JP4764327B2 - 揺動板式圧縮機 - Google Patents
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Description
本発明は、揺動板式圧縮機に関するものである。
円環板部と円環板部の中央に形成された筒状のボス部とを有し主軸に取り付けられて主軸により回転駆動される斜板と、スラストベアリングを介して斜板の円環板部に相対回転可能に係合すると共にラジアルベアリングを介して斜板のボス部に相対回転可能に外嵌合し斜板の回転によって揺動する揺動板と、揺動板に接続されて往復動するピストンとを備える揺動板式圧縮機が、特許文献１等に開示されている。
特許文献１等の揺動板式圧縮機においては、ラジアルベアリングとして、外輪が揺動板に圧入固定されたニードルベアリングが使用されている。斜板の回転時の動的バランスを取ると共に一体化した揺動板とニードルベアリングの斜板ボス部からの脱落を防止するために、揺動板の端面に摺接するバランスリングが止め輪を用いて斜板ボス部に外嵌合固定されている。
特開平５−１０２５６
特許文献１等の揺動板式圧縮機においては、ラジアルベアリングとして、外輪が揺動板に圧入固定されたニードルベアリングが使用されている。斜板の回転時の動的バランスを取ると共に一体化した揺動板とニードルベアリングの斜板ボス部からの脱落を防止するために、揺動板の端面に摺接するバランスリングが止め輪を用いて斜板ボス部に外嵌合固定されている。
特許文献１等の揺動板式圧縮機には、バランスリングと止め輪とを配設しているために揺動機構部の部品数が多いという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、円環板部と円環板部の中央に形成された筒状のボス部とを有し主軸に取り付けられて主軸により回転駆動される斜板と、スラストベアリングを介して斜板の円環板部に相対回転可能に係合すると共にラジアルベアリングを介して斜板のボス部に相対回転可能に外嵌合し斜板の回転によって揺動する揺動板と、揺動板に接続されて往復動するピストンとを備える揺動板式圧縮機であって、従来技術に比べて揺動機構部の部品数が少ない揺動板式圧縮機を提供することを目的とする。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、円環板部と円環板部の中央に形成された筒状のボス部とを有し主軸に取り付けられて主軸により回転駆動される斜板と、スラストベアリングを介して斜板の円環板部に相対回転可能に係合すると共にラジアルベアリングを介して斜板のボス部に相対回転可能に外嵌合し斜板の回転によって揺動する揺動板と、揺動板に接続されて往復動するピストンとを備える揺動板式圧縮機であって、従来技術に比べて揺動機構部の部品数が少ない揺動板式圧縮機を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、円環板部と円環板部の中央に形成された筒状のボス部とを有し主軸に取り付けられて主軸により回転駆動される斜板と、スラストベアリングを介して斜板の円環板部に相対回転可能に係合すると共にラジアルベアリングを介して斜板のボス部に相対回転可能に外嵌合し斜板の回転によって揺動する揺動板と、揺動板に接続されて往復動するピストンとを備え、ラジアルベアリングはボールベアリングであり、当該ボールベアリングは、外輪が揺動板に圧入され、圧入方向前方側の外輪の端面が前記圧入方向前方側の揺動板の端面に形成された内フランジに当接し、且つ揺動板の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部が外輪の前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめられることにより揺動板に固定され、斜板のボス部に係止された止め輪がボールベアリングの内輪の前記圧入方向後方側の端面に摺接することにより、一体化した揺動板とボールベアリングの斜板ボス部からの脱落が防止されていることを特徴とする揺動板式圧縮機を提供する。
