JP2004044550A

JP2004044550A - Swash plate type compressor

Info

Publication number: JP2004044550A
Application number: JP2002205942A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inoue; 井上　孝; Mikio Matsuda; 松田　三起夫; Shigeru Kawano; 川野　茂
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a swash plate type compressor capable of setting the inclination angle of a swash plate at a prescribed position even if the compressor cannot pinch a swash plate with a compression spring from both sides. <P>SOLUTION: This swash plate type compressor is provided with swash plate mechanisms 108, 110 which are jointed to a shaft 106 through a joint pin 109, rotates integrally with the shaft, and is stored in a crank chamber 127 so as to change its inclination angle to the shaft. A torsion coil spring 119 is disposed between the shaft and the swash plate mechanism so as to push the swash plate mechanism to middle housing 102 side with the joint pin serving as a fulcrum. The torsion coil spring is fitted onto the joint pin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮容量を可変にできる斜板型（ワッブル式やスワッシュプレート式）圧縮機に関し、特に車両用空調システム等に好適な可変容量式斜板型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板型（ワッブル式やスワッシュプレート式）圧縮機は、例えば特開昭６０−１７５７８２号公報、特開平２−１０８８７１号公報、特開平９−２０９９３０号公報等に示されるように、クランク室の圧力を制御弁などで昇圧、減圧させることにより、ピストンに作用する背圧を変えることで斜板の傾斜角度を変化させて容量可変を実現している。
【０００３】
これらの斜板型圧縮機では、停止状態から運転するときに最小容量（斜板傾斜角度０°）で運転開始されると、シリンダ内で圧縮仕事をしないためシリンダ筒内圧が上昇せず、吐出容量が大きくならない。このため一般的に停止状態では、最小容量（斜板傾斜角度０°）より僅かに容量をもたせるように、斜板を貫通するシャフトの両端にバネ、例えば圧縮コイルバネ、を２個（１対）配置し、互いのバネ反力を利用して斜板を押し付け合うことで、斜板傾斜角度を所定の角度に保ち、所定の吐出容量で圧縮機が運転開始されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、斜板を両側からバネ（圧縮コイルバネ）で挟み込むのが困難な圧縮機、例えば、シャフトが斜板を貫通しないで、斜板を片持ち構造で支持する圧縮機においては、例えば特開昭６０−１７５７８２号公報に示すように、斜板を両側から圧縮コイルバネで挟み込もうとすると、シャフトと斜板（揺動板）間に配置した圧縮コイルバネの保持が困難であるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、斜板を両側から圧縮コイルバネで挟み込むのが困難な圧縮機、例えば、シャフトが斜板を貫通しないで、斜板を片持ち構造で支持する圧縮機において、停止状態での斜板の傾斜角度を所定の角度に保ち、所定の吐出容量で運転開始できると共に、斜板の傾斜角度を所定の角度に保つバネ構造をしっかりと安定して保持することができる斜板型圧縮機を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の斜板型圧縮機を提供する。
請求項１に記載の斜板型圧縮機は、シャフトに対して連結ピンによって連結され、シャフトと一体的に回転しかつシャフトに対して傾角可変にクランク室に収容された斜板機構を備えていて、連結ピンを支点として斜板機構をミドルハウジング側に押すように弾性体をシャフトと斜板機構との間に配置したものである。このようにして、シャフトが斜板を貫通しないで、斜板を片持ち構造で支持する圧縮機においても、シャフトと斜板機構間に配置される弾性体を連結ピンによってしっかりと保持することができる。また、停止状態での斜板の傾斜角度を所定の角度に保ち、所定の吐出容量で運転開始することができる。
