JP2010014035A - Variable displacement compressor - Google Patents

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Makoto Kawamura
誠 川村
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Marelli Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable displacement compressor having structure with no sleeve and capable of preventing the generation of noise caused by the looseness of an oscillation member. <P>SOLUTION: In the variable displacement compressor, by adjusting crank chamber pressure which is the back pressure of each piston, an inclination angle can be varied by oscillating the oscillation member 12 comprising a journal 13 and a swash plate 15 around a connection link 14, and a reciprocation stroke of each piston can be varied by varying the inclination angle of the swash plate 15. A cam face 18a is formed on a rotor 11 and a cam sliding part 19 moved following the cam face 18a is formed on the journal 13. The cam face 18a is set to have a planar shape for regulating the oscillation trajectory of the oscillation member 12 so that the side on the inner face of a drive shaft through-hole 17 and a distant from the connection link 14 is made to abut on the outer peripheral face of a drive shaft 4 at all of the inclination angles. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、揺動部材の傾斜角によってピストンの吐出容量を可変する可変容量コンプレッサに関する。   The present invention relates to a variable displacement compressor that varies a discharge capacity of a piston according to an inclination angle of a swing member.

この種の従来の可変容量コンプレッサとしては、特許文献1に開示されたものがある。   A conventional variable displacement compressor of this type is disclosed in Patent Document 1.

この可変容量コンプレッサ100は、図6に示すように、ハウジング101を有する。ハウジング101は、シリンダブロック101aと、シリンダブロック101aの一端側に配置されたフロントヘッド101bと、シリンダブロック101aの他端側に弁プレート102を介して配置されたリアヘッド101cとが組み付けされることによって主に構成されている。   The variable displacement compressor 100 includes a housing 101 as shown in FIG. The housing 101 is assembled by assembling a cylinder block 101a, a front head 101b disposed on one end side of the cylinder block 101a, and a rear head 101c disposed on the other end side of the cylinder block 101a via a valve plate 102. It is mainly composed.

シリンダブロック101aとフロントヘッド101bの中心には駆動軸103が配置されている。駆動軸103の両端側は、ラジアル軸受部104とラジアル軸受部105によって回転自在に支持されている。   A drive shaft 103 is disposed at the center of the cylinder block 101a and the front head 101b. Both end sides of the drive shaft 103 are rotatably supported by a radial bearing portion 104 and a radial bearing portion 105.

シリンダブロック101a内には、駆動軸103を中心とする円周上に複数のシリンダボア106が形成されており、この各シリンダボア106内にピストン107がそれぞれ摺動自在に配置されている。フロントヘッド101b内には、複数のシリンダボア106に連通するクランク室108が形成されている。このクランク室108には、駆動軸103の外周に固定されたロータ109と、駆動軸103に挿入された揺動部材である斜板113とが設けられている。この斜板113の外周部に一対のシュー114を介して各ピストン107が係合されている。   In the cylinder block 101a, a plurality of cylinder bores 106 are formed on the circumference around the drive shaft 103, and pistons 107 are slidably disposed in the cylinder bores 106, respectively. A crank chamber 108 communicating with the plurality of cylinder bores 106 is formed in the front head 101b. The crank chamber 108 is provided with a rotor 109 fixed to the outer periphery of the drive shaft 103 and a swash plate 113 that is a swing member inserted into the drive shaft 103. Each piston 107 is engaged with the outer periphery of the swash plate 113 via a pair of shoes 114.

斜板113の一端には、第1バネS1が配置され、この第1バネS1のバネ力によって、運転停止後に斜板113が初期駆動位置に戻される。   A first spring S1 is disposed at one end of the swash plate 113, and the swash plate 113 is returned to the initial drive position after the operation is stopped by the spring force of the first spring S1.

ロータ109と斜板113間は連結手段115によって連結されている。連結手段115は、ロータ109に設けられたガイド孔115aと、斜板113に設けられ、ガイド孔115aに挿入されたガイド球体115bとから構成されている。この連結手段115によってロータ109の回転が斜板113に伝達され、且つ、斜板113の傾斜角度が可変できる。   The rotor 109 and the swash plate 113 are connected by connecting means 115. The connecting means 115 includes a guide hole 115a provided in the rotor 109 and a guide sphere 115b provided in the swash plate 113 and inserted into the guide hole 115a. The rotation of the rotor 109 is transmitted to the swash plate 113 by the connecting means 115, and the inclination angle of the swash plate 113 can be varied.

駆動軸103が回転すると、ロータ109、斜板113等によって各ピストン107がシリンダボア106内を往復移動し、斜板113の傾斜角によって各ピストン107の往復ストロークが可変される。   When the drive shaft 103 rotates, each piston 107 reciprocates in the cylinder bore 106 by the rotor 109, the swash plate 113, and the like, and the reciprocating stroke of each piston 107 is varied by the inclination angle of the swash plate 113.

リアヘッド101c内には、吸入室120と吐出室121がそれぞれ形成されている。   A suction chamber 120 and a discharge chamber 121 are formed in the rear head 101c.

シリンダブロック101aとリアヘッド101cの間に介在された弁プレート102は、複数のシリンダボア106と吸入室120及び吐出室121との間を仕切っている。   A valve plate 102 interposed between the cylinder block 101 a and the rear head 101 c partitions the plurality of cylinder bores 106 from the suction chamber 120 and the discharge chamber 121.

