JPWO2005035981A1 - Swash plate compressor - Google Patents
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Abstract
本発明は、回転駆動体の強度を向上させて圧縮荷重に対する耐久性を十分に確保でき、また、小型化を図ることが可能な斜板式圧縮機を提供することを目的とする。 本発明は、駆動軸6の回転に同期して回転する回転駆動体16と、回転駆動体16の周縁に係留され、回転駆動体16の回転に伴いハウジングに形成されたシリンダボア12内を往復摺動するピストン13とを有し、回転駆動体16の傾斜角を変更することで吐出容量を制御するようにしている斜板式圧縮機において、回転駆動体を少なくとも1つのリンクピンを介してシャフトと傾動可能に連結し、リンクピンを、シャフトに付設すると共に回転駆動体と当接する頭部を有して構成し、回転駆動体に前記頭部を摺動可能に保持する少なくとも1つの受容部を設けることにより構成される。An object of the present invention is to provide a swash plate type compressor that can improve the strength of a rotary drive body to sufficiently ensure durability against a compressive load and can be downsized. The present invention relates to a rotary drive body 16 that rotates in synchronization with the rotation of the drive shaft 6, and a reciprocating slide within a cylinder bore 12 that is anchored to the periphery of the rotary drive body 16 and formed in the housing as the rotary drive body 16 rotates. In a swash plate type compressor having a moving piston 13 and controlling the discharge capacity by changing the inclination angle of the rotary drive body 16, the rotary drive body is connected to the shaft via at least one link pin. The link pin is attached to the shaft and has a head portion that comes into contact with the rotary drive body, and has at least one receiving portion that holds the head portion slidably on the rotary drive body. It is comprised by providing.
Description
この発明は、クランク室に収容されてシャフトの回転に伴って回動する回転駆動体と、この回転駆動体の周縁に係留され、回転駆動体の回転に伴ってシリンダボア内を往復摺動するピストンとを備え、回転駆動体の傾斜角を変化させて吐出容量を制御する斜板式圧縮機に関する。 The present invention relates to a rotary drive body that is housed in a crank chamber and rotates as the shaft rotates, and a piston that is anchored to the periphery of the rotary drive body and reciprocally slides in the cylinder bore as the rotary drive body rotates. And a swash plate compressor that controls the discharge capacity by changing the inclination angle of the rotary drive body.
この種の圧縮機としては、回転駆動体の中央に縦長の開口部を設け、シャフトと共に回転する駆動部材を前記開口部に遊嵌させ、回転駆動体と駆動部材とを、回転駆動体の傾動中心となる軸線上に設けられて開口部を跨ぐように架設された1本のリンクピンによって連結したものや(特許文献1)、シャフトに固設された駆動部材をカップ状に形成し、この駆動部材によって回転駆動部材を覆うと共に、駆動部材と回転駆動体とを、回転駆動体の傾動中心となる軸線上に設けられて該回転駆動体の両脇に架設された1本のリンクピンによって連結したものが公知となっている(特許文献2)。
これらの構成にあっては、回転駆動体が、シャフトに固装された駆動部材に対してリンクピンを中心に傾動可能となっているので、ピストントップクリアランスを、回転駆動体の傾角変動に拘わらず常に一定にすることが可能となり、実質的にゼロにして体積効率を向上させることが可能となる。 In these configurations, the rotary drive body can be tilted around the link pin with respect to the drive member fixed to the shaft. Therefore, the piston top clearance is related to the fluctuation of the tilt angle of the rotary drive body. Therefore, it is possible to always make it constant, and it is possible to improve the volume efficiency by making it substantially zero.
しかしながら、前者の構成においては、回転駆動体の開口部に傾動中心となるリンクピンが架設され、このリンクピンを介してシャフトと共に回転する駆動部材が開口部に取り付けられているので、回転駆動体に設けられる開口部は、リンクピンを介して駆動部材と回転駆動体とが連結できるよう十分に縦長に形成する必要がある。このため、回転駆動体は、開口部の長手方向において強度が不十分となり、圧縮荷重に対する耐久性を十分に確保できなくなる不都合が懸念されている。また、後者の構成においては、シャフトに固装された駆動部材が回転駆動体を覆うようにカップ状に形成されているので、圧縮機の小型化が図りづらくなる不都合がある。 However, in the former configuration, a link pin serving as a tilt center is installed in the opening of the rotary drive body, and a drive member that rotates with the shaft is attached to the opening via the link pin. It is necessary to form the opening provided in a sufficiently long shape so that the drive member and the rotary drive body can be connected via the link pin. For this reason, there is a concern that the rotary driving body has insufficient strength in the longitudinal direction of the opening, and cannot sufficiently ensure durability against a compressive load. Moreover, in the latter structure, since the drive member fixed to the shaft is formed in a cup shape so as to cover the rotary drive body, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the compressor.
