JPH09137775A - 容量可変斜板式コンプレッサ - Google Patents

容量可変斜板式コンプレッサ

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JPH09137775A
JPH09137775A JP7307748A JP30774895A JPH09137775A JP H09137775 A JPH09137775 A JP H09137775A JP 7307748 A JP7307748 A JP 7307748A JP 30774895 A JP30774895 A JP 30774895A JP H09137775 A JPH09137775 A JP H09137775A
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swash plate
drive shaft
plate
hole
hinge mechanism
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JP7307748A
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English (en)
Inventor
Yukio Umemura
幸生 梅村
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Marelli Corp
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Calsonic Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • F04B27/1072Pivot mechanisms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T74/18Mechanical movements
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易かつ安価な構成により、駆動軸に対する
斜板の傾斜角をガタなく滑らかに変化させ得る「容量可
変斜板式コンプレッサ」を提供する。 【解決手段】 駆動軸11に、該駆動軸11の軸心方向
と垂直でかつヒンジ機構Hの回動中心軸に平行な軸心を
有する少なくとも該駆動軸11よりも大きい径の略短円
柱形状を呈する板状体40を設けると共に、斜板15
に、板状体40の外面40aが摺動可能に嵌挿される板
厚方向に略真直な貫通孔20を形成した。また、貫通孔
20には板状体40の軸心方向両端面が摺接するガイド
壁面を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気調和
装置等に使用される容量可変斜板式コンプレッサに関
し、特に、駆動軸に対する斜板の傾斜角をガタなく滑ら
かに変化させ得るものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、容量可変斜板式コンプレッサ
としては、例えば図9に示したようなものが知られてお
り、駆動軸11と同期回転される円板状の斜板43を有
している。各ピストン16は、シリンダ室12a内を往
復動する頭部17と、首部18とからなり、首部18の
両側内面の対向する位置に形成された2つの球面凹部に
略半球状のシュー19a,19bが嵌装され、両シュー
19a,19bにより駆動斜板43の表裏両平坦面が挟
持されることにより斜板43と連結される。そして、駆
動軸11と共に斜板43を回転させると、傾斜状態の斜
板43がいわゆるみそすり回転運動し、この斜板43の
みそすり回転運動がシリンダ室12a内におけるピスト
ン16の往復運動に変換されることにより、冷媒を圧縮
するようになっている。
【0003】駆動軸11には回転駆動部材41が設けら
れており、回転駆動部材41はクランク室13内で駆動
軸11と共に回転する。また、斜板43には連結アーム
44が突設されている。斜板43は、ピン部材46を支
点として駆動軸11に対して傾斜して揺動し得るよう
に、回転駆動部材41の支持アーム42に形成された長
孔45とピン部材46とにより回転駆動部材41に連結
され、駆動軸11の回転力が回転部材41およびピン部
材46を介して斜板43に伝達されるようになってい
る。
【0004】一方、駆動軸11にはスリーブ61が嵌挿
されており、このスリーブ61は、左右一対の連結ピン
