WO2007094169A1 - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

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WO2007094169A1
WO2007094169A1 PCT/JP2007/051571 JP2007051571W WO2007094169A1 WO 2007094169 A1 WO2007094169 A1 WO 2007094169A1 JP 2007051571 W JP2007051571 W JP 2007051571W WO 2007094169 A1 WO2007094169 A1 WO 2007094169A1
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WO
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swash plate
link mechanism
link
main shaft
rotor
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PCT/JP2007/051571
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyoshi Terauchi
Original Assignee
Sanden Corporation
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • F04B27/1072Pivot mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to a piston-type variable displacement compressor used in, for example, a vehicle air conditioner, and more particularly to a swash plate variable displacement compressor.
  • a vehicular air conditioning compressor or the like has been provided with a swash plate cam mechanism for converting the rotational power of the main shaft into a reciprocating motion of the piston, and by making the inclination angle of the swash plate cam mechanism variable.
  • Variable displacement compressors that change the stroke of piston reciprocation are known.
  • the inclination angle of the swash plate is adjusted while sliding the swash plate on the drive shaft by the guidance of the hinge mechanism.
  • a saddle-shaped center support mechanism is a typical hinge mechanism, in which a pin is provided on one side of a hinge member and a long hole is formed on the other side.
  • a long hole hinge mechanism in which a pin and a long hole are linked is often used.
  • the sliding frictional resistance between the center of the swash plate (periphery of the through hole formed in the center) and the main shaft that is the drive shaft is also reduced in the long hole hinge mechanism.
  • the sliding friction resistance for sliding the pin in the elongated hole is large. If the frictional resistance of the swash plate center support mechanism and the hinge mechanism is large, the resistance when changing the tilt angle of the swash plate is large, and the smooth angle change is hindered, resulting in poor compressor capacity controllability. It was a factor that caused me to lose. Another type of hinge mechanism and center support mechanism also had a problem of frictional resistance.
  • Patent Document 1 discloses that in a swash plate type compressor, the center support of the swash plate is omitted and both sides of the swash plate are joined by a double joint link. Thus, a structure that enables smooth swash plate tilt angle control has been proposed.
  • Patent Document 1 German Published Patent DE 10 2004 028 747 A1
  • the link structure has a halfway shape of the main shaft and is parallel to the central axis of the saddle portion.
  • Two rotatable links arranged on a simple axis are connected to the surfaces on both sides of the swash plate, and the other end of the link is connected to the swash plate in a rotatable manner.
  • the link near the center of the swash plate receives rotational torque, which has a problem in strength.
  • due to the special shape including the double joint link mechanism there were also problems in cost and productivity.
  • the center of the swash plate cam conventionally used is slidably supported with respect to the drive shaft, and is slid by moving the slide while tilting on the drive shaft by the guidance of the hinge mechanism.
  • the support method that can change the inclination angle of the plate has no problem in space productivity, but it is smoother than in the case of using a carbon dioxide refrigerant due to the frictional resistance accompanying the sliding of the swash plate. Problems remain in applications that require control responsiveness. As described above, there is a problem whether either the method disclosed in Patent Document 1 or the conventional method is employed.
  • an object of the present invention is to provide a variable capacity compressor provided with a link mechanism capable of solving the above-described problems with respect to a swash plate that changes an inclination angle.
  • Means for solving the problem [0010]
  • a variable displacement compressor according to the present invention has a plurality of pistons arranged in parallel to a main shaft rotated by a drive source, and the rotational motion of the main shaft is controlled by the piston.
  • a reciprocating motion of the piston is connected to the main shaft side via a link mechanism, and the swash plate changes the tilt angle via the guide of the link mechanism, thereby reducing the stroke amount of the reciprocating motion of the piston.
  • the link mechanism has a first link mechanism and a second link mechanism, and the first link mechanism and the second link mechanism are connected to the swash plate. It consists of what is arrange
  • variable capacity compressor a plurality of pistons are arranged in parallel to a main shaft rotated by a drive source, and a rotor member is rotated around the main shaft. And a swash plate for converting rotational movement of the main shaft into reciprocating motion of the piston is connected to the rotor member via a link mechanism, and the swash plate is tilted via a guide of the link mechanism.
  • the variable displacement compressor in which the stroke amount of the reciprocating motion of the piston is changed by changing the position of the piston, and the link mechanism is configured such that the first link is closer to the top dead center side of the swash plate as viewed from the spindle centerline.
  • the first link mechanism connected between the first rotor side connecting portion of the rotor member and the first swash plate side connecting portion of the swash plate at the position, and the second link are connected to the mouth.
  • variable capacity compressor it is also possible to take the form of a swing plate compressor. That is, a swinging plate is rotatably connected to the swash plate, and the swinging plate is prevented from rotating by the rotation preventing means so that only the swash plate force swinging component is received and connected to the swinging plate. It is also possible to provide a variable displacement compressor characterized in that the piston is reciprocated.
  • the link mechanism can be configured as a link mechanism in which both ends of the link are rotatably connected, for example.
  • the first link mechanism includes, for example, a first rotor side connecting portion and a first swash plate side connection via a guide and a contact member arranged so as to be movable along the guide. It is also possible to construct a structure in which the parts are connected. As an example, a long hole as a guide, along the guide A pin is used as a contact member that is movably arranged, and the first rotor side connecting portion and the first swash plate side connecting portion are connected via a pin movably arranged in the elongated hole.
  • the structure can be configured as follows.
