JP2003129950A - Variable displacement compressor - Google Patents

Variable displacement compressor

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JP2003129950A
JP2003129950A JP2001328082A JP2001328082A JP2003129950A JP 2003129950 A JP2003129950 A JP 2003129950A JP 2001328082 A JP2001328082 A JP 2001328082A JP 2001328082 A JP2001328082 A JP 2001328082A JP 2003129950 A JP2003129950 A JP 2003129950A
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JP
Japan
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plate
pins
drive shaft
drive
variable displacement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001328082A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Kamiya
裕一 神谷
Shigeru Kamiya
茂 神谷
Masafumi Inoue
雅文 井上
Seishu Kimura
成秀 木村
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Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively manufacture a detent mechanism of constant velocity type preventing the rotation of an oscillation plate and having a simple structure in an oscillation plate type variable displacement compressor. SOLUTION: Three pins 13 protrude at an interval of 120 degrees uniformly in the radial direction from the surroundings of the oscillation plate 6 driving a piston 8, Their tips are inserted into central holes 141 of steel balls 14, respectively, so that the steel balls 14 can rotate and slide in the directions of pins 13. These steel balls 14 are slidably engaged with three guide grooves 1a provided on an inner face of a housing 1 in parallel with a drive shaft 4 and having a circular cross section, respectively. When a drive plate 5 rotates together with the drive shaft 4, the movement performed by the oscillation plate 6 becomes pure oscillation movement and does not include components of reciprocating rotary movement at all, thereby causing no vibration and noise. Since the detent mechanism has the constant velocity property, but has not a complicated structural part around the drive shaft 4 and the oscillation plate 6, it can be inexpensively manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として空調装置
において任意の量の冷媒を圧縮するために使用される可
変容量圧縮機に係り、その中でも、駆動軸に対して傾斜
した揺動板を備えていて、その揺動板によって複数個の
ピストンが往復運動をさせられると共に、吐出容量を変
化させるために揺動板の傾斜角度が無段階に変更可能と
なっている形式の、所謂「揺動板型可変容量圧縮機」に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable capacity compressor mainly used for compressing an arbitrary amount of refrigerant in an air conditioner, and in particular, it includes a rocking plate inclined with respect to a drive shaft. A plurality of pistons are reciprocated by the oscillating plate, and the inclination angle of the oscillating plate can be changed steplessly in order to change the discharge capacity. "Plate type variable capacity compressor".

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の揺動板型可変容量圧縮機において
は、揺動板の自転を阻止する回り止め機構として、例え
ば特許第2943935号公報に記載されているよう
に、揺動板の外周の一箇所から半径方向に突出している
フォーク状の挟持部を、駆動軸に対して平行となるよう
にケーシングの内面に取り付けられた1本のガイドレー
ルに摺動可能に係合させたものが一般的に用いられてい
る。しかしながら、このタイプの回り止め機構を使用す
ると、揺動板の運動が回転方向成分を全く含まない純粋
な揺動運動とはならず、揺動運動の他に、微小な角度の
往復回転運動である回転振動が発生する。この回転振動
は、駆動軸が高速で回転する時に、回り止め機構におけ
る挟持部とガイドレールの係合部分のような摺動部分の
荷重を増加させるとか、圧縮機全体の振動を増大させる
というような好ましくない問題を発生する。
2. Description of the Related Art In a conventional oscillating plate type variable displacement compressor, as an anti-rotation mechanism for preventing rotation of the oscillating plate, for example, as described in Japanese Patent No. A fork-shaped holding portion protruding in a radial direction from one location is slidably engaged with one guide rail mounted on the inner surface of the casing so as to be parallel to the drive shaft. It is commonly used. However, when this type of detent mechanism is used, the motion of the oscillating plate does not become a pure oscillating motion that does not include any rotational direction component, and in addition to the oscillating motion, a reciprocating rotary motion of a minute angle is also possible. A certain rotational vibration occurs. When the drive shaft rotates at a high speed, this rotational vibration may increase the load of sliding parts such as the engaging part of the holding part and the guide rail of the rotation stop mechanism, or increase the vibration of the entire compressor. Undesired problems occur.

【0003】これは前述の回り止め機構が所謂「等速
性」を有していないためであって、よく知られているフ
ックジョイントのような等速性を有しない自在継ぎ手機
構においては、入力軸に一定速度の回転運動を加えて
も、入力軸に対して出力軸が傾斜している場合には、出
力軸に一定速度の回転運動が現れず、回転速度が変動す
る回転運動が取り出されるのと同じ理由による。この問
題は、車両用等の冷媒用圧縮機において近年特に必要性
が高まってきている高度の静粛性や信頼性、或いは小型
軽量化を実現する上で障害となっている。
This is because the anti-rotation mechanism described above does not have so-called "constant speed", and in the universal joint mechanism that does not have constant speed like the well-known hook joint, the input If the output shaft is tilted with respect to the input shaft even if the rotary motion of constant speed is applied to the shaft, the rotary motion of constant speed does not appear on the output shaft, and the rotary motion of which the rotary speed fluctuates is taken out. For the same reason. This problem is an obstacle to realizing a high degree of quietness and reliability, or a reduction in size and weight, which has been particularly needed in recent years in refrigerant compressors for vehicles and the like.

