JPH01219362A - Compressor - Google Patents
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- JPH01219362A JPH01219362A JP63046745A JP4674588A JPH01219362A JP H01219362 A JPH01219362 A JP H01219362A JP 63046745 A JP63046745 A JP 63046745A JP 4674588 A JP4674588 A JP 4674588A JP H01219362 A JPH01219362 A JP H01219362A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-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
- F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
- F04B27/0878—Pistons
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧縮機に関し、例えば自動車用空調装置の冷媒
圧縮機として使用して有効である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a compressor, and is effective when used as a refrigerant compressor for an automobile air conditioner, for example.
従来の圧縮機では、第2図に示すようなピストン100
0を用いていた。このピストン1000は、斜板型圧縮
機のシリンダ室内に配設されるものであり、その端部に
は、作動室内の冷媒が漏れ出ることがないようシール部
1001が形成されている。In a conventional compressor, a piston 100 as shown in FIG.
0 was used. This piston 1000 is disposed within a cylinder chamber of a swash plate compressor, and a seal portion 1001 is formed at its end to prevent refrigerant from leaking out within the working chamber.
一方、近年運転フィーリングの向上の面から、圧縮機に
はより一層の振動及び騒音の低減が要求されてきている
。圧縮機のシリンダ室内をピストンが往復摺動するもの
であるため、ピストンの慣性力がこの圧縮機の騒音・振
動に大きな影響を及ぼすことが認められる。そのため、
圧縮機の振動・騒音の低減を図るためには、ピストンを
軽量化し、ピストン慣性力低減を行うことが望まれる。On the other hand, in recent years, compressors have been required to further reduce vibration and noise in order to improve the driving feeling. Since the piston reciprocates within the cylinder chamber of the compressor, it is recognized that the inertial force of the piston has a large effect on the noise and vibration of the compressor. Therefore,
In order to reduce the vibration and noise of the compressor, it is desirable to reduce the weight of the piston and reduce the piston inertia.
そこで、本発明者らは、第3図に示すように、ピストン
1000先端のシール部1001のシール長さaを減少
させ、ピストン全体の軽量化を図るようにした。シール
長さaは、圧縮機作動室内の冷媒がピストン1000側
面より漏れ出るのを防止するために必要とされるもので
あり、このシール長さaをあまり小さくすることは、圧
縮機の効率上望ましくない。そこで本発明者らは、圧縮
機の性能を損なうことがない範囲内でシール長さaを最
小とした。Therefore, as shown in FIG. 3, the present inventors reduced the seal length a of the seal portion 1001 at the tip of the piston 1000 in order to reduce the weight of the entire piston. The seal length a is required to prevent the refrigerant in the compressor working chamber from leaking from the side of the piston 1000, and making the seal length a too small will affect the efficiency of the compressor. Undesirable. Therefore, the present inventors minimized the seal length a within a range that did not impair the performance of the compressor.
しかしながら、第3図図示のように、シール長さを最小
としたピストン1000を用いた場合、かえって圧縮機
の駆動に要する動力が増大し、またピストンの耐久性も
劣るということが認められた。However, it has been found that when a piston 1000 with a minimum seal length is used as shown in FIG. 3, the power required to drive the compressor increases and the durability of the piston is also inferior.
特に、本発明者らの検討によれば、ピストン1001の
うち、ピストン中心側で、かつ圧縮機の内方側部(第3
図中B部)、及びシール部1001のうちピストン端部
側で、かつ圧縮機の外方側部(第3図中A部)における
摩耗が大きいことが認められた。In particular, according to the studies of the present inventors, the piston center side of the piston 1001 and the inner side of the compressor (the third
It was found that there was a large amount of wear at the piston end side of the seal portion 1001 (section B in the figure) and at the outer side of the compressor (section A in FIG. 3).
この点につき、本発明者らがさらに検討したところ、ピ
ストン1000に加わる圧力バランスによるものである
ことが認められた。第4図は、ピストン1000に加わ
る圧力バランスを示す。このピストン1000は、斜板
10の揺動運動をシュー18及び19を介して受けるよ
うになっている。第4図中Fpは、圧縮室内の圧縮され
た冷媒がピストン1000に加わる反力を示す。この反
力FPに対向する斜板10の反力Rは、ピストン100
0の軸方向分力Rsと、斜板10の半径方向の分力Rr
とに分解される。そして、軸方向分力Rsは、反力Fp
と同軸上に位置するため、相殺される。一方、半径方向
分力Rrは、ピストン1000のシール部1001に加
わる荷重Fa。The inventors further investigated this point and found that it is due to the pressure balance applied to the piston 1000. FIG. 4 shows the pressure balance on piston 1000. This piston 1000 receives the rocking motion of the swash plate 10 via shoes 18 and 19. In FIG. 4, Fp indicates a reaction force exerted on the piston 1000 by the compressed refrigerant in the compression chamber. The reaction force R of the swash plate 10 opposing this reaction force FP is
The axial component force Rs of 0 and the radial component force Rr of the swash plate 10
It is decomposed into. Then, the axial component force Rs is the reaction force Fp
Since it is located on the same axis as , it cancels out. On the other hand, the radial component force Rr is the load Fa applied to the seal portion 1001 of the piston 1000.
