JPS61237887A - 流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は流体機械に係）、特に気体あるいは油等の作動
流体を圧送して吐出圧力を得てなるニアコンプレッサあ
るいは油圧ポンプに好適な機構を備えた流体機械に関す
る。

〔発明の背景〕

一般に油等の作動液体を圧送する液体ポンプや冷媒を圧
縮するコンプレッサは流体機械として良く知られている
。

そして、この種の流体機械としては、特開昭５８−９１
３８３号公報の第１図に代表されるように駆動軸に斜板
を固定し、この斜板の回転によシ他１軸に軸支された揺
動円板を揺動させて往復運動を行う斜板回転形と、同公
報の第２図に代表されるように駆動軸の出力端に一体に
斜軸を設け、その斜軸の偏心運動を斜軸の外周に設けた
回転阻止手段を介して軸支された揺動円板に伝えて往復
運動を行う斜軸回転形とがある。

しかしながら、前者は斜板の回転を揺動円板に伝えて往
復運動に変換しているため両者間にはニードルベアリン
グなどの軸受手段が余分に必要であり構造が極めて複雑
となる。

また、揺動円板を保持する中央ボール軸受でスラスト荷
重の全体を受けるため摩擦抵抗が大きく機械効率が極め
て悪い。

更に揺動円板の外周端にはシリンダに摺動自在制約があ
る。この回転阻止は固定傘歯車に揺動円板の側面にある
平歯を噛み合せることによシ行っておりＣいわゆ゛る歯
車摺動形１、耐久性がない。

次に後者は、駆動軸と一体に斜軸を設けその外周にスラ
スト軸受を介して揺動円板？設けているものであるが、
前者同様スラスト荷重が軸方向にかかり、揺動円板の回
転阻止部の耐久性、スラスト軸受の多用化が問題である
と共に構造が極めて複雑である。

そのうえ、斜軸が長くて重いため回転時の回転バランス
が悪く、振動、騒音の大きな要因ともなっていた。この
回転バランスは前者の例でも言えることであるが、バラ
ンスウェイトで修正しているものの形状的にバランスさ
せることができないため根本的なアンバランスの解消に
はつながっておらず、心振れとなって現れる。

この心振れは偏心荷重として駆動軸に作用し軸摩擦につ
ながる。又、機械的振動は機械寿命を短かくするばかり
か製品としての信頼性は全くなく、騒音となってユーザ
ーに不快感を与えるもので是非とも取シ除く必要がある
。

以上、代表的な流体機械を説明したが、いずれの場合も
軸方向のスラスト荷重と駆動軸にかかる偏心荷重が大き
く、多々対策を施しているものの軸方向の機械的摩擦の
解消、駆動軸の偏心解消にはほど遠く、総合的にみて機
械効率が極めて悪いものでめった。

ソシテ、本出願人においてはこのような問題を解決する
ため、シリンダブロックを回転させるタイプのものを特
願昭５９−１８４６４８号で提案している。

本出願人が提案した流体機械は機械効率がきわめて良く
、コンプレッサ等に特に有効である。

ところで、最近、カークーラ、カーエアコンの冷房機器
等においてはコンプレッサの可変容量化が要望されてい
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、シリンダブロックを回転させるタイプ
の流体機械に可変容量機構を与えることにある。

〔発明の特１徴〕 本発明の特徴は、シリンダブロックと協動して作動流体
室を形成するシリンダヘッドの一部に作動室と吸入部分
と流体的に接続する通路を設け、との通路の途中に流体
制御弁を設けたところにある。

このような構成によれば、流体制御弁を通過する流体の
量を調整することによって容量を可変とすることができ
るものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づき詳細
に説明する。

第１図において、略椀状からなるケーシング１の開放端
面ＫＯＩＪング２を介して配置される側板３は前記ケー
シング１に数本の組付ネジにより締付固定されている。

前記側板３の中心には回転軸５が挿通され、ラジアルベ
アリング６を介して前記側板３に保持されて贋る。その
上前記側板３と回転軸５間にクリップ７によシ抜は止め
されたメカニカルシール機構８が施されている。

ケーシング１の内部には作動室組立体９と運動変換機構
部１０とが収納されている。ここで作動室組立体９は等
間隔に複数個設けられた貫通穴１１を有するシリンダブ
ロック１２と、前記貫通穴１１に嵌合されロッド部１３
と球部１４を有するピストン１５とからなっている。そ
して回転軸１の一端にはシリンダブロック１２の中心中
空部が圧入固着されている。ここで固着は圧入に限らず
あらゆる機械結合が利用できる。１６は回転軸ｌに同心
的に配置され、回転軸ｌとシリンダブロック１２の軸方
向の荷重を受けるスラストベアリングである。

また、回転軸５の先端には外周にシリンダブロック１２
を圧入固着し、先端に重縮４０Ａを備えた管体４０が圧
入固着されている。この管体４０にはバッファスプリン
グ４１を介してボールホルダー４２が嵌入されている。

４３は前記傘歯車４０Ａと噛合する傘歯車４３Ａを有し
、ケーシングＩＫ植立した支軸２３に軸支される管体４
３でホールホルダー４４を備えている。２つのボールホ
ルダーは中心端面に球面を有し、ボール４５を介して対
峙する。そして軸受機能を向上させるためアルミシリコ
ン合金を用いている。

次に運動変換機構部１０について説明するならば、円板
状の回転板２６はその中心部を管体４３の外周に固着さ
れ、外周内端面にはピストン１５０球部１４が回動自在
に保持されている。