【０００７】
請求項２の斜板型圧縮機は、弾性体をねじりコイルバネと特定したものであり、また請求項３の斜板型圧縮機は、弾性体を板バネと特定したものである。
請求項４の斜板型圧縮機は、シャフトが斜板機構を貫通しないで、斜板機構を片持ち構造で支持するようにしたものであり、本発明においては、特にこのタイプの斜板型圧縮機に有効である。
【０００８】
請求項５の斜板型圧縮機は、斜板機構を自在継ぎ手状の揺動支持機構で支持することを規定したものである。
請求項６の斜板型圧縮機は、シャフトが斜板機構を貫通するタイプのものに特定したものであり、このタイプのものにおいても、同様の作用効果を奏する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の斜板型圧縮機について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図で、１００％容量運転時の状態を示しており、図２は、０％容量運転時の状態を、図３は、停止時の状態をそれぞれ示している。
【００１０】
この斜板型圧縮機１００のミドルハウジング（シリンダブロック）１０２の一端面には、バルブプレート１０４を介してリヤハウジング１０５が、他端面にはフロントハウジング１０１がそれぞれ固定されている。ミドルハウジング１０２には、シャフト１０６の中心線Ｌ_Ｏ　の回りに所定間隔おきに複数のシリンダボア１０３が形成されている。これらのシリンダボア１０３内にそれぞれピストン１１２が摺動自在に収容されている。
【００１１】
シャフト１０６は、玉軸受１０７によってフロントハウジング１０１内に回転可能に支持されている。シャフト１０６とフロントハウジング１０１とは、シャフトシール１２６によってシールされている。シャフト１０６のクランク室側には、シャフト１０６と一体にアーム１０６ａが突設されており、このアーム１０６ａの先端部には、孔１０６ｂが形成されている。孔１０６ｂには連結ピン１０９が嵌め込まれていて、連結ピン１０９には、斜板機構の旋回部材１０８が傾斜角可変に連結支持されている。
【００１２】
斜板機構は、旋回部材１０８、揺動部材１１０及び回転部材２１等より構成されている。旋回部材１０８は、シャフト１０６に対して傾いた傾斜面１０８ａを有すると共に、連結ピン１０９を挿通するための長孔１０８ｂが形成されている。従って、シャフト１０６のアーム１０６ａに形成された孔１０６ｂと旋回部材１０８の長孔１０８ｂとが連結ピン１０９によって挿通されることによって、旋回部材１０８をアーム１０６ａに対して揺動可能に連結するヒンジ機構を構成していると共に、旋回部材１０８はシャフト１０６と一体的に回転する。図１において、角度θは旋回部材１０８の傾斜面１０８ａとシャフト１０６の中心線Ｌ_Ｏ　とのなす傾斜角を示している。
【００１３】
略円盤状の揺動部材（斜板）１１０は、旋回部材１０８の傾斜面１０８ａとスラスト軸受１１１を介して連結されている。この揺動部材１１０は、シリンダボア１０３内を摺動するピストン１１２と、ロッド１１３によって連結されている。また、揺動部材１１０は、回転可能な回転部材２１によって嵌合されており、この回転部材２１内に自由継ぎ手状の揺動支持機構１４が設けられている。従って、揺動部材１１０は、揺動支持機構１４によって揺動可能に支持されている。なお、回転部材２１の外周には、揺動支持機構１４を固定するストッパ１６が設けられている。
【００１４】
回転部材２１が中心線Ｌ_Ｏ　周りに回転するのを規制する拘束部材２４が、ミドルハウジング１０２の中心に形成された中央の穴部１０２ａ内に摺動可能に嵌入されている。拘束部材２４には略円筒状の支持部２４ｂが設けられていて、この支持部２４ｂの外周にはスプライン２４ｃが形成されている。同様にミドルハウジング１０２の穴部１０２ａの内周にもスプライン１０２ｂが形成されている。従って、拘束部材２４の支持部２４ｂをミドルハウジング１０２の穴部１０２ａ内に嵌入することによって、拘束部材２４はミドルハウジング１０２に対して摺動可能ではあるが、回転不可の状態になっている。
【００１５】
図４は、本発明の特徴であるねじりコイルバネ１１９を示している。このねじりコイルバネ１１９は、シャフト１０６と旋回部材１０８との間に配置され、連結ピン１０９によって支持されている。したがって、ねじりコイルバネ１１９は、連結ピン１０９を支点として旋回部材１０８をミドルハウジング１０２側に押す力を発生している。
これに対して、拘束部材２４の円筒状支持部２４ｂ内には、揺動支持機構１４をシャフト１０６側に押す力を発生させるコイルバネ１２０が配置されている。
【００１６】
リヤハウジング１０５には、吸入室１２１と吐出室１２２とが形成されている。シリンダボア１０３内をピストン１１２とバルブプレート１０４とで区画された作動室Ｖが複数形成されていて、吸入室１２１と作動室Ｖとは、バルブプレート１０４に形成された吸入ポート１２３を介して連通している。同様に吐出室１２２と作動室Ｖとは、バルブプレート１０４に形成された吐出ポート１２４を介して連通している。また吐出ポート１２４には、冷媒が吐出室１２２から作動室Ｖへ逆流するのを防止する吐出弁２２５が設けられており、この吐出弁２２５は、弁止板２２６と共にボルト等によりバルブプレート１０４に固定されている。
【００１７】
