JP4829761B2 - 揺動板式可変容量圧縮機 - Google Patents

揺動板式可変容量圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
JP4829761B2
JP4829761B2 JP2006327988A JP2006327988A JP4829761B2 JP 4829761 B2 JP4829761 B2 JP 4829761B2 JP 2006327988 A JP2006327988 A JP 2006327988A JP 2006327988 A JP2006327988 A JP 2006327988A JP 4829761 B2 JP4829761 B2 JP 4829761B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main shaft
rotation
ball
swing plate
guide grooves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006327988A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008138637A (ja
Inventor
真二 田上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanden Holdings Corp
Original Assignee
Sanden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP2006327988A priority Critical patent/JP4829761B2/ja
Priority to PCT/JP2007/071960 priority patent/WO2008069001A1/ja
Priority to US12/517,539 priority patent/US8327751B2/en
Priority to EP07831690.8A priority patent/EP2119911B1/en
Publication of JP2008138637A publication Critical patent/JP2008138637A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4829761B2 publication Critical patent/JP4829761B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081Casings, housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • F04B27/1063Actuating-element bearing means or driving-axis bearing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • F04B27/1072Pivot mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H23/00Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings
    • F16H23/04Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings with non-rotary wobble-members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

本発明は、揺動板式可変容量圧縮機に関し、とくに、新規な揺動板の回転阻止機構を組み込んだ揺動板式可変容量圧縮機に関する。
回転主軸とともに回転され主軸に対し変角可能に支持された斜板の回転運動を揺動板の揺動運動に変換し、該揺動運動を、揺動板に連結されたピストンに伝達してピストンを往復動させるようにした揺動板式可変容量圧縮機が知られている。この揺動板式可変容量圧縮機においては、ピストンに連結された揺動板の回転は阻止される必要があるので、そのための揺動板の回転阻止機構が組み込まれる。揺動板の回転阻止機構に関しては、小型化や耐久性の向上、静粛性の向上、加工の容易化、コストダウン等を目指して様々な改善が試みられている。
例えば、特許文献1、3、4には、揺動板回転阻止機構としてバーフィールドタイプの等速ジョイントを設けた構造が記載されているが、この構造では、揺動部品および斜板は、揺動板回転阻止機構として設置されたバーフィールドタイプ等速ジョイントの外輪に支持され、等速ジョイント内部部品のケージ(動力伝達を行う複数のボールの位置を規制するケージ)、さらに等速ジョイントの内輪を介して最終的に主軸に支持されているため、介在する部品の数が多く累積ガタが大きくなって、振動、騒音、耐久性の面で不十分であるという問題がある。
