JP2004239264A - 斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】斜板に両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにして、作業の便利性および生産性を向上させた斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置を提供する。
【解決手段】互いに対向する一対のシューが収容されると共に、回転軸上に設置された斜板が挿入される挿入溝を有する斜板収容部と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部とからなるピストン100の挿入溝に斜板を組み込むための組立装置において、ベースプレートと;多数のピストンを垂直にして長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段と;ベースプレートに対してスライド移動可能に設置され、ピストン装填手段によって装填されたピストンを順次位置移動させるピストン位置移動手段と;斜板を回転させ、ピストン位置移動手段によって移動されたピストンが斜板に組み込まれるようにする斜板回転手段と;を含む。
【選択図】図5

Description

本発明は、斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置に係り、より詳しくは、斜板に、両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにして、作業の便利性および生産性を向上させた斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置に関する。
一般に、自動車用冷房装置のうち圧縮機は、自動車のプーリーを経て伝達されるエンジンの動力を、電子クラッチの断続作用により選択的に受け取り、蒸発器から熱交換された冷媒を吸入し、ピストンによって圧縮して凝縮器に吐き出す装置である。
このような圧縮器としては多様な種類があり、一般的に圧縮方式および構造によって往復式および回転式に大別され、往復式の場合はクランク式、斜板式、ワッブルプレート式にさらに分けられ、回転式の場合はベーンロータリー式およびスクロール式にさらに分けられる。
上記のような圧縮機の種類のうち斜板式は、容量固定型と容量可変型とに大別される。前記容量固定型には両頭型ピストンを、容量可変型には片頭型ピストンをそれぞれ使用する。
以下、図1および図2を参照して前記容量固定型圧縮機および容量可変型圧縮機を概略的に説明する。
先ず、図1に示すように容量固定型斜板式圧縮機は、内部に前方シリンダー4aが一体に形成された前方ハウジング4と、内部に後方シリンダー5aが一体に形成され、前記前方ハウジング4と接面して結合される後方ハウジング5と、前記前方シリンダー4aのボア4bおよび後方シリンダー5aのボア5bに直線往復動可能に設けられる多数の両頭ピストン6と、前記前後方ハウジング4、5および前後方シリンダー4a、5aの中央を貫通して回動可能に設けられる駆動軸7と、前記駆動軸7に傾斜して軸着され、駆動軸7の回転により回転してピストン6を前後進させる斜板8と、前記前後方シリンダー4a、5aと前後方ハウジング4、5の内面との間に設けられる両側弁ユニット9とを含んでなる。
ここで、未説明符号6aはシューである。
次に、図2に示すように容量可変型斜板式圧縮機は、シリンダーブロック10、前方ハウジング20、後方ハウジング30、片頭型ピストン40、駆動軸50、ロータ60、斜板70、弁ユニット80およびコントロール弁90を含んでなる。
前記シリンダーブロック10は、センターボア11と、このセンターボア11の周辺に放射状で等間隔に前後方向に貫通形成された多数のシリンダーボア12とを具備している。
前記前方ハウジング20と後方ハウジング30は、シリンダーブロック10の前後方端部にそれぞれ配置され、これら部品は長ボルト21により1つに結合される。
前記片頭型ピストン40は、個々のシリンダーボア12内にスライド可能に配置され、ボディ部41とブリッジ部42とを有する。
前記駆動軸50は、前方ハウジング20の前方壁面の中央を回動可能に貫通し、前方ハウジング20の内部のクランク室22を経てシリンダーブロック10の中央に設置され、後端部が回動可能に支持されるようになっている。
前記シリンダーブロック10および前方ハウジング20によって形成される内部空間は、気密状態の空間でクランク室22として使用される。
前記ロータ60は、前記クランク室22の内部前方に駆動軸50の周りに軸着され、駆動軸50の回転により回転する。
前記斜板70は、クランク室22の内部中央に設置され、駆動軸50の周りに傾斜調節可能に設置される。より具体的に、斜板70とロータ60は、ヒンジ機構によって連結され一体に回転する。
すなわち、支持アーム61はロータ60の一側面から軸に沿って外方に突出し、アーム71は斜板70の一表面からロータ60の支持アーム61へ突出する。該支持アーム61とアーム71はピン62によって連結される。
そして、前記斜板70の外周の一部は、前記片頭型ピストン40のブリッジ部42に回転可能に挿入される。
上記のように斜板70は、ロータ60と片頭型ピストン40のブリッジ部42とに連結されることにより、駆動軸50により回転するロータ60と一緒に回転するとともに、クランク室22内部の圧力に応じてピン62を中心に前後回転し、これにより斜板70の傾斜調節が可能になる。
