通路９７との間の切り換えを行う３方弁を採用し
てもよい。この第３１図図示実施例では、図中４
００Ｆの状態では制御圧通路９８と高圧導入通路
９６とが絞り９９を介して導通する。また図中４
００Ｇの状態では制御圧通路９８が低圧導入通路
９７と連通する。

第３２図にこの第３１図図示制御弁４００の断
面構成を示すものである。図中４００１は非磁性
材料よりなるバルブハウジングで、このバルブハ
ウジング４００１の端部には磁性材料製のコイル
ハウジング４００２がマグネテイツクプレート４
００３を介して連結する。コイルハウジング４０
０２内にはコイル４００４が巻かれており、さら
にこのコイル４００４の内面にはコイルハウジン
グ４００２の中心部がステータコアとして嵌入し
ている。そして、このコイルハウジング４００２
のステータコア部と対向する位置に磁性材料性の
ムービングコア４００５が配設される。なおムー
ビングコア４００５はスプリング４００６によ
り、コイルハウジング４００２より引き離される
方向に付勢される。

バルブハウジング４００１内には第１通路部材
４０１０と第２通路部材４０１１とが挿入され、
ボルト４０１２によつて固定される。第１通路部
材４０１０には高圧導入通路９６と連通する高圧
通路４０１３が形成され、また第２通路部材４０
１１には低圧導入通路９７と連通する低圧通路４
０１４、及び制御圧通路９８と連通する制御通路
４０１５が形成される。なお制御通路４０１５、
高圧通路４０１３、低圧通路４０１４はそれぞれ
バルブハウジング４００１に形成された通路を介
して各通路９８，９６，９７と連通することにな
る。

第１通路部材４０１０のうち高圧通路４０１
３、開口端部には第１弁座４０１８が形成され
る。一方第２通路部材４０１１には、この第１分
弁座４０１８と対向する位置に第２弁座４０１９
が形成される。そして両弁座４０１８，４０１９
間には鋼球性の弁体４０２０が両弁座と当接可能
に配設される。またムービングコア４００５の先
端は第２弁座４０１９を通過して弁体４０２０に
その先端が当接する。

コイル４００４が励磁していない状態では、ム
ービングコア４００５はスプリング４００６の付
勢力により図中上方向に変位し、弁体４０２０を
第１弁座４０１８に押さえ付ける。その結果、制
御通路４０１５は第２弁座４０１９を介し、低圧
通路４０１４に連通される。従つてこの状態では
低圧導入通路９７と制御圧通路９８とが導通し、
制御圧室２００には吸入圧が導かれる（第３０図
中４００Ｅの状態）。

次にコイル４０４がコントローラ５００からの
電気信号を受けて励磁すれば、コイルハウジング
４００２とムービングコア４００５との間に起磁
力が生じ、この磁力によりムービングコア４００
５は図中下方向に吸引される。その結果、弁体４
０２０はムービングコア４００５によつて押さえ
付けられなくなる。そこで、高圧通路４０１３内
の圧力は吐出圧室９３と同様の高圧となつてお
り、一方低圧通路４０１４側の圧力は吸入圧室７
４と同様の低圧となつている。従つて、この圧力
差に基づき弁体４０２０は第２弁座４０１９側に
押さえ付けられる。そのため高圧通路４０１３が
第１弁座４０１８を介し、制御通路４０１５と連
通する。従つて、この状態では高圧導入通路９６
が制御圧通路９８と導通し、制御圧室２００には
高圧が導入される（第３１図図中４００Ｆの状
態）。

また上述の例では、第３図に示すように長溝１
６６をシヤフト１の平板部１６５に形成し、一方
斜板１０のスリツト１０５にはピン通し孔１０
６，１０８を形成していたが、第３３図に示すよ
うにこのピン通し孔１０６と長溝１６６とを逆に
しても良い。このように、長溝１６６と斜板１０
のスリツト１０５側に形成しても、第３４図及び
第３５図に示すように、上述の実施例と同様の作
動が得られる。

さらに上述の例では、斜板１０にスリツト１０
５を形成し、一方シヤフト１には平板部１６５を
形成したが、この形成位置を逆としてもよい。す
なわちシヤフト１側にスリツト１０５を形成し、
斜板１０側に平板部１６５を形成するようにして
も良い。

また上述の実施例では、圧縮機の吐出容量減少
時に、ピストン７のうちリアハウジング１３側の
第２作動室６０のみ作動するようにしていたが、
この作動可能な作動室を逆にしてもよい。すなわ
ち第３６図及び第３７図に示すように、圧縮機の
最小吐出容量時には、フロントハウジング４側の
第１作動室５０が吸入圧縮機作動を行うようにし
てもよい。この場合には、スプール３０が斜板１
０の傾斜角を減少させると同時に、球面支持部４
０５を介し斜板１０の回転中心位置をフロントハ
ウジング４側に変位させることとなる。すなわ
