JP2006161591A - Swash plate compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、クランク室に収容されてシャフトの回転に伴って回動する回転駆動体と、この回転駆動体の周縁に係留され、回転駆動体の回転に伴いシリンダボア内を往復摺動するピストンとを備え、回転駆動体の傾斜角を変化させて吐出容量を制御する斜板式圧縮機に関し、特に、シャフトと回転駆動体とが少なくとも1つの支持部材を介して傾動可能に連結されると共にシャフトに沿って摺動する滑り部材に連結されている圧縮機に関する。 The present invention relates to a rotary drive body that is housed in a crank chamber and rotates as the shaft rotates, and a piston that is anchored at the periphery of the rotary drive body and reciprocally slides in the cylinder bore as the rotary drive body rotates. In particular, the swash plate compressor controls the discharge capacity by changing the tilt angle of the rotary drive body, and in particular, the shaft and the rotary drive body are tiltably connected via at least one support member and connected to the shaft. The present invention relates to a compressor connected to a sliding member that slides along.
従来のこの種の圧縮機として、下記する特許文献1に示される斜板式圧縮機の構成が公知となっている。この斜板式圧縮機を図9乃至図12に基づいて説明すると、圧縮機は、クランク室100を貫通してハウジング101に回転自在に支持されたシャフト102と、前記シャフト102が挿通される開口部103aを有すると共に前記クランク室100に配されて前記シャフト102の回転に同期して回転する回転駆動体103と、前記回転駆動体103の周縁に係留され、前記回転駆動体103の回転に伴い前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形成されたシリンダボア104内を往復摺動するピストン105と、前記ピストン105の往復摺動により前記シリンダボア104に選択的に連通する吸入室106および吐出室107とを有し、前記回転駆動体103の傾斜角を変更することで吐出容量を制御するようにしている斜板式圧縮機において、シャフト102にリンクピン(支持部材)108を介して回転駆動体103が傾動可能に連結され、この回転駆動体103の周縁部分に一対のシュー109を介してクランク室100に突出したピストン105の尾部が係留されている。
As a conventional compressor of this type, a configuration of a swash plate compressor shown in
前記リンクピン108は、シャフト102のクランク室100に表出する中間部102aに設けられているもので、シャフト102の軸芯を含む平面上に固設されており、中間部102aに形成された挿着孔102cに圧入等によって固着された基部108aと、この基部108aに続いて形成された小径部108bと、小径部108bに続く自由端において球形に形成された頭部108cとを有して構成されている。そして、回転駆動体103は、径方向に設けられた係合孔103aを有し、この係合孔103aに、リンクピン108の頭部108cを係合し、このリンクピン108を介してシャフト102から駆動力が伝達されるようになっている。
The
また、シャフト上には、軸方向に摺動可能に外嵌された滑り部材110が設けられ、この滑り部材110は、径方向に延設されたアーム部110aを支持ピン111を介して回転駆動体103にスポーク状に架設するように構成されている。さらに、滑り部材110には、シャフト102の軸方向への摺動を阻害しないようにリンクピン108が挿通する長孔110bが形成されている。そして、滑り部材110は、シャフト102のフランジ部102bとの間に弾装されたスプリング112によりリア側へ付勢され、また、シャフトのリア側に設けられたバネ受けとの間に弾装されたスプリング113によりフロント側へ付勢されている。
Further, a sliding
したがって、シャフト102が回転すると、これと一体に回転するリンクピン108の頭部108cが回転駆動体103の係合孔103aの内面を押圧し、シャフト102から回転駆動体103へリンクピン108を介して回転動力が伝達されることになる。また、回転駆動体103が支持ピン111を中心に回動すると、これに伴って滑り部材110がシャフト102の軸線に沿って動かされると共に、リンクピン108の頭部108cの当接位置が係合孔103aの軸方向に動かされるようになっている。また、圧縮機の吐出容量は、ピストン105のストロークによって決定され、このストロークは、シャフト102と垂直な面に対する回転駆動体103の傾斜角度によって決定されるようになっている。即ち、ピストンの前面にかかる圧力(シリンダボア内の圧力)と、ピストン105の背面にかかる圧力、即ちクランク室内の圧力との差圧、及び、滑り部材110を付勢するスプリング112,113の付勢力とがバランスするところで斜板の傾きが決定され、これによりピストンストロークが決定されるようになっている。
しかしながら、上述の構成を作動流体として二酸化炭素を用いた冷凍サイクルの圧縮機に適用しようとすると、作動圧力が従来のフロン系冷媒に比べて格段に高くなるので、回転駆動体にピストンから作用する圧縮反力が非常に大きくなる。このため、滑り部材を受けるスプリングも、相応にバネ定数を大きくする必要があるが、線径が大きいスプリングを設置しようとするとシャフトの軸方向に長いスペースが必要となり、スプリングをシャフトの周囲に外装する上述の構成にあっては、軸方向に長いスペースを確保しようとすると、圧縮機の全長を長くしなければならない不都合がある。 However, if the above-described configuration is applied to a compressor of a refrigeration cycle using carbon dioxide as a working fluid, the operating pressure is significantly higher than that of a conventional chlorofluorocarbon refrigerant, so that the rotary drive body acts from the piston. The compression reaction force becomes very large. For this reason, the spring that receives the sliding member also needs to have a correspondingly large spring constant. However, if a spring with a large wire diameter is to be installed, a long space is required in the axial direction of the shaft, and the spring is mounted around the shaft. In the above-described configuration, in order to secure a long space in the axial direction, there is an inconvenience that the entire length of the compressor must be increased.