前記弁ユニット80は、シリンダーブロック10と後方ハウジング30との間に設置され、冷媒の吸入および吐出を制御する。
一方、図1および図2に示すような斜板8、70に両頭型ピストン6または片頭型ピストン40の組立に関して、従来の技術がある。(特許文献1参照)
しかし、従来の技術は、ピストンの切欠部に一対のシューを積載するが、前記切欠部の底面に前記一対のシューの球状面を寝かせた状態で並べて配置した後、ピストンが装填されたスライド台をベースに対して斜板側に移動させると、押圧部材によってシューの球状面が切欠部の左右方向の外側に沿って垂直に回転するとともに、斜板の縁部の両側面にシューの平坦面が接触することになり、これによりシューと共にピストンが斜板に設置される構造をなしているので、斜板にピストンが組み込まれる前にシューの間に斜板の縁部が挿入できるように空間を確保するために、別途の押圧部材を使用する必要があるという問題点がある。
また、従来の技術は、前記押圧部材によってシューの球状面が切欠部の左右方向の外側に沿って垂直に回転するとともに、斜板の縁部の両側面にシューの平坦面が接触することで正常に組み立てられるが、たまたま押圧部材によって押される過程でシューの位置が移動してしまい、斜板が誤組立される場合が発生し、組立性が低下するおそれがある。
また、従来の技術は、斜板を特定の角度に固定するために、回転軸の両端を、センタースタンドのセンターボルトを締め付けて固定するが、支持ヘッドのセンターピンで固定する構造になっているので、装置が複雑になるという問題点があった。
また、従来の技術は、斜板に組み込まれたピストンの両側ヘッド部を、2つのピストンサポート部または2つの支持ヘッドにそれぞれ備えられたピストン支持部によって支持する構造になっているため、装置が複雑になるという問題点があった。
大韓民国公開特許公報第1999−0064088号
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、斜板に両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにして、作業の便利性および生産性を向上させた斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明による斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置は、互いに対向する一対のシューが収容されると共に、回転軸上に設置された斜板が挿入される挿入溝を有する斜板収容部と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部とからなるピストン100の挿入溝に前記斜板を組み込むための組立装置において、ベースプレートと;多数の前記ピストンを垂直にして長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段と;前記ベースプレートに対してスライド移動可能に設置され、前記ピストン装填手段によって装填された前記ピストンを順次位置移動させるピストン位置移動手段と;前記斜板を回転させ、前記ピストン位置移動手段によって移動されたピストンが前記斜板に組込まれるようにする斜板回転手段と;を含むことを特徴とする。
本発明によれば、斜板に両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにしたので、作業の便利性および生産性を向上させることができる。
また、固定ガイド部材の上下面がシューに接触するようにして、所定数のピストンを位置させて、斜板にピストンとシューを迅速かつ容易に組込めるようにしたので、装置を簡素化することができる。
さらに、斜板およびピストンを組み込むとき、それぞれの部材の両端部を支持せずにも組立を完成させることができるという長所があり、生産性を向上させることができる。
さらにまた、ピストンや斜板の設計変更または圧縮機の種類による装置の変更が容易であり、適用性および凡用性に優れている。
本発明の場合、ピストンと斜板の組立時に、斜板を特定の角度に固定する必要がないので、組立が容易である。
以下、図面を参照して、本発明に係る斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置の好適な実施例を説明する。
図3は本発明に係る組立装置の構成を分解して示す分解斜視図であり、図4は本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す一部斜視図であり、図5は本発明の組立装置の結合斜視図であり、図6は本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す部分断面図であり、図7は本発明に係る固定ガイド部材がピストンの挿入溝に挿入された状態を示す断面図であり、図8は本発明のベースプレートに移送プレートを結合された状態を示す断面図であり、図9は図5の平面図であり、図10および図12は本発明に係るピストンを斜板に結合される過程を示す図であり、図13は本発明の可動ガイド部材と斜板の他の実施例を示す図である。
