WO2009099031A1 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

斜板式圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
WO2009099031A1
WO2009099031A1 PCT/JP2009/051709 JP2009051709W WO2009099031A1 WO 2009099031 A1 WO2009099031 A1 WO 2009099031A1 JP 2009051709 W JP2009051709 W JP 2009051709W WO 2009099031 A1 WO2009099031 A1 WO 2009099031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
swash plate
housing
compressor
neck
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/051709
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jiro Iizuka
Original Assignee
Sanden Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corporation filed Critical Sanden Corporation
Publication of WO2009099031A1 publication Critical patent/WO2009099031A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F04B27/10—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 having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081—Casings, housings
    • 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
    • F04B27/10—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 having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication

Definitions

  • the present invention relates to a structure of a swash plate compressor including a piston rotation preventing mechanism, and more particularly to a swash plate compressor suitable as a compressor used at a high pressure capable of reducing a body diameter of a housing.
  • the high-pressure side has a high pressure of about 10 to 15 MPa, so the compressor housing that forms the crank chamber is thicker than the case where a refrigerant such as HFC134a is used.
  • Fastening bolts have a large diameter and a large number.
  • the crank chamber diameter is generally set to HFC134a or the like. Smaller than when used.
  • the piston neck is secured in a crank chamber having a small inner diameter.
  • the width of the neck is increased in the circumferential direction of the compressor as compared with the case of using HFC134a (Patent Documents 1 and 2).
  • the piston neck is structured to slide on the inner surface of the housing in the axial direction of the compressor (Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Documents 1 to 3 the inside of the groove formed on the housing inner surface is within the piston neck portion. Is configured to be slid.
  • Such a conventional structure for example, a conventional structure in which the piston neck functions as a piston rotation blocking portion that slides in the axial direction of the compressor on the inner surface of the housing in order to prevent rotation of the piston.
  • the structure is as shown in FIGS.
  • the rotational movement of the swash plate cam 102 rotated together with the drive shaft 101 is caused to reciprocate the piston 103 via a pair of shoes 105 held on the neck 104 of the piston 103.
  • the rotation of the piston 103 is prevented by sliding the outer peripheral surface of the piston neck 104 on the inner surface of the housing 106.
  • the housing 106 is fastened by a bolt 108 provided outside the crank chamber 107, and the fastening bolt 108 has the width of each piston neck 104 expanded in the circumferential direction of the compressor. In order to avoid interference with 104 and its sliding part, it is arranged on the outer side in the substantial radial direction from the inner diameter of the crank chamber 107.
  • JP 2000-97151 A Japanese Patent No. 3536396 Japanese Patent No. 2684931
  • the object of the present invention is to pay attention to such problems in the prior art, and by appropriately configuring the piston rotation prevention mechanism portion, the housing fastening bolt can be arranged at a relatively small diameter position. It is possible to reduce the compressor barrel diameter and reliably prevent leakage at the gasket even with a relatively small axial force of the fastening bolt, and also reduce the manufacturing cost by facilitating the machining of the housing inner surface. It is an object of the present invention to provide a structure of a swash plate compressor that can be used.
  • a swash plate compressor has a plurality of pistons fitted on a plurality of cylinder bores arranged in the circumferential direction of the compressor so that the head side is reciprocally movable,
  • the piston is reciprocated along with the rotation of the swash plate cam through a pair of shoes held by a neck formed on the side opposite to the head side of the piston and slidably in contact with both side surfaces of the swash plate cam.
  • the outer peripheral surface of the piston neck portion with respect to the inner surface of the housing The piston neck enveloping circle diameter that is kept non-contact and envelops the outer peripheral surface of the piston neck is larger than the diameter of the sliding portion of the housing inner surface on which the piston rotation blocking portion is slid.
  • the outer peripheral surface of the piston neck is kept in non-contact with the inner surface of the housing, the outer peripheral surface of the piston neck is slid on the inner surface of the housing to prevent piston rotation. It is not necessary, and the piston neck may be designed to have a thickness necessary for ensuring the strength required for pressure resistance.
  • the function of the piston rotation prevention unit may be provided in a portion different from the outer peripheral surface of the piston neck, but the piston neck enveloping circle diameter that envelops the outer peripheral surface of the piston neck is prevented from rotating the piston.
  • the sliding of the inner surface of the housing which serves as a rule for the radial positioning of the piston rotation preventing portion while ensuring the strength of the piston neck portion is ensured. It is possible to reduce the diameter of the moving part, and thereby reduce the compressor barrel diameter. In other words, under this condition, by appropriately configuring the piston rotation blocking portion provided on the piston side, the compressor barrel diameter can be reduced, and the housing fastening bolts should be arranged at a relatively small diameter position. This also makes it possible to reliably prevent leakage at the gasket portion even with a relatively small axial force of the fastening bolt.