本発明に係る揺動板式圧縮機においては、斜板のボス部に係止した止め輪をボールベアリングの内輪の端面に摺接させて、一体化した揺動板とボールベアリングの斜板ボス部からの脱落を防止しているので、前記脱落を防止するためにバランスリングを配設する必要は無い。従って、斜板の周方向の質量分布を改善して、斜板の回転時の動的バランスを改善すれば、従来技術の揺動板式圧縮機において必要とされたバランスリングを廃止して揺動機構部の部品数を減らすことができる。
本発明に係る揺動板式圧縮機においては、斜板のボス部に係止した止め輪をボールベアリングの内輪の端面に摺接させて、一体化した揺動板とボールベアリングの斜板ボス部からの脱落を防止しているので、前記脱落を防止するためにバランスリングを配設する必要は無い。従って、斜板の周方向の質量分布を改善して、斜板の回転時の動的バランスを改善すれば、従来技術の揺動板式圧縮機において必要とされたバランスリングを廃止して揺動機構部の部品数を減らすことができる。
本発明の好ましい態様においては、揺動板の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のリブが形成されており、当該リブが外輪の前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめられている。
揺動板の内周縁部をボールベアリングの外輪の端面へ向けてかしめるためには、揺動板の内周縁部の肉厚をボールベアリングの外輪の幅よりも大きくする必要がある。揺動板の内周縁部の肉厚を内周縁部の全周に亙ってボールベアリングの外輪の幅よりも大きくすると、揺動板の重量が過大になる。揺動板の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のリブを形成し、当該リブを外輪の前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめることにより、揺動板の重量増を抑制しつつ、ボールベアリングを揺動板に固定することが可能になる。
揺動板の内周縁部をボールベアリングの外輪の端面へ向けてかしめるためには、揺動板の内周縁部の肉厚をボールベアリングの外輪の幅よりも大きくする必要がある。揺動板の内周縁部の肉厚を内周縁部の全周に亙ってボールベアリングの外輪の幅よりも大きくすると、揺動板の重量が過大になる。揺動板の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のリブを形成し、当該リブを外輪の前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめることにより、揺動板の重量増を抑制しつつ、ボールベアリングを揺動板に固定することが可能になる。
本発明の好ましい態様においては、揺動板の前記圧入方向後方側の端面の外周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のピストンロッド枢着用ソケットが形成されており、前記リブは隣り合うソケットの間に形成されている。
リブを、隣り合うピストンロッド枢着用ソケットの間に形成することにより、ソケットのかしめ作業時にリブがかしめ用工具に干渉するのを防止できる。
リブを、隣り合うピストンロッド枢着用ソケットの間に形成することにより、ソケットのかしめ作業時にリブがかしめ用工具に干渉するのを防止できる。
本発明の好ましい態様においては、揺動板の、前記リブの径方向外方に隣接する部位の肉厚が、前記リブの周方向に隣接する部位の肉厚よりも減少している。
揺動板の、リブの径方向外方に隣接する部位の肉厚を、リブの周方向に隣接する部位の肉厚よりも減少させることにより、揺動板を軽量化できる。
揺動板の、リブの径方向外方に隣接する部位の肉厚を、リブの周方向に隣接する部位の肉厚よりも減少させることにより、揺動板を軽量化できる。
本発明に係る揺動板式圧縮機においては、斜板のボス部に係止した止め輪をボールベアリングの内輪の端面に摺接させて、一体化した揺動板とボールベアリングの斜板ボス部からの脱落を防止しているので、前記脱落を防止するためにバランスリングを配設する必要は無い。従って、斜板の周方向の質量分布を改善して、斜板の回転時の動的バランスを改善すれば、従来技術の揺動板式圧縮機において必要とされたバランスリングを廃止して揺動機構部の部品数を減らすことができる。
