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Title:
VARIABLE CAPACITY COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/108202
Kind Code:
A1
Abstract:
A variable capacity compressor comprises a rotor (21) secured to a drive shaft (10) and rotates integrally, a swash plate (24) attached to the drive shaft (10) through a through opening (61) slidably toward the axial direction of the drive shaft (10) and can incline freely against the axial direction, a coupling mechanism (40) for coupling the rotor (21) and the swash plate (24) and rotating the rotor (21) and the wash plate (24) integrally while permitting inclination of the swash plate (24), and a piston (29) which reciprocates as the swash plate (24) rotates. The through opening (61) of the swash plate (24) has a constricted portion (61c) formed with a smallest diameter at the central portion in the axial direction, and elongated hole portions (61d, 61e) having a cross-section enlarged gradually from the constricted portion (61c) toward the opening ends on the opposite sides in the axial direction. The constricted portion (61c) has a chamfered portion (63) on the side of the axis center (C61) of the through opening (61), opposite to the side where coupling mechanism (40) is located.

Inventors:
OGAWA SATOSHI
Application Number:
PCT/JP2008/053174
Publication Date:
September 12, 2008
Filing Date:
February 25, 2008
Export Citation:
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Assignee:
CALSONIC KANSEI CORP (JP)
OGAWA SATOSHI
International Classes:
F04B27/08
Foreign References:
JPH0422772A1992-01-27
JPH08338362A1996-12-24
Attorney, Agent or Firm:
MIYOSHI, Hidekazu et al. (2-8 Toranomon 1-chome,Minato-k, Tokyo 01, JP)
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Claims:
 可変容量圧縮機であって、
 駆動軸に固定されて一体に回転するロータと、
 前記駆動軸を貫通させる貫通口を有し、前記貫通口を介して前記駆動軸に装着され当該駆動軸の軸方向に向けてスライド自在で且つ軸方向に対して傾動自在な斜板と、
 前記ロータと前記斜板とを連結して前記斜板の傾動を許容しつつ前記ロータと前記斜板とを一体に回転させる連結機構と、
 前記斜板の回転運動に伴って往復動するピストンと、
 を備え、
 前記斜板の貫通口は、
 軸方向中央部に形成された最小径のくびれ部と、
 前記くびれ部から軸方向両側に向けて除々に拡径する断面長孔形状の長孔部と、
 を備えて構成され、
 前記くびれ部は、前記貫通口の軸心に対して前記連結機構がある側とは反対側に、面取部を有する。
Description:
可変容量圧縮機

 本発明は可変容量圧縮機に関する。

 可変容量圧縮機には、駆動軸と、駆動軸 固定されて駆動軸と一体的に回転するロー と、駆動軸に装着され駆動軸の軸方向にス イド自在で且つ駆動軸の軸方向に対して傾 自在な斜板と、ロータと斜板とを連結して 板の傾動を許容しつつロータと斜板とを一 に回転させる連結機構と、斜板の回転運動 伴って往復動するピストンと、を備え、斜 の傾斜角を変化させることで、ピストンス ロークを変化させることができるものがあ (例えば特開平05-106552号公報および特開平07- 91366号公報参照)。

 斜板には貫通口が設けられおり、この貫 口に駆動軸を貫通させた状態で斜板が駆動 に装着されている。斜板の貫通口は、軸方 中央部に前記駆動軸と略同一径のくびれ部 、前記くびれ部から軸方向両側に向けて除 に拡径する断面長孔形状の長孔部と、を備 て構成されている。