  • the piston neck part is compressed from the standpoint of prevention of rotation prevention and stability of the posture of the piston. It is preferable that they are formed on both sides in the machine circumferential direction.
  • the inner surface of the housing kept in non-contact with the outer peripheral surface of the piston neck can be formed on a non-machined surface.
  • a groove formed on the inner surface of the housing in which the piston neck is accommodated can be formed on the non-machined surface. Therefore, the housing inner surface portion, which has been difficult to machine, can be left as cast or forged, and the manufacturing cost is reduced.
  • the sliding portion on the inner surface of the housing on which the piston rotation preventing portion is slid is preferably formed on the machined surface.
  • This housing inner surface portion requires accuracy for sliding of the piston rotation prevention portion, but this housing inner surface portion is a diameter portion smaller than the piston neck envelope circle diameter, and should be a minimum inner diameter portion on the housing inner surface. Therefore, machining can be performed easily and with high precision by lathe processing or the like, which can contribute to reduction in manufacturing cost.
  • the piston rotation preventing part can be formed by causing a part of the shoe holding part for holding the shoe to bulge in the radial direction of the compressor (toward the outer side in the radial direction).
  • the piston rotation preventing portion may be formed as an additional portion on the side opposite to the piston head from the shoe holding portion that holds the shoe with respect to the piston neck portion.
  • each housing fastening bolt can be positioned at a relatively small diameter portion, thereby enabling a reduction in body diameter.
  • the housing fastening bolt at the small diameter portion, it is possible to prevent an increase in the area of the gasket used for housing fastening, and the axial force required for the fastening bolt is reduced, so that the gasket portion Leakage can be reliably prevented.
  • through bolts can be installed from the front housing side as housing fastening bolts, and both the structure and fastening operation can be facilitated.
  • the swash plate compressor according to the present invention can secure the necessary strength easily by securing the thickness of the piston neck, and is used particularly when the fluid to be compressed is made of a carbon dioxide refrigerant, that is, at a high pressure. It is suitable as a compressor. In addition, since the compressor body diameter can be reduced, it is particularly suitable as a compressor used in a vehicle air conditioner when mounted in a place where space is limited.
  • the housing fastening bolt is disposed at a relatively small diameter position while ensuring the necessary strength of the piston neck and achieving an appropriate piston rotation prevention structure.
  • the compressor body diameter can be reduced, and leakage at the gasket portion can be reliably prevented even with a relatively small axial force of the fastening bolt.
  • the processing of the inner surface of the housing can be facilitated, and the manufacturing cost can be reduced. As a result, it is possible to realize a swash plate type compressor that is suitable for a compressor used in a vehicle air conditioner using a carbon dioxide refrigerant.
  • FIG. 2 is a transverse sectional view taken along line II-II of the compressor in FIG. 1. It is a perspective view of the front housing of the compressor of FIG. It is a perspective view of the piston of the compressor of FIG. It is a perspective view which shows the various modifications of a piston. It is a longitudinal cross-sectional view of the swash plate type compressor which concerns on the 2nd embodiment of this invention. It is a perspective view of the piston of the compressor of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the swash plate type compressor which concerns on the conventional structure.
  • FIG. 9 is a transverse sectional view taken along line IX-IX of the compressor in FIG. 8.
  • FIG. 1 to 4 show a swash plate compressor according to a first embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes the entire swash plate compressor, and the rotation of the drive shaft 2 is transmitted to the swash plate cam 5 via the rotor 3 and the hinge mechanism 4, and the swash plate cam 5 is rotated together with the drive shaft 2. .
  • This rotational movement of the swash plate cam 5 is converted into a reciprocating motion of the piston 7 through a pair of shoes 9 held on the neck portion 8 of the piston 7 fitted and inserted into each cylinder bore 6.
  • the piston neck 8 is located in a crank chamber 11 formed by a front housing 10 (housing), and is housed in a groove 12 formed to extend in the compressor axial direction on the inner surface of the housing 10 in particular. .
  • the outer peripheral surface of the piston neck portion 8 is kept in non-contact with the inner surface of the housing 10 (the inner surface of the groove 12).
  • the groove 12 on the inner surface of the housing 10 is formed on a non-machined surface.
  • piston rotation preventing portions 14 On both sides of the piston neck 8 in the circumferential direction of the compressor, there are provided piston rotation preventing portions 14 that prevent the piston 7 from rotating by sliding on the sliding portions 13 on the inner surface of the housing 10.
