JP4982160B2 - Swash plate type variable capacity compressor - Google Patents

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Description

本発明は、斜板式可変容量圧縮機に関し、とくにそのローターと斜板カムとの連結機構部の構造に関する。   The present invention relates to a swash plate type variable displacement compressor, and more particularly to a structure of a connecting mechanism portion between a rotor and a swash plate cam.

斜板式可変容量圧縮機におけるローターと斜板カムとの連結機構部については、従来から各種の構造が提案されている。例えば、特許文献１には、シリンダーブロックに形成された複数のシリンダボアと、複数のシリンダボア内に摺動可能に収容される複数のピストンと、駆動軸に固定され、駆動軸と一体に回転するスラストフランジ（本発明のローターに相当）と、駆動軸に摺動かつ傾斜可能に装着される斜板と、スラストフランジに対し斜板を傾斜動作可能に連結し、スラストフランジの回転力を斜板に伝えるリンク機構とを備え、斜板の傾斜角度の変化に応じてピストンのストローク量が変化する可変容量型斜板式圧縮機において、スラストフランジのリヤ側端面に設けた互いにほぼ平行な一対のガイド溝（第１および第２ガイド溝）で、斜板のフロント側端面の上死点部に設けたリンクピンの両端の球状部（第１および第２球状部）を直線的にガイドするようにした構造が開示されている。   Conventionally, various structures have been proposed for the connecting mechanism between the rotor and the swash plate cam in the swash plate type variable capacity compressor. For example, Patent Document 1 discloses a plurality of cylinder bores formed in a cylinder block, a plurality of pistons slidably accommodated in the plurality of cylinder bores, and a thrust fixed to the drive shaft and rotating integrally with the drive shaft. A flange (equivalent to the rotor of the present invention), a swash plate that is slidably mounted on the drive shaft and tiltable, and a swash plate that can be tilted with respect to the thrust flange so that the rotational force of the thrust flange can be converted to the swash plate In a variable displacement swash plate type compressor having a transmission link mechanism and the stroke amount of the piston changes according to the change in the inclination angle of the swash plate, a pair of guide grooves provided substantially parallel to each other on the rear end face of the thrust flange The first and second guide grooves linearly guide the spherical portions (first and second spherical portions) at both ends of the link pin provided at the top dead center portion of the front end surface of the swash plate. As the structure is disclosed.

また、特許文献２には、連結案内機構として、ラグプレート（本発明のローターに相当）の回転力伝達面から斜板の回転力受承面へと回転力を伝達する回転力伝達部と、斜板の圧縮反力伝達面からラグプレートの圧縮反力受承面へと圧縮反力を伝達する圧縮反力伝達部とが、駆動軸の回転方向の前後に配設されており、該機構において回転力伝達部と圧縮反力伝達部との間には、移動規制部が配設されており、該移動規制部は、回転方向における回転力伝達面と回転力受承面との離間を、ラグプレートの規制間と斜板の被規制面との当接により規制するようになっている構造が開示されている。
特開２００１−２８９１５９号公報 特開２００５−２４０５９３号公報 Further, in Patent Document 2, as a connection guide mechanism, a rotational force transmission unit that transmits rotational force from a rotational force transmission surface of a lug plate (corresponding to the rotor of the present invention) to a rotational force receiving surface of a swash plate, A compression reaction force transmission portion for transmitting a compression reaction force from a compression reaction force transmission surface of the swash plate to a compression reaction force receiving surface of the lug plate is disposed before and after the rotation direction of the drive shaft. The movement restricting portion is disposed between the rotational force transmitting portion and the compression reaction force transmitting portion. The movement restricting portion separates the rotational force transmitting surface and the rotational force receiving surface in the rotational direction. A structure is disclosed in which the lag plate is regulated by abutment between the lag plate and the regulated surface of the swash plate.
JP 2001-289159 A JP 2005-240593 A

しかしながら、特許文献１の構造では、例えばその図８に示されるように、第２ガイド溝の壁が特定構造部位を備えると、該特定構造部位の厚みの分だけ、斜板カム側における第１球状部と第２球状部の配置間隔、ひいてはローターにおける第１ガイド溝と第２ガイド溝の配置間隔を狭く設定せざるを得ない。第１球状部と第２球状部の配置間隔、及び第１ガイド溝と第２ガイド溝の配置間隔が狭いと、斜板カムに対して半径方向の外寄りに偏作用する圧縮反力に関して、ローターによる斜板カムの支持が不安定となる。従って、ピストンを介して斜板に偏作用する圧縮反力によって、該斜板が吐出容量の変更時とは異なる方向に傾斜されてしまうことがある。斜板カムが吐出容量の変更時とは異なる方向に傾斜されると、各ガイド溝の内面に対する各球状部の当たり具合が変化されて、両者間における摺動抵抗（摩擦抵抗）が大きくなり、可変容量圧縮機の容量制御性が悪化する等の問題を生じる。   However, in the structure of Patent Document 1, for example, as shown in FIG. 8, if the wall of the second guide groove includes a specific structure portion, the first on the swash plate cam side is equal to the thickness of the specific structure portion. The arrangement interval between the spherical portion and the second spherical portion, and hence the arrangement interval between the first guide groove and the second guide groove in the rotor, must be set narrow. When the arrangement interval between the first spherical portion and the second spherical portion and the arrangement interval between the first guide groove and the second guide groove are narrow, with respect to the compression reaction force acting radially outward with respect to the swash plate cam, The support of the swash plate cam by the rotor becomes unstable. Therefore, the swash plate may be inclined in a direction different from that at the time of changing the discharge capacity due to the compression reaction force acting on the swash plate via the piston. When the swash plate cam is tilted in a direction different from that at the time of changing the discharge capacity, the contact condition of each spherical portion against the inner surface of each guide groove is changed, and the sliding resistance (friction resistance) between the two becomes large, There arises a problem that the capacity controllability of the variable capacity compressor is deteriorated.