64を介して斜板43に連結され、該斜板43の揺動と
連動して軸方向にスライドできるように構成されてい
る。このように、斜板43は駆動軸11に対して軸方向
に摺動されると共に連結ピン64を中心として径方向の
位置が規制された状態で斜板43の傾斜角が変化する。
【0005】そして、この容量可変斜板式コンプレッサ
にあっては、制御弁Cvの作用により斜板43の傾斜角
が変化せられ、斜板43に連結されているピストン16
のストローク量が変化し、これにより圧縮容量が調整さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の容量可変斜板式コンプレッサでは、斜板43と駆動
軸11との間にスリーブ61を設け、このスリーブ61
に左右一対の連結ピン64を設けて斜板43と連結した
いわゆるピボットピンタイプを採用しているため、部品
点数が多くなり、結果として製造コストおよび作業工数
の増加を招くという問題があった。また、部品の積み上
げ誤差によるガタのため異音が発生し易く、一方、この
異音を抑えるためには寸法精度を高める必要があり、さ
らなるコスト高に繋がるという問題もある。
【0007】これに対し、図10に示すように、スリー
ブおよび連結ピンの省略を図ったものが知られている。
この容量可変斜板式コンプレッサでは、図示のように、
斜板53に駆動軸11が貫通する貫通孔54が設けら
れ、この貫通孔54は、その中央部近傍が絞り込まれる
と共に、斜板53の傾斜角の変化を許容できるように形
成されている(特公平2−31234号公報参照)。図
10(A)は、斜板53が最大傾斜時の場合、図10
(B)は、斜板53が最小傾斜時の場合の様子を示して
おり、斜板53の径方向の位置は、貫通孔54の内周面
と駆動軸11が部分的に接触することで規制される。
【0008】即ち、前記貫通孔54は、任意に特定した
斜板53の支持点(図10では最大傾斜角と最小傾斜角
の丁度中間の角度に斜板53が傾いたときにおける揺動
中心61の位置をこれとしている。)を、その交差面に
含むように交差する前面側貫通孔54aと背面側貫通孔
54bとから成り立っており、斜板53が最大傾斜角位
置または最小傾斜角位置にある場合に、貫通孔54の内
周面と駆動軸11が面当たりするように設計されてい
る。
【0009】ところが、斜板53の傾斜角が変化する際
には、駆動軸11と斜板53とが貫通孔54の揺動中心
61の部分でエッジ当たりする構成となっており、ま
た、斜板53が最大傾斜角位置にある場合であっても、
製造誤差等により必ずしも面当たりとはならずに、やは
りエッジ当たりする虞れがある。したがって、このよう
なエッジ当たりのために、その部分に大きな面圧がかか
って磨耗等が発生し、この磨耗により、ガタが大きくな
って振動や異音が生じ得るという問題がある。さらに、
大きな面圧により局部的なへこみが発生することにより
例えば斜板53が最大傾斜角位置においてなじみ、最大
傾斜角位置からディストロークする際にスムーズに移動
しないという虞れもある。
【0010】また、前面側貫通孔54aと背面側貫通孔
54bとの交差面の外周が長円となるために、斜板53
が最大傾斜角と最小傾斜角の中間の角度に傾いた位置に
ある場合には、駆動軸11と貫通孔54との間に構造的
に長円径方向のガタを生じさせるものであって、この本
来的に存在するガタがさらにエッジ当たりによる磨耗等
を助長させるという欠点がある。しかも、前記ガタを極
力小さくするためには、貫通孔54の揺動中心61の部
分に丸みを付けずにエッジ形状とするのが望ましい反
面、エッジ形状とすれば面圧が高くなって磨耗を生じさ
せることとなり、径方向のガタの除去と面圧の低減とい
う相反する要求を満足させることができないという問題
があった。
【0011】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、簡易かつ安価な構成により、駆動軸に
対する斜板の傾斜角をガタなく滑らかに変化させことが
できる容量可変斜板式コンプレッサを提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、駆動軸を回動自在に支持
し該駆動軸の周りに複数のシリンダボアが形成されたシ
リンダブロックと、該シリンダブロックに結合され内部
にクランク室又は吐出室を形成してなるハウジングと、
前記クランク室内に収容されて前記駆動軸とともに回転
する回転駆動部材と、該回転駆動部材とヒンジ機構を介
して取付けられかつ前記駆動軸に対し傾斜角変化可能に
