CN107429678A - 摆动板式可变容量压缩机 - Google Patents

Abstract

通过抑制旋转主轴的振摆回转振动，从而抑制摆动板旋转阻止机构的异常磨损，并使耐久性提高。在摆动板旋转阻止机构(21)的内圈(27)处，除了设置外周面被支承于缸体(2)内的引导孔(2A)的内周面的第一支承部(52)之外，还设置利用其内周面隔着滑动轴承(51)对旋转主轴(5)进行支承的第二支承部(53)，在旋转主轴(5)的轴向上，使第一支承部(52)和第二支承部(53)在从斜板(8)的最小倾角至最大倾角的范围内重叠。

Description

摆动板式可变容量压缩机

技术领域

本发明涉及一种通过伴随着旋转主轴的旋转而摆动的摆动板使活塞往复运动的摆动板式可变容量压缩机，特别地涉及一种车用空调系统等制冷剂循环装置中使用的摆动板式可变容量压缩机。

背景技术

作为这种摆动板式可变容量压缩机，提出一种专利文献1所记载的结构。在专利文献1所记载的摆动板式可变容量压缩机中，使活塞支承件伴随着与主轴一起旋转的斜板的旋转而摆动，以使活塞在缸膛内往复运动，其中，上述主轴的前端侧和后端侧经由轴承以能自由旋转的方式被轴支承在外壳上。此外，构成为通过将活塞支承件的旋转阻止机构设于主轴的中间部，并对旋转阻止机构的结构进行改进，以抑制由压缩机驱动时产生的主轴的振摆回转振动(日文：振れ回り振動)及噪声。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-99137号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，专利文献1所记载的摆动板式可变容量压缩机的旋转阻止机构在以能相对于主轴沿轴向移动且与主轴一体旋转的方式组装的斜板套筒的外周，与上述斜板套筒相对自由旋转地插入有支承件套筒，上述支承件套筒以能仅沿主轴的轴向移动的方式支承在缸体(构成外壳的一部分)内的引导孔。即，成为通过斜板套筒将主轴支承在支承件套筒的内周面，并在缸体的引导孔中对上述支承件套筒进行支承。然而，由于对主轴进行支承的支承件套筒的支承部和在缸体的引导孔中被支承的支承件套筒的支承部在主轴的轴向上并未重复，因此，支承件套筒的支承相对于压缩机驱动时所产生的主轴的振摆回转振动等成为悬梁结构，从而主轴的振摆回转振动的抑制效果并不充分。

本发明着眼于上述问题而作，其目的在于提供一种摆动板式可变容量压缩机，能通过对旋转阻止结构的安装结构进行改进，以充分地抑制旋转主轴的振摆回转振动。

解决技术问题所采用的技术方案

因而，本发明的摆动板式可变容量压缩机包括：旋转主轴，该旋转主轴的前端侧和后端侧以能自由旋转的方式轴支承在外壳上；斜板，该斜板与上述旋转主轴一起旋转，并能相对于上述旋转主轴倾斜；摆动板，该摆动板伴随着上述斜板的旋转相对于上述旋转主轴摆动，以使缸膛内的活塞往复运动；以及摆动板旋转阻止机构，该摆动板旋转阻止机构设于上述旋转主轴的中间部，并在上述旋转主轴的旋转时对上述摆动板的旋转进行阻止，使上述斜板相对于上述旋转主轴的倾角发生变化，从而使上述活塞的冲程量变化，上述摆动板旋转阻止机构的特征是，包括：引导构件，该引导构件具有第一支承部，该第一支承部的外周面以能沿上述旋转主轴的轴向移动且绕轴的旋转受到阻止的方式支承于上述外壳的引导孔内周面；以及连结机构，该连结机构以使上述摆动板能相对于上述引导构件摆动且上述引导构件的旋转阻止力传递的方式将上述摆动板和上述引导构件连结，上述引导构件还具有利用内周面对上述旋转主轴进行支承的第二支承部，上述第一支承部和上述第二支承部在上述旋转主轴的轴向上重叠。

发明效果

根据本发明的摆动板式可变容量压缩机，能抑制在压缩机的运转时发生的旋转主轴的振摆回转振动。藉此，能改善摆动板旋转阻止机构的各部分的接触状态，并能改善摆动板旋转阻止机构的异常磨损等，从而能提高摆动板式可变容量压缩机的耐久性。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的摆动板式可变容量压缩机的构成例的剖视图。

图2是图1的摆动板式可变容量压缩机的另一运转状态的剖视图。

图3是图1的摆动板式可变容量压缩机的包含摆动板旋转阻止机构在内的主要部分的分解立体图。

图4表示图1的摆动板式可变容量压缩机的一个实施例，其中，图4的(A)是局部剖视图，图4的(B)是局部主视图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。