そこで、この発明においては、上述した点に鑑みてなされたものであり、上述した圧縮機の利点を生かしつつ、回転駆動体の強度を向上させて圧縮荷重に対する耐久性を十分に確保でき、また、小型化を図ることが可能な斜板式圧縮機を提供することを主たる課題としている。 In view of the above, the present invention has been made in view of the above-mentioned points, and while taking advantage of the above-described compressor, it is possible to improve the strength of the rotary drive body and sufficiently ensure the durability against the compression load. The main object is to provide a swash plate compressor that can be downsized.
上記課題を達成するために、この発明に係る斜板式圧縮機は、クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、前記シャフトが挿通される開口部を有すると共に前記クランク室に配されて前記シャフトの回転に同期して回転する回転駆動体と、前記回転駆動体の周縁に係留され、前記回転駆動体の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復摺動するピストンと、前記ピストンの往復摺動により前記シリンダボアに選択的に連通する吸入室および吐出室とを有し、前記回転駆動体の傾斜角を変更することで吐出容量を制御するようにしている構成において、前記回転駆動体は、少なくとも1つのリンクピンを介して前記シャフトと傾動可能に連結され、前記リンクピンは、前記シャフトに付設されると共に前記回転駆動体と当接する頭部を有し、前記回転駆動体は、前記頭部を摺動可能に保持する少なくとも1つの受容部を有していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a swash plate compressor according to the present invention includes a shaft that passes through a crank chamber and is rotatably supported by a housing, an opening through which the shaft is inserted, and the crank chamber. A rotary drive body that is arranged and rotates in synchronization with the rotation of the shaft, and a piston that is anchored on a peripheral edge of the rotary drive body and reciprocally slides in a cylinder bore formed in the housing as the rotary drive body rotates. And a suction chamber and a discharge chamber that selectively communicate with the cylinder bore by reciprocating sliding of the piston, and the discharge capacity is controlled by changing the inclination angle of the rotary drive body. The rotary drive body is tiltably connected to the shaft via at least one link pin, and the link pin is attached to the shaft. Having said rotational drive member abutting the head portion to the rotary drive member is characterized in that it comprises at least one receptacle for holding the head slidably.
したがって、回転駆動体とシャフトとは、シャフトに付設された少なくとも1つのリンクピンの頭部を回転駆動体に形成された少なくとも1つの受容部で保持するように連結されているので、従来構成のように、回転駆動体の開口部を縦長に大きく確保する必要がなくなる。よって、回転駆動体の開口部を小さくすることが可能となるので、回転駆動体の強度の低下を抑えることが可能となる。 Therefore, the rotary drive body and the shaft are coupled so as to hold the head of at least one link pin attached to the shaft by at least one receiving portion formed on the rotary drive body. As described above, it is not necessary to ensure a large longitudinally long opening of the rotary drive body. Therefore, the opening of the rotary drive body can be made small, so that a reduction in the strength of the rotary drive body can be suppressed.
また、回転駆動体は、その開口部に挿通されるシャフトに付設された少なくとも1つのリンクピンを介して連結されているので、シャフトの軸方向の寸法を抑えることが可能となる。 Moreover, since the rotational drive body is connected via at least one link pin attached to the shaft inserted through the opening, the axial dimension of the shaft can be suppressed.
回転駆動体とシャフトとを連結するリンクピンは、複数であっても、一つであってもよく、複数のリンクピンを有する場合であれば、それぞれのリンクピンを頭部が球体状に形成された円柱状に形成し、回転駆動体にそれぞれのリンクピンの頭部を収容するよう外周から開口部にかけて穿設された複数の保持孔を形成し、前記受容部を少なくとも1つの保持孔に設けるようにするとよい。リンクピンを複数設ける構成においては、リンクピンに作用する荷重を分散させることが可能となると共に回転駆動体に作用するひねりモーメントに対して回転を防止することが可能となる。 There may be a plurality of link pins for connecting the rotary drive body and the shaft, or a single link pin. If there are a plurality of link pins, each link pin is formed in a spherical shape at the head. A plurality of holding holes are formed from the outer periphery to the opening so as to accommodate the heads of the respective link pins in the rotary drive body, and the receiving part is formed into at least one holding hole. It is advisable to provide it. In the configuration in which a plurality of link pins are provided, it is possible to disperse the load acting on the link pins and to prevent the rotation against the twisting moment acting on the rotary driving body.
ここで、受容部は、全ての保持孔に設けるようにしても、一部の保持孔に設けるようにしてもよく、受容部をそれぞれの保持孔に設ける場合には、受容部の中心間を結ぶ線の周りに回転駆動体が回動可能となるようリンクピンの頭部を対応する受容部に係合させるとよい。 Here, the receiving portions may be provided in all the holding holes, or may be provided in some holding holes. When the receiving portions are provided in the respective holding holes, the space between the centers of the receiving portions is set. It is preferable to engage the heads of the link pins with the corresponding receiving portions so that the rotary driving body can rotate around the connecting line.