フロントハウジング１０１には、旋回部材１０８や揺動部材１１０等から構成される斜板機構を収納する空間であるクランク室１２７が形成されている。クランク室１２７は、リヤハウジング１０５に設けた圧力制御弁１２８を介して、吸入室１２１および吐出室１２２と連通されており、圧力制御弁１２８を制御してこの連通状態を調整することによって、クランク室１２７内の圧力を制御することができる。
【００１８】
以上のように構成された本発明の斜板型圧縮機１００の作動について説明する。図示しないエンジンの回転動力がシャフト１０６に伝達されると、シャフト１０６の回転力は、連結ピン１０９によるヒンジ機構により、旋回部材１０８に伝えられ、更にこの旋回部材１０８に取り付けられた揺動部材１１０に伝達される。ところがこの旋回部材１０８に伝達された回転運動は、揺動支持機構１４によって揺動部材１１０の揺動運動に変換される。この揺動運動がロッド１１３によりピストン１１２の直線往復運動に変換される。ピストン１１２はシリンダボア１０３内を往復運動し、その結果シリンダボア１０３内の容積が変化し、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、揺動板１１０の傾斜角度に応じた容量の高圧冷媒ガスが吐出される。したがって、クランク室１２７内の圧力を制御して、揺動板１１０の傾斜角度を増減することで、熱負荷に応じた吐出容量とすることができる。
【００１９】
図１は、最大容量（１００％容量）運転時の状態を示しており、この場合、圧力制御弁１２８を調節してクランク室１２７内の圧力を吸入圧にほぼ等しくする。このとき、複数のピストン１１２のうち圧縮行程中にあるピストン１１２に着目すると、作動室Ｖ内の圧力がクランク室１２７内の圧力より大きいため、揺動部材１１０には作動室Ｖの体積を拡大する向きの力（圧縮反力）が作用する。一方、揺動部材１１０には連結ピン１０９を中心とする圧縮反力により、傾斜角θを小さくする向きのモーメント（傾斜モーメント）が作用する。この力とねじりコイルバネ１１９および圧縮コイルバネ１２０のバネ反力のつり合いにより、揺動部材１１０の傾斜角θが小さくなり、ピストン１１２のストロークが増大するので吐出量が増加する。
【００２０】
図２は、可変容量（０％容量）運転時の状態を示しており、この場合、圧力制御弁１２８を調節してクランク室１２７内の圧力を最大容量運転時に比べて大きくする。このため、最大容量運転時とは逆に圧縮反力（傾斜モーメント）が小さくなる。この力とねじりコイルバネ１１９および圧縮コイルバネ１２０のバネ反力のつり合いにより、傾斜角度が拡大して吐出容量が減少していく。
【００２１】
図３は、停止時の状態を示しており、この場合、クランク室１２７内の圧力は均圧し、吸入室１２１、吐出室１２２内の圧力と同じになり、圧力によるモーメントは発生しない。したがって、ねじりコイルバネ１１９のバネ反力を圧縮コイルバネ１２０のバネ反力より所定の値分高くしておくと、バネ反力のつり合いにより、傾斜角度が拡大して、揺動部材１１０の傾斜角θが０％容量運転時より僅かに小さい所定の角度に保たれる。
【００２２】
以上説明したように、本発明においては、ねじりコイルバネ１１９がシャフト１０６と旋回部材１０８との間にあり、連結ピン１０９の位置を支点とした位置に配置されているので、シャフトが斜板を貫通しないで、斜板を片持ち構造で支持する圧縮機においても、停止状態での斜板の傾斜角度を所定の角度に保ち、所定の吐出容量で運転開始することができる。
【００２３】
なお、上記第１実施形態では、自在継ぎ手状の揺動支持機構１４としているが、例えば等速玉継ぎ手のように転動体を介した継ぎ手としてもよい。
【００２４】
図５は、本発明の第２実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図を示している。第１実施形態では、斜板機構と拘束部材２４とを自在継ぎ手状の揺動支持機構１４で連結しているが、本第２実施形態では、拘束部材２４の頭部２４ａを球面摺動シューとして揺動部材１１０を支持するようにしている。なお、この実施形態では、揺動部材１１０の外周部に回り止め部１４０が設けられており、この回り止め部１４０が、フロントハウジング１０１の内面に形成された案内溝１４１と係合している。この回り止め部１４０が案内溝１４１と係合することによって、揺動部材１１０がシャフト１０６と共に回転するのを防止すると共に、揺動部材１１０の揺動を案内している。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００２５】
図６は、本発明の第３実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図を示している。上記第１と第２実施形態では、揺動部材１１０とピストン１１２とはロッド１１３を介して連結しているが、本第３実施形態では、一対のシュー１１３ａを介して揺動部材１１０とピストン１１２とを連結している。即ち、揺動部材１１０が一対のシュー１１３ａ間に摺動可能に挟持されると共に、一対のシュー１１３ａは、ピストン１１２に摺動かつ回動可能に配置されている。なお、この場合は、回転部材２１がスラスト軸受１１１を介して旋回部材１０８に連結する等の構造の設計変更も必要に応じ行う必要がある。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００２６】
