JPS5823027Y2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両空調用の斜板式圧縮機に関するものである
。

従来のこの種の圧縮機においては、シリンダブロックの
ボア内を往復動するピストンは、駆動軸と共に回転する
斜板に対してシューおよびボールを介して係留した構成
となっている。

従って、斜板とシューとの間のクリアランスが太きすぎ
ると、運転中においてシューと斜板とが衝突しこれが圧
縮機騒音の一因となるため、組み付けに際しては前記ク
リアランスが最適となるように調整する必要がある。

しかしながら、その構造上球面接触部分が多く寸法精度
を向上させることがきわめて困難である上に、前記クリ
アランスの最適値が５〜８０μというきわめて狭い範囲
であることから、組み付けは各部品の寸法精度のバラツ
キ吸収のためからも原物合せによっている。

このため生産性が低いという欠点があった。

また、組み付は時においてクリアランスが最適状態にあ
ったとしても、運転に伴い圧縮機の温度が上昇すると、
ピストンと斜板との熱膨張の差（ピストンと斜板とは異
なる材質のもので製作されているのが通常）により前記
クリアランスが増大するため、このことからも前記騒音
を抑えることは仲々困難であった。

そのため、上記不具合を除去することを目的として、ピ
ストンにコイルばねを内装した該ピストンの軸心方向に
摺動可能なボール受けを設けたり、あるいは斜板の両摺
動面部を離隔かつ拡開可能に形成するとともに両槽動面
部間にこれを押圧拡開するばねを設けたりすることによ
って、シューと斜板との間のクリアランスを無くするよ
うにして騒音の発生を防止するようにした斜板式圧縮機
も提案されているが、しカルながらいずれの方式のもの
も圧縮時のガス圧力に打ち勝つためには相当大きなばね
力を必要とするものであり、従って吸入工程においても
シューにはばねによる大きな力が作用していることから
摩擦による動力損失が太きいという不具合があった。

本考案は、上述のような欠点を除去して、組み付は能率
を向上できしかも斜板とシューとの衝突による騒音の発
生を防止することのできる斜板式圧縮機を提供すること
を目的としたものである。

以下、本考案の圧縮機を具体化した図示の実施例につい
て詳述する。

図において１Ｆ、１Ｒはフロント側およびリヤ側のシリ
ンダブロック、２Ｆ。

２ＲはシリンダブロックＩＦ、ＩＲの外端部にバルブプ
レート３Ｆ、３Ｒを介して取り付けられたフロント側お
よびリヤ側のシリンダハウジング、４はシリンダブロッ
クＩＦ、ＩＲの中心部に回転可能に支持された駆動軸で
、この駆動軸４上には斜板５が固着されている。

６はシリンダブロックＩＦ、ＩＲに形成したボアＴ内に
摺動可能に嵌入されたピストンで、このピストン６は中
央部分が斜板５をまたぐように切取られていて、この切
取り部分において斜板５の両摺動面部に対しシュー８，
８、ボール９，９およびボール受は部材１０．１０を介
して係留され、斜板５の回転に伴いボア７内を往復動さ
れるようになっている。

ピストン６の切取り部分には前記ボール受は部材１０．
１０を摺動自在に嵌入するための矩形状の凹部１１，１
１が形成されており、この凹部１１，１１は斜板５の回
転に伴ってピストン６に作用する荷重の作用方向、すな
わちピストン６の移動方向の軸線に対してボール受は部
材１０．１０との摩擦面１２，１２が上り勾配となるよ
うに傾斜されている。

また、凹部１１，１１内にはばね１３，１３が嵌入され
、このばね１３゜１３は凹部１１，１１内に嵌入された
ボール受は部材１０，１０を常にボール９，９側に向っ
て押し出すように付勢（該付勢力をどの程度に設定する
かは後述する。

