JP3873257B2 - 斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置に係り、より詳しくは、斜板に、両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにして、作業の便利性および生産性を向上させた斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置に関する。

一般に、自動車用冷房装置のうち圧縮機は、自動車のプーリーを経て伝達されるエンジンの動力を、電子クラッチの断続作用により選択的に受け取り、蒸発器から熱交換された冷媒を吸入し、ピストンによって圧縮して凝縮器に吐き出す装置である。

このような圧縮器としては多様な種類があり、一般的に圧縮方式および構造によって往復式および回転式に大別され、往復式の場合はクランク式、斜板式、ワッブルプレート式にさらに分けられ、回転式の場合はベーンロータリー式およびスクロール式にさらに分けられる。

上記のような圧縮機の種類のうち斜板式は、容量固定型と容量可変型とに大別される。前記容量固定型には両頭型ピストンを、容量可変型には片頭型ピストンをそれぞれ使用する。

以下、図１および図２を参照して前記容量固定型圧縮機および容量可変型圧縮機を概略的に説明する。

先ず、図１に示すように容量固定型斜板式圧縮機は、内部に前方シリンダー４ａが一体に形成された前方ハウジング４と、内部に後方シリンダー５ａが一体に形成され、前記前方ハウジング４と接面して結合される後方ハウジング５と、前記前方シリンダー４ａのボア４ｂおよび後方シリンダー５ａのボア５ｂに直線往復動可能に設けられる多数の両頭ピストン６と、前記前後方ハウジング４、５および前後方シリンダー４ａ、５ａの中央を貫通して回動可能に設けられる駆動軸７と、前記駆動軸７に傾斜して軸着され、駆動軸７の回転により回転してピストン６を前後進させる斜板８と、前記前後方シリンダー４ａ、５ａと前後方ハウジング４、５の内面との間に設けられる両側弁ユニット９とを含んでなる。

ここで、未説明符号６ａはシューである。

次に、図２に示すように容量可変型斜板式圧縮機は、シリンダーブロック１０、前方ハウジング２０、後方ハウジング３０、片頭型ピストン４０、駆動軸５０、ロータ６０、斜板７０、弁ユニット８０およびコントロール弁９０を含んでなる。

前記シリンダーブロック１０は、センターボア１１と、このセンターボア１１の周辺に放射状で等間隔に前後方向に貫通形成された多数のシリンダーボア１２とを具備している。

前記前方ハウジング２０と後方ハウジング３０は、シリンダーブロック１０の前後方端部にそれぞれ配置され、これら部品は長ボルト２１により１つに結合される。

前記片頭型ピストン４０は、個々のシリンダーボア１２内にスライド可能に配置され、ボディ部４１とブリッジ部４２とを有する。

前記駆動軸５０は、前方ハウジング２０の前方壁面の中央を回動可能に貫通し、前方ハウジング２０の内部のクランク室２２を経てシリンダーブロック１０の中央に設置され、後端部が回動可能に支持されるようになっている。

前記シリンダーブロック１０および前方ハウジング２０によって形成される内部空間は、気密状態の空間でクランク室２２として使用される。

前記ロータ６０は、前記クランク室２２の内部前方に駆動軸５０の周りに軸着され、駆動軸５０の回転により回転する。

前記斜板７０は、クランク室２２の内部中央に設置され、駆動軸５０の周りに傾斜調節可能に設置される。より具体的に、斜板７０とロータ６０は、ヒンジ機構によって連結され一体に回転する。

すなわち、支持アーム６１はロータ６０の一側面から軸に沿って外方に突出し、アーム７１は斜板７０の一表面からロータ６０の支持アーム６１へ突出する。該支持アーム６１とアーム７１はピン６２によって連結される。

そして、前記斜板７０の外周の一部は、前記片頭型ピストン４０のブリッジ部４２に回転可能に挿入される。

上記のように斜板７０は、ロータ６０と片頭型ピストン４０のブリッジ部４２とに連結されることにより、駆動軸５０により回転するロータ６０と一緒に回転するとともに、クランク室２２内部の圧力に応じてピン６２を中心に前後回転し、これにより斜板７０の傾斜調節が可能になる。

