JP3314344B2

JP3314344B2 - 等速自在継ぎ手

Info

Publication number: JP3314344B2
Application number: JP29129191A
Authority: JP
Inventors: 功早瀬; 邦彦高尾; 健司東條
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JPH05133425A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転力の伝動装置とし
て使用される自在継ぎ手に係り、特にこれにより連結さ
れた２部品間の回転速度が等速性を有する等速自在継ぎ
手、及び前記等速自在継ぎ手を組み込み自動車空調機用
冷媒圧縮機として好適な片斜板式可変容量圧縮機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の片斜板式可変容量圧縮機において
は、例えば米国特許第4,428,718 号に記載されているよ
うに、揺動部材であるピストンサポート(wobble plate)
が回転部材である斜板(driveplate)とともに回転するの
を防止するため、ピストンサポート(wobble plate)の外
周から突き出した部分が主軸に平行に固定されたガイド
ピン（guide pin)の方向にのみを移動できるように拘束
する構造となっていた。このような構造では、斜板(dri
ve plate)がある傾転角を持ちながら主軸とともに一定
速度で回転した時、斜板(drive plate)とピストンサポ
ート(wobble plate)との相対的な回転速度は一定となら
ない。すなわち、上記機構は等速性を有していなかっ
た。

【０００３】一方、回転運動の速度に変化を与えずに回
転軸の方向のみを変えることができる機構として等速自
在継ぎ手が知られているが、従来の等速自在継ぎ手にお
いては、例えばＮＴＮ TECHNICAL REVIEW No.56（OCT.1
989 ＮＴＮ株式会社）の表紙写真および３０ページの図
１等に記載された等速ボールジョイントのように、駆動
部材の案内溝（内輪トラック）と従動部材の案内溝（外
輪トラック）との間にあって回転力を伝達する複数の球
を同一平面上に保持する機能を持つ保持部材（ケージ）
には、各々の球を軸方向の前後から挾み込むための複数
のスリット部が形成されており、更に、前記保持部材自
身は、少なくとも前記駆動部材と前記従動部材のどちら
かに対し軸の前後両方向への移動を拘束される球面対偶
により組み込まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の片斜板式可変容
量圧縮機にあっては、ピストンサポートの回転防止機構
の不等速性により、特に高速運転時に異常な慣性力が発
生し、振動、騒音、更には圧縮機の破損が発生するとい
う問題があった。

【０００５】また、上記不等速性を改善し得る従来の等
速自在継ぎ手にあっては、その複雑な部品形状のため機
械加工と組立てが難しい構造であるにもかかわらず、部
品間のガタを小さく抑えるために高度な製造技術を要求
されて、コスト高となるという問題があった。

【０００６】本発明の第一の目的は、加工と組立ての容
易な等速自在継ぎ手を提供することにある。

【０００７】本発明の第二の目的は、この等速自在継ぎ
手により連結した低振動、低騒音で耐久性の高い片斜板
式可変容量圧縮機を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る等速自在継ぎ手は、第１の回転軸と第
２の回転軸との間で回転を伝達する等速自在継ぎ手にお
いて、第１の回転軸に連結されて回転する第１の部材
と、この第１の部材上の第１の回転軸周りにこの軸方向
に延在して複数設けられた第１の溝と、第２の回転軸に
連結されて回転する第２の部材と、この第２の部材上の
第２の回転軸周りにこの軸方向に延在して第１の溝に対
向して設けられた複数の第２の溝とを有し、第１と第２
の溝は対向する溝間の距離がこれらの溝の延在方向の片
側方向に向けて広がるように設けられ、これら第１と第
２の溝との間に配置された球体と、第１及び第２の溝間
の距離が広がった側からこの溝間の球体を支持してこの
球体を拘束する保持部材とを備え、第１の部材、第２の
部材、保持部材のいずれかが第１の回転軸または第２の
回転軸の軸方向に移動可能に構成され、弾性部材を備え
た付勢手段により第１の部材または第２の部材を第１の
回転軸または第２の回転軸の軸方向に付勢して球体に当
接する構成とする。

【０００９】そして、保持部材は、球体の複数と当接す
る連続した面部を備えた構成でもよい。

【００１０】また、球体と第１の溝または第２の溝また
は保持部材とに接触しこれらのいずれかを滑動させる滑
動子を備えた構成でもよい。

【００１１】

【００１２】また、付勢手段は保持部材を第１の回転軸
または第２の回転軸の軸方向に付勢する構成でもよい。

【００１３】また片斜板式可変容量圧縮機においては、
ピストンと、揺動しかつピストンを駆動するピストンサ
ポートと、回転しかつピストンサポートを揺動させる斜
板と、斜板を回転させるドライブプレートと、ドライブ
プレートに固定された主軸とを備えた片斜板式可変容量
圧縮機において、駆動部材を主軸の軸方向に移動可能で
かつ主軸周りの回転を拘束されたスリーブで形成し、従
動部材をピストンサポートとピストンサポートに固着さ
れた外輪とにより形成し、従動部材と駆動部材とを上述
したいずれかの等速自在継ぎ手により連結した構成とす
る。

