JP3099508B2 - Swash plate type variable capacity compressor - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車用空調
装置において冷媒圧縮機として使用するのに適した、斜
板型の可変容量圧縮機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a swash plate type variable displacement compressor suitable for use as a refrigerant compressor in, for example, an automotive air conditioner.

【０００２】[0002]

【従来の技術】例えば実開平２−２６７３７１号公報
に、従来の斜板型の可変容量圧縮機が記載されている。
その構造を図３〜図５に示す。シリンダブロック１の前
後両端面にはフロントハウジング２及びリヤハウジング
３が締結されており、シリンダブロック１には斜板室４
が形成されていると共に、斜板室４のフロント側及びリ
ヤ側のそれぞれ対向する位置に、複数対（図示例の場合
は図４に示されているように５対である。）のシリンダ
ボア５ａ，５ｂが形成され、それらの各対に対してそれ
ぞれ１個宛の共通の双頭ピストン６が往復運動可能に、
且つ前後に跨がるように挿入されている。フロントハウ
ジング２及びシリンダブロック１内には駆動軸７が軸承
され、その中間部分には板状の斜板ガイド８が形成され
ていて、斜板ガイド８には駆動軸７に対して斜めにガイ
ド孔９が穿設されている。ガイド孔９はカムとしての働
きをするので、直線状でなく任意の曲線のような形状で
あってもよい。駆動軸７の延長部分であるリヤ軸部７ａ
にはガイドスリーブ１０が摺動可能に嵌挿され、その先
端とガイドスリーブ１０に形成された底面との間には、
圧縮ばね１１が介装されている。2. Description of the Related Art For example, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 2-267371 discloses a conventional swash plate type variable displacement compressor.
The structure is shown in FIGS. A front housing 2 and a rear housing 3 are fastened to both front and rear end surfaces of the cylinder block 1.
Are formed, and a plurality of pairs (five pairs as shown in FIG. 4 in the case of the illustrated example) of cylinder bores 5a and 5a are provided at opposing positions on the front side and the rear side of the swash plate chamber 4, respectively. 5b are formed, one common double-headed piston 6 for each pair thereof being reciprocable,
And it is inserted so that it may straddle back and forth. A drive shaft 7 is mounted in the front housing 2 and the cylinder block 1, and a plate-like swash plate guide 8 is formed at an intermediate portion of the drive shaft 7. A hole 9 is drilled. Since the guide hole 9 functions as a cam, the guide hole 9 may be shaped like an arbitrary curve instead of a straight line. Rear shaft portion 7a which is an extension of drive shaft 7
The guide sleeve 10 is slidably fitted into the guide sleeve 10, and between the tip thereof and the bottom surface formed on the guide sleeve 10,
A compression spring 11 is interposed.

【０００３】リヤ側から斜板室４内に突出しているガイ
ドスリーブ１０の頭部１０ａには、一対のピン軸１２が
リヤ軸部７ａと直交するように突設されており、それに
よって斜板１３が、ガイドスリーブ１０に対して傾斜角
度を変化することができるように支持されている。図示
実施例の斜板１３は、それが回転する際に傾斜角度に応
じた大きさの振幅で揺動運動をするが、その揺動運動に
よって双頭ピストン６を往復運動させるために、双頭ピ
ストン６に設けられているシュー１４と係合する斜板本
体１５と、駆動軸７の斜板ガイド８に対してガイドピン
１６によって連結される斜板支持部１７とから構成され
ている。斜板本体１５は鋼材等で形成されるが、シュー
１４との摺動部１５ａには、銅系の軸受合金を鋼材等の
母材の表面に焼結、溶射、接合等の方法で被覆してい
る。A pair of pin shafts 12 project from the head 10a of the guide sleeve 10 projecting from the rear side into the swash plate chamber 4 so as to be orthogonal to the rear shaft portion 7a. Are supported so that the inclination angle with respect to the guide sleeve 10 can be changed. The swash plate 13 in the illustrated embodiment makes an oscillating motion with an amplitude corresponding to the inclination angle when the swash plate 13 rotates, and the oscillating motion causes the double-headed piston 6 to reciprocate. And a swash plate main body 15 that engages with the shoes 14 provided on the drive shaft 7 and a swash plate support 17 that is connected to the swash plate guide 8 of the drive shaft 7 by a guide pin 16. The swash plate body 15 is formed of a steel material or the like, and the sliding portion 15a with the shoe 14 is coated with a copper-based bearing alloy on the surface of a base material such as a steel material by sintering, thermal spraying, joining, or the like. ing.