また、受容部を1つの保持孔にのみ設ける場合には、シャフトの中心軸とピストンを上死点に位置させる回転駆動体の上死点対応部位とを含む平面に直交し、受容部を通る線の周りに回転駆動体が回動可能となるようリンクピンの頭部を受容部に係合させるとよい。このように、受容部を一部の保持孔に設ける場合には、受容部を、回転方向前側の保持孔にのみ設けるようにするとよい。 Further, when the receiving portion is provided only in one holding hole, the receiving portion is orthogonal to a plane including the central axis of the shaft and the top dead center corresponding portion of the rotary drive body that positions the piston at the top dead center, and passes through the receiving portion. The head of the link pin may be engaged with the receiving portion so that the rotary driving body can be rotated around the line. Thus, when providing a receiving part in a part of holding hole, it is good to provide a receiving part only in the holding hole of the rotation direction front side.
回転駆動体とシャフトとを1本のリンクピンを介して連結する場合であれば、リンクピンをシャフトに付設された基部とこの基部に対して垂直方向に延設された頭部とを有して構成し、このリンクピンの頭部の延設方向をシャフトの中心軸とピストンを上死点に位置させる回転駆動体の上死点対応部位とを含む平面に対して直交させ、頭部の延設方向の中心軸周りに回転駆動体が回動可能となるようリンクピンの頭部を受容部に係合させるとよい。このように頭部が基部に対して垂直方向に延設される構成においては、リンクピンに作用する荷重を分散させることが可能となると共に回転駆動体に作用するひねりモーメントに対して回転を防止することが可能となる。 In the case of connecting the rotary drive body and the shaft via a single link pin, the link pin has a base portion attached to the shaft and a head portion extending in a direction perpendicular to the base portion. The extending direction of the head portion of the link pin is perpendicular to the plane including the central axis of the shaft and the top dead center corresponding portion of the rotary drive body where the piston is located at the top dead center. The head portion of the link pin may be engaged with the receiving portion so that the rotary driving body can rotate about the central axis in the extending direction. In such a configuration in which the head portion extends in the direction perpendicular to the base portion, it is possible to disperse the load acting on the link pin and prevent rotation against the twisting moment acting on the rotary drive body. It becomes possible to do.
尚、上述した構成において、前記受容部は、回転駆動体の外周から開口部にかけて穿設された保持孔の途中に形成し、リンクピンの頭部を開口部側から受け止めるように形成してもよい。 In the above-described configuration, the receiving portion may be formed in the middle of a holding hole drilled from the outer periphery of the rotary drive body to the opening, and may be formed so as to receive the head of the link pin from the opening. Good.
また、リンクピンが複数ある場合には、リンクピンの頭部の中心同士を結ぶ線を、シャフトの中心軸とピストンを上死点に位置させる回転駆動体の上死点対応部位とを含む平面に対して垂直な線上にすることが好ましく、リンクピンが1本である場合には、リンクピンの頭部の中心を、シャフトの中心軸とピストンを上死点に位置させる回転駆動体の上死点対応部位とを含む平面上に位置させることが好ましい。 When there are a plurality of link pins, a plane connecting the centers of the heads of the link pins includes a center axis of the shaft and a top dead center corresponding portion of the rotary drive body that positions the piston at the top dead center. If there is only one link pin, the center of the head of the link pin is positioned above the rotary drive body where the center axis of the shaft and the piston are located at the top dead center. It is preferable to locate it on a plane including the dead center corresponding part.
さらに、リンクピンが複数ある場合には、リンクピンの頭部の中心同士を結ぶ線を、シャフトの軸線からの距離がピストンのピッチ円半径と略等しくなるようにすることが好ましく、リンクピンが1本である場合には、リンクピンの頭部の中心を、シャフトの軸線からの距離がピストンのピッチ円半径と略等しくなるようにすることが好ましい。 Furthermore, when there are a plurality of link pins, it is preferable that the line connecting the centers of the heads of the link pins is such that the distance from the shaft axis is substantially equal to the pitch circle radius of the piston. In the case of one, it is preferable that the center of the head of the link pin is set such that the distance from the axis of the shaft is substantially equal to the pitch circle radius of the piston.
さらにまた、頭部が球体状に形成された円柱状の2本のリンクピンを有する斜板式圧縮機においては、回転駆動体にそれぞれのリンクピンの頭部を収容する2つの保持孔を形成し、頭部と保持孔の内面とのクリアランスを、回転方向後側のリンクピンにおいてより小さく設定することが好ましい。 Furthermore, in a swash plate type compressor having two cylindrical link pins each having a head formed in a spherical shape, the rotary drive body is formed with two holding holes for receiving the heads of the respective link pins. The clearance between the head and the inner surface of the holding hole is preferably set to be smaller in the link pin on the rear side in the rotation direction.
