JP2009127470A - Variable displacement swash plate type compressor - Google Patents
Variable displacement swash plate type compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009127470A JP2009127470A JP2007301697A JP2007301697A JP2009127470A JP 2009127470 A JP2009127470 A JP 2009127470A JP 2007301697 A JP2007301697 A JP 2007301697A JP 2007301697 A JP2007301697 A JP 2007301697A JP 2009127470 A JP2009127470 A JP 2009127470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- swash plate
- sliding contact
- drive shaft
- variable displacement
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、容量可変型斜板式圧縮機に関し、とくに、斜板の傾斜角が変化した際にもピストントップ位置の変動を抑制できるようにした容量可変型斜板式圧縮機に関する。 The present invention relates to a variable displacement swash plate compressor, and more particularly to a variable displacement swash plate compressor capable of suppressing fluctuations in piston top position even when the inclination angle of the swash plate changes.
従来から、例えば図4に示すように、回転駆動される駆動軸101と、駆動軸101と一体に回転されるロータ102と、ロータ102にヒンジ機構103を介し連結されて駆動軸101と一体に回転され、中央のボス部104に駆動軸101の外面上を軸方向X−Xに摺接する摺接点105(以下、K点と呼ぶこともある。)を有し、該摺接点105による摺接を行いつつ駆動軸101に対する傾斜角θが変化するように変位される斜板106と、斜板106の外周両側面に摺接され回動自在に保持された一対のシュー107と、該シュー107を介して斜板106の回転運動が軸方向X−Xの往復動に変換されるピストン108を備えた容量可変型斜板式圧縮機109が知られている。上記K点105が駆動軸101の外面上を軸方向X−Xに直線的に摺接して移動し、斜板106の傾斜角θが変化されることにより、ピストン108の往復動のストロークが調整され、それによって圧縮機109の吐出容量が可変されるようになっている。
Conventionally, for example, as shown in FIG. 4, a
上記のような従来構造においては、斜板ボス部104のK点105は、図5にも示すように、駆動軸101の外周面上の周方向における一定の位置を、駆動軸101の外面に摺接しながら軸方向X−Xに直線的に移動されるが、それによる斜板106の傾斜角θの変化に伴って、ピストントップ位置(ピストン108の往復動におけるピストン108の頂面の上死点位置)が、例えば図6に示すように変化する。すなわち、斜板106の傾斜角θが最大(Max)および最小(Min)のいずれかの時のピストントップ位置を基準にすると、Max角時トップ位置とMin角時トップ位置との間にδの位置変化が生じる。このようにピストントップ位置が変化すると、少なくともδ分のデッドボリュームが生じることになるので、圧縮機109の体積効率の向上に限界が生じることになる。
In the conventional structure as described above, the
このような問題点に着目し、特許文献1では、ヒンジ機構におけるカム面を特殊なプロファイルとなるように加工し、それによってピストントップ位置の変化を抑えるようにした構造が提案されている。
ところが、上記特許文献1による提案では、元々複雑な構造を有するヒンジ機構部を加工しており(つまり、加工しづらいところを加工しており)、加工コストが高くなるとともに、高精度な加工が難しいため目標とするピストントップ位置の変化抑制効果が効率よく得られないという問題が残されている。 However, in the proposal by the above-mentioned patent document 1, the hinge mechanism having a complicated structure is originally processed (that is, a part that is difficult to process) is processed, and the processing cost is increased and high-precision processing is performed. Since it is difficult, the problem that the effect of suppressing the change in the target piston top position cannot be obtained efficiently remains.
そこで本発明の課題は、簡単な構造改善で安価に、かつ精度よく、斜板の傾斜角変化に伴ってピストントップ位置が変化しないようにでき、ピストントップ位置の変化により発生するデッドボリュームを最小化して圧縮機の体積効率を向上できるようにした容量可変型斜板式圧縮機を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to reduce the dead volume caused by the change in the piston top position by reducing the piston top position in accordance with the change in the inclination angle of the swash plate at a low cost and with high accuracy by a simple structure improvement. An object of the present invention is to provide a variable capacity swash plate compressor that can improve the volumetric efficiency of the compressor.