また、特許文献２の構造では、連結案内機構が、ラグプレートに設けられた回転力伝達面から斜板カムに設けられた回転力受承面へと回転力を伝達する回転力伝達部と、斜板カムに設けられた圧縮反力伝達面からラグプレートに設けられた圧縮反力受承面へと圧縮反力を伝達する圧縮反力伝達部とが、駆動軸の回転方向の前後に配設されてなる構造のため、適用し得る駆動軸の回転方向が一方向に限定されてしまう。車両空調装置に用いられる圧縮機の場合、エンジンの回転方向および圧縮機の搭載方向によって正転逆転があり得、これら両方向に対応させるためには２種類の構造が必要であった。また、ローターと斜板カムの規制面が直接当接する構造となっているため、駆動軸（及びローター）からの駆動トルクによって微小角度回転した際には、接触面圧が高くなり摩耗のおそれがあった。また、特に熱負荷の変動が大きい車両用空調装置においては、ピストンからの圧縮反力のかかる位置が一定ではないので、圧縮反力受承部が１箇所に限定される構造では斜板カムの姿勢を安定して支持しきれないおそれがあった。   Further, in the structure of Patent Document 2, the connection guide mechanism transmits a rotational force from a rotational force transmission surface provided on the lug plate to a rotational force receiving surface provided on the swash plate cam; and A compression reaction force transmission portion that transmits a compression reaction force from a compression reaction force transmission surface provided on the swash plate cam to a compression reaction force receiving surface provided on the lug plate is arranged in front and rear in the rotational direction of the drive shaft. Due to the structure provided, the applicable rotation direction of the drive shaft is limited to one direction. In the case of a compressor used in a vehicle air conditioner, there can be forward and reverse rotation depending on the rotational direction of the engine and the mounting direction of the compressor, and two types of structures are required to correspond to both these directions. In addition, since the rotor and the regulation surface of the swash plate cam are in direct contact with each other, there is a risk that the contact surface pressure will increase and wear will occur when the rotor is rotated by a small angle by the drive torque from the drive shaft (and the rotor). there were. In addition, in a vehicle air conditioner with particularly large fluctuations in thermal load, the position where the compression reaction force from the piston is applied is not constant, so in a structure where the compression reaction force receiving portion is limited to one place, the swash plate cam There was a risk that the posture could not be supported stably.

さらに、特許文献１、２いずれの構造においても、球状形状あるいは半球状形状に形成された部位が、対応する溝部に単に係合されるだけの構造となっているので、斜板カムの回転方向の前後へのガタつきが生じるおそれがある。この面からも、斜板カムの姿勢の支持、斜板カムの傾斜角制御に不安定さが残されることとなっている。   Further, in both structures of Patent Documents 1 and 2, the portion formed in the spherical shape or hemispherical shape is simply engaged with the corresponding groove, so that the rotation direction of the swash plate cam There is a risk of back and forth rattling. Also from this aspect, instability remains in supporting the posture of the swash plate cam and controlling the inclination angle of the swash plate cam.

そこで本発明の課題は、回転方向の前後への斜板カムのガタつき、及び吐出容量の変更時とは異なる方向への斜板カムの傾斜をそれぞれ抑制可能な連結機構を備えた斜板式可変容量圧縮機を提供することにあり、該斜板式可変容量圧縮機における優れた耐久性、斜板傾斜角制御性を得ることにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a swash plate type variable mechanism having a connecting mechanism capable of suppressing the backlash of the swash plate cam in the forward and backward directions in the rotation direction and the inclination of the swash plate cam in a direction different from that when changing the discharge capacity. The object is to provide a capacity compressor, and to obtain excellent durability and controllability of the swash plate inclination angle in the swash plate type variable capacity compressor.

