JP2010127083A - Reciprocating compressor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide a small reciprocating compressor of a small torque variation, by restraining a variation in mass of a working fluid sucked in respective cylinder bores. <P>SOLUTION: A cylinder block (20) of the reciprocating compressor includes a supply chamber (102) formed in a central part in the radial direction of itself and making the working fluid sucked in via a suction port flow in, and a plurality of communicating passages (104) radially extending from the supply chamber (102) for supplying the working fluid in the supply chamber (102) to a suction chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は往復動圧縮機に係わり、より詳しくは、吸入ディストリビュータ付きの往復動圧縮機に関する。   The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly to a reciprocating compressor with a suction distributor.

往復動圧縮機は、例えば車両用空調システムの冷凍サイクルシステムに組み込まれる。具体的には、冷凍サイクルシステムは、冷媒が循環する循環路を備え、循環路には、圧縮機、放熱器、膨張器及び蒸発器が順次介挿される。圧縮機は、冷媒の吸入、圧縮及び吐出工程からなる一連のプロセスを実行し、そのために圧縮機には、例えばプーリを介してエンジンから動力が供給される。   The reciprocating compressor is incorporated in a refrigeration cycle system of a vehicle air conditioning system, for example. Specifically, the refrigeration cycle system includes a circulation path through which the refrigerant circulates, and a compressor, a radiator, an expander, and an evaporator are sequentially inserted in the circulation path. The compressor executes a series of processes including refrigerant suction, compression, and discharge steps. For this purpose, the compressor is supplied with power from, for example, a pulley.

往復動圧縮機のハウジングの内部には吸入室、吐出室及びシリンダボアが区画され、吸入室とシリンダボアとは吸入弁を介して連通し、吐出室とシリンダボアとは吐出弁を介して連通する。
往復動圧縮機では、駆動軸の回転がピストンの往復運動に変換される。可変容量の往復動圧縮機では、ピストンのストローク長は、例えばクランク室の圧力を利用して変化させられ、これにより吐出容量が調整される。この場合、例えば、外部から制御される容量制御弁の開閉作動によって、クランク室の圧力が変化させられ、もって吐出容量が調整される。
A suction chamber, a discharge chamber, and a cylinder bore are defined inside the housing of the reciprocating compressor. The suction chamber and the cylinder bore communicate with each other via a suction valve, and the discharge chamber and the cylinder bore communicate with each other via a discharge valve.
In the reciprocating compressor, the rotation of the drive shaft is converted into the reciprocating motion of the piston. In a variable capacity reciprocating compressor, the stroke length of the piston is changed using, for example, the pressure in the crank chamber, thereby adjusting the discharge capacity. In this case, for example, the pressure of the crank chamber is changed by the opening / closing operation of a capacity control valve controlled from the outside, and thereby the discharge capacity is adjusted.

なお、ストローク長が変化するときには、カム部材としての斜板の駆動軸に対する傾斜角度が変化する。斜板の回転は、揺動板式の圧縮機の場合、揺動板を介して、ピストンの往復運動に変換される。また、斜板式の圧縮機の場合、斜板に摺接するシューを介して、ピストンの往復運動に変換される。
外部制御の方式としては、冷凍サイクルシステムの低圧、則ち圧縮機の吸入室の圧力(吸入圧力)を目標値に維持する吸入圧力制御方式と、冷凍サイクルシステムにおける高圧、則ち圧縮機の吐出室の圧力(吐出圧力)と吸入圧力との差圧を目標値に維持する差圧制御方式とがある。
When the stroke length changes, the inclination angle of the swash plate as the cam member with respect to the drive shaft changes. In the case of an oscillating plate compressor, the rotation of the swash plate is converted into a reciprocating motion of the piston through the oscillating plate. Further, in the case of a swash plate type compressor, it is converted into a reciprocating motion of a piston through a shoe that is in sliding contact with the swash plate.
External control methods include a suction pressure control method that maintains the low pressure of the refrigeration cycle system, that is, the suction chamber pressure (suction pressure) of the compressor at a target value, and the high pressure in the refrigeration cycle system, that is, the discharge of the compressor. There is a differential pressure control method in which the differential pressure between the chamber pressure (discharge pressure) and the suction pressure is maintained at a target value.

往復動圧縮機にあっては、吸入ポートが1つであるのに対し、複数のシリンダボアが同心上に配置されているため、シリンダボア間で吸入ガス濃度にばらつきが発生する虞がある。
このような吸入ガス濃度のばらつきを防止すべく、特許文献1が開示する往復動圧縮機は、シリンダヘッド内に、複数の連通孔を介して相互に連通する第1の低圧ガス室及び第2の低圧ガス室を有する。この圧縮機によれば、複数の連通孔を介して、第1の低圧ガス室から第2の低圧ガス室に吸入ガスが振り分けられ、吸入ガス濃度のばらつきが抑制される。そしてこの結果として、圧縮機のトルク変動が防止される。
特開2000−104660号公報
In a reciprocating compressor, although there is one intake port, since a plurality of cylinder bores are concentrically arranged, there is a possibility that the intake gas concentration varies among the cylinder bores.
In order to prevent such a variation in intake gas concentration, a reciprocating compressor disclosed in Patent Document 1 includes a first low-pressure gas chamber and a second low-pressure gas chamber that communicate with each other via a plurality of communication holes in a cylinder head. Of low pressure gas chambers. According to this compressor, the intake gas is distributed from the first low-pressure gas chamber to the second low-pressure gas chamber through the plurality of communication holes, and the variation in the intake gas concentration is suppressed. As a result, the torque fluctuation of the compressor is prevented.
JP 2000-104660 A

特許文献1が開示する圧縮機では、第1の低圧ガス室及び第2の低圧ガス室を設けたことによりシリンダヘッドが大型になり、圧縮機自体の大型化や材料コストの増加を招いてしまう。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、各シリンダボアに吸入される作動流体の質量のばらつきが抑制され、トルク変動の小さい小型の往復動圧縮機を安価にて提供することにある。
In the compressor disclosed in Patent Document 1, the cylinder head becomes large due to the provision of the first low-pressure gas chamber and the second low-pressure gas chamber, leading to an increase in the size of the compressor itself and an increase in material costs. .
The present invention has been made based on the above-described circumstances, and the object of the present invention is to reduce the variation in the mass of the working fluid sucked into each cylinder bore and to reduce the cost of a small reciprocating compressor with small torque fluctuation. To provide.