本発明の実施例に係る揺動板式圧縮機を説明する。
図１に示すように、可変容量揺動板式圧縮機Ａは、主軸１０と、主軸１０に固定されたローター１１と、傾角可変に主軸１０に支持された斜板１２とを備えている。斜板１２は、斜板１２の傾角変動を許容するリンク機構１３を介してローター１１に連結され、ローター１１ひいては主軸１０に同期して回転する。斜板１２は円環板部１２ａと円環板部１２ａの中央に形成された筒状のボス部１２ｂとを有している。
スラストベアリングとして機能するローラーベアリング１４を介して斜板１２の円環板部１２ａに相対回転可能に係合すると共に、ラジアルベアリングとして機能するボールベアリング１５を介して斜板１２のボス部１２ｂに相対回転可能に外嵌合し、斜板１２の回転によって揺動する揺動板１６が、斜板１２に隣接して配設されている。
図１に示すように、可変容量揺動板式圧縮機Ａは、主軸１０と、主軸１０に固定されたローター１１と、傾角可変に主軸１０に支持された斜板１２とを備えている。斜板１２は、斜板１２の傾角変動を許容するリンク機構１３を介してローター１１に連結され、ローター１１ひいては主軸１０に同期して回転する。斜板１２は円環板部１２ａと円環板部１２ａの中央に形成された筒状のボス部１２ｂとを有している。
スラストベアリングとして機能するローラーベアリング１４を介して斜板１２の円環板部１２ａに相対回転可能に係合すると共に、ラジアルベアリングとして機能するボールベアリング１５を介して斜板１２のボス部１２ｂに相対回転可能に外嵌合し、斜板１２の回転によって揺動する揺動板１６が、斜板１２に隣接して配設されている。
図１、２に示すように、ボールベアリング１５の外輪１５ａが揺動板１６の中央開口部に圧入され、外輪１５ａの圧入方向前方側の端面が、揺動板１６の前記圧入方向前方側の端面に形成された内フランジ１６ａに当接している。揺動板１６の内周縁部の肉厚が断続的に増加して、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、揺動板１６の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のリブ１６ｂが形成されている。リブ１６ｂは、外輪１５ａの前記圧入方向後方側の端面を超えて突出している。図２（ｂ）に一点鎖線で示すように、リブ１６ｂが、外輪１５ａの前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめられている。外輪１５ａが揺動板１６の中央開口部に圧入され、外輪１５ａの前記圧入方向前方側の端面が内フランジ１６ａに当接し、リブ１６ｂが外輪１５ａの前記圧入方向後方側の端面に向けてかしめられることにより、ボールベアリング１５は揺動板板１６に固定されている。
後述するように、揺動板１６の前記圧入方向後方側の端面の外周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のピストンロッド枢着用のソケット１６ｄが形成されており、図２（ａ）に示すように、リブ１６ｂは隣接するソケット１６ｄの間に形成されている。
図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、揺動板１６の、リブ１６ｂの径方向外方に隣接する部位１６ｅの肉厚は、リブ１６ｂの周方向に隣接する部位１６ｆの肉厚よりも減少している。部位１６ｆの肉厚は、外輪１５ａの幅よりも若干小さい。
図１に示すように、斜板１２のボス部１２ｂに係止された止め輪１７が、ボールベアリング１５の内輪１５ｂの、前記圧入方向後方側の端面に摺接することにより、一体化した揺動板１６とボールベアリング１５の斜板ボス部１２ｂからの脱落が防止されている。
図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、揺動板１６の、リブ１６ｂの径方向外方に隣接する部位１６ｅの肉厚は、リブ１６ｂの周方向に隣接する部位１６ｆの肉厚よりも減少している。部位１６ｆの肉厚は、外輪１５ａの幅よりも若干小さい。
図１に示すように、斜板１２のボス部１２ｂに係止された止め輪１７が、ボールベアリング１５の内輪１５ｂの、前記圧入方向後方側の端面に摺接することにより、一体化した揺動板１６とボールベアリング１５の斜板ボス部１２ｂからの脱落が防止されている。