’ Fbによってシリンダブロックより支持されるこ
とになる。そして、半径方向分力Rrが斜板10とピス
トン1000との接続点、すなわちシュー18の部位に
おいて発生するため、この分力Rrに直接対向する反力
Fa、Fbは、ピストン1000のシール部1001の
うち、特にその端部に発生することになる。' It will be supported by the cylinder block by Fb. Since the radial component force Rr is generated at the connection point between the swash plate 10 and the piston 1000, that is, at the shoe 18, the reaction forces Fa and Fb directly opposing this component force Rr are generated at the seal portion 1001 of the piston 1000. This occurs especially at the ends.
ここで、斜板lOに加わる半径方向分力Rrとピストン
の反力Fa、Fbとはつり合うため、反力Fa、Fbの
値は、
!1
により求められることになる。すなわち、反力くなるこ
とが認められる。Here, since the radial component force Rr applied to the swash plate lO and the reaction forces Fa and Fb of the piston are balanced, the values of the reaction forces Fa and Fb are as follows. 1. In other words, it is recognized that it becomes a reaction force.
このため、第3図図示のように、シール部長さが大きく
なり、反力Fa、Fbが大きくなることが認められる。Therefore, as shown in FIG. 3, it is recognized that the seal portion becomes large and the reaction forces Fa and Fb become large.
本発明は、上述した本発明者らの検討結果に基づくもの
で、ピストン全体の慣性力を減少させ、圧縮機の振動・
騒音の低減を図りつつ、圧縮機駆動力を低減し、かつ、
ピストンの耐摩耗性を向上することを目的とする。The present invention is based on the above-mentioned research results of the present inventors, and reduces the inertia force of the entire piston, thereby reducing the vibration of the compressor.
Reduces compressor driving force while reducing noise, and
The purpose is to improve the wear resistance of the piston.
上記目的を達成するために、本発明では、ピストンシー
ル部を減少させて、ピストン全体の慣性力低減を図る。In order to achieve the above object, the present invention reduces the number of piston seals to reduce the inertia of the entire piston.
また、本発明におけるピストンでは、シール部のシール
長さをピストンのうち圧縮機中心側と圧縮機外方側とで
異ならすことにより、ピストンシール部に生じる反力の
低減を行う。Further, in the piston of the present invention, the reaction force generated in the piston seal portion is reduced by making the seal length of the seal portion different between the piston on the center side of the compressor and the side on the outside of the compressor.
すなわち、本発明に関わるピストンでは、そのシール部
長さが圧縮機の中心側部において長く、圧縮機の外方側
部において短くなるようにしている。その結果、ピスト
ンシール部に生じる反力が低減でき、圧縮機の駆動に要
する動力の低減が図れる。さらに、上述した反力低域に
伴い、ピストンの摩耗が増大するということも効果的に
防止される。That is, in the piston according to the present invention, the seal portion is longer at the center side of the compressor and shorter at the outer side of the compressor. As a result, the reaction force generated at the piston seal portion can be reduced, and the power required to drive the compressor can be reduced. Furthermore, the increase in wear on the piston caused by the above-described low reaction force is effectively prevented.
(実施例〕 以下本発明の一実施例を図に基づいて述べる。(Example〕 An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は可変容量式斜板型圧縮機の縦断面図である。ア
ルミニウム合金製のフロントハウジング4、フロントサ
イドプレート8、吸入弁9、フロントシリンダブロック
5、リアシリンダブロック6、吸入弁12、リアサイド
プレート11及びリアハウジング13は図示されないス
ルーボルトによって一体的に固定された圧縮機の外殻を
成している。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable displacement swash plate compressor. The aluminum alloy front housing 4, front side plate 8, suction valve 9, front cylinder block 5, rear cylinder block 6, suction valve 12, rear side plate 11, and rear housing 13 are integrally fixed by through bolts (not shown). It forms the outer shell of the compressor.
シリンダブロック5,6には第5図に示すようにシリン
ダ64(641〜645)が夫々5ケ所、各シリンダ6
4が互いに平行になるように形成されている。図示しな
い自動車走行用エンジンの駆動力を受けて回転するシャ
フト1はベアリング2及びベアリング3を介してそれぞ
れフロントハウジング4及びフロントシリンダブロック
5に回転自在に軸支されている。また、シャフト1に加
わるスラスト力(図中左方向へ働(力)はスラスト軸受
15を介してフロントシリンダブロック5で受け、止め
輪によりシャフト1の図中右方向への動きを規制してい
る。尚、止め輪はシャフト1に形成された環状溝によっ
て係止されている。The cylinder blocks 5 and 6 each have five cylinders 64 (641 to 645) as shown in FIG.
