JP2001090656A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

斜板式圧縮機

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JP2001090656A
JP2001090656A JP26694499A JP26694499A JP2001090656A JP 2001090656 A JP2001090656 A JP 2001090656A JP 26694499 A JP26694499 A JP 26694499A JP 26694499 A JP26694499 A JP 26694499A JP 2001090656 A JP2001090656 A JP 2001090656A
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Japan
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swash plate
piston
shoe
type compressor
ball
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JP26694499A
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Shunji Muta
俊二 牟田
Nobuhiko Suzuki
伸彦 鈴木
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Valeo Thermal Systems Japan Corp
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Zexel Valeo Climate Control Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878Pistons
    • F04B27/0886Piston shoes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 側荷重の低減によってピストンの摺動性の向
上を図り、信頼性を向上させた斜板式圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 複数のシリンダボアが形成されたシリン
ダブロック1と、このシリンダブロック1の中心部に回
転可能に支持されたシャフトと、このシャフトの回転に
つれて回転する斜板10と、斜板10の摺動面10a上
を相対回転するシュー50を介して斜板10に連結さ
れ、斜板10の回転につれてシリンダボア内を摺動する
複数のピストン7とを備えている斜板式圧縮機におい
て、シューディスク50aと、ボール50bと、シュー
ディスク50aとボール50bとを一体に結合するため
のロッド50cとでシュー50を構成し、シューディス
ク50aを斜板10の摺動面10aに接触させるととも
に、ボール50bをピストン7のボトム部に相対転動可
能に支持させ、側荷重Fの作用点とピストン7のトップ
側の抗力R2の作用点との距離を短くしてピストン7の
トップ側の抗力R2を大幅に低減させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は斜板式圧縮機に関
し、特にCO2 を冷媒として用いる車両用冷媒圧縮機と
して好適な斜板式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の斜板式圧縮機の縦断面図で
ある。
【0003】斜板式圧縮機は、複数のシリンダボア10
6が形成されたシリンダブロック101と、シリンダブ
ロック101の中心部に回転可能に支持されたシャフト
105と、シャフト105に摺動かつ傾動可能に取り付
けられるとともに、リンク機構141を介してスラスト
フランジ140に連結される斜板110と、斜板110
の摺動面110a上を相対回転するシュー150を介し
て斜板110に連結され、斜板110の回転につれてシ
リンダボア106内を摺動する複数のピストン107と
を備えている。
【0004】図6は図5の部分拡大図である。
【0005】シュー150はコネクティングロッド11
1の一端部のボール111aを相対転動可能に支持す
る。シュー150は斜板110の摺動面110aにリテ
ーナ153で保持されている。
【0006】斜板110のボス部110bにはラジアル
軸受155が装着され、リテーナ153は斜板110に
対して相対回転可能である。ラジアル軸受155はボス
部110bに固定されたストッパ154によって抜け止
めされている。コネクティングロッド111の他端部の
ロッド部111bはピストン107に固定されている。
【0007】シュー150は、コネクティングロッド1
11のボール111aの先端面を相対転動可能に支持す
る皿状のシュー本体151と、コネクティングロッド1
11のボール111aの後端面を相対転動可能に支持す
る環状のワッシャ152とで構成されている。
【0008】上記斜板式圧縮機は次のように作動する。
【0009】シャフト105が回転すると、その回転力
はスラストフランジ140、リンク機構141を介して
斜板110に伝達され、斜板110が回転する。斜板1
10の回転によりシュー150が斜板110の摺動面1
10a上を相対回転し、斜板110からの回転力がピス
トン107の直線往復運動に変換される。