設けられた斜板と、該斜板に連結部材を介して連結され
たピストンとを有する容量可変斜板式コンプレッサにお
いて、前記駆動軸に、該駆動軸の軸心を含み前記ヒンジ
機構の中央部を通る平面内における曲線を輪郭とする外
面を有する板状体を設けると共に、前記斜板に、前記板
状体の外面が摺動可能に嵌挿される板厚方向に略真直な
貫通孔を形成したことを特徴とする。この発明にあって
は、斜板の径方向の位置をガタなく確実に規制すること
ができると共に、貫通孔に板状体の外面が面当たりして
摺動するため、面圧が大幅に低減せられて磨耗等が防止
される。
【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の容量可変斜板式コンプレッサにおいて、前記貫通孔に
は、前記駆動軸の軸心を含み前記ヒンジ機構の中央部を
通る平面に平行な前記板状体の両端面が摺接するガイド
壁面が形成されていることを特徴とする。この発明にあ
っては、板状体の両端面と貫通孔のガイド壁面とを比較
的広い接触面積を確保して摺接させることができ、斜板
の揺動方向と直交する方向の回転ガタが抑えられるの
で、ヒンジ機構には斜板の回転ガタを抑える機能が不要
となる。
【0014】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の容量可変斜板式コンプレッサにおいて、前記ヒンジ機
構は、前記斜板と前記回転駆動部材とを1箇所で連結す
ることを特徴とする。この発明にあっては、ヒンジ機構
の構造が簡易化される。
【0015】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の容量可変斜板式コンプレッサにおいて、前記ヒンジ機
構は、前記回転駆動部材から突出される支持アームの先
端近傍に形成された一つのガイド孔と、前記斜板より伸
延される連結アームの先端近傍に固設され前記ガイド孔
に往復動可能に支持される一本のガイドピンとを有する
ことを特徴とする。この発明にあっては、円弧状の長孔
を加工する必要がなくなり、加工コストが低減される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態に係
る容量可変斜板式コンプレッサの縦断面図、図2は、図
1に示される駆動軸と斜板とを示す概略分解斜視図、図
3は、図2のP−P線に沿う断面図である。なお、図9
に示す部材と共通する部材には同一符号を付している。
【0017】図1に示す容量可変斜板式コンプレッサ1
0は、図示しないエンジンにより回転駆動される駆動軸
11を回動自在に支持するシリンダブロック12を有
し、このシリンダブロック12の一端には、内部にクラ
ンク室13が形成されるようにフロントハウジング14
fが取り付けられ、他端には,内部に吐出室26が形成
されるようにリヤーハウジング14rが取り付けられて
いる。
【0018】前記クランク室13内には、前記駆動軸1
1と同期回転するほぼ円盤状の斜板15と、複数の単頭
式のピストン16が設けられており、各ピストン16
は、駆動軸11の周りのシリンダブロック12に形成さ
れた複数のシリンダボア12a内にそれぞれ収容されて
いる。各ピストン16は、頭部17と首部18とを有
し、首部18には斜板15の外縁部15aがシュー19
a,19bを介して連結されている。このシュー19
a,19bは、図示のように球面部を有しており、斜板
15を間に挟んだ状態で両シュー19a,19bの球面
部により一つの球面をなすような形状を呈している。
【0019】ピストン16が往復動する場合、斜板15
の外縁部15aの平担部は、ピストン32の圧縮反力が
作用している状態で両シュー19a,19b間を高速で
移動することになるので、ピストン16がピストン軸の
回りで回転しようとする力が作用する。この回転を規制
し、ピストン16を円滑に往復運動させるために回り止
め部18aがピストン16の首部18に設けられてい
る。この回り止め部18aは、首部18の径方向外方位
置に形成された略円弧状のブロックから構成されてお
り、ピストン16がその軸回りで回転しようとすると、
回り止め部18aの外面が当接面12bに当接せられて
回転を規制するようになっている。
【0020】駆動軸11には、回転駆動部材21が駆動
軸11と同期回転するように取付けられており、回転駆
動部材21から突出された支持アーム22の先端には、
円弧状の長孔23が形成され、斜板15側より伸延され
た連結アーム24に設けられたピン部材25が長孔23
に嵌合されてヒンジ機構Hを構成し、斜板15が駆動軸