上記の目的を達成するべく、本発明の一態様によれば、吐出室及び吸入室が内部に区画されるとともに、前記吐出室及び吸入室の各々と外部とを連通する吐出ポート及び吸入ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに接合され、複数のシリンダボアが同心上に配置されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに連結され、内部にクランク室が区画されたクランクケースと、前記クランク室内を延びる駆動軸の回転を前記シリンダボア内に配置されたピストンの往復運動にストローク長可変にて変換する動力変換機構とを備える可変容量往復動圧縮機において、前記シリンダブロックは、自身の径方向中央部に形成され、前記吸入ポートを通じて吸入された作動流体が流入する供給室と、前記供給室内の作動流体を前記吸入室に供給するべく、前記供給室から放射状に延びる複数の連通路とを有することを特徴とする往復動圧縮機が提供される(請求項1)。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a discharge chamber and a suction chamber are partitioned inside, and a discharge port and a suction port communicating the discharge chamber and the suction chamber with the outside are provided. A formed cylinder head; a cylinder block joined to the cylinder head and having a plurality of cylinder bores arranged concentrically; a crankcase coupled to the cylinder block and having a crank chamber defined therein; and the crank chamber A variable displacement reciprocating compressor including a power conversion mechanism that converts a rotation of a drive shaft extending in a cylinder stroke to a reciprocating motion of a piston disposed in the cylinder bore, wherein the cylinder block has its own radial center And a supply chamber into which the working fluid sucked through the suction port flows, and the working fluid in the supply chamber To be supplied to the suction chamber, a reciprocating compressor is provided, characterized in that it comprises a plurality of communication passages extending radially from said supply chamber (claim 1).

好ましくは、前記吸入室は、前記シリンダヘッドの径方向でみて、前記吐出室よりも外側に位置している(請求項2)。
好ましくは、前記動力変換機構は、前記駆動軸に嵌合されたロータの外周部にヒンジを介して連結されるとともに前記駆動軸によって貫通され、前記駆動軸に対して当該駆動軸の軸線方向に移動しながら傾動可能な環状のカム部材と、前記ピストンと連結棒を介して連結され、前記カム部材によって揺動させられる揺動板と、前記駆動軸に軸受を介して嵌合されるとともに、前記シリンダボアに形成されて前記供給室に繋がる支持孔の内周面によって当該内周面に対し相対回転不能且つ滑動可能に支持されたジョイントシャフトと、前記揺動板と一体に揺動可能に設けられたジョイントケースと、前記ジョイントシャフトに一体に設けられたJS側突出部と前記ジョイントケースに一体に設けられたJC側突出部との間に転動可能に挟持された複数のボールとを含む(請求項3)。
Preferably, the suction chamber is located outside the discharge chamber as viewed in the radial direction of the cylinder head.
Preferably, the power conversion mechanism is connected to an outer peripheral portion of a rotor fitted to the drive shaft via a hinge and penetrated by the drive shaft, and is in an axial direction of the drive shaft with respect to the drive shaft. An annular cam member that can be tilted while moving, a swing plate that is connected to the piston via a connecting rod and is swung by the cam member, and is fitted to the drive shaft via a bearing, A joint shaft formed in the cylinder bore and supported by an inner peripheral surface of a support hole connected to the supply chamber so as not to rotate relative to the inner peripheral surface and to be slidable, and to swing integrally with the swing plate A joint case, a JS-side protruding portion provided integrally with the joint shaft, and a JC-side protruding portion provided integrally with the joint case so as to be able to roll. And a plurality of balls (claim 3).

本発明の請求項1の往復動圧縮機では、シリンダブロックに供給室を設け、供給室から放射状に延びる連通路を通じて吸入室に分配するため、吸入室における作動流体の分布が均等になる。この結果として、各シリンダボアに吸入される作動流体の質量が均一になり、圧縮機のトルク変動が防止される。
請求項2の往復動圧縮機にあっては、吸入室が吐出室の外側にあり、環形状であっても、吸入室の各部分に作動流体が均一に確実に分配される。
In the reciprocating compressor according to the first aspect of the present invention, since the supply chamber is provided in the cylinder block and distributed to the suction chamber through the communication passage extending radially from the supply chamber, the distribution of the working fluid in the suction chamber becomes uniform. As a result, the mass of the working fluid sucked into each cylinder bore becomes uniform, and the torque fluctuation of the compressor is prevented.
In the reciprocating compressor according to the second aspect, even if the suction chamber is outside the discharge chamber and has a ring shape, the working fluid is uniformly and reliably distributed to each part of the suction chamber.

請求項3の往復動圧縮機は可変容量圧縮機であり、吐出容量の変化にかかわらず、吸入室の各部分に作動流体が均一に確実に分配される。   The reciprocating compressor according to claim 3 is a variable capacity compressor, and the working fluid is uniformly and reliably distributed to each part of the suction chamber regardless of the change in the discharge capacity.

図1は、冷凍サイクルシステムに適用された、第1実施形態に係る可変容量型の往復動圧縮機を示す。
冷凍サイクルシステム10は、作動流体としての冷媒が循環する循環路12を備える。循環路12には、冷媒の流動方向でみて、圧縮機、放熱器(凝縮器)14、膨張器(膨張弁)16及び蒸発器18が順次介挿され、圧縮機が作動すると、循環路12を冷媒が循環する。すなわち、圧縮機は、冷媒の吸入工程、吸入した冷媒の圧縮工程及び圧縮した冷媒の吐出工程からなる一連のプロセスを行う。
FIG. 1 shows a variable capacity reciprocating compressor according to a first embodiment applied to a refrigeration cycle system.
The refrigeration cycle system 10 includes a circulation path 12 through which a refrigerant as a working fluid circulates. A compressor, a radiator (condenser) 14, an expander (expansion valve) 16, and an evaporator 18 are sequentially inserted in the circulation path 12 in the flow direction of the refrigerant. The refrigerant circulates. That is, the compressor performs a series of processes including a refrigerant suction process, a suction refrigerant compression process, and a compressed refrigerant discharge process.