  • Such a structure including a guide and a contact member force arranged so as to be movable along the guide is also included in the concept of the link mechanism in the present invention.
  • Other conventionally known link or hinge mechanisms can also be employed.
  • variable capacity compressor basically has a structure in which a hole extending through the main shaft in a non-contact state is formed at the center of the swash plate.
  • an auxiliary support member that assists the swash plate with respect to the main shaft may be provided at a position in the hole. Yes.
  • variable displacement compressor is suitable as a compressor used in, for example, a vehicle air conditioner. Further, it is suitable as a compressor used for compressing a fluid to be compressed (for example, carbon dioxide refrigerant) operating in a supercritical region.
  • a fluid to be compressed for example, carbon dioxide refrigerant
  • the two link mechanisms are provided with arms on the disk surface of the rotor integrally coupled to the main shaft and on one surface facing the rotor of the swash plate, for example. Since they are connected by a link, a high rotational torque can be delivered and manufacturing can be facilitated.
  • the link mechanism can be configured with only one side of the swash plate that is arranged on only one side of the swash plate and does not reach the opposite side. It ’s enough.
  • the center support is not required by supporting the swash plate via the two link mechanisms, the conventional center support mechanism is unnecessary, and the cost can be reduced.
  • a smooth link mechanism operation can be achieved without the occurrence of sliding frictional resistance in the center portion, and a variable capacity compressor with extremely good controllability can be realized.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state of the variable displacement compressor according to the first embodiment of the present invention when the swash plate inclination angle is maximum.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state of the compressor of FIG. 1 at a minimum swash plate inclination angle.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a variable capacity compressor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view of the compressor in FIG. 3 as viewed from 90 degrees different directions.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a variable capacity compressor according to a modification of the second embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 show a variable displacement compressor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows the maximum stroke of the piston (maximum discharge capacity: maximum swash plate inclination angle).
  • Fig. 2 shows the state when the piston stroke is minimum (when the discharge capacity is minimum: when the swash plate inclination angle is minimum).
  • a rotor 2 as a “rotor member” referred to in the present invention is joined to a main shaft 1 as a drive shaft driven by an external drive source (not shown), and the rotor 2 rotates together with the main shaft 1.
  • the “rotor member” referred to in the present invention is a concept including a member corresponding to the rotor in addition to the port 2 itself.
  • the rotor 2 is provided with an arm 3 as a first port side connecting portion, and one end of a link plate 4 as a first link is rotatably connected to the arm 3 via a connecting pin 5.
  • the other end of the link plate 4 is rotatably connected to an arm 6 as a first swash plate side connecting portion connected to the swash plate 7 via a connecting pin 8.
  • the arm 3, the connecting pin 5, the link plate 4, the connecting pin 8, and the arm 6 constitute a first link mechanism 9.
  • the first link mechanism 9 is arranged at a position on the top dead center side of the swash plate 7.
  • the second swash plate side An arm 10 as a connecting portion is joined, and one end of a link plate 11 as a second link is rotatably connected via a connecting pin 12.
  • the other end of the link plate 11 is rotatably connected to an arm 13 as a second rotor side connecting portion provided on the rotor 2 via a connecting pin 14.
  • the arm 13, the connecting pin 14, the link plate 11, the connecting pin 12, and the arm 10 constitute a second link mechanism 15.
  • a clearance hole 16 is formed in the center of the swash plate 7 with respect to the main shaft 1 so that the swash plate 7 and the main shaft 1 do not contact each other. Due to this non-contact configuration, there is no frictional resistance at the center support part.
  • a pair of shears 17 and 17 are slidably contacted with the outer peripheral side of the swash plate 7, and the pair of shears 17 and 17 are rotatably held at one end of the piston 18. Yes.
  • the rotational movement of the swash plate 7 is converted into the reciprocating movement of the piston 18.
  • 1 and 2 only one piston 18 is illustrated.
  • a plurality of pistons 18 are arranged in parallel (substantially in parallel) to the main shaft 1 in the circumferential direction of the compressor.
  • reference numeral 19 denotes a crank chamber
  • 20 denotes a suction chamber into which a fluid to be compressed is sucked
  • 21 denotes a discharge chamber into which a compressed fluid is discharged.
  • the swash plate 7 is capable of changing the inclination angle and maintaining the relationship such that the center of the swash plate 7 is generally coincident with the central axis of the main shaft 1. Supported by rotor 2. The rotational force and the compression reaction force from the piston 18 are received by the link plate 4 and the link plate 11. With this configuration, the target swash plate inclination angle can be set in balance with the gas compression reaction force by adjusting the pressure in the crank chamber 19 (illustration and description of the adjusting means are omitted).
  • the swash plate 7 is supported by the first link mechanism 9 and the second link mechanism 15 while being kept in a non-contact state with the main shaft 1, and the swash plate inclination angle is changed in the supported state.
  • the swash plate 7 and the main shaft 1 in a non-contact state, friction resistance does not occur between them as described above, and the swash plate tilt angle can be changed smoothly and controllability is improved. Further, since it is not necessary to support the swash plate center, a sufficient space around the swash plate center can be taken and cost can be reduced.
  • the two link mechanisms can operate smoothly, the system uses a refrigerant that operates in the supercritical region, such as carbon dioxide. However, it is possible to perform control with excellent responsiveness without being delayed by frequent pressure fluctuations on the high pressure side.
  • the present invention is applied to a swash plate type compressor
  • the compressor type is not limited to the swash plate
  • the rotation component from the swash plate is a rotation-prevented swing plate.