また、滑り部材は、回転駆動体に作用するシャフトの軸に直交する軸(Y軸)周りのモーメントを受け止める機能を有するが、このY軸周りのモーメント(所謂、捻りモーメント)は、ピストンからの圧縮反力が回転駆動体に対してシャフトから偏心した位置に作用することに起因しているので、二酸化炭素を冷媒として用いた場合には、非常に大きくなる。このため、滑り部材の径に対する軸方向の長さが十分に確保されていないと、滑り部材のシャフト軸方向両端に作用する上記捻りモーメントの反力が大きくなり、滑り部材とシャフトとの大きな摩擦により滑り部材のスムーズな摺動が阻害され、回転駆動体のスムーズな傾転が阻害される不都合がある。 Further, the sliding member has a function of receiving a moment around an axis (Y axis) perpendicular to the axis of the shaft acting on the rotary drive body, and the moment around the Y axis (so-called torsional moment) is generated from the piston. This is due to the fact that the compressive reaction force acts at a position that is eccentric from the shaft with respect to the rotary drive body, so that it becomes very large when carbon dioxide is used as the refrigerant. For this reason, if the axial length relative to the diameter of the sliding member is not sufficiently secured, the reaction force of the torsional moment acting on both ends of the sliding member in the axial direction of the shaft increases, and a large friction between the sliding member and the shaft occurs. As a result, smooth sliding of the sliding member is hindered, and smooth tilting of the rotary drive body is hindered.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高圧仕様の圧縮機に用いた場合においても、圧縮機の全長が大きくなることを回避し、且つ、回転駆動体のスムーズな傾転を確保することが可能な斜板式圧縮機を提供することを主たる課題としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when used in a high-pressure compressor, it avoids an increase in the overall length of the compressor, and smooth rotation of the rotary drive body. The main object is to provide a swash plate compressor that can be secured.
上記課題を達成するために、この発明に係る斜板式圧縮機は、クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、前記シャフトが挿通される開口部を有すると共に前記クランク室に配されて前記シャフトの回転に同期して回転する回転駆動体と、前記回転駆動体の周縁に係留され、前記回転駆動体の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復摺動するピストンと、前記ピストンの往復摺動により前記シリンダボアに選択的に連通する吸入室および吐出室とを有し、前記回転駆動体の傾斜角を変更することで吐出容量を制御するようにしている構成において、前記回転駆動体は、少なくとも1つの支持部材を介して前記シャフトと傾動可能に連結されると共に前記シャフトに沿って摺動する滑り部材に連結され、前記滑り部材は、柱状に形成されると共に前記シャフト内に設けられた収容空間に摺動自在に挿入され、前記シャフトを貫通して前記シュフトの中心軸方向に移動可能に保持されたドライブピンを介して前記回転駆動体に連結されていることを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above object, a swash plate compressor according to the present invention includes a shaft that passes through a crank chamber and is rotatably supported by a housing, an opening through which the shaft is inserted, and the crank chamber. A rotary drive body that is arranged and rotates in synchronization with the rotation of the shaft, and a piston that is anchored on a peripheral edge of the rotary drive body and reciprocally slides in a cylinder bore formed in the housing as the rotary drive body rotates. And a suction chamber and a discharge chamber that selectively communicate with the cylinder bore by reciprocating sliding of the piston, and the discharge capacity is controlled by changing the inclination angle of the rotary drive body. The rotary drive body is connected to the shaft via at least one support member so as to be tiltable and is connected to a sliding member that slides along the shaft. The sliding member is formed in a columnar shape and is slidably inserted into an accommodation space provided in the shaft, and is movably held in the central axis direction of the shft through the shaft. It is connected with the said rotational drive body through the pin (Claim 1).
