JP6032228B2 - Variable capacity swash plate compressor - Google Patents
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Description
本発明は容量可変型斜板式圧縮機に関する。 The present invention relates to a variable capacity swash plate compressor.
特許文献1に従来の容量可変型斜板式圧縮機(以下、圧縮機という。)が開示されている。この圧縮機は、フロントハウジング、シリンダブロック及びリヤハウジングによってハウジングが形成されている。このハウジングには斜板室及び複数個のシリンダボアが形成されている。ハウジングに駆動軸が回転可能に支持されている。斜板室内には、駆動軸の回転によって回転可能な斜板が設けられている。駆動軸と斜板との間には、リンク機構が設けられている。リンク機構は、斜板の傾斜角度の変更を許容する。ここで、傾斜角度とは、駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する斜板の角度である。各シリンダボアには、ピストンが往復動可能に収納されている。ピストン毎に対をなすシューは、変換機構として、斜板の回転により、傾斜角度に応じたストロークで各ピストンをシリンダボア内で往復動させる。アクチュエータは、制御圧室の容積を変更することにより、傾斜角度を変更可能である。制御機構はアクチュエータを制御する。 Patent Document 1 discloses a conventional variable capacity swash plate compressor (hereinafter referred to as a compressor). The housing of this compressor is formed by a front housing, a cylinder block, and a rear housing. A swash plate chamber and a plurality of cylinder bores are formed in this housing. The drive shaft is rotatably supported by the housing. A swash plate that can be rotated by the rotation of the drive shaft is provided in the swash plate chamber. A link mechanism is provided between the drive shaft and the swash plate. The link mechanism allows the tilt angle of the swash plate to be changed. Here, the inclination angle is an angle of the swash plate with respect to a direction orthogonal to the drive axis of the drive axis. A piston is housed in each cylinder bore so that it can reciprocate. As a conversion mechanism, the shoes paired with each piston reciprocate each piston in the cylinder bore with a stroke according to the inclination angle by the rotation of the swash plate. The tilt angle of the actuator can be changed by changing the volume of the control pressure chamber. The control mechanism controls the actuator.
より詳細に言えば、駆動軸には、前方から後方に向かって第1連結体、斜板、第2連結体、スラスト軸受及びキャップが装着されている。第1連結体及び第2連結体がリンク機構を形成している。第2連結体は、駆動軸とともに回転可能であり、かつ駆動軸心方向に移動可能となっている。キャップは、駆動軸とともに回転することはないが、駆動軸心方向に移動可能となっている。第2連結体とキャップとの間にスラスト軸受が設けられている。 More specifically, the drive shaft is fitted with a first connecting body, a swash plate, a second connecting body, a thrust bearing and a cap from the front to the rear. The first connecting body and the second connecting body form a link mechanism. The second coupling body can rotate together with the drive shaft and can move in the direction of the drive shaft center. The cap does not rotate with the drive shaft, but can move in the direction of the drive shaft center. A thrust bearing is provided between the second connecting body and the cap.
アクチュエータは、リヤハウジングに形成され、内部の圧力によってキャップを駆動軸心方向に移動可能な制御圧室を有している。第2連結体、スラスト軸受及びキャップは、シリンダブロックの後側の軸孔内に収納されている。 The actuator is formed in the rear housing and has a control pressure chamber in which the cap can be moved in the drive axis direction by internal pressure. The second connector, thrust bearing and cap are housed in the shaft hole on the rear side of the cylinder block.
この圧縮機では、制御機構が吐出室内の冷媒の圧力をアクチュエータの制御圧室内に導けば、制御圧室が高圧になるため、キャップが第2連結体を押圧し、傾斜角度が大きくなる。こうして、この圧縮機では、駆動軸の1回転当たりの吐出容量が増大する。他方、制御機構が吐出室内の冷媒の圧力をアクチュエータの制御圧室内に導かなければ、制御圧室は徐々に低圧になるため、キャップは第2連結体を押圧しなくなり、傾斜角度が小さくなる。こうして、この圧縮機では、駆動軸の1回転当たりの吐出容量が減少する。 In this compressor, if the control mechanism guides the pressure of the refrigerant in the discharge chamber into the control pressure chamber of the actuator, the control pressure chamber becomes high pressure, so that the cap presses the second coupling body and the inclination angle becomes large. Thus, in this compressor, the discharge capacity per rotation of the drive shaft increases. On the other hand, if the control mechanism does not guide the pressure of the refrigerant in the discharge chamber into the control pressure chamber of the actuator, the control pressure chamber gradually becomes low pressure, so that the cap does not press the second connecting body and the inclination angle becomes small. Thus, in this compressor, the discharge capacity per rotation of the drive shaft is reduced.
しかし、上記圧縮機のように、斜板を用いつつ、アクチュエータによって斜板の傾斜角度を変更する圧縮機においては、作動中、アクチュエータを駆動軸心に対して傾斜させようとする力がアクチュエータに作用する。その力は、斜板の傾斜角度に応じて大きさ及び方向が変化する。このため、上記圧縮機では、第2連結体、スラスト軸受及びキャップの駆動軸心方向の駆動軸に対する摺接長さが短ければ、これらが駆動軸心に対して傾斜しようとし、吐出容量の変更がスムーズに行われ難い場合がある。かといって、第2連結体、スラスト軸受及びキャップの摺接長さを長くすると、圧縮機の軸長が長くなり、例えば車両等への搭載性が損なわれる。 However, in a compressor that uses a swash plate and changes the tilt angle of the swash plate by an actuator like the above compressor, a force that tends to tilt the actuator with respect to the drive axis during operation is applied to the actuator. It works. The magnitude and direction of the force change according to the inclination angle of the swash plate. Therefore, in the above compressor, if the sliding contact length of the second connector, the thrust bearing, and the cap with respect to the drive shaft in the drive shaft center direction is short, these tend to incline with respect to the drive shaft center, and the discharge capacity is changed. May be difficult to do smoothly. On the other hand, if the sliding contact lengths of the second connecting body, the thrust bearing and the cap are lengthened, the shaft length of the compressor becomes long, and the mountability on a vehicle or the like is impaired.