【0004】一方、この問題に着目して、例えば特開平
5−133425号公報に記載されているように、揺動
板と圧縮機ハウジングを結合する回り止め機構として、
所謂「等速自在継ぎ手」を使用し、揺動板に純粋の揺動
運動のみを許すと共に往復回転運動成分の発生を阻止し
て、前述のような回り止め機構の不等速性に起因する問
題を払拭しようとする試みもなされているが、この改善
案においては揺動板の中心部に等速自在継ぎ手機構を設
けて、それによって揺動板と靜止部材である圧縮機のハ
ウジングとを連結している。この等速自在継ぎ手機構
は、駆動軸の外周に設けられて該駆動軸に対する回転と
軸方向の摺動が可能であると共に、それ自体の外周に複
数個のボールのためのガイド溝を備えているサポートス
リーブなる部材を含んでいるため、駆動軸が二重構造と
なって圧縮機の構造が複雑化するとか、体格の大型化や
製造コストの上昇を招くというような別の問題が生じ
る。
On the other hand, paying attention to this problem, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-133425, as a detent mechanism for connecting a rocking plate and a compressor housing,
The so-called "constant speed universal joint" is used to allow only pure oscillating motion of the oscillating plate and prevent the generation of reciprocating rotational motion components, which results from the non-uniform speed of the detent mechanism as described above. Attempts have been made to eliminate the problem, but in this improvement plan, a constant velocity universal joint mechanism is provided in the central portion of the oscillating plate, whereby the oscillating plate and the compressor housing, which is a detent member, are connected. It is connected. This constant velocity universal joint mechanism is provided on the outer periphery of the drive shaft, is rotatable and axially slidable with respect to the drive shaft, and has a guide groove for a plurality of balls on its outer periphery. Since the support sleeve is included, another problem arises in that the drive shaft has a double structure, the structure of the compressor is complicated, the body size is increased, and the manufacturing cost is increased.

【0005】さらに、この等速自在継ぎ手機構を、CO
2 を冷媒に用いる圧縮機へ適用した場合を考えると、フ
ロンを冷媒とする圧縮機にくらべて、駆動軸に加わるト
ルクが一般的に増大するため、それに伴って、揺動板の
回り止め機構に加わる荷重も増大する。この場合、回り
止めの荷重を受ける部位が駆動軸中心に対し外側にある
ほど、荷重が小さくなるため有利であるが、揺動板の中
心部に配置される回り止め機構では、圧縮機の体格の制
限から、揺動板の内側の限られた大きさの空間内に配置
する必要があるため、高荷重を受ける機構としては好ま
しくない条件を課せられることになる。
Further, this constant velocity universal joint mechanism is
Considering the case where 2 is applied to a compressor that uses a refrigerant, the torque applied to the drive shaft generally increases as compared with a compressor that uses CFCs as a refrigerant. The load applied to is also increased. In this case, it is advantageous that the load is smaller as the portion receiving the load of the detent is more outward with respect to the center of the drive shaft. However, the detent mechanism arranged at the center of the oscillating plate is advantageous. Due to the above limitation, it is necessary to dispose it in a space of a limited size inside the oscillating plate, which imposes an unfavorable condition as a mechanism for receiving a high load.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前述のような諸問題に鑑み、新規な手段によって
それらの問題を解消することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and an object thereof is to solve those problems by a novel means.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の請求項1に
記載された揺動板型可変容量圧縮機を提供する。
As a means for solving this problem, the present invention provides an oscillating plate type variable displacement compressor as set forth in claim 1 of the appended claims.

【0008】本発明の揺動板型可変容量圧縮機において
は、揺動板の回転を阻止するための回り止め機構とし
て、揺動板の周辺部から相互に120度の間隔を保って
放射状に伸びる3本のピンと、ハウジングと一体的に設
けられて、駆動軸に対して平行でその周りに均等に相互
に120度の位置関係を保って配置されていると共に、
3本のピンの先端と常に係合している3本の案内溝とを
設けているので、この回り止め機構が等速自在継ぎ手を
構成していることから、揺動板は往復回転運動の成分を
含まない純粋の揺動運動だけをする。従って、この回り
止め機構及び圧縮機全体から振動や騒音等が発生するこ
とは確実に防止される。また、この回り止め機構は簡素
で中心部に複雑な構造を有しないから、圧縮機全体を含
めて小型化することができるし、コストの上昇を招く恐
れもない。
In the oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention, as a rotation stopping mechanism for preventing the rotation of the oscillating plate, the oscillating plate is radially arranged with a space of 120 degrees from each other. It is provided integrally with the three extending pins and the housing, is parallel to the drive shaft, and is evenly arranged around it with a mutual positional relationship of 120 degrees.
Since there are provided the three guide grooves which are always engaged with the tips of the three pins, the detent mechanism constitutes a constant velocity universal joint, so that the rocking plate is reciprocally rotated. It only makes a pure rocking motion without any components. Therefore, it is possible to reliably prevent the generation of vibration, noise, and the like from the detent mechanism and the compressor as a whole. Further, since this detent mechanism has a simple structure and does not have a complicated structure in the central portion, it can be downsized including the entire compressor, and there is no risk of an increase in cost.

【0009】本発明の最も好適な実施の形態において
は、3本の案内溝の断面形を円形として、それらに鋼球
をそれぞれ常に係合させると共に、鋼球の中心を通るよ
うに形成された円形断面の中心孔に、揺動板から放射状
に伸びる先端が円柱形である3本のピンを、回転及び摺
動可能にそれぞれ挿入するという構成をとる。それによ
って3本のピンの先端が常に鋼球を介して3本の案内溝
に係合するので、摩擦が少なくなって摺動が円滑に行な
われる。
In the most preferred embodiment of the present invention, the three guide grooves are circular in cross-section and formed so that the steel balls are always engaged with them and pass through the center of the steel balls. Three pins, each of which has a cylindrical tip extending radially from the oscillating plate, are rotatably and slidably inserted into the center hole having a circular cross section. As a result, the tips of the three pins are always engaged with the three guide grooves via the steel balls, so that friction is reduced and sliding is performed smoothly.