参照图1～图4，对本发明的摆动板式可变容量压缩机的一实施方式的构成例进行说明。

图1是本实施方式的摆动板式可变容量压缩机的构成的一例，其示出了斜板的倾角最大的最大排出容量时的运转状态。图2是图1的摆动板式可变容量压缩机中的斜板的倾角最小的最小排出容量时的运转状态。图3是图1的摆动板式可变容量压缩机的包含摆动板旋转阻止机构在内的主要部分的分解立体图。图4是图1的摆动板式可变容量压缩机的摆动板旋转阻止机构的一实施例。

上述摆动板式可变容量压缩机1中，通过将与旋转主轴一起旋转的斜板相对于旋转主轴的倾角设为可变，以改变摆动板伴随着斜板的旋转而相对于旋转主轴摆动的摆动幅度，从而改变活塞的冲程量，以使来自缸膛的制冷剂排出容量可变。

在图1中，摆动板式可变容量压缩机1由配置于中央部的缸体2、配置于上述缸体2两侧的前外壳3和后外壳4来形成外壳，从外部输入有旋转驱动力的旋转主轴5以从前外壳3贯穿至缸体2的部分的方式设置。旋转主轴5的前端侧经由轴承33(向心轴承)以能旋转的方式轴支承于前外壳3，后端侧经由轴承22(向心轴承)以能旋转的方式轴支承于缸体2内的固定壁。在旋转主轴5以能一体旋转的方式固定有转子6，并在转子6与前外壳3之间夹装有推力轴承32。斜板8经由铰链机构7以能相对于旋转主轴5倾斜且能与旋转主轴5一起旋转的方式连结于转子6。在配置于缸体2的内部周缘部的各缸膛9内分别能往复运动地插入有活塞10，活塞10经由连杆11而与摆动板12连结。通过在摆动板12与斜板8之间夹装有推力轴承31，并使摆动板12伴随着斜板8的旋转而摆动，从而经由连杆11使活塞10往复运动。被压缩流体(例如制冷剂气体)伴随着上述活塞10的往复运动而从形成于后外壳4的内部周缘部的吸入室13经由形成于阀板14的吸入孔15(吸入阀未图示)吸入至缸膛9，在对被吸入的被压缩气体进行压缩后，被压缩流体经由排出孔16(排出阀未图示)而排出至形成于后外壳4的内部中央部的排出室17内，并在那里送向外部回路。

上述摆动板12以旋转被设于旋转主轴5的中间部的摆动板旋转阻止机构21阻止的状态进行摆动运动。以下，对上述摆动板旋转阻止机构21进行说明。

摆动板旋转阻止机构21利用能沿旋转主轴5的轴向移动的后述的内圈旋转阻止机构来阻止绕旋转主轴5的旋转。摆动板旋转阻止机构21作为引导构件，包括内圈27和连结机构，所述连结机构将摆动板12与内圈27连结。内圈27具有：第一支承部52，该第一支承部52的外周面以能沿旋转主轴5的轴向移动且绕轴的旋转受到阻止的方式支承于缸体2的引导孔2A的内周面；以及第二支承部53，该第二支承部53利用其内周面隔着安装于上述内周面的滑动轴承51对旋转主轴5进行支承。此外，上述连结机构构成为所谓的等速接头。上述连结机构构成为包括：多个引导槽26，多个上述引导槽26形成于内圈27，以对动力传递用的(多个)滚珠25进行引导；作为支承构件的外圈30，上述外圈30在与内圈27的引导槽26相对的位置处具有用于对滚珠25进行引导的多个引导槽28，将摆动板12固定并支承于上述外圈30的外周部，且通过轴承29(向心轴承)将斜板8支承成能旋转；多个上述滚珠25，多个上述滚珠25被形成于内圈27和外圈30的彼此相对的引导槽26、28保持，通过在两个引导槽26、28之间被压缩，从而进行动力传递；以及套筒24，该套筒24通过轴承23(向心轴承)对旋转主轴5进行支承，并设置成能相对于旋转主轴5相对旋转且能沿轴向移动，上述套筒24以能摆动的方式对外圈30进行支承，并且以能与内圈27一起沿轴向在旋转主轴5上移动的方式与内圈27卡合。此外，外圈30通过引导槽26、28与滚珠25相互之间的球面接触而能以套筒24为中心相对于内圈27摆动。此外，来自内圈27侧的旋转阻止力通过引导槽26、28与滚珠25的球面接触而被传递至外圈30一侧。