なお、上記第１〜第３実施形態においては、クランク室１２７内の圧力を制御することにより揺動部材１１０及び旋回部材１０８の傾斜角θを制御しているが、拘束部材２４を付勢している圧縮コイルバネ１２０を収納しているミドルハウジング１０２の穴部１０２ａ内の圧力を制御することにより傾斜角θを制御するようにしてもよい。
【００２７】
図７は、本発明の第４実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図を示している。上記第１〜第３実施形態では、シャフト１０６が斜板機構である旋回部材１０８と揺動部材１１０とを貫通しないで、斜板機構を片持ち構造で支持する圧縮機について示したが、本第４実施形態は図７に示すように、シャフト１０６が斜板機構を貫通する従来のワッブル型圧縮機において、シャフト１０６の回転を斜板機構に伝達するヒンジ機構側に、シャフト１０６に装着されるようにして設けられていた圧縮コイルバネに代えて、ヒンジ機構の連結ピン１０９に装着されるねじりコイルバネ１１９を用いたものである。その他の機構については、従来のワッブル型圧縮機と同様であるので説明を省略する。なお、この場合の従来のワッブル型圧縮機は、揺動部材（斜板）とピストンとがロッドによって連結されるタイプのものである。
【００２８】
図８は、本発明の第５実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図を示している。上記第１〜第３実施形態においては、シャフト１０６が斜板機構を貫通しないで、斜板機構を片持ち構造で支持する圧縮機について示したが、本第５実施形態は、図８に示すように、シャフト１０６が揺動部材（斜板）を貫通する従来の斜板型圧縮機において、シャフト１０６の回転を揺動部材（斜板）に伝達するヒンジ機構側に、シャフト１０６に装着されるようにして設けられていた圧縮コイルバネに代えて、ヒンジ機構の連結ピン１０９に装着されるねじりコイルバネ１１９を用いたものである。その他の機構については、従来の斜板型圧縮機と同様であるので説明を省略する。なお、この場合の従来の斜板型圧縮機は、斜板機構として揺動部材（斜板）１１０のみを使用しており、また揺動部材（斜板）１１０が一対のシュー１１３ａを介してピストン１１２に連結されるタイプのものである。
【００２９】
なお、上述した第１〜第５実施形態においては、シャフト１０６の回転を斜板機構に伝達するヒンジ機構の連結ピン１０９に装着され、連結ピンの位置を支点として斜板機構をミドルハウジング１０２側に押す力を発生させる部材として、ねじりコイルバネ１１９を使用する場合について説明しているが、このねじりコイルバネに代えて、板バネ状のものを連結ピンを支点として折り曲げたものを配置するようにしてもよい。
また、上記した各実施形態から解るように、本発明は、様々のタイプの斜板型及びワッブル型圧縮機に適用可能なものである。
【００３０】
以上説明したように、本発明は、シャフトの斜板機構への貫通の有無に拘わらず、あらゆるタイプの斜板型又はワッブル型圧縮機において、停止状態での斜板（揺動部材）の傾斜角度を所定の角度に保ち、所定の吐出容量で運転を開始することができる。また、シャフトが斜板機構を貫通しないタイプのものにおいても、斜板機構の付勢に使用するバネ部材をしっかりと保持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図であって、１００％容量運転時の状態を示している。
【図２】本発明の第１実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図であって、０％容量運転時の状態を示している。
【図３】本発明の第１実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図であって、停止時の状態を示している。
【図４】本発明の第１実施形態の斜板型圧縮機におけるシャフトとねじりコイルバネの構成を示す正面図と側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態の斜板型圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１００…圧縮機
１０６…シャフト
１０８…旋回部材
１０９…連結ピン
１１０…揺動部材（斜板）
１１２…ピストン
１１３…ロッド
１４…揺動支持機構
２１…回転部材
２４…拘束部材
１１９…ねじりコイルバネ
１２０…圧縮コイルバネ
１２７…クランク室
１２８…圧力制御弁
１４０…回り止め部
１４１…案内溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a swash plate type compressor (a wobble type or a swash plate type) capable of changing a compression capacity, and more particularly to a variable capacity type swash plate type compressor suitable for a vehicle air conditioning system or the like.