4 are formed parallel to each other. A shaft 1 that rotates under the driving force of an automobile engine (not shown) is rotatably supported by a front housing 4 and a front cylinder block 5 via bearings 2 and 3, respectively. Further, the thrust force (force exerted in the left direction in the figure) applied to the shaft 1 is received by the front cylinder block 5 via the thrust bearing 15, and the movement of the shaft 1 in the right direction in the figure is restricted by a retaining ring. Note that the retaining ring is retained by an annular groove formed in the shaft 1.
リアシャフト40はベアリング14を介してスプール3
0に回転自在に軸支されている。リアシャフト40に働
くスラスト力(図中右方向へ働(力)はスラスト軸受1
16を介してスプール30で受け、止め輪によりリアシ
ャフト40がスプール30から外れるのを防いでいる。The rear shaft 40 connects to the spool 3 via the bearing 14.
0 and is rotatably supported. The thrust force acting on the rear shaft 40 (the force acting in the right direction in the figure is generated by the thrust bearing 1
The rear shaft 40 is received by the spool 30 via the rear shaft 16, and a retaining ring prevents the rear shaft 40 from coming off the spool 30.
この止め輪もリアシャフト40に形成された環状溝に係
止されている。スプール30はリアシリンダブロック6
の円筒部65及びリアハウジング13の円筒部135内
に軸方向摺動可能に配されている。This retaining ring is also locked in an annular groove formed in the rear shaft 40. Spool 30 is rear cylinder block 6
and the cylindrical portion 135 of the rear housing 13 so as to be slidable in the axial direction.
斜板10の中央部には球面部107が形成され、この球
面部107にはリアシャフト40のOti部に固定され
た球支持部405が配され、斜板10は揺動可能な状態
で球面支持部405に支持されている。A spherical part 107 is formed in the center of the swash plate 10, and a spherical support part 405 fixed to the Oti part of the rear shaft 40 is disposed on this spherical part 107. It is supported by a support section 405.
斜板10のシャフト1側面にはスリット105が形成さ
れており、シャフト1の斜板10側端面には平板部16
5が形成されている。そして、平板部165がスリット
105内壁に面接触するようにして配されることにより
、シャフト1に与えられた回転駆動力を斜板10に伝え
るものである。A slit 105 is formed on the side surface of the shaft 1 of the swash plate 10, and a flat plate portion 16 is formed on the end surface of the shaft 1 on the swash plate 10 side.
5 is formed. By disposing the flat plate portion 165 in surface contact with the inner wall of the slit 105, the rotational driving force applied to the shaft 1 is transmitted to the swash plate 10.
また、斜板10両面側にはシュー18及びシュー19が
摺動自在に配設されている。一方、フロントシリンダブ
ロック5のシリンダ64及びリアシリンダブロック6の
シリンダ64内にはピストン1000が摺動可能に配さ
れている。上述のようにシュー18及び19は斜板10
に対し、摺動自在に取り付けられている。またシュー1
8及び19はピストン1000の内面に対し、回転可能
に係合している。従って、斜板10の回転を伴う揺動運
動は、このシュー18及び19を介しピストン1000
に往復運動として伝達される。尚、シュー18.19は
斜板10上に組み付けられた状態で、外面が同−球面上
にくるように形成されている。Furthermore, shoes 18 and 19 are slidably disposed on both sides of the swash plate 10. On the other hand, a piston 1000 is slidably disposed within the cylinder 64 of the front cylinder block 5 and the cylinder 64 of the rear cylinder block 6. As mentioned above, the shoes 18 and 19 are connected to the swash plate 10.
It is slidably attached to the Also shoe 1
8 and 19 are rotatably engaged with the inner surface of the piston 1000. Therefore, the rocking motion accompanying the rotation of the swash plate 10 is transmitted to the piston 1000 through the shoes 18 and 19.
is transmitted as a reciprocating motion. The shoes 18 and 19 are formed so that their outer surfaces lie on the same spherical surface when assembled on the swash plate 10.