上記課題を解決するために、本発明に係る容量可変型斜板式圧縮機は、駆動軸と、該駆動軸と一体に回転されるロータと、該ロータにヒンジ機構を介し連結されて前記駆動軸と一体に回転され、中央のボス部に前記駆動軸の外面上を軸方向に摺接する摺接点(K点)を有し、該摺接点による摺接を行いつつ前記駆動軸に対する傾斜角が変化するように変位される斜板と、該斜板の外周両側面に摺接され回動自在に保持された一対のシューと、該シューを介して前記斜板の回転運動が往復動に変換されるピストンを備えた容量可変型斜板式圧縮機において、前記摺接点の摺接領域における前記駆動軸の外面を、前記斜板の傾斜角が変化した際のピストントップ位置が一定の位置になるように軸方向に延びる自由曲面に形成したことを特徴とするものからなる。 In order to solve the above-described problems, a variable displacement swash plate compressor according to the present invention includes a drive shaft, a rotor that is rotated integrally with the drive shaft, and the drive shaft coupled to the rotor via a hinge mechanism. And a slidable contact (point K) slidably contacting the outer surface of the drive shaft in the axial direction at the central boss, and the tilt angle with respect to the drive shaft changes while performing slidable contact with the slidable contact And a pair of shoes slidably in contact with both sides of the outer periphery of the swash plate and rotatably supported by the swash plate, and the rotational movement of the swash plate is converted into a reciprocating motion via the shoe. In a variable displacement swash plate compressor having a piston, the piston top position when the inclination angle of the swash plate changes is fixed on the outer surface of the drive shaft in the sliding contact area of the sliding contact. A free curved surface extending in the axial direction Consisting of.
このような本発明に係る容量可変型斜板式圧縮機においては、特許文献1におけるような加工の難しいヒンジ機構部ではなく、加工の容易な駆動軸の外面が、より正確には駆動軸の外面の摺接点の摺接領域が、ピストントップ位置が一定の位置になるように軸方向に延びる自由曲面に加工される。加工の容易な部分の加工であるから、高精度に所望の自由曲面に加工でき、その自由曲面に沿って摺接される摺接点の軌跡も目標とする所望の軌跡に精度よく制御され、それによって斜板の傾斜角が変化してもピストントップ位置の変化が起こらなくなる。ピストントップ位置が一定位置とされることにより、ピストントップ位置の変化によるデッドボリュームを見込む必要がなくなるか、それを最小化でき、圧縮機の体積効率が向上される。 In such a variable capacity swash plate compressor according to the present invention, the outer surface of the drive shaft that is easy to process is not the hinge mechanism that is difficult to process as in Patent Document 1, but more accurately the outer surface of the drive shaft. The sliding contact area of the sliding contact is processed into a free-form surface extending in the axial direction so that the piston top position is a constant position. Since it is easy to machine, the desired free-form surface can be machined with high accuracy, and the locus of the sliding contact sliding along the free-form surface is accurately controlled to the desired desired locus. Therefore, even if the inclination angle of the swash plate changes, the piston top position does not change. By setting the piston top position to a fixed position, it is not necessary to anticipate the dead volume due to the change in the piston top position, or it can be minimized, and the volumetric efficiency of the compressor is improved.