前記弁ユニット８０は、シリンダーブロック１０と後方ハウジング３０との間に設置され、冷媒の吸入および吐出を制御する。

一方、図１および図２に示すような斜板８、７０に両頭型ピストン６または片頭型ピストン４０の組立に関して、従来の技術がある。（特許文献１参照）

しかし、従来の技術は、ピストンの切欠部に一対のシューを積載するが、前記切欠部の底面に前記一対のシューの球状面を寝かせた状態で並べて配置した後、ピストンが装填されたスライド台をベースに対して斜板側に移動させると、押圧部材によってシューの球状面が切欠部の左右方向の外側に沿って垂直に回転するとともに、斜板の縁部の両側面にシューの平坦面が接触することになり、これによりシューと共にピストンが斜板に設置される構造をなしているので、斜板にピストンが組み込まれる前にシューの間に斜板の縁部が挿入できるように空間を確保するために、別途の押圧部材を使用する必要があるという問題点がある。

また、従来の技術は、前記押圧部材によってシューの球状面が切欠部の左右方向の外側に沿って垂直に回転するとともに、斜板の縁部の両側面にシューの平坦面が接触することで正常に組み立てられるが、たまたま押圧部材によって押される過程でシューの位置が移動してしまい、斜板が誤組立される場合が発生し、組立性が低下するおそれがある。

また、従来の技術は、斜板を特定の角度に固定するために、回転軸の両端を、センタースタンドのセンターボルトを締め付けて固定するが、支持ヘッドのセンターピンで固定する構造になっているので、装置が複雑になるという問題点があった。

また、従来の技術は、斜板に組み込まれたピストンの両側ヘッド部を、２つのピストンサポート部または２つの支持ヘッドにそれぞれ備えられたピストン支持部によって支持する構造になっているため、装置が複雑になるという問題点があった。

大韓民国公開特許公報第１９９９−００６４０８８号

本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、斜板に両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにして、作業の便利性および生産性を向上させた斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明による斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置は、互いに対向する一対のシューが収容されると共に、回転軸上に設置された斜板が挿入される挿入溝を有する斜板収容部と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部とからなるピストン１００の挿入溝に前記斜板を組み込むための組立装置において、ベースプレートと；多数の前記ピストンを垂直にして長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段と；前記ベースプレートに対してスライド移動可能に設置され、前記ピストン装填手段によって装填された前記ピストンを順次位置移動させるピストン位置移動手段と；前記斜板を回転させ、前記ピストン位置移動手段によって移動されたピストンが前記斜板に組込まれるようにする斜板回転手段と；を含むことを特徴とする。

本発明によれば、斜板に両頭型ピストンまたは片頭型ピストンとシューを一緒にしたものを自動的に組込めるようにしたので、作業の便利性および生産性を向上させることができる。

また、固定ガイド部材の上下面がシューに接触するようにして、所定数のピストンを位置させて、斜板にピストンとシューを迅速かつ容易に組込めるようにしたので、装置を簡素化することができる。

さらに、斜板およびピストンを組み込むとき、それぞれの部材の両端部を支持せずにも組立を完成させることができるという長所があり、生産性を向上させることができる。

さらにまた、ピストンや斜板の設計変更または圧縮機の種類による装置の変更が容易であり、適用性および凡用性に優れている。

本発明の場合、ピストンと斜板の組立時に、斜板を特定の角度に固定する必要がないので、組立が容易である。

以下、図面を参照して、本発明に係る斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置の好適な実施例を説明する。

図３は本発明に係る組立装置の構成を分解して示す分解斜視図であり、図４は本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す一部斜視図であり、図５は本発明の組立装置の結合斜視図であり、図６は本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す部分断面図であり、図７は本発明に係る固定ガイド部材がピストンの挿入溝に挿入された状態を示す断面図であり、図８は本発明のベースプレートに移送プレートを結合された状態を示す断面図であり、図９は図５の平面図であり、図１０および図１２は本発明に係るピストンを斜板に結合される過程を示す図であり、図１３は本発明の可動ガイド部材と斜板の他の実施例を示す図である。

本発明は、図７と図１２に示すような、互いに対向する一対のシュー１１０、１１１が収容されると共に、回転軸１２０上に設置された斜板１３０が挿入される挿入溝１０１ａを有する斜板収容部１０１と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部１０２とからなるピストン１００の挿入溝１０１ａに前記斜板１３０を組み込むための組立装置において、
図５に示すように、多数の前記ピストン１００を垂直にして長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段２００と；前記ピストン装填手段２００によって装填された前記ピストン１００を順次位置移動させるピストン位置移動手段３００と；前記斜板１３０を回転させ、前記ピストン位置移動手段３００によって移動されたピストン１００が前記斜板１３０に組み込むようにする斜板回転手段４００と；を含んでなる。