11により回転されつつピン部材25を中心として揺動
し得るようになっている。
【0021】斜板15の傾斜角変位の設定は、シリンダ
ブロック12に設けられたクランク室13と吸入室32
とを連通する連通路Rを制御弁Cvにより開閉し、クラ
ンク室13の圧力を調整することにより行なわれる。こ
の制御弁Cvは、周囲の吸入冷媒ガス圧力との差により
ベローズが伸縮し弁を開閉するガスを封入したベローズ
式のものである。つまり、吸入室32に帰還する冷媒の
吸入圧に応じてベローズが伸縮し連通路Rの開閉を行う
ことにより、クランク室13内の圧力を調整して斜板1
5の傾斜角(駆動軸の軸線に直交する面に対する傾斜角
をいう)を変化させて、吐出される冷媒量を調節し、コ
ンプレッサの吸入圧が一定になるようにコントロールし
ている。ここで、図中の符号「30」は吸入口、「3
1」は吐出口を示す。なお、前記制御弁Cvは、種々の
ものを使用でき、例えば、クランク室と吐出室との連通
路、およびクランク室と吸入室との連通路を同時に制御
する弁を用いてもよく、また、電気的に弁を開閉させる
ようにしたもの等であってもよい。
【0022】特に、本実施の形態では、図2にも示した
ように、駆動軸11の軸心Xを含みヒンジ機構Hの中央
部を通る平面内における曲線を輪郭とする外面を有する
板状体40が設けられている。この板状体40は、駆動
軸11に、該駆動軸11の軸心X方向と垂直でかつヒン
ジ機構Hの回動中心軸に平行な軸心Yを有する略回転体
であって、図3の断面図に示すように、略短円柱形状を
呈しており、駆動軸11に一体的に形成される。ただ
し、板状体40には、斜板15が最小傾斜角位置にある
場合に、すなわち斜板15が駆動軸11に対して最も立
った状態の場合にあっても、ばね部材71との干渉を避
けることができる逃げ部40cが形成されている。
【0023】一方、斜板15には、駆動軸11の板状体
40が設けられた部分を嵌挿させる板厚方向に略真直な
貫通孔20が形成されている。この貫通孔20は、板状
体40の外面40aが摺動する第1のガイド壁面20a
と、該板状体40の軸心方向両端面40b,40bと摺
接する第2のガイド壁面20b,20bとからなる。ま
た、貫通孔20は、斜板15のシュー19a,19bと
の摺接面に略垂直な方向に直線的に貫通させた形状を主
形状としているため、ブローチ加工等により容易に形成
することができる。
【0024】駆動軸11の板状体40は、図1に示した
ように、斜板15の貫通孔20に嵌合されるようにして
連結される。したがって、斜板15は、前述した斜板1
5自身のピン部材25を中心とした傾斜角を変化させる
揺動と連動して板状体40の外面40aに接触しながら
軸線方向にスライドできるように構成される。このよう
に、斜板15は駆動軸11に対して軸心方向に摺動され
ると共に、板状体40の外面40aによって径方向の位
置がガタなく確実に規制された状態で斜板15の傾斜角
が変化する。なお、斜板15は、該斜板15が最小傾斜
角位置にある場合、すなわち斜板15が駆動軸11に対
して最も立った状態の場合に、シリンダボア12a端面
等と干渉しない形状になっている。
【0025】また、図2に示す駆動軸11の軸心Xとこ
れに垂直な板状体40の軸心Yとは、図3に示すように
所定の距離Sを有するように軸心Yの方が軸心Xよりも
図中において下方に設定されている。この理由は、最大
傾斜角にある場合と最小傾斜角にある場合とで斜板15
の中心が図中において上下に移動するため、この上下動
の振幅の中心を駆動軸11の軸心X上にもってきて上下
均等な移動量にするためである。なお、例えばこの距離
Sをゼロと設定し、即ち軸心Xとこれに垂直な軸心Yと
を交差させ、斜板15が最小傾斜角にある場合に斜板1
5の中心を駆動軸11の軸心X上にもってくるように設
定して、ピストン16と斜板15の外径との干渉をでき
るだけ避けるように構成してもよく、このように距離S
は設計上適宜設定することができる。
【0026】ここで、板状体40の外径D2 は、斜板1
5と連結するためには少なくとも駆動軸11の外径D1
よりも大きく設定する必要がある。また、板状体40の
外面の円弧長さは、ヒンジ機構Hを介して斜板15が揺
動されても、常に板状体40の外面40aが斜板15の
貫通孔20の第1のガイド壁面20aと当接するような
長さを確保することが必要である。
【0027】なお、駆動軸11に設けた板状体40を、
図3の断面図に示すような略短円柱形状を呈するように
駆動軸11に一体的に形成したが、図4(A)の断面図