前記シャフト1の平板部165には長溝166が設けら
れており、また、斜板10にはピン通し孔が形成されて
いる。シャフト1の平板部165は斜板10のスリット
105に配された後、ピン80及び止め輪によりピン通
し孔とシャフト1の長溝166とに係止される。この長
溝166内のピン80の位置により斜板の傾きが変わる
のであるが、傾きが変わると共に斜板中心(球面部10
7の球面支持部405)の位置も変わる。すなわち、第
1図中右側の第2作動室60においては、斜板10の傾
きが変わってピストン1000のストローツが変化して
も、ピストン1000の作動室60側の上死点は殆ど変
わらずデッドボリュームの増加が実質的に生じないよう
に長溝166が設けられている。一方、図中左方向の作
動室50では斜板の傾きが変わると共にピストン100
0の上死点は変化するため、デッドボリュームも変化す
る。A long groove 166 is provided in the flat plate portion 165 of the shaft 1, and a pin hole is formed in the swash plate 10. After the flat plate portion 165 of the shaft 1 is arranged in the slit 105 of the swash plate 10, it is locked in the pin passage hole and the long groove 166 of the shaft 1 by the pin 80 and the retaining ring. The inclination of the swash plate changes depending on the position of the pin 80 in this long groove 166, and as the inclination changes, the center of the swash plate (the spherical part
The position of the spherical support portion 405) of No. 7 also changes. That is, in the second working chamber 60 on the right side in FIG. 1, even if the inclination of the swash plate 10 changes and the stroke of the piston 1000 changes, the top dead center of the piston 1000 on the working chamber 60 side hardly changes and remains dead. The long grooves 166 are provided so that substantially no increase in volume occurs. On the other hand, in the working chamber 50 to the left in the figure, the tilt of the swash plate changes and the piston 100
Since the top dead center of 0 changes, the dead volume also changes.
本例では上述したように斜板10の傾斜角が変動しても
、ピストン1000の作動室60側の上死点位置が変動
しないような形状に長溝166が形成されている。従っ
てこの長溝166は厳密には曲線状となるが、実際の形
成に当たってはほぼ直線の長溝で近似できることになる
。さらに本例では長溝166の形成により平板部165
の形状が過大となることがないように、長溝166はシ
ャフトlの軸線上に配設されている。このように長溝1
66をシャフト1の軸線上に形成し、平板部165を小
型化することは平板部165がピストン7の内側に配設
されるタイプの斜板型圧縮機においては特に有効である
。In this example, as described above, the long groove 166 is formed in such a shape that even if the inclination angle of the swash plate 10 changes, the top dead center position of the piston 1000 on the working chamber 60 side does not change. Therefore, strictly speaking, the long groove 166 has a curved shape, but in actual formation, it can be approximated by a substantially straight long groove. Furthermore, in this example, the flat plate portion 165 is formed by forming the long groove 166.
The long groove 166 is arranged on the axis of the shaft l so that the shape of the shaft l does not become excessively large. Like this long groove 1
66 on the axis of the shaft 1 to reduce the size of the flat plate portion 165 is particularly effective in a swash plate type compressor in which the flat plate portion 165 is disposed inside the piston 7.
図中符号21は軸封装置であり、シャフト1を伝って冷
媒ガスや潤滑オイルが外部へ洩れるのを防いでいる。図
中符号24は作動室50.60に開口し、吐出室90.
93と連通ずる吐出口であり、この吐出口24は、吐出
弁22によって開閉される。吐出弁22は弁押さえ23
と共に図示しないボルトによりフロントサイドプレート
8及びリアサイドプレート11に固定されている。図中
符号25は作動室50.60と吸入室72.74とを連
通ずる吸入口で、吸入弁9及び吸入弁12によって開閉
される。Reference numeral 21 in the figure is a shaft sealing device, which prevents refrigerant gas and lubricating oil from leaking to the outside along the shaft 1. Reference numeral 24 in the figure opens into the working chamber 50.60, and the discharge chamber 90.60.
The discharge port 24 is opened and closed by the discharge valve 22 . The discharge valve 22 has a valve holder 23
It is also fixed to the front side plate 8 and the rear side plate 11 by bolts (not shown). In the drawing, reference numeral 25 denotes a suction port that communicates the working chamber 50.60 and the suction chamber 72.74, and is opened and closed by the suction valve 9 and the suction valve 12.
図中符号400は制御圧空間200内圧力を制御するた
めの制御弁であり、制御回路500により制御される。Reference numeral 400 in the figure is a control valve for controlling the internal pressure of the control pressure space 200, and is controlled by a control circuit 500.
制御弁400の一方は低圧導入通路97によりリア側の
吸入空間74と結ばれている。また、他方は絞り99及
び高圧導入通路96を介して吐出空間93と結ばれると
共に、制御圧通路98を介して制御圧室200と結ばれ
ている。One end of the control valve 400 is connected to the rear suction space 74 by a low pressure introduction passage 97. The other end is connected to the discharge space 93 via the throttle 99 and the high pressure introduction passage 96, and is also connected to the control pressure chamber 200 via the control pressure passage 98.
電磁弁400は通電されない状態では、空間200と吐
出空間93とが絞り99を介して結ばれている。When the electromagnetic valve 400 is not energized, the space 200 and the discharge space 93 are connected through the aperture 99 .
第1図中フロント側の吐出空間90は、シリンダブロッ
ク5に形成された吐出通路により吐出ポートに導かれ、
又、リア側の吐出空間93はシリンダブロック6に形成
された吐出通路により吐出ポートに導かれている。再吐
出ボートは外部配管により連結されるため、吐出空間9
0と吐出空間93内圧力は同一圧力である。またフロン
ト側の吸入空間72は吸入通路71によりハウジング中
央部に形成された吸入空間70に導かれ、同様にリア側
の吸入空間74も吸入通路73により吸入空間70に導
かれている。A discharge space 90 on the front side in FIG. 1 is led to a discharge port by a discharge passage formed in the cylinder block 5.