上記課題を解決するために、本発明に係る斜板式可変容量圧縮機は、シリンダーブロックに形成されたシリンダボア内に往復動可能に収容されたピストンと、駆動軸に連結され、該駆動軸と一体回転するローターと、前記ローターと連結機構を介して一体回転するとともに軸方向における前後方向へ傾動可能に連結された斜板カムとを備え、前記駆動軸の回転に基づく前記ローター及び斜板カムの回転に対し該斜板カムへの摺接を介して前記ピストンを往復動させるように構成した斜板式可変容量圧縮機において、前記連結機構を、回転体面を有する２つのローラーと、該ローラーの軸部を形成する支持ピンと、前記斜板カムに形成され前記ローラーが転動可能に嵌合する２箇所の溝部と、前記ローターに形成され前記支持ピンを介して前記ローラーを回転自在に支持する穴、および前記ローターに形成され前記ローラーの前記溝部とは反対側に位置する底面と摺動する規制面から構成したことを特徴とするものからなる。 In order to solve the above problems, a swash plate type variable displacement compressor according to the present invention is connected to a piston, which is reciprocally accommodated in a cylinder bore formed in a cylinder block, and a drive shaft, and is integrated with the drive shaft. A rotor that rotates, and a swash plate cam that rotates integrally with the rotor via a connecting mechanism and is tiltably movable in the longitudinal direction in the axial direction, the rotor and the swash plate cam based on the rotation of the drive shaft In the swash plate type variable capacity compressor configured to reciprocate the piston through sliding contact with the swash plate cam, the coupling mechanism includes two rollers having a rotating body surface and a shaft of the roller. a support pin for forming a part, the swash plate is formed in the cam groove of two places where the roller is fitted rollably and, formed on the rotor via the support pin the Consisting of those characterized by being composed of a regulating surface which slides on the bottom surface opposite to the hole rotatably supported, and is formed on the rotor the groove of the roller of Ra.

このような本発明に係る斜板式可変容量圧縮機においては、支持ピンが回転体面を有するローラー（とくに、半球状ローラー）を介して斜板カムと間接的に接触することになるため、斜板カムが変角する際に支持ピンとローラーがそれぞれ独立に動くことが可能であり、支持ピンの回転の影響が斜板カムへは伝わらず、斜板カムの動きが円滑になる。したがって、正確に斜板カムを所望の傾斜角度に傾動制御でき、吐出容量の変更時とは異なる方向への斜板カムの傾斜を防止できる。また、ローラーは、斜板カム側に形成された溝部に転動可能に嵌合されるとともに、その反対側でローター側に形成された規制面に摺動されるので、転動や回転が許容されつつガタの無い状態に保持され、該ローラーに係合する斜板カムもガタつきの無い状態で係合されることになる。   In such a swash plate type variable capacity compressor according to the present invention, the support pin is in indirect contact with the swash plate cam via a roller having a rotating body surface (particularly a hemispherical roller). When the cam is bent, the support pin and the roller can move independently, and the influence of the rotation of the support pin is not transmitted to the swash plate cam, and the swash plate cam moves smoothly. Therefore, it is possible to accurately control the tilt of the swash plate cam to a desired tilt angle, and to prevent the swash plate cam from tilting in a direction different from that at the time of changing the discharge capacity. In addition, the roller is slidably fitted in a groove formed on the swash plate cam side, and is slid on the regulating surface formed on the rotor side on the opposite side, so that rolling and rotation are allowed. In this state, the swash plate cam that is held without any play and engages with the roller is also engaged without any play.

本発明に係る斜板式可変容量圧縮機においては、上記連結機構は、２つのローラーと、ローラーの軸部を形成する支持ピンと、上記斜板カムに形成され上記ローラーが転動可能に嵌合する２箇所の溝部と、上記ローターに形成され上記支持ピンを介して上記ローラーを回転自在に支持する穴、および上記ローターに形成され上記ローラーの上記溝部とは反対側に位置する底面と摺動する２箇所の規制面から構成されている構造とする。支持ピンの両側にローラーが位置し、各ローラーが各溝部に転動可能に嵌合されるとともに各規制面に摺動されるので、連結機構全体の姿勢が安定し、ひいては斜板カムの姿勢が安定する。また、左右対称形の形態で配置すれば、前述の特許文献２のように回転方向に応じて構造を変える必要はなくなる。
In the swash plate type variable displacement compressor according to the present invention, the coupling mechanism includes two rollers, a support pin for forming the shaft portion of the roller, the roller is formed on the swash plate cam is fitted rollably Two groove portions, a hole formed in the rotor for rotatably supporting the roller via the support pin, and a bottom surface formed in the rotor and positioned on the opposite side to the groove portion slide. The structure is composed of two restriction surfaces . The rollers are located on both sides of the support pin, and each roller is slidably fitted in each groove and slid on each regulating surface, so that the overall posture of the coupling mechanism is stable, and consequently the swash plate cam posture Is stable. Moreover, if it arrange | positions with the left-right symmetric form, it will become unnecessary to change a structure according to a rotation direction like the above-mentioned patent document 2. FIG.

