JP2010031767A - 可変容量コンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を減らし且つジャーナルに厚みを持たせることなく、ジャーナルの耐久性を確保することの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。
【解決手段】駆動軸３に固定されたロータ７と、駆動軸３に貫通され、ロータ７に揺動自在に連結されたジャーナル４と、ジャーナル４と共に傾斜され、傾斜角度に応じたストロークでピストンを往復動させる斜板８と、駆動軸３の軸方向に摺動自在で、且つ、ジャーナル４に回転自在に支持され、ジャーナル４の傾斜角度の変更をガイドするスリーブ５とを備えた可変容量コンプレッサ１であって、スリーブ５には、ジャーナル４を揺動自在に支持する二面幅部５ａ，５ａが設けられ、該二面幅部５ａ，５ａは駆動軸３が挿通される挿通孔５ｄの両側部から突出した一対の凸部からなり、ジャーナル４には、二面幅部５ａ，５ａが係合する収容部４ｃが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、可変容量コンプレッサに関する。

従来の可変容量コンプレッサとしては、図６のように開示されたものがある（特許文献１，２）。

図６に示すように、この可変容量コンプレッサ１００は、円周方向に複数の等間隔に配置されたシリンダボア１１４を有するシリンダブロック１０２と、該シリンダブロック１０２の前端面に接合され該シリンダブロック１０２との間にクランク室１０４を形成するフロントハウジング１０３と、シリンダブロック１０２の後端面にバルブプレート１１８を介して接合され吸入室１１２及び吐出室１１１を形成するリアハウジング１０１と、を備えている。

クランク室１０４内には、駆動軸１０６に固設された回転部材としてのロータ１０７と、駆動軸１０６に軸方向に向けてスライド自在に装着されたスリーブ１０５と、スリーブ１０５にピボットピン１１７により連結されてスリーブ１０５に対して傾動可能な傾動部材としての回転斜板１０９と、が設けられている。つまり、回転斜板１０９は、駆動軸１０６にスリーブ１０５とピボットピン１１７を介して装着されることで、駆動軸１０６に対して傾動自在で且つ駆動軸１０６の軸方向にスライド自在になっている。

スリーブ１０５には、駆動軸１０６と直交する固定孔が駆動軸１０６を挟んで両側に同心で形成されている。この固定孔には、ピボットピン１１７が挿入されている。一方、回転斜板１０９のジャーナル１０８は、駆動軸１０６と直交する軸受孔が駆動軸１０６を挟んで両側に同心で形成されている。ジャーナル１０８の中心口にスリーブが装着された状態で、ジャーナル１０８の軸受孔にスリーブ１０５のピボットピン１１７が挿入されることで、ピボットピン１１７を中心にしてジャーナル１０８がスリーブ１０５に対して傾動するようになっている。そして、スリーブ１０５及びジャーナル１０８には、ピボットピン１１７と直交する面において互い摺動接触する傾動ガイド面が設けられている。この傾動ガイド面はそれぞれ、駆動軸１０６を挟んで両側に設けられている。そのため、ジャーナル１０８は、スリーブ１０５に対してピボットピン１１７を中心にして且つ傾動ガイド面に沿って傾動するようになっている（特許文献１）。

一方、ピボットピンを設けない球体状のいわゆるボールスリーブが提案されている。このボールスリーブは、駆動軸の回転方向への荷重をジャーナルで受け、駆動力を斜板に伝達するようになっている。このボールスリーブは、ピボットピンが不要で、ジャーナルにピボットピンを支持するための穴加工も不要となる。
特開２００７−１２０３９４号公報 特開平８−３０３３４６号公報

ところが、図６に示す特許文献１の可変容量コンプレッサ１００では、スリーブ１０５のジャーナル１０８への組付位置の規制と、ジャーナル１０８を揺動自在に支持するためにピボットピン１１７を用いている。このため、部品点数が多く、ピボットピン１１７を支持するための穴加工も必要となる。

また、特許文献２のようにスリーブ１０５にピボットピン１１７を設けないボールスリーブでは、駆動軸１０６の回転方向への荷重をジャーナル１０８が直接受けるため、ジャーナル１０８の強度、耐久性を確保するためにジャーナル１０８に厚みを持たせなくてはならなかった。

そこで、本発明は、部品点数と加工工数を減らし且つジャーナルに厚みを持たせることなく、ジャーナルの強度、耐久性を確保することの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。

上記課題を解決する請求項１の発明は、駆動軸３に固定されたロータ７と、前記駆動軸３に貫通され、前記ロータ７に揺動自在に連結されたジャーナル４と、前記ジャーナル４と共に傾斜され、傾斜角度に応じたストロークでピストン１１を往復動させる斜板８と、前記駆動軸３の軸方向に摺動自在で、且つ、前記ジャーナル４に回転自在に支持され、前記ジャーナル４の傾斜角度の変更をガイドするスリーブ５とを備えた可変容量コンプレッサ１であって、前記スリーブ５には、前記ジャーナル４を揺動自在に支持する二面幅部５ａ，５ａが設けられ、該二面幅部５ａ，５ａは前記駆動軸３が挿通される挿通孔５ｄの両側部から突出した一対の凸部からなり、前記ジャーナル４には、前記二面幅部５ａ，５ａが係合する収容部４ｃが形成されていることを特徴とする。