また、特許文献1、3、4に記載されるバーフィールドタイプ等速ジョイント機構は、理論的には複数のボールで内外輪間の回転動力伝達を行う構造であるが、現実的には過重拘束であり、複数のボールの均等で連続的な接触を得ることは難しく、特定のボールの接触圧力が上がってしまう。また、内外輪間の回転動力伝達は、ケージを挟んでそれぞれ内外輪に形成されたボールガイド溝により、ボールのせん断方向に行われるため、動力伝達方向に対してボールとガイド溝との接触面が大きな傾きを持つことになる。このため、所定の動力の伝達を行う際に、垂直抗力として発生する接触荷重が高くなる。したがって、十分な伝達能力を確保するにはボールサイズ(ボール径)を十分に大きくとる必要があり、これらの理由より、更なる小型化は難しく、小容量圧縮機には適用が難しい。
また、特許文献2、3、4に記載される内部機構における圧縮機の回転主軸の支持は、主機構部に対して片側に設けられているため(片持ち支持されているため)、主軸の振れ回りが大きくなり、耐久性、振動、騒音面で不利である。
また、特許文献3、4に記載される圧縮機構では、等速ジョイントの内輪を回転阻止した状態で摺動により軸方向に移動可能に支持するため、ハウジングに設置された主軸の剛性を十分に確保するためには主軸を太くする必要があり、主軸の重量が大きくなって製品重量の増加につながるという問題がある。
また、特許文献3、4に記載される等速ジョイント機構は、動力伝達として作用する複数のボールの位置を規制するための溝の加工が複雑であり、コスト的に不利であるという問題もある。
さらに、特許文献2に記載される圧縮機構では、主機構部の主軸による径方向の支持が無く、揺動部の径方向の遊びが大きくなりやすく、この遊びによって耐久性、振動、騒音面で問題となるおそれがある。
米国特許第5112197号公報 米国特許第5509346号公報 米国特許第5129752号公報 特開2006−200405号公報
そこで本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点に着目し、揺動板回転阻止機構として設置される等速ジョイントの内部の径方向および回転方向のガタを小さく抑えながら、動力伝達用として作用する複数のボールの均等で連続的な接触を実現することにより、小型で、良好な耐久性、静粛性を有し、かつ加工が容易で安価な等速ジョイントを用いた揺動板式可変容量圧縮機を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る揺動板式可変容量圧縮機は、シリンダボア内に往復動可能に挿入されたピストンに連結され、回転主軸とともに回転され主軸に対し変角可能に支持された斜板の回転運動が自身の揺動運動へと変換され該揺動運動を前記ピストンに伝達してピストンを往復動させる揺動板を備えた揺動板式可変容量圧縮機において、揺動板の回転阻止機構を、(a)ハウジング内に回転は阻止されるが軸方向に移動可能に設けられ、内径部において軸受を介して回転主軸を相対回転および軸方向に相対移動可能に支持するとともに、動力伝達用に設けられた複数のボールをガイドするための複数のガイド溝を有する内輪と、(b)前記揺動板の揺動運動の揺動中心部材として機能し、前記回転主軸上に回転主軸に対し相対回転および軸方向に移動可能に設けられ、前記内輪に該内輪とともに軸方向に移動可能に係合されたスリーブと、(c)前記内輪の各ガイド溝に対向する位置に前記ボールをガイドするための複数のガイド溝を有し、前記スリーブに揺動可能に支持され、外周に前記揺動板を固定支持し、かつ、前記斜板を軸受を介して回転可能に支持する外輪と、(d)前記内輪および外輪に形成された互いに対向するガイド溝によって保持され、該ガイド溝間で圧縮されることにより動力伝達を行う複数のボールと、を有する機構から構成したことを特徴とするものからなる。
このように構成された揺動板の回転阻止機構においては、回転阻止機構の外輪がスリーブに揺動可能に支持され、スリーブが回転主軸に対し回転可能でかつ軸方向に移動可能に支持されていることにより、回転主軸と揺動機構部全体との間の径方向ガタを小さくすることが可能になり、信頼性の向上、振動、騒音の低減が可能になる。また、内輪がハウジング内に軸方向移動可能に支持され、かつ回転阻止されており、この内輪の内径部に設置された軸受により回転主軸、例えば回転主軸の後端が支持されるようになっている。したがって、回転主軸は、圧縮主機構部を挟んで両側で回転可能に支持(つまり、両持ち支持)されることになり、容易に十分に高い剛性が確保でき、主軸の振れ回りも小さく抑えることが可能になって、主軸の小径化、信頼性の向上、振動、騒音の低減が可能になる。また、回転主軸の振れ回りが小さく抑えられるため、該主軸とともに回転される斜板の振れを小さく抑えることも可能になり、回転部全体の回転バランスを向上できる。