本発明は、図7と図12に示すような、互いに対向する一対のシュー110、111が収容されると共に、回転軸120上に設置された斜板130が挿入される挿入溝101aを有する斜板収容部101と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部102とからなるピストン100の挿入溝101aに前記斜板130を組み込むための組立装置において、
図5に示すように、多数の前記ピストン100を垂直にして長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段200と;前記ピストン装填手段200によって装填された前記ピストン100を順次位置移動させるピストン位置移動手段300と;前記斜板130を回転させ、前記ピストン位置移動手段300によって移動されたピストン100が前記斜板130に組み込むようにする斜板回転手段400と;を含んでなる。
前記ピストン装填手段200は、ベースプレート210、固定ガイド部材220およびピストン装填部材230を含んでなる。
先ず、前記ベースプレート210は作業台から一定の高さだけ離れて設置される。
そして、固定ガイド部材220は、前記ピストン100の挿入溝101aにシュー110、111が収容された状態で、上下面が前記シュー110、111に接触できるように前記挿入溝101aに挿入され、多数のピストン100を一列にしてガイドできるように前記ベースプレート210に固定設置される。
ここで、前記固定ガイド部材220は水平に設置され、前記ピストン100は垂直に設置される。
前記ピストン装填部材230は、前記固定ガイド部材220によってガイドされるピストン100を一定間隔離して装填するとの役割を果たす。
前記ピストン装填部材230には、ピストン100のボディ部102の一部が挿入される装填溝231が多数形成される。
一方、前記ピストン位置移動手段300は、前記固定ガイド部材220によってガイドされるピストン100のボディ部102の下面を支持すると共に、前記ベースプレート210に対してスライド移動可能に設置された移送プレート310で構成される。
これらの結合は、前記ベースプレート210の上面には長手方向に案内溝211が形成され、前記移送プレート310の下面には長手方向に挿入部311が形成されていて、前記挿入部311が前記案内溝211に挿入されることで移動可能に結合される。
ここで、前記ピストン装填部材230は、締結ボルト233によって前記移送プレート310に着脱可能に結合される。
一方、前記斜板回転手段400は、補助プレート410および可動ガイド部材420を含んでなる。
前記補助プレート410は作業台から一定の高さだけ離れて設置される。
前記可動ガイド部材420は、上面中央には前記回転軸120の下端の一部が挿着され、下面の中央には前記補助プレート410を貫通する軸部421が回転可能に突設されており、前記ピストン位置移動手段300と連動して前記斜板130を前記回転軸120とともに回転させる役割をし、前記斜板130が前記ピストン100の挿入溝101aに挿入されるとき、前記ピストン100のボディ部102の一部を収容してガイドする役割を果たす。
前記可動ガイド部材420の外側面には、ピストン100のボディ部102の一部を収容する収容溝424が多数形成される。
ここで、未説明符号420aは、斜板130の回転軸120が挿入される挿入溝である。
一方、前記補助プレート410は、上面の上端部が開口しており、前記ピストン100が進入できるように側部が開放されているとともに、前記可動ガイド部材420を囲む空間部431を有するブロック430をさらに備える。
前記可動ガイド部材420の軸部421にはピニオン422が設置され、前記移送プレート310には前記ピニオン422と噛み合うラック212が設置される。
以上、ピストン100は可変容量圧縮機に用いられる片頭型ピストンを例として説明した。
次に、本発明の組立装置によってピストンと斜板が組み込まれる過程を説明する。
先ず、固定ガイド部材220の上下面にシュー110、111が介在された状態のピストン100を供給する過程、すなわち図7に示すように、固定ガイド部材220が前記挿入溝101aに挿入されるとともに、該固定ガイド部材220の上下面がシュー110、111に接触するようにして、図5および図9のピストン100を所定個数(図面上では7個)供給した後、本発明の工程が行われる。
ここで、前記固定ガイド部材220にシュー110、111が既に介在されたピストン100を多数取り付けたので、従来の如く斜板への組み込み直前に斜板の挿入空間を確保するために別途の押圧部材を備える必要がなくなり、装置を簡素化することができる。
上記のような作業を行った後、図9に示すように矢印方向に前記移送プレート310に外力を加えると、移送プレート310はベースプレート210に対してスライド移動しながら、図10に示すようにピストン装填部材230と共にピストン100を同時に位置移動させる。
前記移送プレート310が移送されると、図4に示すように可動ガイド部材420が回転するようになる。
すなわち、図10に示すように、多数のピストン100のうち、最初の1つは可動ガイド部材420の回転に応じて、図7に示すように斜板130に結合される。
上述した作業を持続的に行うと、図11に示すように、2つまたは3つのピストン100が斜板130に結合され、さらに図12に示すように、7つのピストン100全てが斜板130に結合される。