上記構成において、駆動軸103が回転駆動されると、斜板113が揺動して各ピストン107が往復運動する。各ピストン107の吸入行程では、吸入室120から冷媒がシリンダボア106内に供給され、供給された冷媒がピストン107の圧縮行程で圧縮されて吐出室121に吐出される。吐出された冷媒は、冷凍サイクルを循環して冷房等に供されて再び可変容量コンプレッサ100に戻ってくる。   In the above configuration, when the drive shaft 103 is driven to rotate, the swash plate 113 swings and each piston 107 reciprocates. In the suction stroke of each piston 107, the refrigerant is supplied from the suction chamber 120 into the cylinder bore 106, and the supplied refrigerant is compressed in the compression stroke of the piston 107 and discharged to the discharge chamber 121. The discharged refrigerant circulates in the refrigeration cycle, is used for cooling or the like, and returns to the variable capacity compressor 100 again.

このような可変容量コンプレッサ100の駆動時にあって、冷凍サイクルの熱負荷が大きくなると、クランク室108の圧力が低圧側に調整される。すると、各ピストン107の背圧であるクランク室圧及び第1バネS1のバネ力による反時計方向モーメントと各ピストン107の前面圧による時計方向モーメントのバランスがくずれ、斜板113の傾斜角度を大きくする方向の時計方向モーメントが大きくなり、双方のモーメントがバランスする位置まで斜板113が図6のa矢印方向に傾斜し、斜板113の傾斜角度が大きくなる。斜板113の傾斜角度が大きくなると、各ピストン107の往復ストロークが大きくなり、冷媒の吐出容量が大きくなって、冷房能力等が大きくなる。   When the variable capacity compressor 100 is driven and the heat load of the refrigeration cycle increases, the pressure in the crank chamber 108 is adjusted to the low pressure side. As a result, the balance between the counterclockwise moment caused by the crank chamber pressure, which is the back pressure of each piston 107, and the spring force of the first spring S1, and the clockwise moment caused by the front pressure of each piston 107 are lost, and the inclination angle of the swash plate 113 is increased. The swash plate 113 is tilted in the direction of arrow a in FIG. 6 until the position where both moments are balanced, and the tilt angle of the swash plate 113 is increased. As the inclination angle of the swash plate 113 increases, the reciprocating stroke of each piston 107 increases, the refrigerant discharge capacity increases, and the cooling capacity and the like increase.

又、冷凍サイクルの熱負荷が小さくなると、クランク室108の圧力が高圧側に調整される。すると、各ピストン107の背圧であるクランク室圧及び第1バネS1のバネ力による反時計方向モーメントと各ピストン107の前面圧による時計方向モーメントのバランスがくずれ、斜板113の傾斜角度を小さくする方向の反時計方向モーメントが大きくなり、双方のモーメントがバランスする位置まで斜板113が図6のb矢印方向に傾斜し、斜板113の傾斜角度が小さくなる。斜板113の傾斜角度が小さくなると、各ピストン107の往復ストロークが小さくなり、冷媒の吐出容量が小さくなって、冷房能力等が小さくなる。可変容量コンプレッサ100は、このような運転によって省動力化が図られる。   Further, when the heat load of the refrigeration cycle is reduced, the pressure in the crank chamber 108 is adjusted to the high pressure side. As a result, the balance between the counterclockwise moment caused by the crank chamber pressure, which is the back pressure of each piston 107, and the spring force of the first spring S1, and the clockwise moment caused by the front pressure of each piston 107 are lost, and the inclination angle of the swash plate 113 is reduced. The swash plate 113 tilts in the direction of the arrow b in FIG. 6 to a position where both moments balance, and the tilt angle of the swash plate 113 decreases. When the inclination angle of the swash plate 113 is reduced, the reciprocating stroke of each piston 107 is reduced, the refrigerant discharge capacity is reduced, and the cooling capacity and the like are reduced. The variable displacement compressor 100 saves power by such operation.

前記従来の可変容量コンプレッサ100では、駆動軸103を摺動させるスリーブを設けることなく斜板113を揺動させる構造、すなわち、スリーブレス構造であるため、部品点数の削減、装置の軽量化等となるという利点がある。   The conventional variable displacement compressor 100 has a structure in which the swash plate 113 is swung without providing a sleeve for sliding the drive shaft 103, that is, a sleeveless structure. There is an advantage of becoming.

ところで、図7(a)は前記従来例の可変容量コンプレッサ100における斜板113の最小傾斜角度の状態を示し、最小傾斜角度の状態では、駆動軸103の規制突起103aに斜板113の規制受け面113aが当接することによって最小傾斜角度未満の角度にならないようになっている。   7A shows the state of the minimum inclination angle of the swash plate 113 in the conventional variable displacement compressor 100. In the state of the minimum inclination angle, the restriction protrusion 103a of the drive shaft 103 receives the restriction receiving of the swash plate 113. FIG. When the surface 113a abuts, the angle is not less than the minimum inclination angle.