  • the piston rotation preventing portion 14 is formed by expanding a part of the shoe holding portion 15 holding the shoe 9 in the compressor radial direction.
  • the housing inner surface sliding portion 13 on which the piston rotation preventing portion 14 is slid is formed on a machined surface by a lathe or the like.
  • the front housing 10 is fastened to the cylinder block 18, the valve plate 19, and the cylinder head 20 via the gasket 17 by through bolts 16.
  • a plurality of housing fastening bolts 16 are arranged in the circumferential direction of the compressor, and each housing fastening bolt 16 has an inner surface of the housing that is kept in non-contact with the outer peripheral surface of the piston neck portion 8. It extends in the compressor axial direction in the housing wall between the housing parts to be formed (between the grooves 12).
  • reference numeral 21 denotes a suction chamber for a fluid to be compressed (for example, carbon dioxide refrigerant)
  • 22 denotes a suction hole
  • 23 denotes a discharge chamber for compressed fluid
  • 24 denotes a discharge hole.
  • the compressor 1 is connected to an external circuit, and is mounted in an engine room of a vehicle, for example, as a compressor of a vehicle air conditioner.
  • each part in the swash plate compressor 1 is as follows.
  • the piston neck envelope circle diameter is Dk
  • the sliding part diameter of the housing inner surface is Dh
  • the swash plate diameter is Ds
  • the cylinder bore pitch circle is Db
  • Db it is set so as to satisfy the relationship of Db ⁇ Ds ⁇ Dh ⁇ Dk.
  • the piston head fitting bore diameter is Dt
  • Dt it is set so as to satisfy the relationship of Db ⁇ Ds ⁇ Dh ⁇ Db + Dt ⁇ Dk.
  • FIG. 5A shows a shape equivalent to that shown in FIG.
  • FIG. 5B shows a shape in which the meat portion between the piston rotation blocking portions 14a on both sides formed as the bulging portions of the shoe holding portions 15 is stealed compared to the shape of FIG. Meat stealer 25).
  • FIG. 5C shows a shape in which only the piston rotation preventing portion 14b on one side is left and the other piston rotation preventing portion is deleted as compared with the shape of FIG. 5B. The weight is reduced in the order of the shape of FIG. 5A, the shape of FIG. 5B, and the shape of FIG.
  • the piston neck envelope circle diameter that envelops the outer peripheral surface of the piston neck portion 8 is made larger than the diameter of the housing inner surface sliding portion 13 on which the piston rotation preventing portion 14 slides.
  • the housing fastening bolt 16 can be disposed at a relatively small diameter position, and leakage at the gasket 17 portion can be reliably prevented even with a small axial force of the fastening bolt 16.
  • the reduction of the compressor body diameter enables the weight of the entire compressor to be reduced.
  • the housing inner surface sliding portion 13 formed on the machined surface is the smallest diameter portion in the housing, the housing inner surface sliding portion 13 can be easily and highly accurately processed by a lathe process or the like, and can contribute to a reduction in manufacturing cost.
  • FIG. 6 and 7 show a swash plate compressor 31 according to a second embodiment of the present invention.
  • the piston rotation preventing portion 32 is formed as an additional portion on the side opposite to the piston head with respect to the piston neck portion 33 than the shoe holding portion 34 holding the shoe.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment described above, and thus the same reference numerals as those in FIG. Even in such a configuration, substantially the same operations and effects as the first embodiment can be obtained.