また、上記規制面は、後述の実施形態に示すように、駆動トルク伝達側規制面から構成することもできるし、駆動トルク非伝達側規制面から構成することもできる。   Further, as shown in the embodiments described later, the restriction surface can be constituted by a drive torque transmission side restriction surface or can be constituted by a drive torque non-transmission side restriction surface.

上記支持ピンとローラーとの係合関係および支持ピンの支持構造は、以下のように実質的に自由に設定可能である。例えば、上記支持ピンが、上記ローラーを貫通して延びている構成とすることもできるし、上記支持ピンが、上記ローラーに圧入されている構成とすることもできる。また、上記支持ピンが上記穴に対して固定されており、上記ローラーが支持ピンに回転自在に支持されている構成とすることもできるし、上記支持ピンと上記ローラーが一体回転可能に設けられており、支持ピンが上記穴に対して回転自在に支持されている構成とすることもできる。これらは、加工や組み付けを考慮して、任意に設定可能である。   The engagement relationship between the support pin and the roller and the support structure of the support pin can be set substantially freely as follows. For example, the support pin may be configured to extend through the roller, or the support pin may be pressed into the roller. In addition, the support pin is fixed to the hole, and the roller can be rotatably supported by the support pin. The support pin and the roller can be integrally rotated. In addition, the support pin may be configured to be rotatably supported with respect to the hole. These can be arbitrarily set in consideration of processing and assembly.

また、ローラーの溝部への嵌合およびその反対側での規制面による位置規制については、弾性材を介して挟持する構造を採用することも可能である。また、とくに、規制面形成部分自体を、弾性を発揮可能な構造に構成し、規制面にてローラーの位置規制を行うとともに、規制面とローラーとの間にガタが生じないように、規制面が常にローラー側に付勢されるような構造とすることもできる。このような構成とすれば、この部分のガタつき等をより適切に抑制することが可能になる。   Moreover, it is also possible to employ | adopt the structure clamped via an elastic material about the fitting to the groove part of a roller, and the position control by the control surface on the opposite side. In particular, the restricting surface forming part itself is configured to be elastic so that the position of the roller is restricted on the restricting surface, and there is no play between the restricting surface and the roller. It is also possible to adopt a structure in which is always urged toward the roller. With such a configuration, it is possible to more appropriately suppress the rattling or the like in this portion.

また、上記回転体面を有するローラーについても、各種構造を採り得る。代表的には、半球状ローラーから構成される。つまり、上記回転体面を有するローラーが半球状ローラーからなり、その半球状部側が上記溝部に転動可能に嵌合している構成である。その他にも、基本的に回転体面を有するローラーであればよいことから、例えば、上記回転体面を有するローラーが、複合曲線（例えば、曲率の異なる円弧が接続された曲線、さらには楕円状曲線など）を母線とする回転体形状のローラーからなり、その複合曲線を母線とする回転体形状部が上記溝部に転動可能に嵌合している構成とすることもできる。いずれの場合においても、上記ローターに形成される上記規制面は平面から形成されていることが好ましい。平面から形成されていることにより、加工が容易になることは勿論、ローラーを望ましい形態で位置規制できるようになる。   Moreover, various structures can be taken also about the roller which has the said rotary body surface. Typically, it comprises a hemispherical roller. That is, the roller which has the said rotating body surface consists of a hemispherical roller, and the hemispherical part side is the structure fitted so that it can roll to the said groove part. In addition, since the roller having a rotating body surface may basically be used, for example, the roller having the rotating body surface may be a composite curve (for example, a curve in which arcs having different curvatures are connected, an elliptic curve, etc. It is also possible to adopt a configuration in which a rotating body-shaped portion having a composite curve as a generating line is fitted to the groove portion so as to be able to roll. In any case, it is preferable that the restriction surface formed on the rotor is formed from a flat surface. By being formed from a flat surface, the processing can be easily performed, and the position of the roller can be regulated in a desired form.

このように、本発明に係る斜板式可変容量圧縮機によれば、回転体面を有するローラー（以下、半球状ローラーにて代表する）及びその案内溝（溝部）により構成される転がり接触形態により、吐出容量変更時に斜板カムを円滑に傾斜可能な連結案内機構を構成できる。   Thus, according to the swash plate type variable capacity compressor according to the present invention, by the rolling contact configuration constituted by the roller having a rotating body surface (hereinafter represented by a hemispherical roller) and its guide groove (groove portion), A connection guide mechanism that can smoothly tilt the swash plate cam when changing the discharge capacity can be configured.

また、一対の半球状ローラー及びその案内溝により構成される構造とすることで、半球状ローラーの選択嵌合により、駆動軸回転方向の前後への斜板カムのガタつき、及び吐出容量の変更時とは異なる方向への斜板カムの傾斜をそれぞれ抑制可能な連結案内機構を構成できる。   In addition, by adopting a structure composed of a pair of hemispherical rollers and their guide grooves, the backlash of the swash plate cam to the front and rear in the drive shaft rotation direction and the change of the discharge capacity by selective fitting of the hemispherical rollers A connection guide mechanism that can suppress the inclination of the swash plate cam in the direction different from the time can be configured.