[0002]
[Prior art]
A swash plate type (wobble type or swash plate type) compressor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-175782, 2-108871, 9-209930, and the like. The pressure is increased or decreased by a control valve or the like, and the back pressure acting on the piston is changed to change the inclination angle of the swash plate, thereby achieving variable capacity.
[0003]
In these swash plate compressors, if the operation is started with a minimum capacity (swash plate inclination angle of 0 °) when operating from a stopped state, no compression work is performed in the cylinder, so the cylinder cylinder pressure does not increase, and the discharge in the cylinder does not increase. The capacity does not increase. For this reason, in the stopped state, two springs (for example, compression coil springs) are provided at both ends of the shaft penetrating the swash plate so as to have a capacity slightly smaller than the minimum capacity (swash plate inclination angle 0 °). By arranging and pressing the swash plates using mutual spring reaction forces, the swash plate inclination angle is maintained at a predetermined angle, and the compressor is started to operate at a predetermined discharge capacity.
[0004]
However, in a compressor in which it is difficult to sandwich the swash plate from both sides with a spring (compression coil spring), for example, in a compressor in which a shaft does not pass through the swash plate and the swash plate is supported in a cantilever structure, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-175782, if the swash plate is sandwiched between the compression coil springs from both sides, there is a problem that it is difficult to hold the compression coil spring disposed between the shaft and the swash plate (oscillating plate).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and a compressor in which it is difficult to sandwich a swash plate from both sides with a compression coil spring, for example, a shaft does not penetrate the swash plate, and the swash plate is supported in a cantilever structure. In the compressor, the inclined angle of the swash plate in the stopped state can be maintained at a predetermined angle, operation can be started with a predetermined discharge capacity, and a spring structure that maintains the inclined angle of the swash plate at a predetermined angle can be firmly and stably held. It is to provide a swash plate type compressor which can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a swash plate type compressor described in each claim as means for solving the above-mentioned problem.
The swash plate type compressor according to claim 1 is provided with a swash plate mechanism that is connected to the shaft by a connecting pin, rotates integrally with the shaft, and is housed in the crank chamber at a variable inclination angle with respect to the shaft. The elastic body is arranged between the shaft and the swash plate mechanism so as to push the swash plate mechanism toward the middle housing with the connecting pin as a fulcrum. In this way, even in a compressor that supports the swash plate in a cantilever structure without the shaft penetrating the swash plate, the elastic body disposed between the shaft and the swash plate mechanism can be firmly held by the connecting pin. it can. In addition, the operation can be started with a predetermined discharge capacity while maintaining the inclination angle of the swash plate in the stopped state at a predetermined angle.
[0007]
The swash plate type compressor according to claim 2 specifies the elastic body as a torsion coil spring, and the swash plate type compressor according to claim 3 specifies the elastic body as a leaf spring.
The swash plate type compressor according to claim 4 is such that the shaft does not penetrate through the swash plate mechanism, but supports the swash plate mechanism in a cantilever structure. Effective for compressors.
[0008]
A swash plate type compressor according to a fifth aspect of the present invention specifies that the swash plate mechanism is supported by a universal joint-shaped swing support mechanism.
The swash plate type compressor according to claim 6 is specified as a type in which the shaft penetrates the swash plate mechanism, and the same function and effect can be obtained in this type.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a swash plate type compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the swash plate type compressor according to the first embodiment of the present invention, showing a state at the time of 100% capacity operation, and FIG. 2 shows a state at the time of 0% capacity operation. Indicates the state at the time of stop.
[0010]
A rear housing 105 is fixed to one end surface of a middle housing (cylinder block) 102 of the swash plate type compressor 100 via a valve plate 104, and a front housing 101 is fixed to the other end surface. A plurality of cylinder bores 103 are formed in the middle housing 102 at predetermined intervals around a center line L _O of the shaft 106. A piston 112 is slidably accommodated in each of the cylinder bores 103.