【0010】本発明の揺動板型可変容量圧縮機において
は、3本のピンをそれぞれの中心軸線の方向に伸縮可能
な構造とすると共に、それらを圧縮スプリングのような
手段によって常に伸長方向に付勢することにより、3本
のピンの先端が常に3本の案内溝にそれぞれ係合するよ
うにした、きわめて簡単な構造の回り止め機構を組み込
むことによって実施することもできる。
In the oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention, the three pins have a structure capable of expanding and contracting in the direction of their respective central axes, and they are always extended by means such as a compression spring. It can also be carried out by incorporating a detent mechanism having an extremely simple structure in which the tips of the three pins are always engaged with the three guide grooves by urging.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】添付の図面は本発明の揺動板型可
変容量圧縮機の好適な実施例を示すものである。最大の
吐出容量をもたらす運転状態における圧縮機全体の縦断
面構造を示す図1において、1は圧縮機の外殻の一部で
あるフロントハウジング、2は図示しない通しボルトの
ような締結手段によってフロントハウジング1と一体化
されたミドルハウジングを示している。ミドルハウジン
グ2の内部には、図1において横方向(後述の「軸方
向」)に複数個(例えば5個)のシリンダボア21が、
中心線の周りに概ね均等に形成されている。3はリアハ
ウジングであって図示しない締結手段によってミドルハ
ウジング2と一体化されるが、リアハウジング3の内部
の外周部分には空間としての吸入室31が形成されてい
ると共に、中心部分には空間としての吐出室32が形成
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The accompanying drawings show a preferred embodiment of an oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention. In FIG. 1, which shows a vertical cross-sectional structure of the entire compressor in an operating state that provides the maximum discharge capacity, 1 is a front housing which is a part of the outer shell of the compressor, and 2 is a front by a fastening means such as a through bolt (not shown). The middle housing integrated with the housing 1 is shown. Inside the middle housing 2, a plurality of (for example, five) cylinder bores 21 are arranged in the lateral direction (“axial direction” described later) in FIG.
It is formed approximately evenly around the centerline. Reference numeral 3 denotes a rear housing, which is integrated with the middle housing 2 by a fastening means (not shown). A suction chamber 31 is formed as a space in the outer peripheral portion inside the rear housing 3, and a space is provided in the central portion. Is formed as a discharge chamber 32.

【0012】4は外部の動力源から回転動力を受け入れ
るための駆動軸であって、それと直交するように円板部
4aが一体的に形成されている。円板部4aの外周の一
部から所定の間隔をおいて平行に、2枚のアーム41が
概ね軸方向に突出するように形成されている。この駆動
軸4は、ラジアルベアリング402及び404を介し
て、一体化されたフロントハウジング1及びミドルハウ
ジング2によって軸承されていると共に、円板部4aの
背面を支持するスラストベアリング403を介して、軸
方向にもフロントハウジング1によって軸承されてい
る。なお、これらの軸承部分の外側には軸封装置401
が設けられて、駆動軸4の周りから流体が外部へ漏洩す
るのを防止している。
Reference numeral 4 is a drive shaft for receiving rotational power from an external power source, and a disc portion 4a is integrally formed so as to be orthogonal to it. Two arms 41 are formed in parallel with each other at a predetermined distance from a part of the outer circumference of the disk portion 4a so as to project in the axial direction. The drive shaft 4 is supported by the integrated front housing 1 and middle housing 2 via radial bearings 402 and 404, and is also supported by a thrust bearing 403 supporting the back surface of the disc portion 4a. The front housing 1 also supports the direction. In addition, a shaft sealing device 401 is provided on the outer side of these bearing portions.
Is provided to prevent fluid from leaking to the outside from around the drive shaft 4.

【0013】5はドライブプレートであって、概ね円板
形のディスク部分5aと、その中心部に形成された円筒
部分5bと、ディスク部分5aの一部から突出するアー
ム部分5cを備えている。アーム部分5cにはカムとな
る所定の形状の長孔51が形成されていて、前述の駆動
軸4側のアーム41に固定されたアームピン42が長孔
51に摺動可能に係合している。それによってドライブ
プレート5は駆動軸4と共に回転することができる。ド
ライブプレート5には回転をしない揺動板6がベアリン
グ501及び601を介して支持されている。なお、ベ
アリング501はスラストベアリングであるが、もう一
つのベアリング601にもスラストベアリングを使用す
る。これは、ドライブプレート5に対して揺動板6を僅
かに半径方向に移動可能とするためである。そのため
に、ドライブプレート5の円筒部分5bと、それを受け
入れている揺動板6の中心の開口との間には半径方向の
小さな隙間cが形成されている。なお、12はベアリン
グ601を取り付けるためのロックナットである。
Reference numeral 5 denotes a drive plate, which is provided with a disk portion 5a having a substantially disc shape, a cylindrical portion 5b formed at the center thereof, and an arm portion 5c protruding from a part of the disk portion 5a. The arm portion 5c is formed with a long hole 51 having a predetermined shape serving as a cam, and the arm pin 42 fixed to the arm 41 on the drive shaft 4 side is slidably engaged with the long hole 51. . Thereby the drive plate 5 can rotate with the drive shaft 4. A swing plate 6 that does not rotate is supported on the drive plate 5 via bearings 501 and 601. Although the bearing 501 is a thrust bearing, a thrust bearing is also used for the other bearing 601. This is because the swing plate 6 can be slightly moved in the radial direction with respect to the drive plate 5. Therefore, a small radial gap c is formed between the cylindrical portion 5b of the drive plate 5 and the central opening of the oscillating plate 6 that receives it. Reference numeral 12 is a lock nut for mounting the bearing 601.