上述内圈旋转阻止机构由抵接结构构成，在旋转主轴5旋转时，上述抵接结构使缸体2的引导孔2A与内圈27的外周面相互抵接。具体地，内圈27的外周面由形成为相邻的周面与周面所成的角为60°的大致三角形的三个周面构成。此外，缸体2内的引导孔2A也与内圈27的外周面对应地，由形成为相邻的周面与周面所成的角为60°的大致三角形的三个周面构成。此外，在内圈27伴随着旋转主轴5的旋转而相对于缸体2转动时，内圈27的各周面的端缘部与缸体2的引导孔2A的各周面抵接，以阻止内圈27的旋转。

另外，作为本实施方式的摆动板旋转阻止机构21的内圈旋转阻止机构，并不局限于上述的抵接结构，也可以是键及花键等一般的旋转限制机构。

图4示出的是在摆动板旋转阻止机构21中，内圈27与外圈30的相对角度为零的状态。如图4的(A)所示，形成于摆动板旋转阻止机构21的内圈27及外圈30的引导槽26、28配置成相对于旋转主轴5的中心轴具有一个相对角度(在30°～60°的范围内的相对角度)。此外，构成一个滚珠引导件41，且彼此相对的、形成于内圈27的引导槽26(用符号42表示引导槽26的轴)与形成于外圈30的引导槽28(用符号43表示引导槽28的轴)配置成在内圈27的轴与外圈30的轴的相对角度为零的状态下为与旋转主轴5垂直且相对于经过摆动板12的摆动中心的平面44对称的对称形态。在上述引导槽26的轴42与引导槽28的轴43的交点上限制、支承滚珠25。此外，如图4的(B)所示，摆动板旋转阻止机构21的多个滚珠引导件41中的、相邻的两个滚珠引导件设为一对，一对上述滚珠引导件45中的各个滚珠引导件41，换言之，上述部分的形成于内圈、外圈的引导槽的轴46能采用彼此平行地配置的结构。根据这种结构，如上所述，由于摆动板旋转阻止机构部的旋转方向上的松动基本由设置于内圈27、外圈30的一组导向槽的底间距离与滚珠球径的关系确定，因此，容易进行间隙的设定、管理，并通过准确地设定间隙，能够较大程度地抑制松动。此外，多个滚珠25在将各滚珠25夹住并彼此面对的导向槽26、28之间被朝压缩方向支承，从而进行动力传递。由于滚珠25以被彼此面对的导向槽26、28抱住、被抱住的方式保持，从而与两个导向槽26、28接触，因此，能将滚珠25与各个导向槽26、28之间的接触面积确保地足够大，并能降低接触面压，从而成为在可靠性、振动、静谧性方面极为有利的结构。此外，也能够减小滚珠25的球径，从而能实现摆动板旋转阻止机构21整体的小型化。

此外，以旋转主轴5为中心作为力矩施加的、滚珠25所受的负载作为实际接触面的垂直阻力产生。接触面法线相对于力矩的方向的倾斜度越小，接触载荷越小，通过使如上所述平行配置的一对滚珠导向件45相对于包括旋转主轴5的中心轴5a在内的平面对称地配置，换言之，通过使形成于内圈27、外圈30的两组导向槽的轴46相对于包括旋转主轴5的中心轴5a在内的平面对称地配置，从而作为不选择旋转方向的摆动板旋转阻止机构，能使滚珠接触载荷最小。

在以上述方式构成的摆动板旋转阻止机构21中，外周面被支承于缸体2的引导孔2A内周面的、具有第一支承部52的内圈27还具有第二支承部53，该第二支承部53利用内周面对旋转主轴5进行支承。此外，内圈27的第一支承部52和第二支承部53构成为在旋转主轴5的轴向上重叠，摆动板旋转阻止机构21负责对旋转主轴5的振摆回转振动进行抑制的功能。具体而言，在本实施方式中，构成为在将斜板8与旋转主轴5正交时的斜板8的倾角设为0°时，第一支承部52和第二支承部53在从图2所示的斜板8的最小倾角至图1所示那样因斜板8与转子6抵接而受到限制的斜板8的最大倾角的范围内，在旋转主轴5的轴向上重叠。但是，并不局限于此。第一支承部52和第二支承部53只要至少在斜板8的最小倾角时重叠即可，例如在斜板8的最大倾角时不重叠亦可。