図7(b)は前記従来例の可変容量コンプレッサ100における斜板113の最大傾斜角度の状態を示し、最大傾斜角度の状態では、ロータ109の規制面109aに斜板113の規制面113bが当接することによって最大傾斜角度を超える角度にならないようになっている。そして、図7(a)に示す最小傾斜角度の状態や図7(b)に示す最大傾斜角度の状態では、斜板113の駆動軸貫通孔116の内面は、駆動軸103の外周面に当接しないように設定されている。従って、最小傾斜角度と最大傾斜角度の間の中間状態でも駆動軸103の外周面に当接しない。
特開平11−257216号公報
FIG. 7B shows the state of the maximum inclination angle of the swash plate 113 in the conventional variable displacement compressor 100. In the state of the maximum inclination angle, the restriction surface 113b of the swash plate 113 is in contact with the restriction surface 109a of the rotor 109. The contact does not exceed the maximum inclination angle. In the state of the minimum inclination angle shown in FIG. 7A and the state of the maximum inclination angle shown in FIG. 7B, the inner surface of the drive shaft through-hole 116 of the swash plate 113 is in contact with the outer peripheral surface of the drive shaft 103. It is set not to touch. Accordingly, even in an intermediate state between the minimum inclination angle and the maximum inclination angle, it does not contact the outer peripheral surface of the drive shaft 103.
JP-A-11-257216

しかしながら、図7(a)に示す最小傾斜角度の状態や図7(b)に示す最大傾斜角度の状態では、斜板113の規制受け面113aや規制面113bがロータ109や駆動軸103に当接しているため、斜板113のガタ付きが軽減されるが、それ以外の状態では、斜板113はロータ109や駆動軸103に当接していないために斜板113のガタ付きが抑制されず、ガタ付きによる異音が発生するという問題がある。   However, in the state of the minimum inclination angle shown in FIG. 7A and the state of the maximum inclination angle shown in FIG. 7B, the restriction receiving surface 113 a and the restriction surface 113 b of the swash plate 113 contact the rotor 109 and the drive shaft 103. Because of the contact, the backlash of the swash plate 113 is reduced. In other states, the backlash of the swash plate 113 is not suppressed because the swash plate 113 is not in contact with the rotor 109 or the drive shaft 103. There is a problem that abnormal noise occurs due to looseness.

又、図8(a)に示す最小傾斜角度の状態や図8(b)に示す最大傾斜角度の状態にあって、斜板113の駆動軸貫通孔116の内面(図面上で116aで示す箇所と116bで示す箇所)が駆動軸103の外周面に当接するよう駆動軸貫通孔116の形状を設定した従来例も提案されている。しかし、このように駆動軸貫通孔116の形状を設定すると、その中間の傾斜角度の状態にあって斜板113の駆動軸貫通孔116の内面と駆動軸103の外周面との間に隙間ができる。図8(c)に示す中間傾斜角度の状態にあっては、特に隙間が大きくなる。従って、全ての傾斜角度の状態において、斜板113のガタ付きによる異音の発生を防止することができない。   Further, in the state of the minimum inclination angle shown in FIG. 8A and the state of the maximum inclination angle shown in FIG. 8B, the inner surface of the drive shaft through-hole 116 of the swash plate 113 (the place indicated by 116a in the drawing). A conventional example in which the shape of the drive shaft through-hole 116 is set so that the portion indicated by the reference numeral 116b and the outer peripheral surface of the drive shaft 103 contacts the outer peripheral surface of the drive shaft 103 has also been proposed. However, when the shape of the drive shaft through-hole 116 is set in this way, there is a gap between the inner surface of the drive shaft through-hole 116 of the swash plate 113 and the outer peripheral surface of the drive shaft 103 at an intermediate inclination angle. it can. In the state of the intermediate inclination angle shown in FIG. 8C, the gap is particularly large. Therefore, it is impossible to prevent the generation of abnormal noise due to the backlash of the swash plate 113 in all the tilt angles.

そこで、本発明は、スリーブレス構造であって、揺動部材のガタ付きに起因する異音の発生を防止できる可変容量コンプレッサを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable capacity compressor that has a sleeveless structure and can prevent the generation of abnormal noise due to backlash of a swinging member.

上記目的を達成する請求項1の発明は、ハウジング内に複数のシリンダボアとこれに連通するクランク室とが設けられ、ハウジングにはクランク室を貫通する駆動軸が回転自在に設けられ、駆動軸にロータが固定され、駆動軸に挿入される駆動軸貫通孔を有し、クランク室に配置された揺動部材が設けられ、揺動部材とロータ間を連結する連結手段が設けられ、揺動部材の揺動によって複数のシリンダボア内を往復移動する複数のピストンが設けられ、各ピストンの背圧であるクランク室圧を調整することによって、斜板が連結手段を中心として揺動することで傾斜角度が可変され、揺動部材の傾斜角度の可変によって各ピストンの往復ストロークが可変される可変容量コンプレッサにおいて、ロータと揺動部材のいずれか一方にカム面が、他方にカム面に追従して移動するカム摺動部が設けられ、カム面は、駆動軸貫通孔の内面で、且つ、連結手段より遠い側が全ての傾斜角度の状態で駆動軸の外周面に当接するよう揺動部材の揺動軌跡を規制する面形状に設定されていることを特徴とする。   According to the first aspect of the invention for achieving the above object, a plurality of cylinder bores and a crank chamber communicating with the cylinder bore are provided in the housing, and a drive shaft passing through the crank chamber is rotatably provided in the housing. The rotor is fixed, has a drive shaft through hole inserted into the drive shaft, is provided with a swing member disposed in the crank chamber, and is provided with a connecting means for connecting the swing member and the rotor. Are provided with a plurality of pistons that reciprocate in a plurality of cylinder bores, and by adjusting the crank chamber pressure, which is the back pressure of each piston, the swash plate oscillates around the connecting means, thereby tilting the angle. In the variable capacity compressor in which the reciprocating stroke of each piston is varied by varying the tilt angle of the swing member, a cam surface is provided on either the rotor or the swing member. A cam sliding part that moves following the cam surface is provided, and the cam surface is the inner surface of the drive shaft through-hole and the outer surface of the drive shaft with all the inclined angles on the side far from the connecting means. The surface shape is set so as to regulate the swing locus of the swing member so as to come into contact.