【0014】揺動板6の周辺部には前述のシリンダボア
21と同数の球形の窪み6aが形成されており、それに
対して同数のピストンロッド7の一端に形成された球形
端部71が係合している。また、それぞれのシリンダボ
ア21に摺動可能に挿入されているピストン8にも球形
の窪み8aが形成されていて、それに対してピストンロ
ッド7の各他端に形成された球形端部72が係合してい
る。
The same number of spherical recesses 6a as the above-mentioned cylinder bores 21 are formed in the peripheral portion of the oscillating plate 6, and a spherical end portion 71 formed at one end of the same number of piston rods 7 engages with this. is doing. Further, the pistons 8 slidably inserted into the respective cylinder bores 21 are also formed with spherical recesses 8a, to which the spherical end portions 72 formed at the other ends of the piston rods 7 engage. is doing.

【0015】9は厚板からなるバルブポートプレートで
あって、各シリンダボア21に対応する位置においてそ
れを貫通するように少なくとも1個ずつの吸入口9aと
吐出口9bが開口している。バルブポートプレート9の
各吸入口9aは、1枚の薄いばね鋼板からなる吸入バル
ブプレート19の各一部に形成されたリード弁状の吸入
バルブ20によって、シリンダボア21の側から閉塞さ
れている。各吐出口9bは、やはり1枚の薄いばね鋼板
からなる吐出バルブプレート10の周辺部に形成された
リード弁状の吐出バルブ部分によって、吐出室32の側
から閉塞されている。吐出バルブプレート10は、それ
を保護する弁押さえ11がバルブポートプレート9に螺
着されるときに同時に固定される。また、バルブポート
プレート9と吸入バルブプレート19は、ミドルハウジ
ング2とリアハウジング3が締結されて一体化されると
きに、それらの間に挟み込まれて固定される。
Reference numeral 9 denotes a valve port plate made of a thick plate, and at least one suction port 9a and at least one discharge port 9b are opened at positions corresponding to the cylinder bores 21 so as to penetrate therethrough. Each suction port 9a of the valve port plate 9 is closed from the cylinder bore 21 side by a reed valve-shaped suction valve 20 formed in each part of a suction valve plate 19 made of one thin spring steel plate. Each discharge port 9b is closed from the discharge chamber 32 side by a reed valve-shaped discharge valve portion formed in the peripheral portion of the discharge valve plate 10 which is also made of one thin spring steel plate. The discharge valve plate 10 is simultaneously fixed when the valve retainer 11 protecting it is screwed onto the valve port plate 9. Further, when the middle housing 2 and the rear housing 3 are fastened and integrated, the valve port plate 9 and the suction valve plate 19 are sandwiched and fixed between them.

【0016】15は、その中心孔によって駆動軸4上を
軸方向に自由に摺動することができるように駆動軸4に
緩く嵌合されたスリーブであって、その外形は球形とな
っており、この球形の外面が前述のドライブプレート5
の円筒部分5bの中心に形成された円筒形内面に摺動可
能に係合している。図5に示すように、ドライブプレー
ト5の円筒部分5bは、駆動軸4に対して直交する方向
の2本のスリーブピン16によって、スリーブ15に枢
着されている。従って、スリーブ15が駆動軸4上を軸
方向に摺動しながら移動するときに、ドライブプレート
5と揺動板6はスリーブピン16の回りに回動すること
ができる。各ピストンロッド7の長さは一定不変であ
り、駆動軸4側に取り付けられたアームピン42がドラ
イブプレート5の長孔51に係合しているために、スリ
ーブ15の移動に伴って、駆動軸4に対するドライブプ
レート5及び揺動板6の傾斜角度が変化し、全てのピス
トン8のストロークが同時に同じ量だけ変化する。それ
によって圧縮機の吐出容量が無段階に変化することにな
る。
Reference numeral 15 is a sleeve loosely fitted to the drive shaft 4 so that it can freely slide on the drive shaft 4 in the axial direction by its center hole, and its outer shape is spherical. , This spherical outer surface is the drive plate 5 described above.
Slidably engages a cylindrical inner surface formed in the center of the cylindrical portion 5b. As shown in FIG. 5, the cylindrical portion 5b of the drive plate 5 is pivotally attached to the sleeve 15 by two sleeve pins 16 in a direction orthogonal to the drive shaft 4. Therefore, when the sleeve 15 slides on the drive shaft 4 in the axial direction, the drive plate 5 and the oscillating plate 6 can rotate around the sleeve pin 16. The length of each piston rod 7 is constant, and since the arm pin 42 attached to the drive shaft 4 side engages with the long hole 51 of the drive plate 5, the drive shaft 5 moves as the sleeve 15 moves. The tilt angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6 with respect to 4 change, and the strokes of all the pistons 8 change at the same time by the same amount. As a result, the discharge capacity of the compressor changes continuously.