【００１４】

【００１５】。

【作用】まず片斜板式可変容量圧縮機において、回転を
拘束された駆動部材のスリーブと等速自在継ぎ手により
連結されることにより、従動部材のピストンサポートは
揺動運動を行なうが、その揺動運動は等速自在継ぎ手が
等速性を有しているため従来と異なる。主軸が一定速度
で回転している時にこれと一緒に回転する回転座標系に
乗って見れば、本来静止していた圧縮機外殻部品ととも
にスリーブが逆方向に一定速度で回転して見えるが、こ
のスリーブと等速自在継ぎ手で連結されたピストンサポ
ートも斜板面に垂直な方向の軸周りに一定の速度で回転
して見える。すなわち、斜板とピストンサポートとの相
対的な回転速度が一定となって慣性力の発生要因がなく
なり、高速運転時においても異常な変動力が作用せず、
振動・騒音が低減する。

【００１６】次に等速自在継ぎ手において、駆動力を伝
達する役目を果たす複数の球は、駆動部材と従動部材と
に形成された案内溝がそれぞれ直線状に傾斜しているこ
とと、それらの間隔が広がっている方向を保持部材で塞
がれているため、それら２つの案内溝と保持部材相互の
間隔が十分小さく保たれていることにより、周囲を囲ま
れて外にこぼれ落ちることがない。保持部材と、駆動部
材と従動部材の一方または両方との間に形成した球面対
偶部の部品間に押圧力を与える予圧機構を持っているた
め、予圧以上の力が作用しない限り、前記の球を包囲す
る部品相互の間隔が一定値以下に保たれる。すなわち、
保持部材は球を一方向から保持するだけで球の脱落を防
止する。

【００１７】球を一方向から保持するため、保持部材は
複数の球の片側だけにあれば良く、複数の球の球心を同
一平面上に保持する共通平面部を１つだけ連続して形成
すれば良いことになる。

【００１８】予圧機構は、保持部材と、駆動部材と従動
部材の一方または両方との間に形成した球面対偶部にお
いて、部品間に常に一定方向の近接力を与えているた
め、その球面対偶構造は一方向のスラスト力だけを受け
ることのできるものであれば良く、加工と組立てが容易
になる。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。図１
〜図７に、本発明の第１の実施例を示す。図１及び図２
は本実施例の片斜板式可変容量圧縮機の全体構造を示し
たもので、図１はピストンストロークが最大、つまり斜
板傾転角度が最大となっている状態を示しており、図２
は、斜板傾転角度が最小となっている状態を示したもの
である。図３は図１におけるＡ−Ａ線断面、図４は図３
におけるＢ−Ｂ線断面を示した図である。図５及び図６
はそれぞれ、図１の圧縮機において等速自在継ぎ手機構
を構成している部分、図２の圧縮機において等速自在継
ぎ手機構を構成している部分を拡大して示した図であ
り、図７は、図６におけるＣ−Ｃ線断面を示した図であ
る。

【００２０】図１〜図４に示すように、円筒状のシリン
ダブロック２の一端には、中央部にラジアル針状コロ軸
受１８を介して主軸１３を回転自在に支承するフロント
ハウジング１が配置、固定され、斜板室１０を形成して
いる。該シリンダブロック２には、主軸１３の中心軸と
各々の中心軸を平行にして、主軸１３の周りに円周方向
に配置された複数のシリンダボア２０１が形成されてい
る。主軸１３は、シリンダブロック２のほぼ中心軸上に
あって、シリンダブロック２及びフロントハウジング１
の中央部に設けられたラジアル針状コロ軸受１８、１９
により回転自在に支持され、圧入などによりドライブプ
レート１４が固定されている。ドライブプレート１４に
は１箇の凹状の球面部１４１が形成されており、球面部
１４１には同じ半径の球の一部に平面部を設けた形状の
シュー１６が、球面部１４１の球心を中心として回転可
能なように当接されている。シュー１６の平面部には、
斜板１２に設けられた平面部１２１が滑動可能に当接さ
れている。この時ドライブプレート１４の凹状球面部１
４１の球心は、斜板１２の平面部１２１から常に一定の
距離にある。また、図３に示すように、ドライブプレー
ト１４の球面部１４１の両脇には、平面部１４２、１４
３が設けられており、これを挾むようにして斜板１２の
耳部１２２、１２３が挿入されている。ドライブプレー
ト１４には更に第４図に示すように、球面部１４１の球
心を通る軸を中心軸に持つ円筒面部１４４が形成されて
おり、これに、平面部１２１と平行に斜板１２に取り付
けられたストッパ２０が滑動可能に当接されている。

【００２１】これにより、主軸１３の回転によりドライ
ブプレート１４が回転すると、ドライブプレート１４の
平面部１４２から斜板耳部１２２に回転力が与えられ、
斜板１２が回転する。主軸１３には、斜板スリーブ１５
が主軸１３に対して軸方向に滑動可能に組み込まれてお
り、該斜板スリーブ１５と斜板１２とは、斜板スリーブ
ピン１７により斜板スリーブ１５に対して斜板１２が斜
板スリーブピン１７の周りに回転自在なように締結され
ている。従って、主軸１３の回転により、ドライブプレ
ート１４、斜板１２、斜板スリーブ１５が共に回転す
る。