また、この圧縮機では、アクチュエータの第2連結体、スラスト軸受及びキャップが駆動軸心方向に移動するため、アクチュエータが大重量し易い。このため、この圧縮機では、第2連結体、スラスト軸受及びキャップの摺接長さにかかわらず、制御圧室内の容積が変化し難く、やはり吐出容量の変更がスムーズに行われ難い。 Further, in this compressor, since the second connecting body of the actuator, the thrust bearing and the cap move in the direction of the drive axis, the actuator tends to be heavy. Therefore, in this compressor, the volume in the control pressure chamber is difficult to change regardless of the sliding contact length of the second coupling body, the thrust bearing, and the cap, and it is also difficult to smoothly change the discharge capacity.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、吐出容量の変更をスムーズに行うことが可能であり、かつ車両等への搭載性に優れた圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has solved the problem of providing a compressor capable of smoothly changing the discharge capacity and having excellent mountability on a vehicle or the like. It is an issue that should be done.
本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、吸入室、吐出室、斜板室及びシリンダボアが形成されたハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転によって前記斜板室内で回転可能な斜板と、前記駆動軸と前記斜板との間に設けられ、前記駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、前記シリンダボアに往復動可能に収納されたピストンと、前記斜板の回転により、前記傾斜角度に応じたストロークで前記ピストンを前記シリンダボア内で往復動させる変換機構と、前記斜板室に設けられ、前記傾斜角度を変更可能なアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御機構とを備え、
前記アクチュエータは、前記駆動軸に設けられる区画体と、前記斜板と連結され、前記斜板室内で前記駆動軸心方向に移動可能な移動体と、前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させて内部の容積を変化させる制御圧室とを有し、
前記斜板室は前記吸入室と連通され、
前記移動体は、前記駆動軸心方向に延びて前記区画体を取り囲む周壁と、前記周壁から前記駆動軸に向けて延びる移動底壁と、前記斜板に近づく方向に前記移動底壁から延び、前記駆動軸と摺動する摺動部とを有し、
前記区画体は、区画底壁と、前記周壁の内面に沿って、前記斜板から遠ざかる方向に前記区画底壁から延びるガイド部とを有し、
前記ガイド部と前記摺動部とは、前記制御圧室の容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されていることを特徴とする。
The variable capacity swash plate type compressor of the present invention has a housing in which a suction chamber, a discharge chamber, a swash plate chamber, and a cylinder bore are formed, a drive shaft rotatably supported by the housing, and the tilt due to rotation of the drive shaft. A link mechanism provided between the drive shaft and the swash plate that can rotate in the board chamber and allows the tilt angle of the swash plate to be changed in a direction orthogonal to the drive axis of the drive shaft. A piston housed in the cylinder bore so as to be reciprocating, a conversion mechanism for reciprocating the piston in the cylinder bore with a stroke corresponding to the inclination angle by rotation of the swash plate, and a conversion mechanism provided in the swash plate chamber. An actuator capable of changing the tilt angle and a control mechanism for controlling the actuator are provided.
The actuator is partitioned by a compartment provided on the drive shaft, a moving body connected to the swash plate and movable in the drive axis direction in the swash plate chamber, and the compartment and the moving body. It has a control pressure chamber that moves the moving body by internal pressure to change the internal volume.
The swash plate chamber is communicated with the suction chamber,
The moving body extends from the moving bottom wall in a direction approaching the swash plate, a peripheral wall extending in the direction of the drive axis and surrounding the compartment, a moving bottom wall extending from the peripheral wall toward the drive shaft, and the like. It has a sliding portion that slides with the drive shaft, and has
The compartment has a compartment bottom wall and a guide portion extending from the compartment bottom wall along the inner surface of the peripheral wall in a direction away from the swash plate.
The guide portion and the sliding portion are arranged so as to overlap each other when the volume of the control pressure chamber is the smallest.
本発明の圧縮機では、アクチュエータの区画体のガイド部が区画底壁から延びている。このため、圧縮機の作業中、アクチュエータを駆動軸心に対して傾斜させる力が作用しても、区画体は、ガイド部がその力に対して対抗し易く、傾斜し難い。 In the compressor of the present invention, the guide portion of the actuator compartment extends from the compartment bottom wall. Therefore, even if a force that tilts the actuator with respect to the drive axis acts during the operation of the compressor, the guide portion easily opposes the force and is difficult to tilt.
また、ガイド部は斜板から遠ざかるように区画底壁から延びているため、アクチュエータの軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。 Further, since the guide portion extends from the bottom wall of the compartment so as to move away from the swash plate, the axial length of the actuator does not become longer than necessary. Therefore, the compressor does not have a long shaft length and can be miniaturized.
さらに、ガイド部と摺動部とは、制御圧室の容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されているため、制御圧室の無駄な容積を低減し、アクチュエータを軽量化できる。このため、この圧縮機では、制御圧室内の容積が変化し易い。 Further, since the guide portion and the sliding portion are arranged so as to overlap when the volume of the control pressure chamber is the smallest, the wasteful volume of the control pressure chamber can be reduced and the weight of the actuator can be reduced. Therefore, in this compressor, the volume in the control pressure chamber is likely to change.
したがって、この圧縮機では、吐出容量の変更をスムーズに行うことができるとともに、車両等への搭載性に優れる。 Therefore, in this compressor, the discharge capacity can be changed smoothly, and the compressor is excellent in mountability on a vehicle or the like.