また、内輪および外輪に形成された互いに対向するガイド溝の形態を最適化することにより、ガイド溝間に保持されるボールの均等で連続的な接触が可能となり、信頼性の向上、振動、騒音の低減が可能にななる。さらに、ボールのガイド溝は、離間した一対のガイド溝間でボールが両ガイド溝の交点の動きに伴って転動できるようにすればよく、溝自体には複雑な形状が要求されず、加工も容易になって、コスト的にも有利になる。この本発明に係る構成においては、基本的に、動力伝達用として作用する複数のボールは、ボールを挟み込んで向き合ったガイド溝間で圧縮方向に支持され動力伝達を行う。これにより、実態の接触面積を十分に大きく確保でき、接触面圧を低減することが可能になって、信頼性の面で有利となる。また、接触面圧が低減されるためボールの球径を小さくすることも可能になり、回転阻止機構全体の小型化も可能となる。
この本発明に係る揺動板式可変容量圧縮機においては、上記揺動板の回転阻止機構における外輪が揺動板と一体に形成されている構成とすることが可能である。この一体化により、部品点数のさらなる削減が可能になり、製造、組立コスト的にも有利になる。
また、上記回転阻止機構の内輪および外輪の互いに対向するガイド溝が、回転主軸の中心軸に対して30〜60度の相対角度をもって形成され、かつ一つのボールガイドを構成する、互いに対向するガイド溝が、内輪の軸と外輪の軸との相対角度がゼロの状態にて主軸に垂直でかつ揺動板の揺動中心を通る平面に対し対称形態になるように配置されている構成とすることが可能である。互いに対向するガイド溝が、所定の範囲内の交差角をもって配置され、かつ、互いに交差する方向に形成された両ガイド溝が、揺動板の揺動中心を通る平面に対し対称形態に配置されることで、ガイド溝間に保持されているボールが、両ガイド溝に対して均等にかつ連続的に接触することが可能になり、この部位での振動、騒音の大幅な低減が可能になるとともに、信頼性の大幅な向上が可能になる。
また、この構成においては、上記回転阻止機構の複数のボールガイドのうち、隣り合った2つのボールガイドを一対とし、該一対のボールガイドが互いに平行に配置されている構成とすることができる。このような構成とすることにより、回転阻止機構部の回転方向ガタは、内、外輪に設置された一組のガイド溝底間距離とボール球径の関係で概ね決まるため、実態のクリアランスの設定、管理が容易になり、適正なクリアランスの設定によりガタを小さく抑えることが可能となる。
そしてこの構成においては、上記互いに平行に配置された一対のボールガイドが、回転主軸の中心軸を含む平面に対して対称に配置されている構成とすることもできるし、上記互いに平行に配置された一対のボールガイドのうち一方のボールガイドを形成するガイド溝が、その軸が回転主軸の中心軸を含む平面上に位置するように配置されている構成とすることもできる。前者の構成では、回転方向を選ばない回転阻止機構として構成できるとともに、ボールの接触荷重の低減をはかることが可能になり、後者の構成では、特定の動力伝達方向に特定してさらに接触荷重を低減することが可能になる。
また、上記回転阻止機構においては、複数のボールガイドのうち、回転主軸を間に回転主軸に対しておおよそ対称に配置された2つのボールガイドを一対とし、該一対のボールガイドが互いに平行に配置されている構成とすることもできる。この構成により、回転阻止機構部における回転方向ガタは、内、外輪に設置された一組のガイド溝底間距離とボール球径の関係で概ね決まることから、対称に配置された2つのボールガイドを互いに平行に配置しておくことにより、両ボールガイドにおける実態のクリアランスを所望のクリアランスに同時に設定、管理することが可能になる。その結果、このクリアランスの設定、管理が容易になって、ガタを小さく抑えることが可能となる。
この構成においては、上記互いに平行に配置された一対のボールガイドが、それらボールガイドを形成するガイド溝の軸が回転主軸の中心軸を含む平面上に位置するように配置されていることが好ましい。一対のボールガイドが回転主軸の中心軸を含む平面上に設置されていると、動力伝達方向を選ばずにボール接触荷重の最小化が可能になる。
このように、本発明に係る揺動板式可変容量圧縮機によれば、従来の等速ジョイントを用いた揺動板回転阻止機構に比べ、ガタを小さく抑えながら、動力伝達用として作用する複数のボールの均等で連続的な接触を実現することができ、小型で、優れた耐久性、静粛性を有し、回転バランスが良く、かつ加工が容易で安価な回転阻止機構を実現でき、従来技術では達成できなかった優れた性能の揺動板式可変容量圧縮機を提供できる。
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係る揺動板式可変容量圧縮機を示しており、その最大吐出容量時の運転状態における全体構造を示している。図2は、図1の揺動板式可変容量圧縮機の最小吐出容量時の運転状態を示しており、図3は、図1の揺動板式可変容量圧縮機における、揺動板回転阻止機構を含む要部を分解斜視図にて示している。