尚、前記シャフトには、回転駆動体に当接してトルクを伝達する当接部がシャフトの軸軸に対してリンクピンと反対側に設けられることがトルク反力を低減する上で好ましく、また、リンクピンに対するカウンタウエイトは、シャフトの軸線に対してリンクピンと反対側に設けられることが動アンバランスを低減する上で好ましい。 In order to reduce the torque reaction force, the shaft is preferably provided with an abutting portion that abuts on the rotational driving body and transmits torque on the side opposite to the link pin with respect to the shaft axis of the shaft. The counterweight for the link pin is preferably provided on the side opposite to the link pin with respect to the axis of the shaft in order to reduce dynamic unbalance.
さらに、回転駆動体の重心は、回転駆動体の中心に対して、シリンダブロック側であり、且つ、リンクピンと反対側に設けられることが高速時での制御安定性を向上させる上で好ましい。また、回転駆動体にシャフトに対して軸方向に移動可能に係合されるピンを設け、シャフトの内部にピンに対して軸方向に付勢力を付加する付勢手段を設けてもよい。 Furthermore, it is preferable that the center of gravity of the rotary drive body is provided on the cylinder block side and on the opposite side of the link pin with respect to the center of the rotary drive body in order to improve control stability at high speed. Further, a pin that is movably engaged with the shaft in the axial direction may be provided on the rotary drive body, and an urging means for applying an urging force to the pin in the axial direction may be provided inside the shaft.
以上の構成において、圧縮機の小型化を図るために、シャフトを、ハウジングを外方及び内方へ突出して形成したボス部を挿通するように設け、ボス部の内面に設けられたラジアル軸受と、ボス部の端部に設けられたスラスト軸受を介して回転自在に支持するようにしてもよい。 In the above configuration, in order to reduce the size of the compressor, a shaft is provided so as to pass through a boss formed by protruding the housing outward and inward, and a radial bearing provided on the inner surface of the boss Further, it may be rotatably supported through a thrust bearing provided at the end of the boss portion.
以上述べたようにこの発明によれば、ピストンが周縁に係留される回転駆動体を少なくとも1つのリンクピンを介して傾動可能にシャフトに連結する斜板式圧縮機において、シャフトにリンクピンを付設し、回転駆動体にリンクピンの頭部を摺動可能に保持する少なくとも1つの受容部を設けるようにしたので、シャフトと連結する回転駆動体の開口部を小さくすることが可能となり、回転駆動体の強度の低下を抑えて圧縮荷重に対する耐久性を十分に確保することが可能となる。また、回転駆動体は、開口部を挿通するシャフトとリンクピンを介して連結されているので、シャフトの軸方向の寸法を抑えることが可能となり、圧縮機の小型化を図ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, in a swash plate type compressor in which a rotary drive body having a piston moored at its periphery is connected to a shaft so as to be tiltable via at least one link pin, a link pin is attached to the shaft. Since the rotation drive body is provided with at least one receiving portion for slidably holding the head of the link pin, the opening of the rotation drive body connected to the shaft can be reduced, and the rotation drive body It is possible to sufficiently ensure the durability against the compressive load by suppressing the decrease in the strength of the steel sheet. In addition, since the rotary drive body is connected to the shaft passing through the opening via the link pin, the axial dimension of the shaft can be suppressed, and the compressor can be downsized. .
