JP3473774B2 - 可変容量圧縮機 - Google Patents

可変容量圧縮機

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JP3473774B2 JP32283093A JP32283093A JP3473774B2 JP 3473774 B2 JP3473774 B2 JP 3473774B2 JP 32283093 A JP32283093 A JP 32283093A JP 32283093 A JP32283093 A JP 32283093A JP 3473774 B2 JP3473774 B2 JP 3473774B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両空調用に供して好
適な圧縮機に係り、詳しくは単頭形のピストンを内装し
た可変容量圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の可変容量圧縮機として、斜
板式又は揺動板式圧縮機が最もよく知られているが、こ
れらは斜板要素の形態及びピストンとの連係機構に差異
はあるものの、他はほとんど同種の部品要素によって構
成されている。すなわち、実開平3ー112582号公
報に開示されているような揺動板式圧縮機では、複数の
ボアを並設したシリンダブロックと、内部にクランク室
を形成してシリンダブロックの前端を閉塞し、かつ同シ
リンダブロックと共にラジアル軸受を介して駆動軸を支
承するフロントハウジングと、吸入室及び吐出室を画設
してシリンダブロックの後端を閉塞するリヤハウジング
と、クランク室内の駆動軸上に嵌入固着されてフロント
ハウジングの内側壁とスラスト軸受を介して衝合するラ
グプレート(回転体)と、同ラグプレートにヒンジ機構
を介して連結され、スライダと協同して駆動軸上を傾角
変位可能に摺動する斜板(回転駆動体)と、同斜板に自
転を拘束されて嵌合保持された揺動板(揺動斜板)と、
同揺動板にコンロッドを介して連結され各ボア内を直動
する単頭ピストンとを含んで構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】さて、このような構成
を備えた圧縮機においては、駆動軸の軸心に対して、同
駆動軸を支承する前後のラジアル軸受の各軸心及び回転
駆動系の軸推力を受承する上記スラスト軸受の軸心を、
共に精度よく整合させることが必要である。とりわけ最
も高い精度が要求されるのが、駆動軸とスラスト軸受と
の軸心整合であって、そのためには、駆動軸の軸心とラ
グプレートのスラスト座面との直角度並びに互いに対向
するラグプレート及びフロントハウジング双方のスラス
ト座面の平行度が極めて重要である。
【0004】しかしながら、上述のように駆動軸とラグ
プレートとは圧入などによって強固に結合されており、
しかもシリンダブロックとフロントハウジングとは別途
封止面を介して締着される構成となされている以上、加
工、組付時に許容される公差の累積によって、これらす
べてを所要の精度に保つことは頗る困難である。そのた
め、とかくスラスト軸受に異常摩耗を伴ってがたを生
じ、これが騒音上昇の原因となるばかりでなく、合成さ
れたモ−メントが駆動軸からラジアル軸受にまで及ぶこ
ととなって、同ラジアル軸受の損耗を早めるといった問
題もある。
【0005】本発明は、各軸受要素の防護と同時に騒音
の低減を図ることを解決すべき技術課題とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、複数のボアを並設したシリンダブロックと、内部
にクランク室を形成してシリンダブロックの前端を閉塞
し、かつ該シリンダブロックと共にラジアル軸受を介し
て駆動軸を支承するフロントハウジングと、吸入室及び
吐出室を画設して該シリンダブロックの後端を閉塞する
リヤハウジングと、クランク室内の該駆動軸に同期回転
可能に嵌合されて上記フロントハウジングの内側壁とス
ラスト軸受を介して衝合するラグプレートと、該ラグプ
レートにヒンジ機構を介して連結され該駆動軸上を傾角
変位可能に摺動する斜板要素と、該斜板要素と連係し
て、上記ボア内を直動する単頭ピストンとを備え、上記
ラグプレートが上記駆動軸に対して調心遊動可能に嵌合
されてなる新規な構成を採用している。
【0007】本発明の好適な形態として、上記ラグプレ
ートの調心遊動は、上記駆動軸との球面嵌合又は該駆動
軸との短小な嵌合長によって生起される。
【0008】
【作用】本発明においては、上記ラグプレートが上記駆
動軸に対して調心遊動可能に嵌合されており、ラグプレ
ートは駆動軸の制約を受けることなく、駆動軸の軸心と
は異なった独自の軸心をもって回転することが許容され
る。したがって、ラグプレートとフロントハウジング双
方のスラスト座面に現れる不可避的な平行度の狂いは、
かかるラグプレートの調心遊動により自動的に吸収矯正
されて、スラスト軸受の円滑な転動を確保することがで
きる。しかも駆動軸及びラグプレート間は、駆動トルク
以外のモ−メントの伝達が行われないよう実質的に離断
されており、合成モーメントによるラジアル軸受への悪
影響も緩和される。
【0009】
【実施例】以下、図に基づいて本発明の実施例を具体的
に説明する。図1は揺動板式圧縮機に適用した第1実施