ち、この第３６，３７図図示実施例では、圧縮機
の吐出容量を小容量とする時には制御圧室２００
内に吐出室９３の吐出圧を導入することとなる。
そして圧縮機の吐出容量を大容量とするときに
は、制御圧室２０２、吸入圧室７４内の圧力を導
くこととなる。

更に上述の実施例では、第１図中スプール３０
を移動させる手段として、圧力差を用いるため圧
縮機の最低容量を10％容量程度としたが、このス
プールの移動手段を外部の圧力やモータ等の手段
を用いれば圧縮機の最低容量を０％とすることも
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図図示圧縮機の−断面図、
第３図は第１図図示圧縮機の要部を示す斜視図、
第４図は第１図図示電磁弁の回路図、第５図は第
１図図示圧縮機のピストン、斜板及びスプールに
加わる圧力状態を示す説明図、第６図は第１図図
示圧縮機の斜板変位状態を示す断面図、第７図は
第１図図示圧縮機の容量可変特性を示す特性図、
第８図はスプール背圧による荷重とスプールの移
動量との関係を示すグラフ、第９図はスプールの
移動量とスプールに働くスラスト荷重との関係を
示すグラフ、第１０図は圧縮機回転数とオーバー
シユート量との関係を示す説明図、第１１図はピ
ストンの往復動と作動室内圧力との関係を示すグ
ラフ、第１２図はスプールのストローク比とスプ
ールのスラスト荷重との関係を示すグラフ、第１
３図はスプールのストローク域と圧縮機の吐出容
量比との関係を示すグラフ、第１４図は本発明に
関わる圧縮機の実施例を示す断面図、第１５図は
第１４図図示圧縮機の他の作動状態を示す断面
図、第１６図は本発明に関わる圧縮機の他の実施
例を示す断面図、第１７図はスプールに加わるス
ラスト荷重を示す説明図、第１８図は本発明に関
わる圧縮機の要部を示す断面図、第１９図は第１
８図図示逃がし孔の開口面積と圧力室の圧力平均
値との関係を示すグラフ、第２０図はスプール前
後差圧と圧縮機吐出容量との関係を示すグラフ、
第２１図は本発明に関わる圧縮機の他の要部を示
す正面図、第２２図は第２１図図示実施例の断面
図、第２３図は本発明に関わる圧縮機のさらに他
の例の要部を示す断面図、第２４図は本発明に関
わる圧縮機のさらに他の例の要部を示す断面図、
第２５図は圧縮機の容量比とスプールのスラスト
荷重との関係を示すグラフ、第２６図は本発明に
関わる圧縮機の実施例を示す断面図、第２７図は
第２６図図示圧縮機の他の状態を示す断面図、第
２８図は第１図図示圧縮機のトルク変動状態を示
す説明図、第２９図は本発明圧縮機の他の例に係
る制御弁を示す回路図、第３０図は本発明圧縮機
の制御弁の他の例を示す構成図、第３１図は本発
明圧縮機の制御弁のさらに他の例を示す構成図、
第３２図は第３１図図示制御弁構造を示す断面
図、第３３図は本発明圧縮機の他の例に係るシヤ
フト及び斜板部分を示す斜視図、第３４図及び第
３５図は第３３図図示シヤフト及び斜板を用いた
圧縮機の断面図、第３６図及び第３７図は本発明
圧縮機のさらに他の例を示す断面図、第３８図及
び第３９図は、見掛け上のヒンジ点を示す説明
図、第４０図は斜板に加わる荷重の状態を示す説
明図、第４１図及び第４２図は、ピンに加わる荷
重の状態を示す説明図、第４３図はピストンスト
ローク比とスプール荷重との関係を示すグラフ、
第４４図は長溝形状を示す説明図、第４５図はピ
ストンストローク比とスプール荷重との関係を示
す図、第４６図はスプール荷重と圧縮機容量との
関係を示す説明図、第４７図はピストンストロー
クとスプール押付荷重との関係を示す説明図、第
４８図は圧縮機回転数と吸入絞り量との関係を示
す説明図、第４９図は吸入絞りを用いた実施例の
要部を示す断面図、第５０図はピストンストロー
クとスプール押付荷重との関係を示す説明図、第
５１図及び第５２図はそれぞれ吸入絞りを有する
実施例の要部を示す断面図、第５３図は吸入絞り
量と圧縮機容量との関係を示す説明図、第５４図
は吸入絞りを有する実施例の他の態様を示す断面
図、第５５図は作動室内圧力の変動を示す説明
図、第５６図及び第５７図はそれぞれ高圧室、低
圧室を有する実施例の要部を示す断面図である。 １……シヤフト、５，６……ハウジング、７…
…ピストン、１０……斜板、３０……スプール、
４０……リアシヤフト、４００……電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部にシリンダ室を有するシリンダブロツク
   と、 このシリンダブロツク内に回転自在に支持され
   たシヤフトと、 このシヤフトに揺動可能に連結し、シヤフトと