圧縮機は、揺動板式の圧縮機であり、シリンダブロック20を備える。シリンダブロック20の一端側には、フロントハウジング(クランクケース)22の周壁24が気密に接合されている。シリンダブロック20の一端面、フロントハウジング22の周壁24及びフロントハウジング22の端壁25は、クランク室26を区画している。
クランク室26内にはその中央に駆動軸30が配置され、駆動軸30は、フロントハウジング22の端壁25の外面に一体に形成された略円筒形状の軸受支持部31を貫通している。軸受支持部31から突出した駆動軸30の外端には、図示しないけれども、例えばプーリが連結される。プーリは、図示しない軸受を介し、軸受支持部31によって回転自在に支持される。当該プーリを介して、図示しないエンジンの動力が駆動軸30に伝達される。
The compressor is a rocking plate type compressor and includes a cylinder block 20. A peripheral wall 24 of a front housing (crankcase) 22 is airtightly joined to one end side of the cylinder block 20. One end surface of the cylinder block 20, the peripheral wall 24 of the front housing 22, and the end wall 25 of the front housing 22 define a crank chamber 26.
A drive shaft 30 is disposed in the center of the crank chamber 26, and the drive shaft 30 passes through a substantially cylindrical bearing support portion 31 formed integrally with the outer surface of the end wall 25 of the front housing 22. Although not shown, for example, a pulley is connected to the outer end of the drive shaft 30 protruding from the bearing support portion 31. The pulley is rotatably supported by the bearing support portion 31 via a bearing (not shown). Engine power (not shown) is transmitted to the drive shaft 30 through the pulley.

シリンダブロック20の外周部には、複数のシリンダボア32、例えば7個のシリンダボア32が同心上に形成されている。各シリンダボア32は、駆動軸30と平行に延び、シリンダブロック20を貫通している。これらシリンダボア32はシリンダブロック20の周方向に等間隔を存して配置されている。
各シリンダボア32内には、ピストン34が摺動自在に配置され、駆動軸30の回転運動は、動力変換機構によって、ピストン34の往復運動に変換される。
A plurality of cylinder bores 32, for example, seven cylinder bores 32 are formed concentrically on the outer periphery of the cylinder block 20. Each cylinder bore 32 extends parallel to the drive shaft 30 and penetrates the cylinder block 20. These cylinder bores 32 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the cylinder block 20.
A piston 34 is slidably disposed in each cylinder bore 32, and the rotational movement of the drive shaft 30 is converted into a reciprocating movement of the piston 34 by a power conversion mechanism.

具体的には、各ピストン34には連接棒36が球継手を介して連結されている。連接棒36はクランク室26内に突出し、連接棒36の端部は、球継手を介して略環形状の揺動板38に連結されている。
ピストン34を往復運動させるべく、換言すれば、揺動板38を揺動させるべく、駆動軸30には、略円盤形状のロータ40が相対回転不能に同軸的に固定されている。ロータ40とフロントハウジング22の端壁25との間にはスラストベアリング42が配置され、ロータ40には、ヒンジ44を介して、カム部材としての斜板46が連結されている。
Specifically, a connecting rod 36 is connected to each piston 34 via a ball joint. The connecting rod 36 projects into the crank chamber 26, and the end of the connecting rod 36 is connected to a substantially ring-shaped swing plate 38 via a ball joint.
In order to reciprocate the piston 34, in other words, to swing the swing plate 38, a substantially disk-shaped rotor 40 is coaxially fixed to the drive shaft 30 so as not to be relatively rotatable. A thrust bearing 42 is disposed between the rotor 40 and the end wall 25 of the front housing 22, and a swash plate 46 as a cam member is connected to the rotor 40 via a hinge 44.

斜板46は略環形状をなし、駆動軸30によって貫通されている。斜板46は、ヒンジ44によって、駆動軸30の軸線方向に移動しながら、駆動軸30に対して傾動可能である。
揺動板38の内周縁には、ボス部48が一体に形成され、ボス部48は、揺動板38からロータ40若しくは斜板46に向けて突出している。ボス部48は、斜板46によって囲まれ、ボス部48と斜板46との間には、ラジアルベアリング50としての、ボールベアリングが配置されている。
The swash plate 46 has a substantially ring shape and is penetrated by the drive shaft 30. The swash plate 46 can be tilted with respect to the drive shaft 30 while moving in the axial direction of the drive shaft 30 by the hinge 44.
A boss portion 48 is integrally formed on the inner peripheral edge of the swing plate 38, and the boss portion 48 projects from the swing plate 38 toward the rotor 40 or the swash plate 46. The boss portion 48 is surrounded by a swash plate 46, and a ball bearing as a radial bearing 50 is disposed between the boss portion 48 and the swash plate 46.

ボールベアリングの内輪はボス部48に固定され、その外輪は斜板46に固定されている。また、揺動板38と斜板46との間には、スラストベアリング52として、環形状の滑り軸受けが配置されている。従って、斜板46と揺動板38とは、相対回転可能に連結され、揺動板38もまた、駆動軸30の軸線方向に移動しながら、駆動軸30に対して傾動可能である。   The inner ring of the ball bearing is fixed to the boss portion 48, and the outer ring is fixed to the swash plate 46. An annular slide bearing is disposed as a thrust bearing 52 between the swing plate 38 and the swash plate 46. Therefore, the swash plate 46 and the oscillating plate 38 are connected so as to be relatively rotatable, and the oscillating plate 38 can also tilt with respect to the drive shaft 30 while moving in the axial direction of the drive shaft 30.

