JP2009235915A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ジャーナルと駆動軸とが接触する部分の磨耗を防止し、正常な機能を保つ。
【解決手段】 斜板５とジャーナル１１がリンク機構９を介して駆動軸３側に揺動自在に連結された斜板式圧縮機であって、ジャーナル１１の支持部１５に、所定の耐磨耗性を有し、駆動軸３に対し軸方向に相対移動可能な支持部材１７を配置し、ジャーナル１１が支持部材１７を介して駆動軸３に支持され、位置決めされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、斜板式圧縮機に関する。

特許文献１に斜板式圧縮機が記載されている。斜板式圧縮機には、斜板が連結されたジャーナルと駆動軸との間にスリーブを配置し、このスリーブが駆動軸上をスライドするものがあるが、この斜板式圧縮機は、図７のように、ジャーナル２０１に貫通孔２０３を設け、貫通孔２０３の支持部２０５を駆動軸２０７と接触させることによって、ジャーナル２０１が駆動軸２０７に支持され、位置決めされるように構成されており、スリーブを省略することによってコストと重量を低減させている。
特公平０２−３１２３４号公報

ジャーナル２０１は斜板と共に矢印２０９のように揺動しながら駆動軸２０７と接触するから、支持部２０５には、斜板の最大揺動角度と最小揺動角度の中間域で駆動軸２０７と狭い面積で接触するエッジ状部分２１１が加工されている。斜板には圧縮機構が連結されており、エッジ状部分２１１と駆動軸２０７には圧縮機構からの反力及び互いの摺動によって摩耗と段差部が生じることがあり、摩耗と段差部が生じると、ジャーナル２０１と斜板の位置決め機能が低下する上に、段差部によってジャーナル２０１と駆動軸２０７との間に引っ掛かりが生じると、斜板の揺動角度を制御することが不可能になる。

そこで、この発明は、ジャーナルと駆動軸とが接触する部分の磨耗を防止し、正常な機能を保つ斜板式圧縮機の提供を目的としている。

請求項１の斜板式圧縮機は、駆動力を受けて回転する駆動軸と、前記駆動軸に対する傾斜角を調整可能な斜板と、前記斜板の揺動によって駆動される圧縮機構とを備え、前記斜板は、リンク機構を介して前記駆動軸側に揺動自在に連結され、前記リンク機構の一部を構成するジャーナルには貫通孔が設けられ、前記貫通孔には支持部が設けられ、前記ジャーナルが、前記支持部で前記駆動軸に支持され、位置決めされている斜板式圧縮機であって、前記ジャーナルの支持部に、所定の耐磨耗性を有し、前記駆動軸に対して軸方向に相対移動可能な支持部材を配置し、前記ジャーナルが、前記支持部材を介して前記駆動軸に支持され、位置決めされることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載された斜板式圧縮機であって、前記支持部材と前記ジャーナルが、互いの揺動を可能にする連結部を介して連結されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された斜板式圧縮機であって、前記支持部材を、前記ジャーナルの支持部と前記駆動軸との間で、周方向に複数個配置したことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載された斜板式圧縮機であって、前記駆動軸に軸方向の切り欠きを設け、前記支持部材を、前記切り欠きに摺動自在に係合させたことを特徴とする。

請求項１の斜板式圧縮機は、所定の耐磨耗性を有する支持部材をジャーナル側に配置し、駆動軸をこの支持部材に接触させることにより、ジャーナルが駆動軸によって支持され、位置決めされるようにした。

従って、ジャーナルと駆動軸とが直接接触する従来例と異なり、ジャーナルと駆動軸の両方で、摩耗と段差部の発生が防止され、引っ掛かりが防止されるから、ジャーナルと斜板の位置決め機能と、揺動角度の制御機能（圧縮機構の吐出量制御機能）が長期に亘って正常に保たれる。