   一体回転する斜板と、 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
   移動するピストンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シ
   リンダ室内との間で形成され、流体の吸入、圧
   縮、吐出を行う作動室と、 前記シヤ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保持する支持部と、 この支持部を前記シヤフトの軸方向に変位させ
   るスプールとを備え、 前記スプールの変位により前記斜板の中心点位
   置を前記シヤフト軸方向に変位させると共に前記
   斜板の傾斜角を変位させ、 前記シリンダ室内における前記ピストンの往復
   動ストロークを可変させ、かつ前記作動室のうち
   前記ピストンの一端面側に形成された作動室にお
   ける前記ピストンの前進可能位置と、前記作動室
   のうち前記ピストンの他面側に形成された作動室
   における前記ピストンの前進可能位置とを互いに
   異なるようにしたことを特徴とする可変容量式斜
   板型圧縮機。 ２ 前記支持部は球面支持部よりなり、前記斜板
   の中心点位置に形成された球面部に回転自在、か
   つ摺動可能に保持されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の可変容量式斜板型圧縮
   機。 ３ 前記シヤフトは前記斜板を貫通形成されてお
   り、かつ前記スプールは前記シヤフト上に摺動自
   在に配設されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ４ 前記シヤフトは前記斜板の一方側にのみ配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ５ 前記シヤフトには平板部が形成されており、
   かつ前記斜板にはこの平面部が嵌入するスリツト
   が形成されており、前記平板部が前記スリツトに
   係合することにより前記斜板が前記シヤフトに揺
   動可能に連結することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ６ 前記平板部には長溝が形成されており、かつ
   前記スリツト部にはピン通し孔が形成されてお
   り、このピン通し孔及び前記長溝内に挿入された
   ピンにより前記斜板が前記シヤフトに揺動可能に
   連結するよう構成した特許請求の範囲第５項記載
   の可変容量式斜板型圧縮機。 ７ 前記平板部にはピン通し孔が形成されてお
   り、かつ前記スリツトには長溝が形成されてお
   り、この長溝および前記ピン通し孔に嵌入された
   ピンにより前記斜板が前記シヤフトに揺動可能に
   連結するよう構成した特許請求の範囲第５項記載
   の可変容量式斜板型圧縮機。 ８ 前記ピンは前記ピン通し孔に対し、軸受を介
   し回転自在に保持されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項もしくは第７項いずれかに記
   載の可変容量式斜板型圧縮機。 ９ 前記シリンダ室内における前記ピストンの往
   復ストロークを可変させた時、前記作動室のうち
   前記ピストンの一端面側に形成された作動室にお
   いては、前記斜板の傾斜角変位にかかわらず、前
   記ピストンの上死点位置が常に前記作動室にデツ
   ドボリユームを生じさせない位置となるよう構成
   した特許請求の範囲第１項記載の可変容量式斜板
   型圧縮機。 １０ 内部にシリンダ室を有するシリンダブロツ
   クと、 このシリンダブロツク内に回転自在に支持され
   たシヤフトと、 このシヤフトに揺動可能に連結し、シヤフトと
   一体回転する斜板と、 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
   移動するピストンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シ
   リンダ室内面との間で形成され、流体の吸入、圧
   縮、吐出を行う作動室と、 前記シヤ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支持部と、 この支持部を前記シヤフトの軸方向に変位させ
   るスプールと、 このスプールのうち前記支持部と反対側の部位
   に形成され、内部の圧力に応じて前記スプールを
   前記シヤフトの軸方向に変位させる制御圧室と、 この制御圧室に供給される信号圧力を制御する