また、半球状ローラー及びその案内溝（溝部）により構成される構造において、溝部と反対側の規制面との挟持構造、とくにローターに形成される非トルク伝達側規制面との挟持構造に弾性材を介した挟持構造を採用すれば、駆動軸回転方向の前後への斜板カムのガタつき、及び吐出容量の変更時とは異なる方向への斜板カムの傾斜をそれぞれより効果的に抑制可能な連結案内機構を構成することが可能になる。   Further, in the structure constituted by the hemispherical roller and its guide groove (groove part), an elastic material is used for the sandwiching structure between the groove part and the regulating surface on the opposite side, particularly the sandwiching structure with the non-torque transmission side regulating surface formed on the rotor. By adopting the clamping structure via the swash plate, it is possible to more effectively suppress the backlash of the swash plate cam in the front and rear direction of the drive shaft rotation and the inclination of the swash plate cam in the direction different from when changing the discharge capacity. It becomes possible to constitute a simple connection guide mechanism.

また、半球状ローラー及びその案内溝の接触は転がりであり、摩擦抵抗が減少して耐久性および制御性を改善できる。これはトルク伝達の際、仮に駆動軸回転方向前後への斜板カムのガタつきがあっても転がりの状態が保たれることになり、制御性の悪化が生じないことによる。   Further, the contact between the hemispherical roller and its guide groove is rolling, and the frictional resistance is reduced, so that durability and controllability can be improved. This is because when the torque is transmitted, the rolling state is maintained even if the swash plate cam rattles back and forth in the rotational direction of the drive shaft, and controllability is not deteriorated.

さらに、ローターに形成される非トルク伝達側規制面への弾性材挟持を行う半球状ローラー及びその案内溝により構成される連結案内機構とすることにより、駆動軸回転方向の前後への斜板カムのガタつき抑制、及び吐出容量の変更時とは異なる方向への斜板カムの傾斜抑制がそれぞれ可能となる。これは鉄部品強度確保のため行う熱処理の際の歪みに対しても有効であり、生産性向上及びコスト低減につながる。   Furthermore, a swash plate cam that moves back and forth in the rotational direction of the drive shaft by using a hemispherical roller that clamps the elastic material on the non-torque transmission side regulating surface formed on the rotor and a guide groove thereof. Can be suppressed, and the inclination of the swash plate cam can be suppressed in a direction different from that when the discharge capacity is changed. This is also effective against distortion during heat treatment to ensure the strength of iron parts, leading to improved productivity and cost reduction.

以下に、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る斜板式可変容量圧縮機の全体概略縦断面を示している。図１に示す斜板式可変容量圧縮機１００においては、駆動軸１と一体回転可能にローター２が設けられており、ローター２には連結機構３（連結案内機構）を介して、斜板カム４が、ローター２と一体回転可能に、かつ、軸方向における前後方向に傾動可能に連結されている。斜板カム４には（斜板カム４の斜板部には）、その外周側に一対のシュー５が摺接されており、該シュー５はピストン６のブリッジ部６ａに保持されている。ピストン６は複数設けられており、各ピストン６は、シリンダーブロック７内に形成された、対応する各シリンダボア８内に往復動可能に収容されている。各ピストン６は、駆動軸１の回転に基づくローター２及び斜板カム４の回転に対し、上記一対のシュー５による摺接を介して、シリンダボア８内で往復動される。斜板カム４の傾斜角度を変更することにより、ピストン６のストロークが変更され、それによって吐出容量が変更される。９はシリンダーヘッド、１０は弁板を示しており、シリンダーヘッド９内に形成された吸入室１１から被圧縮流体（例えば、冷媒ガス）がシリンダボア８内に吸入され、シリンダボア８内で圧縮された圧縮流体が吐出室１２に吐出され、そこから圧縮機外部に送られる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic longitudinal section of a swash plate type variable displacement compressor according to an embodiment of the present invention. In the swash plate type variable capacity compressor 100 shown in FIG. 1, a rotor 2 is provided so as to be rotatable integrally with the drive shaft 1, and the swash plate cam 4 is connected to the rotor 2 via a connection mechanism 3 (connection guide mechanism). Are coupled to the rotor 2 so as to be able to rotate integrally and tilt in the front-rear direction in the axial direction. A pair of shoes 5 are slidably contacted with the swash plate cam 4 (to the swash plate portion of the swash plate cam 4) on the outer peripheral side, and the shoes 5 are held by a bridge portion 6 a of the piston 6. Plural pistons 6 are provided, and each piston 6 is accommodated in a corresponding cylinder bore 8 formed in the cylinder block 7 so as to be able to reciprocate. Each piston 6 is reciprocated in the cylinder bore 8 through sliding contact with the pair of shoes 5 with respect to the rotation of the rotor 2 and the swash plate cam 4 based on the rotation of the drive shaft 1. By changing the inclination angle of the swash plate cam 4, the stroke of the piston 6 is changed, whereby the discharge capacity is changed. Reference numeral 9 denotes a cylinder head, and 10 denotes a valve plate. A fluid to be compressed (for example, refrigerant gas) is sucked into a cylinder bore 8 from a suction chamber 11 formed in the cylinder head 9 and compressed in the cylinder bore 8. The compressed fluid is discharged into the discharge chamber 12 and is sent to the outside of the compressor from there.