根据上述结构的摆动板式可变容量压缩机1，由于第一支承部52和第二支承部53在旋转主轴5的轴向上重叠，因此，旋转主轴5的中间部的支承结构并非成为现有这样的悬梁结构，能有效地抑制压缩机驱动时所产生的旋转主轴5的振摆回转振动。藉此，旋转主轴5的旋转变得顺畅，摆动板旋转阻止机构21的各部分的接触状态得到改善，摆动板旋转阻止机构21的异常磨损等得到改善，从而能提高摆动板式可变容量压缩机1的耐久性。此外，在本实施方式中，由于也能通过套筒24使旋转主轴5得到支承，因此，能进一步抑制旋转主轴5的振摆回转振动，并能进一步提高摆动板式可变容量压缩机1的耐久性。

另外，在本实施方式中，作为将摆动板12和内圈27连结的连结机构，应用了即使倾角发生变化，所传递的转速也不会发生变化的等速接头，但并不局限于此，例如，也可以应用当倾角发生变化时，所传递的转速也会发生变化的万向接头。

此外，在本实施方式中，在套筒24与旋转主轴5之间夹设轴承23的结构，但也可以采用省略轴承23，套筒24直接对旋转主轴5进行支承的结构。

此外，在本实施方式中，采用在内圈27与旋转主轴5之间夹设滑动轴承51的结构，但也可以采用省略滑动轴承51，而利用内圈27的内周面直接对旋转主轴5进行支承的结构。

另外，考虑到安装多个分割构件、例如两个分割构件，以形成内圈27的情况。在这种情况下，多个(例如两个)分割构件配置在旋转主轴与引导孔之间，并利用各分割构件的内表面对旋转主轴进行支承。这种各分割构件的内表面、即与旋转主轴相对的表面也包含在“内周面”中。

(符号说明)

1 摆动板式可变容量压缩机

2 缸体

2A 引导孔

5 旋转主轴

6 转子

8 斜板

9 缸膛

10 活塞

12 摆动板

21 摆动板旋转阻止机构

22、33 向心轴承

24 套筒

25 滚珠

26 引导槽(内圈侧)

27 内圈

28 引导槽(外圈侧)

30 外圈

51 滑动轴承

52 第一支承部

53 第二支承部。

Claims (5)

1.一种摆动板式可变容量压缩机，包括：

旋转主轴，该旋转主轴的前端侧和后端侧以能自由旋转的方式被轴支承在外壳上；

斜板，该斜板与所述旋转主轴一起旋转，并能相对于所述旋转主轴倾斜；

摆动板，该摆动板伴随着所述斜板的旋转相对于所述旋转主轴摆动，以使缸膛内的活塞往复运动；以及

摆动板旋转阻止机构，该摆动板旋转阻止机构设于所述旋转主轴的中间部，并在所述旋转主轴的旋转时对所述摆动板的旋转进行阻止，

使所述斜板相对于所述旋转主轴的倾角发生变化，来使所述活塞的冲程量变化，

所述摆动板式可变容量压缩机的特征在于，

所述摆动板旋转阻止机构包括：

引导构件，该引导构件具有第一支承部，该第一支承部的外周面以能沿所述旋转主轴的轴向移动且绕轴的旋转受到阻止的方式支承于所述外壳的引导孔内周面；以及

连结机构，该连结机构以所述摆动板能相对于所述引导构件摆动且使所述引导构件的旋转阻止力传递的方式将所述摆动板和所述引导构件连结，

所述引导构件还具有利用内周面对所述旋转主轴进行支承的第二支承部，

所述第一支承部和所述第二支承部在所述旋转主轴的轴向上重叠。

2.如权利要求1所述的摆动板式可变容量压缩机，其特征在于，

在所述旋转主轴的轴向上，所述第一支承部和所述第二支承部在从所述斜板的最小倾角至最大倾角的范围内重叠。

3.如权利要求1或2所述的摆动板式可变容量压缩机，其特征在于，将所述摆动板和所述引导构件连结的所述连结机构是等速接头。

4.如权利要求3所述的摆动板式可变容量压缩机，其特征在于，

所述连结机构构成为包括：

多个引导槽，多个所述引导槽形成于所述引导构件，以对动力传递用的滚珠进行引导；

支承构件，该支承构件在与所述引导构件的各引导槽相对的位置处具有用于对所述滚珠进行引导的多个引导槽，将所述摆动板固定并支承于所述支承构件的外周，并且通过轴承以能旋转的方式对所述斜板进行支承；

多个滚珠，多个所述滚珠通过被相互面对的所述引导槽保持并在两个引导槽之间被压缩，从而进行动力传递；以及

套筒，该套筒以能摆动的方式对所述支承构件进行支承，并且以能与所述引导构件一起在所述旋转主轴上沿轴向移动的方式与所述引导构件卡合，利用所述套筒的内周面对所述旋转主轴进行支承。

5.如权利要求1或2所述的摆动板式可变容量压缩机，其特征在于，

将所述摆动板和所述引导构件连结的所述连结机构是万向接头。