請求項２の斜板式圧縮機は、支持部材とジャーナルを揺動可能な連結部で連結させたことにより、ジャーナルと斜板の揺動角度を円滑に調整することができる。

請求項３の斜板式圧縮機は、支持部材を周方向に複数個配置したことによって、リンク機構の一部を構成するジャーナルの倒れが防止され、リンク機構に無理な力が掛かることが防止されるから、揺動角度の制御機能が正常に保たれる。

また、支持部材を複数個配置したことによって、ジャーナルと駆動軸の両方で磨耗に対する耐久性がさらに向上し、ジャーナルと斜板の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が長期に亘って正常に保たれる。

請求項４の斜板式圧縮機は、駆動軸に設けた（平面状の）切り欠きに支持部材を摺動自在に係合させたことにより、支持部材と駆動軸との摺動部面積が広くなり磨耗に対する耐久性がさらに向上するから、ジャーナルと斜板の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が長期に亘って正常に保たれる。

＜第１実施形態＞
図１〜図３を参照しながら斜板式圧縮機１の説明をする。図１は斜板式圧縮機１の縦断面図、図２は斜板式圧縮機１の要部を示す縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。また、左右の方向は図１での左右の方向である。

本実施形態の斜板式圧縮機１は、駆動力を受けて回転する駆動軸３と、駆動軸３に対する傾斜角を調整可能な斜板５と、斜板５の揺動によって駆動される圧縮機構７とを備え、斜板５は、リンク機構９を介して駆動軸３側に揺動自在に連結され、リンク機構９の一部を構成するジャーナル１１には貫通孔１３が設けられ、貫通孔１３には支持部１５が設けられおり、
ジャーナル１１の支持部１５に所定の耐磨耗性を有するシュー１７（支持部材）を配置したことにより、ジャーナル１１がシュー１７を介して駆動軸３に支持され、位置決めされる。

また、シュー１７とジャーナル１１は、半球状のシューポケット１９（互いの揺動を可能にする連結部）を介して連結されている。

次に、斜板式圧縮機１の構造を説明する。

斜板式圧縮機１は、車両用空調装置の冷却システムに用いられており、エバポレータから吸入した冷媒を圧縮してコンデンサに供給する。

図１のように、斜板式圧縮機１は、通しボルト２１で一体に固定されたフロントハウジング２３とシリンダブロック２５とバルブプレートとリアハウジングを有し、フロントハウジング２３にはエンジンの回転が入力する入力プーリ２７がベアリング２９によって支持されており、駆動軸３はニードルベアリング３１，３３によりフロントハウジング２３とシリンダブロック２５に左右両端部を支持されている。入力プーリ２７と駆動軸３との間には電磁クラッチ３５が配置されており、電磁クラッチ３５は電磁ソレノイド３７でアーマチャ３９を吸引し入力プーリ２７に押圧することによって入力プーリ２７と駆動軸３とを連結し、エンジンの駆動力によって斜板式圧縮機１を回転駆動させ、また、車両補機の運転を停止する際などには、連結を解除して斜板式圧縮機１をエンジンから切り離す。

フロントハウジング２３とシリンダブロック２５との間にはクランク室４１が形成され、圧縮機構７はシリンダ４３とピストン４５からなり、シリンダ４３はシリンダブロック２５に周方向等間隔で複数個形成され、ピストン４５はシリンダ４３と係合して複数の圧縮機構７を構成している。