[0011]
The shaft 106 is rotatably supported in the front housing 101 by a ball bearing 107. The shaft 106 and the front housing 101 are sealed by a shaft seal 126. On the crank chamber side of the shaft 106, an arm 106a protrudes integrally with the shaft 106, and a hole 106b is formed at the tip of the arm 106a. A connecting pin 109 is fitted into the hole 106b, and a turning member 108 of a swash plate mechanism is connected to and supported by the connecting pin 109 so that the tilt angle is variable.
[0012]
The swash plate mechanism includes a turning member 108, a swinging member 110, a rotating member 21, and the like. The turning member 108 has an inclined surface 108 a inclined with respect to the shaft 106, and is formed with an elongated hole 108 b for inserting the connecting pin 109. Therefore, a hinge mechanism that swingably connects the turning member 108 to the arm 106a by inserting the hole 106b formed in the arm 106a of the shaft 106 and the long hole 108b of the turning member 108 with the connecting pin 109. And the turning member 108 rotates integrally with the shaft 106. In FIG. 1, the angle θ indicates an inclination angle between the inclined surface 108 a of the turning member 108 and the center line L _O of the shaft 106.
[0013]
The substantially disk-shaped swing member (swash plate) 110 is connected to the inclined surface 108 a of the turning member 108 via a thrust bearing 111. The swing member 110 is connected to a piston 112 that slides in the cylinder bore 103 by a rod 113. The swing member 110 is fitted by a rotatable rotating member 21, and a free joint-shaped swing support mechanism 14 is provided in the rotating member 21. Therefore, the swing member 110 is swingably supported by the swing support mechanism 14. Note that a stopper 16 for fixing the swing support mechanism 14 is provided on the outer periphery of the rotating member 21.
[0014]
Restraining member 24 the rotating member 21 to restrict the rotation of the center line L _O around is slidably fitted in the hole portion 102a of the center formed in the center of the middle housing 102. The restraining member 24 is provided with a substantially cylindrical support portion 24b, and a spline 24c is formed on the outer periphery of the support portion 24b. Similarly, a spline 102b is also formed on the inner periphery of the hole 102a of the middle housing 102. Accordingly, by fitting the support portion 24b of the restraining member 24 into the hole portion 102a of the middle housing 102, the restraining member 24 is slidable with respect to the middle housing 102, but is in a non-rotatable state.
[0015]
FIG. 4 shows a torsion coil spring 119 which is a feature of the present invention. The torsion coil spring 119 is disposed between the shaft 106 and the turning member 108, and is supported by the connecting pin 109. Therefore, the torsion coil spring 119 generates a force that pushes the turning member 108 toward the middle housing 102 with the connecting pin 109 as a fulcrum.
On the other hand, a coil spring 120 that generates a force that pushes the swing support mechanism 14 toward the shaft 106 is disposed in the cylindrical support portion 24b of the restraining member 24.
[0016]
A suction chamber 121 and a discharge chamber 122 are formed in the rear housing 105. A plurality of working chambers V defined by a piston 112 and a valve plate 104 are formed in the cylinder bore 103, and the suction chamber 121 and the working chamber V communicate with each other via a suction port 123 formed in the valve plate 104. ing. Similarly, the discharge chamber 122 and the working chamber V communicate with each other via a discharge port 124 formed in the valve plate 104. The discharge port 124 is provided with a discharge valve 225 for preventing the refrigerant from flowing back from the discharge chamber 122 to the working chamber V. The discharge valve 225 is connected to the valve plate 104 by bolts and the like together with the valve stop plate 226. Fixed.
[0017]
A crank chamber 127 is formed in the front housing 101 as a space for accommodating the swash plate mechanism including the turning member 108 and the swinging member 110. The crank chamber 127 communicates with the suction chamber 121 and the discharge chamber 122 via a pressure control valve 128 provided in the rear housing 105. The crank chamber 127 is controlled by controlling the pressure control valve 128 to adjust the communication state. The pressure in the chamber 127 can be controlled.