【０００４】斜板支持部１７も鋼材等で形成され、斜板
本体１５の嵌合孔１５ｂに対して圧入又は螺合等の方法
で固着される嵌合段部１７ａと、その反対側に形成され
た一対の耳片からなる二面幅部１７ｂとを有する。二面
幅部１７ｂに穿孔された嵌合孔１７ｃには、ガイドピン
１６がブッシュ１６ａを介して装着されると共に、ガイ
ドピン１６の中間部は、駆動軸７の斜板ガイド８に形成
されたガイド孔９に挿通され、ガイドブッシュ１６ｂを
介してガイド孔９のカム面に係合している。斜板支持部
１７には駆動軸７の軸線と直交すると共に嵌合孔１７ｃ
と平行の軸孔１８が穿孔されており、軸孔１８の両端か
ら挿入された一対のピン軸１２は、斜板支持部１７の内
腔部１７に挿入された前述のガイドスリーブ１０の、頭
部１０ａに穿孔されている小孔１０ｂに嵌入されて、斜
板１３の傾動の中心軸となる。駆動軸７と、それに対し
て一体である斜板ガイド８、リヤ軸部７ａは軸方向に移
動することはないが、リヤ軸部７ａに嵌合しているガイ
ドスリーブ１０は軸方向に移動するので、後述の手段に
よってそれを軸方向に移動させると、頭部１０ａのピン
軸１２と共に斜板１３の中心が軸方向に移動する。それ
によって、二面幅部１７ｂに取り付けられたガイドピン
１６が斜板ガイド８のガイド孔９に沿って案内されて移
動するため、駆動軸７或いはガイドスリーブ１０に対す
る斜板１３の傾斜角度が変化することになる。その結
果、双頭ピストン６の往復運動のストロークが無段階に
変化して、圧縮機の吐出容量が無段階に変化する。The swash plate support portion 17 is also formed of steel or the like, and is formed on a fitting step portion 17a fixed to the fitting hole 15b of the swash plate body 15 by press-fitting or screwing, and on the opposite side. And a two-face width portion 17b formed of a pair of ear pieces. A guide pin 16 is mounted via a bush 16a in a fitting hole 17c formed in the two-face width portion 17b, and an intermediate portion of the guide pin 16 is formed in the swash plate guide 8 of the drive shaft 7. It is inserted into the guide hole 9 and is engaged with the cam surface of the guide hole 9 via the guide bush 16b. The swash plate support portion 17 has a fitting hole 17c orthogonal to the axis of the drive shaft 7.
And a pair of pin shafts 12 inserted from both ends of the shaft hole 18, the head of the aforementioned guide sleeve 10 inserted into the bore portion 17 of the swash plate support portion 17. The swash plate 13 is fitted into a small hole 10b formed in the portion 10a and serves as a central axis of the tilt of the swash plate 13. The drive shaft 7, the swash plate guide 8 integrated therewith, and the rear shaft portion 7a do not move in the axial direction, but the guide sleeve 10 fitted to the rear shaft portion 7a moves in the axial direction. Therefore, when it is moved in the axial direction by means described later, the center of the swash plate 13 moves in the axial direction together with the pin shaft 12 of the head 10a. As a result, the guide pin 16 attached to the width across flat portion 17b moves while being guided along the guide hole 9 of the swash plate guide 8, so that the inclination angle of the swash plate 13 with respect to the drive shaft 7 or the guide sleeve 10 changes. Will do. As a result, the stroke of the reciprocating motion of the double-headed piston 6 changes steplessly, and the displacement of the compressor changes steplessly.

【０００５】シリンダブロック１とフロントハウジング
２及びリヤハウジング３との間にはそれぞれサイドプレ
ート１９及び２０が、弁形成プレート２１及び２２と共
に挟み込まれている。前後両ハウジング２，３内には吸
入室２３及び２４と、吐出室２５及び２６が形成されて
おり、フロント側の吸入室２３は、吸入通路２７を通じ
て斜板室４に連通していると共に、サイドプレート１９
の吸入孔１９ａ及び吸入弁２１ａを介してフロント側の
圧縮室Ｐｆに連通可能となっている。フロント側の吐出
室２５は、サイドプレート１９の吐出孔１９ｂ及び吐出
弁２８を介してフロント側の圧縮室Ｐｆと連通可能とな
っている。リヤ側も同様であって、吸入室２４は、吸入
通路２９を通じて斜板室４に連通していると共に、サイ
ドプレート２０の吸入孔２０ａ及び吸入弁２２ａを介し
てリヤ側の圧縮室Ｐｒに連通可能となっている。リヤ側
の吐出室２６は、サイドプレート２０上の吐出孔２０ｂ
及び吐出弁３０を介してリヤ側の圧縮室Ｐｒに連通可能
となっている。また、シリンダブロック１に形成され、
図示しない空調装置の冷凍サイクルにおける蒸発器に接
続される吸入管路３１が斜板室４に連通していると共
に、凝縮器に接続される吐出管路３２が前後の吐出室２
５，２６に連通している。[0005] Side plates 19 and 20 are sandwiched between the cylinder block 1 and the front housing 2 and the rear housing 3 together with the valve forming plates 21 and 22, respectively. Suction chambers 23 and 24 and discharge chambers 25 and 26 are formed in the front and rear housings 2 and 3, and the front suction chamber 23 communicates with the swash plate chamber 4 through a suction passage 27 and a side chamber. Plate 19
Through the suction hole 19a and the suction valve 21a. The front-side discharge chamber 25 can communicate with the front-side compression chamber Pf via a discharge hole 19 b of the side plate 19 and a discharge valve 28. The same applies to the rear side, and the suction chamber 24 communicates with the swash plate chamber 4 through the suction passage 29 and can communicate with the rear compression chamber Pr through the suction hole 20a of the side plate 20 and the suction valve 22a. It has become. The rear discharge chamber 26 is provided with a discharge hole 20 b on the side plate 20.
And, it can communicate with the rear compression chamber Pr via the discharge valve 30. Also, formed on the cylinder block 1,
A suction line 31 connected to the evaporator in a refrigeration cycle of an air conditioner (not shown) communicates with the swash plate chamber 4 and a discharge line 32 connected to the condenser is connected to the front and rear discharge chambers 2.
It communicates with 5,26.