  • the swash plate compressor according to the present invention is suitable as a compressor used at a high pressure as in the case of using a carbon dioxide refrigerant, and is suitable as a compressor of a vehicle air conditioner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

　シリンダボアに、頭部側が往復動可能に嵌挿された複数のピストンを有し、各ピストンが、その頭部側とは反対側に形成された首部に保持されて斜板カムの両側面に摺接される一対のシューを介し斜板カムの回転に伴って往復動されるとともに、ピストンの回動を阻止するためにハウジングの内面上を圧縮機軸方向に摺動されるピストン回動阻止部を備えた圧縮機において、ピストン首部の外周面がハウジングの内面に対し非接触に保たれており、かつ、該ピストン首部の外周面を包絡するピストン首部包絡円径が、ピストン回動阻止部が摺動されるハウジング内面の摺動部の径よりも大きい斜板式圧縮機。ピストン回動阻止機構部を適切に構成することにより、圧縮機胴径を縮小でき、ガスケット部での漏れを防止可能でき、ハウジング内面の加工を容易化できる。

Description

斜板式圧縮機
　本発明は、ピストン回動阻止機構部を含む斜板式圧縮機の構造に関し、とくに、ハウジングの胴径を縮小可能な、高圧で使用する圧縮機として好適な斜板式圧縮機に関する。
　例えば二酸化炭素冷媒を使用する圧縮機では、高圧側が10～15MPa程度の高圧になるため、HFC134a等の冷媒を使用する場合に比べ、クランク室を形成する圧縮機のハウジングの肉厚が厚く、ハウジング締結ボルトは径が太く数も多い。しかし、圧縮機を例えば車両用空調装置に組み込む場合、搭載する車両エンジンルームのスペースが限られているため、上記のように耐圧上ハウジングの肉厚を厚くすると、一般にクランク室内径はHFC134a等を使用する場合に比べ小さくなる。
　一方、圧縮機周方向に配列された複数のシリンダボアに頭部側が往復動可能に嵌挿された複数のピストンを有し、各ピストンが、ピストンの頭部側とは反対側に形成された首部に保持されて斜板カムの両側面に摺接される一対のシューを介し斜板カムの回転に伴って往復動されるとともに、ピストンの回動を阻止するためにハウジングの内面上を圧縮機軸方向に摺動されるピストン回動阻止部を備えている斜板式圧縮機が知られている（例えば、特許文献１～３）。
　上記のような構造を備えた従来の斜板式圧縮機においては、例えば二酸化炭素冷媒を使用する場合等について耐圧性能を持たせるために、内径の小さなクランク室でピストン首部強度を確保するため、ピストン首部はHFC134aを使用する場合に比べ圧縮機周方向に幅が拡大されている（特許文献１、２）。また、ピストン首部がハウジングの内面上を圧縮機軸方向に摺動される構造となっており（特許文献１～３）、とくに特許文献２、３では、ハウジング内面に形成された溝内をピストン首部が摺動される構造となっている。
　このような従来の構造、例えばピストンの回動を阻止するためにピストン首部がハウジングの内面上を圧縮機軸方向に摺動されるピストン回動阻止部として機能するように構成されている従来の構造を採用して、高圧域でも使用できる斜板式圧縮機を設計する場合、例えば図８、図９に示すような構造になる。図８、図９に示す圧縮機１００においては、駆動軸１０１とともに回転される斜板カム１０２の回転運動が、ピストン１０３の首部１０４に保持された一対のシュー１０５を介してピストン１０３の往復動に変換され、ピストン１０３の回動が、ピストン首部１０４の外周面がハウジング１０６の内面に摺動されることによって阻止されるようになっている。このハウジング１０６は、クランク室１０７の外方に設けられたボルト１０８によって締結されており、締結用ボルト１０８は、各ピストン首部１０４の幅が圧縮機周方向に拡大されているので、各ピストン首部１０４やその摺動部との干渉を避けるため、クランク室１０７の内径よりも相当径方向外側に配置されることになる。
特開２０００－９７１５１号公報 特許第３５３６３９６号公報 特許第２６８４９３１号公報
　ところが、図８、図９に示したような構造を採用すると、ハウジング締結用ボルトをクランク室の内径よりも相当径方向外側に配置する必要があり、その結果、圧縮機胴径を縮小することが困難である。また、ガスケット１０９（図８に図示）の面積が増加するとともに、締結用ボルトの必要軸力が増加するため、更に大きな締結力（ボルト径、本数）が必要になる。また、ハウジング締結用ボルトの軸力が不足すると、高圧使用域において、ガスケット部で隙間漏れが生じるおそれがある。
　さらに、特許文献２、３に示されているような、ハウジング内面に形成された溝内をピストン首部が摺動される構造においては、ハウジング内面に形成する溝の精度確保のため、周方向に複数配置される溝を切削や研磨などで加工する必要があり、製造コストが高くなる。