請求項2の発明は、請求項1記載の可変容量コンプレッサであって、揺動部材は、駆動軸貫通孔を有するジャーナルと、ジャーナルの外周に固定された斜板とから構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the variable capacity compressor according to claim 1, wherein the swing member is composed of a journal having a drive shaft through hole and a swash plate fixed to the outer periphery of the journal. Features.

請求項1の発明によれば、揺動部材が最大傾斜角度の状態及び最小傾斜角度の状態のみならず、中間傾斜角度の状態でも揺動部材の駆動軸貫通孔の内面が駆動軸の外周面に当接するため、全ての傾斜角度の状態で駆動軸と揺動部材間に隙間が発生しない。従って、スリーブレス構造の容量可変コンプレッサにあって、揺動部材のガタ付きに起因する異音の発生を防止できる。   According to the first aspect of the present invention, the inner surface of the drive shaft through-hole of the swing member is not only the state of the maximum tilt angle and the minimum tilt angle but also the intermediate tilt angle of the swing member. Therefore, no gap is generated between the drive shaft and the swing member at all inclination angles. Therefore, in the variable capacity compressor having the sleeveless structure, it is possible to prevent the generation of noise due to the backlash of the swing member.

請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果が得られる。   According to the invention of claim 2, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図5は本発明の一実施形態を示し、図1は可変容量コンプレッサの全体断面図、図2(a)はロータの側面図、図2(b)はジャーナルの断面図、図2(c)はカム傾斜部の拡大図、図3は斜板が最小傾斜角度状態の要部断面図、図4は斜板が中間傾斜角度状態の要部断面図、図5は斜板が最大傾斜角度状態の要部断面図である。   1 to 5 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall sectional view of a variable displacement compressor, FIG. 2 (a) is a side view of a rotor, FIG. 2 (b) is a sectional view of a journal, FIG. (C) is an enlarged view of the cam inclined portion, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part when the swash plate is at the minimum inclination angle state, FIG. It is principal part sectional drawing of an inclination angle state.

図1に示すように、可変容量コンプレッサ1は、ハウジング2を有する。このハウジング2は、シリンダブロック2aと、このシリンダブロック2aの一方の側面に配置されたフロントヘッド2bと、シリンダブロック2aの他方の側面に弁体3を介して配置されたリアヘッド2cとが組み付けられることによって構成されている。   As shown in FIG. 1, the variable displacement compressor 1 has a housing 2. The housing 2 is assembled with a cylinder block 2a, a front head 2b disposed on one side surface of the cylinder block 2a, and a rear head 2c disposed on the other side surface of the cylinder block 2a via a valve body 3. Is made up of.

シリンダブロック2aとフロントヘッド2bには、下記するクランク室10を貫通する駆動軸4が配置されている。駆動軸4は、その両端側がラジアル軸受部5,6によって支持されることによりシリンダブロック2aとフロントヘッド2bに回転自在に支持されている。駆動軸4は、その一端側がフロントヘッド2bより外に突出し、この突出した箇所にエンジンの回転を受けるプーリ(図示せず)が固定されている。駆動軸4は、このように一端側に固定されたプーリより駆動力を受けて回転するよう構成されている。   The cylinder block 2a and the front head 2b are provided with a drive shaft 4 that penetrates a crank chamber 10 described below. The drive shaft 4 is rotatably supported by the cylinder block 2a and the front head 2b by supporting both ends of the drive shaft 4 with radial bearing portions 5 and 6. One end of the drive shaft 4 protrudes outward from the front head 2b, and a pulley (not shown) that receives the rotation of the engine is fixed to the protruding portion. The drive shaft 4 is configured to rotate by receiving a driving force from the pulley fixed to one end side in this way.

シリンダブロック2aには複数のシリンダボア8が形成されている。複数のシリンダボア8は、駆動軸4を中心とする円周上に等間隔に形成されている。各シリンダボア8には、ピストン9が摺動自在に配置されている。   A plurality of cylinder bores 8 are formed in the cylinder block 2a. The plurality of cylinder bores 8 are formed at equal intervals on the circumference around the drive shaft 4. A piston 9 is slidably disposed in each cylinder bore 8.

フロントヘッド2bには、複数のシリンダボア8に連通するクランク室10が形成されている。クランク室10には、駆動軸4の外周に固定されたロータ11と、駆動軸4に貫通状態で配置された揺動部材12と、ロータ11と揺動部材12間を連結する連結手段である連結リンク14とが設けられている。   A crank chamber 10 communicating with the plurality of cylinder bores 8 is formed in the front head 2b. The crank chamber 10 includes a rotor 11 fixed to the outer periphery of the drive shaft 4, a swing member 12 disposed in a penetrating manner in the drive shaft 4, and a connecting means for connecting the rotor 11 and the swing member 12. A connecting link 14 is provided.

揺動部材12は、駆動軸4に挿入された駆動軸貫通孔17を有するジャーナル13と、このジャーナル13の外周に固定された斜板15とから構成されている。ジャーナル13の両端側には、第1及び第2バネS1,S2がそれぞれ配置され、この第1及び第2バネS1,S2のバネ力の均衡によって、運転停止後に斜板15が初期駆動位置(吐出容量5%〜10%程度の位置)に戻される。斜板15の外周には、一対のシュー16を介して各ピストン9の後端側が係合されている。   The swing member 12 includes a journal 13 having a drive shaft through hole 17 inserted into the drive shaft 4 and a swash plate 15 fixed to the outer periphery of the journal 13. First and second springs S1 and S2 are arranged at both ends of the journal 13, and the swash plate 15 is moved to the initial drive position (after the operation is stopped) by the balance of the spring force of the first and second springs S1 and S2. The discharge capacity is returned to a position of about 5% to 10%. The rear end side of each piston 9 is engaged with the outer periphery of the swash plate 15 via a pair of shoes 16.