上記自由曲面は、例えば、ピストントップ位置を一定の位置とした条件下にて、斜板の傾斜角を変化させた場合の摺接点の位置を幾何学的に小刻みに算出し、算出された各摺接点の位置を結んでいくことにより、機種に応じた曲面として特定することができる。計算のための刻み量は任意に設定でき、刻み量を小さくするほど、算出された各摺接点の位置を結んだ線(断面上の線)あるいは面はなめらかなものとなる。計算式は機種に応じて幾何学的に設定でき、そこに代入する数値を小刻みに設定すれば、汎用の表計算ソフトを用いて容易に所望の自由曲面を得ることが可能である。 For example, the free-form surface calculates the position of the sliding contact when the inclination angle of the swash plate is changed under the condition that the piston top position is a fixed position, and calculates each calculated By connecting the positions of the sliding contacts, it can be specified as a curved surface according to the model. The step amount for the calculation can be arbitrarily set, and the smaller the step amount, the smoother the line (line on the cross section) or the surface connecting the calculated positions of the sliding contacts. The calculation formula can be geometrically set according to the model, and if a numerical value to be substituted is set in small increments, it is possible to easily obtain a desired free-form surface using general-purpose spreadsheet software.
上記自由曲面は、軸方向には曲線状に伸び軸方向と直交する方向には直線的に延びる面、つまり、平坦な面が軸方向に曲線状に変化する面として形成することができる。このような面に設定すれば、プログラム制御あるいは数値制御可能な通常の加工機で所望の自由曲面を容易に加工できる。 The free-form surface can be formed as a surface that extends in a curved line in the axial direction and linearly extends in a direction orthogonal to the axial direction, that is, a flat surface that changes in a curved line in the axial direction. If such a surface is set, a desired free-form surface can be easily machined with an ordinary machine capable of program control or numerical control.
上記一対のシューの回動中心が斜板の中立面上に位置している構成とすれば、斜板の傾斜角変化に伴う上記摺接点の位置の軌跡の算出も容易に行われ、摺接点の位置の軌跡がピストントップ位置が一定位置となるように上記駆動軸上の自由曲面を設定することにより、斜板の傾斜角が変化してもピストントップ位置の変化が起こらない目標とする構造を達成できる。 If the center of rotation of the pair of shoes is located on the neutral plane of the swash plate, the locus of the sliding contact with the change in the inclination angle of the swash plate can be easily calculated. By setting a free-form surface on the drive shaft so that the piston top position is a constant position, the piston top position will not change even if the inclination angle of the swash plate changes. Structure can be achieved.
上記ヒンジ機構としては、ピンと該ピン周りに回動されるリンクとを備えた機構を採用できる。ただし、ピンがリンクに形成された長穴を摺動しながらリンクがピン周りに回動される機構も採用可能である。 As the hinge mechanism, a mechanism including a pin and a link rotated around the pin can be employed. However, it is also possible to employ a mechanism in which the link is rotated around the pin while the pin slides through a long hole formed in the link.
本発明に係る容量可変型斜板式圧縮機によれば、簡単にかつ安価に実施可能な駆動軸の外面の自由曲面への加工により、斜板の傾斜角が変化した際のピストントップ位置を確実に一定の位置にするか、ピストントップ位置の変化量を最小化でき、それによって全斜板傾斜角域でのピストントップ位置におけるデッドボリュームを最小化して、圧縮機の体積効率を向上することができる。 According to the variable displacement swash plate compressor according to the present invention, the piston top position when the inclination angle of the swash plate changes can be ensured by processing the outer surface of the drive shaft into a free-form surface that can be implemented easily and inexpensively. The piston top position can be minimized or the amount of change in the piston top position can be minimized, thereby minimizing the dead volume at the piston top position in the entire swash plate inclination angle region and improving the volume efficiency of the compressor. it can.