図1、図2において、揺動板式可変容量圧縮機1は、ハウジングとして、中央部に配置されたハウジング2と、その両側に配置されたフロントハウジング3およびリアハウジング4を有し、ハウジング2部分からフロントハウジング3を貫通して延びる位置までにわたって、外部から回転駆動動力が入力される回転主軸5が設けられている。回転主軸5には、ロータ6が主軸5と一体回転可能に固定されており、ロータ6には、ヒンジ機構7を介して、斜板8が変角可能にかつ回転主軸5とともに回転可能に連結されている。各シリンダボア9内にはそれぞれピストン10が往復動可能に挿入されており、ピストン10は、コネクティングロッド11を介して揺動板12に連結されている。斜板8の回転運動が揺動板12の揺動運動へと変換され、該揺動運動がコネクティングロッド11を介してピストン10に伝達されることにより、ピストン10が往復動される。リアハウジング4内に形成された吸入室13から被圧縮流体(例えば、冷媒ガス)が、ピストン10の往復動に伴って、バルブプレート14に形成された吸入孔15(吸入弁は図示略)を通してシリンダボア9に吸入され、吸入された被圧縮流体が圧縮された後、圧縮流体が吐出孔16(吐出弁は図示略)を通して吐出室17内に吐出され、そこから外部回路へと送られる。
上記揺動板12は、回転が阻止された状態で揺動運動する必要がある。以下に、この揺動板12の回転阻止機構を主体に、上記圧縮機1の残りの部位について、図1〜図3を参照しながら説明する。
揺動板12の回転阻止機構21は、(a)ハウジング2内に回転は阻止されるが軸方向に移動可能に設けられ、内径部において軸受22(ラジアル軸受)を介して回転主軸5を相対回転および軸方向に相対移動可能に支持するとともに、動力伝達用に設けられた複数のボール25をガイドするための複数のガイド溝26を有する内輪27と、(b)揺動板12の揺動運動の揺動中心部材として機能し、回転主軸5上に軸受23(ラジアル軸受)を介して回転主軸に対し相対回転および軸方向に移動可能に設けられ、内輪27に該内輪27とともに軸方向に移動可能に係合されたスリーブ24と、(c)内輪27の各ガイド溝26に対向する位置にボール25をガイドするための複数のガイド溝28を有し、スリーブ24に揺動可能に支持され、外周に揺動板12を固定支持し、かつ、斜板8を軸受29(ラジアル軸受)を介して回転可能に支持する外輪30と、(d)内輪27および外輪30に形成された互いに対向するガイド溝26、28によって保持され、該ガイド溝26、28間で圧縮されることにより動力伝達を行う複数のボール25と、を有する機構から構成されている。揺動板12と斜板8との間、および、ロータ6とフロントハウジング3との間には、それぞれ、スラスト軸受31、32が介装されている。また、内輪27はハウジング9内に軸方向移動可能に支持されるが、回転阻止されている。回転阻止の手段としては、キーやスプライン等一般的な回転規制手段を用いればよい(図示略)。さらに、内輪27の内径部に設置された軸受22により回転主軸5の後端が支持されているが、回転主軸5は圧縮主機構部を挟んでフロントハウジング3側でも軸受33(ラジアル軸受)を介して回転可能に支持されているので、両側で径方向に支持(両持ち支持)されている。
上記のように構成された揺動板12の回転阻止機構21においては、外輪30は球面接触を介してスリーブ24に揺動可能に支持され、スリーブ24は回転主軸5に回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持されていることにより、回転主軸5と揺動機構部全体との間の径方向ガタを小さくすることが可能であり、信頼性の向上、振動、騒音の低減が可能となる。
また、上記実施態様では、回転主軸5は、内輪27の内径部に設置された軸受22と、圧縮主機構部を挟んでフロントハウジング3側に設けられた軸受33とで両持ち支持されているので、比較的小径の主軸5であっても十分に高い剛性を確保でき、主軸5の振れ回りも小さく抑えることが可能であり、容易に小型化をはかることが可能になるとともに、信頼性の向上、振動、騒音の低減が可能となる。また、回転主軸5の振れ回りが小さく抑えられる結果、回転主軸5とともに回転される回転部位全体の振れ回りも小さく抑えられ、回転部全体の回転バランスは極めて良くなる。なお、上記の構成においては、回転主軸5を後方に延長し、軸受を介してハウジング2に直接支持される構造に置き換えることも可能である。
また、上記実施態様では、内輪27の内径側に形成された球面と、スリーブ24の外径側に形成された球面との係合により、両者の間で相互支持が行われており、この支持部のクリアランスを調整することにより、動力伝達用として作用する複数のボールのガイド溝位置のバラツキによる内、外輪の相対的な振れ回りを吸収することが可能であり、それによって一層ボール25の均等で連続的な接触が可能となり、信頼性、振動、騒音面で一層有利となっている。