そして、この圧縮機は揺動板式であることから、動力変換機構は、駆動軸30の回転に伴う揺動板38の回転を防止するための揺動板回転阻止ユニットを含む。揺動板回転阻止ユニットは、揺動板38とシリンダブロック20との間を連結することにより、揺動板38の回転を阻止する。
より詳しくは、揺動板回転阻止ユニットは略中空円筒形状のジョイントシャフト54を有し、ジョイントシャフト54は、駆動軸30の内端側に、微小な隙間をもって嵌合されている。ジョイントシャフト54の内周面と駆動軸30の外周面との間には、円筒形状の滑り軸受56が配置されている。ジョイントシャフト54は、滑り軸受56を介したことにより、駆動軸30に対してスライド可能である。
Since the compressor is of a swing plate type, the power conversion mechanism includes a swing plate rotation prevention unit for preventing the swing plate 38 from rotating along with the rotation of the drive shaft 30. The swing plate rotation preventing unit connects the swing plate 38 and the cylinder block 20 to prevent the swing plate 38 from rotating.
More specifically, the rocking plate rotation prevention unit has a substantially hollow cylindrical joint shaft 54, and the joint shaft 54 is fitted to the inner end side of the drive shaft 30 with a minute gap. A cylindrical slide bearing 56 is disposed between the inner peripheral surface of the joint shaft 54 and the outer peripheral surface of the drive shaft 30. The joint shaft 54 is slidable with respect to the drive shaft 30 through the sliding bearing 56.

ここで、駆動軸30の内端は、シリンダブロック20の中央に形成された円筒形状のシャフト孔(支持孔)58の内部に位置している。シャフト孔58はクランク室26に開口し、シャフト孔58の内周面には、駆動軸30の軸線方向に延びる複数の溝が形成されている。
そして、図2に分解して示したように、これらの溝とスライド可能に噛み合うように、ジョイントシャフト54の中央部の外周面に、駆動軸30の軸線方向にそれぞれ延びる複数のキー60が形成されている。つまり、ジョイントシャフト54は、シャフト孔58の内周面に対し、シャフト孔58の軸線方向にスライド可能にスプライン結合されている。そして、このスプライン結合によって、駆動軸30の回転に伴うジョイントシャフト54の回転は阻止される。
Here, the inner end of the drive shaft 30 is located inside a cylindrical shaft hole (support hole) 58 formed in the center of the cylinder block 20. The shaft hole 58 opens into the crank chamber 26, and a plurality of grooves extending in the axial direction of the drive shaft 30 are formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 58.
2, a plurality of keys 60 extending in the axial direction of the drive shaft 30 are formed on the outer peripheral surface of the central portion of the joint shaft 54 so as to be slidably engaged with these grooves. Has been. That is, the joint shaft 54 is spline-coupled to the inner peripheral surface of the shaft hole 58 so as to be slidable in the axial direction of the shaft hole 58. The spline coupling prevents the joint shaft 54 from rotating as the drive shaft 30 rotates.

なお、駆動軸30の回転に伴うジョイントシャフト54の回転を阻止でき、且つ、ジョイントシャフト54が駆動軸30に沿って滑動可能であれば、溝及びキーの数はそれぞれ1つであってもよい。
クランク室26側のジョイントシャフト54の一端には、ジョイントシャフト54の軸線方向に突出する例えば3つの突出部(以下、JS側突出部又はJS側突出部という)62が一体に形成されている。各JS側突出部62は、ジョイントシャフト54の軸線方向でみて、略扇形状を有する。
If the rotation of the joint shaft 54 accompanying the rotation of the drive shaft 30 can be prevented and the joint shaft 54 can slide along the drive shaft 30, the number of grooves and keys may be one each. .
At one end of the joint shaft 54 on the crank chamber 26 side, for example, three projecting portions (hereinafter referred to as a JS side projecting portion or a JS side projecting portion) 62 projecting in the axial direction of the joint shaft 54 are integrally formed. Each JS side protrusion 62 has a substantially fan shape when viewed in the axial direction of the joint shaft 54.

これらJS側突出部62は、自身の周方向にて等間隔に配置され、各JS側突出部62は、自身の径方向に沿う両側面に、溝(JS側ボール溝)64を有する。JS側ボール溝64は、ジョイントシャフト54から離れるほど駆動軸30に近付くように、ジョイントシャフト54の軸線方向に対して傾斜している。
また、揺動板回転阻止ユニットは、図2に示したように、ジョイントケース66を有する。ジョイントケース66はジョイントシャフト54と同軸に配置される。ジョイントケース66はリング部68を有し、リング部68は、揺動板38の径方向内側に一体に回転可能に固定される。リング部68の内周面には、それぞれ径方向内側に向けて突出する3つの突出部(以下、ジョイントケース側突出部又はJC側突出部という)70が一体に形成されている。
These JS side protrusions 62 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the JS side protrusions 62, and each JS side protrusion 62 has grooves (JS side ball grooves) 64 on both side surfaces along its radial direction. The JS-side ball groove 64 is inclined with respect to the axial direction of the joint shaft 54 so as to approach the drive shaft 30 as the distance from the joint shaft 54 increases.
Further, the swing plate rotation prevention unit has a joint case 66 as shown in FIG. The joint case 66 is disposed coaxially with the joint shaft 54. The joint case 66 has a ring portion 68, and the ring portion 68 is fixed to the inner side in the radial direction of the swing plate 38 so as to be integrally rotatable. On the inner peripheral surface of the ring portion 68, three projecting portions (hereinafter referred to as joint case side projecting portions or JC side projecting portions) 70 projecting inward in the radial direction are integrally formed.

これらJC側突出部70は、リング部68の軸線方向でみて、略扇形状を有する。そして、これらJC側突出部70は、自身の周方向にて等間隔に配置され、各JC側突出部70は、自身の径方向に沿う両側面に、溝(JC側ボール溝)72を有する。JC側ボール溝72は、ジョイントシャフト54から離れるほど駆動軸30から遠ざかるように、リング部68の軸線方向に対して傾斜している。   These JC side protrusions 70 have a substantially fan shape when viewed in the axial direction of the ring portion 68. These JC side protrusions 70 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of each of the JC side protrusions 70, and each JC side protrusion 70 has grooves (JC side ball grooves) 72 on both side surfaces along its own radial direction. . The JC-side ball groove 72 is inclined with respect to the axial direction of the ring portion 68 so as to move away from the drive shaft 30 as the distance from the joint shaft 54 increases.