【0010】その結果、シリンダボア106内の圧縮室
122の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガス
の吸入、圧縮及び吐出が順次行われ、斜板110の傾斜
角に応じた容量の冷媒ガスが吐出される。
【0011】圧縮工程では、ピストン107に冷媒ガス
の圧縮反力が作用するので、斜板110の傾斜角に応じ
て側荷重(ピストンを倒そうとする荷重)Fが発生す
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、CO2 を冷
媒として用いる圧縮機の場合、高低圧差が非常に大きく
(最大15MPa程度)、冷媒ガスの圧縮反力も従来の
フロンを冷媒として用いた圧縮機より大きい。
【0013】そのため、側荷重Fに対する大きな抗力R
1,R2がピストン107に作用することになるので、
摺動摩擦に起因してピストン107及びシリンダボア1
06の摩耗が発生する。このとき、摩耗量はピストン1
07のボトム側よりトップ側の方が大きい。
【0014】また、ピストン107の外周面に表面処理
によって薄膜が形成されている場合には剥離することが
ある。
【0015】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は側荷重の低減によってピストンの
摺動性の向上を図り、信頼性を向上させた斜板式圧縮機
を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項1に記載の発明は、複数のシリンダボアが形成
されたシリンダブロックと、このシリンダブロックの中
心部に回転可能に支持された回転軸と、この回転軸の回
転につれて回転する斜板と、前記斜板の摺動面上を相対
回転するシューを介して前記斜板に連結され、前記斜板
の回転につれて前記シリンダボア内を摺動する複数のピ
ストンとを備えている斜板式圧縮機において、前記シュ
ーを、前記斜板の摺動面に接触するシューディスクと、
前記ピストンのボトム部に相対転動可能に支持される球
状体と、前記シューディスクと前記球状体とを一体に結
合するための連結部とから構成したことを特徴とする。
【0017】図7(a)は従来例におけるピストンに加
わる抗力を説明する抗力モデル図、図7(b)は本発明
におけるピストンに加わる抗力を説明する抗力モデル図
である。
【0018】図7(a)及び図7(b)において、Fは
側荷重を、R1,R2は抗力をそれぞれ示す。側荷重F
は球状体(ボール111a,50b)に作用する力であ
り、各球状体に作用する力は等しい。また、R2はピス
トンのトップ部に作用する抗力、R1はシリンダボアの
開口縁でピストンに作用する抗力である。
【0019】抗力R2と抗力R1との作用点間の距離を
a、抗力R2と側荷重Fとの作用点間の距離をbとした
とき、抗力R2の作用点からみて次の力の釣合式が成立
する。
【0020】 F+R1+R2=0 (1)式 F・b+R1・a=0 (2)式 球状体がピストンのボトム部に相対転動可能に支持され
ているので、本発明(図7(b))の球状体は従来例
(図7(a))よりリア側に位置する。そのため、本発
明(図7(b))では側荷重Fの作用点と抗力R1の作
用点との距離、すなわち距離bが短くなる。
【0021】このとき、距離aは等しいので、(2)式か
ら抗力R1が従来例より小さくなることがわかる。ま
た、抗力R1が従来例より小さくなったとき、(1)式
から抗力R2が従来例より小さくなることがわかる。
【0022】すなわち、側荷重Fの作用点とピストンの
トップ側の抗力R2の作用点との距離bが短くなるの
で、特にピストンのトップ側の抗力R2が大幅に低減す
る。また、ピストンがシリンダボア内を摺動するときの
摩擦損失が低減して摺動特性が向上する。
【0023】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の斜板式圧縮機において、前記球状体がワッシャを介し
て前記ピストンのボトム部に支持されていることを特徴
とする。
【0024】球状体をワッシャを介してピストンのボト
ム部に押え付けているので、シューを予めピストンに組
付けなくてもよく、斜板式圧縮機を製造し易い。
【0025】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0026】図1はこの発明の第1実施形態に係る斜板
式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【0027】この斜板式圧縮機はCO2 (二酸化炭素)
を冷媒とする冷凍装置の一構成部品として用いられる。
この斜板式圧縮機のシリンダブロック1の一端面にはバ
ルブプレート2を介してリヤヘッド3が、他端面にはフ
ロントヘッド4がそれぞれ配置されている。
【0028】フロントヘッド4、シリンダブロック1、
バルブプレート2及びリヤヘッド3は通しボルト31で
シャフト(回転軸)5の中心軸方向に一体的に結合され
ている。
【0029】シリンダブロック1には、シャフト5を中
心とする円周に沿って所定間隔おきに複数のシリンダボ
ア6が形成されている。各シリンダボア6内にはピスト
ン7が摺動可能に挿入されている。
【0030】フロントヘッド4には後述する斜板10や
スラストフランジ40等を収容するクランク室8が形成
されている。
【0031】リヤヘッド3には吸入室13と吐出室12
とが形成されている。吸入室13は吐出室12の周囲に
位置している。吸入室13には圧縮室22へ送り込まれ
る低圧の冷媒ガスが収容される。