 この種の可変容量圧縮機にあっては、く れ部に駆動軸の外周面が常に接触すること なるため、このくびれ部の摩耗が問題とな 。

 本発明は、斜板の貫通口のくびれ部の摩 を低減できる可変容量圧縮機の提供を目的 する。

 本発明の1つのアスペクトの可変容量圧縮 機は、駆動軸に固定されて一体に回転するロ ータと、前記駆動軸を貫通させる貫通口を有 して前記貫通口を介して前記駆動軸に装着さ れ当該駆動軸の軸方向に向けてスライド自在 で且つ軸方向に対して傾動自在な斜板と、前 記ロータと前記斜板とを連結して前記斜板の 傾動を許容しつつ前記ロータと前記斜板とを 一体に回転させる連結機構と、前記斜板の回 転運動に伴って往復動するピストンと、を備 えた可変容量圧縮機であって、前記斜板の貫 通口は、軸方向中央部に形成された最小径の くびれ部と、前記くびれ部から軸方向両側に 向けて除々に拡径する断面長孔形状の長孔部 と、を備えて構成され、前記くびれ部は、前 記貫通口の軸心に対して前記連結機構がある 側とは反対側に、面取部を有する。

図1は本発明の一実施形態にかかる可変 容量圧縮機の断面図。 図2は斜板のハブの側面図。 図3は斜板のハブの図2中矢視III方向か 見た図。 図4は斜板のハブの図2中矢視IV方向から 見た図。 図5は図3中のV-V線に沿う断面図。 図6は図5中のVI部の拡大図。 図7は斜板のハブの貫通口の製造方法を 説明するための図。

 以下、本発明の実施形態にかかる可変容 圧縮機を図面を参照しつつ説明する。

 図1は可変容量圧縮機の全体断面図である 。本実施形態の可変容量圧縮機1は、図1に示 ように、斜板式の可変容量圧縮機である。 の可変容量圧縮機1は、円周方向に複数の等 間隔に配置されたシリンダボア3(図2参照)を するシリンダブロック2と、該シリンダブロ ク2の前端面に接合され該シリンダブロック 2との間にクランク室5を形成するフロントハ ジング4と、シリンダブロック2の後端面に ルブプレート9を介して接合され吸入室7およ び吐出室8を形成するリアハウジング6と、を えている。これらシリンダブロック2とフロ ントハウジング4とリアハウジング6とは、複 のスルーボルト13によって締結固定される

 バルブプレート9には、シリンダボア3と 入室7とを連通する吸入孔11と、シリンダボ 3と吐出室8とを連通する吐出孔12と、が貫通 成されている。

 バルブプレート9のシリンダブロック2側 面には、吸入孔11を開閉する図示せぬ吸入弁 機構が設けられている。一方、バルブプレー ト9のリアハウジング6側の面には、吐出孔12 開閉する図示せぬ吐出弁機構が設けられて る。バルブプレート9とリアハウジング6との 間には図示せぬガスケットが介在し、吸入室 7と吐出室8の密閉性が保持されている。

 シリンダブロック2およびフロントハウジ ング4の中心の軸受穴としての中央貫通口14、 18にはラジアル軸受15、19を介して駆動軸10が 支されている。これにより駆動軸10がクラ ク室5内で回転自在となっている。

 なお、駆動軸10に固定されたロータ21(後 する)の前端面とフロントハウジング4の内壁 面との間にスラスト軸受20が介在している。 た、シリンダブロック2の中央貫通口14の後 開口部に固定された固定部材としての調整 ジ17と、駆動軸10の後端面と、の間にスラス ト軸受16が介在している。これにより、駆動 10の軸方向への動きが規制されている。

 クランク室5内には、駆動軸10に固設され ロータ21と、駆動軸10に軸方向に向けてスラ イド自在で且つ駆動軸10の軸心に対して傾動 在に装着されて斜板24と、ロータ21と斜板24 を連結し、斜板24の傾角の変動を許容しつ 斜板24がロータ21と一体的に回転するように る連結機構40と、が設けられている。この では斜板24は、ハブ25と、このハブ25の筒状 25aに固定された斜板本体26と、を備えてなる 。