図3は、ジョイントシャフト54からジョイントケース66に向けてジョイントケース66の軸線方向に沿ってみたときの、相互に組み立てられた状態にあるジョイントケース66、JS側突出部62及びボール74を示している。なお、図3中、ジョイントシャフト54を省略し、JS側突出部62の破断面にはハッチングを施した。
ジョイントケース66は、JS側突出部62と同心上に配置され、JC側突出部70同士の間に、JS側突出部62がそれぞれ位置付けられる。そして、隙間を存して対向するJS側ボール溝64とJC側ボール溝72との間には、ボール74が1つずつ転動可能に配置されている。
FIG. 3 shows the joint case 66, the JS side protrusion 62, and the ball 74 in an assembled state when viewed along the axial direction of the joint case 66 from the joint shaft 54 toward the joint case 66. Yes. In FIG. 3, the joint shaft 54 is omitted, and the fracture surface of the JS side protrusion 62 is hatched.
The joint case 66 is disposed concentrically with the JS-side protrusion 62, and the JS-side protrusion 62 is positioned between the JC-side protrusions 70, respectively. Between the JS-side ball groove 64 and the JC-side ball groove 72 facing each other with a gap, one ball 74 is arranged to be able to roll one by one.

再び図2を参照すると、JC側突出部72は、リング部68の径方向でみて最も内側に端面を有し、この端面は曲面76により構成されている。この曲面76は、JC側突出部72の縦断面でみて、所定の曲率の円弧形状をなす。
また、揺動板回転阻止ユニットは、円筒形状の滑り軸受78を介して駆動軸30に嵌合されるスリーブ80を有する。スリーブ80もまた、滑り軸受78とともに、駆動軸30の軸線方向にスライド可能である。スリーブ80は樽形状の外形を有し、スリーブ80の縦断面でみたとき、スリーブ80の外周面は、JC側突出部72の曲面76と略同じ曲率の円弧形状をなす。
Referring again to FIG. 2, the JC side protruding portion 72 has an end surface on the innermost side in the radial direction of the ring portion 68, and this end surface is constituted by a curved surface 76. The curved surface 76 has an arc shape with a predetermined curvature as viewed in the longitudinal section of the JC side protruding portion 72.
Further, the swing plate rotation preventing unit has a sleeve 80 fitted to the drive shaft 30 via a cylindrical slide bearing 78. The sleeve 80 is also slidable in the axial direction of the drive shaft 30 together with the sliding bearing 78. The sleeve 80 has a barrel-shaped outer shape, and when viewed in the longitudinal section of the sleeve 80, the outer peripheral surface of the sleeve 80 has an arc shape having substantially the same curvature as the curved surface 76 of the JC-side protruding portion 72.

スリーブ80の外周面には、JC側突出部72の曲面が摺接し、従って、ジョイントケース66は、スリーブ80によって揺動可能に支持されている。そして、駆動軸30の回転に伴うジョイントケース66の回転、則ち、揺動板38の回転は、ボール74を介して、ジョイントシャフト54によって規制されている。
再び図1を参照すると、シリンダブロック20は、ジョイントシャフト54及び滑り軸受56を介して、駆動軸30の内端側を相対回転可能に支持している。また、フロントハウジング22は、ラジアルベアリング82を介して、駆動軸30の外端側を相対回転可能に支持している。なお、フロントハウジング22の軸受支持部31内には、シャフトシール84が配置されている。
The curved surface of the JC-side protruding portion 72 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the sleeve 80, and thus the joint case 66 is supported by the sleeve 80 so as to be swingable. The rotation of the joint case 66 accompanying the rotation of the drive shaft 30, that is, the rotation of the swing plate 38 is regulated by the joint shaft 54 via the balls 74.
Referring to FIG. 1 again, the cylinder block 20 supports the inner end side of the drive shaft 30 via a joint shaft 54 and a sliding bearing 56 so as to be relatively rotatable. The front housing 22 supports the outer end side of the drive shaft 30 via a radial bearing 82 so as to be relatively rotatable. A shaft seal 84 is disposed in the bearing support portion 31 of the front housing 22.

シリンダブロック20の他端側には、ガスケット(図示せず)及びバルブプレート86を介して、シリンダヘッド88が複数個の連結ボルト90によって接合されている。従って、シリンダブロック20の外縁部、フロントハウジング22及びシリンダヘッド88は、圧縮機のハウジングを構成している。
シリンダヘッド88には吐出ポート(図示せず)が形成されている。吐出ポートは、循環路12を通じて放熱器14に連通するとともに、シリンダヘッド88内に区画された吐出室92に連通している。
A cylinder head 88 is joined to the other end side of the cylinder block 20 by a plurality of connecting bolts 90 via a gasket (not shown) and a valve plate 86. Accordingly, the outer edge portion of the cylinder block 20, the front housing 22, and the cylinder head 88 constitute a compressor housing.
A discharge port (not shown) is formed in the cylinder head 88. The discharge port communicates with the radiator 14 through the circulation path 12 and communicates with a discharge chamber 92 defined in the cylinder head 88.

吐出室92は、バルブプレート86を貫通する吐出孔94を通じて、シリンダボア32に連通可能であり、吐出孔94は吐出弁(図示せず)によって開閉される。また、吐出室92は、例えば外部の配管95を通じてクランク室26と連通可能である。配管95の途中には、当該配管95を開閉可能な容量制御弁96が介挿され、容量制御弁96は、外部から制御可能である。   The discharge chamber 92 can communicate with the cylinder bore 32 through a discharge hole 94 penetrating the valve plate 86, and the discharge hole 94 is opened and closed by a discharge valve (not shown). Further, the discharge chamber 92 can communicate with the crank chamber 26 through an external pipe 95, for example. A capacity control valve 96 capable of opening and closing the pipe 95 is inserted in the middle of the pipe 95, and the capacity control valve 96 can be controlled from the outside.