なお、上記実施態様では、外輪30と揺動板12とを別部材に構成し、それらを互いに固定することとしたが、これらは一体に形成することもできる。この一体化により、更なる部品点数の削減と、組立の容易化をはかることができる。
図4は、揺動板12の回転阻止機構21において、内、外輪の相対角度がゼロの状態を示している。図4(A)に示すように、回転阻止機構21の内輪27および外輪24に形成されるガイド溝26、28が回転主軸5の中心軸に対して相対角度(30〜60度の範囲内の相対角度)をもって配置されている。そして、一つのボールガイド41を構成し、互いに対向する、内輪27に形成されたガイド溝26(ガイド溝26の軸42)と外輪30に形成されたガイド溝28(ガイド溝28の軸43)とが、内輪27の軸と外輪30の軸との相対角度がゼロの状態にて回転主軸5に垂直でかつ揺動板12の揺動中心を通る平面44に対し対称形態になるように配置されている。このガイド溝26の軸42とガイド溝28の軸43との交点上にボール25が規制、支持される。また、図4(B)に示すように、回転阻止機構21の複数のボールガイド41のうち、隣り合った2つのボールガイドを一対とし、該一対のボールガイド45におけるそれぞれのボールガイド41が、換言すれば、この部分における内、外輪に形成されたガイド溝の軸46が、互いに平行に配置されている構成とすることができる。この構成により、前述の如く、回転阻止機構部の回転方向ガタは、内、外輪に設置された一組のガイド溝底間距離とボール球径の関係で概ね決まるため、実態のクリアランスの設定、管理が容易となり、適正なクリアランスの設定によりガタを小さく抑えることが可能となる。そして、動力伝達用として作用する複数のボール25は、各ボール25を挟み込んで向き合ったガイド溝26、28間で圧縮方向に支持され動力伝達を行う。ボール25は、向き合ったガイド溝26、28に抱き抱えられるように保持されて両ガイド溝26、28に接触するので、ボール25とそれぞれのガイド溝26、28間の接触面積を十分に大きく確保できるようになり、接触面圧を低減することが可能になって、信頼性、振動、静粛性の面で極めて有利な構造となる。また、ボール25の球径を小さくすることも可能で、回転阻止機構全体の小型化が可能となる。
また、回転主軸5を中心としたモーメントとして与えられるボール25にかかる負荷は、実接触面の垂直抗力として発生する。モーメントの方向に対する接触面法線の傾きが小さいほど、接触荷重が小さくなり、上記の如く平行に配置された一対のボールガイド45が、図5に示すように、回転主軸5の中心軸5aを含む平面51に対し対称に配置されていることにより、換言すれば、内、外輪に形成された2組のガイド溝の軸52が回転主軸5の中心軸5aを含む平面51に対し対称に配置されていることにより、回転方向を選ばない回転阻止機構として、ボール接触荷重を最小とすることができる。
また、図6に示すように、一対のボールガイド61のうち主に外輪動力伝達方向62に作用する側の一方のボールガイド63、換言すれば、該ボールガイド63におけるガイド溝の軸64を、回転主軸5の中心軸5aを含む平面65上にオフセットすることにより、特定の動力伝達方向に限定してさらに接触荷重を低減することが可能である。
また、図7(A)または(B)に示すように、複数のボールガイドのうち、回転主軸5を間に回転主軸5に対しておおよそ対称に配置された2つのボールガイドを一対とし、該一対のボールガイド71が互いに平行に配置されている構成、換言すれば、該一対のボールガイド71を構成する内、外輪27、30に形成されたガイド溝の軸72が互いに平行に配置されている構成、とすることもできる。この構成により、回転阻止機構部における回転方向ガタは、内、外輪27、30に設置された一組のガイド溝底間距離とボール球径の関係で概ね決まることから、対称に配置された2つのボールガイドを互いに平行に配置しておくことにより、両ボールガイドにおけるクリアランスを所望のクリアランスに同時に設定、管理することが可能になる。その結果、このクリアランスの設定、管理が容易になって、ガタを小さく抑えることが可能となる。
また、この一対のボールガイドが互いに平行に配置されている構成においては、図8(A)または(B)に示すように、互いに平行に配置された一対のボールガイド81が、それらボールガイドを形成するガイド溝の軸82が回転主軸5の中心軸5aを含む平面83上に位置するように配置されている構成とすることができる。このような構成とすれば、動力伝達方向を選ばずにボール接触荷重が最小となる。なお、図8(B)では、外輪が一体形成された揺動板84の場合の構成が例示されている。
本発明に係る揺動板式可変容量圧縮機は、あらゆる分野で使用される揺動板式可変容量圧縮機に適用でき、とくに小型化、信頼性の向上、振動、静粛性の改善、コストダウンの要求が高い車両用の分野、中でも、車両用空調装置に用いて好適なものである。