 各シリンダボア3にはピストン29が往復動 在に嵌合されている。このピストン29は半 状の一対のピストンシュー30、30を介して斜 24に連結されている。

 斜板24がリターンスプリング52に抗してシ リンダブロック2側に近接移動すると斜板24の 傾斜角が減少し、一方、斜板24がリターンス リング51に抗してシリンダブロック2から離 る方向に移動すると斜板24の傾斜角が増大 る。なお、図1中の符号53は、駆動軸10に形成 された環状溝に係止され且つリターンスプリ ング52を圧縮保持するためのリターンスプリ グ用ストッパ(例えばCリングなど)である。

 駆動軸10が回転すると、駆動軸10と一体で ロータ21が回転し、このロータ21の回転が連 機構40を介して斜板24に伝達される。斜板24 回転は、一対のピストンシュー30、30を介し ピストン29の往復動に変換され、ピストン29 がシリンダボア3内を往復動する。このピス ン29の往復動により、吸入室7内の冷媒がバ ブプレート9の吸入孔11を通じてシリンダボ 3内に吸入されたのちシリンダボア3内で圧縮 され、圧縮された冷媒がバルブプレート9の 出孔12を通じて吐出室8へと吐出される。

 冷媒の吐出容量を変化させるには、斜板2 4の傾斜角を変化させてピストンストローク 変化させる。より具体的には、ピストン29の 後面側のクランク室圧Pcとピストン29の前面 の吸入室圧Psの差圧(圧力バランス)により、 板24の傾角を変化させてピストンストロー を変化させる。そのため、この可変容量圧 機には、圧力制御機構が設けられている。 力制御機構は、クランク室5と吸入室7とを連 通する抽気通路(図示せぬ)と、クランク室5と 吐出室8とを連通する給気通路(図示せぬ)と、 この給気通路の途中に設けられ給気通路を開 閉制御する制御弁33と、を有する。

 制御弁33の開閉に関わらず、抽気通路を じてクランク室5内の冷媒ガスが吸入室7に常 時抜けていく。

 制御弁33によって給気通路を開くと、吐 室8から高圧の冷媒ガスが給気通路を通じて ランク室5に流れ込み、これによりクランク 室5内の圧力が上昇する。クランク室5内の圧 が上昇すると、斜板24がシリンダブロック2 に近接移動しつつ斜板24の傾斜角が減少す ことで、ピストンストロークが小さくなり 吐出量が減少する。

 一方、制御弁33によって給気通路を閉じ と、次第に吸入室7とクランク室5との圧力差 がなくなって均圧化していく。すると、斜板 24がシリンダブロック2から離れる方向に移動 しつつ斜板24の傾斜角が増大して、ピストン トロークが大きくなり、吐出量が増大する

 次に、図2~図6を参照しつつ斜板の支持構 をより詳しく説明する。

 図2は斜板のハブの側面図、図3は斜板の ブの図2中矢視III方向から見た図、図4は斜板 のハブの図2中矢視IV方向から見た図、図5は 3中のV-V線に沿う断面図、図6は図5中のVI部の 拡大図である。

 斜板24には、図2~図5に示すように貫通口61が 形成されている。この貫通口61の内周面(より 具体的には、後述するスライドガイド面67、6 7)に駆動軸10が線接触する。
 貫通口61は、軸方向中央部に最小径で略円 に形成されたくびれ部61cと、このくびれ部61 cから軸方向両側の開口端に向けて除々に拡 する断面楕円形の長孔部61d、61eと、を備え 構成されている。長孔部61dには、互いに平 に対向するスライドガイド面65、65が形成さ ているとともに、長孔部61eにも互いに平行 対向するスライドガイド面67、67が形成され ている。くびれ部61cは、ほぼ駆動軸10の外径 同一径で形成されている。このくびれ部61c は図5に示すように、面取り部63が形成され おり、面取部63は、貫通口61の軸心C61を挟ん で前記連結機構40がある側とは反対側に位置 ている。

 面取部63は、図6に示すように両長孔部61d 61eの延長線Ld、Leの交点位置よりも貫通口61 中心軸線C61から遠い位置にある。この例で 、両長孔部61d、61eの延長線Ld、Leとくびれ部 61cとによって断面略三角形が形成されている 。