駆動軸における移動体とハウジングとの間には、駆動軸を支持する軸支持部材が設けられていることが好ましい。また、移動底壁と軸支持部材とは、制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されていることが好ましい。この場合、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。 It is preferable that a shaft support member for supporting the drive shaft is provided between the moving body and the housing on the drive shaft. Further, it is preferable that the moving bottom wall and the shaft support member are arranged so as to overlap each other when the volume of the control pressure chamber is the largest. In this case, the compressor does not have a long shaft length and can be miniaturized.
ハウジングと軸支持部材との間には、スラスト軸受が設けられていることが好ましい。軸支持部材は、駆動軸上に設けられ、スラスト軸受を固定するフランジ部を有することが好ましい。移動底壁とフランジ部とは、制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されていることが好ましい。この場合、アクチュエータの軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、さらなる小型化が可能である。 It is preferable that a thrust bearing is provided between the housing and the shaft support member. The shaft support member is preferably provided on the drive shaft and has a flange portion for fixing the thrust bearing. It is preferable that the moving bottom wall and the flange portion are arranged so as to overlap when the volume of the control pressure chamber is the largest. In this case, the shaft length of the actuator does not become longer than necessary. Therefore, the compressor does not have a long shaft length and can be further miniaturized.
スラスト軸受は、フランジ部よりも大径に形成されていることが好ましい。移動底壁とスラスト軸受とは、制御圧室の容積が大きいときに、オーバーラップするように配置されていることが好ましい。この場合、大径のスラスト軸受が駆動軸に作用するスラスト力と移動体に作用するスラスト力とを好適に支持できる。また、移動底壁がそのスラスト軸受とフランジ部とオーバーラップするため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。 The thrust bearing is preferably formed to have a diameter larger than that of the flange portion. The moving bottom wall and the thrust bearing are preferably arranged so as to overlap when the volume of the control pressure chamber is large. In this case, the large-diameter thrust bearing can suitably support the thrust force acting on the drive shaft and the thrust force acting on the moving body. Further, since the moving bottom wall overlaps the thrust bearing and the flange portion, the compressor does not have a long shaft length and can be miniaturized.
本発明の圧縮機では、吐出容量の変更をスムーズに行うことができるとともに、車両等への搭載性に優れる。 The compressor of the present invention can smoothly change the discharge capacity and is excellent in mountability on a vehicle or the like.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, examples embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、実施例の圧縮機は、ハウジング1と、駆動軸3と、斜板5と、リンク機構7と、複数のピストン9と、変換機構11と、アクチュエータ13と、図3に示す制御機構15とを備えている。尚、図1及び図2において、左側が前方を示し、右側が後方を示す。
As shown in FIGS. 1 and 2, the compressor of the embodiment includes a housing 1, a
ハウジング1は、フロントハウジング17と、第1シリンダブロック21と、第2シリンダブロック23と、リヤハウジング19と、第1弁ユニット39と、第2弁ユニット41とを有している。
The housing 1 includes a
フロントハウジング17は圧縮機の前方に位置している。リヤハウジング19は圧縮機の後方に位置している。第1、2シリンダブロック21、23は、フロントハウジング17とリヤハウジング19との間に位置している。第1弁ユニット39は、フロントハウジング17と第1シリンダブロック21との間に設けられている。第2弁ユニット41は、第2シリンダブロック23とリヤハウジング19との間に設けられている。
The
フロントハウジング17には、ボス17aと、第1吸入室27aと、第1吐出室29aと、第1フロント連通路18aとが形成されている。
The
ボス17aは、フロントハウジング17の前方側の中央部に設けられ、前方に向かって突出している。このボス17a内には軸封装置25が設けられている。
The
また、第1吸入室27a及び第1吐出室29aは、フロントハウジング17の後方側に設けられている。第1吸入室27aはフロントハウジング17の内周側に位置している。第1吐出室29aは、環状に形成され、第1吸入室27aの外周側に位置している。
Further, the
第1フロント連通路18aは、前端側が第1吐出室29aに連通しており、後端側がフロントハウジング17の後端に開いている。