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1〜図3は、本発明の一実施態様に係る容量可変型斜板式圧縮機を示している。図1に示すように、容量可変型斜板式圧縮機1は、駆動源(図示略)からの駆動力により回転駆動される駆動軸2と、駆動軸2に固定され駆動軸2と一体に回転されるロータ3と、ロータ3に、ピン4とピン4周りに回動されるリンク5とを備えたヒンジ機構6を介して連結され、駆動軸2と一体に回転されるように配置された斜板7を備えており、斜板7はそのカム部8を介してヒンジ機構6に連結されている。図2にも示すように、斜板7は、その中央のボス部9に駆動軸2の外面上を軸方向X−Xに摺接する摺接点10(K点)を有している。斜板7は、この摺接点10による摺接を行いつつ、駆動軸2に対する傾斜角θが変化するように変位される。斜板7の外周両側面には、ピストン11の後端部に回動自在に保持された一対のシュー12が摺接され、シュー12の摺接を介して斜板7の回転運動が、ピストン11の軸方向X−Xの往復動に変換されるようになっており、斜板7の傾斜角θに対応してピストン11の往復動のストロークが調整されるようになっている。このピストン11のストロークに応じて、容量可変型斜板式圧縮機1の吐出容量が可変されるようになっている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a variable displacement swash plate compressor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the variable capacity swash plate compressor 1 includes a
上記摺接点10(K点)の摺接領域は、駆動軸2の外面の周方向における特定の位置(図の駆動軸2の下面側の位置)での、軸方向X−Xの特定範囲(斜板7の傾斜角θの最大値〜最小値の範囲に対応する特定範囲)の領域となっている。この摺接点10の摺接領域における駆動軸2の外面が、斜板7の傾斜角θが変化した際のピストントップ位置13が一定の位置になるように(あるいはピストントップ位置13の変化量が最小となるように)、軸方向X−Xに延びる自由曲面14に形成されている。この自由曲面14は、例えば図3に示すように、軸方向X−Xには曲線状に伸び軸方向X−Xと直交する方向(図3における紙面と垂直の方向)には直線的に延びる面、つまり、平坦な面が軸方向に曲線状に変化する面として形成されている。このような自由曲面14が、斜板7の傾斜角θが変化した際にもピストントップ位置13が変化しないように(つまり、図6に示したようなピストントップ位置変化曲線が一定の位置変化しない直線特性となるように)、少なくとも斜板7の最大傾斜角θmaxと最小傾斜角θminとに対応する範囲15(軸方向範囲)にわたって、駆動軸2の外面上に形成されている。
The sliding contact area of the sliding contact 10 (point K) is a specific range in the axial direction X-X at a specific position in the circumferential direction of the outer surface of the drive shaft 2 (position on the lower surface side of the
上記のような駆動軸2の外面上に形成されるべき自由曲面14は、例えば次のように計算により設定でき、その計算によって得られた曲線(曲面)に沿って、例えばプログラム制御や数値制御可能な加工機により確実に所定の形状に加工される。すなわち、自由曲面14は、ピストントップ位置13を一定の位置とした条件下にて、斜板7の傾斜角θを変化させた場合の摺接点10の位置を。予め設定した刻み量ごとに幾何学的に小刻みに算出し、算出された各摺接点10の位置を結んでいくことにより、機種(機種ごとの各部寸法)に応じた、連続的な曲面として特定することができる。計算のための刻み量は小さいほど、得られる曲面はなめらかなものとなる。計算は、汎用の表計算ソフトを用いて行うことができる。
The free
駆動軸2の外面上に上記のような自由曲面14を形成しておき、斜板7の傾斜角θが変化する際に摺接点10をこの自由曲面14に沿わせて軸方向X−Xに摺接、移動させることにより、斜板傾斜角θが変化してもピストントップ位置13が一定の位置に保たれる。ピストントップ位置13が変化しないので、ピストントップ位置におけるデッドボリューム(図4)を見込む必要がなくなり、このデッドボリュームの発生を最小化できる。これによって、圧縮機1の体積効率を大幅に向上することが可能になる。また、自由曲面14は通常の加工機を用いて容易にかつ精度良く加工できるので、安価にかつ簡単に所望の効果が得られる。
The free
本発明に係る容量可変型斜板式圧縮機の構造は、斜板ボス部に駆動軸側との摺接点を有するあらゆるタイプの容量可変型斜板式圧縮機に適用可能である。 The structure of the variable displacement swash plate compressor according to the present invention is applicable to any type of variable displacement swash plate compressor having a swash plate boss portion having a sliding contact with the drive shaft side.