連結リンク14は、第1回転支点部14aによってロータ11に、第2回転支点部14bによってジャーナル13にそれぞれ回転自在に連結されている。   The connection link 14 is rotatably connected to the rotor 11 by the first rotation fulcrum portion 14a and to the journal 13 by the second rotation fulcrum portion 14b.

駆動軸4が回転すると、ロータ11、連結リンク14及びジャーナル13によって斜板15に回転が伝達され、各ピストン9がシリンダボア8内を往復移動する。又、斜板15の傾斜角度によって各ピストン9のストロークが可変され、冷媒の吐出容量が可変される。斜板15の傾斜角度が調整されるメカニズムについては、作用の箇所で説明する。   When the drive shaft 4 rotates, the rotation is transmitted to the swash plate 15 by the rotor 11, the connecting link 14, and the journal 13, and each piston 9 reciprocates in the cylinder bore 8. Further, the stroke of each piston 9 is varied depending on the inclination angle of the swash plate 15, and the discharge capacity of the refrigerant is varied. The mechanism by which the inclination angle of the swash plate 15 is adjusted will be described in the place of action.

リアヘッド2cには、冷媒ガスの吸入室20と吐出室21とが形成されている。吸入室20は、冷凍サイクルのエバポレータの出口側に接続されている。吐出室21は、冷凍サイクルの凝縮器の入口側に接続されている。又、吸入室20と吐出室21は、各シリンダボア8に弁体3を介して仕切られている。双方の室を仕切る弁体3の箇所には、吸入弁付きの吸入孔(図示せず)と吐出弁付きの吐出孔22がそれぞれ形成されている。   A refrigerant gas suction chamber 20 and a discharge chamber 21 are formed in the rear head 2c. The suction chamber 20 is connected to the outlet side of the evaporator of the refrigeration cycle. The discharge chamber 21 is connected to the inlet side of the condenser of the refrigeration cycle. The suction chamber 20 and the discharge chamber 21 are partitioned by the cylinder bores 8 via the valve bodies 3. A suction hole (not shown) with a suction valve and a discharge hole 22 with a discharge valve are formed in the valve body 3 partitioning both chambers.

また、クランク室10と吸入室20との間には、常時連通する抽気通路(図示せず)が形成されている。クランク室10と吐出室21との間には、給気通路(図示せず)が形成されている。給気通路には圧力制御弁24が配置されている。圧力制御弁24の開度を制御することによってクランク室10の圧力を調整できるよう構成されている。   In addition, a bleed passage (not shown) that is in continuous communication is formed between the crank chamber 10 and the suction chamber 20. An air supply passage (not shown) is formed between the crank chamber 10 and the discharge chamber 21. A pressure control valve 24 is disposed in the supply passage. The pressure of the crank chamber 10 can be adjusted by controlling the opening of the pressure control valve 24.

図2(a)、(b)に詳しく示すように、ロータ11には、ジャーナル13側に向かって突設するカム傾斜部18が一体に設けられている。ジャーナル13には、ロータ11側に向かって突設するカム摺動部19が設けられている。カム傾斜部18のカム面18aにカム摺動部19が当接されている。揺動部材12は、斜板15び傾斜角度を変更する揺動過程で、カム摺動部19がカム面18aに追従して移動する。カム面18aは、駆動軸貫通孔17の内面で、且つ、連結リンク14より遠い側(図面では下面側)が全ての傾斜角度の状態で駆動軸4の外周面に当接するよう揺動部材12の揺動軌跡を規制する面形状に設定されている。具体的には、図2(c)に示すように、フラット面(図2(c)にて一点鎖線で示す)に対して外側に円弧状に突出する曲面に形成されている。   As shown in detail in FIGS. 2A and 2B, the rotor 11 is integrally provided with a cam inclined portion 18 that protrudes toward the journal 13 side. The journal 13 is provided with a cam sliding portion 19 that protrudes toward the rotor 11 side. A cam sliding portion 19 is in contact with the cam surface 18 a of the cam inclined portion 18. In the swinging member 12, the cam sliding portion 19 moves following the cam surface 18 a in the swinging process of changing the swash plate 15 and the tilt angle. The cam surface 18a is the inner surface of the drive shaft through-hole 17 and the rocking member 12 so that the side farther from the connecting link 14 (the lower surface side in the drawing) is in contact with the outer peripheral surface of the drive shaft 4 at all inclination angles. Is set to a surface shape that regulates the swing trajectory. Specifically, as shown in FIG. 2 (c), it is formed in a curved surface protruding in an arc shape outward with respect to a flat surface (indicated by a one-dot chain line in FIG. 2 (c)).