【0017】駆動軸4に対する揺動板6の傾斜と、ドラ
イブプレート5の回転による揺動板6の揺動運動を許し
ながらも、揺動板6が駆動軸4やドライブプレート5と
共に回転することは阻止しなければならないので、揺動
板6には回り止め機構が設けられるが、前述のように、
従来の揺動板型可変容量圧縮機においては、回り止め機
構に等速性がないために振動及び騒音の発生原因になる
とか、等速性のある回り止め機構を用いた場合には、機
構が複雑になってコストの上昇を招くと共に、圧縮機の
体格が大型化するというような問題があった。
The rocking plate 6 rotates together with the drive shaft 4 and the drive plate 5 while permitting the tilting of the rocking plate 6 with respect to the drive shaft 4 and the rocking motion of the rocking plate 6 by the rotation of the drive plate 5. Must be prevented, the rocking plate 6 is provided with a rotation stopping mechanism, but as described above,
In a conventional oscillating plate type variable displacement compressor, the detent mechanism does not have a uniform speed, which may cause vibration and noise, or when a detent mechanism with a uniform speed is used, However, there is a problem in that the compressor becomes complicated and the cost increases, and the size of the compressor becomes large.

【0018】この問題を解消するために、本発明の図示
実施例においては、等速性のある回り止め機構を簡単
に、且つ圧縮機を大型化することなく構成するために、
フロントハウジング1の内部に空間として形成されてい
るフロントハウジング室1bの内面に、駆動軸4に対し
て平行に、且つ駆動軸4の周りに120度の間隔をおい
て均等に3本の案内溝1aを形成すると共に、揺動板6
の外周部分から放射状に120度の間隔をおいて均等に
3本のピン13を突出させて、それぞれのピン13の外
端を案内溝1aに摺動可能に係合させている。これら3
本のピン13を総称して「トリポード(三脚)ピン」と
呼ぶことにする。
In order to solve this problem, in the illustrated embodiment of the present invention, a detent mechanism having a constant velocity can be constructed simply and without increasing the size of the compressor.
On the inner surface of the front housing chamber 1b formed as a space inside the front housing 1, there are three guide grooves parallel to the drive shaft 4 and evenly spaced around the drive shaft 4 by 120 degrees. 1a is formed and the swing plate 6 is formed.
The three pins 13 are evenly protruded radially from the outer peripheral part of the pin 13 at intervals of 120 degrees, and the outer ends of the respective pins 13 are slidably engaged with the guide grooves 1a. These 3
The pins 13 of the book will be collectively referred to as "tripod (tripod) pins".

【0019】図示実施例においては、更に進んで、トリ
ポードピン13の外端(先端)と案内溝1aとの係合部
分における係合と摺動を円滑にするために、案内溝1a
の断面形を図5に示すように円形とすると共に、トリポ
ードピン13の各先端に鋼球14を回転可能で、しかも
各ピン13の中心軸線の方向に摺動可能に取り付けてい
る。従って、ピン13の少なくとも先端に近い部分と、
それに装着される鋼球14の中心軸線を通る中心孔14
1の断面形はいずれも円形であって、言うまでもなく鋼
球14の外形は球状である。
In the illustrated embodiment, the guide groove 1a is further advanced so as to smoothly engage and slide the engaging portion between the outer end (tip) of the tripod pin 13 and the guide groove 1a.
5, the steel ball 14 is attached to each tip of the tripod pin 13 so as to be rotatable and slidable in the direction of the central axis of each pin 13. Therefore, at least a portion of the pin 13 near the tip,
A central hole 14 passing through the central axis of the steel ball 14 attached to it
All of the cross-sectional shapes of 1 are circular, and needless to say, the outer shape of the steel ball 14 is spherical.

【0020】次に、図示実施例の揺動板型可変容量圧縮
機の作動について説明する。駆動軸4が車両に搭載され
た内燃機関やモータのような外部の動力源によって回転
駆動されると、駆動軸4の円板部4aに対してアーム4
1、アームピン42、長孔51、アーム部分5c等を介
して連結されているドライブプレート5が駆動軸4と一
体的に回転する。しかし、揺動板6はドライブプレート
5に対してベアリング501及び601を介して支持さ
れているので回転することはなく、ドライブプレート5
が、駆動軸4と直交する仮想の平面に対して傾斜してい
るときだけ、その傾斜角度に応じた大きさの揺動運動を
する。それによって、揺動板6にピストンロッド7を介
して連結されている複数個のピストン8が、それぞれの
シリンダボア21内で往復運動をする。
Next, the operation of the oscillating plate type variable displacement compressor of the illustrated embodiment will be described. When the drive shaft 4 is rotationally driven by an external power source such as an internal combustion engine or a motor mounted on the vehicle, the arm 4 is rotated with respect to the disc portion 4a of the drive shaft 4.
1, the drive plate 5 connected via the arm pin 42, the long hole 51, the arm portion 5c, etc. rotates integrally with the drive shaft 4. However, since the oscillating plate 6 is supported by the drive plate 5 via the bearings 501 and 601, it does not rotate, and the drive plate 5 does not rotate.
However, only when it is tilted with respect to an imaginary plane orthogonal to the drive shaft 4, the rocking motion having a magnitude corresponding to the tilt angle is performed. As a result, the plurality of pistons 8 connected to the swing plate 6 via the piston rods 7 reciprocate in the respective cylinder bores 21.