[0018]
The operation of the swash plate type compressor 100 according to the present invention configured as described above will be described. When the rotational power of an engine (not shown) is transmitted to the shaft 106, the rotational force of the shaft 106 is transmitted to the turning member 108 by a hinge mechanism using the connecting pin 109, and further, the swing member 110 attached to the turning member 108 Is transmitted to. However, the rotational motion transmitted to the turning member 108 is converted by the rocking support mechanism 14 into a rocking motion of the rocking member 110. This swinging motion is converted by the rod 113 into a linear reciprocating motion of the piston 112. The piston 112 reciprocates in the cylinder bore 103, and as a result, the volume in the cylinder bore 103 changes, and the suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are sequentially performed by this volume change, and the capacity according to the inclination angle of the swing plate 110 is changed. Is discharged. Therefore, by controlling the pressure in the crank chamber 127 and increasing or decreasing the inclination angle of the rocking plate 110, it is possible to make the discharge capacity according to the heat load.
[0019]
FIG. 1 shows a state at the time of the maximum capacity (100% capacity) operation. In this case, the pressure in the crank chamber 127 is made substantially equal to the suction pressure by adjusting the pressure control valve 128. At this time, paying attention to the piston 112 during the compression stroke among the plurality of pistons 112, the pressure in the working chamber V is larger than the pressure in the crank chamber 127. Force (compression reaction force) acts. On the other hand, a moment (inclination moment) in the direction of decreasing the inclination angle θ acts on the swinging member 110 by a compression reaction force centered on the connecting pin 109. Due to the balance between this force and the spring reaction force of the torsion coil spring 119 and the compression coil spring 120, the inclination angle θ of the swing member 110 decreases, and the stroke of the piston 112 increases, so that the discharge amount increases.
[0020]
FIG. 2 shows a state during a variable displacement (0% displacement) operation. In this case, the pressure in the crank chamber 127 is increased by adjusting the pressure control valve 128 as compared with the maximum displacement operation. For this reason, the compression reaction force (inclination moment) becomes smaller contrary to the maximum displacement operation. Due to the balance between this force and the spring reaction force of the torsion coil spring 119 and the compression coil spring 120, the inclination angle increases and the discharge capacity decreases.
[0021]
FIG. 3 shows a state at the time of stop. In this case, the pressure in the crank chamber 127 is equalized, becomes equal to the pressure in the suction chamber 121 and the discharge chamber 122, and no moment is generated by the pressure. Therefore, if the spring reaction force of the torsion coil spring 119 is set higher than the spring reaction force of the compression coil spring 120 by a predetermined value, the inclination angle is increased due to the balance of the spring reaction force, and the inclination angle θ of the swing member 110 is increased. Is maintained at a predetermined angle slightly smaller than that at the time of 0% capacity operation.
[0022]
As described above, in the present invention, since the torsion coil spring 119 is located between the shaft 106 and the turning member 108 and is disposed at a position where the position of the connection pin 109 is a fulcrum, the shaft penetrates the swash plate. Instead, even in a compressor that supports the swash plate with a cantilever structure, the operation can be started with a predetermined discharge capacity while maintaining the inclination angle of the swash plate in a stopped state at a predetermined angle.
[0023]
In the first embodiment, the swing support mechanism 14 has a universal joint shape. However, it may be a joint via a rolling element such as a constant velocity ball joint.
[0024]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the swash plate mechanism and the restraining member 24 are connected by the universal joint-shaped swing support mechanism 14, but in the second embodiment, the head 24a of the restraining member 24 is connected to the spherical sliding shoe. To support the swing member 110. In this embodiment, a detent part 140 is provided on the outer peripheral part of the swinging member 110, and the detent part 140 is engaged with a guide groove 141 formed on the inner surface of the front housing 101. . The rotation preventing portion 140 is engaged with the guide groove 141, thereby preventing the swing member 110 from rotating together with the shaft 106 and guiding the swing of the swing member 110. Other configurations are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0025]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, the swing member 110 and the piston 112 are connected via the rod 113. In the third embodiment, the swing member 110 and the piston 112 are connected via the pair of shoes 113a. 112. That is, the swing member 110 is slidably held between the pair of shoes 113a, and the pair of shoes 113a are slidably and rotatably disposed on the piston 112. In this case, it is necessary to change the design of the structure such that the rotating member 21 is connected to the turning member 108 via the thrust bearing 111 as necessary. Other configurations are the same as in the first embodiment.
[0026]
In the first to third embodiments, the inclination angle θ of the swing member 110 and the turning member 108 is controlled by controlling the pressure in the crank chamber 127. The inclination angle θ may be controlled by controlling the pressure in the hole 102 a of the middle housing 102 that houses the compression coil spring 120.