4 クランク室
5a,5b ボス部
6 シャフト
6a 拡径部
6d 当接部
6f カウンタウエイト
12 シリンダボア
13 ピストン
15 リンクピン
15c,15e 頭部
16 回転駆動体
16a 開口部
16c 保持孔
16d 受容部
20 架設ピン
26 吸入室
27 吐出室4 Crank
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1乃至図3において、斜板式圧縮機は、シリンダブロック1と、このシリンダブロック1のリア側(図中、右側)にバルブプレート2を介して組み付けられたリアヘッド3と、シリンダブロック1のフロント側(図中、左側)を閉塞するように組み付けられてクランク室4を画成するフロントヘッド5とを有して構成されているもので、これらフロントヘッド5、シリンダブロック1、バルブプレート2、及び、リアヘッド3は、締結ボルトにより軸方向に締結され、圧縮機のハウジングを構成している。 1 to 3, a swash plate compressor includes a
フロントヘッド5とシリンダブロック1とによって画設されるクランク室4には、一端がフロントヘッド5から突出してプーリなどの図示しない動力伝達部材が固定されたシャフト6が収容されている。このシャフト6の一端側は、フロントヘッド5の中央部を外方及びシリンダブロック側へ突出して形成されたボス部5a,5bを挿通するように設けられており、ボス部5bの内面に設けられたラジアル軸受7と、ボス部5bの端部に設けられたスラスト軸受8を介して回転自在に支持されている。 A
また、シャフト6の他端は、シリンダブロック1の中央に形成された凹部9にラジアル軸受10及びスラスト軸受11を介して回転自在に支持されている。ここで、スラスト軸受11は、図4に示されるように、凹部9の底部に設けられたバネ座11aと、シャフト6の端部に当接するすべり軸受部材11bと、バネ座11aとすべり軸受部材11bとの間に弾装されたバネ部材11cとを有して構成され、シャフト6をスラスト方向に付勢することで、シャフト6のガタツキやリア方向への移動を防止するようにしている。 The other end of the
シリンダブロック1には、シャフト6が支持される前記凹部9とこの凹部9を中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア12が形成されている。そして、それぞれのシリンダボア12内には、片頭ピストン13が往復摺動可能に挿入されている。 The
シャフト6には、2本のリンクピン15を介して回転駆動体16が傾動可能に連結され、この回転駆動体16の周縁部分に一対のシュー17を介してクランク室4に突出したピストン13の尾部13aが係留されている。したがって、シャフト6が回転すると、これに同期して回転駆動体16が一体に回転し、この回転運動16がシュー17を介してピストン13の往復直線運動に変換され、ピストン13の往復動により、シリンダボア12内においてピストン13とバルブプレート2との間に形成された圧縮室18の容積が変更されるようになっている。 A
リンクピン15は、シャフト6のクランク室4に表出する中間部分に一体に形成された拡径部6aに設けられている。この拡径部6aは、軸線に対して対称となるシャフトの表面を軸線と直交する方向へ突出させることで180度位相が異なる所定部分で径を拡大するように形成されているもので、両側には拡径部6aの長手方向に平行な平坦面を有する平坦部6bが形成され、それぞれのリンクピン15は、拡径部6aの長手方向の一方の端部に外方に向って(シャフトの略径方向に)付設されている。この例においては、拡径部6aの長手方向の一端側にリンクピン15を挿着させる挿着孔6cを該拡径部6aの長手方向の中心線に対して対称的に2つ形成し、この挿着孔6cにリンクピン15を挿着させるようにしている。 The
リンクピン15は、前記挿着孔6cに挿着される挿着部15aと、この挿着部15aに続いて形成された小径部15bと、自由端に形成されると共に小径部15bに続いて径を拡大した頭部15cとを有する円柱状のピンによって構成されており、小径部15bに続く頭部15cの表面は球面の一部をなす曲面に形成されている。 The
回転駆動体16は、所定の厚みを有する円板状に形成されているもので、中央には、シャフト6の拡径部6aを所定のクリアランスを持たせて収容しうる大きさを有する開口部16aが形成されている。この開口部16aは、回転駆動体16の軸線に対して対称となる所定の部分を軸線と直交する方向に拡大して形成されているもので、両側に開口部の長手方向に平行な平坦面を有する平坦部16bが形成されている。また、回転駆動体16の周縁部には、開口部16aの長手方向に延び、回転駆動体16の外周から開口部16aにかけて穿設されてリンクピン15の頭部15cを収容する保持孔16cが開口部16aの長手方向の中心線に対して対称となる2箇所に形成されている。 The
それぞれの保持孔16cには、内面が球面の一部をなす曲面に形成された受容部16dが中程に形成され、それぞれの受容部16dにリンクピン15の頭部15cが摺接可能に保持されている。この受容部16dは、リンクピン15の頭部15cを回転駆動体16の開口部側から保持するように回転駆動体16の中心側に向って保持孔16cの径を徐々に小さくするように形成されている。 Each holding
したがって、受容部16dの中心間を結ぶ中心線Aを中心として回転駆動体が傾動可能となるようリンクピン15の頭部15cが受容部16dに係合され、リンクピン15は、中心線Aに対して略垂直にシャフト6に付設されたものとなっている。そして、リンクピン15の頭部15cと受容部16dとの互いに接触する面は球面状に形成されていることから、リンクピン15の頭部15cを中心として回転駆動体16がスムーズに傾動できるようになっている。 Accordingly, the
尚、リンクピン15の頭部15cの中心同士を結ぶ線は、シャフト6の中心軸とピストン13を上死点に位置させる回転駆動体16の上死点対応部位とを含む平面上に対して垂直な線上にあり、また、リンクピン15の頭部15cの中心同士を結ぶ線は、シャフト6の軸線からの距離がピストン13のピッチ円半径と略等しく設定されている。さらに、リンクピン15の頭部15cと保持孔16cの内面とのクリアランスは、回転方向後側のリンクピン15においてより小さく設定されている。 The line connecting the centers of the