【0021】複数個のピストン8の中でも吸入行程にあ
るものの頂面に形成される作動室は拡大して低圧となる
ので、その中へ吸入室31内にある圧縮すべき流体、例
えば空調装置の冷媒が、バルブポートプレート9の吸入
口9aに設けられた吸入バルブ20を押し開いて流入す
る。これと反対に、圧送行程にあるピストン8の頂面に
形成される作動室は縮小するため、その内部にある流体
は圧縮されて高圧となり、バルブポートプレート9の吐
出口9bに設けられた吐出バルブプレート10のバルブ
部分を押し開いて吐出室32へ吐出される。その場合の
吐出容量は、ドライブプレート5及び揺動板6の傾斜角
度によって決まるピストン8のストロークの長さに概ね
比例している。
Of the plurality of pistons 8, the working chamber formed on the top surface of the piston 8 in the suction stroke expands to a low pressure, so that the fluid in the suction chamber 31 to be compressed, for example, the air conditioner. The refrigerant flows in by opening the suction valve 20 provided at the suction port 9a of the valve port plate 9. On the contrary, since the working chamber formed on the top surface of the piston 8 in the pumping stroke is contracted, the fluid inside thereof is compressed and becomes high pressure, and the discharge provided in the discharge port 9b of the valve port plate 9 is discharged. The valve portion of the valve plate 10 is pushed open to be discharged into the discharge chamber 32. The discharge capacity in that case is approximately proportional to the stroke length of the piston 8 determined by the tilt angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6.

【0022】このように、ドライブプレート5及び揺動
板6の傾斜角度を変化させると圧縮機の吐出容量が変化
するので、吐出容量を制御するために、図示実施例の圧
縮機においては、全てのピストン8の背圧となるフロン
トハウジング室1b内の圧力を、図示しない圧力制御弁
等を使用して変化させる。通常、フロントハウジング室
1b内には吐出室32内の高圧と、吸入室31内の低圧
との中間の圧力が圧力制御弁から導入される。フロント
ハウジング室1b内の圧力、即ちピストン8の背圧を高
めると、各ピストン8の頂面に形成される作動室内の圧
力との釣り合い状態が崩れるので、新たな釣合い状態が
得られるところまで、複数個のピストン8の平均的な位
置がバルブポートプレート9に近い位置に向かって移動
する。それによって全てのピストン8のストロークが一
斉に小さくなるので、圧縮機の吐出容量が無段階に減少
する。
As described above, when the inclination angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6 are changed, the discharge capacity of the compressor changes. Therefore, in order to control the discharge capacity, all of the compressors in the illustrated embodiment are controlled. The pressure in the front housing chamber 1b, which is the back pressure of the piston 8, is changed by using a pressure control valve or the like (not shown). Normally, an intermediate pressure between the high pressure in the discharge chamber 32 and the low pressure in the suction chamber 31 is introduced from the pressure control valve into the front housing chamber 1b. When the pressure in the front housing chamber 1b, that is, the back pressure of the piston 8, is increased, the balance with the pressure in the working chamber formed on the top surface of each piston 8 is lost, so that a new balance can be obtained. The average position of the plurality of pistons 8 moves toward a position close to the valve port plate 9. As a result, the strokes of all the pistons 8 are reduced all at once, so that the discharge capacity of the compressor is reduced steplessly.

【0023】図2はピストン8のストロークが零になっ
て、吐出容量も零になった状態を示している。この場合
は、フロントハウジング室1b内の圧力が最大となっ
て、ドライブプレート5及び揺動板6の傾斜角度が零に
なっている(実際は、駆動軸4側のアームピン42がド
ライブプレートの長孔51の終端に抵触することによ
り、数度程度の傾斜角度が残っている。)から、ドライ
ブプレート5が駆動軸4と共に回転しても、揺動板6は
全く揺動運動をしないで静止している。そのため、全て
のピストン8が上死点の位置にあってシリンダボア21
内で往復運動をすることがない。
FIG. 2 shows a state in which the stroke of the piston 8 becomes zero and the discharge capacity also becomes zero. In this case, the pressure in the front housing chamber 1b is maximized, and the tilt angles of the drive plate 5 and the swing plate 6 are zero (actually, the arm pin 42 on the drive shaft 4 side is a long hole of the drive plate). By contacting the end of 51, an inclination angle of about several degrees remains.) Therefore, even if the drive plate 5 rotates with the drive shaft 4, the swing plate 6 does not swing at all and stands still. ing. Therefore, all the pistons 8 are at the top dead center position and the cylinder bore 21
There is no reciprocating motion inside.

【0024】これと反対に、図示しない圧力制御弁を作
動させてフロントハウジング室1b内の圧力を低下させ
ると、ピストン8に作用する背圧が小さくなるために、
全てのピストン8のストロークが一斉に大きくなって、
圧縮機の吐出容量が無段階に大きくなる。このときは、
ドライブプレート5と揺動板6の傾斜角度が大きくなっ
て、揺動板6の揺動運動の振幅も大きくなる。図1は、
フロントハウジング室1b内の圧力が最小となって、ド
ライブプレート5と揺動板6の傾斜角度が最大限度まで
大きくなり、ピストン8のストローク及び圧縮機の吐出
容量が最大となった状態を示している。
On the contrary, when the pressure control valve (not shown) is operated to reduce the pressure in the front housing chamber 1b, the back pressure acting on the piston 8 becomes small,
The strokes of all the pistons 8 are increased all at once,
The discharge capacity of the compressor increases infinitely. At this time,
The inclination angle between the drive plate 5 and the oscillating plate 6 increases, and the amplitude of the oscillating motion of the oscillating plate 6 also increases. Figure 1
The pressure in the front housing chamber 1b is minimized, the tilt angle between the drive plate 5 and the rocking plate 6 is maximized, and the stroke of the piston 8 and the discharge capacity of the compressor are maximized. There is.