駆動軸３にはラグ４７が固定されており、リンク機構９はラグ４７のアーム４９とジャーナル１１のアーム５１とをリンク部材５３とピン５５，５５とで連結して構成されており、斜板５はジャーナル１１のハブ部５７に固定され、外縁部の両面で半球状のピストンシュー５９，５９を介し各ピストン４５と揺動自在に連結されている。ジャーナル１１はラグ４７との間に配置されたデストロークスプリング６１と、止め輪６３との間に配置されたリターンスプリング６５と、圧縮機構７の吐出圧（Ｐｄ）と吸入圧（Ｐｓ）との差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）などによって軸方向に支持されており、ジャーナル１１がシリンダブロック２５側に移動すると斜板５の揺動角度（各ピストン４５のストローク）が小さくなり、スリーブ５３がラグ４７側に移動すると揺動角度が大きくなる。リヤハウジングには流量制御弁が配置されており、この流量制御弁はリアハウジングに設けられた冷媒の吐出室とクランク室４１との間で冷媒を移動させ、上記の差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を制御して斜板５の揺動角度を調整する。

入力プーリ２７に入力したエンジンからの回転トルクは駆動軸３（ラグ４７）を回転させ、この回転はリンク機構９を介してジャーナル１１（斜板５）に伝達され、斜板５は各ピストンシュー５９と摺動しながら、その揺動角度に応じたストロークで各ピストン４５を往復移動させて各圧縮機構７を駆動し、各圧縮機構７はこのストロークに応じた量の冷媒をエバポレータから吸入し、圧縮してコンデンサに吐出する。

シュー１７は、上記ピストンシュー５９と同様に、所定の耐磨耗性を有する材料で作られており、シュー１７の半球部６７はジャーナル１１に設けられた半球状のシューポケット１９と係合することにより、斜板５の揺動角度を調整する際にジャーナル１１の揺動を許容し、平面部６９は駆動軸３上をスライドして磨耗を防止し、ジャーナル１１はシュー１７を介して駆動軸３に支持され、位置決めされて径方向のガタが防止される。

次に、斜板式圧縮機１の効果を説明する。

ジャーナル１１の支持部１５にシュー１７を配置したことにより、従来例と異なって、ジャーナル１１と駆動軸３の両方で摩耗と段差部の発生が防止され、引っ掛かりの発生が防止されるから、ジャーナル１１（斜板５）の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が長期に亘って正常に保たれる。

＜第２実施形態＞
図４と図５を参照しながら第２実施形態（斜板式圧縮機）の説明をする。図４は第２実施形態の要部を示す縦断面図、図５は図４のＢ−Ｂ断面図である。以下、斜板式圧縮機１（第１実施形態）との相違点を説明する。

第２実施形態（斜板式圧縮機）は、ジャーナル１１の支持部１５に所定の耐磨耗性を有するシュー１０１（支持部材）を配置したことにより、シュー１０１を介してジャーナル１１が駆動軸３に支持され、位置決めされる。

また、駆動軸３に平面状の切り欠き１０３を軸方向に設け、シュー１０１を切り欠き１０３に摺動自在に係合させている。

切り欠き１０３の軸方向寸法は、最大角度と最小角度の間で揺動角度を調整する際にジャーナル１１（シュー１０１）が移動する範囲より充分に長く形成されている。シュー１０１は、上記のピストンシュー５９と同様に、所定の耐磨耗性を有する材料で作られており、シュー１０１の半球部１０５はジャーナル１１に設けられた半球状のシューポケット１９と係合することにより、斜板５の揺動角度を調整する際にジャーナル１１の揺動を許容し、平面部１０７は駆動軸３の切り欠き１０３上をスライドして磨耗を防止し、ジャーナル１１はシュー１０１を介して駆動軸３に支持され、位置決めされて径方向のガタが防止される。

また、平面状の切り欠き１０３を設けたことにより、シュー１０１と駆動軸３との摺動部面積が広くなっている。

次に、第２実施形態の効果を説明する。

支持部１５にシュー１０１を配置したことにより、ジャーナル１１と駆動軸３の両方で摩耗と段差部の発生が防止され、引っ掛かりの発生が防止されるから、ジャーナル１１（斜板５）の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が正常に保たれる。

また、切り欠き１０３を設けたことにより、シュー１０１と駆動軸３の両方で磨耗に対する耐久性がさらに向上するから、ジャーナル１１と斜板５の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が長期に亘って正常に保たれる。