に示すように、板状体40の外面40aを軸心(Y) 方向
に任意の曲率半径を有するように形成することも可能で
あり、また、図4(B)の断面図に示すように、駆動軸
11と板状体40とを別体として接合して構成すること
も可能である。
【0028】また、本実施の形態では、斜板15の貫通
孔20の第2のガイド壁面20b,20bと、駆動軸1
1に設けられた板状体40の両端面40b,40bと
が、比較的広い接触面積を確保して摺接するように構成
されているため、斜板15の図2に示すZ軸まわりの回
転ガタ、つまり斜板の揺動方向と直交する方向の回転ガ
タを確実に抑えることが可能となっている。
【0029】したがって、ヒンジ機構Hには斜板15の
前記回転ガタを抑える機能が要求されず、従来のように
回転駆動部材および斜板にそれぞれアームを一対ずつ設
け、それぞれ2箇所で、しかもピン部材の軸心方向のス
キマが生じることなく一対のアーム同士を嵌合させて連
結することによってZ軸まわりの回転ガタを抑えるよう
に構成する必要がなくなる。即ち、回転駆動部材21の
一本の支持アーム22を斜板15の一対の連結アーム2
4,24の間に遊嵌させて連結させるだけで十分であ
り、これにより、斜板15と回転駆動部材21との連結
部分の加工精度を比較的ラフにすることができる。
【0030】しかも、上記のように、ヒンジ機構Hによ
り斜板15と回転駆動部材21とを1箇所のみで連結さ
せる構成を採用することが十分に可能となる。これによ
り、ヒンジ機構Hの構成が大幅に簡易化される。なお、
逆に斜板15に一本の連結アームを設け、回転駆動部材
の一対の支持アームで挟むようにして連結することも可
能であり、さらには、斜板の一本の連結アームと回転駆
動部材の一本の支持アームとを連結する構成を採ること
もできる(本明細書において、これらの回転駆動部材お
よび斜板の連結方式はすべて、斜板15と回転駆動部材
21とを1箇所のみで連結するという構成に含まれる概
念である)。
【0031】次に、本実施の形態の作用を説明する。あ
る大きさの熱負荷で冷房サイクル運転している場合、斜
板15は、制御弁Cvの働きにより熱負荷に応じた冷媒
吐出容量が得られるように所定の傾斜角度で駆動軸11
と共に回転される。この斜板15のいわゆるみそすり回
転運動は、シュー19a,19bを介してピストン16
に伝達され、ピストン16は、斜板15の傾斜角に応じ
たストローク量にてシリンダボア12a内を摺動しなが
ら往復動し、冷媒の吸入、圧縮、吐出が行われる。
【0032】冷房サイクルにおける熱負荷が大きい場合
には、帰還冷媒の圧力は比較的高圧で帰還するが、制御
弁Cvのベローズが縮み連通路Rが開くので、クランク
室13に比較的高圧の吸入圧が導入され、その内部圧が
吸入圧にほぼ等しくなる。この結果、吸入工程にあるピ
ストン16は、前後の圧力差がほとんどなくなり、該ピ
ストン16はシリンダ12のシリンダ室12a内でスム
ーズに後退し得る状態となり、また圧縮工程にあるピス
トン16には圧縮反力が加わる。このようなピン部材2
5を中心とするモーメントにより、斜板15にかかるば
ね部材71のバネ力によるモーメントを考慮した上で、
図1に示す時計回りのモーメントが支配的となり、斜板
15の傾斜角が増してピストン16のストロークは増大
する。この状態で圧縮が行なわれると、コンプレッサか
らの吐出冷媒量は増大し、冷房サイクル内を循環する冷
媒流量が増大し、再度熱負荷に応じた適正な冷媒流量が
吐出され、吸入圧が次第に下降し、最終的には一定の吸
入圧に保たれることになる。
【0033】一方、冷房サイクルにおける熱負荷が小さ
い場合には、帰還冷媒の圧力は十分スーパーヒート量が
得られず、低圧で帰還するが、制御弁Cvのベローズが
伸び連通路Rが閉じるので、ピストン16によって圧縮
された高圧冷媒が、ピストンとシリンダの隙間からクラ
ンク室13に導入され、クランク室13の内部圧力が高
められる。この結果、ピストン前後にかかる力がそれぞ
れの工程で変わり、ピン部材25を中心とする複数の各
ピストン16に加わる力のモーメントに差が生じ、各ピ
ストン16の前後の圧力バランスが変化し、斜板15の
傾斜角が減少することになる。
【0034】ここで、熱負荷に応じた制御弁Cvの働き
により斜板15の傾斜角が変化する場合にあっては、斜
板15は、駆動軸11に対して軸心方向に摺動されると
共に板状体40の外面40aによって径方向の位置が規
制された状態で、ヒンジ機構Hによりピン部材25を中
心として揺動せられて傾斜角が変化する。このように、
本実施の形態では、従来のように駆動軸11に嵌挿され