また、回転駆動体16には、傾動中心の中心線Aと平行に開口部16aを渡すように架設された架設ピン20が架設孔16fを介して遊嵌され、この架設ピン20がシャフト6の中心を過ぎるように挿通されている。シャフト6の架設ピン20が挿通された部分は、シャフト6の軸方向に延設され、架設ピン20をシャフト6の軸方向へ移動可能とするガイド溝21を構成している。そして、シャフト6の内部には、架設ピン20の前後に亘って軸方向に延びるスプリング収容空間22が形成され、このスプリング収容空間22には、架設ピン20に対してシャフト5の軸方向に前後から付勢力を付与するスプリング(デストローキングスプリング23,ストローキングスプリング24)が弾装されている。尚、本例では、ガイド溝21がシャフト6の軸方向に沿って平行に形成された長穴となっているが、図5に示されるように、リンクピン15の頭部15cの中心(回転駆動体16の回動中心)を中心とする円弧状の長穴としてもよい。 In addition, an
さらに、シャフト6の拡径部6aには、回転駆動体16の平坦部16bに当接して回転トルクを伝達する当接部6dがシャフト6の中心軸に対して前記リンクピン15と反対側の平坦部6bに対称的に設けられている。また、拡径部6aには、2つのリンクピン15の間に肉盗み6eが施され、この肉盗み6eを形成することでシャフトの軸線に対してリンクピン15と反対側にカウンタウエイト6fが形成されている。さらに、この例においては、回転駆動体16の座標系を図6に示すように設定した場合、回転駆動体16の重心は、回転駆動体16の中心Pに対して第4象現となる位置、即ち、シリンダブロック側であり、且つ、リンクピン15と反対側となる位置に設定されている。 Further, the diameter-expanded
前記リアヘッド3には、吸入室26とこの吸入室26の周囲に連続的に形成された吐出室27とが画成され、バルブプレート2には、吸入室26と圧縮室18とを図示しない吸入弁を介して連通する吸入孔28と、吐出室25と圧縮室18とを図示しない吐出弁を介して連通する吐出孔29とが形成されている。また、リアヘッド3には、吐出室27とクランク室4との連通状態、及び、クランク室4と吸入室26との連通状態を制御してクランク室圧を制御する図示しない圧力制御弁が装着されており、この圧力制御弁によってクランク室圧が制御されるようになっている。 The
したがって、シャフト6が回転すると、その回転動力はリンクピン15の頭部15cおよび拡径部6aの当接部6dを介して回転駆動体16に伝達され、回転駆動体16が回転し、ピストン13がシリンダボア12内を往復摺動するので、ピストン13の下降行程においては吸入室26内の作動流体を吸入孔28を介して圧縮室18へ吸入され、上昇行程においては圧縮室内の作動流体が圧縮されて吐出孔29を介して吐出室27へ吐出されることとなる。 Therefore, when the
そして、圧力制御弁によりクランク室圧を減少させると、クランク室圧とピストン13の背圧(圧縮室圧)との圧力差が大きくなり、デストローキングスプリング23のばね力に抗して回転駆動体16がフロント側へ移動し、回転駆動体16がリンクピン15の頭部15cを中心に回動して回転駆動体16のシャフト6と垂直な面に対する傾斜角度が大きくなり、ピストンストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。これに対し、クランク室圧を増加させると、クランク室圧とピストン13の背圧(圧縮室圧)との圧力差が小さくなり、デストローキングスプリング23のばね力によりストローキングスプリング24のばね力に抗して回転駆動体16がシリンダブロック1側へ移動し、回転駆動体16がリンクピン15の頭部15cを中心に回動して回転駆動体16の傾斜角度が小さくなり、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が小さくなる。 When the crank chamber pressure is reduced by the pressure control valve, the pressure difference between the crank chamber pressure and the back pressure (compression chamber pressure) of the
この際、回転駆動体16はリンクピン15の頭部15cを中心に傾動するが、ピストン13の上死点の位置は異なることがないので、ピストントップクリアランスを最小状態で一定に保つことが可能となり、吐出容量に拘わらず体積効率を向上させることが可能となる。 At this time, the
また、上述の構成においては、回転駆動体16の傾動中心となる中心線Aに対して略垂直方向にリンクピン15がシャフト6に付設されているので、同じ傾動半径を形成する場合でも、リンクピンを回転駆動体の傾動中心となる中心線に沿って設ける構成に比べて拡径部6aの長手方向寸法を小さくすることが可能となり、回転駆動体16の開口部16aを小さくすることが可能となる。このため、回転駆動体16の強度低下を抑えることが可能となり、圧縮荷重に対する耐久性を十分に確保することが可能となる。さらに、回転駆動体16は、その開口部16aに収容された拡径部6aに対してリンクピン15を介して連結されているので、シャフト6の軸方向の寸法を抑えることが可能となり、圧縮機の小型化を図ることが可能となる。 Further, in the above-described configuration, the
ところで、回転駆動体16の傾角は、実際には、回転駆動体16に作用する傾転モーメントによって変化するが、この傾転モーメントは、ピストンの慣性力によるモーメント、回転駆動体の慣性力によるモーメント、回転駆動体の偏重心によるモーメント、デストローキングスプリングのばね力によるモーメントなどの総和で決定され、この傾転モーメントが零となる位置で回転駆動体16が安定するようになっている。 By the way, the tilt angle of the