【０００６】リヤハウジング３の内部には軸方向に制御
シリンダ３ａが形成されており、それに対して摺動可能
に嵌合する制御ピストン３３のフランジ部３３ａが、制
御シリンダ３ａ内の空間を、リヤ側の吸入室２４と制御
圧室２４ａとの２つの部分に区画している。制御ピスト
ン３３のスリーブ３３ｂは、シリンダブロック１の中心
に形成された軸方向のシリンダ部１ａに摺動可能に挿入
されており、スリーブ３３ｂはスラストベアリング３４
及びラジアルベアリング３５を介してガイドスリーブ１
０を支持している。A control cylinder 3a is formed in the rear housing 3 in the axial direction. A flange portion 33a of a control piston 33, which is slidably fitted to the control cylinder 3a, occupies a space in the control cylinder 3a. It is divided into two parts, a suction chamber 24 on the side and a control pressure chamber 24a. The sleeve 33b of the control piston 33 is slidably inserted into an axial cylinder portion 1a formed at the center of the cylinder block 1, and the sleeve 33b is provided with a thrust bearing 34.
And the guide sleeve 1 via the radial bearing 35
Supports 0.

【０００７】この圧縮機の作動状態においては、リヤ側
の吸入室２４の冷媒の圧力（冷凍サイクルからの戻り冷
媒の圧力）とか、冷媒を双頭ピストン６によって圧縮室
Ｐｆ及びＰｒへ吸入したり、その中で圧縮して吐出する
ことによって、斜板１３に作用する圧縮反力及び吸入反
力等によって発生する軸方向力が、制御ピストン３３を
図３において右方向に推進させるように作用するが、制
御圧室２４ａには図示しない制御弁から吸入圧と吐出圧
との中間の、任意の制御圧が供給されて、フランジ部３
３ａを左方へ押圧して前記の軸方向力と釣り合う。そし
て、例えば吸入管路３１の圧力が高い時には、より大き
な冷媒流量即ち吐出容量をもたらすように、ガイドスリ
ーブ１０を軸方向左方へ移動させ、斜板１３の傾斜角度
を増加させて、双頭ピストン６のストロークを増大する
ように作動する。In the operating state of the compressor, the pressure of the refrigerant in the rear suction chamber 24 (pressure of the refrigerant returned from the refrigeration cycle), the refrigerant is sucked into the compression chambers Pf and Pr by the double-headed piston 6, By compressing and discharging the gas, an axial force generated by a compression reaction force and a suction reaction force acting on the swash plate 13 acts to propel the control piston 33 rightward in FIG. The control pressure chamber 24a is supplied with an arbitrary control pressure intermediate between the suction pressure and the discharge pressure from a control valve (not shown), so that the flange 3
3a is pressed to the left to balance the axial force. When, for example, the pressure in the suction line 31 is high, the guide sleeve 10 is moved to the left in the axial direction so as to provide a larger refrigerant flow rate, that is, a discharge capacity, and the inclination angle of the swash plate 13 is increased, so that the double-headed piston 6 to increase the stroke.

【０００８】図示しない空調装置の冷凍サイクルにおけ
る蒸発器から戻って来る低温低圧の冷媒は、吸入管路３
１から斜板室４に入り、吸入通路２７及び吸入通路２９
に分かれてそれぞれ吸入室２３及び２４に流入する。そ
して圧縮室Ｐｆ又はＰｒが吸入行程にあるとき、吸入弁
２１ａ又は２２ａが開いて圧縮室内に吸入され、圧縮行
程において加圧されて、吐出弁２８又は３０を押し開い
て吐出室２５又は２６に吐出される。高圧高温となった
冷媒は吐出管路３２から冷凍サイクルの凝縮器へ送ら
れ、冷凍サイクルを循環することによって冷却作用をす
る。斜板型の可変容量圧縮機の特長は、斜板１３の傾斜
角度が冷房負荷や駆動軸７の回転数等の制御要因に応じ
て自由に変化し、冷媒の吐出容量を無段階に変化させる
ことができるので、その時に空調装置に最適の冷媒流量
が得られる点にある。The low-temperature and low-pressure refrigerant returning from the evaporator in the refrigeration cycle of the air conditioner (not shown) is supplied to the suction line 3
1 and enters the swash plate chamber 4, and the suction passage 27 and the suction passage 29
And flow into the suction chambers 23 and 24, respectively. Then, when the compression chamber Pf or Pr is in the suction stroke, the suction valve 21a or 22a opens and is sucked into the compression chamber, and is pressurized in the compression stroke and pushes the discharge valve 28 or 30 open to open the discharge chamber 25 or 26. Discharged. The high-pressure and high-temperature refrigerant is sent from the discharge pipe 32 to the condenser of the refrigeration cycle, and circulates through the refrigeration cycle to perform a cooling action. The feature of the swash plate type variable displacement compressor is that the inclination angle of the swash plate 13 freely changes according to control factors such as the cooling load and the rotation speed of the drive shaft 7, and the discharge capacity of the refrigerant changes steplessly. Therefore, an optimum refrigerant flow rate for the air conditioner can be obtained at that time.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】斜板支持部１７に取り
付けられた二面幅部１７ｂは、斜板側に限らず駆動軸７
の側に取り付けることもできるので、その際は斜板ガイ
ド８に相当するものが斜板支持部１７の側に設けられる
ことになる。いずれの場合でも、圧縮機の吐出容量を変
更するために斜板本体１５の傾斜角度を無段階に変化さ
せる際には、二面幅部１７ｂの中で斜板ガイド８が円滑
に摺動することが必要になる。The two-sided width portion 17b attached to the swash plate support portion 17 is not limited to the swash plate side, and is not limited to the drive shaft 7.
In this case, the swash plate guide 8 is provided on the swash plate support 17 side. In any case, when the inclination angle of the swash plate main body 15 is steplessly changed in order to change the discharge capacity of the compressor, the swash plate guide 8 slides smoothly in the two-plane width portion 17b. It becomes necessary.

