JP2004245113A - 斜板式容量可変コンプレッサー - Google Patents

Abstract

【課題】ラグ側の伝達部とジャーナル側の伝達部との重ね合わせ部分の接触面積を一定にすることにより、斜板を滑らかに傾斜させるようにした斜板式容量可変コンプレッサーを提供する。
【解決手段】駆動軸１６と一体に回転するラグ１８から突設したラグ側伝達部１８ａと、駆動軸１６に対して傾斜可能に取り付けたジャーナル２１から突設したジャーナル側伝達部２１ｂと、の重ね合わせ部分に、ジャーナル２１に取り付けた斜板２２の傾斜量の変化にかかわらず、両伝達部１８ａ，２１ｂの接触面積を一定に維持する定積接触手段３０を設けたので、ラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂとの重ね合わせ部分の摺動抵抗を一定にして、斜板２２の傾斜量の変化、ひいては、コンプレッサー１の吐出量の変化を円滑にして安定的に容量可変機能を発揮することができる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動軸に設けた斜板の傾斜量が変化することによって作動流体の吐出容量を可変とする斜板式容量可変コンプレッサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板式容量可変コンプレッサーは、回転する駆動軸に斜板を傾斜可能に設け、この斜板が傾斜した状態で回転することにより、斜板の外周縁部に相対移動自在に係合したピストンを往復運動させて作動流体を加圧送給するようになっており、前記斜板の傾斜量をこれの両面に作用する圧力差によって変化させることにより、加圧送給する作動流体の吐出容量を可変とするようになっている。
【０００３】
このとき、前記斜板を駆動軸と一体に回転しつつ傾斜量を変化させるためには、駆動軸に結合して一体に回転させるラグを設けるとともに、このラグに対向させて斜板を固定するジャーナルを駆動軸に傾斜可能に設け、これらラグおよびジャーナルからそれぞれ突設した連結部を互いに重ね合わせて、ラグからジャーナル、ひいては斜板に回転力を伝達するとともに、ラグ側の連結部に長穴を形成して、ジャーナル側の連結部に圧入した連結ピンをその長穴に沿って移動させることにより、斜板の傾斜作動が可能になっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０３２６１号公報（第２，３頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の斜板式容量可変コンプレッサーでは、ラグ側およびジャーナル側の互いに重ね合わせた連結部には、斜板の滑らかな傾斜移動、ひいてはコンプレッサーの滑らかな容量変化を行うために、各連結部の重ね合わせ部分の摺動が斜板の傾斜位置に関わらず安定していることが要求される。
【０００６】
ところが、前記連結部の重ね合わせ部分は、駆動軸の回転駆動力および斜板に作用するピストンの流体圧縮反力等の大きな外力を支持しつつ、容量可変時に各連結部の重ね合わせ部分が互いに面摺動することになる。
【０００７】
このため、各連結部の接触面積が斜板の傾斜位置によって変化するため、摺動抵抗が変化して滑らかな摺動ができなくなってしまい、ひいては、コンプレッサーによる円滑な容量可変機能が損なわれてしまう。
【０００８】
また、各連結部の摺動抵抗の変化原因としては、前記外力により発生する連結部の変形で相手連結部にエッジ当たりして引っ掛かることが考えられ、更に、連結部の変形原因としては、前記外力以外にラグ側の連結部の外側にこれを挟むようにジャーナル側の１対の連結部を配置した場合に、これら１対の連結部間に連結ピンを圧入したことも考えられ、この場合には連結ピンの圧入部分間の距離が長くなって、その分、圧入部分の形成誤差による変形力が連結ピンに作用し易くなる。
【０００９】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、ラグ側の伝達部とジャーナル側の伝達部との重ね合わせ部分の接触面積を一定にすることにより、斜板を滑らかに傾斜させるようにした斜板式容量可変コンプレッサーを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明は、駆動軸と一体に回転するラグと、駆動軸に対して傾斜可能に取り付けたジャーナルと、このジャーナルに取付けて傾斜量に応じて作動流体を加圧送給するピストンのストローク量を可変とする斜板と、ラグおよびジャーナルから突設して、それぞれを摺動自在に重ねて回転力を伝達するラグ側伝達部およびジャーナル側伝達部と、を備え、