ところが、従来の斜板式圧縮機においては、図7の実線に示されるように、回転駆動体16の慣性力によるモーメントとデストローキングスプリングによるモーメントだけがシャフトと垂直な面に対する傾斜角の増大に対して右上がりの特性を有し、他の要素によるモーメントは右下がりの特性を有していたので、高回転速度域においては、これら右下がりのモーメント(ピストンの慣性力によるモーメントや従来の回転駆動体の偏重心力によるモーメント)に打ち勝つことができなくなり、制御が不安定になる恐れがあった。そこで、上述の構成においては、このような右下がりのモーメントを打ち消すために、回転駆動体の重心を前述した第4象現の位置に設定することでこのような不都合を回避し、高回転速度域における安定した制御を確保するようにしている。 However, in the conventional swash plate compressor, as shown by the solid line in FIG. 7, only the moment due to the inertial force of the
即ち、回転駆動体16の重心を第4象現の位置(回転駆動体16の中心に対して、シリンダブロック側であり、且つ、リンクピン15と反対側)に設定した場合には、図8の破線に示されるように、他の象現に設定した場合と異なり、回転駆動体16の偏重心遠心力に起因するモーメントの特性を右上がりにすることが可能となるので、このような回転駆動体16を用いることで(図7の破線)、全回転速度領域で右下がりのモーメントを打ち消すことが可能となり、高回転速度域においても安定した制御特性を得ることが可能となる。 That is, when the center of gravity of the
また、このように回転駆動体の重心を第4象現に設定した場合には、回転駆動体16の偏重心によるモーメントを傾斜角が小さい場合に傾斜角を増大させる方向に、傾斜角が大きい場合に傾斜角を減少させる方向に、それぞれ作用させることができるので、小さい傾斜角を保持するためには、クランク室圧を従来よりも幾分高めに保持しておく必要があり、回転駆動体の傾動角がクランク室圧の変動によって過敏に変化する現象を緩和することが可能となる。 Further, when the center of gravity of the rotary drive body is set to the fourth quadrant in this way, the moment due to the eccentric center of gravity of the
尚、以上の圧縮機においては、シャフト6と回転駆動体16とをリンクピンを介して所定の位置関係となるように連結することが必要となるが、組付け性の便宜のために、図9に示されるように、回転駆動体16の保持孔6cと反対側に捨て穴16eを設け、組付け作業を行うようにしてもよい。このような構成においては、例えば、図10に示されるように、捨て穴16eに挿通する支柱30aを備えたジグ30を用いて組付け作業を行うことが可能となる。 In the above compressor, it is necessary to connect the
即ち、予めジグを平面に固定して支柱30aを立設させておき、シャフト6を回転駆動体16に通して、シャフト6の挿着孔6cと回転駆動体16の保持孔16cとをそれぞれの中心軸を一致させて保持し、この状態で捨て穴16eにジグ30の支柱30aを挿入するよう回転駆動体16をジグ上に載置し、支柱30aの先端部をシャフト6に当接させて固定する。ここで、支柱30aの先端部が当接するシャフト6の拡大部6a(カウンタウエイト部6f)には、挿着孔6cの中心軸と直交する座面16gを設けるようにしてもよい。そして、この状態において、上方からリンクピン15を保持孔16cに挿入し、リンクピン15のの挿着部15aを挿着孔6cに圧入又は螺合させれば、シャフト6に対する回転駆動体の組付け作業を完了させることが可能となる。よって、このような捨て穴16eを設けることで、組付け作業の効率アップを図ることが可能となる。 In other words, the
図11に、回転駆動体とシャフトとをリンクピンを介して連結する他の構成例が示されている。この例においては、回転駆動体16の周縁部に、開口部16aの長手方向に延び、回転駆動体の外周から開口部にかけて穿設された保持孔が、開口部16aの長手方向の中心線に対して対称となる2箇所に形成されている点で前記構成例と同様であるが、回転方向前側の保持孔にのみ受容部16dが形成され、この受容部16dにリンクピン15の頭部15cが摺接可能に保持されている。この受容部16dは、リンクピン15の頭部15cを回転駆動体16の開口部側から保持するように回転駆動体16の開口部側に向って保持孔16cの径を徐々に小さくするように形成されている。他方の保持孔にあっては、回転駆動体の外周から開口部にかけて同一の径に形成され、リンクピン15の頭部が係合される受容部は形成されていない。 FIG. 11 shows another configuration example in which the rotary drive body and the shaft are connected via a link pin. In this example, a holding hole that extends in the longitudinal direction of the
このような構成においては、シャフトの中心軸とピストンを上死点に位置させる回転駆動体の上死点対応部位とを含む平面に直交し、回転方向前側の保持孔16cに形成された受容部16dを通る線Bの周りに回転駆動体16が回動可能となるようリンクピン15の頭部15cが受容部16dに係合されており、リンクピン15は、前記線Bに対して略垂直にシャフト6に付設されたものとなっている。そして、リンクピン15の頭部15cと受容部16dとの互いに接触する面は曲面に形成されていることから、リンクピン15の頭部15cを中心として回転駆動体16がスムーズに傾動できるようになっている。
尚、その他の構成は、前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。In such a configuration, the receiving portion formed in the holding
In addition, since the other structure is the same as that of the said structural example, the same number is attached | subjected to the same location and description is abbreviate | omitted.