るスリーブや連結ピンのような別部品を使用することな
く、斜板15の径方向(図1における上下方向)の位置
を規制することができるため、部品点数が少なくなり製
造コストおよび作業工数の低減が図られる。
【0035】また、駆動軸11に設けた板状体40の外
面40aが斜板15の貫通孔20に摺動可能に嵌挿され
るようにして連結されているので、斜板15の径方向の
位置をガタなく確実に規制することができる。しかも、
貫通孔20の第1のガイド壁面20aに板状体40の円
弧曲面である外面40aが面当たりして摺動するように
なっているので、面圧を大幅に低減させることが可能と
なる。したがって、磨耗の発生が抑えられてガタの増大
による振動や異音を防止できると共に、へこみ等の局部
磨損の発生により斜板15の動きに支障をきたすような
ことがなく、滑らかな傾斜角の変化を確保することがで
きる。
【0036】さらに、貫通孔20には、板状体40の両
端面40b,40bが比較的広い接触面積を確保して摺
接するガイド壁面20b,20bが形成されているの
で、斜板15の図2に示すZ軸まわりの回転ガタを確実
に抑えることが可能となる。したがって、ヒンジ機構H
には斜板15の回転ガタを抑える機能が不要となり、こ
れにより、斜板15と回転駆動部材21との連結部分の
加工精度を比較的ラフにすることができると共に、これ
ら斜板15と回転駆動部材21とを1箇所で連結するこ
とも十分可能となり、ヒンジ機構の構造が簡易化され、
製造コストの一層の低減を図ることができる。
【0037】図5は、本発明の別の実施の形態に係る容
量可変斜板式コンプレッサの縦断面図、図6は、図5に
示される駆動軸と斜板とを示す概略分解斜視図である。
この実施の形態は、図1に示した実施の形態とは、ヒン
ジ機構の部分のみ相違しており、図1に示した部材と共
通する部材には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。
【0038】この実施の形態では、図5および図6に示
すように、駆動軸11に取付けられて同期回転する回転
駆動部材21から突出された支持アーム22の先端に一
つのガイド孔27が形成されており、当該ガイド孔27
に、斜板15側より伸延された連結アーム24に設けら
れた一本のガイドピン28が往復動可能に支持されてヒ
ンジ機構Hを構成している。このガイドピン28は、丸
棒からなる軸部28aと、この軸部28aの先端に設け
られ前記ガイド孔27内面と摺動する球状部28bとか
らなり、当該軸部28aが連結アーム24に形成された
孔部29に圧入され固定される。したがって、斜板15
が駆動軸11により回転されつつガイドピン28の球状
部28bを中心として揺動し得るようになっている。な
お、ガイドピン28の固定方法は圧入に限定されるもの
ではなく、例えばねじ締結等によることも可能である。
【0039】図1に示した実施の形態では、支持アーム
22の先端に形成された円弧状の長孔23に連結アーム
24に設けられたピン部材25を嵌合する方式を採用し
ており、この方式では円弧状の長孔23の加工コストが
比較的高くなるものであるが、図5および図6に示す実
施の形態では、一つのガイド孔27に一本のガイドピン
28を1箇所のみで係合支持させる方式を採用すること
により、さらに一層の製造コストの低減が図られてい
る。なお、かかるガイドピンによる方式でしかも斜板1
5と回転駆動部材21とを1箇所で連結する構成を採用
することができるのは、前述したような、駆動軸11の
回転力を駆動軸11の板状体40の両端面40b,40
bと斜板15の貫通孔20の第2のガイド壁面20b,
20bとの嵌合により斜板15に伝達させるようにした
構成が前提となっている。
【0040】図7は、本発明のさらに別の実施の形態に
係る容量可変斜板式コンプレッサの斜板の最大傾斜時に
おける縦断面図、図8は、同実施の形態に係る容量可変
斜板式コンプレッサの最小傾斜時における縦断面図であ
る。
【0041】この実施の形態は、図1に示した実施の形
態と、板状体回転体40の部分のみ相違しており、図1
に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。
【0042】この実施の形態では、前記板状体40の代
わりに、板状体70が駆動軸11に一体的に設けられて
いる。この板状体70には、上カム面70aと下カム面
70bとが形成されており、斜板15は、駆動軸11に
対して軸心方向に摺動されると共に、板状体70の上下
カム面70a,70bによって径方向の位置がガタなく