上記連結機構３は、例えば、図２に示すように構成される。図２において、２はローター、４は斜板カムを示しており、連結機構３は、回転体面を有するローラー１３、とくに本実施態様では半球状ローラー１３と、該半球状ローラー１３の軸部を形成する支持ピン１４と、斜板カム４側に形成され半球状ローラー１３の半球状部１５が転動可能に嵌合する溝部１６と、ローター２側に形成され支持ピン１４を介して半球状ローラー１３を回転自在に支持する穴１７と、ローター２側に形成され半球状ローラー１３の上記溝部１６とは反対側に位置する底面１８と摺動する規制面１９とから構成されている。本実施態様では、支持ピン１４の両側部位に、それぞれ、半球状ローラー１３と規制面１９が設けられている。また、規制面１９は、ローター２から斜板カム４側に向けて延びる一対の腕２０の側面に、平面として形成されており、この規制面１９を形成する腕２０自体が、半球状ローラー１３側に対して弾性を発揮可能な構造に構成されている。図示は省略するが、前述の如く、弾性材を介装することも可能である。図３は、図２に示した連結機構３の組立状態における外観を示している。   For example, the coupling mechanism 3 is configured as shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 2 denotes a rotor, 4 denotes a swash plate cam, and the coupling mechanism 3 includes a roller 13 having a rotating body surface, particularly a hemispherical roller 13 and a shaft portion of the hemispherical roller 13 in this embodiment. The support pin 14 to be formed, the groove 16 formed on the swash plate cam 4 side so that the hemispherical portion 15 of the hemispherical roller 13 can be rolled, and the hemispherical shape formed on the rotor 2 side via the support pin 14. A hole 17 that rotatably supports the roller 13, a bottom surface 18 that is formed on the rotor 2 side and is located on the opposite side of the groove portion 16 of the hemispherical roller 13, and a regulating surface 19 that slides are configured. In this embodiment, the hemispherical roller 13 and the regulation surface 19 are provided on both sides of the support pin 14, respectively. Further, the regulating surface 19 is formed as a flat surface on the side surfaces of a pair of arms 20 extending from the rotor 2 toward the swash plate cam 4, and the arm 20 itself forming the regulating surface 19 is the hemispherical roller 13. It is configured in a structure that can exhibit elasticity with respect to the side. Although not shown, an elastic material may be interposed as described above. FIG. 3 shows an appearance of the coupling mechanism 3 shown in FIG. 2 in an assembled state.

図４は、図２に示した連結機構３部分の概略模式図である。半球状ローラー１３は、その半球状部１５が斜板カム４の溝部１６に嵌合して転がり接触状態にて、溝部１６に沿って円滑に案内される。そして、半球状ローラー１３が斜板カム４の溝部１６とローター２の規制面１９とに挟持される形態となり、ガタのない状態が現出され、ガタのない状態にて溝部１６に沿って円滑に案内されることになる。とくに支持ピン１４の両側で支持されることにより、斜板カム４の姿勢が安定する。つまり、斜板カム４が、いかなるときにも、ガタのない状態で所望の姿勢に安定して支持され、斜板カム４の傾斜角度変更時には、半球状ローラー１３が溝部１６に沿って円滑に案内されることにより、斜板カム４も円滑に傾動制御されることになる。したがって、吐出容量の変更時とは異なる方向への斜板カム４の傾斜も効果的に抑制される。また、半球状ローラー１３と溝部１６との接触が転がりであることにより、摩擦抵抗が著しく減少して耐久性および制御性が改善される。この図４に示した構造では、ローター２側から伝達される駆動トルクに関して、規制面１９は駆動トルク伝達側規制面を形成している。   FIG. 4 is a schematic diagram of the connecting mechanism 3 shown in FIG. The hemispherical roller 13 is smoothly guided along the groove portion 16 in a rolling contact state with the hemispherical portion 15 fitted in the groove portion 16 of the swash plate cam 4. Then, the hemispherical roller 13 is sandwiched between the groove portion 16 of the swash plate cam 4 and the regulating surface 19 of the rotor 2, and a state without backlash appears, and the smooth state along the groove portion 16 in the state without backlash appears. Will be guided to. In particular, the support of the swash plate cam 4 is stabilized by being supported on both sides of the support pin 14. That is, the swash plate cam 4 is stably supported in a desired posture without any play at any time, and when changing the inclination angle of the swash plate cam 4, the hemispherical roller 13 smoothly moves along the groove portion 16. By being guided, the swash plate cam 4 is also controlled to tilt smoothly. Therefore, the inclination of the swash plate cam 4 in a direction different from that at the time of changing the discharge capacity is also effectively suppressed. Further, since the contact between the hemispherical roller 13 and the groove portion 16 is rolling, the frictional resistance is remarkably reduced and the durability and controllability are improved. In the structure shown in FIG. 4, with respect to the drive torque transmitted from the rotor 2 side, the restriction surface 19 forms a drive torque transmission side restriction surface.