The front end side of the first
リヤハウジング19には、第2吸入室27bと、第2吐出室29bと、圧力調整室31と、リヤ連通路20aとが形成されている。
The
圧力調整室31はリヤハウジング19の中心部分に位置している。第2吸入室27bは、環状に形成され、圧力調整室31の外周側に位置している。第2吐出室29bは、環状に形成され、第2吸入室27aの外周側に位置している。
The
リヤ連通路20aは、後端側が第2吐出室29bに連通しており、前端側がリヤハウジング19の前端に開いている。
The rear end side of the
第1シリンダブロック21と第2シリンダブロック23との間には、斜板室33が形成されている。この斜板室33は、ハウジング1における前後方向の略中央に位置している。
A
第1シリンダブロック21には、複数個の第1シリンダボア21aが周方向に等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。また、第1シリンダブロック21には、駆動軸3を挿通させる第1軸孔21bが形成されている。この第1軸孔21b内には、第1滑り軸受22aが設けられている。
A plurality of first cylinder bores 21a are formed in the
さらに、第1シリンダブロック21には、第1軸孔21bと連通して第1軸孔21bと同軸をなす第1凹部21cが形成されている。第1凹部21cは、斜板室33とも連通しており、斜板室33の一部となっている。
Further, the
第1凹部21cは、前端に向かって段状に縮径する形状に形成されている。第1凹部21cの前端には、第1スラスト軸受35aが設けられている。この第1スラスト軸受35aは駆動軸3に作用するスラスト力を支持している。
The
さらに、第1シリンダブロック21には、斜板室33と第1吸入室27aとを連通する複数本の第1連絡路37aが形成されている。
Further, the
さらに、第1シリンダブロック21には、第2フロント連通路18bが形成されている。この第2フロント連通路18bは、前端が第1シリンダブロック21の前端側に開いており、後端が第1シリンダブロック21の後端側に開いている。
Further, a
第2シリンダブロック23には、第1シリンダボア21aと同数の第2シリンダボア23aが周方向に等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。また、第2シリンダブロック23には、駆動軸3を挿通させる第2軸孔23bが形成されている。第2軸孔23bは第1軸孔21bと同軸である。第2軸孔23bは圧力調整室31と連通している。第2軸孔23b内には、第2滑り軸受22bが設けられている。駆動軸3は第1、2滑り軸受22a、22bに支持されている。
In the
また、第2シリンダブロック23には、第2軸孔23bと連通し、第2軸孔23bと同軸をなす第2凹部23cが形成されている。第2凹部23cも、斜板室33と連通しており、斜板室33の一部となっている。
Further, the
第2凹部23cは、後端に向かって段状に縮径する形状に形成されている。第2凹部23cの後端には、第2スラスト軸受35bが設けられている。この第2スラスト軸受35bは、駆動軸3に作用するスラスト力を支持している。この第2スラスト軸受35bが本発明のスラスト軸受に相当する。
The
さらに、第2シリンダブロック23には、斜板室33と第2吸入室27bとを連通する複数本の第2連絡路37bが形成されている。
Further, the
第2シリンダブロック23には、吐出ポート230と、合流連通路20bと、吸入ポート330とが形成されている。吐出ポート230と合流連通路20bとは、互いに連通している。合流連通路20bは、前端側が第2フロント連通路18bに開いており、後端側がリヤ連通路20aに開いている。
The
第1弁ユニット39は、第1バルブプレート390と、第1吸入弁プレート391と、第1吐出弁プレート392と、第1リテーナプレート393とを有している。
The
第1弁ユニット39には、第1シリンダボア21aと同数の第1吸入孔390aと、第1シリンダボア21aと同数の第1吐出孔390bと、複数個の第1吸入連通孔390cと、1個の第1吐出連通孔390dとが形成されている。また、各第1吸入孔390a及び各第1吐出孔390bには、それぞれリード弁が形成されている。
The
各第1シリンダボア21aは、各第1吸入孔390aを通じて、第1吸入室27aと連通している。また、各第1シリンダボア21aは、各第1吐出孔390bを通じて、第1吐出室29aと連通している。さらに、第1吸入室27aは、各第1吸入連通孔390cを通じて、各第1連絡路37aと連通している。また、第1フロント連通路18aは、第1吐出連通孔390dを通じて、第2フロント連通路18bと連通している。
Each
第2弁ユニット41は、第2バルブプレート410と、第2吸入弁プレート411と、第2吐出弁プレート412と、第2リテーナプレート413とを有している。
The
第2弁ユニット41には、第2シリンダボア23aと同数の第2吸入孔410aと、第2シリンダボア23aと同数の第2吐出孔410bと、複数個の第2吸入連通孔410cと、第2吐出連通孔410dとが形成されている。また、各第2吸入孔410a及び各第2吐出孔410bには、それぞれリード弁が形成されている。
The
各第2シリンダボア23aは、各第2吸入孔410aを通じて、第2吸入室27bと連通している。また、各第2シリンダボア23aは、各第2吐出孔410bを通じて、第2吐出室29bと連通している。さらに、第2吸入室27bは、第2吸入連通孔410cを通じて、第2連絡路37bと連通している。また、リヤ連通路20aは、第2吐出連通孔410dを通じて、合流連絡路20bと連通している。
Each
また、この圧縮機では、第1、2連絡路37a、37b及び第1、2吸入連通孔390c、410cにより、第1、2吸入室27a、27bと斜板室33とが互いに連通している。このため、第1、2吸入室27a、27b内と斜板室33内とは、圧力がほぼ等しくなっている。そして、蒸発器を経た低圧の冷媒ガスが吸入ポート330を通じて斜板室33に流入する。これにより、斜板室33内及び第1、2吸入室27a、27b内の各圧力は、第1、2吐出室29a、29b内よりも低圧になっている。
Further, in this compressor, the first and
駆動軸3は、軸本体30と第1軸支持部材43aと第2軸支持部材43bとにより構成されている。この第2軸支持部材43bが本発明の軸支持部材に相当する。
The
軸本体30は、ボス17aから後方に向かって延びている。軸本体30の前端はボス17a内に位置し、後端は圧力調整室31内に位置している。
The
また、軸本体30内には、軸路3a及び径路3bが形成されている。軸路3aは、軸本体30の後端から前方に向かって駆動軸心O方向に延びている。径路3bは、軸路3aの前端から径方向に延びて軸本体30の外周面に開いている。軸路3aの後端は圧力調整室31に開いている。一方、径路3bは、制御圧室13cに開いている。これにより、制御圧室13cは、径路3c及び軸路3aを通じて、圧力調整室31と連通している。
Further, a
また、軸本体30には、斜板5とリンク機構7とアクチュエータ13とが設けられている。これらの斜板5とリンク機構7とアクチュエータ13とは、それぞれ斜板室33内に配置されている。
Further, the