例を示すもので、図中1は、複数のボア1aを並設した
シリンダブロックで、該シリンダブロック1の前端は内
部にクランク室2を形成したフロントハウジング3によ
って閉塞され、同後端は吸入室5及び吐出室6を画設し
たリヤハウジング7により弁板4を介して閉塞されてい
る。8は、フロントハウジング3及びシリンダブロック
1にそれぞれラジアル軸受9、10を介して支承された
駆動軸で、フロントハウジング3側の延出部には軸封装
置11が配設されている。上記クランク室2内の駆動軸
8にはラグプレート12が同期回転可能に嵌合され、該
ラグプレート12には長孔13a及びこれに案内される
係合ピン13bからなるヒンジ機構を介して斜板14が
連結されている。一方、駆動軸8に遊嵌されたスリーブ
15の左右両側には枢軸15aが突設されており、これ
が斜板14の係合孔に嵌入することにより該斜板14は
枢軸15aの回りに傾動しうるよう支持されている。斜
板14の後面側には揺動板16が相対回転可能に支承さ
れ、かつ外方に延在した案内部16aによって自転が拘
束されるとともに、上記ボア1a内に嵌装された単頭ピ
ストン17と該揺動板16とはコンロッド18により連
節されている。なお、これら斜板14、スリーブ15及
び揺動板16を含んで本発明にいう斜板要素が構成され
ている。
【0010】19は、スラスト軸受19a、皿ばね19
b等からなる駆動軸後端の受承手段であって、駆動軸8
と弁板4との間隔寸法にしわ寄せされる累積誤差を吸収
し、かつクラッチの反発力や振動によって誘起される推
力に抵抗して駆動軸8を前方へ付勢するものであり、2
0は、回転駆動系に作用する前方への軸推力を一括して
受承するスラスト軸受で、フロントハウジング3の内側
壁及びこれに対向するラグプレート12の双方に設けら
れたスラスト座面間に挟持されている。
【0011】次いで本発明の最も特徴とするラグプレー
ト12の支持構造について説明する。すなわち、駆動軸
8とラグプレート12との嵌合は、駆動軸8に形成され
た凸球面座8aと、ラグプレート12に形成された凹球
面座12aによる球面嵌合となされており、ラグプレー
ト12の嵌合長後半部は等径の円孔として開放されてい
る。そして駆動軸8からラグプレート12aへの駆動ト
ルクの伝達は、該凸球面座8aに植設されたピン21
と、これに対応して該凹球面座12a側に形成されたキ
ー溝22との係合によって行われるよう構成されてい
る。
【0012】したがって、圧縮機が起動されると、駆動
軸8の回転駆動がラグプレート12、斜板14を介して
揺動板16の前後揺動に変換され、単頭ピストン17が
ボア1a内を往復動することにより、吸入室5からボア
1a内への吸入された冷媒ガスは圧縮されつつ吐出室6
へと吐出される。そしてクランク室圧力と吸入室圧力と
の差圧に応じて揺動板16の傾角及び単頭ピストン17
のストロークが変化し、吐出容量が制御される。なお、
クランク室圧力はリヤハウジング7に内装された図示し
ない制御機構により熱負荷に応じて制御される。
【0013】さて、冒頭述べたように、このような型式
の圧縮機においてスラスト軸受20を挟持する両スラス
ト座面の平行度はきわめて重要であるが、本実施例では
上記凸球面座8aと凹球面座12aとの球面嵌合によっ
て、上記ラグプレート12が駆動軸8に対して調心遊動
可能に嵌合されており、ラグプレート12は駆動軸8の
制約を受けることなく、該駆動軸8の軸心とは異なった
独自の軸心をもって回転することが許されている。この
ため、ラグプレート12とフロントハウジング3双方の
スラスト座面に現れる不可避的な平行度の狂いは、かか
るラグプレート12の調心遊動により自動的に吸収矯正
されて、スラスト軸受20の円滑な転動を確保すること
ができる。しかも駆動軸8及びラグプレート12間は、
駆動トルク以外のモ−メントの伝達が行われないうえ実
質的に離断されており、合成モ−メントによるラジアル
軸受9、10への悪影響も巧みに緩和される。
【0014】図2は斜板式圧縮機に適用した第2実施例
を示すもので、斜板式圧縮機と第1実施例に掲示した揺
動板式圧縮機との主たる構成上の相違点は、斜板要素の
形態と単頭ピストンとの連係機構にある。すなわち、本
実施例における斜板54は特定形状の軸孔によって駆動
軸48上に傾角変位及び軸方向摺動可能に嵌合されてお
り、該斜板54はその有効斜板面と係合する対のシュ−
58、58を介して単頭ピストン57に係留されてい
る。また、駆動軸48に嵌合されるラグプレート52と
該斜板54とを連結するヒンジ機構は、ラグプレート5
2の支持アームに形成された対のガイド孔53aと、斜
板54のボス部から前方へ延設されてその球頭部が各ガ
イド孔に嵌入するガイドピン53bとから構成されてい
る。そして駆動軸48を支承する前後のラジアル軸受4
9、50、スラスト軸受59a及びコイルばね59bか
らなる駆動軸後端の受承手段59、フロントハウジング
43とラグプレート52双方のスラスト座面間に挟持さ
れた軸推力受承用のスラスト軸受60等は、第1実施例
と同様の機能を備えた構成要素である。
【0015】本実施例において特徴づけられるラグプレ
ート52の支持構造は、該ラグプレート52の貫孔前端
部に設けられた駆動軸48との短小な嵌合長Lであっ
て、その嵌合精度はラグプレート52の自在な調心遊動