【００１０】斜板ガイド８が二面幅部１７ｂの中で摺動
して斜板本体１５が傾斜するとき、複数個ある双頭ピス
トン６のうちでも、その時に二面幅部１７ｂの方向にあ
る１個の双頭ピストン６が最大の行程位置（上死点或い
は下死点）をとるから、その双頭ピストン６が最大の圧
縮反力及び吸入反力による最大の荷重を斜板１３に与え
る筈である。ところが、複数個の双頭ピストン６が同時
に圧縮又は吸入を行っているのと、斜板本体１５に作用
する荷重には圧縮反力及び吸入反力以外にも双頭ピスト
ン６の慣性力等が含まれているため、図６に示したよう
に、全ての双頭ピストン６による荷重Ｆｉの合力ΣＦｉ
は、斜板本体１５上でも二面幅部１７ｂの方向から外れ
た位置の、例えば点Ｐに作用することになる。When the swash plate guide 8 slides in the width across flats 17b and the swash plate body 15 is inclined, even the plural double-headed pistons 6 are in the direction of the width across flats 17b at that time. Since one double-headed piston 6 takes the maximum stroke position (top dead center or bottom dead center), the double-headed piston 6 should apply the maximum load due to the maximum compression reaction and suction reaction to the swash plate 13. is there. However, the load acting on the swash plate body 15 includes the inertia force of the double-headed piston 6 in addition to the compression reaction and the suction reaction when the plurality of double-headed pistons 6 are simultaneously compressing or sucking. Therefore, as shown in FIG. 6, the resultant force of the load Fi from all the double-headed pistons 6 ΣFi
Acts on the swash plate main body 15 at a position deviated from the direction of the two-plane width portion 17b, for example, at a point P.

【００１１】荷重の合力ΣＦｉが二面幅部１７ｂの方向
に作用せずに、それに対して角度θだけずれた、しかも
中心から半径Ｌだけ離れたＰのような点に作用すること
によって、図６に示した矢印のように、斜板１３を二面
幅部１７ｂの方向の軸を中心として旋回させようとする
モーメント（こじる力）が発生し、その力によって斜板
ガイド８の両面が二面幅部１７ｂに押し付けられて摺動
摩擦力が大きくなり、斜板１３の傾動が円滑に行われな
くなる。特に、制御圧室２４ａの制御圧が比較的小さい
低容量時には、制御ピストン３３を介して釣り合ってい
るリヤ側の吸入室２４の吸入圧との圧力差が小さいの
で、制御ピストン３３を移動させる力、即ち制御力が小
さくなり、斜板ガイド８と二面幅部１７ｂとの間の増大
した摩擦力に打ち勝つことができないために、制御圧室
２４ａの圧力の変化に応答して容量変化が起こらない、
所謂不感帯が生じる場合がある。The resultant force ΔFi of the load does not act in the direction of the two-plane width portion 17b, but acts on a point such as P which is shifted by an angle θ with respect thereto and which is separated from the center by a radius L. As shown by the arrow shown in FIG. 6, a moment (twisting force) is generated to turn the swash plate 13 about the axis in the direction of the two-plane width portion 17b. The swash plate 13 is pressed against the surface width portion 17b to increase the sliding frictional force, and the swash plate 13 is not smoothly tilted. In particular, when the control pressure in the control pressure chamber 24a is relatively small and the capacity is low, the pressure difference between the control pressure chamber 24a and the suction pressure in the rear suction chamber 24 balanced via the control piston 33 is small. That is, since the control force is small and the increased frictional force between the swash plate guide 8 and the flat portion 17b cannot be overcome, a capacity change occurs in response to a change in the pressure of the control pressure chamber 24a. Absent,
A so-called dead zone may occur.