ここで、駆動軸貫通孔17の内面加工とカム面18aの曲面加工について説明する。先ず、駆動軸貫通孔17は、以下のように加工する。つまり、図3〜図5に示すように、連結リンク14に近い側(図面の上半分側)は、揺動部材12の全ての傾斜角度の状態にあって駆動軸4との間に隙間ができる径寸法に加工する。連結リンク14より遠い側(図面の下半分側)は、最小傾斜角度の状態にあって第1当接面17aが当接し、最大傾斜角度の状態にあって第2当接面17bが当接する径寸法に加工する。これにより、第1当接面17aと第2当接面17bの境界には、エッジ状の中間当接面17cが形成される。   Here, the inner surface processing of the drive shaft through hole 17 and the curved surface processing of the cam surface 18a will be described. First, the drive shaft through hole 17 is processed as follows. That is, as shown in FIGS. 3 to 5, the side close to the connecting link 14 (the upper half side of the drawing) is in the state of all inclination angles of the swing member 12 and there is a gap between the drive shaft 4. Process to a diameter that can be done. The side farther from the connection link 14 (the lower half side of the drawing) is in the state of the minimum inclination angle and the first contact surface 17a contacts, and in the state of the maximum inclination angle, the second contact surface 17b contacts. Process to diameter. As a result, an edge-shaped intermediate contact surface 17c is formed at the boundary between the first contact surface 17a and the second contact surface 17b.

次に、カム面18aは、斜板15の最小傾斜角度の状態と最大傾斜角度の状態では駆動軸4が駆動軸貫通孔17の第1当接面17aと第2当接面17bにそれぞれ当接するのを許容し、且つ、最小傾斜角度の状態と最大傾斜角度の状態の全ての中間状態では、駆動軸4が駆動軸貫通孔17の中間当接面17cに当接するような曲面に加工する。   Next, the cam surface 18a is configured such that the drive shaft 4 contacts the first contact surface 17a and the second contact surface 17b of the drive shaft through-hole 17 in the state of the minimum inclination angle and the maximum inclination angle of the swash plate 15, respectively. The drive shaft 4 is processed into a curved surface that is in contact with the intermediate contact surface 17c of the drive shaft through-hole 17 in all intermediate states of the minimum inclination angle state and the maximum inclination angle state. .

上記構成において、駆動軸4が回転すると、この回転力により斜板15が回転し、複数のピストン9がシリンダボア8内を往復動する。そして、ピストン9の吸入行程(上死点から下死点に移動する行程)では、シリンダボア8内の減圧によって吸入孔(図示せず)が開口する。これによって、冷媒ガスが吸入室20よりシリンダボア8に供給される。   In the above configuration, when the drive shaft 4 rotates, the rotational force causes the swash plate 15 to rotate, and the plurality of pistons 9 reciprocate in the cylinder bore 8. In the suction stroke of the piston 9 (stroke moving from the top dead center to the bottom dead center), a suction hole (not shown) is opened by the pressure reduction in the cylinder bore 8. As a result, the refrigerant gas is supplied from the suction chamber 20 to the cylinder bore 8.

ピストン9の圧縮行程(下死点から上死点に移動する行程)では、吸入孔(図示せず)が閉口し、ピストン9によってシリンダボア8内の冷媒ガスが圧縮される。この圧縮された高温高圧の冷媒ガスが吐出孔22より吐出室21に排出される。吐出室21に吐出された高温高圧の冷媒は、吐出ポート(図示せず)より可変容量コンプレッサ1外に吐出される。吐出された冷媒は、冷凍サイクルを循環して冷房等に供されて再び可変容量コンプレッサ1に戻ってくる。   In the compression stroke of the piston 9 (stroke moving from the bottom dead center to the top dead center), the suction hole (not shown) is closed, and the refrigerant gas in the cylinder bore 8 is compressed by the piston 9. The compressed high-temperature and high-pressure refrigerant gas is discharged from the discharge hole 22 to the discharge chamber 21. The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged into the discharge chamber 21 is discharged out of the variable capacity compressor 1 through a discharge port (not shown). The discharged refrigerant circulates in the refrigeration cycle, is used for cooling or the like, and returns to the variable capacity compressor 1 again.

このような可変容量コンプレッサ1の駆動時にあって、冷凍サイクルの熱負荷が大きくなると、クランク室10の圧力が低圧側に調整される。すると、各ピストン9の背圧であるクランク室圧及び第1バネS1のバネ力による反時計方向モーメントと、各ピストン9の前面圧及び第2バネS2のバネ力による時計方向モーメントのバランスがくずれ、斜板15とジャーナル13の一体部材に対し第2回転支点部14bを中心として斜板15の傾斜角度を大きくする方向の時計方向モーメントが大きくなり、双方のモーメントがバランスする位置まで斜板15が図1のa矢印方向に傾斜し、斜板15の傾斜角度が大きくなる。斜板15の傾斜角度が大きくなると、各ピストン9の往復ストロークが大きくなり、冷媒の吐出容量が大きくなって、冷房能力等が大きくなる。   When the variable capacity compressor 1 is driven and the heat load of the refrigeration cycle increases, the pressure in the crank chamber 10 is adjusted to the low pressure side. Then, the balance between the counterclockwise moment due to the crank chamber pressure as the back pressure of each piston 9 and the spring force of the first spring S1 and the clockwise moment due to the front pressure of each piston 9 and the spring force of the second spring S2 is lost. The clockwise moment in the direction of increasing the inclination angle of the swash plate 15 about the second rotation fulcrum portion 14b with respect to the integral member of the swash plate 15 and the journal 13 increases, and the swash plate 15 reaches a position where both moments are balanced. Is inclined in the direction of arrow a in FIG. 1, and the inclination angle of the swash plate 15 is increased. When the inclination angle of the swash plate 15 increases, the reciprocating stroke of each piston 9 increases, the refrigerant discharge capacity increases, and the cooling capacity and the like increase.