連結機構３部分の組み付けに関しては、図４に示す構造では、例えば、斜板カム４の両溝部１６に両半球状ローラー１３をそれぞれ保持させておき、ローター２の規制面１９を形成する両腕２０を所定の位置に配置し、その状態で、一方側から支持ピン１４を挿入すればよい。支持ピン１４は、前述の如く、穴１７に圧入固定し、固定された支持ピン１４に対して半球状ローラー１３を回転自在に保持することもできるし、支持ピン１４を穴１７に対して回転自在に支持させ、半球状ローラー１３に対しては圧入し、支持ピン１４と半球状ローラー１３を一体的に回転できるようにしてもよい。   Regarding the assembly of the coupling mechanism 3 portion, in the structure shown in FIG. 4, for example, both hemispherical rollers 13 are respectively held in both groove portions 16 of the swash plate cam 4 to form both arms forming the regulating surface 19 of the rotor 2. 20 may be arranged at a predetermined position, and in this state, the support pin 14 may be inserted from one side. As described above, the support pin 14 is press-fitted and fixed in the hole 17, and the hemispherical roller 13 can be rotatably held with respect to the fixed support pin 14, or the support pin 14 can be rotated with respect to the hole 17. The support pin 14 and the hemispherical roller 13 may be integrally rotated by being freely supported and press-fitted into the hemispherical roller 13.

この連結機構３の構造については自由度があり、例えば図５に示すように構成することもできる。図５に示す連結機構３１では、図４に示した構造に比べ、半球状ローラー１３の向き、半球状ローラー１３に対する溝部１６および規制面１９の配置位置が逆になっており、規制面１９は、ローター２側から伝達される駆動トルクに関して、駆動トルク非伝達側規制面を形成している。また、支持ピン１４は、斜板カム４の穴から突出されており、その部分でＣ形止め輪３２で抜け止め、固定されている。このように、本発明で規定した構成を満足する限り、自由な設計が可能である。   The structure of the coupling mechanism 3 has a degree of freedom. For example, it can be configured as shown in FIG. In the coupling mechanism 31 shown in FIG. 5, the orientation of the hemispherical roller 13 and the arrangement position of the groove 16 and the regulating surface 19 with respect to the hemispherical roller 13 are reversed compared to the structure shown in FIG. 4. The drive torque non-transmission side regulating surface is formed with respect to the drive torque transmitted from the rotor 2 side. Further, the support pin 14 protrudes from the hole of the swash plate cam 4, and is fixed and fixed at that portion by a C-shaped retaining ring 32. In this way, free design is possible as long as the configuration defined in the present invention is satisfied.

なお、上記各実施態様は、回転体面を有するローラーが半球状ローラー１３である場合について言及したが、前述の如く、複合曲線を母線とする回転体形状のローラーを使用することも可能である。   In addition, although each said embodiment mentioned the case where the roller which has a rotating body surface is the hemispherical roller 13, as above-mentioned, it is also possible to use the roller of a rotating body shape which makes a composite curve a generating line.

本発明に係る斜板式可変容量圧縮機の構造は、本発明における連結機構を備えたあらゆる斜板式可変容量圧縮機に適用可能であり、とくに、負荷変動が大きく斜板カム傾角制御が頻繁に行われる、車両用空調装置に使用される斜板式可変容量圧縮機に好適なものである。   The structure of the swash plate type variable capacity compressor according to the present invention can be applied to any swash plate type variable capacity compressor provided with the coupling mechanism of the present invention, and in particular, the swash plate cam tilt angle control is frequently performed because of large load fluctuations. This is suitable for a swash plate type variable capacity compressor used in a vehicle air conditioner.

本発明の一実施態様に係る斜板式可変容量圧縮機の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the swash plate type variable capacity compressor which concerns on one embodiment of this invention. 図１の圧縮機の連結機構部の拡大分解斜視図である。It is an expansion disassembled perspective view of the connection mechanism part of the compressor of FIG. 図２の連結機構部の組立状態における外観斜視図である。It is an external appearance perspective view in the assembly state of the connection mechanism part of FIG. 図２の連結機構部を模式的に示した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which showed typically the connection mechanism part of FIG. 図４とは別の構造例を示す連結機構部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the connection mechanism part which shows the structural example different from FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 駆動軸
２ ローター
３、３１ 連結機構
４ 斜板カム
５ シュー
６ ピストン
６ａ ブリッジ部
７ シリンダーブロック
８ シリンダボア
９ シリンダーヘッド
１０ 弁板
１１ 吸入室
１２ 吐出室
１３ 回転体面を有するローラーとしての半球状ローラー
１４ 支持ピン
１５ 半球状部
１６ 溝部
１７ 穴
１８ 底面
１９ 規制面
２０ 腕
３２ Ｃ形止め輪
１００ 斜板式可変容量圧縮機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive shaft 2 Rotors 3, 31 Connection mechanism 4 Swash plate cam 5 Shoe 6 Piston 6a Bridge part 7 Cylinder block 8 Cylinder bore 9 Cylinder head 10 Valve plate 11 Suction chamber 12 Discharge chamber 13 Hemispherical roller 14 as a roller having a rotating body surface Support pin 15 Hemispherical portion 16 Groove portion 17 Hole 18 Bottom surface 19 Restricting surface 20 Arm 32 C-type retaining ring 100 Swash plate type variable capacity compressor