）して斜板５とシュー８，８とのクリアランスを無くす
るように作用している。

なお、ボール受は部材１０．１０は第２図に示す如き形
状に形成され、ボール９，９と対向する鉛直面にはボー
ル９，９と係合する球面凹部１０ａ。

１０ａが形成されている。

しかして、上記ボール受は部材１０，１０と凹部１１，
１１との摩擦面１２，１２の、前記荷重の作用方向の軸
線に垂直な面Ａに対する傾斜角αは、圧縮機の運転時に
おいて斜板５からシュー８゜８および９，９を経てボー
ル受は部材１０．１０に作用する力（言換えると、圧縮
工程側においてピストンヘッドに作用するガス圧）の、
ボール受は部材１０．１０を凹部１１，１１内に押し込
む方向の分力が摩擦面１２，１２に働く摩擦力よりもわ
ずかに大きくなるような角度で（前記分力の大きさと前
記摩擦力の大きさとの差にほぼ等しいか、もしくはそれ
よりわずかに大きい力を与えるように前記ばね１３．１
３の付勢力を設定する）、しかも圧縮側トップ位置にお
いて斜板５とピストン６とを係留しているシュー８，８
、ボール９゜９およびボール受は部材１０，１０が脱落
しないような角度に設定されている。

つまり、摩擦面１２．１２の傾斜角αは摩擦角（ボール
受は部材が凹部の傾斜面にすべりに対して極限平衡状態
にあるときの傾斜角であり、摩擦係数をμ、摩擦角をφ
とすれば、それらの間にはμ＝＝ｔａｎφなる関係があ
る。

）よりもわずかに大きく設定されている。

（ばね１３，１３の付勢力を比較的小さく設定する方が
有利なため、前記傾斜角αは摩擦角の値にできる限り近
い値に設定するのが好ましい。

）ただし駆動軸４の軸線に垂直な面Ｂ（面Ａおよび面Ｂ
は互に平行）に対する斜板５の傾斜角βの方が、前記摩
擦角よりも大きい場合には、ピストン６の圧縮側トップ
位置において、シュー８、ボール９およびボール受部材
１０の脱落を防止するため、前記傾斜角αは前記傾斜角
βよりもわずかに犬となるように設定される。

従って、圧縮機の運転中において圧縮側におけるガス圧
が正常状態（通常は２５ｋｇ／ｃｒｉｌに設定）にある
下では、圧縮工程側において摩擦面１２゜１２に作用す
る摩擦力とばね１３の付勢力とを合計した力がボール受
は部材１０．１０を凹部１１゜１１内に押し込む力に勝
ることから、ボール受は部材１０．１０はすべりを起す
ことなく静止されたままの状態に保持される。

しかして、斜板５とシュー８，８との間のクリアランス
が熱膨張の差あるいはシュー８，８の摩耗に伴って増大
したときには、吸入工程時においてボール受は部材１０
゜１０はばね１３，１３の押圧力によって前記増大分に
相当する量だけ凹部１．１．．１１の傾斜に沿って押し
出され前記クリアランスが自動的に無となるように調整
される。

すなわち、ばね１３，１３はボール受は部材１０．１０
に対して凹部１１゜１１内に押し込もうとする力が作用
する圧縮工程時以外の時点では、摩擦面に対して外力が
作用せず従ってそれに起因する摩擦力がほとんど無いた
め斜板５とシュー８，８との間のクリアランスが無とな
るようにボール受は部材１０，１０を凹部１１．１１の
傾斜に沿ってばね１３．１３の小さな付勢力によって容
易に押し出すことができるものであり、このことは組み
付は時において原物合せによるクリアランスの調整が必
要なく組み付は能率の向上にも役立つものである。

すなわち、斜板５やピストン６等の寸法のバラツキは約
０．０４關であり、このバラツキは前述したボール受は
部材１０．１０の移動によって吸収することができる。

また、上記の説明からも明らかなように、運転時におい
てボール受は部材１０，１０を凹部１１゜１１内へ押し
込もうとする力をボール受は部材１０．１０と凹部１１
，１１との摩擦面１２゜１２に働く摩擦力によって大部
分を受は止めることができるようにしたことにより、ば
ね１３゜１３のばね力を、きわめて小さな力に設定する
ことが可能となり、このことは吸入工程時に斜板５に対
するシュー８，８の面圧を低くできるため、摩擦による
動力損失を抑えることが可能となる。