なお、配管95に代えて、シリンダヘッド88からバルブプレート86及びシリンダブロック20を経てクランク室26まで延びる内部流路を設けてもよい。そして、この内部流路に容量制御弁96を介挿してもよい。
また、シリンダヘッド88内には、吸入室97が区画されている。吸入室97は、シリンダヘッド88の径方向外側に区画され、吸入室97は、シリンダヘッド88の径方向でみて、吐出室92の周囲に区画されている。つまり、吐出室92と吸入室97とは、シリンダヘッド88の一部をなす区画壁98によって相互に分けられている。吸入室97は、バルブプレート86を貫通する吸入孔99を通じてシリンダボア32に連通可能であり、吸入孔99は、吸入弁としてのリード弁(図示せず)によって開閉される。
Instead of the pipe 95, an internal flow path extending from the cylinder head 88 to the crank chamber 26 through the valve plate 86 and the cylinder block 20 may be provided. A capacity control valve 96 may be inserted in the internal flow path.
A suction chamber 97 is defined in the cylinder head 88. The suction chamber 97 is partitioned outside the cylinder head 88 in the radial direction, and the suction chamber 97 is partitioned around the discharge chamber 92 when viewed in the radial direction of the cylinder head 88. That is, the discharge chamber 92 and the suction chamber 97 are separated from each other by the partition wall 98 that forms part of the cylinder head 88. The suction chamber 97 can communicate with the cylinder bore 32 through a suction hole 99 penetrating the valve plate 86, and the suction hole 99 is opened and closed by a reed valve (not shown) as a suction valve.

シリンダヘッド88には吸入ポート100が一体に形成されている。吸入ポート100は、循環路12を通じて蒸発器18に連通している。また、吸入ポート100は、吸入作動流体分配機構を経て、シリンダヘッド88内に区画された吸入室97に連通する。
吸入作動流体分配機構は、図4に示したように、シリンダブロック20の径方向中央に形成された円筒形状の供給室102を有し、供給室102は、シャフト孔58のバルブプレート86側に同軸に繋がっている。
A suction port 100 is formed integrally with the cylinder head 88. The suction port 100 communicates with the evaporator 18 through the circulation path 12. The suction port 100 communicates with a suction chamber 97 defined in the cylinder head 88 via a suction working fluid distribution mechanism.
As shown in FIG. 4, the suction working fluid distribution mechanism has a cylindrical supply chamber 102 formed at the center in the radial direction of the cylinder block 20, and the supply chamber 102 is located on the valve plate 86 side of the shaft hole 58. It is connected to the same axis.

また、吸入作動流体分配機構は、バルブプレート86側のシリンダブロック20の端部に形成された7つの溝(連通路)104を有する。溝104の数は、シリンダボア32の数に対応している。溝104は、供給室102から放射状に延び、シリンダブロック20の周方向でみて、シリンダボア32同士の間に1つの溝104が位置づけられている。
更に、吸入作動流体分配機構は、図5に示したように、バルブプレート86に形成された連通孔106を有する。連通孔106の位置は、溝104の先端の位置に合致しており、且つ、輪郭が花形の区画壁98よりも外側に位置している。従って、供給室102と吸入室97とは、複数の溝104及び連通孔106を通じて相互に連通している。
The suction working fluid distribution mechanism has seven grooves (communication passages) 104 formed at the end of the cylinder block 20 on the valve plate 86 side. The number of grooves 104 corresponds to the number of cylinder bores 32. The grooves 104 extend radially from the supply chamber 102, and one groove 104 is positioned between the cylinder bores 32 when viewed in the circumferential direction of the cylinder block 20.
Further, the suction working fluid distribution mechanism has a communication hole 106 formed in the valve plate 86 as shown in FIG. The position of the communication hole 106 matches the position of the tip of the groove 104, and the contour is located outside the flower-shaped partition wall 98. Therefore, the supply chamber 102 and the suction chamber 97 communicate with each other through the plurality of grooves 104 and the communication holes 106.

バルブプレート86には、入口孔108が形成されており、入口孔108は、シリンダヘッド88に一体に形成された略円筒形状の導入壁部110の内部を通じて、吸入ポート100と連通している。導入壁部110は、吐出室92の中央部を貫通しており、導入壁部110の先端は、ガスケット(図示せず)を介して、バルブプレート86における入口孔108の周縁に対して気密に当接している。   An inlet hole 108 is formed in the valve plate 86, and the inlet hole 108 communicates with the suction port 100 through the inside of a substantially cylindrical introduction wall portion 110 formed integrally with the cylinder head 88. The introduction wall portion 110 penetrates the central portion of the discharge chamber 92, and the leading end of the introduction wall portion 110 is airtight with respect to the peripheral edge of the inlet hole 108 in the valve plate 86 via a gasket (not shown). It is in contact.

なお、クランク室26は、シャフト孔58を通じて、供給室102と連通している。そして、ジョイントシャフト54とシャフト孔58とのスプライン結合における微小隙間は、クランク室26と供給室102とを連通する連通路において、絞りとして機能する。
以下、上述した圧縮機の動作について説明する。
エンジンから動力が駆動軸30に伝達されると、駆動軸30が回転する。駆動軸30の回転に伴い、ロータ40、ヒンジ44及び斜板46も回転し、斜板46に相対回転可能に支持された揺動板38が揺動する。揺動板38の揺動は、玉継手及び連接棒36を介してピストン34の往復運動に変換される。
The crank chamber 26 communicates with the supply chamber 102 through the shaft hole 58. The minute gap in the spline connection between the joint shaft 54 and the shaft hole 58 functions as a throttle in the communication path that connects the crank chamber 26 and the supply chamber 102.
Hereinafter, the operation of the above-described compressor will be described.
When power is transmitted from the engine to the drive shaft 30, the drive shaft 30 rotates. As the drive shaft 30 rotates, the rotor 40, the hinge 44, and the swash plate 46 also rotate, and the swing plate 38 supported by the swash plate 46 so as to be relatively rotatable swings. The swing of the swing plate 38 is converted into a reciprocating motion of the piston 34 via the ball joint and the connecting rod 36.