　そこで本発明の課題は、このような従来技術における問題点に着目し、ピストン回動阻止機構部を適切に構成することにより、ハウジング締結用ボルトを比較的小径位置に配置することが可能で、圧縮機胴径を縮小することが可能であるとともに比較的小さな締結用ボルトの軸力でもガスケット部での漏れを確実に防止可能であり、かつ、ハウジング内面の加工を容易化して製造コストを低減することが可能な斜板式圧縮機の構造を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る斜板式圧縮機は、圧縮機周方向に配列された複数のシリンダボアに、頭部側が往復動可能に嵌挿された複数のピストンを有し、各ピストンが、ピストンの頭部側とは反対側に形成された首部に保持されて斜板カムの両側面に摺接される一対のシューを介し斜板カムの回転に伴って往復動されるとともに、ピストンの回動を阻止するためにハウジングの内面上を圧縮機軸方向に摺動されるピストン回動阻止部を備えている斜板式圧縮機において、前記ピストン首部の外周面がハウジングの内面に対し非接触に保たれており、かつ、該ピストン首部の外周面を包絡するピストン首部包絡円径が、前記ピストン回動阻止部が摺動されるハウジング内面の摺動部の径よりも大きいことを特徴とするものからなる。
　このような斜板式圧縮機においては、ピストン首部の外周面がハウジングの内面に対し非接触に保たれているので、ピストン回動阻止のためにピストン首部の外周面をハウジングの内面に摺動させる必要はなく、ピストン首部は専ら耐圧上必要な強度を確保するために必要な肉厚に設計すればよいことになる。そして、ピストン回動阻止部の機能は、ピストン首部の外周面とは別の部位に持たせればよいことになるが、ピストン首部の外周面を包絡するピストン首部包絡円径を、ピストン回動阻止部が摺動されるハウジング内面の摺動部の径よりも大きくすることで、上記ピストン首部の強度を確保しつつ、ピストン回動阻止部の径方向の位置決めの律則となるハウジング内面の摺動部の径を小さくすることが可能になり、それによって圧縮機胴径の縮小が可能になる。つまり、この条件で、ピストン側に設けられるピストン回動阻止部を適切に構成することにより、圧縮機胴径の縮小が可能になり、かつ、ハウジング締結用ボルトを比較的小径位置に配置することも可能になって、比較的小さな締結用ボルトの軸力でもガスケット部での漏れを確実に防止することが可能になる。
　上記ピストン回動阻止部は、ピストン首部の圧縮機周方向片側に形成することも理論上は可能であるが、回動阻止の確実性やピストンの姿勢の安定性の面から、ピストン首部の圧縮機周方向両側に形成されていることが好ましい。
　上記ピストン首部の外周面はハウジングの内面に対し非接触に保たれているので、このピストン首部の外周面に対し非接触に保たれるハウジングの内面は、非機械加工面に形成することが可能になる。例えば、ピストン首部が収容されるハウジング内面に形成された溝を非機械加工面に形成することが可能になる。したがって、機械加工の難しかったこのハウジング内面部位が鋳造あるいは鍛造のままでよくなり、製造コストが低減される。
　一方、上記ピストン回動阻止部が摺動されるハウジング内面の摺動部は、機械加工面に形成することが好ましい。このハウジング内面部位にはピストン回動阻止部の摺動のために精度が求められるが、このハウジング内面部位はピストン首部包絡円径よりも小さな径部位であり、ハウジング内面における最小内径部位とすることができるので、旋盤加工等により容易にかつ高精度に加工することができることになり、製造コストの低減に寄与できる。
　また、上記ピストン回動阻止部は、シューを保持するシュー保持部の一部を圧縮機径方向に（径方向外側に向けて）膨出させることにより形成することができる。あるいは、ピストン回動阻止部を、ピストン首部に対して、上記シューを保持するシュー保持部よりも反ピストン頭部側に付加部分として形成することもできる。
　このようなピストン回動阻止部を備えた構造においては、上記ピストン首部の外周面に対し非接触に保たれるハウジングの内面を形成するハウジング部位間（例えば、ピストン首部が収容される溝が形成されたハウジングの溝形成部位間）のハウジング壁中に、圧縮機軸方向に延びるハウジング締結用ボルトが配されている構成を採用することが好ましい。このような構成においては、各ハウジング締結用ボルトは比較的小径部位に位置されることができ、それによって胴径の縮小が可能になる。また、小径部位にハウジング締結用ボルトが配置されることで、ハウジング締結用に使用されるガスケットの面積の増加を防止でき、かつ、締結用ボルトに要求される軸力も小さくなって、ガスケット部における漏れを確実に防止できるようになる。その結果、ハウジング締結用ボルトとして、フロントハウジング側から通しボルトを設置することも可能になり、構造、締結操作ともに容易化可能になる。
　このような圧縮機構造においては、各部の寸法関係を次のように設定することが可能である。例えば、ピストン首部包絡円径をＤｋ、ハウジング内面の摺動部径をＤｈ、斜板径をＤｓ、シリンダボアピッチ円径をＤｂとしたとき、Ｄｂ＜Ｄｓ＜Ｄｈ＜Ｄｋの関係を満足している構造とすることができる。さらに加えて、ピストン頭部嵌合ボア径をＤｔとしたとき、Ｄｂ＜Ｄｓ＜Ｄｈ＜Ｄｂ＋Ｄｔ＜Ｄｋの関係を満足している構造とすることができる。
　本発明に係る斜板式圧縮機は、ピストン首部の肉厚を確保して必要な強度を容易に確保可能であるので、とくに、被圧縮流体が二酸化炭素冷媒からなる場合、すなわち高圧で使用される圧縮機として好適なものである。また、圧縮機胴径を縮小可能であるので、スペースの限られた場所に搭載する場合、とくに、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。
　このように、本発明に係る斜板式圧縮機によれば、ピストン首部の必要強度を確保するとともに適切なピストン回動阻止構造を達成しつつ、ハウジング締結用ボルトを比較的小径位置に配置することが可能になり、圧縮機胴径を縮小できるとともに、比較的小さな締結用ボルトの軸力でもガスケット部での漏れを確実に防止可能になる。また、ハウジング内面の加工を容易化でき、製造コストを低減することが可能になる。その結果、二酸化炭素冷媒使用の、車両用空調装置に用いられる圧縮機として好適な斜板式圧縮機を実現できる。