又、冷凍サイクルの熱負荷が小さくなると、クランク室10の圧力が高圧側に調整される。すると、各ピストン9の背圧であるクランク室圧及び第1バネS1のバネ力による反時計方向モーメントと、各ピストン9の前面圧及び第2バネS2のバネ力による時計方向モーメントのバランスがくずれ、斜板15とジャーナル13の一体部材に対し第2回転支点部14bを中心として斜板15の傾斜角度を小さくする方向の反時計方向モーメントが大きくなり、双方のモーメントがバランスする位置まで斜板15が図1のb矢印方向に傾斜し、斜板15の傾斜角度が小さくなる。斜板15の傾斜角度が小さくなると、各ピストン9の往復ストロークが小さくなり、冷媒の吐出容量が小さくなって、冷房能力等が小さくなる。可変容量コンプレッサ1は、このような運転によって省動力化が図られる。   Further, when the heat load of the refrigeration cycle is reduced, the pressure in the crank chamber 10 is adjusted to the high pressure side. Then, the balance between the counterclockwise moment due to the crank chamber pressure as the back pressure of each piston 9 and the spring force of the first spring S1 and the clockwise moment due to the front pressure of each piston 9 and the spring force of the second spring S2 is lost. The counterclockwise moment in the direction of decreasing the inclination angle of the swash plate 15 about the second rotation fulcrum portion 14b with respect to the integral member of the swash plate 15 and the journal 13 increases, and the swash plate reaches a position where both moments balance. 15 inclines in the direction of the arrow b in FIG. When the inclination angle of the swash plate 15 is reduced, the reciprocating stroke of each piston 9 is reduced, the refrigerant discharge capacity is reduced, and the cooling capacity and the like are reduced. The variable displacement compressor 1 saves power by such operation.

上記した斜板15の揺動過程にあって、ジャーナル13のカム摺動部19がロータ11のカム面18aに沿って移動しつつ斜板15の傾斜角度が可変される。そして、図3に示す最小傾斜角度の状態、図4に示す中間傾斜角度の状態、図5に示す最大傾斜角度の状態の全てにおいて、ジャーナル13の駆動軸貫通孔17の内面が駆動軸4の外周面に当接し、全ての傾斜角度の状態で駆動軸4と揺動部材12間に隙間が発生しない。従って、スリーブレス構造の可変容量コンプレッサ1にあって、揺動部材12のガタ付きに起因する異音の発生を防止できる。   In the above-described swinging process of the swash plate 15, the cam slide portion 19 of the journal 13 moves along the cam surface 18 a of the rotor 11 and the inclination angle of the swash plate 15 is varied. The inner surface of the drive shaft through hole 17 of the journal 13 is the inner surface of the drive shaft 4 in all of the minimum tilt angle state shown in FIG. 3, the intermediate tilt angle state shown in FIG. 4, and the maximum tilt angle state shown in FIG. There is no gap between the drive shaft 4 and the swing member 12 in contact with the outer peripheral surface and at all inclination angles. Therefore, in the variable capacity compressor 1 having the sleeveless structure, it is possible to prevent the generation of noise due to the backlash of the swing member 12.

又、カム面18aは、駆動軸貫通孔17の内面で、且つ、連結リンク14より遠い側、つまり、図面上の下半分側が全ての傾斜角度の状態で駆動軸4の外周面に当接するよう揺動部材12の揺動軌跡を規制する面形状に設定されている。従って、ジャーナル13の駆動軸貫通孔17の内面の内で下半分側が駆動軸4に当接するが、上半分側は駆動軸4に当接しないため、駆動軸貫通孔17の内面の内の下半分側のみを表面加工すれば良い。   Further, the cam surface 18a is in contact with the outer peripheral surface of the drive shaft 4 with the inner surface of the drive shaft through-hole 17 and the side farther from the connecting link 14, that is, the lower half side in the drawing at all inclination angles. The surface shape is set to regulate the swing locus of the swing member 12. Therefore, the lower half of the inner surface of the drive shaft through hole 17 of the journal 13 contacts the drive shaft 4, but the upper half does not contact the drive shaft 4. It is only necessary to surface the half side.

この実施形態では、揺動部材12は、駆動軸貫通孔17を有するジャーナル13と、ジャーナル13の外周に固定された斜板15とから構成されているが、揺動部材12は、従来例のように単体の斜板であっても良い。   In this embodiment, the swing member 12 is composed of a journal 13 having a drive shaft through hole 17 and a swash plate 15 fixed to the outer periphery of the journal 13. A single swash plate may be used.

この実施形態では、ロータ11にカム面18aを、揺動部材12にカム摺動部19を設けたが、逆に、揺動部材12にカム面18aを、ロータ11にカム摺動部19を設けても良い。   In this embodiment, the cam surface 18 a is provided on the rotor 11 and the cam slide portion 19 is provided on the swing member 12. Conversely, the cam surface 18 a is provided on the swing member 12 and the cam slide portion 19 is provided on the rotor 11. It may be provided.

この実施形態では、連結手段は連結リンク14であるが、ロータ11と揺動部材12のいずれか一方にガイド溝を設け、他方にガイド溝内を移動するガイドピンを設けた構造(キドニー式)であっても良い。   In this embodiment, the connecting means is the connecting link 14, but a structure in which either one of the rotor 11 and the swinging member 12 is provided with a guide groove and the other is provided with a guide pin that moves in the guide groove (Kidney type). It may be.