本発明の一実施態様に係る揺動板式可変容量圧縮機の縦断面図である。 図1の揺動板式可変容量圧縮機の別の運転状態における縦断面図である。 図1の揺動板式可変容量圧縮機の揺動板回転阻止機構を含む要部の分解斜視図である。 図1の揺動板式可変容量圧縮機の一形態例を示す部分縦断面図(図4(A))および部分正面図(図4(B))である。 図1の揺動板式可変容量圧縮機の別の形態例を示す部分正面図である。 図1の揺動板式可変容量圧縮機のさらに別の形態例を示す部分正面図である。 図1の揺動板式可変容量圧縮機のさらに別の形態例を示す部分正面図であり、図7(A)および図7(B)は互いに異なる例を示している。 図1の揺動板式可変容量圧縮機のさらに別の形態例を示す部分正面図であり、図8(A)および図8(B)は互いに異なる例を示している。
符号の説明
1 揺動板式可変容量圧縮機
2 ハウジング
3 フロントハウジング
4 リアハウジング
5 回転主軸
5a 中心軸
6 ロータ
7 ヒンジ機構
8 斜板
9 シリンダボア
10 ピストン
11 コネクティングロッド
12 揺動板
13 吸入室
14 バルブプレート
15 吸入孔
16 吐出孔
17 吐出室
21 揺動板の回転阻止機構
22、23、29、33 軸受(ラジアル軸受)
24 スリーブ
25 ボール
26 内輪のガイド溝
27 内輪
28 外輪のガイド溝
30 外輪
31、32 スラスト軸受
41 ボールガイド
42、43 ガイド溝の軸
44 揺動中心を通る平面
45 一対のボールガイド
46 内、外輪に形成されたガイド溝の軸
51 回転主軸の中心軸を含む平面
52 内、外輪に形成されたガイド溝の軸
61 一対のボールガイド
62 外輪動力伝達方向
63 一方のボールガイド
64 ガイド溝の軸
65 回転主軸の中心軸を含む平面
71 一対のボールガイド
72 ガイド溝の軸
81 一対のボールガイド
82 ガイド溝の軸
83 回転主軸の中心軸を含む平面
84 外輪が一体形成された揺動板

Claims (8)

  1. シリンダボア内に往復動可能に挿入されたピストンに連結され、回転主軸とともに回転され主軸に対し変角可能に支持された斜板の回転運動が自身の揺動運動へと変換され該揺動運動を前記ピストンに伝達してピストンを往復動させる揺動板を備えた揺動板式可変容量圧縮機において、揺動板の回転阻止機構を、(a)ハウジング内に回転は阻止されるが軸方向に移動可能に設けられ、内径部において軸受を介して回転主軸を相対回転および軸方向に相対移動可能に支持するとともに、動力伝達用に設けられた複数のボールをガイドするための複数のガイド溝を有する内輪と、(b)前記揺動板の揺動運動の揺動中心部材として機能し、前記回転主軸上に回転主軸に対し相対回転および軸方向に移動可能に設けられ、前記内輪に該内輪とともに軸方向に移動可能に係合されたスリーブと、(c)前記内輪の各ガイド溝に対向する位置に前記ボールをガイドするための複数のガイド溝を有し、前記スリーブに揺動可能に支持され、外周に前記揺動板を固定支持し、かつ、前記斜板を軸受を介して回転可能に支持する外輪と、(d)前記内輪および外輪に形成された互いに対向するガイド溝によって保持され、該ガイド溝間で圧縮されることにより動力伝達を行う複数のボールと、を有する機構から構成したことを特徴とする揺動板式可変容量圧縮機。
  2. 前記外輪が前記揺動板と一体に形成されている、請求項1に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  3. 前記回転阻止機構の内輪および外輪の互いに対向するガイド溝が、回転主軸の中心軸に対して30〜60度の相対角度をもって形成され、かつ一つのボールガイドを構成する、互いに対向するガイド溝が、内輪の軸と外輪の軸との相対角度がゼロの状態にて主軸に垂直でかつ揺動板の揺動中心を通る平面に対し対称形態になるように配置されている、請求項1または2に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  4. 前記回転阻止機構の複数のボールガイドのうち、隣り合った2つのボールガイドを一対とし、該一対のボールガイドが互いに平行に配置されている、請求項3に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  5. 前記互いに平行に配置された一対のボールガイドが、回転主軸の中心軸を含む平面に対して対称に配置されている、請求項4に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  6. 前記互いに平行に配置された一対のボールガイドのうち一方のボールガイドを形成するガイド溝が、その軸が回転主軸の中心軸を含む平面上に位置するように配置されている、請求項4に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  7. 前記回転阻止機構の複数のボールガイドのうち、回転主軸を間に回転主軸に対しておおよそ対称に配置された2つのボールガイドを一対とし、該一対のボールガイドが互いに平行に配置されている、請求項3に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