1 容量可変型斜板式圧縮機
2 駆動軸
3 ロータ
4 ピン
5 リンク
6 ヒンジ機構
7 斜板
8 カム部
9 ボス部
10 摺接点
11 ピストン
12 シュー
13 ピストントップ位置
14 自由曲面
15 自由曲面の軸方向範囲
θ 斜板傾斜角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable capacity | capacitance type swash
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007301697A JP2009127470A (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Variable displacement swash plate type compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007301697A JP2009127470A (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Variable displacement swash plate type compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009127470A true JP2009127470A (en) | 2009-06-11 |
Family
ID=40818656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007301697A Pending JP2009127470A (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Variable displacement swash plate type compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009127470A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03149361A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-25 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Swash plate structure of variable displacement swash plate type compressor |
JPH06307333A (en) * | 1993-04-21 | 1994-11-01 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Swash plate type compressure with variable capacity |
JPH0968162A (en) * | 1995-06-20 | 1997-03-11 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Swash plate type variable capacity compressor |
JP2000161207A (en) * | 1998-11-24 | 2000-06-13 | Denso Corp | Variable displacement swash plate type compressor |
JP2007113504A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Sanden Corp | Variable displacement swash-plate type compressor |
JP2007211704A (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Toyota Industries Corp | Capacity detection device of variable displacement swash plate compressor |
-
2007
- 2007-11-21 JP JP2007301697A patent/JP2009127470A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03149361A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-25 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Swash plate structure of variable displacement swash plate type compressor |
JPH06307333A (en) * | 1993-04-21 | 1994-11-01 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Swash plate type compressure with variable capacity |
JPH0968162A (en) * | 1995-06-20 | 1997-03-11 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Swash plate type variable capacity compressor |
JP2000161207A (en) * | 1998-11-24 | 2000-06-13 | Denso Corp | Variable displacement swash plate type compressor |
JP2007113504A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Sanden Corp | Variable displacement swash-plate type compressor |
JP2007211704A (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Toyota Industries Corp | Capacity detection device of variable displacement swash plate compressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3125952B2 (en) | Variable capacity swash plate compressor | |
JP2009041511A (en) | Double link type variable compression ratio internal combustion engine | |
JPH04295185A (en) | Capacity variable type swash plate type compressor | |
JP2956193B2 (en) | Oscillating swash plate type variable displacement compressor | |
US7972118B2 (en) | Variable capacity compressor | |
CN103511220B (en) | Displacement-variable swashplate compressor | |
JP4760464B2 (en) | Variable compression ratio device for internal combustion engine | |
EP3366919B1 (en) | Variable displacement pump | |
JP2009127470A (en) | Variable displacement swash plate type compressor | |
JP2008100278A (en) | Connecting rod-less press | |
JP2017089564A (en) | Variable displacement piston pump input horsepower setting method | |
JP2008064057A (en) | Variable displacement compressor | |
JPH08334001A (en) | Axial piston device | |
JP5088437B2 (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
WO2007094169A1 (en) | Variable displacement compressor | |
JP4663546B2 (en) | Variable capacity compressor | |
JP2009108731A (en) | Variable compression ratio engine | |
JP2003003951A (en) | Axial swash plate type piston pump | |
JP4663545B2 (en) | Variable capacity compressor | |
JP2009293479A (en) | Swash plate type variable displacement compressor | |
JPH11197888A (en) | Press | |
JP2006291749A (en) | Variable displacement compressor | |
CN113710893A (en) | Reciprocating piston type compressor | |
JPH0968155A (en) | Piston type liquid pressure device | |
JPH07180655A (en) | Variable displacement inclined shaft type hydraulic rotating machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120229 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120629 |