なお、揺動板38が揺動している間、駆動軸30の回転に伴う揺動板38の回転は、ジョイントケース66、ボール74、及び、ジョイントシャフト54によって防止される。
ピストン34の往復運動により、吸入室97からシリンダボア32への冷媒の吸入工程、シリンダボア32内での冷媒の圧縮工程及びシリンダボア32から吐出室92への冷媒の吐出工程が実行される。すなわち、ピストン34の往復運動により、蒸発器18で気化した冷媒が循環路12及び吸入ポート100を通じて圧縮機に吸入され、圧縮機の吐出ポートから吐出された冷媒が循環路12を通じて放熱器14に供給される。
While the swing plate 38 is swinging, rotation of the swing plate 38 accompanying rotation of the drive shaft 30 is prevented by the joint case 66, the ball 74, and the joint shaft 54.
By the reciprocating motion of the piston 34, a refrigerant suction process from the suction chamber 97 to the cylinder bore 32, a refrigerant compression process in the cylinder bore 32, and a refrigerant discharge process from the cylinder bore 32 to the discharge chamber 92 are executed. That is, due to the reciprocating motion of the piston 34, the refrigerant vaporized by the evaporator 18 is sucked into the compressor through the circulation path 12 and the suction port 100, and the refrigerant discharged from the discharge port of the compressor passes through the circulation path 12 to the radiator 14. Supplied.

冷媒の吐出量、即ち圧縮機の吐出容量は、例えば、吸入圧力制御方式又は差圧制御方式によって制御される。吸入圧力制御方式では、吸入室97の圧力(吸入圧力)が目標値に近付くように、吐出容量が制御される。差圧制御方式では、吐出室92の圧力(吐出圧力)と吸入圧力との差が目標値に近付くように、吐出容量が制御される。いずれの方式の場合も、操作量として、容量制御弁96のソレノイドに供給される電流の量、又は、当該電流のデューティ比が調整される。   The discharge amount of the refrigerant, that is, the discharge capacity of the compressor is controlled by, for example, a suction pressure control method or a differential pressure control method. In the suction pressure control method, the discharge capacity is controlled so that the pressure in the suction chamber 97 (suction pressure) approaches the target value. In the differential pressure control method, the discharge capacity is controlled so that the difference between the pressure (discharge pressure) in the discharge chamber 92 and the suction pressure approaches the target value. In either case, the amount of current supplied to the solenoid of the capacity control valve 96 or the duty ratio of the current is adjusted as the operation amount.

圧縮機の吐出容量が最大であるとき、揺動板38は、図1に示したように、駆動軸30と直交する面に対して最も傾斜している。そしてこのとき、揺動板38の径方向中心は、ロータ40に最も近付く。
これに対し、圧縮機の吐出容量が最小であるとき、揺動板38は、駆動軸30と直交する面に対して略平行になる。そしてこのとき、揺動板38の径方向中心は、ロータ40から最も遠ざかる。即ち、圧縮機の吐出容量が最小であるとき、当該吐出容量が最大であるときに比べて、揺動板38の径方向中心が、シリンダブロック20側に移動する。
When the discharge capacity of the compressor is maximum, the swing plate 38 is most inclined with respect to the plane orthogonal to the drive shaft 30 as shown in FIG. At this time, the radial center of the swing plate 38 is closest to the rotor 40.
On the other hand, when the discharge capacity of the compressor is minimum, the swing plate 38 is substantially parallel to the plane orthogonal to the drive shaft 30. At this time, the center of the swing plate 38 in the radial direction is furthest away from the rotor 40. That is, when the discharge capacity of the compressor is minimum, the radial center of the swing plate 38 moves toward the cylinder block 20 as compared to when the discharge capacity is maximum.

そして、この圧縮機では、駆動軸30の軸線方向でみて、揺動板38の径方向中心位置と、ジョイントケース66の径方向中心位置とが連動し、更に、スリーブ80及びジョイントシャフト54の位置も連動する。
かくして上述した圧縮機では、シリンダブロック20に供給室102を設け、供給室102から放射状に延びる連通路104を通じて吸入室97に分配するため、吸入室97における作動流体の分布が均等になる。この結果として、各シリンダボア32に吸入される作動流体の質量が均一になり、圧縮機のトルク変動が防止される。
In this compressor, when viewed in the axial direction of the drive shaft 30, the radial center position of the swing plate 38 and the radial center position of the joint case 66 are interlocked, and the positions of the sleeve 80 and the joint shaft 54 are further linked. Is also linked.
Thus, in the compressor described above, the supply chamber 102 is provided in the cylinder block 20 and is distributed to the suction chamber 97 through the communication passage 104 extending radially from the supply chamber 102, so that the distribution of the working fluid in the suction chamber 97 becomes uniform. As a result, the mass of the working fluid sucked into each cylinder bore 32 becomes uniform, and the torque fluctuation of the compressor is prevented.

また、上述した圧縮機にあっては、吸入室97が吐出室92の外側にあり、環形状であっても、吸入作動流体分配機構によって、吸入室97の各部分に作動流体が均一に確実に分配される。
更に、上述した圧縮機は、可変容量圧縮機であるけれども、吐出容量の変化にかかわらず、吸入作動流体分配機構によって、吸入室97の各部分に作動流体が均一に分配される
本発明は上記した第1実施形態に限定されることはなく、種々変更が可能である。
In the above-described compressor, even if the suction chamber 97 is outside the discharge chamber 92 and has an annular shape, the working fluid can be uniformly and reliably ensured in each part of the suction chamber 97 by the suction working fluid distribution mechanism. Distributed to.
Further, although the above-described compressor is a variable capacity compressor, the working fluid is uniformly distributed to each part of the suction chamber 97 by the suction working fluid distribution mechanism regardless of the change in the discharge capacity. The present invention is not limited to the first embodiment, and various modifications can be made.