  • the present invention can be similarly applied between the swash plate and the rotor in a oscillating plate type compressor that cancels the above and extracts only the oscillating component, thereby reciprocating the piston.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show a variable displacement compressor 200 according to the second embodiment of the present invention, and particularly shows an example in the case where the present invention is applied to a swing plate compressor.
  • a rotor 32 is integrally joined to a main shaft 31 as a drive shaft driven by an external drive source (not shown), and the rotor 32 rotates together with the main shaft 31.
  • the rotor 32 is provided with an arm 33 as a first port side connecting portion, and one end of a link plate 34 as a first link is rotatably connected to the arm 33 via a connecting pin 35. ing.
  • the other end of the link plate 34 is connected to the arm 36 as a first swash plate side connecting portion joined to the swash plate 37 via a connecting pin 38.
  • the arm 33, the connecting pin 35, the link plate 34, the connecting pin 38, and the arm 36 constitute a first link mechanism 39.
  • the first link mechanism 39 is arranged at a position on the top dead center side of the swash plate 37.
  • an arm 40 as a second swash plate side connecting portion is joined, and the second link is used as the second link.
  • One end of the link plate 41 is rotatably connected via a connecting pin 42.
  • the other end of the link plate 41 is rotatably connected to an arm 43 as a second rotor side connecting portion provided on the rotor 32 via a connecting pin 44.
  • the arm 43, the connecting pin 44, the link plate 41, the connecting pin 42, and the arm 40 constitute a second link mechanism 45.
  • the first and second link mechanisms can reduce the change in piston top dead center position in an arbitrary tilt angle range of the swash plate by optimizing the arrangement position and dimensions of the first and second link mechanisms.
  • center deviation (eccentricity) of the swash plate can be minimized.
  • These characteristics have a pattern that is convenient for operation. The explanation is omitted here (for example, when the piston stroke is large, a method such as minimizing the piston top clearance can be selected).
  • a relief hole 46 is formed with respect to the main shaft 31, and the swash plate 37 and the main shaft 31 are formed. 31 is configured not to contact each other. With this non-contact configuration, there is no frictional resistance at the center support.
  • the support member is basically not provided between the swash plate 37 and the main shaft 31 at the swash plate center.
  • an auxiliary support member can be provided to prevent backlash between them. It is.
  • an auxiliary support member 47 as shown in FIG. 4 can be provided.
  • the rotational swing motion of the swash plate 37 is a force transmitted to the swing plate 49 via the bearing 48.
  • the swing plate 49 is prevented from rotating by the rotation prevention mechanism 50, and performs only the swing motion. It is like this.
  • a piston 52 is ball-connected to the swing plate 49 via a rod 51, and the piston 52 is reciprocated via the rod 51.
  • Fig. 3 shows an example of a swing plate compressor, and a so-called axial plunger method in which the rod 51 in Fig. 3 is omitted is also a swing plate pressure as an application object of the present invention. Included in the compaction machine.
  • the swash plate 37 can change the inclination angle, and the relationship that the center of the swash plate 37 substantially coincides with the central axis of the main shaft 31 is maintained. While being supported by the rotor 32. Further, the rotational force and the compression reaction force from the piston 52 are received by the link plate 34 and the link plate 41. As a result, by adjusting the pressure in the crank chamber 53 (illustration and description of the adjusting means are omitted), it is possible to set the target swash plate inclination angle with a tolerance with the gas compression reaction force.
  • the swash plate 37 is supported by the first link mechanism 39 and the second link mechanism 45 while being basically kept in a non-contact state with the main shaft 31, and the swash plate inclination angle remains in the supported state. Is changed.
  • friction resistance does not occur between them as described above, and the swash plate inclination angle can be changed smoothly and controllability is improved.
  • the support of the swash plate center is not required, a sufficient space around the swash plate center can be taken and the cost can be reduced.
  • the two link mechanisms can operate smoothly, even in a system that uses a refrigerant operating in the supercritical region, such as carbon dioxide, it is delayed by frequent pressure fluctuations on the high pressure side. This makes it possible to control with excellent responsiveness.
  • this portion in the second embodiment is an arm 36 as a first swash plate side connecting portion extending from the swash plate 37 and a first rotor side connecting portion extending from the rotor 32.
  • the link plate 34 as the first link connected to them
  • the arm 40 as the second swash plate side connecting portion extending the same surface force of the swash plate 37, and the port 32
  • each of these may be constituted by one link and one connecting portion.
  • the first link mechanism in the present invention may be a combination of a guide and a contact member arranged so as to be movable along the guide.
  • the variable capacity compressor 300 according to the modification of the second embodiment described above, the arm 61 as the first rotor side connecting portion and the first swash plate side connecting portion as A long hole 63 as a guide is formed in one of the arms 62, and a pin 64 as a contact member arranged movably along the guide is held in the other.
  • a hinge mechanism by allowing the rotor to roll or move, and to connect the rotor 32 side and the swash plate 37 side substantially without the first link. As described above, such a hinge mechanism is also included in the concept of the first link mechanism in the present invention.
  • Other configurations in FIG. 5 are the same as those shown in FIG.
  • the present invention can be applied to any variable displacement compressor provided with a swash plate, and in particular, a refrigerant that operates as a compressor used in a vehicle air conditioner or in a supercritical region such as carbon dioxide. It is suitable as a compressor used in the system to be used.