【0032】吐出室12には圧縮室22から吐出された
高圧の冷媒ガスが収容される。吐出室12は連通路60
を介して吐出口3aに通じている。
【0033】圧縮室22と吐出室12とを連通させる吐
出ポート16と、圧縮室22と吸入室13とを連通させ
る吸入ポート15とが、バルブプレート2にそれぞれ周
方向に沿って所定間隔おきに設けられている。
【0034】吐出ポート16は吐出弁17により開閉さ
れ、吐出弁17はバルブプレート2のリヤヘッド側端面
に弁押さえ18とともにボルト19により固定されてい
る。
【0035】また、吸入ポート15は吸入弁21により
開閉され、吸入弁21はバルブプレート2のフロント側
端面に配設されている。
【0036】シャフト5の一端部はラジアル軸受26を
介してフロントヘッド4に回転可能に支持され、シャフ
ト5の他端部はラジアル軸受25及びスラスト軸受24
を介してシリンダブロック1に回転可能に支持されてい
る。
【0037】斜板10は、シャフト5に傾斜かつ摺動可
能に取り付けられている。また、斜板10は、リンク機
構41を介してスラストフランジ40に連結され、スラ
ストフランジ40の回転につれて一体に回転する。
【0038】シャフト5のフロント側端部に固定された
スラストフランジ40はスラスト軸受33を介してフロ
ントヘッド4の内壁面に回転可能に支持されている。前
述のようにスラストフランジ40と斜板10とはリンク
機構41を介して連結され、斜板10はシャフト5と直
角な仮想面に対して傾斜可能である。
【0039】リンク機構41は、斜板10のフロント端
面10cに設けられた1対の突出部10dと、スラスト
フランジ40の斜板板側端面40cに設けられたアーム
40aと、両突出部10d間に架け渡され、アーム40
aの長孔40bと係合する連結ピン43とで構成され
る。
【0040】スラストフランジ40と斜板10との間に
は巻バネ47が装着され、この巻バネ47の付勢力によ
り斜板10がリヤ側へ付勢され、スラスト軸受24と斜
板10との間には皿バネ48が装着され、この皿バネ4
8の付勢力により斜板10がフロント側へ付勢される。
【0041】図2は図1の部分拡大図である。
【0042】シュー50は、シューディスク50aと、
ボール(球状体)50bと、ロッド(連結部)50cと
で構成されている。
【0043】シューディスク50aは斜板10の摺動面
10aに接触し、リテーナ53で保持されている。な
お、斜板10のボス部10bにはラジアル軸受55が装
着され、リテーナ53は斜板10に対して相対回転可能
である。また、ラジアル軸受55はボス部10bに固定
されたストッパ54によって抜け止めされている。
【0044】ボール50bはピストン7のボトム部7a
に相対転動可能に支持されている。なお、ボール50b
はピストン7のボトム部7aにカシメられている。
【0045】ロッド50cはシューディスク50aとボ
ール50bとを結合している。
【0046】図3(a)はシューの側面図、図3(b)
は図3(a)のb矢視図、図3(c)はシューの斜視図
である。
【0047】シューディスク50aは円板状である。こ
のシューディスク50aはシューディスク50aの中心
に設けられた円柱状のロッド50cを介してボール50
bと一体に結合されている。
【0048】次に、この斜板式圧縮機の作動を説明す
る。
【0049】図示しない車載エンジンの回転動力がシャ
フト5に伝達されると、シャフト5の回転力はスラスト
フランジ40、リンク機構41を経て斜板10に伝達さ
れ、斜板10が回転する。
【0050】斜板10の回転によりシュー50(シュー
ディスク50a)が斜板10の摺動面10a上を相対回
転し、斜板10からの回転力がピストン7の直線往復運
動に変換される。
【0051】ピストン7がシリンダボア6内を往復運動
すると、シリンダボア6内の圧縮室22の容積が変化
し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐
出が順次行なわれ、斜板10の傾斜角度に応じた容量の
高圧の冷媒ガスが吐出される。
【0052】吸入時、吸入弁21が開き、吸入室13か
らシリンダボア6内の圧縮室22へ低圧の冷媒が吸入さ
れ、吐出時、吐出弁17が開き、圧縮室22から吐出室
12へ高圧の冷媒ガスが吐出される。
【0053】圧縮時、冷媒ガスの圧縮反力はボール50
b、ロッド50c及びシューディスク50aを介して斜
板10に作用する。冷媒がCO2 であるため、前述のよ
うに冷媒がフロンのときに比べ圧縮反力は大きい。
【0054】しかし、この実施形態ではボール50bが
ピストン7のボトム部7aに相対転動可能にカシメら
れ、ボール50bは従来例に比しリア側に位置するの
で、ピストン7のトップ7b側の抗力R2が小さくな
る。
【0055】熱負荷が小さくなり、クランク室8の圧力
が増加すると、斜板10の傾斜角度が小さくなるので、
ピストン7のストローク量が少なくなって吐出容量が減
少する。
【0056】これに対し、熱負荷が大きくなり、クラン
ク室8内の圧力が減少すると、斜板10の傾斜角度が大
きくなるので、ピストン7のストローク量が増えて吐出
容量が増加する。
【0057】この実施形態によれば、側荷重Fの作用点
とピストン7のトップ側の抗力R2の作用点との距離b
が従来例(図6参照)に比し短くなるので、特にピスト
ン7のトップ7b側の抗力R2が大幅に低減し、ピスト
ン7とシリンダボア6との間の摺動摩擦に起因して発生
する摩耗やピストン7の外周面の薄膜の剥離が減少し、
耐久性が向上する。
【0058】また、ピストン7がシリンダボア6内を摺