【００２２】斜板スリーブ１５には、サポートスリーブ
２１がラジアル針状コロ軸受２２を介して相対的な回転
が自在に挿入されており、サポートスリーブ２１は、ま
た、シリンダブロック２の中央部に固定された滑りキー
２３により主軸１３の軸方向にのみ滑動可能に拘束され
ている。

【００２３】サポートスリーブ２１にはその一端の外周
上に中心軸の一方向にのみ傾斜（図１及び図２において
図の左方向に向かって中心軸に近付く方向に傾斜）した
溝部２１１が複数個形成されおり、リング形状をした外
輪２５の内周上にはサポートスリーブ２１の溝部２１１
とは逆方向に傾斜した溝部２５１が同数だけ形成されて
いる。溝部２１１と溝部２５１の対の各々には、複数の
球２６が一個ずつ挿入されている。複数の球２６は、保
持部材２７の端面に形成されたリング形状の平面部２７
１に片側のみを当接させ、共通な平面上に保持されてい
る。保持部材２７の外周には凸状の球面部２７２が形成
されており、外輪２５に形成された凹状の球面部２５２
に球面待遇をもって当接されている。外輪２５の外周に
はピストンサポート２４が固定されている。

【００２４】ピストンサポート２４と斜板１２とは、間
にスラスト針状コロ軸受２９を挾んで、常に平行を維持
するようになっているが、その際に、前記サポートスリ
ーブ２１と斜板スリーブ１５との間にスラスト針状コロ
軸受３０を介して組み込まれた予圧バネ（予圧機構）３
２により、密着する方向の予圧を与えられている。

【００２５】ピストンサポート２４には、その円周上に
複数個の凹状球面部２４１が形成されており、そのそれ
ぞれに、両端に球面部３３１、３３２を有するコネクテ
ィングロッド３３の一端が、球面部２４１の球心を中心
として回転自在に取り付けられている。コネクティング
ロッド３３の他端には、それぞれにピストン１１が、そ
の凹状球面部１１１の球心を中心として回転自在に取り
付けられている。複数個のピストン１１は、ピストンリ
ング３４、３５が取り付けられた状態で、それぞれ複数
個のシリンダボア２０１に組み込まれている。

【００２６】シリンダブロック２には吸入弁板５、シリ
ンダヘッド４、吐出弁板６、パッキング７、リアカバ３
が配置され、ドライブプレート１４、斜板１２、ピスト
ンサポート２４などを取り囲むように配置されたフロン
トハウジング１と一体に、ボルト（図示せず）等でリア
カバ３に固定されている。フロントハウジング１とシリ
ンダブロック２との接合部における機密はＯリング３６
により、リアカバ３とシリンダブロック２との接合部に
おける機密はＯリング３７により保たれている。シリン
ダヘッド４には、各シリンダボア２０１に対応して吸入
ポート４０１と吐出ポート４０２が設けられ、リアカバ
３に設けられた吸入室８と吐出室９にそれぞれ通じてい
る。リアカバ３には、吸入口３０１と吐出口３０２（図
示せず）が設けられ、吸入通路４０内には、吸入口３０
１と吸入室８の間に制御弁３８が備えられている。制御
弁３８の上流とフロントハウジング１内の斜板室１０と
は、導通孔（図示せず）により連通されている。また、
制御弁３８の下流は、吸入室８に通じている。

【００２７】以上述べた構成とすることによって、エン
ジン（図示せず）によりマグネットクラッチ２８を介し
て圧縮機の主軸１３が駆動されると、ドライブプレート
１４、斜板１２が回転し、主軸１３の回転に対し、ピス
トンサポート２４が揺動運動を行なう。これによりピス
トン１１がシリンダボア２０１内を往復運動し、その往
復速度は主軸１３の回転数にほぼ比例する。冷凍サイク
ル（図示せず）から帰還した冷媒は、吸入口３０１に流
入し、制御弁３８により適正な圧力に制御（減圧）さ
れ、制御弁上流の圧力すなわち斜板室１０における圧力
との間に適正な制御差圧を持って、リアカバ３内に形成
された吸入室８に導入され、シリンダヘッド４の吸入ポ
ート４０１、吸入弁板５を経てシリンダボア２０１に流
入して吸入行程を終了する。ピストン１１により圧縮さ
れた冷媒は、シリンダヘッド４の吐出ポート４０２、吐
出弁板６を経て、リアカバ３内に形成された吐出室９に
排出され、排出口（図示せず）から冷凍サイクル（図示
せず）に送り出される。容量制御は、制御弁３８によ
り、吸入室８と斜板室１０とのあいだに差圧を発生さ
せ、ピストン１１の両側（吸入室８側と斜板室１０側）
間の差圧を調整して、各ピストン１１からコネクティン
グロッド３３を介してピストンサポート２４に作用する
力の合力の作用位置と大きさを変化させ、斜板１２の傾
転角を変化させて傾転モーメントを制御することによ
り、行なわれる。