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Abstract

 主軸(1、31)の回転運動をピストン(18、52)の往復動に変換するための斜板(7、37)をリンク機構を介して主軸側と連結し、斜板(7、37)がリンク機構の案内を介して傾斜角を変えることによりピストン(18、52)のストローク量を変更する可変容量型圧縮機において、リンク機構が、第1のリンク機構(9、39)と第2のリンク機構(15、45)を有し、該第1のリンク機構(9、39)と第2のリンク機構(15、45)を、斜板(7、37)に対して該斜板(7、37)の同じ面側に配置したことを特徴とする可変容量型圧縮機。斜板のより円滑な傾斜角度変化を行なうことが可能なリンク機構を備えた可変容量型圧縮機を提供できる。

Description

明 細 書
可変容量型圧縮機
技術分野
[0001] 本発明は、例えば車両用空調装置等に用いられるピストン式の可変容量型圧縮機 に関し、とくに斜板式可変容量型圧縮機に関する。
背景技術
[0002] 従来より、車両空調用圧縮機等において、主軸の回転動力をピストンの往復動に 変換するための斜板カム機構を備え、かつ斜板カム機構の傾斜角度を可変にするこ とによりピストンの往復動のストローク量を変化させる可変容量型圧縮機が知られて いる。この種の圧縮機においては、斜板カムのセンターを駆動軸に対してスライド可 能にセンター支持しつつ、ヒンジ機構の案内によって斜板を駆動軸上をスライド移動 させながら斜板の傾斜角度を変更することにより、ピストンのストローク量を変更し、そ の結果圧縮機の吐出容量が変更されるようになって!/、る。
[0003] 上記斜板のセンター支持機構の代表的なものとして、鞍型のセンター支持機構が、 ヒンジ機構の代表的なものとして、ヒンジ部材の一方にピンを設け他方に長孔を形成 してピンと長孔をリンクさせた長孔ヒンジ機構がよく用いられて 、る。
[0004] ところが、上記鞍型センター支持機構では、斜板のセンター(センターに形成された 貫通穴の周縁部)と駆動軸である主軸とのすべり摩擦抵抗が、又、長孔ヒンジ機構に おいては、長孔内をピン力スライドするためのすべり摩擦抵抗力、それぞれ大きい。こ の斜板センター支持機構及びヒンジ機構の摩擦抵抗力が大きいと、斜板の傾斜角度 を変えようとするときの抵抗が大きぐスムーズな角度変化を阻害して圧縮機の容量 制御性を悪ィ匕させる要因となっていた。また、他の方式のヒンジ機構やセンター支持 機構においても摩擦抵抗の問題があった。
[0005] これは現在一般的に用いられている R134aのような高圧側が通常使用条件の中で 凝縮可能な特性の冷媒の圧縮を行なう場合にはそれほどシビアな問題ではな力つた のであるが、近年地球温暖化の対策として浮上してきた二酸ィ匕炭素冷媒などのような サイクルの動作が超臨界域にまで渡るような冷媒を圧縮する場合、高圧側の変動が 大きくなつてしまうため、よりスムーズな容量制御性が求められるようになってきている
[0006] このような要求を満たすための構造として、特許文献 1には、片斜板式の圧縮機に おいて、斜板のセンター支持を省略するとともに斜板両面を 2連関節のリンクで結合 することにより、スムーズな斜板傾斜角度制御を可能とする構造が提案されている。 特許文献 1:ドイツ公開特許 DE 10 2004 028 747 A1号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] ところが、上記特許文献 1に開示されている斜板式圧縮機では、制御性は向上する ものの、そのリンク構造は、主軸の途中部分を鉤型形状として、鉤型部分の中心軸線 に平行な軸線上に配置された回転自在な 2つのリンクを夫々斜板の両側の面に接続 し、リンクの他端を斜板に回転自在に接続する形状を採っている。このため、主軸の 構造が複雑になり製造が困難であることや、斜板中心部に占める関節機構の存在範 囲が大きぐ中心部スペースに関する設計上の制限が課されることとなっていた。また 、斜板の両側にリンクを夫々設ける必要があるため、圧縮機生産上の困難さと軸方向 スペースを必要とする問題もある。また、斜板中心部に近いリンクで回転トルクを受け るため、強度上の課題も持っていた。さらに、 2連関節のリンク機構を含めた形状の特 殊さのため、コストや生産性にも問題があった。
[0008] 一方、従来より用いられている、斜板カムのセンターを駆動軸に対してスライド可能 にセンター支持しつつ、ヒンジ機構の案内によって駆動軸上を傾動させながらスライ ド移動させることによって斜板の傾斜角度を変更できるよう支持する方法では、スぺ ースゃ生産性の問題は無いものの、斜板のスライドに伴う摩擦抵抗などにより、二酸 化炭素冷媒使用の場合のようによりスムーズな制御応答性が要求される用途には問 題が残されている。このように、前記特許文献 1に開示されている方法、上記従来より 用いられている方法のどちらの方法を採るにしても、問題が残っていた。
[0009] そこで本発明の課題は、傾斜角度変化を行なう斜板に対し、上記のような問題を解 決することが可能なリンク機構を備えた可変容量型圧縮機を提供することにある。 課題を解決するための手段 [0010] 上記課題を解決するために、本発明に係る可変容量型圧縮機は、駆動源により回 転される主軸に対し並行に複数のピストンを配し、前記主軸の回転運動を前記ピスト ンの往復動に変換するための斜板をリンク機構を介して前記主軸側と連結し、前記 斜板が前記リンク機構の案内を介して傾斜角を変えることにより前記ピストンの往復 動のストローク量を変更する可変容量型圧縮機において、前記リンク機構が、第 1の リンク機構と第 2のリンク機構を有し、該第 1のリンク機構と第 2のリンク機構を、前記斜 板に対して該斜板の同じ面側に配置したことを特徴とするものからなる。