Further, the rear side discharge space 93 is led to a discharge port by a discharge passage formed in the cylinder block 6. Since the re-discharge boat is connected by external piping, the discharge space 9
0 and the pressure inside the discharge space 93 are the same pressure. The front suction space 72 is led to the suction space 70 formed in the center of the housing by a suction passage 71, and the rear suction space 74 is similarly led to the suction space 70 by a suction passage 73.
上記構成により圧縮機の作動について述べる。The operation of the compressor with the above configuration will be described.
図示しない電磁クラッチが接続され、シャフト1にエン
ジンからの駆動力が伝えられると圧縮機は起動する。When an electromagnetic clutch (not shown) is connected and driving force from the engine is transmitted to the shaft 1, the compressor is started.
圧縮機駆動信号がコントローラ500に入力されると、
コントローラ500は制御弁に対し低圧導入通路97と
信号圧通路98とを連通ずるような電気信号を出力する
。従って、起動時には制御圧室200には吸入室74内
の圧力が導入されることになる。そのため、この状態に
おいては、スプール30の前後で圧力差が生じなくなっ
ている。When the compressor drive signal is input to the controller 500,
The controller 500 outputs an electric signal to the control valve to connect the low pressure introduction passage 97 and the signal pressure passage 98. Therefore, at startup, the pressure inside the suction chamber 74 is introduced into the control pressure chamber 200. Therefore, in this state, no pressure difference occurs before and after the spool 30.
すなわち、起動時においては支持部107を介して斜板
10を傾斜させる方向には荷重が加わつていない。That is, at the time of startup, no load is applied in the direction of tilting the swash plate 10 via the support portion 107.
このような状態でシャフト1が回転を開始すると、シャ
フト1の回転は斜板10を介してピストン1000を往
復駆動することになる。このピストン1000の往復移
動に伴い作動室50.60内で冷媒の吸入、圧縮、吐出
が行われることになる。When the shaft 1 starts rotating in this state, the rotation of the shaft 1 causes the piston 1000 to reciprocate via the swash plate 10. As the piston 1000 reciprocates, the refrigerant is sucked, compressed, and discharged within the working chamber 50, 60.
ただこの場合、リア側の作動室60とフロント側の作動
室50との圧力差に基づく力がピストン1000および
シェー18.19を介して斜板10に加わることになる
。特に斜板10は球面支持部405によって揺動自在に
支持されており、かつスリット105と平板部165と
の嵌合によりシャフト1の回転力を受けるようになって
いるため、ピストン1000に加わる力が斜板10の傾
斜角を減少させる方向にモーメントとして作動すること
になる。However, in this case, a force based on the pressure difference between the rear working chamber 60 and the front working chamber 50 is applied to the swash plate 10 via the piston 1000 and the shears 18 and 19. In particular, since the swash plate 10 is swingably supported by the spherical support part 405 and receives the rotational force of the shaft 1 by fitting the slit 105 and the flat plate part 165, the force applied to the piston 1000 acts as a moment in the direction of decreasing the inclination angle of the swash plate 10.
例えば第5図に軸線X上にピン80が位置している状態
では、第1シリンダ空間641に配設されているピスト
ンからは斜板10に対し傾斜角を変動させるモーメント
は発生しない。しかしながら第2乃至第5のシリンダ空
間642,643゜644.645に配設されたピスト
ン1000からは、斜板10の傾斜角を減少させる方向
に回転モーメントが発生する。この回転モーメントは、
ピン80周りに生ずるモーメントによって受けられるこ
とになる。またこのピストン1000により発生する回
転モーメントは、球面支持部405に対しの押圧力を加
えることになる。For example, when the pin 80 is located on the axis X in FIG. 5, the piston disposed in the first cylinder space 641 does not generate a moment that changes the tilt angle with respect to the swash plate 10. However, a rotational moment is generated from the pistons 1000 disposed in the second to fifth cylinder spaces 642, 643, 644, 645 in a direction that reduces the inclination angle of the swash plate 10. This rotational moment is
It will be received by the moment generated around the pin 80. Further, the rotational moment generated by the piston 1000 applies a pressing force to the spherical support portion 405.
すなわち、制御弁が制御圧室200に吸入圧を導入する
状態では、球面支持部405およびスプール30が図中
右方向に変位する。その結果、斜板10はその傾斜角を
小さくする。ただ、斜板10はシャフト1の長溝166
にピン80によって規制されているため、斜板10は傾
きを減少すると共に、斜板10の中心にある球部405
に対し図中右方向に力を与え、球部405を右方向へ移
動させる9球面支持部405を介してリアシャフト40
に働く図中右方向の力はスラスト軸受16を介してスプ
ール30に伝えられ、スプール30はリアハウジング1
3の底部に当たるまで移動する。この状態で圧縮機の吐
出容量が最小となる。That is, when the control valve introduces suction pressure into the control pressure chamber 200, the spherical support portion 405 and the spool 30 are displaced to the right in the figure. As a result, the swash plate 10 reduces its angle of inclination. However, the swash plate 10 is connected to the long groove 166 of the shaft 1.