ラグ側伝達部とジャーナル側伝達部の重ね合わせ部分は、ラグ側伝達部またはジャーナル側伝達部の一方に斜板を傾斜案内する長穴を形成するとともに、他方に圧入穴を形成し、この圧入穴に固定した連結ピンを前記長穴に移動自在に挿通して斜板の傾斜を許容するようになった斜板式容量可変コンプレッサーにおいて、
ラグ側伝達部とジャーナル側伝達部との重ね合わせ部分に、斜板の傾斜量の変化にかかわらず両伝達部の接触面積を一定に維持する定積接触手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の効果】
以上の構成により本発明の斜板式容量可変コンプレッサーによれば、ラグ側伝達部とジャーナル側伝達部との重ね合わせ部分に定積接触手段を設けて、斜板の傾斜量の変化にかかわらず両伝達部の接触面積を一定に維持するようにしたので、ラグ側伝達部とジャーナル側伝達部との重ね合わせ部分の摺動抵抗を一定にして、斜板の傾斜量の変化、ひいては、コンプレッサーの吐出量の変化を円滑にして安定的に容量可変機能を発揮することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図４は本発明にかかる斜板式容量可変コンプレッサーの一実施形態を示し、図１はコンプレッサーの全体断面図、図２はラグ側伝達部とジャーナル側伝達部の連結部分の斜視図、図３はジャーナル側伝達部の斜視図、図４はラグ側伝達部とジャーナル側伝達部の連結部分の要部拡大平面図である。
【００１４】
本実施形態の斜板式容量可変コンプレッサー（以下、単にコンプレッサーと称する）は、例えば、車両用空調装置の冷凍サイクルに用いて、作動流体として超臨界冷媒である炭酸ガス（ＣＯ_２）を断熱圧縮する場合に例をとって説明する。
【００１５】
図１に示すようにコンプレッサー１は、中央部に配置したシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の前側（図１中左側）に配置したフロントハウジング３と、シリンダブロック２の後側（図１中右側）に配置したリアハウジング４と、をスルーボルトＢを介して締付け固定することにより全体のハウジングＨを構成してある。
【００１６】
シリンダブロック２には、複数（この実施形態では６つ）のシリンダボア５を周方向に等間隔をもって形成し、これら各シリンダボア５には摺動自在にピストン６を嵌合して、このピストン６の往復移動により冷媒を圧縮（加圧）するようになっている。
【００１７】
フロントハウジング３は、シリンダブロック２との間にクランク室７を形成し、このフロントハウジング３の前端部（図１中左端部）を端壁３ａによって閉塞してある。
【００１８】
リアハウジング４は、その内部中央部に吐出室８を形成するとともに、この吐出室８の外周部に隔壁４ｂで隔成した吸入室９を形成してあり、リアハウジング４の後端部（図１中右端部）を端壁４ａによって閉塞してある。
【００１９】
シリンダブロック２とリアハウジング４との間には、これら両者間に挟んだ状態で平板状のバルブプレート１０を介在してあり、このバルブプレート１０には、前記隔壁４ｂの外方に位置してシリンダボア５と吸入室９とを連通する吸入孔１１を形成するとともに、隔壁４ｂの内方に位置してシリンダボア５と吐出室８とを連通する吐出孔１２を形成してあり、吐出孔１２は吐出室８側に設けた弁板１３により開閉可能となっている。
【００２０】
シリンダブロック２の中心部およびフロントハウジング３の端壁３ａ中心部にそれぞれ形成した支持孔１４，１５に駆動軸１６を回転自在に軸支し、この駆動軸１６を端壁３ａから外方に突出した端部１６ａに設けたプーリ１７に入力した回転力によって回転駆動するようになっている。
【００２１】
クランク室７内には、駆動軸１６に嵌合してこの駆動軸１６と一体に回転するラグ１８を設けるとともに、このラグ１８から後側（図中右側）に所定距離を隔てて駆動軸１６に移動可能にスリーブ１９を嵌挿し、このスリーブ１９の外周にピン２０を介して揺動自在にジャーナル２１を嵌合してあり、このジャーナル２１のボス部２１ａの外周に、傾斜量に応じて前記ピストン６のストローク量を可変とする斜板２２を固定してある。