[0011] より具体的な態様として、本発明に係る可変容量型圧縮機は、駆動源により回転さ れる主軸に対し並行に複数のピストンが配され、前記主軸にはロータ部材がー体回 転可能に設けられ、前記主軸の回転運動を前記ピストンの往復動に変換するための 斜板がリンク機構を介して前記ロータ部材と連結され、前記斜板が前記リンク機構の 案内を介して傾斜角を変えることにより前記ピストンの往復動のストローク量が変更さ れる可変容量型圧縮機であって、前記リンク機構は、第 1のリンクが、主軸中心線か ら見て斜板上死点側の位置で、前記ロータ部材の第 1のロータ側連結部と前記斜板 の第 1の斜板側連結部の間で連接された第 1のリンク機構と、第 2のリンクが、前記口 一タ部材の第 2のロータ側連結部と前記斜板の第 2の斜板側連結部の間で連接され 、前記斜板に対して前記第 1のリンク機構と同じ斜板面側に設けられた第 2のリンク機 構と、カゝらなることを特徴とするものカゝらなる。
[0012] このような本発明に係る可変容量型圧縮機においては、揺動板式圧縮機の形態を 採ることも可能である。すなわち、上記斜板には揺動板が回転自在に連接され、該摇 動板は回転阻止手段により回転阻止されることにより上記斜板力 揺動成分のみを 受け取り、該揺動板に連接されたピストンが往復動されることを特徴とする可変容量 型圧縮機とすることも可能である。
[0013] また、上記リンク機構は、例えば、リンクの両端が回転自在に連結されたリンク機構 に構成することができる。
[0014] また、上記第 1のリンク機構は、例えば、ガイドと該ガイドに沿って移動自在に配され た接触部材を介して前記第 1のロータ側連結部と前記第 1の斜板側連結部が連接さ れている構造に構成することもできる。一例として、ガイドとして長孔、ガイドに沿って 移動自在に配された接触部材としてピンを採用し、該長孔内を移動自在に配された ピンを介して上記第 1のロータ側連結部と上記第 1の斜板側連結部が連接されて 、 る構造に構成することができる。このようなガイドと該ガイドに沿って移動自在に配さ れた接触部材力 なる構造も、本発明におけるリンク機構の概念の範疇に含むものと する。その他従来知られたリンクまたはヒンジ機構も採用できる。
[0015] また、本発明に係る可変容量型圧縮機においては、基本的には、上記斜板の中心 部に、上記主軸が非接触状態で貫通して延びる穴が形成されている構造とされるが 、斜板のガタ等を防止するために、場合によっては、該穴内の位置に、上記主軸に 対し上記斜板を補助的に支持する補助的支持部材が設けられている構造としてもよ い。
[0016] このような本発明に係る可変容量型圧縮機は、例えば、車両用空調装置に用いら れる圧縮機として好適なものである。また、超臨界域で作動する被圧縮流体 (例えば 、二酸化炭素冷媒)の圧縮に用いられる圧縮機として好適なものである。
発明の効果
[0017] 本発明に係る可変容量型圧縮機によれば、 2つのリンク機構を、例えば主軸に一体 結合されたロータの円盤面上と斜板のロータに相対する片面上にそれぞれ腕を設け 、それらの間をリンクで連接して構成したので、高い回転トルクの受け渡しが可能にな り、かつ、製造も容易化できる。とくに、リンク機構が斜板の片面側のみに配置されて 反対面側に及ぶことがなぐ一方の面側のみで所望の性能を有するリンク機構を構 成できるので、斜板のセンターまわりのスペースが十分に取れる。また、 2つのリンク 機構を介して斜板を支持することによりセンター支持を必要としないため、従来のよう なセンター支持機構が不要となり、コストが低減できる。さらに、斜板傾斜角度を変更 する際にセンター部の摺動摩擦抵抗の発生しな 、、スムーズなリンク機構の動作を 達成でき、極めて制御性の良い可変容量型圧縮機を実現できる。
[0018] また、リンク機構の動作力スムーズになるので、とくに二酸ィ匕炭素のような超臨界域 で動作する冷媒を用いたシステムにお 、ても、高圧側の頻繁な圧力変動に遅れるこ となく制御可能となる圧縮機を実現できる。
[0019] さらに、斜板のセンターまわりのスペースも犠牲にならないので、揺動板式のような センター部スペースの必要な圧縮機構に対しても、本発明を問題なく適用できる。 図面の簡単な説明
[0020] [図 1]本発明の第 1実施態様に係る可変容量型圧縮機の斜板傾斜角最大時の状態 を示す縦断面図である。
[図 2]図 1の圧縮機の斜板傾斜角最小時の状態を示す縦断面図である。
[図 3]本発明の第 2実施態様に係る可変容量型圧縮機の縦断面図である。
[図 4]図 3の圧縮機の 90度異なる方向から見た部分縦断面図である。
[図 5]第 2実施態様の変形例に係る可変容量型圧縮機の縦断面図である。
符号の説明
[0021] 1、 31 主軸
2、 32 ロータ
3、 33 第 1のロータ側連結部としての腕
4、 34 第 1のリンクとしてのリンク板
5、 8、 35、 38 連結ピン
6、 36 第 1の斜板側連結部としての腕
7、 37 斜板
9、 39 第 1のリンク機構
10、 40 第 2の斜板側連結部としての腕
11、 41 第 2のリンクとしてのリンク板
12、 14、 42、 44 連結ピン
13、 43 第 2のロータ側連結部としての腕
15、 45 第 2のリンク機構
16、 46 逃げ孔
17 シユー
18、 52 ピストン
19、 53 クランク室
20 吸入室
21 吐出室 47 補助的支持部材
48 軸受
49 揺動板
50 回転阻止機構
51 ロッド、
61 第 1のロータ側連結部としての腕
62 第 1の斜板側連結部としての腕
63 ガイドとしての長孔
64 ガイドに沿って移動自在に配された接触部材としてのピン
100、 200、 300 可変容量型圧縮機