【００１２】本発明は、従来の斜板型の可変容量圧縮機
に起こり得るこのような問題を解消して、吐出容量の大
小に関係なく、二面幅部の摩擦力が増大するのを防止し
て、斜板の傾斜角度の変更が常に円滑に行われるように
することによって、制御に対する容量変化の応答性に優
れた斜板型の可変容量圧縮機を提供することを解決課題
とするものである。The present invention solves such a problem that may occur in the conventional swash plate type variable displacement compressor, and prevents the frictional force of the flat portion from increasing regardless of the discharge capacity. An object of the present invention is to provide a swash plate type variable displacement compressor excellent in responsiveness of a change in displacement to control by changing the inclination angle of a swash plate constantly and smoothly. It is.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、少なくとも駆動軸と、前記駆動軸の周
りに並列に配置される複数個のシリンダボアと、前記複
数個のシリンダボアに挿入される複数個のピストンと、
前記複数個のピストンに係合する共通の斜板と、前記斜
板の傾動を許すような状態で前記駆動軸と前記斜板とを
連結するための相互に平行で前記駆動軸とも平行な一対
の平面を形成する二面幅部及び前記斜板の傾動軸として
前記二面幅部の間に前記駆動軸に対して直交する方向に
設けられたピン軸を含む連結機構と、によって構成され
ていると共に、前記二面幅部の方向が、前記斜板に作用
する全ての前記ピストンからの荷重の合力の作用点に向
かうように偏向して設定されていることを特徴とする斜
板型可変容量圧縮機を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides at least a drive shaft, a plurality of cylinder bores arranged in parallel around the drive shaft, and a plurality of cylinder bores. A plurality of pistons to be inserted,
A common swash plate that engages with the plurality of pistons, and a pair of mutually parallel and parallel to the drive shaft for connecting the drive shaft and the swash plate in a state that allows the swash plate to tilt.
As a two-sided width part forming a plane and a tilt axis of the swash plate
In the direction orthogonal to the drive shaft between the two flat portions
A coupling mechanism including a pin shaft provided, along with being constituted by the direction of the width across flats portion, deflected towards the working point of the resultant force of the load from all of the pistons acting on the swash plate A swash plate type variable displacement compressor characterized by being set as follows.

【００１４】[0014]

【作用】駆動軸が回転することによって斜板が揺動運動
をして、斜板はその周縁部に係合している各ピストンに
それぞれシリンダボア内での往復運動を与えるので、各
シリンダボアは順次に流体を吸入或いは圧縮して吐出す
る。駆動軸と斜板とを連結している二面幅部によって、
吐出容量に応じたピストンストロークをもたらすように
斜板が駆動軸に対して傾動することができるので、最大
の行程位置である上下の死点位置は、二面幅部の方向に
入って来るピストンに与えられることになるが、全ての
ピストンが斜板に及ぼす圧縮反力、吸入反力、慣性力等
の荷重の合力は二面幅部の方向から角度的にずれた位置
に作用し、それによって二面幅部にはこじり力のモーメ
ントが発生して、駆動軸と斜板との間の二面幅部を含む
連結機構に大きな摩擦力が発生し、その摩擦力が斜板の
傾動を妨げる。これに対して、本発明では斜板を傾斜さ
せた状態において、二面幅部の方向が斜板に作用する荷
重の合力の作用点に向かうように二面幅部を偏向させて
取り付けているので、このようなこじり力のモーメント
の発生が抑制され、発生してもその値が小さくなるの
で、斜板の傾動、従って圧縮機の吐出容量を無段階に変
更する作用が円滑に行われる結果、制御に対する応答性
が向上する。The rotation of the drive shaft causes the swash plate to oscillate, and the swash plate reciprocates within the cylinder bore to each of the pistons engaged with the peripheral edge of the swash plate. The fluid is sucked or compressed and discharged. By the width across flats connecting the drive shaft and the swash plate,
Since the swash plate can be tilted with respect to the drive shaft so as to provide a piston stroke corresponding to the discharge capacity, the upper and lower dead points, which are the maximum stroke positions, are the pistons coming into the direction of the width across flats. However, the resultant force of loads such as compression reaction force, suction reaction force, and inertia force that all pistons exert on the swash plate acts at positions angularly displaced from the direction of the width across flats. As a result, a moment of twisting force is generated in the two-plane width portion, and a large frictional force is generated in the coupling mechanism including the two-plane width portion between the drive shaft and the swash plate, and the frictional force causes the swash plate to tilt. Hinder. On the other hand, in the present invention, in the state where the swash plate is inclined, the two-face width part is deflected and attached so that the direction of the two-face width part is directed to the point of application of the resultant force of the load acting on the swash plate. Therefore, the occurrence of such a moment of the prying force is suppressed, and even if it occurs, the value of the moment becomes small, so that the tilting of the swash plate and thus the action of continuously changing the discharge capacity of the compressor are smoothly performed. Thus, responsiveness to control is improved.

【００１５】[0015]

【実施例】図１及び図２に本発明の実施例としての斜板
組立体の構造を示す。それ以外の圧縮機全体の構造は図
３〜図５に示した従来例と同様であってもよいので、圧
縮機全体の構造の図示とか、重複する説明等は省略する
と共に、図示実施例の中でも前記従来例と実質的に同じ
構造部分については、同じ参照符号を付すことによっ
て、相互に比較することができるようにしている。1 and 2 show the structure of a swash plate assembly according to an embodiment of the present invention. Other structures of the entire compressor may be the same as those of the conventional example shown in FIGS. 3 to 5, so that the illustration of the entire structure of the compressor, duplicate description and the like will be omitted, and the illustrated embodiment will be omitted. In particular, structural parts that are substantially the same as those in the conventional example are given the same reference numerals so that they can be compared with each other.