次に吸入、吐出系統について説明する。第１図。

第２図から解るように側板３の内壁面に位置するシリン
ダヘッド４には吸入口に連通ずる円弧状の低圧通路３人
と、該通路と対向して形成され吐出以上において、例え
ば内燃機関によシ回転軸５が回転されるとシリンダブロ
ック１２が回転軸５と同期して回転される。このように
シリンダブロック１２と回転板２６が同期して、例えば
第２図で左回転を行うと、低圧側通路３人の流入開始端
付近におるピストン１５は上死点（ＴＤＣ）よシ若干下
死点（ＢＤＣ）側に移動した位置にある。

そしてシリンダブロック１２が左回転して移動するにつ
れてピストン１５は下死点に向って移動し低圧側通路３
人の流入終了端付近ではピストン１５は下死点より着干
上死点側の位置にある。

ここで、ピストン１５が下死点にある状態ではシリンダ
の貫通穴１１は低圧側通路３人と高圧側通路３Ｂの両方
と重ならない位置にある。更にシリンダブロック１１が
回転して移動すると高圧側通路３Ｂの流出開始端付近か
らピストン１５が上死点へ向って移動（５、流出終了端
付近ではピストン１５は上死点よシ若干下死点側の位置
にある。

もちろん、ここでもピストン１５が上死点にある時１シ
リンダの貫通穴１１は低圧側通路３人と高圧側通路３Ｂ
の両方と重ならない位置にある。

以上は、可変容量化が行なわれていない場合の説明であ
って、可変容量化を行う場合は次の通電である。

第１図において、側板３の内部には流体制御弁５０が設
けられておシ、この流体制御弁５ｏはシリンダヘッド４
に形成した小孔５１と低圧側通路３人を結ぶ逃げ通路５
２の間に設けられている。

この詳細を第２図ないし第４図に基づき説明する。

第２図において、シリンダヘッド４の低圧側通路３人と
高圧側通路３Ｂとの間の所定位置に小孔５１が設けられ
ており、この小孔５１は側板３に設けた逃げ通路５２を
介して低圧側通路３人に流体的に接続されている。

ここで小孔５１の開口位置はどの程度で容量を切シ換え
るかという仕様に基づき適宜選択すべきものである。

また、流体制御弁５０の構成は第３図、第４図に示すよ
うに、側板３の内部に小孔５１と連通ずるピストン室５
３、小孔５１を開閉するスプリングで一方向に付勢され
たピストン５４および弁体５５、ピストン５４とピスト
ン室５１の間の空間と高圧側通路３Ｂを連通する高圧導
入路５６、ピストン５４と弁体５５の間の空間と逃げ通
路５２を連通する高圧導出通路５７、高圧導入通路５５
を開閉する電磁弁５８よシ構成されている。

そして、今、大容量を得る場合には第３図に示しである
ように電磁弁５８を通電状態にして高圧導入通路５６か
ら高圧をピストン５４に印加すると、ピストン５４はス
プリングに抗して弁体５５で小孔５１を閉じているため
前述した動作と同様にして作動する。

一方、容量を低下させたい場合には第４図にあるように
、電磁弁５８を非通電状態にして高圧導入通路５６を遮
断すると、ピストン５４はスプリングによって移動して
弁体５５は小孔５１を開口する。

そして、第２図で理解できるように小孔５１に達したシ
リンダの貫通穴ｌｌ内に吸入された流体の一部は小孔５
１を介して低圧側通路３人に送シ出され、シリンダの貫
通穴１１が小孔５１を通り過ぎると、残シの流体が圧縮
されて高圧側通路３Ｂに排出されるものである。

したがって、第３図の作動に比べて第４図の作動では容
量が減少された形となるもので、可変容量化が達成でき
るものである。

を連続的に変えることでよシ複雑な要求の特性に合致さ
せることも可能である。

〔発明の効果〕

以上の通電、本発明によれば効率の良い可変容量形流体
機械を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例−なる流体機械の縦断面図、第
２図は第１図の■−■断面図、第３図。 第４図は流体制御弁の作動状態を示す断面図である。 ｌ・・・ケーシング、３・・・側板、３Ａ・・・低圧側
通路、３Ｂ・・・高圧側通路、４・・・シリンダヘッド
、１２・・・シリンダブロック、１１・・・貫通穴、１
５・・・ビスト為　？　口 第　３　日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．軸承された回転軸と固定関係にあるシリンダブロツ
   クの貫通穴にピストンを配置し、前記シリンダを回転さ
   せることにより前記ピストンと前記貫通穴とで形成され
   る作動流体室に低圧側通路から流体を吸入して高圧側通
   路に吐出する流体機械において、前記作動流体室が圧縮
   工程にある間に前記作動流体室に充填された流体を前記
   低圧側通路へ逃がす逃がし通路を設け、この逃がし通路
   の途中に流体の逃がし量を制御する流体制御弁を設けた
   ことを特徴とする流体機械。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、前記逃がし通路は
   前記シリンダブロツクを密閉するための側板に形成され
   ていることを特徴とする流体機械。
3. ３．特許請求の範囲第２項において、前記逃がし通路は
   、前記シリンダブロツクと摺接するシリンダヘツドに設
   けた小孔を介して前記作動流体室に連通されていること
   を特徴とする流体機械。
4. ４．特許請求の範囲第３項において、前記流体制御弁が
   、前記逃がし通路内に配置され前記シリンダヘツドの前
   記小孔を開閉する弁体、前記弁体を駆動するため前記高
   圧側通路の圧力で作動するピストン、前記高圧側通路の
   圧力を前記ピストンに印加，遮断する電磁弁とより構成
   されている流体機械。