WO2014157604A1 - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
Description
摺動部と案内面との接触部においては、斜板から摺動部を介して案内面に法線方向の力が作用する。そして、案内面と摺動部との接触部においては、力の釣り合いの関係により、案内面に作用する法線方向の力の反力である力が、回転軸から摺動部を介して斜板に作用する。この斜板に作用する力は、移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力と、移動体の移動方向の成分を有する力とに分解される。よって、斜板の傾角変更に伴い、案内面の傾斜角度が変化することにより、斜板の傾角に応じて、回転軸から摺動部を介して斜板に作用する力の向きを変化させることができ、移動体の移動方向に直交する方向の成分を有する力と、移動体の移動方向の成分を有する力とを調整することができる。
これによれば、摺動部を、斜板とは別体とすることができるため、摺動部の材質が斜板の材質に制限されることがない。よって、例えば、摺動部材を耐摩耗性の優れた材料で形成することで、摺動部と回転軸との間の摺動抵抗を低減することができる。
これによれば、摺動部材が斜板に回転不能に支持されている場合に比べると、摺動部材と回転軸との間の摺動抵抗を低減することができる。
図1に示すように、圧縮機10のハウジング11は、互いに接合された第1シリンダブロック12及び第2シリンダブロック13と、前方側(第1側)の第1シリンダブロック12に接合されたフロントハウジング14と、後方側(第2側)の第2シリンダブロック13に接合されたリヤハウジング15とから構成されている。第1シリンダブロック12及び第2シリンダブロック13は、ハウジング11を形成する一対のシリンダブロックである。
図5に示すように、例えば、圧縮機10が、斜板23の傾角が所望の傾角で運転している場合、両頭ピストン25から斜板23に対して圧縮反力P1が作用する。なお、所望の傾角は、図5では最小傾角θminよりも大きく最大傾角θmaxよりも小さい傾角である。この圧縮反力P1は、斜板23の傾角を減少させるように斜板23に対して作用する。
(1)斜板23に、回転軸21に摺動する第4ピン44を設けた。さらに、回転軸21に、第4ピン44を案内する案内面50を設けた。両頭ピストン25から斜板23に対して圧縮反力P1が作用すると、第3ピン43と斜板23との接触部において、斜板23に法線方向の力F1が作用する。そして、第3ピン43と移動体32の連結部32cとの接触部においては、斜板23の傾角が、圧縮反力P1により変更されること無く所望の傾角に維持されるために、斜板23に作用する法線方向の力F1の反力である力F2が移動体32の連結部32cに作用する。この移動体32の連結部32cに作用する力F2は、移動体32の移動方向に直交する方向(垂直方向)の成分を有する力F2yと、移動体32の移動方向(水平方向)の成分を有する力F2xとに分解される。この移動体32の移動方向に直交する方向の成分を有する力F2yは、回転軸21から離間する方向に向けて移動体32の連結部32cに作用する。
このとき、第4ピン44が案内面50に案内されて、斜板23が第4ピン44を介して回転軸21に支持されることで、斜板23に作用する移動体32の移動方向に直交する方向の成分を有する力F2yが低減される。このため、斜板23から第3ピン43を介して移動体32の連結部32cに作用する移動体32の移動方向に直交する方向の成分を有する力F2yが低減される。よって、斜板23の傾角を変更する際に、移動体32が移動方向に対して傾いてしまうことが抑制され、斜板23の傾角の変更をスムーズに行うことができる。
○ 図8に示すように、区画体31が回転軸21に固定されていなくてもよく、区画体31が回転軸21に対して回転軸21の軸方向に移動可能であってもよい。区画体31の内周面と回転軸21との間にはシール部材61が配設されており、区画体31の内周面と回転軸21との間がシール部材61によりシールされている。回転軸21の外周面において、第2軸内通路21bにおける制御圧室35に臨む開口と斜板23との間には、円環状の段差部21gが形成されている。そして、区画体31は、段差部21gに当接することで、回転軸21の軸方向における斜板23側への移動が規制される。また、回転軸21の外周面において、第2軸内通路21bにおける制御圧室35に臨む開口と段差部21gとの間には、円環状のサークリップ62が装着されている。そして、区画体31は、サークリップ62に当接することで、回転軸21の軸方向における斜板23とは反対側への移動が規制される。よって、区画体31は、第2軸内通路21bにおける制御圧室35に臨む開口を乗り越えた位置まで移動することが規制されている。区画体31は、回転軸21の回転力がシール部材61を介して伝達されることにより回転する。
○ 実施形態において、第4ピン44が斜板23に対して回転不能に設けられていてもよい。
○ 実施形態において、案内面50が傾斜部51を有しておらず、回転軸21の軸方向に沿って延びる平坦部52のみで形成されていてもよい。
○ 実施形態において、回転軸21に溝を凹設せずに、回転軸21の外周面を案内面として機能させてもよい。
Claims (8)
- ハウジングを形成するシリンダブロックには複数のシリンダボアが形成されており、各シリンダボア内にはピストンが往復動可能にそれぞれ収容され、クランク室には、回転軸に固定されるとともに該回転軸と一体回転するリンク機構と、該リンク機構を介して前記回転軸からの駆動力を得て回転するとともに前記回転軸に対する傾角が変更される斜板とが収容されており、前記斜板に前記ピストンが係留されている可変容量型斜板式圧縮機であって、
前記回転軸上に設けられた区画体と、
連結部材を介して前記斜板に連結されて、前記区画体に対して前記回転軸の軸方向に移動して、前記斜板の傾角を変更可能な移動体と、
前記移動体と前記区画体とにより区画されて、制御ガスが導入されて内部の圧力が変更されることで該移動体を移動させる制御圧室と、
前記斜板に設けられ、前記回転軸に摺動する摺動部と、
前記回転軸に設けられ、前記摺動部を案内する案内面とを備え、
前記斜板は、前記リンク機構、前記移動体及び前記摺動部を介して前記回転軸に支持されて、前記斜板の前記回転軸に対する傾角が規定される可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記斜板の傾角変更に伴い、前記回転軸の中心軸線に対する前記案内面の傾斜角度が変化する請求項1に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記案内面は、前記斜板の傾角が減少する方向に前記移動体が移動するにつれて、前記摺動部が前記中心軸線から離間するように案内される傾斜部を有する請求項2に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記ハウジングは一対のシリンダブロックを有しており、
各シリンダブロックにそれぞれ形成された対となるシリンダボアに前記ピストンとしての両頭ピストンが往復動可能に収容されており、
前記両頭ピストンによって、一方のシリンダボア内に第1圧縮室が区画されるとともに、他方のシリンダボア内に第2圧縮室が区画されている請求項2又は請求項3に記載の可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記連結部材は、前記移動体に設けられた移動側挿通孔と、前記斜板に設けられた斜板挿通孔とに挿通されるとともに、前記移動側挿通孔、又は前記斜板挿通孔のいずれか一方にスライド移動可能に保持されている請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記斜板には、前記摺動部を有する摺動部材が設けられている請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記摺動部材は、前記斜板に回転可能に支持されている請求項6に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記リンク機構は、前記斜板に連結されるとともに前記回転軸に固定されて該回転軸と一体回転するラグアームを有し、
前記ラグアームと前記斜板とが連結される第1連結位置は、前記移動体と前記斜板とが連結される第2連結位置に対して前記回転軸を挟んだ位置であり、
前記摺動部は、前記第1連結位置と前記回転軸との間に配置されるように前記斜板に設けられている請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
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