【００２２】
ラグ１８およびジャーナル２１からは、図２にも示すようにラグ側伝達部１８ａおよびジャーナル側伝達部２１ｂをそれぞれ相手方向に突設して設けてあり、これらラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂを摺動自在に重ね合わせることにより、ラグ１８からジャーナル２１に回転力を伝達できるようになっている。
【００２３】
ラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂの重ね合わせ部分には、図１に示すようにラグ側伝達部１８ａに斜板２２を傾斜案内する長穴２３を形成するとともに、図３に示すようにジャーナル側伝達部２１ｂに圧入穴２４を形成し、この圧入穴２４に圧入固定した連結ピン２５を前記長穴２３に移動自在に挿通することにより、ジャーナル２１および斜板２２の傾斜量変化が可能になるとともに、長穴２３の長さによって斜板２２の最大傾斜角度と最小傾斜角度を規制するようになっている。
【００２４】
また、図２に示すように圧入穴２４を形成した一方のジャーナル側伝達部２１ｂを１本設けるとともに、長穴２４を形成した他方のラグ側伝達部１８ａをジャーナル側伝達部２１ｂの両側を挟むように対を成して２本設けてあり、これら１対のラグ側伝達部１８ａ間にジャーナル側伝達部２１ｂを配置して互いに重ね合わせてある。
【００２５】
一方、前記シリンダボア５に摺動自在に嵌合したピストン６の突出端部６ａには、斜板２２の外周縁部を挟むように配置した前後１対のシュー２６を斜板２２の揺動方向に回転自在に設け、これらシュー２６を介して斜板２２の駆動軸１６を中心とする回転をピストン６の往復移動に変換するようになっている。
【００２６】
このようにピストン６が往復移動する際、ピストン６がシリンダボア５から抜け出る方向の移動に伴って、吸入室９内の冷媒を吸入孔１１からシリンダボア５内に吸入し、次にピストン６がシリンダボア５内に挿入される方向の移動に伴って、シリンダボア５内の冷媒を断熱圧縮し、この断熱圧縮により高圧化した冷媒を吐出孔１２から吐出室８へと圧送するようになっている。
【００２７】
そして、吐出室８内に圧送した高圧の冷媒を、図外の冷凍サイクルの循環経路に吐出するとともに、この冷凍サイクルで冷却機能を果たして低圧化した冷媒を吸入室９内に戻すことになる。
【００２８】
ところで、ハウジングＨ内には、クランク室７と吸入室９とを常時連通する図外の抽気通路と、クランク室７と吐出室８とを連通する図外の給気通路と、この給気通路を開閉制御する図外のコントロールバルブと、からなる圧力制御機構が設けられ、コントロールバルブの開閉制御によりクランク室７内の圧力を変化させることにより、クランク室７と吸入室９との圧力バランス（ピストン６の前後の圧力バランス）で斜板２２の傾斜量を変化させて、コンプレッサー１の吐出容量を制御できるようになっている。
【００２９】
ここで、本実施形態にあっては図４に示すように、ラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂとの重ね合わせ部分に、斜板２２（図１参照）の傾斜量の変化にかかわらず両伝達部（１８ａ，２１ｂ）の接触面積を一定に維持する定積接触手段としての座部３０を設けてある。
【００３０】
座部３０は、図３に示すようにジャーナル側伝達部２１ｂの両側面２１ｂ′，２１ｂ′に、圧入穴２４の周囲を取り囲むようにして所定厚みｔをもって一体成形により突設し、この座部３０の先端面をラグ側伝達部１８ａの内側面１８ａ′に面接触させるようになっている。
【００３１】
このとき、ラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂとが相対移動させる全領域で、前記座部３０はラグ側伝達部１８ａの内側面１８ａ内に納まるようになっている。
【００３２】
以上の構成により本実施形態のコンプレッサー１にあっては、ラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂとの重ね合わせ部分に座部３０を設けて、斜板２２の傾斜量の変化にかかわらず両伝達部１８ａ，２１ｂの接触面積を一定に維持するようにしたので、ラグ側伝達部１８ａとジャーナル側伝達部２１ｂとの重ね合わせ部分の摺動抵抗が一定になり、斜板２２の傾斜量の変化、ひいては、コンプレッサー１の吐出量の変化を円滑にして安定的に容量可変機能を発揮することができる。