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１であって、前記スリーブ５には、前記二面幅部５ａ，５ａ間に前記駆動軸３の周方向に沿って弧状をなす球面部５ｂが形成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又は請求項２記載の可変容量コンプレッサ１であって、前記スリーブ５には、前記駆動軸３が挿通される挿通孔５ｄの両側開口部の長さが前記二面幅部５ａ，５ａ間の長さより短く設定される切り落とし部５ｃが形成され、前記ジャーナル４には、前記スリーブ５をジャーナル４の収容部に係合させる係合路４ａが設けられ、該係合路４ａの対向する内壁には前記切り落とし部５ｃ間の長さより大きく、二面幅部５ａ，５ａの長さより長い幅の係合案内凹部４ｂが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、スリーブに、ジャーナルを揺動自在に支持する二面幅部が設けられ、二面幅部は前記駆動軸が挿通される挿通孔の両側部から突出した一対の凸部からなり、ジャーナルには、二面幅部が係合する収容部が形成されているので、ピボットピンを設けることなく部品点数を削減することができる。

また、スリーブに二面幅部を設けたことにより、ボールによる位置規制と優れた応答性を保ちつつ、二面幅部により回転方向の力をジャーナルへと分担することができるため、ジャーナルに必要以上な厚みを設ける必要がない。

さらに、ジャーナルにピボットピンを挿入するための穴を形成する必要がなく、ジャーナルの構造を簡素化することが出来る。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、コンプレッサの全体断面図、図２は、スリーブとジャーナルの斜視図、図３の（ａ）はジャーナルを上面から見た図で、（ｂ）は、スリーブの挿入を簡潔に表し上面から見た図、図４は、スリーブを横からみた図とジャーナルの断面図、図５は、スリーブを横から見た図とジャーナルの部分断面拡大図である。

図１に示すように、ハウジング２は、シリンダブロック２ｂと、このシリンダブロック２ｂの一方の側面に配置されたフロントハウジング２ａと、シリンダブロック２ｂの他方の側面に弁体１３を介して配置されたリアハウジング２ｃとが組み付けられることによって構成されている。

シリンダブロック２ｂとフロントハウジング２ａには、下記するクランク室１０を貫通するよう駆動軸３が配置されている。駆動軸３は、一端側がフロントハウジング２ａ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１６が固定されている。駆動軸３は、このように一端側に固定されたプーリ１６より駆動力を受けて回転するよう構成されている。

シリンダブロック２ｂには複数のシリンダボア６が形成されている。複数のシリンダボア６は、駆動軸３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６には、ピストン１１が摺動自在に配置されている。

フロントハウジング２ａには、複数のシリンダボア６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３の外周に固定されたロータ７が設けられている。このロータ７には連結リンク１２を介してジャーナル４の一端側が連結されている。ジャーナル４の中心には駆動軸３を貫通する係合路４ａが設けられている。この係合路４ａ内には、駆動軸３に摺動自在に支持されたスリーブ５が配置されている。スリーブ５の詳しい構成は、後述する。つまり、ジャーナル４は、連結リンク１２が移動出来る範囲内で、連結リンク１２を支点としてスリーブ５にガイドされつつ揺動する。これによって、ジャーナル４の傾斜角度を可変できる。ジャーナル４の外周には斜板８が固定されている。この斜板８の外周部には、一対のシュー９を介して各ピストン１１の後端側が係合されている。

駆動軸３が回転すると、ロータ７及びジャーナル４によって斜板８に回転が伝達され、各ピストン１１がシリンダボア６内を往復移動する。又、斜板８の傾斜角度によって各ピストン１１のストロークが可変され、冷媒の吐出容量が可変される。

リアハウジング２ｃには、冷媒ガスの吸入室１４と吐出室１５とが形成されている。吸入室１４は、図示しない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１５は、図示しない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１４と吐出室１５は、各シリンダボア６に弁体１３を介して仕切られている。双方の室を仕切る弁体１３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（図示せず）がそれぞれ形成されている。

また、クランク室１０と吸入室１４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１５との間には、給気通路が形成されている。給気通路には圧力制御弁が配置されている。圧力制御弁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。

次に、スリーブ５、ジャーナル４について説明する。

図２〜図５に示すように、スリーブ５は球体状で駆動軸３が挿通する挿通孔５ｄが形成され、この挿通孔５ｄに対して交差する方向に向けて形成されジャーナル４を揺動自在に支持する二面幅部５ａ，５ａが設けられている。この二面幅部５ａ，５ａは、駆動軸３が挿通される挿通孔５ｄの両側面から挿通孔５ｄに対して直交する方向に突出した一対の凸部からなる。また、二面幅部５ａ，５ａ間の外周部分は、駆動軸３の周方向に沿って弧状をなす球面部５ｂ，５ｂが形成されている。さらに、スリーブ５には、駆動軸３が挿通される挿通孔５ｄの両側開口部間の長さＸが二面幅部５ａ，５ａ間の長さＺより短い長さの切り落とし部５ｃ，５ｃが形成されている。