Since the swash plate 10 is regulated by the pin 80, the inclination of the swash plate 10 is reduced and the ball portion 405 at the center of the swash plate 10 is regulated by the pin 80.
The rear shaft 40 is applied to the rear shaft 40 via the spherical support part 405, which applies force to the right in the figure and moves the spherical part 405 to the right.
The force acting in the right direction in the figure is transmitted to the spool 30 via the thrust bearing 16, and the spool 30 is connected to the rear housing 1.
Move until you hit the bottom of 3. In this state, the discharge capacity of the compressor is at its minimum.
そして、図示されない吸入ボート(冷凍サイクルの蒸発
器につながる)より吸入される冷媒ガスは、中央部の吸
入空間70へ入り、次いで吸入通路71.73を通り、
フロント・リア側の吸入室72.74へ入る。その後、
ピストン1000の吸入行程において、吸入弁12を介
して吸入口25より作動室50.60内へ吸入される。The refrigerant gas sucked from a suction boat (not shown) (connected to the evaporator of the refrigeration cycle) enters the central suction space 70, then passes through suction passages 71 and 73.
Enter the front and rear suction chambers 72 and 74. after that,
During the suction stroke of the piston 1000, air is sucked into the working chamber 50, 60 from the suction port 25 via the suction valve 12.
吸入された冷媒ガスは圧縮行程で圧縮され、所定圧まで
圧縮されれば吐出口24より吐出弁22を押し開いて吐
出室90.93へ吐出される。高圧の冷媒ガスは吐出通
路を通り、吐出ポートより冷凍サイクルの図示しない凝
縮器に吐出される。The sucked refrigerant gas is compressed in a compression stroke, and when compressed to a predetermined pressure, the discharge valve 22 is pushed open through the discharge port 24 and discharged into the discharge chamber 90.93. The high-pressure refrigerant gas passes through the discharge passage and is discharged from the discharge port to a condenser (not shown) of the refrigeration cycle.
この際、フロント側の第1の作動室50はデッドボリュ
ームが大きいため、第1作動室50内の冷媒ガスの圧力
が吐出空間90内圧力(リア側第2作動室60の吐出圧
力が導かれている)よりも低く、フロント側第1作動室
50での冷媒ガスの吸入、吐出作用は行われない。At this time, since the first working chamber 50 on the front side has a large dead volume, the pressure of the refrigerant gas in the first working chamber 50 is reduced by the pressure inside the discharge space 90 (the discharge pressure in the second working chamber 60 on the rear side is derived). ), and the suction and discharge of refrigerant gas in the front-side first working chamber 50 is not performed.
圧縮機の起動時には、上述したように圧縮機吐出容量を
最小容量とする。しかし冷凍サイクルより要求される圧
縮機の能力が高い場合には、制御弁400により制御圧
通路98と低圧導入通路97との間が遮断される。ここ
で、本例では制御圧室200には絞り99を介し、高圧
導入通路96と連通している。従って、このように低圧
導入通路97との間が遮断された状態では、制御圧室2
00には高圧導入通路96より受ける吐出圧の影響が大
きくなる。従って制御圧室200内の圧力は上昇してく
る。When starting the compressor, the compressor discharge capacity is set to the minimum capacity as described above. However, when the compressor capacity required by the refrigeration cycle is high, the control valve 400 shuts off the control pressure passage 98 and the low pressure introduction passage 97. Here, in this example, the control pressure chamber 200 communicates with a high pressure introduction passage 96 via a throttle 99. Therefore, in the state where the connection with the low pressure introduction passage 97 is cut off, the control pressure chamber 2
00, the influence of the discharge pressure received from the high pressure introduction passage 96 becomes large. Therefore, the pressure within the control pressure chamber 200 increases.