【００２８】本実施例においては特に、図５及び図６に
示すように、サポートスリーブ２１の中心軸ｌc₁に対し
て溝部２１１に接しながら移動する球２６の球心が描く
軌跡ｌk₁と、外輪２５の中心軸ｌc₂に対して溝部２５１
に接しながら移動する球２６の球心が描く軌跡ｌk₂と
が、互いに鏡像の関係になるように、それぞれの溝形状
が形成されている。鏡像関係にある軌跡ｌk₁とｌk₂は常
に球２６の球心Ｐqにおいて交わるため、複数の球２６
はいずれも上記鏡像関係の鏡面に相当する対称面s上に
位置する。すなわち、球２６の球心が配列した平面ｓに
対し、軌跡ｌk₁とｌk₂とは常に対称の位置関係にある。

【００２９】今、図１及び図２において主軸１３を固定
して考えると、ドライブプレート１４、斜板１２、斜板
スリーブ１５も固定される。この状態で、外殻部品とし
て一体になっているフロントハウジング１、シリンダブ
ロック２、リアカバ３などを主軸１３の周りに回転させ
た場合を考えると、シリンダブロック２に滑りキー２３
を介してその中心軸周りの相対回転を拘束されているサ
ポートスリーブ２１も、主軸１３の周りに回転する。サ
ポ−トスリーブ２１が回転すると、サポートスリーブの
溝部２１１から球２６を介してそれ自身の溝部２５１に
回転力を伝達される外輪２５と、これに固定されたピス
トンサポート２４とが、斜板面と垂直な軸周りに回転す
る。その際、前記複数の球２６の球心が配列した平面ｓ
に関する前記対称性より、外輪２５とピストンサポート
２４とはサポートスリーブ２１と等速で回転する。すな
わち、サポートスリーブ２１を駆動部材とし、外輪２５
及びピストンサポート２４を従動部材とし、斜板１２の
傾転角の変化に応じて回転力の伝達方向を変化させる等
速自在継ぎ手機構が形成されていることになる。なお、
実際の運転時には主軸１３が回転し、静止した外殻部品
に対して回転しないように拘束されたサポートスリーブ
２１に上記等速自在継ぎ手機構で連結されたピストンサ
ポート２４は、揺動運動を行なう。

【００３０】上記等速自在継ぎ手機構には、予圧バネ３
２及びスラスト針状コロ軸受３０を介して駆動部材であ
るサポートスリーブ２１をスラスト方向に支持しながら
相対回転を行なう斜板スリーブ１５と、スラスト針状コ
ロ軸受２９を介して従動部材であるピストンサポート２
４をスラスト方向に支持しながら相対回転を行なう斜板
１２とが、斜板スリーブピン１７の軸を中心とした回転
対偶により連結されて組み込まれており、図６におい
て、サポートスリーブ２１には常に図の左方向、ピスト
ンサポート２４には常に右方向のスラスト力を作用させ
るための予圧機構を形成している。

【００３１】また、本実施例における等速自在継ぎ手
は、円周上に配置された複数の球２６の片側（図６にお
ける左側）のみに保持部材２７が組み込まれているが、
球２６と保持部材の平面部２７１、球２６とサポートス
リーブの溝部２１１、球２６と外輪の溝部２５１のそれ
ぞれの接触部における３本の接線は、必ず球２６を取り
囲んだ三角形を形成しており、これらの部品間の接触が
保たれている限り、球２６が外にこぼれ落ちることはな
い。予圧機構により、サポートスリーブ２１は図５及び
図６の左方向のスラスト力を受けて溝部２１１が球２６
に接触するが、その溝の方向が傾斜しているため球２６
を左方向及び外周方向に向けて押し出し、保持部材の平
面部２７１、外輪の溝部２５１に接触させている。保持
部材２７は球２６から図の左上方向の力を受けるが、こ
の力を球面部２７２がピストンサポート２４と一体にな
った外輪２５の球面部２５２に当接して伝達し、前記予
圧機構によりピストンサポート２４に作用する右方向の
力とバランスしている。

【００３２】上記のように、本実施例における等速自在
継ぎ手では、予圧機構により球２６と保持部材２７が必
ず一方向から接触するので、保持部材２７は球２６の片
側のみにあれば良くなり、各々の球２６と当接する平面
部２７１を連続した平面で形成することが可能となり形
状が単純で製造が容易になる。従来の技術における保持
部材には、複数の球を両側から保持するための共通平面
部を２つ、しかも球と球との間に連結部を設けながら飛
び飛びに形成しなければならなかったのに比べると、非
常に単純で加工精度の出し易い形状となる。加えて、保
持部材２７がその中心軸周りに回転しても球２６と衝突
することがなくなり、静粛性、耐久性が向上する。同様
に、予圧機構により保持部材２７と外輪２５も必ず一方
向から接触するので、それらのあいだの球面対偶も一方
向への移動のみを拘束すれば良くなり、簡単に挿入する
ことができる構造となる。更に、予圧機構により各部品
同士が密着する構造であるため、ガタを小さく管理する
ための高精度加工が不必要となる。