   制御弁とを備え、前記制御圧室に供給される信号
   圧力に応じて前記スプールが前記斜板の中心点位
   置を前記シヤフトの軸方向に変位させると共に前
   記斜板の傾斜角を変位させるべく駆動されるよう
   構成したことを特徴とする可変容量式斜板型圧縮
   機。 １１ 前記制御弁は、前記制御圧室に供給される
   信号圧力を圧縮機の吸入側圧力と吐出側圧力との
   間で切換制御し、 前記制御弁が圧縮機の吐出側圧力を前記制御圧
   室に導入した時には、前記制御圧室内圧力に基づ
   き前記スプールが前記支持部を前記斜板の傾斜角
   が増大する方向に変位させ、 前記制御弁が圧縮機の吸入側圧力を前記制御圧
   室に導入した時には前記ピストンの圧縮反力によ
   り前記支持部および前記スプールが前記斜板の傾
   斜角より小さくなる方向に変位し、 かつ前記作動室のうち前記ピストンの一端面側
   に形成された作動室においては、前記斜板の傾斜
   角変位にかかわらず、前記ピストンを流体の吸
   入、圧縮、吐出を行う所定位置まで前進可能に
   し、前記作動室のうち前記ピストンの他面側に形
   成された作動室においては、前記斜板の傾斜角に
   応じて作動室にデツドスペースが生じるように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１０項
   記載の可変容量式斜板型圧縮機。 １２ 前記シリンダ室は前記シリンダブロツク内
   に複数かつ互いに平行となるよう形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
   可変容量式斜板型圧縮機。 １３ 前記制御弁は前記制御圧室に連通する制御
   圧通路と、圧縮機の吐出側圧力を導入する高圧導
   入通路と、圧縮機の吸入圧側圧力を導入する低圧
   導入通路と、前記制御圧通路を前記高圧導入通路
   もしくは前記低圧導入通路のいずれか一方に選択
   的に切り換える切換弁とを有するものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の可変
   容量式斜板型圧縮機。 １４ 前記制御圧室は圧縮機の吐出圧側と所定の
   流通抵抗を介して連通しており、 かつ前記制御弁は前記制御圧室と連通する制御
   圧通路と、圧縮機の吸入圧側圧力を導入する低圧
   導入通路と、この低圧導入通路と前記制御圧通路
   との間の導通遮断を切換制御する弁体とを有する
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ０項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 １５ 内部にシリンダ室を有するシリンダブロツ
   クと、 このシリンダブロツク内に回転自在に支持され
   たシヤフトと、 このシヤフトに揺動可能に連結し、シヤフトと
   一体回転する斜板と、 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
   移動するピストンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シ
   リンダ室内面との間で形成される作動室と、 前記シヤ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保持する支持部と、 この支持部を前記シヤフトの軸方向に変位させ
   るスプールと、 このスプールを前記斜板の傾斜角を最大とする
   最大容量位置と前記斜板の傾斜角を最小とする最
   小容量位置との間で前記シヤフトの軸方向に変位
   させる制御手段と、 この制御手段が前記スプールを最小容量位置よ
   り所定値以上変位させた際、前記スプールに対し
   て前記スプールが前記所定値以上最大容量位置側
   へ変位するのを抑制する方向の荷重を加える補助
   荷重手段とを備え、 前記スプールの変位により前記斜板の中心点位
   置を前記シヤフトの軸方向に変位させると共に前
   記斜板の傾斜角を変位させるようにしたことを特
   徴とする可変容量式斜板型圧縮機。 １６ 前記補助荷重手段はばね手段からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の可変
   容量式斜板型圧縮機。 １７ 前記ばね手段は前記スプールと前記シヤフ
   ト端部との間に配置され、前記スプールが前記所
   定値以上変位した際にその圧縮変位が開始される
   ようにしたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１６項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 １８ 前記ばね手段は前記スプールと前記シリン
   ダブロツクとの間に配設され、前記スプールが前
   記所定値以上変位した際にばね荷重が生じるよう
   構成されたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１６項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 １９ 前記シリンダブロツクの端部には前記作動
   室を被うエンドプレートが配置されており、前記
   ばね手段は前記スプールとこのエンドプレートと
   の間に配置され、前記スプールが前記所定値以上
   変位した際に弾性荷重を発揮するよう構成された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の
   可変容量式斜板型圧縮機。 ２０ 前記シヤフトには前記支持部と対向する係
   止部が形成されており、前記ばね手段はこの係止
   部と前記支持部との間に配設され、前記スプール
   が前記所定値以上変位し、この変位に伴い前記支
   持部が前記所定値以上変位した際に弾性荷重が生
   じるよう構成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１６項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ２１ 内部にシリンダ室を有するシリンダブロツ
   クと、 このシリンダブロツク内に回転自在に支持され
   たシヤフトと、 このシヤフトに揺動可能に連結し、シヤフトと
   一体回転する斜板と、 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
   移動するピストンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シ
   リンダ室内面との間で形成される作動室と、 前記シヤ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支持部と、 この支持部を前記シヤフトの軸方向に変位させ
   るスプールと、 このスプールを前記シヤフトの軸方向に変位さ
   せ、前記斜板の中心点位置を前記シヤフトの軸方
   向に変位させるとともに、前記斜板の傾斜角を変
   位させ、前記シリンダ室内における前記ピストン
   の往復ストロークを可変させ、前記作動室のうち
   前記ピストンの一端面側に形成された第１作動室
   における前記ピストンの前進可能位置と前記作動
   室のうち前記ピストンの他端面側に形成された第
   ２作動室における前記ピストンの前進可能位置を
   互いに異なるように制御する制御手段と、 前記斜板の傾斜角を小さくする方向の荷重を加
   える補助変位手段とを備えたことを特徴とする可
   変容量式斜板型圧縮機。 ２２ 前記補助変位手段は前記スプールに、前記
   スプールの前記支持部側への変位を減ずる方向の
   荷重を加えるスプリングよりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２１項記載の可変容量式斜板
   型圧縮機。 ２３ 前記スプリングは一端が前記スプールに当
   接し、他端が前記シヤフトに当接するよう配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第２２
   項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ２４ 前記第１作動室は前記斜板の傾斜角が小と
   なるべく変位した際、前記ピストンの先端にデツ
   ドスペースが生ずるものであり、前記補助変位手
   段は前記第１作動室内に吐出側圧力を導く昇圧通
   路手段よりなることを特徴とする特許請求の範囲
   第２１項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ２５ 前記昇圧通路手段は前記第１作動室と前記
   第１作動室に吐出口及び吐出弁を介して連通する
   吐出室との間を導通する導通手段であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２４記載の可変容量式
   斜板型圧縮機。 ２６ 前記シリンダブロツクの端面には前記第１