[0027]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a fourth embodiment of the present invention. In the first to third embodiments, the compressor is described in which the shaft 106 does not penetrate the swiveling member 108 and the swinging member 110 as the swash plate mechanism and supports the swash plate mechanism in a cantilever structure. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, in a conventional wobble type compressor in which the shaft 106 passes through the swash plate mechanism, the shaft 106 is mounted on the shaft 106 on the hinge mechanism side that transmits the rotation of the shaft 106 to the swash plate mechanism. Instead of the compression coil spring provided as described above, a torsion coil spring 119 attached to the connection pin 109 of the hinge mechanism is used. The other mechanism is the same as that of the conventional wobble type compressor, and the description is omitted. In this case, the conventional wobble type compressor is of a type in which a swinging member (swash plate) and a piston are connected by a rod.
[0028]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a fifth embodiment of the present invention. In the first to third embodiments, the compressor in which the shaft 106 does not penetrate the swash plate mechanism and supports the swash plate mechanism with a cantilever structure is described. However, the fifth embodiment is illustrated in FIG. As described above, in the conventional swash plate type compressor in which the shaft 106 penetrates the swing member (swash plate), the shaft 106 is mounted on the shaft 106 on the hinge mechanism side that transmits the rotation of the shaft 106 to the swing member (swash plate). Instead of the compression coil spring provided as described above, a torsion coil spring 119 attached to the connection pin 109 of the hinge mechanism is used. The other mechanism is the same as that of the conventional swash plate type compressor, and thus the description is omitted. In this case, the conventional swash plate type compressor uses only the swing member (swash plate) 110 as the swash plate mechanism, and the swing member (swash plate) 110 is connected to the swash plate mechanism via a pair of shoes 113a. It is of the type connected to the piston 112.
[0029]
In the above-described first to fifth embodiments, the swash plate mechanism is mounted on the connection pin 109 of the hinge mechanism that transmits the rotation of the shaft 106 to the swash plate mechanism, and the swash plate mechanism is connected to the middle housing 102 with the position of the connection pin as a fulcrum. Although the case where the torsion coil spring 119 is used as a member for generating a pressing force is described, instead of the torsion coil spring, a plate spring-shaped member that is bent with the connecting pin as a fulcrum is arranged. Is also good.
Further, as can be understood from the above embodiments, the present invention is applicable to various types of swash plate type and wobble type compressors.
[0030]
As described above, the present invention is applicable to all types of swash plate type or wobble type compressors regardless of whether or not the shaft penetrates the swash plate mechanism. The operation can be started with the predetermined displacement while maintaining the angle at the predetermined angle. Further, even if the shaft does not penetrate the swash plate mechanism, the spring member used for biasing the swash plate mechanism can be firmly held.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a first embodiment of the present invention, showing a state at the time of 100% displacement operation.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the swash plate type compressor according to the first embodiment of the present invention, showing a state at the time of 0% displacement operation.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the swash plate type compressor according to the first embodiment of the present invention, showing a state when the compressor is stopped.
FIG. 4 is a front view and a side view showing a configuration of a shaft and a torsion coil spring in the swash plate type compressor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a swash plate type compressor according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 Compressor 106 Shaft 108 Revolving member 109 Connecting pin 110 Oscillating member (swash plate)
112 ... piston 113 ... rod 14 ... swing support mechanism 21 ... rotating member 24 ... restraining member 119 ... torsion coil spring 120 ... compression coil spring 127 ... crank chamber 128 ... pressure control valve 140 ... detent part 141 ... guide groove

Claims

A swash plate mechanism that is connected to a shaft by a connecting pin, rotates integrally with the shaft, and is slidably housed in a cylinder bore; A plurality of pistons that perform a reciprocating operation in accordance with the tilt angle of the swash plate mechanism, the pressure in the crank chamber is controlled to control the tilt angle of the swash plate mechanism,
A swash plate type compressor, wherein an elastic body that generates a force for pushing the swash plate mechanism toward the middle housing with the connection pin as a fulcrum is disposed between the shaft and the swash plate mechanism.

The swash plate compressor according to claim 1, wherein the elastic body is a torsion coil spring.

The swash plate compressor according to claim 1, wherein the elastic body is a leaf spring.

The swash plate type compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the shaft does not penetrate the swash plate mechanism, and supports the swash plate mechanism in a cantilever structure.

The swash plate type compressor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a universal joint-shaped swing support mechanism that swingably supports the swash plate mechanism.

The swash plate compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the shaft extends through the swash plate mechanism.