【００３３】以上述べてきたように、本実施例によれ
ば、片斜板式可変容量圧縮機において、ピストンサポー
ト２４と斜板１２との相対運動を簡単な構造により等速
回転運動とすることができ、異常な慣性力の発生を防止
することができるので、振動・騒音が少なく耐久性の高
い片斜板式可変容量圧縮機を、安価に提供することがで
きる。

【００３４】なお、以上の説明はすべて、斜板室の圧力
を一定として制御弁によりシリンダ吸入口の圧力を斜板
室の圧力よりも低下させることにより斜板傾転角を変え
る方式の片斜板式可変容量圧縮機について行なったが、
特公昭58−4195号広報などに開示されているごとく、シ
リンダ入り口の圧力を一定として、ブローバイガス等を
利用することにより斜板室の圧力を高め、斜板傾転角の
制御を行なう形式の片斜板式可変容量圧縮機について
も、同様の効果を得ることができる。

【００３５】次に、図８ないし図１０に本発明の第２の
実施例を示す。本実施例も等速自在継ぎ手機構を片斜板
式可変容量圧縮機に適用した例であるが、その等速自在
継ぎ手部分のみを示したものである。図８及び図９はそ
れぞれ、ピストンストロークが最大、最小の状態を示し
ており、圧縮機としての全体構成を考える場合には、こ
れらの図を図５に示す部分、図６に示す部分の代わりと
して、それぞれ図１、図２の中に挿入して考えれば良
い。図１０は、図９におけるＤ−Ｄ線断面を示した図で
ある。

【００３６】圧縮機全体としての作動原理と等速自在継
ぎ手機構部の基本的な作動原理は、第１の実施例と同じ
であるが、本実施例には、以下の構造上の特徴とそれに
伴う効果がある。

【００３７】まず、本実施例においては、球２６ａとサ
ポートスリーブ２１ａとの間、球２６ａと外輪２５ａと
の間に、新たに滑動子４１ａが組み込まれている。滑動
子４１ａは、球２６ａの球径に対応させた球面部と、サ
ポートスリーブ２１ａに形成された溝部２１１ａの断面
形状あるいは外輪２５ａに形成された溝部２５１ａの断
面形状（本実施例では両断面形状は一致させてある）に
対応させた筒状面部とを持ち、相手部品との接触部が全
て面接触となっている。第１の実施例における球２６と
溝部２１１、２５１とは、直接、点接触あるいは線接触
により接触するため実質的な接触面積が微小であるのに
対し、本実施例では面接触とすることにより接触面積を
大きくすることが可能である。

【００３８】本実施例においては、また、サポートスリ
ーブ２１ａと保持部材２７ａとの間に、新たに中間部材
４２ａが組み込まれている。中間部材４２ａには凸状球
面部４２１ａと中心軸に直角な平面部４２２ａが形成さ
れており、それぞれ保持部材２７ａに形成された凹状球
面部２７３ａとサポートスリーブ２１ａの端面２１２ａ
に当接されている。この結果、予圧バネ３２ａによりサ
ポートスリーブ２１ａに図の左方向に作用する予圧は、
中間部材４２ａを介して保持部材２７ａに伝わることが
可能である。第１の実施例においては、上記予圧は必ず
球２６を介して保持部材２７に伝達される構造となって
いるので、球２６と溝部２１１、２５１との間、球２６
と平面部２７１との間の接触力が予圧により増大するの
に対し、本実施例によれば、予圧機構による上記の接触
力の増大を防止することができる。以上のように本実
施例によれば、球２６ａと周囲の部品との間の接触力を
低減し、その接触面積を大きくする事ができるため、接
触面圧が低くなり、使用材料に対して高いレベルの硬
度、疲労強度を必要としないで済むという利点がある。

【００３９】次に、図１１及び図１２に本発明の第３の
実施例を示す。本実施例以降は、２軸間で回転力を伝達
する一般的な等速自在継ぎ手そのものに、本発明を適用
した例である。図１１と図１２はそれぞれ、駆動軸と従
動軸の２軸の方向変化が最大の場合と最小の場合を示
す。

【００４０】図中の駆動部材２１ｂ、従動部材２５ｂ、
駆動支持部材１５ｂ、第１従動支持部材１２ｂと第２従
動支持部材１２ｂ´、はそれぞれ、前述の第１、第２実
施例におけるサポートスリーブ２１、２１ａ、外輪２
５、２５ａ、斜板スリーブ１５、１５ａ、斜板１２、１
２ａ、に相当して同じ機能を果たしている。前述の実施
例における斜板に相当する第１従動支持部材１２ｂと第
２従動支持部材１２ｂ´とは、互いに軸方向にスライド
可能である。第１従動支持部材１２ｂに固定されたナッ
ト４３ｂと第２従動支持部材１２ｂ´との間に組み込ま
れた予圧サラバネ３２ｂは、前述の実施例における予圧
バネ３２、３２ａと同様に、本発明の重要な構成要素で
ある予圧機構における予圧源の役目を果たしている。駆
動部材２１ｂと従動部材２５ｂには、それぞれ、駆動軸
４４ｂと従動軸４５ｂとがボルト等（図示せず）により
固定されている。なお、本実施例においては駆動側と従
動側とを便宜上前述のように決めているが、これらを逆
にしても全く差し支えない。等速自在継ぎ手としての基
本的な作動原理はやはり第１の実施例と同じであるが、
本実施例には下記の構造上の特徴とそれに伴う効果があ
る。