前記ピストン装填手段２００は、ベースプレート２１０、固定ガイド部材２２０およびピストン装填部材２３０を含んでなる。

先ず、前記ベースプレート２１０は作業台から一定の高さだけ離れて設置される。

そして、固定ガイド部材２２０は、前記ピストン１００の挿入溝１０１ａにシュー１１０、１１１が収容された状態で、上下面が前記シュー１１０、１１１に接触できるように前記挿入溝１０１ａに挿入され、多数のピストン１００を一列にしてガイドできるように前記ベースプレート２１０に固定設置される。

ここで、前記固定ガイド部材２２０は水平に設置され、前記ピストン１００は垂直に設置される。

前記ピストン装填部材２３０は、前記固定ガイド部材２２０によってガイドされるピストン１００を一定間隔離して装填するとの役割を果たす。

前記ピストン装填部材２３０には、ピストン１００のボディ部１０２の一部が挿入される装填溝２３１が多数形成される。

一方、前記ピストン位置移動手段３００は、前記固定ガイド部材２２０によってガイドされるピストン１００のボディ部１０２の下面を支持すると共に、前記ベースプレート２１０に対してスライド移動可能に設置された移送プレート３１０で構成される。

これらの結合は、前記ベースプレート２１０の上面には長手方向に案内溝２１１が形成され、前記移送プレート３１０の下面には長手方向に挿入部３１１が形成されていて、前記挿入部３１１が前記案内溝２１１に挿入されることで移動可能に結合される。

ここで、前記ピストン装填部材２３０は、締結ボルト２３３によって前記移送プレート３１０に着脱可能に結合される。

一方、前記斜板回転手段４００は、補助プレート４１０および可動ガイド部材４２０を含んでなる。

前記補助プレート４１０は作業台から一定の高さだけ離れて設置される。

前記可動ガイド部材４２０は、上面中央には前記回転軸１２０の下端の一部が挿着され、下面の中央には前記補助プレート４１０を貫通する軸部４２１が回転可能に突設されており、前記ピストン位置移動手段３００と連動して前記斜板１３０を前記回転軸１２０とともに回転させる役割をし、前記斜板１３０が前記ピストン１００の挿入溝１０１ａに挿入されるとき、前記ピストン１００のボディ部１０２の一部を収容してガイドする役割を果たす。

前記可動ガイド部材４２０の外側面には、ピストン１００のボディ部１０２の一部を収容する収容溝４２４が多数形成される。

ここで、未説明符号４２０ａは、斜板１３０の回転軸１２０が挿入される挿入溝である。

一方、前記補助プレート４１０は、上面の上端部が開口しており、前記ピストン１００が進入できるように側部が開放されているとともに、前記可動ガイド部材４２０を囲む空間部４３１を有するブロック４３０をさらに備える。

前記可動ガイド部材４２０の軸部４２１にはピニオン４２２が設置され、前記移送プレート３１０には前記ピニオン４２２と噛み合うラック２１２が設置される。

以上、ピストン１００は可変容量圧縮機に用いられる片頭型ピストンを例として説明した。

次に、本発明の組立装置によってピストンと斜板が組み込まれる過程を説明する。

先ず、固定ガイド部材２２０の上下面にシュー１１０、１１１が介在された状態のピストン１００を供給する過程、すなわち図７に示すように、固定ガイド部材２２０が前記挿入溝１０１ａに挿入されるとともに、該固定ガイド部材２２０の上下面がシュー１１０、１１１に接触するようにして、図５および図９のピストン１００を所定個数（図面上では７個）供給した後、本発明の工程が行われる。

ここで、前記固定ガイド部材２２０にシュー１１０、１１１が既に介在されたピストン１００を多数取り付けたので、従来の如く斜板への組み込み直前に斜板の挿入空間を確保するために別途の押圧部材を備える必要がなくなり、装置を簡素化することができる。

上記のような作業を行った後、図９に示すように矢印方向に前記移送プレート３１０に外力を加えると、移送プレート３１０はベースプレート２１０に対してスライド移動しながら、図１０に示すようにピストン装填部材２３０と共にピストン１００を同時に位置移動させる。

前記移送プレート３１０が移送されると、図４に示すように可動ガイド部材４２０が回転するようになる。

すなわち、図１０に示すように、多数のピストン１００のうち、最初の１つは可動ガイド部材４２０の回転に応じて、図７に示すように斜板１３０に結合される。

上述した作業を持続的に行うと、図１１に示すように、２つまたは３つのピストン１００が斜板１３０に結合され、さらに図１２に示すように、７つのピストン１００全てが斜板１３０に結合される。