上述した圧縮機は、揺動板式圧縮機であったけれども、斜板式圧縮機であってもよい。斜板式の圧縮機の場合、ピストン34と一体にテール部が形成され、テール部がクランク室26に突出する。各テール部には球面座が形成され、球面座に配置された1組の半球状のシューが、カム部材としての斜板の外周部に摺接する。
上述した圧縮機において、シリンダボア32の数は7個に限られない。
Although the above-described compressor is a swing plate compressor, it may be a swash plate compressor. In the case of a swash plate type compressor, a tail portion is formed integrally with the piston 34, and the tail portion projects into the crank chamber 26. Each tail portion is formed with a spherical seat, and a pair of hemispherical shoes arranged on the spherical seat are in sliding contact with the outer peripheral portion of a swash plate as a cam member.
In the compressor described above, the number of cylinder bores 32 is not limited to seven.

上述した圧縮機において、吸入室97が吐出室92の径方向内側に位置していてもよい。
上述した圧縮機では、クランク室26の圧力が入口側で制御(入口制御)されていたが、本発明は、クランク室26の圧力を出口側で制御(出口制御)する圧縮機にも適用可能である。
In the compressor described above, the suction chamber 97 may be located on the radially inner side of the discharge chamber 92.
In the above-described compressor, the pressure in the crank chamber 26 is controlled on the inlet side (inlet control), but the present invention can also be applied to a compressor that controls (outlet control) the pressure in the crank chamber 26 on the outlet side. It is.

最後に、本発明の可変容量型の往復動圧縮機は、車両用空調システム以外の種々のシステムに適用可能であるのは勿論であり、作動流体も冷媒に限定されない。   Finally, the variable capacity reciprocating compressor of the present invention can be applied to various systems other than the vehicle air conditioning system, and the working fluid is not limited to the refrigerant.

第1実施形態の可変容量往復動圧縮機を車両用空調システムの冷凍サイクルシステムとともに示した図である。It is the figure which showed the variable capacity reciprocating compressor of 1st Embodiment with the refrigerating cycle system of the vehicle air conditioning system. 図1の圧縮機に適用された揺動板回転阻止ユニットの概略的な分解図である。FIG. 2 is a schematic exploded view of a rocking plate rotation prevention unit applied to the compressor of FIG. 1. 図2の揺動板回転阻止ユニットにおける、ジョイントケース、ボール及びJS側突出部の相互の係合状態を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a mutual engagement state of a joint case, a ball, and a JS side protrusion in the swing plate rotation prevention unit of FIG. 2. 図1の圧縮機に適用されたシリンダブロックを示す平面図である。It is a top view which shows the cylinder block applied to the compressor of FIG. 図1の線V-V沿う断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

20 シリンダブロック
102 供給室
104 溝(連通路)
20 Cylinder block 102 Supply chamber 104 Groove (communication path)

Claims (3)

吐出室及び吸入室が内部に区画されるとともに、前記吐出室及び吸入室の各々と外部とを連通する吐出ポート及び吸入ポートが形成されたシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに接合され、複数のシリンダボアが同心上に配置されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに連結され、内部にクランク室が区画されたクランクケースと、
前記クランク室内を延びる駆動軸の回転を前記シリンダボア内に配置されたピストンの往復運動にストローク長可変にて変換する動力変換機構とを備える可変容量往復動圧縮機において、
前記シリンダブロックは、自身の径方向中央部に形成され、前記吸入ポートを通じて吸入された作動流体が流入する供給室と、前記供給室内の作動流体を前記吸入室に供給するべく、前記供給室から放射状に延びる複数の連通路とを有する
ことを特徴とする往復動圧縮機。
A cylinder head in which a discharge port and a suction port are formed, and a discharge port and a suction port communicating with each of the discharge chamber and the suction chamber and the outside;
A cylinder block joined to the cylinder head and having a plurality of cylinder bores arranged concentrically;
A crankcase coupled to the cylinder block and having a crank chamber defined therein;
In a variable capacity reciprocating compressor comprising a power conversion mechanism that converts the rotation of a drive shaft extending in the crank chamber into a reciprocating motion of a piston disposed in the cylinder bore with a variable stroke length,
The cylinder block is formed at a central portion in a radial direction of the cylinder block, and a supply chamber into which a working fluid sucked through the suction port flows, and a supply chamber for supplying the working fluid in the supply chamber to the suction chamber. A reciprocating compressor comprising a plurality of radially extending communication passages.
前記吸入室は、前記シリンダヘッドの径方向でみて、前記吐出室よりも外側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の往復動圧縮機。   2. The reciprocating compressor according to claim 1, wherein the suction chamber is positioned outside the discharge chamber as viewed in a radial direction of the cylinder head. 前記動力変換機構は、
前記駆動軸に嵌合されたロータの外周部にヒンジを介して連結されるとともに前記駆動軸によって貫通され、前記駆動軸に対して当該駆動軸の軸線方向に移動しながら傾動可能な環状のカム部材と、
前記ピストンと連結棒を介して連結され、前記カム部材によって揺動させられる揺動板と、
前記駆動軸に軸受を介して嵌合されるとともに、前記シリンダボアに形成されて前記供給室に繋がる支持孔の内周面によって当該内周面に対し相対回転不能且つ滑動可能に支持されたジョイントシャフトと、
前記揺動板と一体に揺動可能に設けられたジョイントケースと、
前記ジョイントシャフトに一体に設けられたJS側突出部と前記ジョイントケースに一体に設けられたJC側突出部との間に転動可能に挟持された複数のボールと
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の往復動圧縮機。
The power conversion mechanism is
An annular cam that is connected to an outer peripheral portion of a rotor fitted to the drive shaft via a hinge, is penetrated by the drive shaft, and can tilt with respect to the drive shaft while moving in the axial direction of the drive shaft Members,
A rocking plate coupled to the piston via a coupling rod and rocked by the cam member;
A joint shaft that is fitted to the drive shaft via a bearing and is supported by an inner peripheral surface of a support hole formed in the cylinder bore and connected to the supply chamber so as not to rotate relative to the inner peripheral surface and to be slidable. When,
A joint case provided so as to be swingable integrally with the swing plate;
And a plurality of balls sandwiched between the JS-side protruding portion provided integrally with the joint shaft and the JC-side protruding portion provided integrally with the joint case. Item 3. The reciprocating compressor according to Item 1 or 2.
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