   作動室と前記吐出室とを連通する前記吐出口を有
   するサイドプレートが配設されており、前記逃が
   し通路はこのサイドプレートに形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２５項記載の可
   変容量式斜板型圧縮機。 ２７ 前記逃がし通路手段は前記吐出弁に形成さ
   れた逃がし孔よりなることを特徴とする特許請求
   の範囲第２５項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ２８ 前記第２作動室においては前記ピストンが
   前記斜板の傾斜角変化に関わらず流体の吸入、圧
   縮、吐出を行う所定位置まで前進可能であり、 前記第１作動室においては前記斜板の傾斜角度
   に応じて前記ピストン先端にデツドスペースが生
   じ、かつ、前記補助変位手段は前記ピストンの前
   記第２作動室側への前進可能端を変位させ、前記
   ピストンの前記第２作動室側部にデツドボリユー
   ムを設けるデツドボリユーム発生手段よりなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２１記載の可変
   容量式斜板型圧縮機。 ２９ 前記シヤフトもしくは前記斜板には平板部
   が形成されており、かつ前記斜板もしくは前記シ
   ヤフトにはこの平板部が嵌入するスリツトが形成
   されており、 かつ前記平板部には長溝が形成されており、前
   記スリツト部にはピン通し孔が形成されており、
   このピン通し孔及び前記長溝内に配設されたピン
   により前記斜板が前記シヤフトに揺動可能に連結
   されており、 さらに前記平板部の長溝は前記スプールの変位
   に伴い前記斜板の傾斜角が小さくなつた時に前記
   第２作動室側にデツドボリユームが発生するよう
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２８項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ３０ 前記シヤフトもしくは前記斜板には平板部
   が形成されており、かつ前記斜板もしくは前記シ
   ヤフトにはこの平板部が嵌入するスリツトが形成
   されており、 かつ前記平板部には長溝が形成されており、前
   記スリツト部にはピン通し孔が形成されており、
   このピン通し孔および前記長溝内に配設されたピ
   ンにより前記斜板が前記シヤフトに揺動可能に連
   結されており、 さらに、前記長溝は前記斜板の傾斜角が最大と
   なる時に、前記斜板と前記ピストンとの間の見掛
   け上のヒンジ点が前記ピストンの中心部に位置
   し、前記斜板の傾斜角が最小となるときには、前
   記斜板と前記ピストンとの見掛け上のヒンジ点が
   前記ピストンの中心位置より前記支持部側に位置
   するよう、円弧状に形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２１項記載の可変容量式斜
   板型圧縮機。 ３１ 前記第１作動室は、前記斜板の傾斜角に応
   じて前記ピストン先端にデツドスペースが生じ、 前記第２作動室は前記斜板の傾斜角変位に関わ
   らず流体の吸入、圧縮、吐出を行う所定位置まで
   前進可能であり、かつ 前記補助変位手段は前記第２作動室に流体を吸
   入する吸入通路途中に形成された絞り手段よりな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載
   の可変容量式斜板型圧縮機。 ３２ 前記絞り手段は前記スプールに形成され、
   前記スプールの変位に応じて前記吸入通路の絞り
   量を可変とすることを特徴とする特許請求の範囲
   第３１項記載の可変容量式斜板型圧縮機。 ３３ 前記絞り手段は、前記斜板の傾斜角が大と
   なる状態では、前記吸入通路の絞り量を小さく
   し、前記斜板の傾斜角が小となる状態では、前記
   吸入通路の絞り量を大きくすることを特徴とする
   特許請求の範囲第３１項記載の可変容量式斜板型
   圧縮機。 ３４ 前記制御手段は、圧縮機の吐出側高圧と吸
   入側低圧との差圧に基づき、前記スプールを駆動
   するものであり、かつ 前記補助変位手段は、前記制御手段に前記吸入
   側低圧以下の圧力の低圧もしくは前記吐出側高圧
   以上の圧力の高圧を供給するものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第２１項記載の可変容量
   式斜板型圧縮機。