【００４１】まず、本実施例においては、球２６ｂと保
持部材２７ｂとの間に滑動子４６ｂが組み込まれてい
る。滑動子４６ｂは球２６ｂの球径に対応させた球面部
と、保持部材２７ｂの平面部２７１ｂに当接するための
平面部とを持ち、相手部品との接触部が全て面接触とな
っている。第１の実施例における球２６と保持部材２７
とは、直接、点接触により接触するため実質的な接触面
積が微小であるのに対し、本実施例では面接触とする事
により接触面積を大きくする事が可能である。これによ
り、接触面圧が低くなり、使用材料に対して高いレベル
の硬度、疲労強度を必要としないで済むという利点が生
じる。

【００４２】本実施例においては、また、駆動支持部材
１５ｂと第１従動支持部材１２ｂとを回転対偶で連結す
るピン１７ｂの中心軸ｌc₄は、駆動部材２１ｂの中心軸
ｌｃ₅と従動部材２５ｂの中心軸ｌc₆の交点を通るよう
になっている。本発明においては、例えば第５図と第６
図に示される第１の実施例のように、駆動支持部材に相
当するサポートスリーブ１５と従動支持部材に相当する
斜板１２とを回転対偶で連結する斜板スリーブピン１７
の中心軸ｌc₃は、駆動部材に相当するサポートスリーブ
２１の中心軸ｌc₁と従動部材に相当する外輪２５の中心
軸ｌc₂の交点を通らずとも基本的には差し支えないが、
本実施例のようにすることにより次の効果がある。

【００４３】第１の実施例では図５と図６を比較してわ
かるように、中心軸ｌc₁に対する中心軸ｌc₂の方向が変
化すると、従動部材である外輪２５とこれに固定されて
一体になっているピストンサポート２４に対し、従動支
持部材に相当する斜板１２が間に挾まれたスラスト針状
コロ軸受２９の面方向にスライドする。一方、本実施例
の従動部材２５ｂに対し、第２従動支持部材１２ｂ´は
相対的な回転運動を行なうのみで、上記のスライド運動
は行なわない。すなわち、間に挾まれたスラスト針状コ
ロ軸受２９ｂは、その本来の機能である回転支持の機能
だけを受け持てば良いことになる。

【００４４】次に、図１３及び図１４に本発明の第４の
実施例を示す。前述の第３の実施例（図１１及び図１
２）に比べて、本実施例には下記の構造上の特徴とそれ
に伴う効果がある。

【００４５】まず、本実施例においては、駆動部材２１
ｃと従動部材２５ｃに形成された溝部２１１ｃと２５１
ｃの中心軸に対する傾斜方向が、それぞれ第３の実施例
に対して逆になっており、図の右側に向かってお互いの
間隔が拡がる形となっている。また、保持部材２７ｃが
球２６ｃの右側に移動している。更に、保持部材２７ｃ
は従動部材２５ｃではなく駆動部材２１ｃと一体になっ
た駆動軸４４ｃに球面対偶により当接している。しか
し、上記部品間の関係は、溝部同士の間隔が拡がる方向
に保持部材を配置し、球の同方向への移動を拘束してい
る点、および、前記保持部材と、その保持部材に対し球
が配置されている側と反対側から予圧機構により近接し
て来る部材とを、球面対偶により当接させている点にお
いて、全く共通である。

【００４６】本実施例においては、また、駆動支持部材
１５ｃと第１従動支持部材１２ｃとが球面対偶により連
結されている。第３の実施例においては、従動軸が駆動
軸に対し図の面外に軸方向を変えようとする場合、予圧
機構全体が回転する必要があったが、本実施例において
はその必要がなく、自在継ぎ手としての動きがスムース
になる。

【００４７】本実施例においては、更に、第１従動支持
部材１２ｃに固定されたナット４３ｃは、予圧サラバネ
３２ｃを介して第２従動支持部材１２ｃ´を押している
だけでなく、直接第２従動支持部材１２ｃ´に接触する
か非常に小さな隙間を保って組み込まれている。このた
め、駆動軸４４ｃと従動軸４５ｃとの間に、予圧サラバ
ネ３２ｃによる予圧よりも大きなスラスト荷重が作用し
ても、各部品はほぼ所定の位置関係を保ち、等速自在継
ぎ手の機能を維持することができる。

【００４８】次に、図１５及び図１６に本発明の第５の
実施例を示す。前述の第４の実施例（図１３及び図１
４）に比べて、本実施例には下記の構造上の特徴とそれ
に伴う効果がある。