上記したように、本発明の可動ガイド部材420の上面に回転軸120の下端だけを挿入固定して斜板130を水平に位置させることにより、従来の如く斜板を特定の角度に固定するための特別な2つのセンターボルトを有するセンタースタンドまたは2つのセンターピンなどを備える必要がなくなり、装置を簡素化することができる。
また、本発明は、上記の説明のように従来の別途の押圧部材を使用せずに、固定ガイド部材220を経由して、これに水平に一直線上にある斜板130に直ちにピストン100がシュー110、111とともに結合されるため、ピストンの誤組立が防止される。
この後に、作業者は、7つのピストン100が全て結合された斜板130が設置された回転軸120を可動ガイド部材420から引き出し、シリンダーブロックのシリンダーボアにピストン100を挿入する工程を行う。
一方、前述した前記固定ガイド部材220の末端下部には、図12に示すように、前記斜板130に組み込まれたピストン100が前記ブロック430の開放された部分を通過するとき、それをガイドすると共に前記斜板130からの離脱を防止する離脱防止部材432をさらに含んで構成することもできる。
そして、図12に示すように、固定ガイド部材220には、その末端の一部を一体にせずに別途の締結ボルト251によって分離される分離部材250をさらに備え、斜板130にピストン100が全て組み込まれた状態で斜板130を可動ガイド部材420から取り外すとき、固定ガイド部材220から分離部材250を分離して邪魔になるのを防止する。
また、前記分離部材250は、可動ガイド部材420の上面に設置された斜板130と一直線になっているので、ピストン100およびシュー110、111の斜板130への安定した結合をガイドする。
また、図13に示すように、前記斜板130が一定の方向を維持できるように、前記可動ガイド部材420の上面には多数の固定ピン部423を形成し、前記斜板130の下面には前記固定ピン部423が挿入される固定ピン部挿入溝131を形成することもできる。
以上、本発明はピストンを垂直に供給して組み込むことを主に説明したが、上述した装置を簡単に設計変更してピストンを水平に供給して組み込むことも実現することができる。
本発明は、車両の冷暖房装置に使用される圧縮機の組立に適用することができる。なお、ピストンは可変容量型圧縮機に使われる片頭型ピストンを例として説明したが、固定容量圧縮機に用いられる両頭型ピストンを適用することもできる。
一般的な斜板式圧縮機の内部構成を示す断面図である。 一般的な斜板式圧縮機の内部構成を示す断面図である。 本発明に係る組立装置の構成を分解して示す分解斜視図である。 本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す一部斜視図である。 本発明の組立装置の結合斜視図である。 本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す部分断面図である。 本発明に係る固定ガイド部材がピストンの挿入溝に挿入された状態を示す断面図である。 本発明のベースプレートに移送プレートが結合された状態を示す断面図である。 図5の平面図である。 本発明に係るピストンが斜板に結合される過程を示す図である。 本発明に係るピストンが斜板に結合される過程を示す図である。 本発明に係るピストンが斜板に結合される過程を示す図である。 本発明の可動ガイド部材と斜板の他の実施例を示す図である。
符号の説明
100 ピストン
101 斜板収容部
101a 挿入溝
102 ボディ部
110、111 シュー
120 回転軸
130 斜板
131 固定ピン部挿入溝
200 ピストン装填手段
210 ベースプレート
211 案内溝
212 ラック
220 固定ガイド部材
230 ピストン装填部材
231 装填溝
233 締結ボルト
250 分離部材
251 締結ボルト
300 ピストン位置移動手段
310 移送プレート
311 挿入部
400 斜板回転手段
410 補助プレート
420 可動ガイド部材
421 軸部
422 ピニオン
423 固定ピン部
424 収容溝
430 ブロック
431 空間部
432 離脱防止部材

Claims (15)

  1. 互いに対向する一対のシュー(110、111)が収容されると共に、回転軸(120)上に設置された斜板(130)が挿入される挿入溝(101a)を有する斜板収容部(101)と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部(102)とからなるピストン(100)の挿入溝(101a)に前記斜板(130)を組み込むための組立装置において、
    ベースプレート(210)と;
    多数の前記ピストン(100)を長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段(200)と;
    前記ベースプレート(210)に対してスライド移動可能に設置され、前記ピストン装填手段(200)によって装填された前記ピストン(100)を順次位置移動させるピストン位置移動手段(300)と;
    前記斜板(130)を回転させ、前記ピストン位置移動手段(300)によって移動されたピストン(100)が前記斜板(130)に組み込まれるようにする斜板回転手段(400)と;を含むことを特徴とする斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  2. 前記ピストン装填手段(200)は、