第1軸支持部材43aは、軸本体30の前端側に圧入されている。第1軸支持部材43aは、駆動軸3が駆動軸心O周りで回転することにより、第1滑り軸受22a内を摺動する。また、この第1軸支持部材43aには、第1スラスト軸受35aと当接する第1フランジ部430が形成されているとともに、後述する第2ピン47bが挿通される取付部(図示略)が形成されている。さらに、第1軸支持部材43aは、第1復帰ばね44aの前端が固定されている。この第1復帰ばね44aは、駆動軸心O方向で、第1軸支持部材43a側から斜板室33側に向かって延びている。
The first
第2軸支持部材43bは、軸本体30の後端側に圧入されている。第2軸支持部材43bは、駆動軸3が駆動軸心O周りで回転することにより、駆動軸3を支持しつつ、第2滑り軸受22b内を摺動する。また、第2軸支持部材43bは、後述する移動体13aとリヤハウジング19との間に設けられている。
The second
また、第2軸支持部材43bは駆動軸3上に設けられている。第2軸支持部材43bには、後述する第2スラスト軸受35bを固定する第2フランジ部431が形成されている。この第2フランジ部431が、本発明のフランジ部に相当する。
Further, the second
また、リヤハウジング19と第2軸支持部材43bとの間に第2スラスト軸受35bが設けられている。第2スラスト軸受35bは、第2フランジ部431よりも大径に形成されている。
Further, a second thrust bearing 35b is provided between the
斜板5は、環状の平板形状に形成されている。斜板5は、前面5aと後面5bとを有している。前面5aは、斜板室33内において圧縮機の前方に面している。また、後面5bは、斜板室33内において圧縮機の後方に面している。
The
斜板5はリングプレート45に固定されている。リングプレート45は、環状の平板形状に形成され、その中心部に挿通孔45aが形成されている。斜板5は、挿通孔45aに軸本体30が挿通されることにより、駆動軸3に取り付けられる。
The
リンク機構7はラグアーム49を有している。ラグアーム49は、斜板5よりも前方に配置され、斜板5と第1軸支持部材43aとの間に位置している。ラグアーム49は、前端側から後端側に向かって略L字形状に形成されている。図2に示すように、駆動軸心Oに対する斜板5の傾斜角度が最小になった時に、ラグアーム49は、第1軸支持部材43aの第1フランジ部430と当接するようになっている。これにより、この圧縮機では、ラグアーム49によって、斜板5の傾斜角度を最小値に維持することが可能となっている。また、ラグアーム49の後端側には、ウェイト部49aが形成されている。ウェイト部49aは、アクチュエータ13の周方向におよそ半周にわたって延びている。
The
図1に示すように、ラグアーム49の後端側は、第1ピン47aによってリングプレート45の一端側と接続されている。これにより、ラグアーム49の後端側は、第1ピン47aの軸心を第1揺動軸心M1として、リングプレート45の一端側、すなわち斜板5に対し、第1揺動軸心M1周りで揺動可能に支持されている。この第1揺動軸心M1は、駆動軸3の駆動軸心Oと直交する方向に延びている。
As shown in FIG. 1, the rear end side of the
ラグアーム49の前端側は、第2ピン47bによって第1軸支持部材43aと接続されている。これにより、ラグアーム49の前端側は、第2ピン47bの軸心を第2揺動軸心M2として、第1軸支持部材43a、すなわち駆動軸3に対し、第2揺動軸心M2周りで揺動可能に支持されている。この第2揺動軸心M2は第1揺動軸心M1と平行に延びている。これらのラグアーム49、第1、2ピン47a、47bが本発明におけるリンク機構7に相当する。
The front end side of the
ウェイト部49aは、ラグアーム49の後端側、つまり、第1揺動軸心M1を基準として第2揺動軸心M2とは反対側に延在して設けられている。ラグアーム49は、第1ピン47aによってリングプレート45に支持される。ウェイト部49aは、リングプレート45の溝部45bを通って、リングプレート45の後面、つまり斜板5の後面5b側に位置している。これにより、斜板5の回転によって発生する遠心力がウェイト部49aにも作用するようになっている。
The
この圧縮機では、斜板5は駆動軸3と接続されることにより、斜板5は駆動軸3と共に回転することが可能となっている。また、ラグアーム49の両端がそれぞれ第1揺動軸心M1及び第2揺動軸心M2周りで揺動することにより、斜板5は傾斜角度を変更することが可能となっている。
In this compressor, the
各ピストン9は、前端側に第1頭部9aを有し、後端側にも第2頭部9bを有している。各第1頭部9aは各第1シリンダボア21a内を往復動可能に収納されている。これらの各第1頭部9aと第1弁ユニット39とにより、各第1シリンダボア21a内にそれぞれ第1圧縮室21dが区画されている。同様に、各第2頭部9bも各第2シリンダボア23a内を往復動可能に収納されている。これらの各第2頭部9bと第2弁ユニット41とにより、各第2シリンダボア23a内にそれぞれ第2圧縮室23fが区画されている。各第1頭部9aと各第2頭部9bとは同径に形成されている。
Each
また、各ピストン9の中央には凹部9cが形成されている。各凹部9c内には、半球状のシュー11a、11bがそれぞれ設けられている。これらのシュー11a、11bによって斜板5の回転がピストン9の往復動に変換される。シュー11a、11bが本発明における変換機構11に相当する。こうして、斜板5の傾斜角度に応じたストロークで、第1、2頭部9a、9bがそれぞれ第1、2シリンダボア21a、23a内を往復動することが可能となっている。
Further, a
図3に示すように、制御機構15は、低圧通路15aと高圧通路15bと制御弁15cとオリフィス15dと軸路3aと径路3bとを有している。
As shown in FIG. 3, the
低圧通路15aは、圧力調整室31と第2吸入室27bとに接続されている。これにより、この低圧通路15aと軸路3aと径路3bとによって、制御圧室13cと圧力調整室31と第2吸入室27bとは、互いに連通した状態となっている。高圧通路15bは、圧力調整室31と第2吐出室29bとに接続されている。この高圧通路15bと軸路3aと径路3bとによって、制御圧室13cと圧力調整室31と第2吐出室29bとが連通している。また、高圧通路15bには、オリフィス15dが設けられている。
The
制御弁15cは低圧通路15aに設けられている。この制御弁15cは、第2吸入室27b内の圧力に基づき、低圧通路15aの開度を調整する。
The
この圧縮機では、図1に示す吸入ポート330に対して蒸発器に繋がる配管が接続されるとともに、吐出ポート230に対して凝縮器に繋がる配管が接続される。凝縮器は配管及び膨張弁を介して蒸発器と接続される。これらの圧縮機、蒸発器、膨張弁、凝縮器等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。なお、蒸発器、膨張弁、凝縮器及び各配管の図示は省略する。
In this compressor, a pipe connected to the evaporator is connected to the
図1に示すように、このアクチュエータ13は、移動体13aと区画体13bと制御圧室13cとを有する。アクチュエータ13は、斜板室33内に配置されている。アクチュエータ13は、斜板5よりも後方側に位置し、第2凹部23c内に進入することが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