  8. 前記互いに平行に配置された一対のボールガイドが、それらボールガイドを形成するガイド溝の軸が回転主軸の中心軸を含む平面上に位置するように配置されている、請求項7に記載の揺動板式可変容量圧縮機。
JP2006327988A 2006-12-05 2006-12-05 揺動板式可変容量圧縮機 Active JP4829761B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006327988A JP4829761B2 (ja) 2006-12-05 2006-12-05 揺動板式可変容量圧縮機
PCT/JP2007/071960 WO2008069001A1 (ja) 2006-12-05 2007-11-13 揺動板式可変容量圧縮機
US12/517,539 US8327751B2 (en) 2006-12-05 2007-11-13 Wabble plate type variable displacement compressor
EP07831690.8A EP2119911B1 (en) 2006-12-05 2007-11-13 Oscillatory plate type variable capacity compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006327988A JP4829761B2 (ja) 2006-12-05 2006-12-05 揺動板式可変容量圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008138637A JP2008138637A (ja) 2008-06-19
JP4829761B2 true JP4829761B2 (ja) 2011-12-07

Family

ID=39491906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006327988A Active JP4829761B2 (ja) 2006-12-05 2006-12-05 揺動板式可変容量圧縮機

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8327751B2 (ja)
EP (1) EP2119911B1 (ja)
JP (1) JP4829761B2 (ja)
WO (1) WO2008069001A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5164563B2 (ja) * 2007-12-28 2013-03-21 サンデン株式会社 揺動板式可変容量圧縮機
JP5022305B2 (ja) * 2008-05-23 2012-09-12 サンデン株式会社 揺動板式可変容量圧縮機
JP5065160B2 (ja) * 2008-06-02 2012-10-31 サンデン株式会社 揺動板式可変容量圧縮機
JP5065158B2 (ja) * 2008-06-02 2012-10-31 サンデン株式会社 揺動板式可変容量圧縮機
JP5130121B2 (ja) 2008-06-05 2013-01-30 サンデン株式会社 揺動板式可変容量圧縮機
JP5130187B2 (ja) * 2008-11-25 2013-01-30 サンデン株式会社 往復動圧縮機
JP5391376B2 (ja) * 2008-11-25 2014-01-15 サンデン株式会社 可変容量往復動圧縮機
WO2010061792A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 サンデン株式会社 可変容量往復動圧縮機
JP5519193B2 (ja) * 2009-06-05 2014-06-11 サンデン株式会社 可変容量圧縮機
JP2011153592A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Sanden Corp 圧縮機
US9816377B2 (en) * 2014-09-24 2017-11-14 Eaton Corporation Hydraulic axial-piston device with features to enhance efficiency and power density

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB505535A (en) * 1937-09-21 1939-05-12 Bendix Aviat Corp Improvements in universal joints