本発明の一実施形態を示し、可変容量コンプレッサの全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of a variable displacement compressor according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示し、(a)はロータの側面図、(b)はジャーナルの断面図、(c)はカム傾斜部の拡大図である。1A and 1B show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a side view of a rotor, FIG. 2B is a cross-sectional view of a journal, and FIG. 本発明の一実施形態を示し、斜板が最小傾斜角度状態の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the swash plate according to an embodiment of the present invention with a minimum inclination angle. 本発明の一実施形態を示し、斜板が中間傾斜角度状態の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the swash plate in an intermediate inclination angle state according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示し、斜板が最大傾斜角度状態の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the swash plate according to an embodiment of the present invention with a maximum inclination angle. 従来例の可変容量コンプレッサの全体断面図である。It is a whole sectional view of a variable capacity compressor of a conventional example. 従来例を示し、(a)は斜板が最小傾斜角度状態の要部断面図、(b)は斜板が最大傾斜角度状態の要部断面図である。A prior art example is shown, (a) is a cross-sectional view of a main part in a state where the swash plate is at a minimum inclination angle, and (b) is a cross-sectional view of a main part in a state where the swash plate is at a maximum inclination angle. 他の従来例を示し、(a)は斜板が最小傾斜角度状態の要部断面図、(b)は斜板が最大傾斜角度状態の要部断面図、(c)は斜板が中間傾斜角度状態の要部断面図である。Other conventional examples are shown, (a) is a cross-sectional view of the main part when the swash plate is at the minimum tilt angle state, (b) is a cross-sectional view of the main part when the swash plate is at the maximum tilt angle state, It is principal part sectional drawing of an angle state.

符号の説明Explanation of symbols

1 可変容量コンプレッサ
2 ハウジング
4 駆動軸
8 シリンダボア
9 ピストン
10 クランク室
11 ロータ
12 揺動部材
13 ジャーナル
14 連結リンク(連結手段)
15 斜板
17 駆動軸貫通孔
18a カム面
19 カム摺動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable capacity compressor 2 Housing 4 Drive shaft 8 Cylinder bore 9 Piston 10 Crank chamber 11 Rotor 12 Swing member 13 Journal 14 Connection link (connection means)
15 Swash plate 17 Drive shaft through hole 18a Cam surface 19 Cam sliding part

Claims (2)

ハウジング(2)内に複数のシリンダボア(8)とこれに連通するクランク室(10)とが設けられ、前記ハウジング(2)には前記クランク室(10)を貫通する駆動軸(4)が回転自在に設けられ、前記駆動軸(4)にロータ(11)が固定され、前記駆動軸(4)に挿入される駆動軸貫通孔(17)を有し、前記クランク室(10)に配置された揺動部材(12)が設けられ、前記揺動部材(12)と前記ロータ(11)間を連結する連結手段(14)が設けられ、前記揺動部材(12)の揺動によって複数の前記シリンダボア(8)内を往復移動する複数のピストン(9)が設けられ、
前記各ピストン(9)の背圧であるクランク室圧を調整することによって、前記斜板(15)が前記連結手段(14)を中心として揺動することで傾斜角度が可変され、前記揺動部材(12)の傾斜角度の可変によって前記各ピストン(9)の往復ストロークが可変される可変容量コンプレッサ(1)において、
前記ロータ(11)と前記揺動部材(12)のいずれか一方にカム面(18a)が、他方に前記カム面(18a)に追従して移動するカム摺動部(19)が設けられ、前記カム面(18a)は、前記駆動軸貫通孔(17)の内面で、且つ、前記連結手段(14)より遠い側が全ての傾斜角度の状態で前記駆動軸(4)の外周面に当接するよう前記揺動部材(12)の揺動軌跡を規制する面形状に設定されていることを特徴とする可変容量コンプレッサ(1)。
A plurality of cylinder bores (8) and a crank chamber (10) communicating with the cylinder bores (8) are provided in the housing (2), and a drive shaft (4) passing through the crank chamber (10) rotates in the housing (2). The rotor (11) is fixed to the drive shaft (4) and has a drive shaft through hole (17) to be inserted into the drive shaft (4), and is disposed in the crank chamber (10). And a connecting means (14) for connecting between the swinging member (12) and the rotor (11). A plurality of swinging members (12) are provided by swinging the swinging member (12). A plurality of pistons (9) that reciprocate in the cylinder bore (8) are provided,
By adjusting the crank chamber pressure, which is the back pressure of each piston (9), the swash plate (15) swings about the connecting means (14), so that the tilt angle is varied, and the swing In the variable displacement compressor (1) in which the reciprocating stroke of each piston (9) is varied by varying the inclination angle of the member (12),
One of the rotor (11) and the swing member (12) is provided with a cam surface (18a), and the other is provided with a cam sliding portion (19) that moves following the cam surface (18a). The cam surface (18a) is in contact with the outer peripheral surface of the drive shaft (4) with the inner surface of the drive shaft through-hole (17) and the side farther from the connecting means (14) being at all inclination angles. The variable displacement compressor (1) is characterized in that it is set to a surface shape that regulates the swing locus of the swing member (12).
請求項1記載の可変容量コンプレッサ(1)であって、
前記揺動部材(12)は、前記駆動軸貫通孔(17)を有するジャーナル(13)と、前記ジャーナル(13)の外周に固定された斜板(15)とから構成されていることを特徴とする可変容量コンプレッサ(1)。
Variable displacement compressor (1) according to claim 1,
The swing member (12) is composed of a journal (13) having the drive shaft through hole (17) and a swash plate (15) fixed to the outer periphery of the journal (13). A variable displacement compressor (1).
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