したがって、滑り部材がシャフト内の収容空間に摺動自在に挿入された柱状に形成されているので、これに付勢されるスプリングの線径を大きくする場合においても、シャフト内においては、滑り部材やスプリングと干渉する部材がないので、シャフト内の軸方向に大きなスペースを確保することが可能となる。また、滑り部材の径に対する軸方向の長さを十分に確保できるので、滑り部材のシャフト軸方向両端に作用する上記捻りモーメントに対する反力を小さくすることが可能となる。 Therefore, since the sliding member is formed in a columnar shape that is slidably inserted into the accommodation space in the shaft, the sliding member is not formed in the shaft even when the wire diameter of the spring biased by the sliding member is increased. Since there is no member that interferes with the spring, a large space in the shaft direction can be secured. In addition, since a sufficient length in the axial direction with respect to the diameter of the sliding member can be secured, it is possible to reduce the reaction force against the torsional moment acting on both ends of the sliding member in the shaft axial direction.
このような構成においては、シャフトからの回転駆動力がドライブピンを介して回転駆動体に伝達される構成とすることが望ましい(請求項2)。上述のように、シャフトの内部に滑り部材を収容する収容空間が形成されると、従来のようにシャフトに装着されたリンクピンを介してシャフトから回転動力を伝達する構成とした場合には、リンクピンをシャフトに十分に深く嵌入できなくなり、強固な装着状態を形成しにくくなる。このため、経時的に装着状態が緩む等、耐久性の面で問題が懸念される。 In such a configuration, it is desirable that the rotational driving force from the shaft be transmitted to the rotational driving body via the drive pin (claim 2). As described above, when the accommodation space for accommodating the sliding member is formed inside the shaft, when it is configured to transmit the rotational power from the shaft via the link pin attached to the shaft as in the past, The link pin cannot be inserted sufficiently deep into the shaft, and it is difficult to form a strong mounting state. For this reason, there is a concern about a problem in terms of durability, such as a loosened wearing state over time.
これに対し、本構成のように、シャフトを貫通するドライプピンで駆動力を伝達する構成とすれば、シャフトとの経時的な装着状態の変化を気にする必要がなくなり、安定した連結状態を確保することができ、駆動力の確実な伝達を確保することが可能となる。 On the other hand, if the drive force is transmitted with a drive pin that penetrates the shaft as in this configuration, there is no need to worry about changes in the mounting state with the shaft over time, ensuring a stable connection state. Thus, it is possible to ensure the reliable transmission of the driving force.
また、前記滑り部材は、回転駆動体の捻りモーメントに対する反力を低減してスムーズな摺動を確保するために、軸方向の長さが該滑り部材の直径の1.5倍以上であることが望ましい(請求項3)。このような構成に代えて、又は、このような構成に加えて、一層のスムーズな摺動を確保するために、滑り部材の軸方向の両端にクラウニングを施すようにしたり(請求項4)、滑り部材のシャフトとの摺接面に固体潤滑剤の被膜を設けるようにしてもよい(請求項5)。 The sliding member has an axial length of 1.5 times or more the diameter of the sliding member in order to reduce the reaction force against the twisting moment of the rotary drive body and ensure smooth sliding. (Claim 3). Instead of such a configuration, or in addition to such a configuration, in order to ensure further smooth sliding, crowning is performed on both ends in the axial direction of the sliding member (claim 4), A coating film of a solid lubricant may be provided on the sliding contact surface of the sliding member with the shaft.