【００１６】従来例について説明したように、図３〜図
５に示すような従来の斜板型圧縮機が作動するとき、例
えば５個ある双頭ピストン６のうちでも、二面幅部１７
ｂの方向にある双頭ピストン６が上下の死点に達して、
最大のストローク位置をとっている。そして、圧縮機が
最大の吐出容量の状態におかれることによって、斜板１
３が最大の傾斜角度をとっているとき、全ての双頭ピス
トン６から斜板本体１５に作用する圧縮反力等による荷
重の合力ΣＦｉは、二面幅部１７ｂの方向から角度θだ
けずれた点Ｐのような位置に作用する。その結果、図６
に矢印で示すようなモーメント（こじる力）が発生し
て、二面幅部１７ｂと斜板ガイド８との間の摩擦力が増
大し、圧縮機の吐出容量を変更するために斜板１３を傾
動させようとしても円滑に摺動が行われなくなる。As described in connection with the conventional example, when the conventional swash plate type compressor as shown in FIGS.
The double-headed piston 6 in the direction of b reaches the top and bottom dead center,
Takes the maximum stroke position. When the compressor is in the maximum discharge capacity state, the swash plate 1
When 3 has the maximum inclination angle, the resultant force ΣFi of the load due to the compression reaction force or the like acting on the swash plate body 15 from all the double-headed pistons 6 is shifted from the direction of the two-plane width portion 17b by the angle θ. It acts on a position like P. As a result, FIG.
A moment (prying force) as shown by an arrow is generated, the frictional force between the width across flats 17b and the swash plate guide 8 increases, and the swash plate 13 is moved to change the discharge capacity of the compressor. Sliding is not performed smoothly even if it is tilted.

【００１７】そこで、本発明の図示実施例では、斜板１
３が最大の傾斜角度をとっている状態において、つま
り、圧縮機が最大の吐出容量に対応する時に、図２に示
すように、斜板支持部１７に対する二面幅部１７ｂを、
駆動軸７或いはガイドスリーブ１０の軸線を中心とし
て、ずれた角度θだけ回転した新たな位置に移設したの
と同じように、斜板に対して二面幅部を偏向させて取り
付け、本発明特有の姿勢を持つ二面幅部３６を形成して
いる。そのような斜板組立体の形状、構造が図１に例示
されている。Therefore, in the illustrated embodiment of the present invention, the swash plate 1
In the state where 3 takes the maximum inclination angle, that is, when the compressor corresponds to the maximum discharge capacity, as shown in FIG.
In the same manner as when the swash plate is moved to a new position rotated by a shifted angle θ about the axis of the drive shaft 7 or the guide sleeve 10, the swash plate is deflected and attached to the swash plate. Is formed. The shape and structure of such a swash plate assembly are illustrated in FIG.

【００１８】図１は、斜板本体１５がある程度の傾斜角
度をとっている状態において、駆動軸７が回転して、ガ
イドピン１６及びピン軸１２が水平位置に来た瞬間をと
らえて、水平面によって切断した断面を上方（ｚ軸の方
向）から見た平面図を示したものである。この図から明
らかなように、図２のように二面幅部３６を偏向して設
置したものは、図５等に示した従来例の斜板組立体にお
いて、斜板本体１５を垂直軸（ｚ軸）の回りに捩じって
二面幅部１７ｂに取り付けたのと同じ形になっている。
それによって、駆動軸７の軸線であるｙ軸の方向は変わ
らないが、斜板本体１５の半径方向のうちピン軸１２の
方向と一致していた水平軸ｘの方向はずれてｘ’軸の方
向になる。その意味で、図１及び図２に示す本発明の実
施例の斜板組立体においては、斜板は従来例の斜板１３
と同じものではなく、新たに斜板３７と呼ぶべきもので
あり、また斜板本体も斜板本体１５と同じものではなく
斜板本体３８と呼ぶべきものである。同様な意味で、斜
板支持部１７に対応するものも図示実施例では斜板支持
部３９としている。FIG. 1 shows a horizontal plane when the drive shaft 7 rotates and the guide pin 16 and the pin shaft 12 come to a horizontal position in a state where the swash plate body 15 is at a certain inclination angle. FIG. 3 is a plan view showing a cross section cut from above viewed from above (in the direction of the z-axis). As is clear from this figure, the swash plate assembly 15 shown in FIG. 5 and the like in which the two-sided width portion 36 is deflected as shown in FIG. It has the same shape as that which is twisted around the z-axis) and attached to the two-face width portion 17b.
Thereby, the direction of the y-axis which is the axis of the drive shaft 7 does not change, but the direction of the horizontal axis x which coincides with the direction of the pin axis 12 in the radial direction of the swash plate main body 15 deviates in the direction of the x 'axis. become. In that sense, the swash plate assembly of the embodiment of the present invention shown in FIGS.
The swash plate body is not the same as the swash plate body 15, and the swash plate body is not the same as the swash plate body 15 but the swash plate body 38. In the same sense, the swash plate support portion 39 corresponding to the swash plate support portion 17 in the illustrated embodiment.

【００１９】図１及び図２に示したような実施例の斜板
組立体を、図３〜図５のような斜板型圧縮機に組み込ん
で作動させた場合、斜板３７に作用する圧縮反力のよう
な荷重の合力ΣＦｉの作用点Ｐは、二面幅部１７ｂの方
向から角度的にずれ、その位置は吸入圧をＰｓ，吐出圧
をＰｄとしたとき、圧縮比Ｐｄ／Ｐｓの大きさに依存し
て決まるので、どのような状態でも常に二面幅部３６の
方向を作用点Ｐの方向に正確に合致させることは難しい
ものの、実施例では、斜板本体３８が最大吐出容量に対
応する最大の傾斜角度をとった時に、二面幅部３６の方
向が作用点Ｐの方向に向かうように設定してあるので、
部分負荷の状態で作用点Ｐの位置が僅かにずれても、従
来技術のように何の対策も講じていない場合よりは、こ
じり力が小さくなって、斜板３７の傾動が円滑に行われ
る。When the swash plate assembly of the embodiment as shown in FIGS. 1 and 2 is operated by being incorporated in a swash plate type compressor as shown in FIGS. The point of action P of the resultant force ΣFi of a load such as a reaction force is angularly displaced from the direction of the two-plane width portion 17b, and the position is defined by the compression ratio Pd / Ps when the suction pressure is Ps and the discharge pressure is Pd. Since it is determined depending on the size, it is difficult to always accurately match the direction of the two-plane width portion 36 with the direction of the action point P in any state, but in the embodiment, the swash plate main body 38 has the maximum discharge capacity. Is set so that the direction of the width across flat portion 36 is directed to the direction of the action point P when the maximum inclination angle corresponding to
Even if the position of the action point P is slightly deviated in the state of the partial load, the torsion force is smaller than in the case where no countermeasure is taken as in the related art, and the swash plate 37 is smoothly tilted. .