【0025】本発明の特徴は等速性のある回り止め機構
にあるので、最大吐出容量の状態を示す図1における回
り止め機構の部分だけを拡大して示したものが図3であ
る。また、吐出容量零の状態を示す図2における回り止
め機構の部分だけを拡大して示したものが図4である。
なお、図5は図4に示す吐出容量零の状態に対応する横
断側面図である。
Since the feature of the present invention resides in the constant speed detent mechanism, FIG. 3 is an enlarged view of only the detent mechanism part in FIG. 1 showing the state of the maximum discharge capacity. Further, FIG. 4 is an enlarged view of only the portion of the rotation stopping mechanism in FIG. 2 showing the state where the discharge capacity is zero.
Note that FIG. 5 is a cross-sectional side view corresponding to the state where the discharge capacity is zero shown in FIG.

【0026】これらの図面から明らかなように図示実施
例の回り止め機構においては、揺動板6がドライブプレ
ート5に追従して連れ回りをしようとしても、トリポー
ドピン13の先端が、靜止体であるフロントハウジング
1の内面に設けられた案内溝1aに係合しているために
揺動板6の回転運動は阻止されて、揺動板6の揺動運動
だけが許される。この作用は、駆動軸4の周りに均等
に、且つ駆動軸4と平行に設けられた3本の案内溝1a
に対して常時係合している3個の鋼球14と、各鋼球1
4の中心孔141に対して揺動板6から放射状に伸びて
摺動可能に係合している均等配置の3本のピン、即ちト
リポードピン13とからなる回り止め機構によって行わ
れるので、揺動板6の往復方向の回転運動は完全に阻止
されて、回転運動の成分は全く残らない。そのために揺
動板6の運動は純粋な揺動運動となり、副次的な振動や
騒音を発生する恐れがなくなる。また、この回り止め機
構は駆動軸4や揺動板6の近傍に複雑な構造部分を有し
ておらず、トリポードピン13も短いものでよいから、
構造が簡素で小型であり、それを含む圧縮機を安価に製
作することができる。
As is apparent from these drawings, in the detent mechanism of the illustrated embodiment, even if the rocking plate 6 tries to follow the drive plate 5 and rotate along with the drive plate 5, the tip of the tripod pin 13 is a detent body. Since it engages with the guide groove 1a provided on the inner surface of a certain front housing 1, the rotational movement of the rocking plate 6 is prevented, and only the rocking movement of the rocking plate 6 is allowed. This action is achieved by the three guide grooves 1a provided evenly around the drive shaft 4 and parallel to the drive shaft 4.
Three steel balls 14 that are constantly engaged with each steel ball 1
No. 4 center hole 141 is formed by a rotation-stopping mechanism composed of three evenly arranged pins radially extending from the oscillating plate 6 and slidably engaged, that is, the tripod pin 13. The reciprocating rotary motion of the moving plate 6 is completely blocked and no rotary motion component remains. Therefore, the motion of the oscillating plate 6 becomes a pure oscillating motion, and there is no fear of generating secondary vibration or noise. Further, this detent mechanism does not have a complicated structure near the drive shaft 4 and the swing plate 6, and the tripod pin 13 may be short,
The structure is simple and small, and a compressor including it can be manufactured at low cost.

【0027】図示実施例においては、揺動板6の回転を
阻止する等速性のある回り止め機構を構成するために、
案内溝1aの断面形を円形とし、それに対して鋼球14
を摺動可能に係合させると共に、鋼球14の円形の中心
孔141に断面円形のトリポードピン13の先端を回転
及び摺動可能に挿入しているが、本発明はそのような実
施例のみに限られる訳ではなく、特許請求の範囲に記載
された技術範囲内で色々な変更が可能である。
In the illustrated embodiment, in order to construct a rotation stopping mechanism having a constant velocity for preventing the rotation of the rocking plate 6,
The cross section of the guide groove 1a is circular, while the steel ball 14
Is slidably engaged, and the tip of the tripod pin 13 having a circular cross section is rotatably and slidably inserted into the circular center hole 141 of the steel ball 14. However, the present invention is limited to such an embodiment. The invention is not limited to the above, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0028】簡単に他の実施例を挙げると、例えば、ト
リポードピンのそれぞれを、直線方向に伸縮が可能で、
内部に圧縮スプリングを組み込むことによって常に伸長
方向に付勢されたテレスコピック構造のものとすると共
に、ハウジングの内面等において、駆動軸4の周りに1
20度の間隔を保って均等に、それに対して平行に設け
られた3本の直線状の案内溝を設けて、その断面形を僅
かにテーパー状に拡開する溝形とすることにより、伸縮
するトリポードピンの先端が常に案内溝の底面に接触し
ながら直線方向に摺動するように構成すれば、この機構
もまた等速性のある回り止め機構となるので前述の実施
例と同様な効果を奏する。
Another example will be briefly described. For example, each tripod pin can be expanded and contracted in a linear direction.
It has a telescopic structure that is always urged in the extension direction by incorporating a compression spring inside, and at the inner surface of the housing, etc.
Expansion and contraction by providing three linear guide grooves that are evenly arranged in parallel at 20-degree intervals and have a cross-sectional shape that expands slightly in a taper shape. If the tip of the tripod pin is always in contact with the bottom surface of the guide groove and is slid in the linear direction, this mechanism also serves as a detent mechanism having a constant velocity. Play.

【0029】また、ドライブプレート5及び揺動板6の
傾斜角度を変更して圧縮機の吐出容量を変化させるため
の手段として、図示実施例においては、フロントハウジ
ング室1b内の圧力を変化させるように構成している
が、本発明はこの手段に特徴を有する訳ではないから、
同じ目的を達し得る図示実施例以外の他の手段を採用す
ることができることは言うまでもない。
Further, in the illustrated embodiment, the pressure in the front housing chamber 1b is changed as a means for changing the discharge angle of the compressor by changing the inclination angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6. However, since the present invention is not characterized by this means,
It goes without saying that other means than the illustrated embodiments which can achieve the same purpose can be adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の揺動板型可変容量圧縮機の好適な実施
例を示す縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing a preferred embodiment of an oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention.