上述した構成の具体例としては、シャフト内に設けられた収容空間を、シャフトを一端に底部を有する有底の円筒状に形成することで形成し、収容空間の底部と前記滑り部材との間に第1のスプリングを弾装するようにしても(請求項6)、また、これに加えて、収容空間の開放部にバネ受けを設け、収容空間の前記バネ受けと滑り部材との間に、第2のスプリングを弾装するようにしてもよい(請求項7)。 As a specific example of the configuration described above, the housing space provided in the shaft is formed by forming the shaft into a bottomed cylindrical shape having a bottom at one end, and between the bottom of the housing space and the sliding member. In addition, the first spring may be mounted on the body (Claim 6), and in addition to this, a spring receiver is provided in the open portion of the storage space, and between the spring receiver and the sliding member of the storage space. The second spring may be elastically mounted (claim 7).
また、スムーズな摺動を確保するために、前記収容空間に、冷媒と共に潤滑油を導入可能にしても(請求項8)、滑り部材によって収容空間を2つの空間に隔て、これら2つの空間を滑り部材に設けられた連通部を介して連通するようにしてもよい(請求項9)。 Further, in order to ensure smooth sliding, lubricating oil can be introduced into the accommodation space together with the refrigerant (Claim 8). You may make it communicate through the communication part provided in the sliding member.
さらに、回転駆動体に支持部材を摺動可能に保持する保持孔を形成し、この保持孔を、シャフトの中心軸を通り、且つ、回転駆動体の上死点を含む平面に対して回転方向前方側にオフセットして設け(請求項10)、これに対応して、前記支持部材を、シャフトの中心軸を通り且つ回転駆動体の上死点を含む平面に対して回転方向前方側にオフセットして設けるようにしてもよい(請求項11)。 Further, a holding hole for slidably holding the support member is formed in the rotary drive body, and the holding hole passes through the central axis of the shaft and rotates in a rotation direction with respect to a plane including the top dead center of the rotary drive body. Corresponding to this, the support member is offset to the front side in the rotational direction with respect to a plane passing through the central axis of the shaft and including the top dead center of the rotary drive. (Claim 11).
さらにまた、前記支持部材を、シャフトと一体に形成しても(請求項12)、前記ドライブピンを、前記シャフトの中心軸を通り、且つ、前記回転駆動体の上死点を含む平面に対して垂直方向に設けるようにしてもよい(請求項13)。 Furthermore, even if the support member is formed integrally with the shaft (Claim 12), the drive pin passes through a central axis of the shaft and is on a plane including the top dead center of the rotary drive body. May be provided in the vertical direction (claim 13).
以上述べたように、この発明によれば、クランク室に配されてシャフトの回転に同期して回転する回転駆動体が、少なくとも1つの支持部材を介してシャフトと傾動可能に連結されると共に、シャフトに沿って摺動する滑り部材に連結されている斜板式圧縮機において、滑り部材を柱状に形成してシャフト内に設けられた収容空間に摺動自在に挿入し、シャフトを貫通して軸方向に移動可能に保持されたドライブピンにより回転駆動体に連結するようにしたので、滑り部材やこれに付勢力を与えるスプリングを配するための軸方向のスペースを十分に確保することが可能となり、高圧仕様の圧縮機においても全長を長くする必要がなくなる。 As described above, according to the present invention, the rotary driving body that is arranged in the crank chamber and rotates in synchronization with the rotation of the shaft is tiltably connected to the shaft via at least one support member, In a swash plate type compressor connected to a sliding member that slides along a shaft, the sliding member is formed in a columnar shape and is slidably inserted into a housing space provided in the shaft, and passes through the shaft to be Since it is connected to the rotary drive body by a drive pin held so as to be movable in the direction, it is possible to secure a sufficient space in the axial direction for arranging a sliding member and a spring for applying a biasing force thereto. Even in a high-pressure compressor, there is no need to increase the overall length.
また、滑り部材の径に対する軸方向の長さを十分に確保することが可能となるので、滑り部材のシャフト軸方向両端に作用する回転駆動体の捻りモーメントに対する反力を小さくすることが可能となり、滑り部材とシャフトとの摩擦を小さくして回転駆動体のスムーズな傾転を確保することが可能となる。 In addition, since it is possible to ensure a sufficient length in the axial direction with respect to the diameter of the sliding member, it becomes possible to reduce the reaction force against the torsional moment of the rotary driving body acting on both ends of the sliding member in the shaft axial direction. The friction between the sliding member and the shaft can be reduced to ensure a smooth tilting of the rotary drive body.