【００３３】
また、本実施形態では上述の作用・効果に加えて、前記座部３０をジャーナル側伝達部２１ｂの両側面２１ｂ′，２１ｂ′に、圧入穴２４の周囲を取り囲むようにして所定厚みｔをもって突設したので、両伝達部１８ａ，２１ｂ間に座部３０の肉厚ｔ分の間隔が設けられるためエッジ当たりを防止できるようになり、斜板２２の傾斜量の変化の更なる円滑化を達成できる。
【００３４】
このとき、本実施形態では前記座部３０をジャーナル側伝達部２１ｂから一体成形により形成したが、これに限ることなく座部３０をワッシャーとしてジャーナル側伝達部２１ｂと別体として設けることもできる。
【００３５】
更に、本実施形態では長穴２３を形成したラグ側伝達部１８ａを１対設けて、これら１対のラグ側伝達部１８ａを、圧入穴２４を形成したジャーナル側伝達部２１ｂ両側を挟むようにしたので、圧入穴２４に連結ピン２５を圧入する際に発生し易い組立誤差を連結ピン２５の中央部に限定して、全体の変形を抑制することができる。
【００３６】
ところで、本発明の斜板式容量可変コンプレッサーを前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができ、例えば、ラグ側伝達部１８ａに長穴２３を形成し、ジャーナル側伝達部２１ｂに圧入穴２４を形成した場合を開示したが、これに限ることなくジャーナル側伝達部２１ｂに長穴２３を形成し、ラグ側伝達部１８ａに圧入穴２４を形成することができ、この場合の定積接触手段は圧入穴２４を形成したラグ側伝達部材１８ａに設けられることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜板式容量可変コンプレッサーの全体断面図。
【図２】本発明の一実施形態を示すラグ側伝達部とジャーナル側伝達部の連結部分の斜視図。
【図３】本発明の一実施形態を示すジャーナル側伝達部の斜視図。
【図４】本発明の一実施形態を示すラグ側伝達部とジャーナル側伝達部の連結部分の要部拡大平面図。
【符号の説明】
１ 斜板式容量可変コンプレッサー
５ シリンダボア
６ ピストン
１６ 駆動軸
１８ ラグ
１８ａ ラグ側伝達部
２１ ジャーナル
２１ｂ ジャーナル側伝達部
２２ 斜板
２３ 長穴
２４ 圧入穴
２５ 連結ピン
３０ 座部

Claims (3)

1. 駆動軸（１６）と一体に回転するラグ（１８）と、駆動軸（１６）に対して傾斜可能に取り付けたジャーナル（２１）と、このジャーナル（２１）に取付けて傾斜量に応じて作動流体を加圧送給するピストン（６）のストローク量を可変とする斜板（２２）と、ラグ（１８）およびジャーナル（２１）から突設して、それぞれを摺動自在に重ねて回転力を伝達するラグ側伝達部（１８ａ）およびジャーナル側伝達部（２１ｂ）と、を備え、
   ラグ側伝達部（１８ａ）とジャーナル側伝達部（２１ｂ）の重ね合わせ部分は、ラグ側伝達部（１８ａ）またはジャーナル側伝達部（２１ｂ）の一方に斜板（２２）を傾斜案内する長穴（２３）を形成するとともに、他方に圧入穴（２４）を形成し、この圧入穴（２４）に固定した連結ピン（２５）を前記長穴（２３）に移動自在に挿通して斜板（２２）の傾斜を許容するようになった斜板式容量可変コンプレッサー（１）において、
   ラグ側伝達部（１８ａ）とジャーナル側伝達部（２１ｂ）との重ね合わせ部分に、斜板（２２）の傾斜量の変化にかかわらず両伝達部（１８ａ，２１ｂ）の接触面積を一定に維持する定積接触手段（３０）を設けたことを特徴とする斜板式容量可変コンプレッサー。
2. 定積接触手段は、ラグ側伝達部（１８ａ）およびジャーナル側伝達部（２１ｂ）のうち、圧入穴（２４）を形成した一方の伝達部（２１ｂ）に一体若しくは別体に設けた座部（３０）であることを特徴とする請求項１に記載の斜板式容量可変コンプレッサー。
3. ラグ側伝達部（１８ａ）およびジャーナル側伝達部（２１ｂ）のうち、圧入穴（２４）を形成した一方の伝達部（２１ｂ）に対して、長穴（２３）を形成した他方の伝達部（１８ａ）を、前記一方の伝達部（２１ｂ）の両側を挟むように対を成して設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の斜板式容量可変コンプレッサー。

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