【図2】図1に示す実施例の他の運転状態を示す縦断正
面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional front view showing another operating state of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1の要部を拡大して示す縦断正面図である。FIG. 3 is a vertical sectional front view showing an enlarged main part of FIG.

【図4】図2の要部を拡大して示す縦断正面図である。FIG. 4 is a vertical sectional front view showing an enlarged main part of FIG.

【図5】図4に示すA−A線における横断側面図であ
る。
5 is a cross-sectional side view taken along the line AA shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フロントハウジング 1a…案内溝 1b…フロントハウジング室 4…駆動軸 5…ドライブプレート 6…揺動板 7…ピストンロッド 8…ピストン 13…ピン(トリポードピン) 14…鋼球 15…スリーブ 21…シリンダボア 1 ... Front housing 1a ... Guide groove 1b ... Front housing room 4 ... Drive shaft 5 ... Drive plate 6 ... rocking plate 7 ... Piston rod 8 ... Piston 13 ... Pin (Tripod pin) 14 ... Steel ball 15 ... Sleeve 21 ... Cylinder bore

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 茂 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 井上 雅文 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 木村 成秀 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 Fターム(参考) 3H076 AA06 BB01 CC20 CC32 CC39 CC46    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shigeru Kamiya             1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market             Inside the company DENSO (72) Inventor Masafumi Inoue             1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market             Inside the company DENSO (72) Inventor Shigehide Kimura             14 Iwatani Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Stock Association             Company Japan Auto Parts Research Institute F term (reference) 3H076 AA06 BB01 CC20 CC32 CC39                       CC46

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベアリングを介してハウジングによって
軸承されて動力源からの回転動力を受け入れる駆動軸
と、該駆動軸に連結されて回転すると共に該駆動軸に対
して傾斜することができるドライブプレートと、ベアリ
ングを介して前記ドライブプレートによって支持される
ことにより同じ傾斜角度をとるが回転は阻止される揺動
板と、該揺動板に連結されて往復運動をすると共にシリ
ンダボア内に挿入されて流体を吸入及び圧縮するピスト
ンと、前記揺動板の回転を阻止するために前記揺動板の
周辺部から相互に120度の間隔を保って放射状に伸び
る3本のピンと、前記ハウジングと一体的に設けられ前
記駆動軸に対して平行でその周りに均等に相互に120
度の位置関係を保って配置されていると共に前記3本の
ピンの先端と常に係合している3本の案内溝とを備えて
いることを特徴とする揺動板型可変容量圧縮機。
1. A drive shaft which is supported by a housing through a bearing to receive rotational power from a power source, and a drive plate which is connected to the drive shaft and is rotatable and tiltable with respect to the drive shaft. , A rocking plate which has the same inclination angle but is prevented from rotating by being supported by the drive plate through a bearing, and a fluid which is connected to the rocking plate and reciprocates and is inserted into the cylinder bore. A piston for inhaling and compressing the same, three pins radially extending from the peripheral portion of the rocking plate at intervals of 120 degrees to prevent rotation of the rocking plate, and integrally with the housing. Provided parallel to the drive axis and evenly spaced around each other 120
An oscillating plate type variable displacement compressor, characterized in that the oscillating plate type variable displacement compressor is provided with three degrees of positional relationship and is provided with three guide grooves that are constantly engaged with the tips of the three pins.
【請求項2】 請求項1において、前記3本の案内溝の
断面形が円形であって、該案内溝にそれぞれ鋼球が常に
係合していると共に該鋼球の中心を通るように形成され
た中心孔の断面形が円形であり、更に、前記3本のピン
の先端が円柱形であって、該3本のピンの先端が3個の
前記鋼球の前記中心孔に対して回転及び該中心孔の方向
に摺動可能にそれぞれ挿入されていることにより、前記
3本のピンの先端が常に前記3本の案内溝に係合してい
ることを特徴とする揺動板型可変容量圧縮機。
2. The guide groove according to claim 1, wherein each of the three guide grooves has a circular cross section, and the steel balls are always engaged with the guide grooves and pass through the center of the steel ball. The cross-sectional shape of the center hole is circular, the tips of the three pins are cylindrical, and the tips of the three pins rotate with respect to the center holes of the three steel balls. And the tip of the three pins are always engaged with the three guide grooves by being slidably inserted in the direction of the center hole, respectively. Capacity compressor.
【請求項3】 請求項1において、前記3本のピンがそ
れぞれの中心軸線の方向に伸縮可能であると共に常に伸
長方向に付勢されていることにより、前記3本のピンの
先端が常に前記3本の案内溝にそれぞれ係合しているこ
とを特徴とする揺動板型可変容量圧縮機。
3. The three pins according to claim 1, wherein the three pins are expandable and contractable in the direction of their respective central axes and are always biased in the extension direction, so that the tips of the three pins are always the An oscillating plate type variable displacement compressor, which is engaged with each of three guide grooves.
【請求項4】 請求項1において、前記3本のピンが前
記揺動板を構成する部材に直接係合されていることを特
徴とする揺動板型可変容量圧縮機。
4. The oscillating plate type variable displacement compressor according to claim 1, wherein the three pins are directly engaged with a member forming the oscillating plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102116287A (en) * 2010-11-03 2011-07-06 刘大磊 Double-curved-surface limit baffle plate for drum-type displacement pump

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