【００２０】図７に示したように、斜板３７の中心から
力の作用点であるシュー１４までの距離（半径）をＬ，
駆動軸７の回転角をφ，各双頭ピストン６からの荷重を
Ｆｉとしたとき、双頭ピストン６の数がＮｐの圧縮機に
おいて、斜板３７を傾動させようとする力のモーメント
Ｍと、斜板本体３８をこじるモーメントｍは、それぞれ
次のように表される。 As shown in FIG. 7, the distance (radius) from the center of the swash plate 37 to the shoe 14 where the force is applied is L,
Assuming that the rotation angle of the drive shaft 7 is φ and the load from each of the double-headed pistons 6 is Fi, in a compressor having the number of double-headed pistons 6 Np, a moment M of a force for tilting the swash plate 37 and a tilt M The moment m for twisting the plate body 38 is expressed as follows.

【００２１】式(1) 及び式(2) の計算結果を図表として
示したものが図８であって、横軸に駆動軸７の回転角φ
をとり、縦軸にモーメントの値をとって、（ａ）は冷媒
の圧縮反力によるモーメントＭの、（ｂ）は本発明によ
って３５°のずらし角を二面幅部３６に与えて、二面幅
部を偏向させた場合に僅かに発生するこじるモーメント
ｍの、また、（ｃ）は従来技術のように二面幅部を偏向
させていない場合に発生するこじる力のモーメントｍ
の、それぞれの値の時間的変化を示している。図８によ
って、ずらし角を大きくして行くと、二面幅部３６に対
して斜板ガイド８をこじる力のモーメントｍが非常に減
少することが理解される。ただし、圧縮機の最小吐出容
量に対応する斜板本体３８の傾斜角度よりも大きな角度
のずらし角をｚ軸回りに与えることは実際にはできな
い。なぜならば、大きなずらし角を与えると斜板本体３
８の最小傾斜角度が大きくなり、最小吐出容量を実現す
ることができなくなるからである。FIG. 8 is a table showing the calculation results of the equations (1) and (2), and the horizontal axis represents the rotation angle φ of the drive shaft 7.
The vertical axis shows the value of the moment, (a) shows the moment M due to the compression reaction force of the refrigerant, and (b) gives a shift angle of 35 ° to the two-plane width portion 36 according to the present invention. (C) shows the moment m of the twisting force generated when the width of the surface is not deflected as in the prior art.
Shows the time-dependent change of each value. It is understood from FIG. 8 that the moment m of the force for prying the swash plate guide 8 with respect to the two-plane width portion 36 is greatly reduced as the shift angle is increased. However, it is not actually possible to give a shift angle about the z-axis which is larger than the inclination angle of the swash plate body 38 corresponding to the minimum discharge capacity of the compressor. Because, when a large shift angle is given, the swash plate body 3
This is because the minimum inclination angle of No. 8 becomes large, and the minimum discharge capacity cannot be realized.

【００２２】このように、二面幅部３６を、その方向が
合力ΣＦｉの作用点Ｐに向かうように偏向させて設置す
ることにより、合力ΣＦｉによるこじり力としてのモー
メントの発生が抑制され、斜板支持部３９の二面幅部３
６と、駆動軸７の斜板ガイド８との間に大きな摩擦力が
発生することが防止される。従って、制御ピストン３３
に比較的小さな制御力が作用しているときでも、斜板３
７の傾動は円滑に行われて、制御に対する吐出容量変化
の応答性が高くなる。As described above, by deflecting the two-plane width portion 36 so that the direction thereof is directed to the action point P of the resultant force ΣFi, generation of a moment as a twisting force due to the resultant force ΣFi is suppressed, and Width across flats 3 of plate support 39
6 and the swash plate guide 8 of the drive shaft 7 are prevented from generating a large frictional force. Therefore, the control piston 33
Swash plate 3 even when relatively small control force is acting on
The tilt of 7 is performed smoothly, and the responsiveness of the change in the discharge capacity to the control is increased.

【００２３】なお、図示実施例では斜板支持部３９に二
面幅部３６を設け、駆動軸７に斜板ガイド８を設けてい
るが、以上の説明から明らかなように、それらの関係を
逆にして、斜板支持部３９側に斜板ガイド８と同様なも
のを設けると共に、駆動軸７の側に二面幅部３６と同様
なものを取り付けるようにしても同様の効果を奏するか
ら、これもまた本発明の一つの実施例ということができ
る。In the illustrated embodiment, the swash plate support portion 39 is provided with the two-face width portion 36, and the drive shaft 7 is provided with the swash plate guide 8. However, as is clear from the above description, the relationship between them is described. Conversely, the same effect can be obtained by providing the same member as the swash plate guide 8 on the swash plate support portion 39 and attaching the same member as the two-plane width portion 36 to the drive shaft 7 side. This can also be referred to as one embodiment of the present invention.