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1において、斜板式圧縮機は、作動冷媒として二酸化炭素を用いた冷凍サイクルに利用されるもので、シリンダブロック1と、このシリンダブロック1のリア側(図中、右側)にバルブプレート2を介して組み付けられたリアヘッド3と、シリンダブロック1を覆うと共にフロント側(図中、左側)を閉塞するように組み付けられてクランク室4を画成するフロントヘッド5とを有して構成されているもので、フロントヘッド5及びリアヘッド3は、締結ボルト35により軸方向に締結されて圧縮機のハウジングを構成しており、シリンダブロック1及びバルブプレート2にあっても、図示しない締結ボルトによりリアヘッド3に締結されている。
In FIG. 1, a swash plate compressor is used for a refrigeration cycle using carbon dioxide as a working refrigerant. A
フロントヘッド5とシリンダブロック1とによって画設されるクランク室4には、一端がフロントヘッド5から突出してプーリなどの図示しない動力伝達部材が固定されるシャフト6が収容されている。このシャフト6の一端側は、フロントヘッド5の中央部を外方へ突出するボス部5aを挿通するように設けられており、フロントヘッド5との間に設けられたシール部材36を介してフロントヘッド5との間が気密よく封じられると共に、外周面に外装されたスラストフランジ7を介して、ボス部5aの内面に設けられたラジアル軸受8とフロントヘッド5の内面に設けられたスラスト軸受9とを介して回転自在に支持されている。また、シャフト6の他端は、シリンダブロック1の中央に形成された凹部10にラジアル軸受11を介して回転自在に支持されている。
A
シリンダブロック1には、シャフト6を支持する前記凹部10とこの凹部10を中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア12が形成されている。そして、それぞれのシリンダボア12内には、片頭ピストン13が往復摺動可能に挿入されている。
The
シャフト6は、図2乃至図5にも示されるように、支持部材としての1本のリンクピン15を介して回転駆動体16と傾動可能に連結されている。そして、この回転駆動体16の周縁部分には、一対のシュー17を介してクランク室4に突出したピストン13の尾部13aが係留されている。したがって、シャフト6が回転すると、これに同期して回転駆動体16が一体に回転し、この回転運動がシュー17を介してピストン13の往復直線運動に変換され、ピストン13の往復動により、シリンダボア12内においてピストン13とバルブプレート2との間に形成された圧縮室18の容積が変更されるようになっている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
前記リンクピン15は、シャフト6のクランク室4に表出する中間部分に形成された拡径部6aに設けられている。このリンクピン15は、拡径部6aに形成された挿着孔6eに圧入される基部15cと、この基部15cに続いて形成された小径部15bと、小径部15bに続く自由端において径を拡大して形成された頭部15aとを有する円柱状のピンによって構成されている。また、リンクピン15の頭部15aは、頂部が平坦に形成された球体状をなし、小径部15bに続く頭部15aの周面が球面の一部をなす曲面に形成されている。この平坦部は、リンクピン15の基部15cの中心軸に対して垂直になる平面に形成されている。
The
回転駆動体16は、所定の厚みを有する円板状に形成されているもので、中央には、シャフト6の拡径部6aを所定のクリアランスを持たせて収容しうる大きさに形成された開口部16aが形成されている。この開口部16aは、対向する両側に平行な平坦面を有する平坦部16bが形成されている。また、回転駆動体16の周縁部には、平坦部16bと平行に延び、回転駆動体16の外周から開口部16aにかけて穿設されてリンクピン15の頭部15aを収容する保持孔16cが、シャフト6の中心軸を通り、且つ、回転駆動体16の上死点を含む平面上に形成されている。したがって、回転駆動体16は、リンクピン15の頭部15aを中心としてスムーズに傾動できるようになっている。
The
また、回転駆動体16には、シャフト6の軸芯を過ぎるように貫通して開口部16aを渡すように架設されたドライブピン20が平坦部16bに形成された架設孔16dにその中心軸方向の動きを規制された状態で遊嵌されている。即ち、ドライブピン20は、シャフト6の中心軸を通り、且つ、回転駆動体16の上死点を含む平面に対して垂直方向に設けられている。このシャフト6のドライブピン20が貫通する部分は、シャフト6の軸方向に延設され、ドライブピン20をシャフト6の軸方向へ移動可能とするガイド溝6bを構成している。そして、シャフト6の内部には、ドライブピン20の前後に亘って軸方向に延びる収容空間22が形成されている。この収容空間22は、シャフト6のシリンダブロック側端部を開放し、これと反対側の端部に底部6cが形成された有底の円筒状に形成することで形成されており、シリンダブロック側からフロントヘッドのボス部5aに臨む付近にかけて形成されている。この収容空間22には、前記ドライブピン20が貫通する滑り部材23と、この滑り部材23と底部6cとの間に弾装されて滑り部材23に対してフロント側から軸方向に付勢力を付与するデストローキングスプリング24と、滑り部材23と開口部近傍に設けられたバネ受け26との間に弾装されて滑り部材23に対してシリンダブロック側から軸方向に付勢力を付与するストローキングスプリング25が収容されている。