図4及び図5に示すように、区画体13bは、区画底壁137とガイド部138とを有している。区画底壁137には、駆動軸3を挿通する挿通孔130bが貫設されている。区画底壁137は、この挿通孔130bによって、駆動軸3に圧入されている。区画底壁137は、駆動軸3から径方向に延びている。ガイド部138は、斜板5から遠ざかるように区画底壁137のから駆動軸心O方向に延び、駆動軸心Oと同心の筒状をなしている。ガイド部138は、後述する移動体13aの周壁132の内面に沿って摺動する。ガイド部138の外周面と周壁132の内周面との間には、Oリング133が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
区画体13bは、駆動軸3に固定されており、駆動軸3と共に回転可能となっている。区画体13bは、移動体13a内を相対的に摺動する。
The
区画体13bとリングプレート45との間には、第2復帰ばね44bが設けられている。具体的には、この第2復帰ばね44bの後端は、区画体13bに固定されており、第2復帰ばね44bの前端は、リングプレート45の他端側に固定されている。
A
移動体13aは、周壁132と、移動底壁131と、摺動部130とを有している。周壁132は、移動底壁131から斜板5に向かって駆動軸心O方向に延び、区画体13bを取り囲んでいる。周壁132は、駆動軸心Oと同心の筒状をなしている。また、周壁132の前端には、斜板5と連結される連結部132が形成されている。移動底壁131は、周壁132から駆動軸3に向けて延びている。摺動部130には、駆動軸3を挿通する挿通孔130aが貫設されている。摺動部130は、この挿通孔130aによって、駆動軸3の外周上を摺動可能に設けられている。
The moving
移動体13aは、駆動軸3が挿通されることにより、駆動軸3と共に回転可能となっている。移動体13aは、区画体13bに対して駆動軸心O方向に移動可能になっている。また、移動体13aは斜板5と連結されている。
The moving
また、摺動部130は、斜板5に近づくように移動底壁131から駆動軸心O方向に延びている。摺動部130の内周面と駆動軸3の外周面との間には、Oリング139が設けられている。
Further, the sliding
移動体13aには、移動底壁131と周壁132との間に、外側収納部134が形成されている。外側収納部134は、区画体13bのガイド部138を収納することが可能となっている。具体的には、ガイド部138と摺動部130とは、制御圧室13cの容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体13aの外側収納部134は、区画体13bのガイド部138を収納する。
In the moving
また、移動体13aには、移動底壁131と摺動部130との間に、内側収納部135が形成されている。内側収納部135は、第2軸支持部材43bを収納することが可能になっている。具体的には、移動底壁131と第2軸支持部材43bとは、制御圧室13cの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体13aの内側収納部135は、第2軸支持部材43bを収納する。
Further, in the moving
また、内側収納部135は、第2フランジ部431を収納することが可能となっている。具体的には、移動底壁131と第2フランジ部431とは、制御圧室13cの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体13aの内側収納部135は、第2フランジ部431を収納する。
Further, the
さらに、内側収納部135は、第2スラスト軸受35bを収納することが可能となっている。具体的には、移動底壁131と第2スラスト軸受35bとは、制御圧室13cの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動体13aの内側収納部135は、第2スラスト軸受35bを収納する。
Further, the
移動体13aの連結部132には、リングプレート45の他端側が第3ピン47cによって接続されている。これにより、リングプレート45の他端側、すなわち、斜板5は、第3ピン47cの軸心を作用軸心M3として、作用軸心M3周りで移動体13aに揺動可能に支持されている。この作用軸心M3は、第1、2揺動軸心M1、M2と平行に延びている。こうして、移動体13aは斜板5と連結される。
The other end side of the
制御圧室13cは、区画体13bと移動体13aとにより区画されている。制御圧室13cは、内部の圧力によって移動体64を移動可能にしている。この制御圧室13cは、移動体13aと、区画体13bと、軸本体30とによって斜板室33から区画されている。
The
以上のように構成された圧縮機では、駆動軸3が回転することにより、斜板5が回転し、各ピストン9が第1、2シリンダボア21a、23a内を往復動する。このため、第1、2圧縮室21d、23dがピストンストロークに応じて容積変化を生じる。これにより、この圧縮機では、第1、2圧縮室21d、23dにそれぞれ冷媒ガスを吸入する吸入行程と、第1、2圧縮室21d、23dにおいて冷媒ガスが圧縮される圧縮行程と、圧縮された冷媒ガスが第1、2圧縮室21d、23dからそれぞれ吐出される吐出行程等とが繰り返し行われることとなる。
In the compressor configured as described above, the rotation of the
そして、これらの吸入行程等が行われる間、斜板5、リングプレート45、ラグアーム49及び第1ピン47aからなる回転体には斜板5の傾斜角度を変更するピストン圧縮力が作用する。そして、斜板5の傾斜角度が変更されれば、ピストン9のストロークの増減による容量制御を行うことが可能である。
Then, while these suction strokes and the like are performed, a piston compressive force that changes the inclination angle of the
より具体的には、制御機構15において、図3に示す制御弁15cが低圧通路15aの開度を大きくすれば、圧力調整室31内の圧力、ひいては制御圧室13c内の圧力が第2吸入室27b内の圧力とほぼ等しくなる。このため、図2及び図5に示すように、アクチュエータ13では、移動体13aの摺動部130が、斜板室33の前方側に向かって駆動軸3の外周面を摺動するとともに、周壁132も、斜板室33の前方側に向かって区画体13bのガイド部138上を摺動する。つまり、斜板室33の圧力によって移動体13aを前方へ移動させる。これにより、この圧縮機では、移動体13aが斜板室33の前方側に移動し、ラグアーム49に近接する。
More specifically, in the
これにより、斜板5の他端側が、第2復帰ばね44bの付勢力に抗しつつ、作用軸心M3周りで時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム49の後端が第1揺動軸心M1周りで反時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム49の前端が第2揺動軸心M2周りで反時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム49が第1軸支持部材43aの第1フランジ部430に近接する。これらにより、斜板5は、第1揺動軸心M1を支点として揺動する。このため、駆動軸3の駆動軸心Oに対する斜板5の傾斜角度が減少し、ピストン9のストロークが減少する。このため、この圧縮機では、駆動軸3の1回転当たりの吐出容量が小さくなる。斜板5の傾斜角度は、制御圧室13cの最少容積時に、最小傾斜角度となる。