確実に規制された状態で斜板15の傾斜角が変化する。
【0043】このように、斜板15の任意の傾斜に対
し、当該斜板15の径方向の位置を確実に規制するのに
必要なカム面の長さが最小限確保されていれば、他の部
分については逃げ形状としたり削除したりすることが可
能である。これにより、加工精度を確保すべき部分が限
定され、製造コストの低減がさらに図られる。なお、上
カム面70aは、下カム面70bよりも斜板の揺動中心
により近いため、図示のように、必要なカム面の長さも
下カム面70bに比べて短くて済むものとなっている。
【0044】なお、本発明は、上記の各実施の形態に限
定されるものではなく、種々変更することができる。例
えば、上記実施の形態では、駆動軸11の軸心Xを含み
ヒンジ機構Hの中央部を通る平面内における曲線を輪郭
とする外面を有する板状体を、図3の断面図に示すよう
な略短円柱形状を呈するような板状体40や、図7およ
び図8に示すような必要なカム面の長さのみ確保した板
状体70に形成したが、本発明は、このような実施の形
態に限定されるものではない。即ち、板状体の外面は、
斜板15の貫通孔20に嵌挿されて斜板15の径方向の
位置を確実に規制できるものであれば、駆動軸11の軸
方向から見て円形状又は円弧形状以外の種々の任意形状
とすることが可能である。また、板状体は駆動軸11の
図1に示す上側と下側とで必ずしも対称な形状でなくて
もよい。
【0045】例えば、板状体の外面を、単純な円弧形状
ではなく、斜板15がヒンジ機構Hにより揺動した場合
に、該斜板15の板厚方向の中央平面と貫通孔20の軸
心との交点が、常に駆動軸11の軸心X上近傍にくるよ
うに形成することもできる。このようにすれば、斜板1
5が最大傾斜角にある場合と最小傾斜角にある場合とで
斜板15の中心が図1において上下に実質上移動するこ
とがなく、斜板15とピストン16との干渉を避けて、
よりコンパクトな設計が可能となる。
【0046】また、上記の各実施の形態では、駆動軸1
1の回転力は、駆動軸11の板状体の両端面40b,4
0bと斜板15の貫通孔20の第2のガイド壁面20
b,20bとの嵌合により斜板15に伝達する構成とし
たが、本発明は、従来のように駆動軸11の回転力が回
転駆動部材およびピン部材を介して斜板に伝達される構
成を採りつつ、駆動軸11に設けた板状体の外面が斜板
15の貫通孔20に摺動可能に嵌挿されて斜板15の径
方向の位置をガタなく確実に規制する構成を採用するこ
とも勿論可能である。
【0047】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、駆動軸に、該駆動軸の軸心を含みヒンジ機構の
中央部を通る平面内における曲線を輪郭とする外面を有
する板状体を設けると共に、斜板に、前記板状体の外面
が摺動可能に嵌挿される板厚方向に略真直な貫通孔を形
成したので、斜板の径方向の位置をガタなく確実に規制
することができると共に、従来のように駆動軸に嵌挿さ
れるスリーブや連結ピンのような別部品を使用する必要
がなくなるため、部品点数が少なくなり、製造コストお
よび作業工数の低減を図ることができる。
【0048】しかも、貫通孔に板状体の外面が面当たり
して摺動するようになっているので、面圧を大幅に低減
させることができる。したがって、磨耗の発生が抑えら
れてガタの増大による振動や異音を防止できると共に、
へこみ等の局部磨損の発生により斜板の動きに支障をき
たすことがなく、滑らかな傾斜角の変化を確保すること
ができる。
【0049】請求項2に記載の発明によれば、前記貫通
孔に、駆動軸の軸心を含みヒンジ機構の中央部を通る平
面に平行な板状体の両端面が摺接するガイド壁面が形成
されているので、板状体の両端面と貫通孔のガイド壁面
とを比較的広い接触面積を確保して摺接させることがで
き、斜板の揺動方向と直交する方向の回転ガタを確実に
抑えることが可能となる。したがって、ヒンジ機構には
斜板の回転ガタを抑える機能が不要となり、連結部分の
加工精度を比較的ラフにすることができる。
【0050】請求項3に記載の発明によれば、前記ヒン
ジ機構は、前記斜板と前記回転駆動部材とを1箇所で連
結するようにしたので、ヒンジ機構の構造が簡易化さ
れ、製造コストの一層の低減を図ることができる。
【0051】請求項4に記載の発明によれば、前記ヒン
ジ機構は、前記回転駆動部材から突出される支持アーム
の先端近傍に形成された一つのガイド孔と、前記斜板よ
り伸延される連結アームの先端近傍に固設され前記ガイ