In addition, a
滑り部材23は、円柱状に形成されて中間部にドライブピン20を挿通させる径方向に穿設された挿通孔23aを有し、前記収容空間22に摺動自在に挿入されているもので、軸方向の長さが直径の1.5倍以上に設定されている。また、この例においては、ドライブピン20の中央部に径を小さくした環状溝20aが形成され、滑り部材23の中央に軸方向の一端から前記環状溝20aを通って他端へ通じる連通路27が形成されて収容空間22の滑り部材23の軸方向前後を連通させるようにしている。さらに、シャフト6の底部6cには、収容空間22とシャフト周囲のシール部材36の手前に形成されたシャフトシール室37とを連通させる連通路6dが形成されている。
The sliding
また、滑り部材23の軸方向の両端には、シャフトとの間の応力集中を避けるために周縁を傾斜させたクラウニング23bが施され、また、シャフトとの摺接面には、固体潤滑剤の被膜が設けられている。
Further, the sliding
尚、前記リアヘッド3には、吸入室30とこの吸入室30の周囲に形成された吐出室31とが画成され、バルブプレート2には、吸入室30と圧縮室18とを図示しない吸入弁を介して連通する吸入孔32と、吐出室31と圧縮室18とを図示しない吐出弁を介して連通する吐出孔33とが形成されている。また、リアヘッド3には、吐出室31とクランク室4との連通状態、及び、クランク室4と吸入室30との連通状態を制御してクランク室圧を制御する図示しない圧力制御弁が装着されており、この圧力制御弁によってクランク室圧が制御されるようになっている。
The rear head 3 includes a
したがって、シャフト6が回転すると、その回転動力はドライブピン20を介して回転駆動体16に伝達され、回転駆動体16が回転し、ピストン13がシリンダボア12内を往復摺動するので、ピストン13の下降行程においては吸入室30内の作動流体を吸入孔32を介して圧縮室18へ吸入され、上昇行程においては圧縮室内の作動流体が圧縮されて吐出孔33を介して吐出室31へ吐出されることとなる。
Therefore, when the
そして、圧力制御弁によりクランク室圧を減少させると、クランク室圧とピストン13の背圧(圧縮室圧)との圧力差が大きくなり、デストローキングスプリング24のばね力に抗して回転駆動体16がフロント側へ移動し、回転駆動体16がリンクピン15の頭部15aを中心に回動して回転駆動体16のシャフト6と垂直な面に対する傾斜角度が大きくなり、ピストンストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。これに対し、クランク室圧を増加させると、クランク室圧とピストン13の背圧(圧縮室圧)との圧力差が小さくなり、ストローキングスプリング25のばね力に抗して回転駆動体16がシリンダブロック1側へ移動し、回転駆動体16がリンクピン15の頭部15aを中心に回動して回転駆動体16の傾斜角度が小さくなり、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が小さくなる。
When the crank chamber pressure is reduced by the pressure control valve, the pressure difference between the crank chamber pressure and the back pressure (compression chamber pressure) of the
この際、回転駆動体16にドライブピン20を介して連結される滑り部材23は、シャフト6内の軸方向に長い収容空間22に摺動自在に挿入された柱状に形成されているので、滑り部材23の軸方向寸法を長くし、且つ、これに付勢されるスプリング(デストローキングスプリング24,ストローキングスプリング25)の線径を二酸化炭素冷媒用圧縮機に適応可能な程度まで大きくすることが可能となる(例えば、3〜4mm)。
At this time, the sliding
また、滑り部材23の径に対する軸方向の長さが1.5倍以上に設定されているので、滑り部材23のシャフト軸方向両端に作用する回転駆動体16の捻りモーメントに対する反力を小さくすることが可能となる。その結果、滑り部材23とシャフト6との摩擦を小さくすることができ、回転駆動体16のスムーズな傾転を確保することが可能となる。
Further, since the axial length with respect to the diameter of the sliding
しかも、滑り部材23の軸方向の両端にクラウニング23bが施され、さらには、滑り部材23のシャフト6との摺接面に固体潤滑剤の被服が設けられているので、滑り部材23の一層スムーズな移動を確保することが可能となる。
In addition, crowning 23b is applied to both ends of the sliding
また、上述の構成においては、収容空間22の滑り部材23の前後がこの滑り部材23に形成された連通路27を介して連通されていると共にシャフトシール室37とも連通しているので、シャフト6の内部を潤滑油を戻す経路として用いる場合やクランク室4を可変させる制御用の抽気経路として用いる場合においても、確実に潤滑油や冷媒を流すことができ、また、滑り部材23とシャフト6との間に潤滑油の供給が確保されるので、滑り部材23とシャフト6との円滑な動きを確保することが可能となる。
Further, in the above-described configuration, the front and rear of the sliding