上記したように、本発明の可動ガイド部材４２０の上面に回転軸１２０の下端だけを挿入固定して斜板１３０を水平に位置させることにより、従来の如く斜板を特定の角度に固定するための特別な２つのセンターボルトを有するセンタースタンドまたは２つのセンターピンなどを備える必要がなくなり、装置を簡素化することができる。

また、本発明は、上記の説明のように従来の別途の押圧部材を使用せずに、固定ガイド部材２２０を経由して、これに水平に一直線上にある斜板１３０に直ちにピストン１００がシュー１１０、１１１とともに結合されるため、ピストンの誤組立が防止される。

この後に、作業者は、７つのピストン１００が全て結合された斜板１３０が設置された回転軸１２０を可動ガイド部材４２０から引き出し、シリンダーブロックのシリンダーボアにピストン１００を挿入する工程を行う。

一方、前述した前記固定ガイド部材２２０の末端下部には、図１２に示すように、前記斜板１３０に組み込まれたピストン１００が前記ブロック４３０の開放された部分を通過するとき、それをガイドすると共に前記斜板１３０からの離脱を防止する離脱防止部材４３２をさらに含んで構成することもできる。

そして、図１２に示すように、固定ガイド部材２２０には、その末端の一部を一体にせずに別途の締結ボルト２５１によって分離される分離部材２５０をさらに備え、斜板１３０にピストン１００が全て組み込まれた状態で斜板１３０を可動ガイド部材４２０から取り外すとき、固定ガイド部材２２０から分離部材２５０を分離して邪魔になるのを防止する。

また、前記分離部材２５０は、可動ガイド部材４２０の上面に設置された斜板１３０と一直線になっているので、ピストン１００およびシュー１１０、１１１の斜板１３０への安定した結合をガイドする。

また、図１３に示すように、前記斜板１３０が一定の方向を維持できるように、前記可動ガイド部材４２０の上面には多数の固定ピン部４２３を形成し、前記斜板１３０の下面には前記固定ピン部４２３が挿入される固定ピン部挿入溝１３１を形成することもできる。

以上、本発明はピストンを垂直に供給して組み込むことを主に説明したが、上述した装置を簡単に設計変更してピストンを水平に供給して組み込むことも実現することができる。

本発明は、車両の冷暖房装置に使用される圧縮機の組立に適用することができる。なお、ピストンは可変容量型圧縮機に使われる片頭型ピストンを例として説明したが、固定容量圧縮機に用いられる両頭型ピストンを適用することもできる。

一般的な斜板式圧縮機の内部構成を示す断面図である。 一般的な斜板式圧縮機の内部構成を示す断面図である。 本発明に係る組立装置の構成を分解して示す分解斜視図である。 本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す一部斜視図である。 本発明の組立装置の結合斜視図である。 本発明のピニオンとラックが噛み合った状態を示す部分断面図である。 本発明に係る固定ガイド部材がピストンの挿入溝に挿入された状態を示す断面図である。 本発明のベースプレートに移送プレートが結合された状態を示す断面図である。 図５の平面図である。 本発明に係るピストンが斜板に結合される過程を示す図である。 本発明に係るピストンが斜板に結合される過程を示す図である。 本発明に係るピストンが斜板に結合される過程を示す図である。 本発明の可動ガイド部材と斜板の他の実施例を示す図である。

符号の説明

１００ ピストン
１０１ 斜板収容部
１０１ａ 挿入溝
１０２ ボディ部
１１０、１１１ シュー
１２０ 回転軸
１３０ 斜板
１３１ 固定ピン部挿入溝
２００ ピストン装填手段
２１０ ベースプレート
２１１ 案内溝
２１２ ラック
２２０ 固定ガイド部材
２３０ ピストン装填部材
２３１ 装填溝
２３３ 締結ボルト
２５０ 分離部材
２５１ 締結ボルト
３００ ピストン位置移動手段
３１０ 移送プレート
３１１ 挿入部
４００ 斜板回転手段
４１０ 補助プレート
４２０ 可動ガイド部材
４２１ 軸部
４２２ ピニオン
４２３ 固定ピン部
４２４ 収容溝
４３０ ブロック
４３１ 空間部
４３２ 離脱防止部材

Claims (15)