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以 下の説明においては、圧縮動作や容量調整動作については説明を省略し、本発明 の主題である斜板支持部の構造を主体に説明する。
[0023] 図 1および図 2は、本発明の第 1実施態様に係る可変容量型圧縮機 100を示して おり、図 1はピストンのストローク最大時(吐出容量最大時:斜板傾斜角最大時)の状 態を、図 2はピストンのストローク最小時(吐出容量最小時:斜板傾斜角最小時)の状 態を、それぞれ示している。図において、外部駆動源(図示略)により駆動される駆動 軸としての主軸 1には、本発明で言う「ロータ部材」としてのロータ 2がー体接合されて おり、ロータ 2は主軸 1とともに回転する。本発明で言う「ロータ部材」とは、このような口 ータ 2自身のほか、ロータに相当する部材を含む概念である。ロータ 2には、第 1の口 ータ側連結部としての腕 3が設けられ、腕 3には、第 1のリンクとしてのリンク板 4の一 端が連結ピン 5を介して回転自在に連結されている。リンク板 4の他端は、斜板 7に接 合された第 1の斜板側連結部としての腕 6と、連結ピン 8を介して回転自在に連結さ れている。これら腕 3、連結ピン 5、リンク板 4、連結ピン 8、腕 6により、第 1のリンク機 構 9が構成されている。この第 1のリンク機構 9は、図 1に示すように、斜板 7の上死点 側の位置に配置されて 、る。
[0024] 斜板 7の上記第 1のリンク機構 9が設けられているのと同じ面側には、第 2の斜板側 連結部としての腕 10が接合されており、第 2のリンクとしてのリンク板 11の一端が連結 ピン 12を介して回転自在に連結されている。リンク板 11の他端は、ロータ 2に設けら れた第 2のロータ側連結部としての腕 13と、連結ピン 14を介して回転自在に連結さ れている。これら腕 13、連結ピン 14、リンク板 11、連結ピン 12、腕 10により、第 2のリ ンク機構 15が構成されている。
[0025] 斜板 7の中央には、主軸 1に対して逃げ孔 16が形成されており、斜板 7と主軸 1とが 互いに接触しないよう構成されている。この非接触構成により、センター支持部での 摩擦抵抗は存在しな 、こと〖こなる。
[0026] 斜板 7の外周側に対して、一対のシユー 17、 17が摺接自在に設けられており、該 一対のシユー 17、 17は、ピストン 18の一端に回動自在に保持されている。この摺接 構造を介して、斜板 7の回転運動がピストン 18の往復動に変換される。なお、図 1、 図 2においては、 1個のピストン 18のみが図示されている力 ピストン 18は、主軸 1に 対し並行に(略平行に)、圧縮機の周方向に複数配列されている。なお、図 1、図 2に おいて、 19はクランク室、 20は被圧縮流体が吸入される吸入室、 21は圧縮された流 体が吐出される吐出室を、それぞれ示している。
[0027] このように構成された可変容量型圧縮機 100においては、斜板 7が傾斜角度変化 自在でかつ主軸 1の中心軸線に対しおおむね斜板 7の中心が一致するような関係を 保ちつつロータ 2に支持される。また、回転力とピストン 18からの圧縮反力はリンク板 4とリンク板 11によって受け止められる。この構成により、クランク室 19の圧力を調整 する (調整手段の図示及び説明は省略)ことによりガス圧縮反力とのバランスで、狙い の斜板傾斜角度を設定することができる。
[0028] 斜板 7は、主軸 1とは非接触状態に保たれたまま、第 1のリンク機構 9と第 2のリンク 機構 15によって支持され、該支持状態のまま斜板傾斜角度が変更される。斜板 7と 主軸 1とが非接触状態に保たれることにより、前述の如くこの間に摩擦抵抗は発生せ ず、スムーズな斜板傾斜角度変更が行われ、制御性が向上する。また、斜板センタ 一支持が不要であることにより、斜板センター周りのスペースを十分に取ることができ 、かつ、コスト低減も可能になる。さらに、 2つのリンク機構をスムーズの動作させること ができるので、二酸ィ匕炭素のように超臨界域で動作する冷媒を用いるシステムにあつ ても、高圧側の頻繁な圧力変動に遅れることのない応答性に優れた制御が可能にな る。
[0029] 以上は、本発明を片斜板式圧縮機に適用した例について説明したが、圧縮機の形 式は片斜板に限定されず、回転阻止された揺動板で斜板から回転成分をキャンセル し、揺動成分だけを取り出して、これによりピストンを往復動させる揺動板式の圧縮機 においても同様に本発明を斜板とロータとの間に適用可能である。
[0030] 図 3および図 4は、本発明の第 2実施態様に係る可変容量型圧縮機 200を示して おり、とくに、揺動板式圧縮機に本発明を適用した場合の例を示している。図におい て、外部駆動源(図示略)により駆動される駆動軸としての主軸 31には、ロータ 32が 一体接合されており、ロータ 32は主軸 31とともに回転する。ロータ 32には、第 1の口 ータ側連結部としての腕 33が設けられ、腕 33には、第 1のリンクとしてのリンク板 34 の一端が連結ピン 35を介して回転自在に連結されている。リンク板 34の他端は、斜 板 37に接合された第 1の斜板側連結部としての腕 36と、連結ピン 38を介して回転自 在に連結されている。これら腕 33、連結ピン 35、リンク板 34、連結ピン 38、腕 36によ り、第 1のリンク機構 39が構成されている。この第 1のリンク機構 39は、図 3に示すよう に、斜板 37の上死点側の位置に配置されて 、る。