＜第３実施形態＞
図６を参照しながら第３実施形態（斜板式圧縮機）の説明をする。図６は第３実施形態の要部を示す横断面図である。以下、斜板式圧縮機１（第１実施形態）との相違点を説明する。

第３実施形態（斜板式圧縮機）は、ジャーナル１１の支持部１５に所定の耐磨耗性を有するシュー１７（支持部材）を、周方向に２箇（複数個）配置したことにより、ジャーナル１１がシュー１７，１７を介して２箇所で駆動軸３に支持され、位置決めされる。

また、シュー１７，１７は、ジャーナル１１が受ける圧縮機構７からの反力を２箇所で受けることによってジャーナル１１の倒れを防止する。

次に、第３実施形態の効果を説明する。

支持部１５にシュー１７，１７を配置したことにより、ジャーナル１１と駆動軸３の両方で摩耗と段差部の発生が防止され、引っ掛かりの発生が防止されるから、ジャーナル１１（斜板５）の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が正常に保たれる。

また、収容ケース１７を２箇所に配置したことにより、リンク機構９のラグ４７（アーム４９）とジャーナル１１（アーム５１）とリンク部材５３とピン５５，５５に掛かる無理な力が軽減されると共に、ジャーナル１１と駆動軸３の両方で磨耗に対する耐久性がさらに向上するから、ジャーナル１１（斜板５）の位置決め機能と、揺動角度の制御機能が長期に亘って正常に保たれる。

［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明は上述した実施形態だけに限定解釈されるものではなく、本発明の技術的な範囲内で様々な変更が可能である。

斜板式圧縮機１の縦断面図である。 斜板式圧縮機１の要部を示す縦断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 第２実施形態（斜板式圧縮機）の要部を示す縦断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 第３実施形態（斜板式圧縮機）の要部を示す横断面図である。 従来技術を示す断面図である。

符号の説明

１ 斜板式圧縮機
３ 駆動軸
５ 斜板
７ 圧縮機構
９ リンク機構
１１ ジャーナル
１３ 貫通孔
１５ 支持部
１７ シュー（支持部材）
１９ シューポケット（互いの揺動を可能にする連結部）
１０１ シュー（支持部材）
１０３ 切り欠き

Claims (4)

1. 駆動力を受けて回転する駆動軸（３）と、前記駆動軸（３）に対する傾斜角を調整可能な斜板（５）と、前記斜板（５）の揺動によって駆動される圧縮機構（７）とを備え、
   前記斜板（５）は、リンク機構（９）を介して前記駆動軸（３）側に揺動自在に連結され、
   前記リンク機構（９）の一部を構成するジャーナル（１１）には貫通孔（１３）が設けられ、前記貫通孔（１３）には支持部（１５）が設けられ、
   前記ジャーナル（１１）が、前記支持部（１５）で前記駆動軸（３）に支持され、位置決めされている斜板式圧縮機（１）であって、
   前記ジャーナル（１１）の支持部（１５）に、所定の耐磨耗性を有し、前記駆動軸（３）に対して軸方向に相対移動可能な支持部材（１７）を配置し、前記ジャーナル（１１）が、前記支持部材（１７）を介して前記駆動軸（３）に支持され、位置決めされることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
2. 請求項１に記載された発明であって、
   前記支持部材（１７）と前記ジャーナル（１１）が、互いの揺動を可能にする連結部を介して連結されていることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
3. 請求項１または請求項２に記載された発明であって、
   前記支持部材（１７）を、前記ジャーナル（１１）の支持部と前記駆動軸（３）との間で、周方向に複数個配置したことを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載された発明であって、
   前記駆動軸（３）に軸方向の切り欠き（１０３）を設け、
   前記支持部材（１０１）を、前記切り欠き（１０３）に摺動自在に係合させたことを特徴とする斜板式圧縮機（１）。

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