さらに、上述した構成においては、シャフト6を貫通するドライブピン20によってシャフト6の回転駆動力が回転駆動体16に伝達されるので、リンクピン15に大きな負荷がかかることはなく、本構成のように中空にしたシャフト6に滑り部材23を設けた場合に適した構成である。
Further, in the above-described configuration, the rotational driving force of the
図6及び図7において、本発明に係る斜板式圧縮機の他の構成例が示されている。
この例においては、支持部材を構成するリンクピン15がシャフト6に対して一体に形成されている。このリンクピン15は、シャフト6の軸に対して垂直に延設されているもので、端部に周面が球面の一部をなす曲面に形成された頭部15aが形成されている。
6 and 7 show another configuration example of the swash plate compressor according to the present invention.
In this example, the
シャフト6は、ラジアル軸受8,11によってフロントヘッド5及びシリンダブロックに軸支された筒状の第1シャフト部材60aと、この第1シャフト部材60aのフロント側端部を閉塞するように圧入等により嵌合され、フロントヘッド5から突出してプーリなどの図示しない動力伝達部材が固定される第2シャフト部材60bとによって構成され、これら第1及び第2シャフト部材60a,60bによってシャフト内部にシリンダブロック側を開口した収容空間22が形成され、第2シャフト部材60bによって底部6cが構成されている。
The
そして、収容空間22には、前記ドライブピン20が貫通する滑り部材23と、この滑り部材23と底部6cとの間に弾装されて滑り部材23に対してフロント側から軸方向に付勢力を付与するデストローキングスプリング24と、滑り部材23と開口部近傍に設けられたバネ受け26との間に弾装されて滑り部材23に対してシリンダブロック側から軸方向に付勢力を付与するストローキングスプリング25が収容されている。
The
ここで、滑り部材23は、円柱状に形成されて中間部にドライブピン20を挿通させる径方向に穿設された挿通孔23aを有し、前記収容空間22に摺動自在に挿入されており、軸方向の長さが直径の1.5倍以上に設定されている。また、前記構成例と同様にドライブピン20の中央部に径を小さくした環状溝20aが形成され、滑り部材23の中央に軸方向の一端からこの環状溝20aを通って他端へ通じ、収容空間22の滑り部材23の軸方向前後を連通させる連通路27が形成されている。
また、シャフト6の底部6cを構成する第2シャフト部材60bには、シャフト6の軸方向に穿設された縦孔6d−1と、この縦孔6d−1に接続され、シャフト6の径方向に穿設された横孔6d−2とによって構成され、収容空間22とシャフト周囲のシール部材36の手前に形成されたシャフトシール室37とを連通させる連通路6dが形成されている。
Here, the sliding
Further, the
さらに、この例においては、滑り部材23の中央部で径が幾分小さく形成され、この縮径部23cによって、滑り部材23の中央部で収容空間内壁との接触が回避されている。また、滑り部材23の軸方向の両端には、シャフトとの間の応力集中を避けるために周縁を傾斜させたクラウニング23bが施され、また、シャフト6との摺接面には、固体潤滑剤の被膜が設けられている。
尚、シャフト6の外周面に外装されたスラストフランジ7は、シャフト6を圧入することで固装される必要はなく、シャフト6に対して遊嵌し、シャフト6に設けられたフランジ部38でシャフト6の軸方向の位置が位置決めされるものであってもよい。その他の構成は、前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。
Furthermore, in this example, the diameter is formed to be somewhat smaller at the central portion of the sliding
The
このような構成においても、前記構成例と同様の作用効果を奏するほか、シャフト6の内部に収容空間22を形成して場合においても、リンクピン15をシャフト6に一体化させることで強度を十分に確保することが可能となり、また、シャフト6が第1シャフト部材60aと第2シャフト部材60bとの2体で構成されることから、収容空間22を有するシャフト6の製造が容易となり、また、加工精度を高めることが可能となる。
尚、リンクピン15の形状が、回転駆動体16との干渉を避けるための肉抜きや、応力集中を避けるための曲面を持つことは設計要件の範囲内である。
さらに、この例においては、滑り部材23の中央部に縮径部23cが設けられていることから、滑り部材23の摩擦が低減され、耐久性を高めることが可能となる。
Even in such a configuration, the same effects as the above configuration example can be obtained, and even when the
In addition, it is within the design requirement that the shape of the
Furthermore, in this example, since the reduced