そのため、スプール30に対し、圧力差により第1図中
左方向へ働く力(制御圧室200と吸入空間74との圧
力差による)は圧縮機の回転に伴い次第に上昇する。そ
して、この力が前述した球面支持部405を図中右方向
へ押す力に打ち勝つと、スプール30は次第に図中左方
向へ移動し始める。そしてシャフト1の長溝166とピ
ン80の作用により斜板10はその回転中心(球面支持
部405)を図中左方向へ移動しつつその傾きを大きく
してゆく。更に制御圧室200内圧力が上がってゆ(と
、スプール30はその肩部305がリアサイドプレート
11に当たるまで図中左方向へ移動し、最大容量状態を
実現する。これが第1図の状態である。第1図の状態で
は、図示されない吸入ポートより吸入される冷媒ガスは
中央の吸入空間70に入り、吸入通路71及び73を通
ってそれぞれ吸入室72及び74へ流入する。そして、
吸入行程では吸入口25より吸入弁9及び12を介して
、それぞれ作動室50及び60へ入り、次いでピストン
1000の変位と共に圧縮され、吐出口24より吐出弁
22を介して、それぞれ吐出空間90及び93へ入り、
吐出通路を通り吐出ボートより吐出され、外部配管で合
流するものである。この状態では作動室50及び作動室
60共に冷媒ガスの吸入、吐出作用を行っている。Therefore, the force acting on the spool 30 in the left direction in FIG. 1 due to the pressure difference (due to the pressure difference between the control pressure chamber 200 and the suction space 74) gradually increases as the compressor rotates. When this force overcomes the force pushing the spherical support portion 405 to the right in the figure, the spool 30 gradually begins to move to the left in the figure. Then, due to the action of the long groove 166 of the shaft 1 and the pin 80, the swash plate 10 increases its inclination while moving its center of rotation (spherical support portion 405) to the left in the figure. As the pressure inside the control pressure chamber 200 further increases, the spool 30 moves to the left in the figure until its shoulder 305 hits the rear side plate 11, achieving the maximum capacity state. This is the state shown in FIG. In the state shown in Fig. 1, refrigerant gas sucked from a suction port (not shown) enters the central suction space 70, passes through suction passages 71 and 73, and flows into suction chambers 72 and 74, respectively.
In the suction stroke, it enters the working chambers 50 and 60 from the suction port 25 through the suction valves 9 and 12, respectively, and is then compressed with the displacement of the piston 1000, and flows from the discharge port 24 through the discharge valve 22 into the discharge spaces 90 and 60, respectively. Enter 93,
It passes through a discharge passage, is discharged from a discharge boat, and joins with external piping. In this state, both the working chamber 50 and the working chamber 60 perform the action of sucking in and discharging refrigerant gas.
このように、本例の圧縮機では、スプール30に加わる
力と、斜板10を介して受けるピストン1000の反力
Rとにより、斜板10の傾斜角が可変制御されることと
なる。In this way, in the compressor of this example, the inclination angle of the swash plate 10 is variably controlled by the force applied to the spool 30 and the reaction force R of the piston 1000 received via the swash plate 10.
そして、斜板10に加わる反力Rは、第4図に示したよ
うに斜板10の半径方向の分力Rrとピストン1000
との軸方向の分力Rsに分解される。そこで本例のピス
トン1000は、第6図に示すように、シール部100
1がピストンの端部に形成されている。シール部は、ピ
ストン1000の中心部に比べてその径が大きく、シリ
ンダ64内面に微小間隙を介して対向し得るようになっ
ている。換言すれば、本例のピストンはシール部100
1を除き、他の部位では小径となり、ピストン1000
全体の重量を大幅に軽減できるようにしている。そして
、シール部1001は、そのシール長さlloがピスト
ン1000のうちシャフト1例の面において長くなるよ
うになっている。As shown in FIG.
is decomposed into an axial component force Rs. Therefore, the piston 1000 of this example has a seal portion 100 as shown in FIG.
1 is formed at the end of the piston. The seal portion has a larger diameter than the center of the piston 1000, and can face the inner surface of the cylinder 64 with a small gap therebetween. In other words, the piston of this example has the seal portion 100
Except for 1, the other parts have a small diameter, and the piston is 1000 mm.
This allows for a significant reduction in overall weight. The sealing portion 1001 is configured such that its sealing length llo is longer at the surface of one example of the shaft of the piston 1000.
本例では、このシャフト1側のシール長さ2.”は、1
5am程度となっている。逆にこの面と反対側の部位に
おけるシール長さ!、”は短くなっている。In this example, the seal length on the shaft 1 side is 2. ” is 1
It is about 5am. On the other hand, the seal length on the opposite side! ,” is shorter.
本例において、このシール長さ!、”は、1OIII1
1程度となっている。なお、この最小部でのシール長さ
21”は、シール部10010機能発揮に必要な、最小
でかつ充分な長さとなっている。In this example, this seal length! ,” is 1OIII1
It is about 1. Note that the seal length 21'' at this minimum portion is the minimum and sufficient length necessary for the seal portion 10010 to function.
本例は、以上のように、シール部1001のうちシャフ
トl側の面のシール長さ!、゛を大きくしたため、シー
ル部1001のうち、荷重点A、 Bに加わる荷重Fa
、Fbを低減できるようになっている。そのため、ピス
トン1000の摺動抵抗の増加が防止でき、ピストンの
駆動に要する動力が小さなものでよくなっている。In this example, as described above, the seal length of the surface of the seal portion 1001 on the shaft l side! , ゛ are increased, the load Fa applied to the load points A and B of the seal portion 1001
, Fb can be reduced. Therefore, an increase in the sliding resistance of the piston 1000 can be prevented, and the power required to drive the piston can be small.