[0031] 斜板 37の上記第 1のリンク機構 39が設けられているのと同じ面側には、第 2の斜板 側連結部としての腕 40が接合されており、第 2のリンクとしてのリンク板 41の一端が連 結ピン 42を介して回転自在に連結されている。リンク板 41の他端は、ロータ 32に設 けられた第 2のロータ側連結部としての腕 43と、連結ピン 44を介して回転自在に連 結されている。これら腕 43、連結ピン 44、リンク板 41、連結ピン 42、腕 40により、第 2 のリンク機構 45が構成されている。なお、第 1と第 2のリンク機構は、その配置位置、 寸法を設計的に最適化することにより、斜板の任意の傾斜角範囲でピストン上死点 位置の変化を小さくすることが可能であり、また、斜板のセンターずれ (偏心)も極小 化可能である。これらの特性は動作上都合の良いパターンがある力 ここでは説明を 省略する(例えば、ピストンストロークの大きい場合には、ピストントップクリアランスを 最小化するなどの方法を選択可能である)。
[0032] 斜板 37の中央には、主軸 31に対して逃げ孔 46が形成されており、斜板 37と主軸 31とが互いに接触しないよう構成されている。この非接触構成により、センター支持 部での摩擦抵抗は存在しないことになる。このように、斜板センターにおける斜板 37 と主軸 31との間には基本的に支持部材は設けられな 、が、この間のガタを防止する ために、補助的な支持部材を設けることも可能である。例えば、図 4におけるような補 助的支持部材 47を設けることが可能である。
[0033] 斜板 37の回転揺動運動は、軸受 48を介して揺動板 49に伝えられる力 該揺動板 49は回転阻止機構 50により、回転運動が阻止され、揺動運動のみを行うようになつ ている。揺動板 49には、ロッド 51を介してピストン 52が球連接されており、ロッド 51を 介してピストン 52が往復動される。
[0034] なお、図 3は揺動板式圧縮機の一例を示したものであり、図 3におけるロッド 51を省 略した 、わゆるアキシャルプランジャ方式も、本発明の適用対象としての揺動板式圧 縮機に含まれる。
[0035] このように構成された可変容量型圧縮機 200においても、斜板 37が傾斜角度変化 自在でかつ主軸 31の中心軸線に対しおおむね斜板 37の中心が一致するような関 係を保ちつつロータ 32に支持される。また、回転力とピストン 52からの圧縮反カはリ ンク板 34とリンク板 41によって受け止められる。これにより、クランク室 53の圧力を調 整する (調整手段の図示及び説明は省略)ことによりガス圧縮反力とのノランスで、 狙いの斜板傾斜角度を設定することができる。
[0036] 斜板 37は、主軸 31とは基本的に非接触状態に保たれたまま、第 1のリンク機構 39 と第 2のリンク機構 45によって支持され、該支持状態のまま斜板傾斜角度が変更され る。斜板 37と主軸 31とが非接触状態に保たれることにより、前述の如くこの間に摩擦 抵抗は発生せず、スムーズな斜板傾斜角度変更が行われ、制御性が向上する。また 、斜板センター支持が不要であることにより、斜板センター周りのスペースを十分に取 ることができ、かつ、コスト低減も可能になる。さらに、 2つのリンク機構をスムーズの動 作させることができるので、二酸ィ匕炭素のように超臨界域で動作する冷媒を用いるシ ステムにあっても、高圧側の頻繁な圧力変動に遅れることのな 、応答性に優れた制 御が可能になる。
[0037] なお、第 1のリンク機構や第 2のリンク機構において、各連結部や各リンクを一対設 けることが可能である。例えば、上記第 2実施態様におけるこの部分を図 4に示すよう に、斜板 37から延びた第 1の斜板側連結部としての腕 36及び、ロータ 32より延びた 第 1のロータ側連結部としての腕 33、それらと連結される第 1のリンクとしてのリンク板 34、さらに、斜板 37の同じ面力 延びた第 2の斜板側連結部としての腕 40及び、口 ータ 32より延びた第 2のロータ側連結部としての腕 43、それらと連結される第 2のリン クとしてのリンク板 41を、それぞれ 1対 (つまり、 2個づつ)設けることが可能であり、 2 個づっ以上とすることも可能である。このように並列に複数のリンクを重ねるように配 置すれば、斜板 37に発生する倒れモーメントの支持能力を向上させることができる。 ただし、これらを、各々、 1つのリンクと 1個づつの連結部によって構成してもよい。
[0038] また、本発明における第 1のリンク機構としては、ガイドと該ガイドに沿って移動自在 に配された接触部材の組み合わせでもよい。例えば図 5に、上記第 2実施態様の変 形例に係る可変容量型圧縮機 300を示すように、第 1のロータ側連結部としての腕 6 1と第 1の斜板側連結部としての腕 62とのいずれか一方にガイドとしての長孔 63を形 成し、他方に該ガイドに沿って移動自在に配された接触部材としてのピン 64を保持 させて、ピン 64が長孔 63内を転動あるいは移動自在とすることによりヒンジ機構を構 成し、実質的に第 1のリンクなしにロータ 32側と斜板 37側を連接することも可能であ る。前述したように、このようなヒンジ機構も、本発明における第 1のリンク機構の概念 の範疇に含まれる。図 5におけるその他の構成は、図 3に示した構成に準じる。
産業上の利用可能性
[0039] 本発明は、斜板を備えたあらゆる可変容量型圧縮機に適用可能であり、とくに車両 用空調装置に用いられる圧縮機として、あるいは、二酸化炭素等の超臨界域で作動 する冷媒を使用するシステムに用いられる圧縮機として、好適なものである。

Claims

請求の範囲
[1] 駆動源により回転される主軸に対し並行に複数のピストンを配し、前記主軸の回転 運動を前記ピストンの往復動に変換するための斜板をリンク機構を介して前記主軸 側と連結し、前記斜板が前記リンク機構の案内を介して傾斜角を変えることにより前 記ピストンの往復動のストローク量を変更する可変容量型圧縮機において、前記リン ク機構が、第 1のリンク機構と第 2のリンク機構を有し、該第 1のリンク機構と第 2のリン ク機構を、前記斜板に対して該斜板の同じ面側に配置したことを特徴とする可変容 量型圧縮機。