As a result, the other end side of the
一方、図3に示す制御弁15cが低圧通路15aの開度を小さくすれば、圧力調整室31の圧力が大きくなり、制御圧室13c内の圧力が大きくなる。このため、図1及び図4に示すように、アクチュエータ13では、移動体13aの摺動部130が、斜板室33の後方側に向かって駆動軸3の外周面を摺動するとともに、周壁132も、斜板室33の後方側に向かって区画体13bのガイド部138上を摺動する。つまり、制御圧室13cの内部の圧力よって移動体13aを後方へ移動させる。これにより、この圧縮機では、移動体13aが斜板室33の後方側に移動し、ラグアーム49から遠隔する。
On the other hand, if the
これにより、作用軸心M3において、連結部132を通じて移動体13aが斜板5の下端側を斜板室33の後方側へ牽引する状態となる。これにより、斜板5の他端側が作用軸心M3周りで反時計回り方向に揺動する。また、ラグアーム49の後端が第1揺動軸心M1周りで時計回り方向に揺動するとともに、ラグアーム49の前端が第2揺動軸心M2周りで時計回り方向に揺動する。このため、ラグアーム49が第1軸支持部材43aの第1フランジ部430から離間する。これにより、斜板5は、第1揺動軸心M1を支点として揺動し、上述の傾斜角度が小さくなる場合と反対方向に揺動する。このため、駆動軸3の駆動軸心Oに対する斜板5の傾斜角度が増大し、ピストン9のストロークが増大する。このため、この圧縮機では、駆動軸3の1回転当たりの吐出容量が大きくなる。斜板5の傾斜角度は、制御圧室13cの最大容積時に、最大傾斜角度となる。
As a result, in the action axis M3, the moving
この圧縮機では、アクチュエータ13の区画体13bのガイド部138が区画底壁137から駆動軸心O方向に延び、駆動軸心Oと同心の筒状をなして移動体13aの周壁132内を摺動する。このため、圧縮機の作業中、アクチュエータ13を駆動軸心Oに対して傾斜させる力が作用しても、区画体13bは、ガイド部138がその力に対して対抗し易く、傾斜し難い。
In this compressor, the
また、ガイド部138は斜板5から遠ざかるように区画底壁137から駆動軸心O方向へ延びているため、アクチュエータ13の軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。
Further, since the
さらに、ガイド部138と摺動部130とは、制御圧室13cの容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されているため、制御圧室13cの無駄な容積を低減し、アクチュエータ13を軽量化できる。このため、この圧縮機では、制御圧室13c内の容積が変化し易い。
Further, since the
したがって、この圧縮機では、吐出容量の変更をスムーズに行うことができるとともに、車両等への搭載性に優れる。 Therefore, in this compressor, the discharge capacity can be changed smoothly, and the compressor is excellent in mountability on a vehicle or the like.
また、駆動軸3の外周面を摺動する摺動部130も移動底壁131から駆動軸心O方向に延びているため、圧縮機の作動中、アクチュエータ13を駆動軸心Oに対して傾斜させる力が作用しても、移動体13aも、摺動部130がその力に対して対抗し易く、傾斜し難い。このため、圧縮機は、吐出容量の変更をよりスムーズに行うことができる。
Further, since the sliding
また、摺動部130は斜板5に近づくように移動底壁131の基端から駆動軸心O方向に延びているため、アクチュエータ13の軸長は必要以上に長くならない。このため、圧縮機は、軸長を長くならず、小型化が可能である。
Further, since the sliding
また、移動底壁131と第2軸支持部材43bとは、制御圧室13cの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。
Further, the moving
また、移動底壁131と第2フランジ部431とは、制御圧室13cの容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。
Further, the moving
また、第2スラスト軸受35bは、第2フランジ部431よりも大径に形成されている。このため、大径のスラスト軸受35bが駆動軸3に作用するスラスト力と移動体13bに作用するスラスト力とを好適に支持できる。
Further, the second thrust bearing 35b is formed to have a diameter larger than that of the
さらに、第2スラスト軸受35bは、第2フランジ部431よりも大径に形成されている。そして、移動底壁131と第2スラスト軸受35bとは、制御圧室13cの容積が大きいときに、オーバーラップするように配置されている。これにより、移動底壁131がその第2スラスト軸受35bと第2フランジ部431とをオーバーラップする。このため、圧縮機は、軸長が長くならず、小型化が可能である。
Further, the second thrust bearing 35b is formed to have a diameter larger than that of the
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, the present invention has been described in accordance with the examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above examples and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本発明の圧縮機の制御機構15において、高圧通路15bに対して制御弁15cを設けるとともに、低圧通路15aにオリフィス15dを設ける構成としても良い。この場合には、制御弁15cによって、高圧通路15bの開度を調整することが可能となる。これにより、第2吐出室29b内の高圧によって制御圧室13cを迅速に高圧とすることで、迅速な圧縮容量の増大を行うことが可能となる。
For example, in the
また、アクチュエータ13を斜板5の前面5a側に配置し、ラグアーム49を斜板5の後面5b側に配置して圧縮機を構成しても良い。
Further, the
また、第1シリンダブロック21又は第2シリンダブロック23の一方のみに圧縮室が形成されるように圧縮機を構成しても良い。
Further, the compressor may be configured so that the compression chamber is formed only in one of the
本発明は、冷凍回路、暖房回路、暖房冷凍回路等に利用可能である。 The present invention can be used in refrigeration circuits, heating circuits, heating / refrigeration circuits, and the like.