本発明の第１実施態様に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。 図１の圧縮機のＩＩ－ＩＩ線に沿う横断面図である。 図１の圧縮機のフロントハウジングの斜視図である。 図１の圧縮機のピストンの斜視図である。 ピストンの各種変形例を示す斜視図である。 本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。 図６の圧縮機のピストンの斜視図である。 従来構造に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。 図８の圧縮機のＩＸ－ＩＸ線に沿う横断面図である。
符号の説明
１、３１　斜板式圧縮機
２　駆動軸
３　ロータ
４　ヒンジ機構
５　斜板カム
６　シリンダボア
７、７ａ、７ｂ　ピストン
８、８ａ、８ｂ，３３　ピストン首部
９　シュー
１０　フロントハウジング
１１　クランク室
１２　溝
１３　ハウジング内面摺動部
１４、１４ａ、１４ｂ，３２　ピストン回動阻止部
１５、３４　シュー保持部
１６　ハウジング締結用ボルト
１７　ガスケット
１８　シリンダブロック
１９　弁板
２０　シリンダヘッド
２１　吸入室
２２　吸入孔
２３　吐出室
２４　吐出孔
Ｄｂ　シリンダボアピッチ円径
Ｄｈ　ハウジング内面の摺動部径
Ｄｋ　ピストン首部包絡円径
Ｄｓ　斜板径
Ｄｔ　ピストン頭部嵌合ボア径
　以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
　図１～図４は、本発明の第１実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。図において、１は斜板式圧縮機全体を示しており、駆動軸２の回転がロータ３、ヒンジ機構４を介して斜板カム５に伝達され、斜板カム５は駆動軸２とともに回転される。この斜板カム５の回転運動が、各シリンダボア６に嵌挿されたピストン７の首部８に保持された一対のシュー９を介してピストン７の往復動に変換される。ピストン首部８は、フロントハウジング１０（ハウジング）によって形成されるクランク室１１内に位置しており、とくに、ハウジング１０の内面に圧縮機軸方向に延びるように形成された溝１２内に収容されている。ピストン首部８の外周面は、ハウジング１０の内面（溝１２の内面）に対し非接触に保たれている。このハウジング１０の内面の溝１２は、非機械加工面に形成されている。ピストン首部８の圧縮機周方向両側には、ハウジング１０の内面の摺動部１３に摺動されることによりピストン７の回動を阻止するピストン回動阻止部１４が設けられており、本実施態様では、ピストン回動阻止部１４は、シュー９を保持するシュー保持部１５の一部を圧縮機径方向に膨出させることにより形成されている。ピストン回動阻止部１４が摺動されるハウジング内面摺動部１３は、旋盤等による機械加工面に形成されている。
　図１に示すように、本実施態様では、フロントハウジング１０は通しボルト１６によって、ガスケット１７を介して、シリンダブロック１８、弁板１９、シリンダヘッド２０に締結されている。このハウジング締結用ボルト１６は、図２に示すように、圧縮機周方向に複数配置され、各ハウジング締結用ボルト１６は、ピストン首部８の外周面に対し非接触に保たれるハウジングの内面を形成するハウジング部位間（溝１２間）のハウジング壁中に、圧縮機軸方向に延びている。なお、図１における２１は被圧縮流体（例えば、二酸化炭素冷媒）の吸入室、２２は吸入孔、２３は圧縮流体の吐出室、２４は吐出孔を、それぞれ示している。この圧縮機１は、外部回路と接続され、例えば車両用空調装置の圧縮機として、車両のエンジンルームに搭載される。
　このような斜板式圧縮機１における各部の寸法関係は、例えば図２に示すように、ピストン首部包絡円径をＤｋ、ハウジング内面の摺動部径をＤｈ、斜板径をＤｓ、シリンダボアピッチ円径をＤｂとしたとき、Ｄｂ＜Ｄｓ＜Ｄｈ＜Ｄｋの関係を満足するように設定されている。また、ピストン頭部嵌合ボア径をＤｔとしたとき、Ｄｂ＜Ｄｓ＜Ｄｈ＜Ｄｂ＋Ｄｔ＜Ｄｋの関係を満足するように設定されている。
　上記構造において、ピストン形状、とくにピストン回動阻止部１４は、例えば図５に示すように、各種変形例として形成することが可能である。図５（Ａ）は、図４に示したのと同等の形状を示している。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の形状に比べ各シュー保持部１５の膨出部として形成された両側のピストン回動阻止部１４ａ間にわたる肉部を盗んだ形状を示している（肉盗み部２５）。図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の形状に比べさらに片側のピストン回動阻止部１４ｂのみ残し、他方のピストン回動阻止部を削除した形状を示している。図５（Ａ）の形状、図５（Ｂ）の形状、図５（Ｃ）の形状の順に軽量化される。
　このような斜板式圧縮機１においては、ピストン首部８の外周面を包絡するピストン首部包絡円径を、ピストン回動阻止部１４が摺動されるハウジング内面摺動部１３の径よりも大きくすることにより、ピストン首部８の強度を確保しつつ、ピストン回動阻止部１４およびハウジング内面摺動部１３の径を小さくすることが可能になり、圧縮機胴径の縮小が可能になる。その結果、ハウジング締結用ボルト１６を比較的小径位置に配置することも可能になって、小さな締結用ボルト１６の軸力でもガスケット１７部での漏れを確実に防止することが可能になる。また、圧縮機胴径の縮小により、圧縮機全体の軽量化が可能になる。