[2] 前記主軸にはロータ部材がー体回転可能に設けられ、前記斜板が前記リンク機構 を介して前記ロータ部材と連結され、前記リンク機構は、第 1のリンクが、主軸中心線 から見て斜板上死点側の位置で、前記ロータ部材の第 1のロータ側連結部と前記斜 板の第 1の斜板側連結部の間で連接された第 1のリンク機構と、第 2のリンクが、前記 ロータ部材の第 2のロータ側連結部と前記斜板の第 2の斜板側連結部の間で連接さ れ、前記斜板に対して前記第 1のリンク機構と同じ斜板面側に設けられた第 2のリンク 機構と、からなることを特徴とする、請求項 1に記載の可変容量型圧縮機。
[3] 前記斜板には揺動板が回転自在に連接され、該揺動板は回転阻止手段により回 転阻止されることにより前記斜板力 揺動成分のみを受け取り、該揺動板に連接され たピストンが往復動されることを特徴とする、請求項 1または 2に記載の可変容量型圧 縮機。
[4] 前記リンク機構はリンクの両端が回転自在に連結されたリンク機構であることを特徴 とする、請求項 1〜3のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
[5] 前記第 1のリンク機構が、ガイドと該ガイドに沿って移動自在に配された接触部材を 介して前記第 1のロータ側連結部と前記第 1の斜板側連結部が連接されたものから なることを特徴とする、請求項 2〜4の 、ずれか〖こ記載の可変容量型圧縮機。
[6] 前記斜板の中心部に、前記主軸が非接触状態で貫通して延びる穴が形成されて いることを特徴とする、請求項 1〜5のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
[7] 前記穴内の位置に、前記主軸に対し前記斜板を補助的に支持する補助的支持部 材が設けられていることを特徴とする、請求項 6に記載の可変容量型圧縮機。 車両用空調装置に用いられる圧縮機力もなることを特徴とする、請求項 1〜7のい ずれかに記載の可変容量型圧縮機。
超臨界域で作動する被圧縮流体の圧縮に用いられる圧縮機力 なることを特徴と する、請求項 1〜8のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045467A3 (en) * 2007-10-03 2010-01-20 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Capacity-variable type swash plate compressor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19947347A1 (de) * 1998-10-06 2000-04-13 Denso Corp Taumelscheibenkompressor mit variabler Verstellung
JP2004308621A (ja) * 2003-04-10 2004-11-04 Kyowa Metal Work Co Ltd 容量可変型斜板式圧縮機
JP2004324534A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Denso Corp ワッブル型圧縮機のピストンロッド連結構造及び連結方法
US20050126388A1 (en) * 2003-06-20 2005-06-16 Pitla Srinivas S. Variable displacement compressor hinge mechanism
JP2005307940A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Denso Corp 揺動斜板型可変容量圧縮機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19947347A1 (de) * 1998-10-06 2000-04-13 Denso Corp Taumelscheibenkompressor mit variabler Verstellung
JP2004308621A (ja) * 2003-04-10 2004-11-04 Kyowa Metal Work Co Ltd 容量可変型斜板式圧縮機
JP2004324534A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Denso Corp ワッブル型圧縮機のピストンロッド連結構造及び連結方法
US20050126388A1 (en) * 2003-06-20 2005-06-16 Pitla Srinivas S. Variable displacement compressor hinge mechanism
JP2005307940A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Denso Corp 揺動斜板型可変容量圧縮機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045467A3 (en) * 2007-10-03 2010-01-20 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Capacity-variable type swash plate compressor

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