主軸１０と平行に延在し、揺動板１６の周縁に形成された凹部１６ｃに嵌合して揺動板１６の回転を阻止するガイド棒１８が配設されている。ガイド棒１８は、後述するシリンダブロックとフロントハウジングとにより支持されている。
ベアリング１４、１５、揺動板１６、ガイド棒１８により、揺動機構部が形成されている。
ベアリング１４、１５、揺動板１６、ガイド棒１８により、揺動機構部が形成されている。
揺動板１６の、内輪１５ａの圧入方向後方側の端面の周縁部に、ピストンロッド枢着用のソケット１６ｄが形成されている。ピストンロッド１９ａの一端がソケット１６ｄに嵌合し、ソケット１６ｄの筒状開口壁がピストンロッド１９ａの前記一端へ向けてかしめられることにより、ピストンロッド１９ａの前記一端がソケット１６ｄに枢着されている。ピストンロッド１９ａの他端が、前記一端と同様にしてピストンヘッド１９ｂに枢着されている。ピストンヘッド１９ｂは、シリンダブロック２０に形成されたシリンダボア２０ａに収容されている。
複数のソケット１６ｄと、複数のピストンロッド１９ａと、複数のピストンヘッド１９ｂと、複数のシリンダボア２０ａとが、周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。
複数のソケット１６ｄと、複数のピストンロッド１９ａと、複数のピストンヘッド１９ｂと、複数のシリンダボア２０ａとが、周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。
主軸１０、ローター１１、斜板１２、揺動板１６を収容するクランク室２１を、シリンダブロック２０と協働して形成するフロントハウジング２２が配設されている。主軸１０は、フロントハウジング２２を貫通して外部へ延びている。
フロントハウジング２２に取り付けられた図示しない動力伝達部材を介して図示しない外部駆動源から主軸１０の先端部に回転動力が伝達される。
フロントハウジング２２に取り付けられた図示しない動力伝達部材を介して図示しない外部駆動源から主軸１０の先端部に回転動力が伝達される。
吸入室２３ａと吐出室２３ｂとを形成するシリンダヘッド２３が配設されている。
シリンダブロック２０とシリンダヘッド２３との間にシリンダボア２０ａに連通する吸入穴２４ａと吐出穴２４ｂとが形成された弁板２４が配設されている。弁板２４に吸入弁と吐出弁とが装着されている。
フロントハウジング２２とシリンダブロック２０、シリンダブロック２０と弁板２４とシリンダヘッド２３とは、それぞれ複数のボルトにより一体に組み付けられている。
シリンダブロック２０とシリンダヘッド２３との間にシリンダボア２０ａに連通する吸入穴２４ａと吐出穴２４ｂとが形成された弁板２４が配設されている。弁板２４に吸入弁と吐出弁とが装着されている。
フロントハウジング２２とシリンダブロック２０、シリンダブロック２０と弁板２４とシリンダヘッド２３とは、それぞれ複数のボルトにより一体に組み付けられている。
可変容量揺動板式圧縮機Ａにおいては、図示しない外部駆動源の回転動力が動力伝達部材を介して主軸１０に伝達され、主軸１０の回転がローター１１、リンク機構１３を介して斜板１２に伝達される。斜板１２の回転に伴い揺動板１６が揺動し、当該揺動がピストンロッド１９ａを介してピストンヘッド１９ｂに伝達され、ピストンヘッド１９ｂがシリンダボア２０ａ内で往復動する。外部冷凍回路から還流した冷媒ガスが、シリンダヘッド２３に形成された図示しない吸入ポートと吸入室２３ａと吸入穴２４ａと吸入弁とを介してシリンダボア２０ａへ吸入され、シリンダボア２０ａ内で圧縮され、吐出穴２４ｂと吐出弁と吐出室２３ｂとシリンダヘッド２３に形成された図示しない吐出ポートとを介して外部冷凍回路へ流出する。
斜板１２の主軸１０に対する傾角が可変制御されてピストンヘッド１９ｂのストロークが可変制御され、可変容量揺動板式圧縮機Ａの吐出容量が可変制御される。
斜板１２の主軸１０に対する傾角が可変制御されてピストンヘッド１９ｂのストロークが可変制御され、可変容量揺動板式圧縮機Ａの吐出容量が可変制御される。