一方、ジャーナル４は、ジャーナル本体４ｆと、ジャーナル本体４ｆから同方向に突出されて連結リンク１２に連結される一対のアーム部１７と、斜板８が固定される斜板固定部４ｅと、ジャーナル本体４ｆを貫通し駆動軸３が挿通する挿通孔４ｄと、上記スリーブ５が収容される収容部４ｃとで形成されている。収容部４ｃは挿通孔４ｄの一方の開口側に設けられている。

また、挿通孔４ｄの対向する内壁間には、スリーブ５を収容部４ｃに収容させるための係合路４ａが形成され、この係合路４ａの内壁、すなわち挿通孔４ｄの対向する内壁には係合案内凹部４ｂがそれぞれ形成されている。

さらに、ジャーナル４の係合路４ａの対向する内壁には切り落とし部５ｃ，５ｃ間の長さＸより長くＸ’、二面幅部５ａ，５ａ間の長さＺより長い幅Ｚ’の係合案内凹部４ｂが形成されている。さらに、ジャーナル４の収容部４ｃには、後述するスリーブ５の球面部５ｂ，５ｂとほぼ同径に形成された支持部４ｇが形成されている。

そして、図５に示すように、スリーブ５の切り落とし部５ｃを図中上下方向に向け、スリーブ５の両端に形成された二面幅部５ａ，５ａが、ジャーナル４に形成された係合路４ａに摺動しながら挿入する。スリーブ５が所定の位置Ａまで挿入されると、図中反時計回りにスリーブ５を回転させ、スリーブ５が収容部４ｃに収納される。

上記構成とすることにより、スリーブ５に、ジャーナル４を揺動自在に支持する二面幅部５ａ，５ａが設けられ、二面幅部５ａ，５ａは駆動軸３が挿通される挿通孔５ｄの両側部から突出した一対の凸部からなり、ジャーナル４には、二面幅部５ａ，５ａが係合する収容部４ｃが形成されているので、ピボットピンを設けることなく部品点数を削減することができる。

また、スリーブ５に二面幅部５ａ，５ａを設けたことにより、ボールによる位置規制と優れた応答性を保ちつつ、二面幅部５ａ，５ａにより回転方向の力をジャーナル４へと分担することができるため、ジャーナル４に必要以上な厚みを設ける必要がない。

さらに、ジャーナル４にピボットピンを挿入するための穴を形成する必要がなく、ジャーナル４の構造を簡素化することが出来る。

本発明の可変容量コンプレッサの断面図である。 本発明のスリーブとジャーナルの斜視図である。 （ａ）は、本発明のジャーナルを上面から見た図、（ｂ）は、スリーブを上面から見た図である。 本発明のスリーブとジャーナルの拡大部分断面図である。 本発明のスリーブとジャーナルの取付手順を示した拡大部分断面図である。 従来の可変容量コンプレッサの断面図である。

符号の説明

１…可変容量コンプレッサ
３…駆動軸
４…ジャーナル
４ｃ…収容部
５…スリーブ
５ａ，５ａ…二面幅部
７…ロータ
１１…ピストン

Claims (3)

1. 駆動軸（３）に固定されたロータ（７）と、前記駆動軸（３）に貫通され、前記ロータ（７）に揺動自在に連結されたジャーナル（４）と、前記ジャーナル（４）と共に傾斜され、傾斜角度に応じたストロークでピストン（１１）を往復動させる斜板（８）と、前記駆動軸（３）の軸方向に摺動自在で、且つ、前記ジャーナル（４）に回転自在に支持され、前記ジャーナル（４）の傾斜角度の変更をガイドするスリーブ（５）とを備えた可変容量コンプレッサ（１）であって、
   前記スリーブ（５）には、前記ジャーナル（４）を揺動自在に支持する二面幅部（５ａ，５ａ）が設けられ、該二面幅部（５ａ，５ａ）は前記駆動軸（３）が挿通される挿通孔（５ｄ）の両側部から突出した一対の凸部からなり、前記ジャーナル（４）には、前記二面幅部（５ａ，５ａ）が係合する収容部（４ｃ）が形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）。
2. 請求項１記載の可変容量コンプレッサ（１）であって、
   前記スリーブ（５）には、前記二面幅部（５ａ，５ａ）間に前記駆動軸（３）の周方向に沿って弧状をなす球面部（５ｂ）が形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）。
3. 請求項１又は請求項２記載の可変容量コンプレッサ（１）であって、
   前記スリーブ（５）には、前記駆動軸（３）が挿通される挿通孔（５ｄ）の両側開口部の長さが前記二面幅部（５ａ，５ａ）間の長さより短く設定される切り落とし部（５ｃ）が形成され、前記ジャーナル（４）には、前記スリーブ（５）をジャーナル（４）の収容部に係合させる係合路（４ａ）が設けられ、該係合路（４ａ）の対向する内壁には前記切り落とし部（５ｃ）間の長さより長く、二面幅部（５ａ，５ａ）の長さより長い幅の係合案内凹部（４ｂ）が形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）。

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