尚、上述のいずれの構成本においても、リンクピン15を摺動可能に保持する保持孔16cは、シャフト6の中心軸を通り、且つ、回転駆動体16の上死点を含む平面上に穿設され、リンクピン15も、これに対応してシャフト6の中心軸を通り、且つ、回転駆動体16の上死点を含む平面上に(シャフト6の中心軸を通り、且つ、ドライブピン20に対して垂直に)延設されているが、図8に示されるように、回転駆動体16に形成される保持孔16cをシャフト6の中心軸を通り、且つ、回転駆動体16の上死点を含む平面に対して(シャフト6の中心軸を通り、且つ、ドライブピン20と垂直となる平面に対して)回転方向前方にオフセットして設け、これに対応して、リンクピン15も同方向にオフセットして設けるようにしてもよい。
In any of the above configuration books, the holding
このような構成においては、リンクピン15の軸芯と、シャフト6の中心を通り、且つ、回転駆動体16の上死点を含む平面とがずれているので、回転駆動体16のドライブピン20に対して垂直となる軸線周りの回転モーメント(捻りモーメント)を小さくすることが可能となる。
In such a configuration, since the axis of the
尚、上述の構成においては、シャフト6と回転駆動体16とを連結する支持部材として1本のリンクピン15を用いた場合を示したが、2本以上のリンクピンを用いてシャフト6と回転駆動体16とを連結するようにしてもよい。
In the above-described configuration, the case where one
4 クランク室
6 シャフト
6c 底部
12 シリンダボア
13 ピストン
15 リンクピン
16 回転駆動体
16c 保持孔
20 ドライブピン
22 収容空間
23 滑り部材
23b クラウニング
24 デストローキングスプリング
25 ストローキングスプリング
26 バネ受け
27 連通路
4 Crank
Claims (13)
前記回転駆動体は、少なくとも1つの支持部材を介して前記シャフトと傾動可能に連結されると共に前記シャフトに沿って摺動する滑り部材に連結され、
前記滑り部材は、柱状に形成されると共に前記シャフト内に設けられた収容空間に摺動自在に挿入され、前記シャフトを貫通して前記シャフトの中心軸方向に移動可能に保持されたドライブピンを介して前記回転駆動体に連結されていることを特徴とする斜板式圧縮機。 A shaft that passes through the crank chamber and is rotatably supported by the housing, and a rotary drive body that has an opening through which the shaft is inserted and that is disposed in the crank chamber and rotates in synchronization with the rotation of the shaft; A piston moored at the periphery of the rotary drive and reciprocatingly slides in a cylinder bore formed in the housing as the rotary drive rotates, and a suction selectively communicating with the cylinder bore by the reciprocating slide of the piston In the swash plate type compressor having a chamber and a discharge chamber, and controlling the discharge capacity by changing the inclination angle of the rotary drive body,
The rotary drive body is connected to the shaft via a at least one support member so as to be tiltable and is connected to a sliding member that slides along the shaft,
The sliding member includes a drive pin that is formed in a columnar shape and is slidably inserted into a housing space provided in the shaft, and is movably held in the central axis direction of the shaft through the shaft. And a swash plate compressor connected to the rotary drive body.
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JP2010533262A (en) * | 2007-07-13 | 2010-10-21 | イクセティック・マク・ゲーエムベーハー | Reciprocating piston engine |
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US8621977B2 (en) | 2007-07-13 | 2014-01-07 | Ixetic Mac Gmbh | Reciprocating piston engine |
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