と所要の軸心整合とが両立する範囲内で調節され、残余
の貫孔部分は抜け止めのために形成された駆動軸48の
拡径部48aに対しても十分な逃避間隙が与えられてい
る。そして駆動軸48からラグプレート52への駆動ト
ルクの伝達は、可及的に上記嵌合部寄りの駆動軸48上
に埋設された半月キー61と、これに対応して貫孔側に
形成されたキー溝62との係合によって行われるよう構
成されている。
【0016】したがって、本実施例においても上記短小
な嵌合長Lの存在によって、上記ラグプレート52が駆
動軸8に対して調心遊動可能に嵌合されており、第1実
施例と同様スラスト軸受60の円滑な転動が確保され
る。以上、本発明の実施例について説明したが、本発明
の実施に際しては特に次の事項に留意することが望まし
い。
【0017】すなわち、ラグプレートにかかるすべての
荷重を合成した合力の作用点が、スラスト軸受の軌道円
内に収束されるようにすることである。もしも該合力の
作用点が該軌道円から外れた場合は、フロントハウジン
グのスラスト座面に対してラグプレート自体に外力によ
る傾ぎを生じ、スラスト軸受の損耗、ひいては騒音の上
昇といった不具合が派生する。したがって、そのような
事態を未然に防止するため、ヒンジ機構の配設位置、駆
動軸後端に配置された受承手段の付勢力並びにスラスト
軸受の軌道円直径といった設計的諸事項を適切に選択
し、予想されるすべての運転条件において上記合力の収
束を図ることが肝要である。
【0018】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明は、ラグプ
レートが駆動軸に対して調心遊動可能に嵌合されたもの
であるから、フロントハウジングとラグプレートに挟持
されて回転駆動系の軸推力を受承するスラスト軸受及び
駆動軸を支承する両ラジアル軸受の異常摩耗や破損を良
好に防止しうるともに、これら各軸受の損耗に伴って誘
起される振動、騒音を格段と鎮静化することができる。
【0019】なお、ラグプレートの調心遊動を駆動軸と
の短小な嵌合長に求めたものでは、加工の簡単化に加え
て駆動軸素材の大径化を免れるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る揺動板式圧縮機を示
す断面図。
【図2】本発明の第2実施例に係る斜板式圧縮機を示す
断面図。
【符号の説明】
1はシリンダブロック、1aはボア、3、43はフロン
トハウジング、8、48は駆動軸、9、10、49、5
0はラジアル軸受、12、52はラグプレート、20、
60はスラスト軸受
フロントページの続き (72)発明者 粥川 浩明 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−243458(JP,A) 特開 平4−124475(JP,A) 実開 昭63−22386(JP,U) 実開 平4−104176(JP,U) 実開 平6−4376(JP,U) 実開 平3−112582(JP,U) 特公 昭50−24727(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 27/08 F04B 25/04 F04B 39/00 101 F04B 39/00 103

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のボアを並設したシリンダブロック
    と、内部にクランク室を形成してシリンダブロックの前
    端を閉塞し、かつ該シリンダブロックと共にラジアル軸
    受を介して駆動軸を支承するフロントハウジングと、吸
    入室及び吐出室を画設して該シリンダブロックの後端を
    閉塞するリヤハウジングと、クランク室内の該駆動軸に
    同期回転可能に嵌合されて上記フロントハウジングの内
    側壁とスラスト軸受を介して衝合するラグプレートと、
    該ラグプレートにヒンジ機構を介して連結され該駆動軸
    上を傾角変位可能に摺動する斜板要素と、該斜板要素と
    連係して上記ボア内を直動する単頭ピストンとを備え、
    上記ラグプレートが上記駆動軸に対して調心遊動可能に
    嵌合されていることを特徴とする可変容量圧縮機。
  2. 【請求項2】上記ラグプレートの調心遊動が上記駆動軸
    との球面嵌合によって生起されることを特徴とする請求
    項1記載の可変容量圧縮機。
  3. 【請求項3】上記ラグプレートの調心遊動が上記駆動軸
    との短小な嵌合長によって生起されることを特徴とする
    請求項1記載の可変容量圧縮機。
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JP3937281B2 (ja) 2000-03-03 2007-06-27 株式会社豊田自動織機 コンプレッサ
JP2003097424A (ja) * 2001-09-27 2003-04-03 Sanden Corp 可変容量型圧縮機
JP2006132423A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Calsonic Kansei Corp 圧縮機

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