1…ハウジング
3…駆動軸
5…斜板
7…リンク機構
9…ピストン
11…変換機構
13…アクチュエータ
13a…移動体
13b…区画体
13c…制御圧室
15…制御機構
21a…第1シリンダボア(シリンダボア)
23a…第2シリンダボア(シリンダボア)
33…斜板室
35b…第2スラスト軸受(スラスト軸受)
43b…第2軸支持部材(軸支持部材)
47a、47b…第1、2ピン(リンク機構)
130…摺動部
131…移動底壁
132…周壁
134…外側収納部
135…内側収納部
137…区画底壁
138…ガイド部
431…第2フランジ部(フランジ部)
1 ...
23a ... Second cylinder bore (cylinder bore)
33 ... Slanted
43b ... Second shaft support member (shaft support member)
47a, 47b ... Pins 1 and 2 (link mechanism)
130 ... Sliding
Claims (4)
前記アクチュエータは、前記駆動軸に設けられる区画体と、前記斜板と連結され、前記斜板室内で前記駆動軸心方向に移動可能な移動体と、前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させて内部の容積を変化させる制御圧室とを有し、
前記斜板室は前記吸入室と連通され、
前記移動体は、前記駆動軸心方向に延びて前記区画体を取り囲む周壁と、前記周壁から前記駆動軸に向けて延びる移動底壁と、前記斜板に近づく方向に前記移動底壁から延び、前記駆動軸と摺動する摺動部とを有し、
前記区画体は、区画底壁と、前記周壁の内面に沿って、前記斜板から遠ざかる方向に前記区画底壁から延びるガイド部とを有し、
前記ガイド部と前記摺動部とは、前記制御圧室の容積が最も小さいときに、オーバーラップするように配置されていることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。 A housing in which a suction chamber, a discharge chamber, a swash plate chamber, and a cylinder bore are formed, a drive shaft rotatably supported by the housing, a swash plate rotatable in the swash plate chamber by rotation of the drive shaft, and the drive. A link mechanism provided between the shaft and the swash plate that allows the tilt angle of the swash plate to be changed in a direction orthogonal to the drive axis of the drive shaft, and a piston that is reciprocally housed in the cylinder bore. A conversion mechanism that reciprocates the piston in the cylinder bore with a stroke corresponding to the tilt angle by rotation of the swash plate, an actuator provided in the swash plate chamber that can change the tilt angle, and the actuator. Equipped with a control mechanism to control
The actuator is partitioned by a compartment provided on the drive shaft, a moving body connected to the swash plate and movable in the drive axis direction in the swash plate chamber, and the compartment and the moving body. It has a control pressure chamber that moves the moving body by internal pressure to change the internal volume.
The swash plate chamber is communicated with the suction chamber,
The moving body extends from the moving bottom wall in a direction approaching the swash plate, a peripheral wall extending in the direction of the drive axis and surrounding the compartment, a moving bottom wall extending from the peripheral wall toward the drive shaft, and the like. It has a sliding portion that slides with the drive shaft, and has
The compartment has a compartment bottom wall and a guide portion extending from the compartment bottom wall along the inner surface of the peripheral wall in a direction away from the swash plate.
A variable-capacity swash plate compressor characterized in that the guide portion and the sliding portion are arranged so as to overlap when the volume of the control pressure chamber is the smallest.
前記移動底壁と前記軸支持部材とは、前記制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている請求項1記載の容量可変型斜板式圧縮機。 A shaft support member for supporting the drive shaft is provided between the moving body and the housing on the drive shaft.
The variable capacity swash plate compressor according to claim 1, wherein the moving bottom wall and the shaft support member are arranged so as to overlap each other when the volume of the control pressure chamber is the largest.
前記軸支持部材は、前記駆動軸上に設けられ、前記スラスト軸受を固定するフランジ部を有し、
前記移動底壁と前記フランジ部とは、前記制御圧室の容積が最も大きいときに、オーバーラップするように配置されている請求項2記載の容量可変型斜板式圧縮機。 A thrust bearing is provided between the housing and the shaft support member.
The shaft support member is provided on the drive shaft and has a flange portion for fixing the thrust bearing.
The variable capacity swash plate compressor according to claim 2, wherein the moving bottom wall and the flange portion are arranged so as to overlap each other when the volume of the control pressure chamber is the largest.
前記移動底壁と前記スラスト軸受とは、前記制御圧室の容積が大きいときに、オーバーラップするように配置されている請求項3に記載の容量可変型斜板式圧縮機。 The thrust bearing is formed to have a diameter larger than that of the flange portion.
The variable capacity swash plate compressor according to claim 3, wherein the moving bottom wall and the thrust bearing are arranged so as to overlap each other when the volume of the control pressure chamber is large.
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