 次に、図7を参照しつつ斜板24のハブ25の 通口61の製造方法を説明する。

 まずハブ25の原形をドリル加工して中心 C61に沿う図示せぬ円孔を形成する。次に、 孔内に略同径の第1のエンドミル71を挿入し 第1のエンドミル71を回転させながら、図7aの 仮想線で示すように第1のエンドミル71の傾斜 角を変更して、くびれ部61cおよび長孔部61d、 61eを有する貫通口61を形成する。この形状は 来のハブの貫通口と同一形状である。次に 図7bに示すように、第1のエンドミル71と同 以下の第2のエンドミル73を、くびれ部61のう ち前記連結機構40とは反対側のエッジ部分75 押しつけて、切削する。これにより、面取 63を有する貫通口61が製造される。なお、こ 例ではハブ25に対して第1のエンドミル71を 動させて、断面楕円形の長孔部61d、61eを切 しているが、逆に第1のエンドミル17を固定 て、ハブ25を揺動することにより切削加工し てもよい。また、この例では、ハブ25を固定 て第2エンドミル73を移動させているが、逆 第2エンドミル73を固定してハブ25を移動さ てもよい。

 次に、本実施形態の圧縮機の作用を説明 る。

 駆動軸10が回転すると、駆動軸10と一体で ロータ21が回転し、このロータ21の回転がリ ク機構40を介して斜板24に伝達される。斜板2 4の回転は、一対のピストンシュー30、30によ てピストン29の往復動に変換され、ピスト 29がシリンダボア3内を往復動する。このピ トン29の往復動により、吸入室7内の冷媒が ルブプレート9の吸入孔11を通じてシリンダ ア3内に吸入されたのちシリンダボア3内で圧 縮され、圧縮された冷媒がバルブプレート9 吐出孔12を通じて吐出室8へと吐出される。

 冷媒の吐出容量を変化させるには、制御 33を開閉することで、クランク室5内の圧力 調整し、ピストンの前後の圧力バランスを 整して、ピストンストロークを変化させる

 より具体的には、制御弁33によって給気 路を開くと、吐出室8から高圧の冷媒ガスが 気通路を通じてクランク室5に流れ込み、こ れによりクランク室5内の圧力が上昇する。 ランク室5内の圧力が上昇すると、斜板24が リンダブロック2側に近接移動しつつ斜板24 傾斜角が減少することで、ピストンストロ クが小さくなり、吐出量が減少する。一方 制御弁33によって給気通路を閉じると、次第 に吸入室7とクランク室5との圧力差が無くな なって均圧化していく。すると、斜板24が リンダブロック2から離れる方向に移動しつ 斜板24の傾斜角が増大して、ピストンスト ークが大きくなり、吐出量が増大する。

 ここで、斜板24の傾斜状態に関わらず、 に斜板24の貫通口61のくびれ部61cに駆動軸10 外周面が接触することとなる。そのため、 板24の傾斜角が変化するたびに駆動軸10とく れ部61cとが摺動するため、くびれ部61cの摩 が懸念される。しかしながら、本実施形態 は斜板24の貫通口61のくびれ部61cには面取部 63があるため、くびれ部61cと駆動軸10との摩 げ低減される。

 このように本実施形態では、斜板24の貫 口61のくびれ部61cに面取部63が形成されてい ことで、貫通口61のくびれ部61cと駆動軸10と の摩耗が軽減される効果がある。

 また、くびれ部61cに面取部63が設けられ ことで、斜板24の傾斜が中間領域において、 従来のように鋭利なくびれ部61cが駆動軸10の 周面に引っかかってしまうことを防止でき 斜板24の傾斜角を円滑に変更できる。

 なお、本発明は上述した実施形態のみに 定解釈されるものではなく、本発明の技術 思想の範囲内で様々な変更が可能である。