    前記ピストン(100)の挿入溝(101a)にシュー(110、111)が収容された状態で、前記挿入溝(101a)に上下面が前記シュー(110、111)に接触するように挿入され、多数のピストン(100)を一列になるようにガイドする、前記ベースプレート(210)に固定設置される固定ガイド部材(220)と、
    前記固定ガイド部材(220)によってガイドされるピストン(100)を一定間隔離して装填するピストン装填部材(230)とを含むことを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  3. 前記ピストン装填部材(230)には、ピストン(100)のボディ部(102)の一部が挿入される装填溝(231)が多数形成されることを特徴とする請求項2に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  4. 前記ピストン位置移動手段(300)は、
    前記ピストン(100)のボディ部(102)の下面を支持すると共に、前記ベースプレート(210)に対してスライド移動可能に設置された移送プレート(310)で構成されることを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  5. 前記ピストン位置移動手段(300)は、
    前記ピストン(100)のボディ部(102)の下面を支持すると共に、前記ベースプレート(210)に対してスライド移動可能に設置された移送プレート(310)で構成されることを特徴とする請求項2に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  6. 前記ピストン装填部材(230)は、前記移送プレート(310)に着脱可能に結合設置されることを特徴とする請求項5に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  7. 前記ベースプレート(210)の上面には長手方向に案内溝(211)が形成され、前記移送プレート(310)の下面には長手方向に前記案内溝(211)に挿入されて移動する挿入部(311)が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  8. 前記ベースプレート(210)の上面には長手方向に案内溝(211)が形成され、前記移送プレート(310)の下面には長手方向に前記案内溝(211)に挿入されて移動する挿入部(311)が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  9. 前記斜板回転手段(400)は、
    補助プレート(410)と、
    上面中央に前記回転軸(120)の下端一部が挿着され、下面中央に前記補助プレート(410)を貫通する軸部(421)が回転可能に突設され、前記ピストン位置移動手段(300)と連動して前記斜板(130)を前記回転軸(120)とともに回転させ、前記斜板(130)が前記ピストン(100)の挿入溝(101a)に挿入されるとき、前記ピストン(100)のボディ部(102)の一部分を収容してガイドする可動ガイド部材(420)とを含むことを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  10. 前記斜板(130)が一定の方向を維持できるように、前記可動ガイド部材(420)の上面には固定ピン部(423)が形成され、
    前記斜板(130)の下面には前記固定ピン部(423)が挿入される固定ピン部挿入溝(131)が形成されることを特徴とする請求項9に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  11. 前記補助プレート(410)は、上面の上端部が開口し、前記ピストン(100)が進入できるように側部が開放されると共に、前記可動ガイド部材(420)を囲む空間部(431)を有するブロック(430)をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  12. 前記軸部(421)にはピニオン(422)が設置され、
    前記ピストン位置移動手段(300)には前記ピニオン(422)と噛み合うラック(212)が設置されたことを特徴とする請求項9に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  13. 前記ピストン装填手段(200)には、前記斜板(130)に組み込まれたピストン(100)が前記ブロック(430)の開放された部分を通過するとき、それをガイドすると共に前記斜板(130)からの離脱を防止する離脱防止部材(432)をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  14. 前記ピストン(100)は片頭型であることを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
  15. 前記ピストン(100)は垂直に立てられた状態で前記ピストン装填手段(200)に装填されることを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
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