　また、ピストン首部８の外周面がハウジング１０の内面（溝１２の内面）に対し非接触に保たれているので、溝１２の内面を機械加工する必要がなくなり、製造が容易化されるとともに製造コストが低減される。機械加工面に形成されるハウジング内面摺動部１３は、ハウジング内の最小径部分となるので、旋盤加工等により容易にかつ高精度に加工することができ、製造コストの低減に寄与できる。
　図６、図７は、本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機３１を示している。本実施態様では、とくに図７に示すように、ピストン回動阻止部３２が、ピストン首部３３に対して、シューを保持するシュー保持部３４よりも反ピストン頭部側に付加部分として形成されている。その他の構成は前述の第１実施態様に準じるので、図１と同じ符号を付すことにより説明を省略する。このような構成においても、実質的に第１実施態様と同等の作用、効果が得られる。
　本発明に係る斜板式圧縮機は、二酸化炭素冷媒使用の場合のように高圧で使用される圧縮機として好適なものであり、車両用空調装置の圧縮機として好適なものである。

Claims (11)

  1. 　圧縮機周方向に配列された複数のシリンダボアに、頭部側が往復動可能に嵌挿された複数のピストンを有し、各ピストンが、ピストンの頭部側とは反対側に形成された首部に保持されて斜板カムの両側面に摺接される一対のシューを介し斜板カムの回転に伴って往復動されるとともに、ピストンの回動を阻止するためにハウジングの内面上を圧縮機軸方向に摺動されるピストン回動阻止部を備えている斜板式圧縮機において、前記ピストン首部の外周面がハウジングの内面に対し非接触に保たれており、かつ、該ピストン首部の外周面を包絡するピストン首部包絡円径が、前記ピストン回動阻止部が摺動されるハウジング内面の摺動部の径よりも大きいことを特徴とする斜板式圧縮機。
  2. 　前記ピストン回動阻止部が、ピストン首部の圧縮機周方向両側に形成されている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  3. 　前記ピストン首部の外周面に対し非接触に保たれるハウジングの内面が、非機械加工面に形成されている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  4. 　前記ピストン回動阻止部が摺動されるハウジング内面の摺動部が、機械加工面に形成されている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  5. 　前記ピストン回動阻止部が、前記シューを保持するシュー保持部の一部を圧縮機径方向に膨出させることにより形成されている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  6. 　前記ピストン回動阻止部が、前記ピストン首部に対して、前記シューを保持するシュー保持部よりも反ピストン頭部側に形成されている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  7. 　前記ピストン首部の外周面に対し非接触に保たれるハウジングの内面を形成するハウジング部位間のハウジング壁中に、圧縮機軸方向に延びるハウジング締結用ボルトが配されている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  8. 　ピストン首部包絡円径をＤｋ、ハウジング内面の摺動部径をＤｈ、斜板径をＤｓ、シリンダボアピッチ円径をＤｂとしたとき、Ｄｂ＜Ｄｓ＜Ｄｈ＜Ｄｋの関係を満足している、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  9. 　ピストン頭部嵌合ボア径をＤｔとしたとき、Ｄｂ＜Ｄｓ＜Ｄｈ＜Ｄｂ＋Ｄｔ＜Ｄｋの関係を満足している、請求項８に記載の斜板式圧縮機。
  10. 　被圧縮流体が二酸化炭素冷媒からなる、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
  11. 　車両用空調装置に用いられる圧縮機からなる、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
PCT/JP2009/051709 2008-02-04 2009-02-02 斜板式圧縮機 WO2009099031A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-023695 2008-02-04
JP2008023695A JP2009185615A (ja) 2008-02-04 2008-02-04 斜板式圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009099031A1 true WO2009099031A1 (ja) 2009-08-13

Family

ID=40952106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/051709 WO2009099031A1 (ja) 2008-02-04 2009-02-02 斜板式圧縮機

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2009185615A (ja)
WO (1) WO2009099031A1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1082363A (ja) * 1996-07-15 1998-03-31 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧縮機の片頭ピストン
JPH10115284A (ja) * 1997-11-14 1998-05-06 Toyota Autom Loom Works Ltd 斜板式圧縮機におけるピストン構造