【００２４】[0024]

【発明の効果】本発明を実施することにより、駆動軸と
斜板支持部との連結部分に発生するこじる力のモーメン
トが減少又は消滅し、連結部分における摩擦力が小さく
なることから、斜板の傾斜角度の変更が比較的小さな制
御力によっても円滑に行われるようになり、制御に対す
る吐出容量変化の応答性が著しく向上する。特に、吐出
圧と吸入圧との差が小さい低負荷域において生じやすい
制御に対する不感帯を解消することができる。また、本
発明によれば、二面幅部の位置を中心位置に対して偏心
させて設置するような対応措置を講じる必要がないの
で、従来の場合よりも圧縮機の構造を簡素化することが
できるという効果もある。By implementing the present invention, the torque of the twisting force generated at the connection between the drive shaft and the swash plate support is reduced or eliminated, and the frictional force at the connection is reduced. The change in the inclination angle can be smoothly performed even with a relatively small control force, and the response of the change in the discharge capacity to the control is significantly improved. In particular, it is possible to eliminate a dead zone for control that tends to occur in a low load region where the difference between the discharge pressure and the suction pressure is small. Further, according to the present invention, since it is not necessary to take a countermeasure such as installing the width across flat portion eccentrically with respect to the center position, the structure of the compressor can be simplified as compared with the conventional case. There is also an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明による斜板組立体の実施例を示す縦断平
面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of a swash plate assembly according to the present invention.

【図２】本発明による斜板組立体の実施例を示す側面図
である。FIG. 2 is a side view showing an embodiment of a swash plate assembly according to the present invention.

【図３】従来の圧縮機の全体構成を示す縦断正面図であ
る。FIG. 3 is a vertical sectional front view showing the entire configuration of a conventional compressor.

【図４】従来の圧縮機における斜板組立体の分解斜視図
である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a swash plate assembly in a conventional compressor.

【図５】従来の圧縮機の横断面を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a cross section of a conventional compressor.

【図６】従来の圧縮機の問題点を説明するための概念図
である。FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a problem of a conventional compressor.

【図７】斜板に作用するモーメントを説明するための概
念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining a moment acting on a swash plate.

【図８】斜板に作用するモーメントの変化を示す線図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a change in moment acting on a swash plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４…斜板室 ５ａ，５ｂ…シリンダボア ６…双頭ピストン ７…駆動軸 ８…斜板ガイド ９…ガイド孔 １０…ガイドスリーブ １２…ピン軸 １３…斜板 １４…シュー １５…斜板本体 １６…ガイドピン １７…斜板支持部 １７ｂ…二面幅部 １９，２０…サイドプレート ２３，２４…吸入室 ２４ａ…制御圧室 ２５，２６…吐出室 ２７，２９…吸入通路 ３３…制御ピストン ３６…二面幅部 ３７…斜板 ３８…斜板本体 ３９…斜板支持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Swash plate chamber 5a, 5b ... Cylinder bore 6 ... Double-headed piston 7 ... Drive shaft 8 ... Swash plate guide 9 ... Guide hole 10 ... Guide sleeve 12 ... Pin shaft 13 ... Swash plate 14 ... Shoe 15 ... Swash plate body 16 ... Guide pin Reference numeral 17: swash plate support part 17b: two-sided width part 19, 20 ... side plate 23, 24 ... suction chamber 24a ... control pressure chamber 25, 26 ... discharge chamber 27, 29 ... suction passage 33 ... control piston 36 ... two-sided width Part 37 ... Swash plate 38 ... Swash plate body 39 ... Swash plate support

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 27/08 F04B 27/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomohiko Yokono 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Industries Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) F04B 27 / 08 F04B 27/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 少なくとも駆動軸と、前記駆動軸の周り
に並列に配置される複数個のシリンダボアと、前記複数
個のシリンダボアに挿入される複数個のピストンと、前
記複数個のピストンに係合する共通の斜板と、前記斜板
の傾動を許すような状態で前記駆動軸と前記斜板とを連
結するための相互に平行で前記駆動軸とも平行な一対の
平面を形成する二面幅部及び前記斜板の傾動軸として前
記二面幅部の間に前記駆動軸に対して直交する方向に設
けられたピン軸を含む連結機構と、によって構成されて
いると共に、前記二面幅部の方向が、前記斜板に作用す
る全ての前記ピストンからの荷重の合力の作用点に向か
うように偏向して設定されていることを特徴とする斜板
型可変容量圧縮機。At least a drive shaft, a plurality of cylinder bores arranged in parallel around the drive shaft, a plurality of pistons inserted into the plurality of cylinder bores, and engagement with the plurality of pistons A common swash plate, and a pair of mutually parallel and parallel to the drive shaft for connecting the drive shaft and the swash plate in a state that allows the swash plate to tilt .
The two flat portions forming the plane and the tilt axis of the swash plate
It is installed in the direction perpendicular to the drive shaft between the two flat portions.
A coupling mechanism including a vignetting pin axis, with is formed by the direction of the width across flats portion, deflected towards the working point of the resultant force of the load from all of the pistons acting on the swash plate A swash plate type variable displacement compressor characterized by being set as follows.