ド孔に往復動可能に支持される一本のガイドピンとを有
するので、従来から加工が困難な円弧状の長孔を形成す
る必要がなくなり、製造コストのさらに一層の低減が図
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る容量可変斜板式コ
ンプレッサの縦断面図である。
【図2】 図1に示される駆動軸と斜板とを示す概略分
解斜視図である。
【図3】 図2のP−P線に沿う断面図である。
【図4】 (A)(B)は、駆動軸の板状体の他の実施
の形態を示す断面図である。
【図5】 本発明の別の実施の形態に係る容量可変斜板
式コンプレッサの縦断面図である。
【図6】 図5に示される駆動軸と斜板とを示す概略分
解斜視図である。
【図7】 本発明のさらに別の実施の形態に係る容量可
変斜板式コンプレッサの斜板の最大傾斜時における縦断
面図である。
【図8】 同実施の形態に係る容量可変斜板式コンプレ
ッサの最小傾斜時における縦断面図である。
【図9】 従来の容量可変斜板式コンプレッサの縦断面
図である。
【図10】 (A)(B)は、従来の斜板の径方向の位
置規制を説明する図である。
【符号の説明】
11…駆動軸、 12…シリンダブロック、1
2a…シリンダボア、 13…クランク室、14f,1
4r…ハウジング、15…斜板、 16…ピ
ストン、19a,19b…シュー、20…貫通孔、20
a…第1のガイド壁面、20b…第2のガイド壁面、2
1…回転駆動部材、 22…支持アーム、24…連結
アーム、 25…ピン部材、27…ガイド孔、
28…ガイドピン、40,70…板状体、 40
a…外面、40b…端面、 40c…逃げ部、
70a…上カム面(外面)、70b…下カム面(外
面)、H…ヒンジ機構、 X,Y…軸心。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸(11)を回動自在に支持し該駆動軸
    (11)の周りに複数のシリンダボア(12a)が形成されたシ
    リンダブロック(12)と、該シリンダブロック(12)に結合
    され内部にクランク室(13)又は吐出室(26)を形成してな
    るハウジング(14f,14r)と、前記クランク室(13)内に収
    容されて前記駆動軸(11)とともに回転する回転駆動部材
    (21)と、該回転駆動部材(21)とヒンジ機構(H) を介して
    取付けられかつ前記駆動軸(11)に対し傾斜角変化可能に
    設けられた斜板(15)と、該斜板(15)に連結部材(19a,19
    b)を介して連結されたピストン(16)とを有する容量可
    変斜板式コンプレッサにおいて、 前記駆動軸(11)に、該駆動軸(11)の軸心(X) を含み前記
    ヒンジ機構(H) の中央部を通る平面内における曲線を輪
    郭とする外面(40a,70a,70b) を有する板状体(40,70) を
    設けると共に、前記斜板(15)に、前記板状体(40,70) の
    外面(40a,70a,70b) が摺動可能に嵌挿される板厚方向に
    略真直な貫通孔(20)を形成したことを特徴とする容量可
    変斜板式コンプレッサ。
  2. 【請求項2】 前記貫通孔(20)には、前記駆動軸(11)の
    軸心(X) を含み前記ヒンジ機構(H) の中央部を通る平面
    に平行な前記板状体の両端面(40b,40b) が摺接するガイ
    ド壁面(20b,20b) が形成されていることを特徴とする請
    求項1に記載の容量可変斜板式コンプレッサ。
  3. 【請求項3】 前記ヒンジ機構(H) は、前記斜板(15)と
    前記回転駆動部材(21)とを1箇所で連結することを特徴
    とする請求項2に記載の容量可変斜板式コンプレッサ。
  4. 【請求項4】 前記ヒンジ機構(H) は、前記回転駆動部
    材(21)から突出される支持アーム(22)の先端近傍に形成
    された一つのガイド孔(27)と、前記斜板(15)より伸延さ
    れる連結アーム(24)の先端近傍に固設され前記ガイド孔
    (27)に往復動可能に支持される一本のガイドピン(28)と
    を有することを特徴とする請求項3に記載の容量可変斜
    板式コンプレッサ。
JP7307748A 1995-09-14 1995-11-27 容量可変斜板式コンプレッサ Withdrawn JPH09137775A (ja)

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