JPH1113627A (ja) * 1997-06-25 1999-01-19 Sanden Corp 流体装置
JPH11294319A (ja) * 1998-04-03 1999-10-26 Sanden Corp 斜板式圧縮機のピストン構造
JP2000097151A (ja) * 1998-09-17 2000-04-04 Sanden Corp 斜板式圧縮機
JP2001263241A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 斜板式圧縮機およびそのピストン
JP2003065222A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Sanden Corp 斜板式圧縮機のピストン
JP2004263601A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Sanden Corp 圧縮機のピストン構造
JP2006177315A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Sanden Corp 往復動型圧縮機

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1082363A (ja) * 1996-07-15 1998-03-31 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧縮機の片頭ピストン
JPH1113627A (ja) * 1997-06-25 1999-01-19 Sanden Corp 流体装置
JPH10115284A (ja) * 1997-11-14 1998-05-06 Toyota Autom Loom Works Ltd 斜板式圧縮機におけるピストン構造
JPH11294319A (ja) * 1998-04-03 1999-10-26 Sanden Corp 斜板式圧縮機のピストン構造
JP2000097151A (ja) * 1998-09-17 2000-04-04 Sanden Corp 斜板式圧縮機
JP2001263241A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 斜板式圧縮機およびそのピストン
JP2003065222A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Sanden Corp 斜板式圧縮機のピストン
JP2004263601A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Sanden Corp 圧縮機のピストン構造
JP2006177315A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Sanden Corp 往復動型圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009185615A (ja) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6231319B1 (en) Hermetic compressor
CN106715912A (zh) 压缩机
EP1288477B1 (en) Cylinder block of plural cylinder engine
EP3561304A1 (en) Scroll compressor and assembly method thereof
JP5045555B2 (ja) 両頭ピストン型斜板式圧縮機
JP2007205207A (ja) 往復動圧縮機
US6739236B2 (en) Piston for fluid machine and method of manufacturing the same
WO2009099031A1 (ja) 斜板式圧縮機
JP2005069215A (ja) ピストン
WO2018062479A1 (ja) 圧縮機の弁構造
JP4382852B2 (ja) ベーン形圧縮機
JP4388239B2 (ja) 斜板式圧縮機
JP2007100667A (ja) 真空ポンプ
CA2775384A1 (en) Scroll-type fluid machiner
CN107542661B (zh) 单缸旋转式压缩机
JP5456452B2 (ja) 気体圧縮機
JP4496534B2 (ja) 往復動型圧縮機
JP4658253B2 (ja) 往復動圧縮機
WO2016190104A1 (ja) 可変容量型斜板式液圧回転機
JP2019218879A (ja) 往復動式圧縮機の吸入弁構造及び往復動式圧縮機
JP4194350B2 (ja) 斜板式圧縮機
JP2002242838A (ja) 圧縮機
US20030121413A1 (en) Piston anti-rotation mechanism for a swash plate compressor
JP4784296B2 (ja) 回転式流体機械
JP2508064B2 (ja) 立体カム式往復動型圧縮機における軸受構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09708347

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09708347

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1