動するときの摩擦損失が低減してピストン7の摺動特性
が向上するので、圧縮機の駆動力を低減でき、性能や信
頼性が向上する。
【0059】図4はこの発明の第2実施形態に係る斜板
式圧縮機の部分拡大図であり、第1実施形態と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。
【0060】この実施形態はシュー50のボール50b
をピストン97のボトム部97aに取り付けるとき、ボ
ール50bをワッシャ56によってピストン97のボト
ム部97aに支持させている点で第1実施形態と異な
る。
【0061】この実施形態によれば、第1実施形態と同
様の効果を奏するとともに、シュー50を予めピストン
97に組み付けなくてもよく、斜板式圧縮機の製造が容
易となる。
【0062】なお、第2実施形態では、ワッシャ56を
カシメてピストン97のボトム部97aに支持させてい
るが、ワッシャ56の外周面に雄ねじを、ボトム部97
aの内周面に雌ねじをそれぞれ形成し、ワッシャ56を
ボトム部97aにねじ込むことによってワッシャ56を
ピストン97のボトム部97aに支持させてもよい。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
の斜板式圧縮機によれば、ピストンのトップ側の抗力が
大幅に低減し、ピストンとシリンダボアとの間の摺動摩
擦に起因して発生する摩耗やピストンの外周面の薄膜の
剥離が減少し、耐久性が向上する。
【0064】また、ピストンの摺動特性が向上し、圧縮
機の駆動力を低減でき、性能や信頼性が向上する。
【0065】請求項2記載の発明の斜板式圧縮機によれ
ば、斜板式圧縮機の製造が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第2実施形態に係る斜板式圧
縮機の全体を示す縦断面図である。
【図2】図2は図1の部分拡大図である。
【図3】図3(a)はシューの側面図、図3(b)は図
3(a)のb矢視図、図3(c)はシューの斜視図であ
る。
【図4】図4はこの発明の第2実施形態に係る斜板式圧
縮機の部分拡大図である。
【図5】図5は従来の斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図6】図6は図5の部分拡大図である。
【図7】図7(a)は従来例におけるピストンに加わる
抗力を説明する抗力モデル図、図7(b)は本発明にお
けるピストンに加わる抗力を説明する抗力モデル図であ
る。
【符号の説明】
1 シリンダブロック 5 シャフト(回転軸) 6 シリンダボア 7,97 ピストン 7a,97a ピストンのボトム部 10 斜板 10a 斜板の摺動面 50 シュー 50a シューディスク 50b ボール(球状体) 50c ロッド(連結部) 56 ワッシャ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のシリンダボアが形成されたシリン
    ダブロックと、 このシリンダブロックの中心部に回転可能に支持された
    回転軸と、 この回転軸の回転につれて回転する斜板と、 前記斜板の摺動面上を相対回転するシューを介して前記
    斜板に連結され、前記斜板の回転につれて前記シリンダ
    ボア内を摺動する複数のピストンとを備えている斜板式
    圧縮機において、 前記シューを、 前記斜板の摺動面に接触するシューディスクと、 前記ピストンのボトム部に相対転動可能に支持される球
    状体と、 前記シューディスクと前記球状体とを一体に結合するた
    めの連結部とから構成したことを特徴とする斜板式圧縮
    機。
  2. 【請求項2】 前記球状体がワッシャを介して前記ピス
    トンのボトム部に支持されていることを特徴とする請求
    項1に記載の斜板式圧縮機。
JP26694499A 1999-09-21 1999-09-21 斜板式圧縮機 Withdrawn JP2001090656A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198249A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Sanden Corp 斜板式圧縮機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5742180U (ja) * 1980-08-14 1982-03-08
US4492527A (en) * 1983-02-17 1985-01-08 Diesel Kiki Co., Ltd. (Japanese Corp.) Wobble plate piston pump
JPH1047231A (ja) * 1996-08-02 1998-02-17 Zexel Corp 可変容量型圧縮機
JP3735996B2 (ja) * 1997-02-05 2006-01-18 株式会社デンソー 斜板型圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198249A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Sanden Corp 斜板式圧縮機
JP4562661B2 (ja) * 2006-01-26 2010-10-13 サンデン株式会社 斜板式圧縮機

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