可変容量揺動板式圧縮機Ａにおいては、斜板１２のボス部１２ｂに係止した止め輪１７をボールベアリング１５の内輪１５ｂの端面に摺接させて、一体化した揺動板１６とボールベアリング１５の斜板ボス部１２ｂからの脱落を防止しているので、前記脱落を防止するためにバランスリングを配設する必要は無い。従って、斜板１２の周方向の質量分布を改善して、斜板１２の回転時の動的バランスを改善すれば、従来技術の揺動板式圧縮機において必要とされたバランスリングを廃止して揺動機構部の部品数を減らすことができる。
揺動板１６の内周縁部をボールベアリングの外輪１５ａの端面へ向けてかしめるためには、揺動板１６の内周縁部の肉厚をボールベアリングの外輪１５ａの幅よりも大きくする必要がある。揺動板１６の内周縁部の肉厚を内周縁部の全周に亙ってボールベアリングの外輪１５ａの幅よりも大きくすると、揺動板１６の重量が過大になる。外輪１５ａの圧入方向後方側の揺動板１６の端面の内周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のリブ１６ｂを形成し、リブ１６ｂを外輪の端面へ向けてかしめることにより、揺動板１６の重量増を抑制しつつ、ボールベアリング１５を揺動板１６に固定することが可能になる。
リブ１６ｂを、隣り合うソケット１６ｄの間に形成することにより、ソケット１６ｄのかしめ作業時にリブ１６ｂがかしめ用工具に干渉するのを防止できる。
揺動板１６の、リブ１６ｂの径方向外方に隣接する部位１６ｅの肉厚を、リブ１６ｂの周方向に隣接する部位１６ｆの肉厚よりも減少させることにより、揺動板１６を軽量化できる。
本発明は、吐出容量が固定であるか可変であるかに係わらず、揺動板式圧縮機に広く利用可能である。
Ａ 可変容量揺動板式圧縮機
１０ 主軸
１２ 斜板
１５ ボールベアリング
１６ 揺動板
１６ｂ リブ
１７ 止め輪
１９ｂ ピストンヘッド
２０ａ シリンダボア
２３ａ 吸入室
２３ｂ 吐出室
１０ 主軸
１２ 斜板
１５ ボールベアリング
１６ 揺動板
１６ｂ リブ
１７ 止め輪
１９ｂ ピストンヘッド
２０ａ シリンダボア
２３ａ 吸入室
２３ｂ 吐出室
Claims (4)
- 円環板部と円環板部の中央に形成された筒状のボス部とを有し主軸に取り付けられて主軸により回転駆動される斜板と、スラストベアリングを介して斜板の円環板部に相対回転可能に係合すると共にラジアルベアリングを介して斜板のボス部に相対回転可能に外嵌合し斜板の回転によって揺動する揺動板と、揺動板に接続されて往復動するピストンとを備え、ラジアルベアリングはボールベアリングであり、当該ボールベアリングは、外輪が揺動板に圧入され、圧入方向前方側の外輪の端面が前記圧入方向前方側の揺動板の端面に形成された内フランジに当接し、且つ揺動板の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部が外輪の前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめられることにより揺動板に固定され、斜板のボス部に係止された止め輪がボールベアリングの内輪の前記圧入方向後方側の端面に摺接することにより、一体化した揺動板とボールベアリングの斜板ボス部からの脱落が防止されていることを特徴とする揺動板式圧縮機。
- 揺動板の前記圧入方向後方側の端面の内周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のリブが形成されており、当該リブが外輪の前記圧入方向後方側の端面へ向けてかしめられていることを特徴とする請求項１に記載の揺動板式圧縮機。
- 揺動板の前記圧入方向後方側の端面の外周縁部に、周方向に互いに間隔を隔てて複数のピストンロッド枢着用ソケットが形成されており、前記リブは隣り合うソケットの間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の揺動板式圧縮機。
- 揺動板の、前記リブの径方向外方に隣接する部位の肉厚が、前記リブの周方向に隣接する部位の肉厚よりも減少していることを特徴とする請求項３に記載の揺動板式圧縮機。
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