なお、上述の例では、圧縮機として斜板10の傾斜角が
変化する可変容量タイプのものを示したが、斜板10の
傾斜角が固定された圧縮機においても、本例のピストン
は同様に効果を奏するものである。In the above example, a variable displacement type compressor in which the angle of inclination of the swash plate 10 changes is shown as a compressor, but the piston of this example can also be used in a compressor in which the angle of inclination of the swash plate 10 is fixed. This is effective.
以上説明したように、本発明の圧縮機では、ピストン端
部にシール部を形成し、このシール部以外の部位を小径
とすることにより、ピストン全体の重量を低減している
。それにより、ピストンの慣性力の低減が図れ、圧縮機
の振動・騒音が大幅に減少するという優れた効果を有す
る。As explained above, in the compressor of the present invention, the weight of the entire piston is reduced by forming a seal portion at the end of the piston and making the portion other than the seal portion small in diameter. This has the excellent effect of reducing the inertial force of the piston and significantly reducing the vibration and noise of the compressor.
しかも、本発明のピストンでは、シール部のシール長さ
がピストンのうち、圧縮機中心部側と外方部側とで異な
る構造としているため、上述のようにピストンの重量低
減を図るにもかかわらず、ピストンに加わる反力を増加
させることがない。Moreover, in the piston of the present invention, the seal length of the seal portion is different between the compressor center side and the outer side of the piston, so even though the weight of the piston is reduced as described above, Therefore, the reaction force applied to the piston does not increase.
その結果、ピストンの摺動抵抗も小さな値に抑えること
ができ、ピストン駆動に要する動力も小さくてすむとい
う優れた効果を有する。As a result, the sliding resistance of the piston can be suppressed to a small value, and the power required to drive the piston can be reduced, which is an excellent effect.
第1図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図、第2図
は従来の圧縮機に使用されたピストンを示す正面図、第
3図は本発明者らが検討したピストンを示す正面図、第
4図は第3図図示ピストンに加わる圧力を示す説明図、
第5図は第1図図示圧縮機の■−V線に沿う断面図、第
6図は第1図図示圧縮機に使用されるピストンを示す正
面図。
1・・・シャフト、10・・・斜板、18.19・・・
シュー、1000・・・ピストン、1001・・・シー
ル部。
代理人弁理士 岡 部 隆
第2図
/
第3図
第5図Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of the compressor of the present invention, Fig. 2 is a front view showing a piston used in a conventional compressor, and Fig. 3 is a front view showing a piston studied by the present inventors. Figure 4 is an explanatory diagram showing the pressure applied to the piston shown in Figure 3,
FIG. 5 is a sectional view of the compressor shown in FIG. 1 taken along the line ■-V, and FIG. 6 is a front view showing a piston used in the compressor shown in FIG. 1. 1...Shaft, 10...Swash plate, 18.19...
Shoe, 1000... Piston, 1001... Seal portion. Representative Patent Attorney Takashi Okabe Figure 2/ Figure 3 Figure 5
Claims (2)
トと、 このシャフトと一体回転する斜板と、 前記シリンダ室内に摺動自在に配設され、前記斜板の揺
動運動を受けて前記シリンダ室内を往復移動するピスト
ンとを備え、 前記ピストンは、その端部に前記シリンダ室と微小間隙
を介して直接対向するシール部を有し、このシール部の
シール長さは、前記シャフト側の長さの方が前記シャフ
トと反対側のシール長さより長いことを特徴とする圧縮
機。(1) a cylinder block having a cylinder chamber therein; a shaft rotatably supported within the cylinder block; a swash plate that rotates integrally with the shaft; a swash plate slidably disposed within the cylinder chamber; a piston that reciprocates within the cylinder chamber in response to the rocking motion of the swash plate; the piston has a seal portion at its end that directly faces the cylinder chamber through a small gap; A compressor characterized in that the seal length on the shaft side is longer than the seal length on the opposite side from the shaft.
ストンであって、 ピストンの端部はピストンの中心部側に比べて膨出して
、前記シリンダ室と微小クリアランスを介して直接摺動
するシール面とを形成し、かつこのシール面のシール長
さは、ピストンのうち圧縮機の内部側のシール長さの方
が、ピストンのうち圧縮機外方側のシール長さより長く
形成したことを特徴とする圧縮機用ピストン。(2) A piston that is slidably disposed in a cylinder chamber of a compressor, the end of the piston bulging out compared to the center side of the piston, and sliding directly with the cylinder chamber through a small clearance. A moving seal surface is formed, and the seal length of this seal surface is such that the seal length of the piston on the inside of the compressor is longer than the seal length of the piston on the outside of the compressor. A piston for a compressor characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63046745A JP2569696B2 (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP63046745A JP2569696B2 (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Compressor |
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JPH01219362A true JPH01219362A (en) | 1989-09-01 |
JP2569696B2 JP2569696B2 (en) | 1997-01-08 |
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JP63046745A Expired - Fee Related JP2569696B2 (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Compressor |
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---|---|---|---|
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