【００４９】まず、本実施例においては、駆動支持部材
１５ｄ、従動支持部材１２ｄ、球４７ｄ、及び予圧サラ
バネ３２ｄで構成される予圧機構により、駆動部材２１
ｄには図の右方向、従動部材２５ｄには図の左方向の力
が作用する。これは、それぞれ、第４の実施例及びそれ
以前の実施例に対し逆方向となっている。本実施例のこ
の予圧機構では、駆動支持部材１５ｄと従動支持部材１
２ｄとに、互いに近接しようとする方向の力が作用する
ので、それらの間に球４７ｄを挟むだけで簡単に球面待
遇を構成することができるという効果がある。また、本
実施例においては、駆動部材２１ｄと従動部材２５ｄに
形成された溝部２１１ｄと２５１ｄの中心軸に対する傾
斜方向が、図の右側に向かってお互いの間隔が拡がる形
となっている点と、保持部材２７ｄが球２６ｄの右側に
配置されている点では第４の実施例と同じであるが、保
持部材２７ｄは駆動部材でなく従動部材２５ｄに固定さ
れた球面支持部材４８ｄに球面待遇により当接している
点で第４の実施例と異なる。。しかし、上記部品間の関
係も、溝部同士の間隔が拡がる方向に保持部材を配置
し、球の同方向への移動を拘束している点、および、前
記保持部材と、その保持部材に対し球が配置されている
側と反対側から予圧機構により近接して来る部材とを、
球面対偶により当接させている点においては、第４の実
施例と全く共通である。

【００５０】本実施例においては、また、駆動支持部材
１５ｄと駆動部材２１ｄとのスラスト方向の当接部及び
従動支持部材１２ｄと従動部材２５ｄとのスラスト方向
の当接部には、いずれもスラスト針状コロ軸受が挿入さ
れておらず安価な構成であるが、当該部の回転に対する
摩擦抵抗は大きい。、第１５図のように駆動軸と従動軸
がある角度をなして回転する際には、上記スラスト方向
の当接部がスラスト滑り軸受として摺動すればもちろん
それで良いが、摩擦抵抗によりその摺動が生じなくて
も、球４７ｄに対して駆動支持部材１５ｄと従動支持部
材１２ｄがそれぞれ摺動すれば良い。

【００５１】最後に、図１７及び図１８に本発明の第６
の実施例を示す。前述の第５の実施例（図１５及び図１
６）に比べて、本実施例には下記の構造上の特徴とそれ
に伴う効果がある。

【００５２】まず、本実施例においては、第５の実施例
における駆動支持部材１５ｄと従動支持部材１２ｄに対
応する部品がなく、駆動部材２１ｅと従動部材２５ｅに
より直接球４７ｅが挾まれている構造である。また、予
圧機構は従動部材２５ｅに固定された第１球面支持部４
９ｅと保持部材２７ｅの球面部に直接当接する第２球面
支持部材５０ｅの間に予圧サラバネ３２ｅを挿入する事
により構成されている。したがって、全体として部品点
数が少なく更にシンプルな構成となっている。しかし、
上記部品間の関係も、溝部同士の間隔が拡がる方向に保
持部材を配置し、球の同方向への移動を拘束している
点、および、前記保持部材と、その保持部材に対し球が
配置されている側と反対側より予圧機構により近接して
来る部材とを、球面対偶により当接させている点におい
ては、第５の実施例と全く共通である。

【００５３】

【発明の効果】本発明の等速自在継ぎ手によれば、その
構成部品の加工と組立てが容易となり、かつ予圧機構に
より各部品間が完全に接触しているため、低騒音で安価
な等速自在継ぎ手を提供できるという効果がある。ま
た、これを片斜板式可変容量圧縮機に適用することによ
り、低振動、低騒音で耐久性の高い片斜板式可変容量圧
縮機を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の片斜板式可変容量圧縮
機の最大容量時の縦断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例の片斜板式可変容量圧縮
機の最小容量時の縦断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図１の等速自在継ぎ手を示す縦断面図である。

【図６】図２の圧縮機の等速自在継ぎ手を示す縦断面図
である。

【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】本発明の第２の実施例を示す片斜板式可変容量
圧縮機の最大容量時における等速自在継ぎ手の縦断面図
である。

【図９】本発明の第２の実施例を示す片斜板式可変容量
圧縮機の最小容量時における等速自在継ぎ手の縦断面図
である。

【図１０】図９のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１１】本発明の第３の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最大の場合の縦断面図てある。