なお、本実施例では前記摩擦面１２．１２の傾斜角αを
、摩擦角よりも大きい角度に設定しであるため、圧縮側
において液圧縮等に基因してピストンヘッドに異常高圧
（通常は５０〜１００ｋｇ／ｃＷＬ位である）が作用し
たときには、ボール受は部材１０を凹部１１内へ押し込
もうとする方向の分力が該ボール受は部材１０と凹部と
の摩擦面１２に働く摩擦力とはね１３の付勢力との和に
勝り、それに伴いボール受は部材１０が傾斜面に沿って
すべりを起しばね１３を縮めなから凹部１１内に押し込
まれる結果、ピストンヘッドのトップクリアランスが大
きくなって前記異常高圧の発生が緩和される。

このとき吸入側においてはトップクリアランスの増加分
に対応してボール受は部材１０がばね１３により凹部１
１から押し出され、このことによって前記トップクリア
ランスの増加、すなわちピストン６の斜板５に対する変
位に伴ってシュー８と斜板５との間に生ずるクリアラン
スが自動的に吸収される。

なお、異常高圧の発生に伴う斜板５に対するピストン６
位置の変位は、ピストン６がボア７内を反対側へ移動す
る次の動作時に自動的に復元される。

第８図は別の実施例を示すもので、この実施例はピスト
ン６の切取り部分の片側に前述した実施例と同様のボー
ル受は部材１０を設置して、シュー８，８の摩耗や熱膨
張差に伴って生ずる両方のシュー８，８と斜板５との間
のそれぞれのクリアランスの増加を、１つのボール受は
部材１０のばね１３による凹部１１から押し出し変位に
て吸収できるようにしたものである。

以上詳述したように、本考案はピストンに傾斜して設け
た凹部内にボール受は部材を摺動自在に嵌入し、かつ同
ボール受は部材をばねによって付勢してシューを斜板に
密着させるようにしたので、シューと斜板とのクリアラ
ンスはシューの摩耗等に拘らず常に最適状態に保たれ、
斜板とシューとの衝突による騒音の発生を抑えることが
でき、また組み付は時にシューと斜板との間のクリアラ
ンス調整を原物合せで行う必要がなくなるため、組み付
は能率が向上し、生産性をあげることができる。

また、本考案は運転時においてガスの圧縮に伴って前記
ボール受は部材を凹部内に押し込もうとする力を、同ボ
ール受は部材と凹部との摩擦面に働く摩擦力によってそ
の大部分を受は止める横取としたので、上記クリアラン
ス調整のためのばね力を非常に小さく設定することがで
きるため、吸入工程時におけるシューの面圧を低くして
同シューと斜板との摩擦による動力損失を可及的に低減
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は斜板式圧縮機の
縦断面図、第２図はボール受は部材を示す斜視図、第３
図は別の実施例を示す要部断面図である。 ４・・・・・・駆動軸、５・・・・・・斜板、６・・・
・・・ピストン、８・・・・・・シュー ９・・・・・
・ボール １０・・・・・・ボール受は部材、１１・・
・・・・凹部、１２・・・・・・摩擦面、１３・・・・
・・ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動軸上に傾斜して取り付けられた斜板に対しシューお
   よびボールを介してピストンを係留し、このピストンを
   斜板の回転により直線往復動させる斜板式圧縮機におい
   て、前記ピストンの、ボールと対向する部分に凹部を斜
   状に形成し、この凹部内にはボールと係合して摺動する
   ボール受は部材と同ボール受は部材をボール側に向って
   押出すように付勢するばねとを収容するとともに、前記
   凹部とボール受は部材の摩擦面の荷重作用方向に垂直な
   面に対する傾斜角を該摩擦面における摩擦角および斜板
   の駆動軸に垂直な面に対する傾斜角のいずれよりも犬と
   なるように設定したことを特徴とする斜板式圧縮機。