DE2331033A1 (de) * 1973-06-19 1975-01-16 Daimler Benz Ag Gleichlaufschiebegelenkkupplung, insbesondere fuer den achsantrieb von kraftfahrzeugen
JPH0310387Y2 (ja) * 1986-09-26 1991-03-14
US5129752A (en) 1990-04-05 1992-07-14 General Motors Corporation Rzeppa joint socket plate torque restraint assembly for a variable displacement compressor
US5112197A (en) * 1990-10-01 1992-05-12 General Motors Corporation Cross groove joint socket plate torque restraint assembly for a variable displacement compressor
JPH0599137A (ja) * 1991-10-14 1993-04-20 Hitachi Ltd 可変容量圧縮機
JP3398965B2 (ja) * 1992-01-29 2003-04-21 株式会社日立製作所 可変容量圧縮機
US5509346A (en) * 1995-05-30 1996-04-23 General Motors Corporation Variable displacement compressor with simplified torque restraint
CH691272A5 (de) * 1995-07-05 2001-06-15 Daimler Benz Ag Hubkolbenmaschine mit Taumelscheibengetriebe.
JP4439405B2 (ja) * 2005-01-19 2010-03-24 株式会社デンソー 揺動斜板型可変容量圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
US8327751B2 (en) 2012-12-11
US20100092312A1 (en) 2010-04-15
WO2008069001A1 (ja) 2008-06-12
EP2119911B1 (en) 2013-09-11
EP2119911A1 (en) 2009-11-18
JP2008138637A (ja) 2008-06-19
EP2119911A4 (en) 2012-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4829761B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP5164563B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP5065158B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP5065160B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP5022305B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP3026518B2 (ja) 容量可変型揺動板式圧縮機
JP5130121B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP5022299B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP4451323B2 (ja) リンク機構およびこれを用いた可変容量圧縮機
WO2011093084A1 (ja) 圧縮機
JP6470086B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP6125237B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP2018127979A (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
JP2012177358A (ja) 揺動板式可変容量圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110916

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4829761

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350