このような構成においても、前記構成例と同様の作用効果を有すると共に、トルクを伝達する当接部11と受容部16dに保持された一方のリンクピンのみで回転駆動体16の回転方向の姿勢は拘束されるので、シャフト6の回転動力がリンクピン15の頭部15cおよび拡径部6aの当接部6dを介して支障なく回転駆動体16に伝達される。 Even in such a configuration, the
以上の構成は、リンクピン15を球面状に形成した頭部15cを有する円筒状の2つのピンによって構成し、回転駆動体16が受容部16dの中心間を結ぶ線の回りに回動可能となるようリンクピン15の頭部15cを回転駆動体16の受容部16dに係合するものであったが、1つのリンクピン15によって構成してもよい。また、1つのリンクピン15によって構成する場合には、図12及び図13に示されるように、リンクピン15をT字状に形成してもよい。即ち、リンクピン15を、回転駆動体16の傾動中心となる軸線に対して略垂直に付設した基部15dと、この基部15dに対して垂直方向に延設された頭部15eとによって構成し、頭部15eの受容部16dとの当接面を回転駆動体16の傾動を許容する曲面に形成し、受容部16dの頭部15eとの当接面も同じく回転駆動体16の傾動を許容する曲面に形成してもよい。尚、リンクピン15の頭部15eの中心は、シャフト6の中心軸とピストン13を上死点に位置させる回転駆動体16の上死点対応部位とを含む平面上にあり、また、リンクピン15の頭部15eの中心は、シャフト6の軸線からの距離がピストン13のピッチ円半径と略等しく設定されている。その他の構成においては、前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。 In the above configuration, the
このような構成においては、上述した利点に加え、リンクピン15の数を削減することが可能となる。尚、回転駆動体16には、リンクピンの組立を容易にするために保持孔16cとは軸線を挟んで反対側の周縁部に、捨て穴を設けてもよい。また、シャフト6の拡大部6a(カウンタウエイト部6f)には挿着孔6cの中心軸に直交する座面を設けてもよい。 In such a configuration, in addition to the advantages described above, the number of link pins 15 can be reduced. In addition, in order to facilitate assembly of the link pin, the
Claims (17)
前記回転駆動体は、少なくとも1つのリンクピンを介して前記シャフトと傾動可能に連結され、
前記リンクピンは、前記シャフトに付設されると共に、前記回転駆動体と当接する頭部を有し、
前記回転駆動体は、前記頭部を摺動可能に保持する少なくとも1つの受容部を有している
ことを特徴とする斜板式圧縮機。A shaft that passes through the crank chamber and is rotatably supported by the housing, and a rotary drive body that has an opening through which the shaft is inserted and that is disposed in the crank chamber and rotates in synchronization with the rotation of the shaft; A piston moored at the periphery of the rotary drive and reciprocatingly slides in a cylinder bore formed in the housing as the rotary drive rotates, and a suction selectively communicating with the cylinder bore by the reciprocating slide of the piston In the swash plate type compressor having a chamber and a discharge chamber, and controlling the discharge capacity by changing the inclination angle of the rotary drive body,
The rotary drive body is tiltably connected to the shaft via at least one link pin,
The link pin is attached to the shaft, and has a head that comes into contact with the rotary drive body,
The swash plate type compressor, wherein the rotary drive body has at least one receiving portion for slidably holding the head portion.
前記回転駆動体には、それぞれのリンクピンの頭部を収容するよう外周から前記開口部にかけて穿設された保持孔が形成され、
前記受容部は、少なくとも1つの保持孔に設けられていることを特徴とする請求項1記載の斜板式圧縮機。The head has a plurality of cylindrical link pins formed in a spherical shape,
The rotary drive body is formed with a holding hole drilled from the outer periphery to the opening to accommodate the head of each link pin.
The swash plate compressor according to claim 1, wherein the receiving portion is provided in at least one holding hole.
前記回転駆動体は、前記受容部の中心間を結ぶ線の周りに回動可能となるよう前記リンクピンの頭部が対応する前記受容部に係合されていることを特徴とする請求項2記載の斜板式圧縮機。The receiving portion is provided in each holding hole,
3. The rotary drive body, wherein the head of the link pin is engaged with the corresponding receiving portion so as to be rotatable around a line connecting the centers of the receiving portions. The described swash plate compressor.
前記回転駆動体は、前記シャフトの中心軸と前記ピストンを上死点に位置させる前記回転駆動体の上死点対応部位とを含む平面に直交し、前記受容部を通る線の周りに回動可能となるよう前記リンクピンの頭部が前記受容部に係合されていることを特徴とする請求項2記載の斜板式圧縮機。The receiving portion is provided only in one holding hole,
The rotary drive body is orthogonal to a plane including the center axis of the shaft and the top dead center corresponding portion of the rotary drive body that positions the piston at the top dead center, and rotates around a line passing through the receiving portion. 3. The swash plate compressor according to claim 2, wherein a head portion of the link pin is engaged with the receiving portion so as to enable the link pin.
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