Claims (10)

シリンダーブロックに形成されたシリンダボア内に往復動可能に収容されたピストンと、駆動軸に連結され、該駆動軸と一体回転するローターと、前記ローターと連結機構を介して一体回転するとともに軸方向における前後方向へ傾動可能に連結された斜板カムとを備え、前記駆動軸の回転に基づく前記ローター及び斜板カムの回転に対し該斜板カムへの摺接を介して前記ピストンを往復動させるように構成した斜板式可変容量圧縮機において、前記連結機構を、回転体面を有する２つのローラーと、該ローラーの軸部を形成する支持ピンと、前記斜板カムに形成され前記ローラーが転動可能に嵌合する２箇所の溝部と、前記ローターに形成され前記支持ピンを介して前記ローラーを回転自在に支持する穴、および前記ローターに形成され前記ローラーの前記溝部とは反対側に位置する底面と摺動する規制面から構成したことを特徴とする斜板式可変容量圧縮機。 A piston accommodated in a cylinder bore formed in the cylinder block so as to be able to reciprocate, a rotor connected to the drive shaft, rotating integrally with the drive shaft, rotating integrally with the rotor and the connecting mechanism, and in the axial direction A swash plate cam coupled to be tiltable in the front-rear direction, and reciprocating the piston through sliding contact with the swash plate cam with respect to the rotation of the rotor and the swash plate cam based on the rotation of the drive shaft. In the swash plate type variable capacity compressor configured as described above, the coupling mechanism is formed by two rollers having a rotating body surface, a support pin that forms a shaft portion of the roller, and the swash plate cam so that the roller can roll. and the groove of the two locations to be fitted in a hole for rotatably supporting the roller via the support pins are formed on the rotor, and the pre-formed in the rotor Swash plate type variable displacement compressor, characterized in that consisted regulating surface which slides on the bottom surface located on the opposite side to the grooves of the roller. 前記支持ピンが、前記ローラーを貫通して延びている、請求項１に記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to claim 1 , wherein the support pin extends through the roller. 前記支持ピンが、前記ローラーに圧入されている、請求項１または２に記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to claim 1 or 2 , wherein the support pin is press-fitted into the roller. 前記支持ピンが前記穴に対して固定されており、前記ローラーが前記支持ピンに回転自在に支持されている、請求項１〜３のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the support pin is fixed to the hole, and the roller is rotatably supported by the support pin. 前記支持ピンと前記ローラーが一体回転可能に設けられており、前記支持ピンが前記穴に対して回転自在に支持されている、請求項１〜３のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the support pin and the roller are provided so as to be integrally rotatable, and the support pin is rotatably supported with respect to the hole. 前記ローラーと前記規制面との間に弾性材が介装されている、請求項１〜５のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to any one of claims 1 to 5 , wherein an elastic material is interposed between the roller and the regulating surface. 前記規制面を形成する部分自体が、前記ローラー側に対して弾性を発揮可能な構造に構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to any one of claims 1 to 5 , wherein a portion of the regulating surface itself is configured to be elastic with respect to the roller side. 前記回転体面を有するローラーが半球状ローラーからなり、その半球状部側が前記溝部に転動可能に嵌合している、請求項１〜７のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to any one of claims 1 to 7 , wherein the roller having the rotating body surface is a hemispherical roller, and the hemispherical portion side is fitted to the groove portion so as to be able to roll. 前記回転体面を有するローラーが、複合曲線を母線とする回転体形状のローラーからなり、その複合曲線を母線とする回転体形状部が前記溝部に転動可能に嵌合している、請求項１〜７のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The roller having the rotating body surface comprises a rotating body-shaped roller having a composite curve as a generatrix, and the rotating body shape portion having the compound curve as a generatrix is fitted in the groove so as to be able to roll. The swash plate type variable capacity compressor according to any one of to 7 . 前記ローターに形成される前記規制面が平面から形成されている、請求項１〜９のいずれかに記載の斜板式可変容量圧縮機。 The swash plate type variable capacity compressor according to any one of claims 1 to 9 , wherein the restriction surface formed on the rotor is formed from a flat surface.
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