【図１２】本発明の第３の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最小の場合の縦断面図である。

【図１３】本発明の第４の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最大の場合の縦断面図である。

【図１４】本発明の第４の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最小の場合の縦断面図である。

【図１５】本発明の第５の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最大の場合の縦断面図である。

【図１６】本発明の第５の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最小の場合の縦断面図である。

【図１７】本発明の第６の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最大の場合の縦断面図である。

【図１８】本発明の第６の実施例を示す等速自在継ぎ手
の回転軸の方向変化が最小の場合の縦断面図である。

【符号の説明】

１フロントハウジング２シリンダブロック３
リアカバ４シリンダヘッド５吸入弁板６吐出弁板７
パッキン８吸入室９吐出室１０斜板室１１ピスト
ン１２，１２ａ斜板１２ｂ，１２ｃ第１従動支持部
材１２ｄ従動支持部材１２ｂ´，１２ｃ´ 第２従動
支持部材１３主軸１４ドライブプレート１５，１５ａ
斜板スリーブ１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ駆動支持部材１６シュー１７，１７ａ斜板スリーブピン１７ｂピン１８，１９ラジアル針状コロ軸受２０ストッパ２１，２１ａサポートスリーブ２１ｂ，２１ｃ，２
１ｄ駆動部材２２，２２ａラジアル針状コロ軸受２３滑りキー２４，２４ａピストンサポート２５，２５ａ外輪２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ従動部材２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ球２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ保持
部材２８マグネットクラッチ２９，２９ａ〜２９ｃ，３０，３０ａ〜３０ｃ，３１
スラスト針状コロ軸受３２，３２ａ予圧バネ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３
２ｅ予圧サラバネ３３コネクティングロッド３４，３５ピストンリ
ング３６，３７Ｏリング３８制御弁３９導通孔
４０吸入通路４１ａ滑動子４２ａ中間部材４３ｂ，４３ｃ
ナット４４ｂ，４４ｃ駆動軸４５ｂ，４５ｃ従動軸４
６ｂ …滑動子４７ｄ，４７ｅ球４８ｄ球面支持部材４９ｅ
第１球面支持部材５０ｅ第２球面支持部材１１１ピストン球面部１２１，１２１ａ斜板平面部１２２，１２３斜板
耳部１４１ドライブプレート凹球面部１４２，１４３ドライブプレート平面部１４４ドライブプレート円筒面部２０１シリンダ
ボア２１１，２１１ａサポートスリーブ溝部２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄ駆動部材溝部２１２ａサポートスリーブ端面２４１ピストンサ
ポート球面部２５１，２５１ａ外輪溝部２５１ｂ，２５１ｃ，２
５１ｄ従動部材溝部２５２，２５２ａ外輪球面部２７１，２７１ａ，２７１ｂ保持部材平面部２７２，２７２ａ保持部材凸球面部２７３ａ保持
部材凹球面部３０１吸入口３０２吐出口３３１，３３２コネクティングロッド球面部４０１
吸入ポート４０２吐出ポート４２１ａ中間部材球面部４２
２ａ中間部材平面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−29652（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−167520（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−125342（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−164401（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−410（ＪＰ，Ａ) 特開平４−8921（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−136456（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−174906（ＪＰ，Ｕ) 特公昭45−608（ＪＰ，Ｂ１) 特表平２−504662（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 3/20 - 3/229 F04B 1/00 - 7/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の回転軸と第２の回転軸との間で回
転を伝達する等速自在継ぎ手であって、前記第１の回転
軸に連結されて回転する第１の部材と、この第１の部材
上の前記第１の回転軸周りにこの軸方向に延在して複数
設けられた第１の溝と、前記第２の回転軸に連結されて
回転する第２の部材と、この第２の部材上の前記第２の
回転軸周りにこの軸方向に延在して前記第１の溝に対向
して設けられた複数の第２の溝とを有し、前記第１と第
２の溝は対向する溝間の距離がこれらの溝の延在方向の
片側方向に向けて広がるように設けられ、これら第１と
第２の溝との間に配置された球体と、前記第１及び第２
の溝間の距離が広がった側からこの溝間の前記球体を支
持してこの球体を拘束する保持部材とを備え、前記第１
の部材、前記第２の部材、前記保持部材のいずれかが前
記第１の回転軸または前記第２の回転軸の軸方向に移動
可能に構成され、弾性部材を備えた付勢手段により前記
第１の部材または前記第２の部材を前記第１の回転軸ま
たは前記第２の回転軸の軸方向に付勢して前記球体に当
接する等速自在継ぎ手。
【請求項２】請求項１に記載の等速自在継ぎ手におい
て、前記保持部材は、前記球体の複数と当接する連続し
た面部を備えた等速自在継ぎ手。
【請求項３】請求項１記載の等速自在継ぎ手におい
て、前記球体と前記第１の溝または前記第２の溝または
前記保持部材とに接触しこれらのいずれかを滑動させる
滑動子を備えた等速自在継ぎ手。
【請求項４】請求項１に記載の等速自在継ぎ手におい
て、前記付勢手段は、前記保持部材を前記第１の回転軸
または前記第２の回転軸の軸方向に付勢する等速自在継
ぎ手。
【請求項５】ピストンと、揺動しかつ該ピストンを駆
動するピストンサポートと、回転しかつ該ピストンサポ
ートを揺動させる斜板と、該斜板を回転させるドライブ
プレートと、該ドライブプレートに固定された主軸とを
備えた片斜板式可変容量圧縮機において、駆動部材を前
記主軸の軸方向に移動可能でかつ主軸周りの回転を拘束
されたスリーブで形成し、従動部材を前記ピストンサポ
ートと該ピストンサポートに固着された外輪とにより形
成し、該従動部材と前記駆動部材とを請求項１ないし４
のいずれかに記載の等速自在継ぎ手により連結したこと
を特徴とする片斜板式可変容量圧縮機。