1. 互いに対向する一対のシュー（１１０、１１１）が収容されると共に、回転軸（１２０）上に設置された斜板（１３０）が挿入される挿入溝（１０１ａ）を有する斜板収容部（１０１）と、シリンダーブロックのシリンダーボア内に挿入されるボディ部（１０２）とからなるピストン（１００）の挿入溝（１０１ａ）に前記斜板（１３０）を組み込むための組立装置において、
   ベースプレート（２１０）と；
   多数の前記ピストン（１００）を長手方向に一列に並べて装填するピストン装填手段（２００）と；
   前記ベースプレート（２１０）に対してスライド移動可能に設置され、前記ピストン装填手段（２００）によって装填された前記ピストン（１００）を順次位置移動させるピストン位置移動手段（３００）と；
   前記斜板（１３０）を回転させ、前記ピストン位置移動手段（３００）によって移動されたピストン（１００）が前記斜板（１３０）に組み込まれるようにする斜板回転手段（４００）と；を含むことを特徴とする斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
2. 前記ピストン装填手段（２００）は、
   前記ピストン（１００）の挿入溝（１０１ａ）にシュー（１１０、１１１）が収容された状態で、前記挿入溝（１０１ａ）に上下面が前記シュー（１１０、１１１）に接触するように挿入され、多数のピストン（１００）を一列になるようにガイドする、前記ベースプレート（２１０）に固定設置される固定ガイド部材（２２０）と、
   前記固定ガイド部材（２２０）によってガイドされるピストン（１００）を一定間隔離して装填するピストン装填部材（２３０）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
3. 前記ピストン装填部材（２３０）には、ピストン（１００）のボディ部（１０２）の一部が挿入される装填溝（２３１）が多数形成されることを特徴とする請求項２に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
4. 前記ピストン位置移動手段（３００）は、
   前記ピストン（１００）のボディ部（１０２）の下面を支持すると共に、前記ベースプレート（２１０）に対してスライド移動可能に設置された移送プレート（３１０）で構成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
5. 前記ピストン位置移動手段（３００）は、
   前記ピストン（１００）のボディ部（１０２）の下面を支持すると共に、前記ベースプレート（２１０）に対してスライド移動可能に設置された移送プレート（３１０）で構成されることを特徴とする請求項２に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
6. 前記ピストン装填部材（２３０）は、前記移送プレート（３１０）に着脱可能に結合設置されることを特徴とする請求項５に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
7. 前記ベースプレート（２１０）の上面には長手方向に案内溝（２１１）が形成され、前記移送プレート（３１０）の下面には長手方向に前記案内溝（２１１）に挿入されて移動する挿入部（３１１）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
8. 前記ベースプレート（２１０）の上面には長手方向に案内溝（２１１）が形成され、前記移送プレート（３１０）の下面には長手方向に前記案内溝（２１１）に挿入されて移動する挿入部（３１１）が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
9. 前記斜板回転手段（４００）は、
   補助プレート（４１０）と、
   上面中央に前記回転軸（１２０）の下端一部が挿着され、下面中央に前記補助プレート（４１０）を貫通する軸部（４２１）が回転可能に突設され、前記ピストン位置移動手段（３００）と連動して前記斜板（１３０）を前記回転軸（１２０）とともに回転させ、前記斜板（１３０）が前記ピストン（１００）の挿入溝（１０１ａ）に挿入されるとき、前記ピストン（１００）のボディ部（１０２）の一部分を収容してガイドする可動ガイド部材（４２０）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
10. 前記斜板（１３０）が一定の方向を維持できるように、前記可動ガイド部材（４２０）の上面には固定ピン部（４２３）が形成され、
    前記斜板（１３０）の下面には前記固定ピン部（４２３）が挿入される固定ピン部挿入溝（１３１）が形成されることを特徴とする請求項９に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
11. 前記補助プレート（４１０）は、上面の上端部が開口し、前記ピストン（１００）が進入できるように側部が開放されると共に、前記可動ガイド部材（４２０）を囲む空間部（４３１）を有するブロック（４３０）をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
12. 前記軸部（４２１）にはピニオン（４２２）が設置され、
    前記ピストン位置移動手段（３００）には前記ピニオン（４２２）と噛み合うラック（２１２）が設置されたことを特徴とする請求項９に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
13. 前記ピストン装填手段（２００）には、前記斜板（１３０）に組み込まれたピストン（１００）が前記ブロック（４３０）の開放された部分を通過するとき、それをガイドすると共に前記斜板（１３０）からの離脱を防止する離脱防止部材（４３２）をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
14. 前記ピストン（１００）は片頭型であることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。
15. 前記ピストン（１００）は垂直に立てられた状態で前記ピストン装填手段（２００）に装填されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機のピストンと斜板の組立装置。

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