JP2003129951A - Variable displacement compressor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として空調装置
において任意の量の冷媒を圧縮するために使用される可
変容量圧縮機に係り、その中でも、駆動軸に対して傾斜
した揺動板を備えていて、その揺動板によって複数個の
ピストンが往復運動をさせられると共に、吐出容量を変
化させるために揺動板の傾斜角度が無段階に変更可能と
なっている形式の、所謂「揺動板型可変容量圧縮機」に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable capacity compressor mainly used for compressing an arbitrary amount of refrigerant in an air conditioner, and in particular, it includes a rocking plate inclined with respect to a drive shaft. A plurality of pistons are reciprocated by the oscillating plate, and the inclination angle of the oscillating plate can be changed steplessly in order to change the discharge capacity. "Plate type variable capacity compressor".
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の揺動板型可変容量圧縮機において
は、揺動板の自転を阻止する回り止め機構として、例え
ば特許第2943935号公報に記載されているよう
に、揺動板の外周の一箇所から半径方向に突出している
フォーク状の挟持部を、駆動軸に対して平行となるよう
にケーシングの内面に取り付けられた1本のガイドレー
ルに摺動可能に係合させたものが一般的に用いられてい
る。しかしながら、このタイプの回り止め機構を使用す
ると、揺動板の運動が回転方向成分を全く含まない純粋
な揺動運動とはならず、揺動運動の他に、微小な角度の
往復回転運動である回転振動が発生する。この回転振動
は、駆動軸が高速で回転する時に、回り止め機構におけ
る挟持部とガイドレールの係合部分のような摺動部分の
荷重を増加させるとか、圧縮機全体の振動を増大させる
というような好ましくない問題を発生する。2. Description of the Related Art In a conventional oscillating plate type variable displacement compressor, as an anti-rotation mechanism for preventing rotation of the oscillating plate, for example, as described in Japanese Patent No. A fork-shaped holding portion protruding in a radial direction from one location is slidably engaged with one guide rail mounted on the inner surface of the casing so as to be parallel to the drive shaft. It is commonly used. However, when this type of detent mechanism is used, the motion of the oscillating plate does not become a pure oscillating motion that does not include any rotational direction component, and in addition to the oscillating motion, a reciprocating rotary motion of a minute angle is also possible. A certain rotational vibration occurs. When the drive shaft rotates at a high speed, this rotational vibration may increase the load of sliding parts such as the engaging part of the holding part and the guide rail of the rotation stop mechanism, or increase the vibration of the entire compressor. Undesired problems occur.
【0003】これは前述の回り止め機構が所謂「等速
性」を有していないためであって、よく知られているフ
ックジョイントのような等速性を有しない自在継ぎ手機
構においては、入力軸に一定速度の回転運動を加えて
も、入力軸に対して出力軸が傾斜している場合には、出
力軸に一定速度の回転運動が現れず、回転速度が変動す
る回転運動が取り出されるのと同じ理由による。この問
題は、車両用等の冷媒用圧縮機において近年特に必要性
が高まってきている高度の静粛性や信頼性、或いは小型
軽量化を実現する上で障害となっている。This is because the anti-rotation mechanism described above does not have so-called "constant speed", and in the universal joint mechanism that does not have constant speed like the well-known hook joint, the input If the output shaft is tilted with respect to the input shaft even if the rotary motion of constant speed is applied to the shaft, the rotary motion of constant speed does not appear on the output shaft, and the rotary motion of which the rotary speed fluctuates is taken out. For the same reason. This problem is an obstacle to realizing a high degree of quietness and reliability, or a reduction in size and weight, which has been particularly needed in recent years in refrigerant compressors for vehicles and the like.
【0004】一方、この問題に着目して、例えば特開平
5−133425号公報に記載されているように、揺動
板と圧縮機ハウジングを結合する回り止め機構として、
所謂「等速自在継ぎ手」を使用し、揺動板に純粋の揺動
運動のみを許すと共に往復回転運動成分の発生を阻止し
て、前述のような回り止め機構の不等速性に起因する問
題を払拭しようとする試みもなされているが、この改善
案においては揺動板の中心部に等速自在継ぎ手機構を設
けて、それによって揺動板と靜止部材である圧縮機のハ
ウジングとを連結している。この等速自在継ぎ手機構
は、駆動軸の外周に設けられて該駆動軸に対する回転と
軸方向の摺動が可能であると共に、それ自体の外周に複
数個のボールのためのガイド溝を備えているサポートス
リーブなる部材を含んでいるため、駆動軸が二重構造と
なって圧縮機の構造が複雑化するとか、体格の大型化や
製造コストの上昇を招くというような別の問題が生じ
る。On the other hand, paying attention to this problem, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-133425, as a detent mechanism for connecting a rocking plate and a compressor housing,
The so-called "constant speed universal joint" is used to allow only pure oscillating motion of the oscillating plate and prevent the generation of reciprocating rotational motion components, which results from the non-uniform speed of the detent mechanism as described above. Attempts have been made to eliminate the problem, but in this improvement plan, a constant velocity universal joint mechanism is provided in the central portion of the oscillating plate, whereby the oscillating plate and the compressor housing, which is a detent member, are connected. It is connected. This constant velocity universal joint mechanism is provided on the outer periphery of the drive shaft, is rotatable and axially slidable with respect to the drive shaft, and has a guide groove for a plurality of balls on its outer periphery. Since the support sleeve is included, another problem arises in that the drive shaft has a double structure, the structure of the compressor is complicated, the body size is increased, and the manufacturing cost is increased.
【0005】さらに、このような回り止め機構を、CO
2 を冷媒に用いる圧縮機へ適用する場合について考える
と、フロンを冷媒とする圧縮機にくらべて駆動軸に加わ
るトルクが一般的に増大するため、それに伴って揺動板
の回り止め機構に加わる荷重も増大する。この場合、回
り止めの荷重を受ける部位は、駆動軸の中心に対して外
側にあるほど荷重が小さくなるため有利であるが、揺動
板の中心部に配置される回り止め機構は、圧縮機の体格
の制限から、揺動板の内側の限られた大きさの空間に配
置する必要があるため、高荷重を受ける機構として好ま
しくない条件を課せられることになる。Further, such a detent mechanism is provided with a CO
Considering the case where 2 is applied to a compressor that uses refrigerant, the torque applied to the drive shaft generally increases as compared to a compressor that uses freon as a refrigerant, and accordingly, it adds to the rotation stop mechanism of the swaying plate. The load also increases. In this case, it is advantageous that the load receiving portion of the detent becomes smaller toward the outside of the center of the drive shaft because the load becomes smaller. However, the detent mechanism arranged at the center of the oscillating plate is a compressor. Due to the limitation of the physique, it is necessary to dispose in a space of a limited size inside the rocking plate, which imposes an unfavorable condition as a mechanism for receiving a high load.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前述のような諸問題に鑑み、新規な手段によって
それらの問題を解消することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and an object thereof is to solve those problems by a novel means.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の請求項1に
記載された揺動板型可変容量圧縮機を提供する。As a means for solving this problem, the present invention provides an oscillating plate type variable displacement compressor as set forth in claim 1 of the appended claims.
【0008】本発明の揺動板型可変容量圧縮機において
は、揺動板の回転を阻止するために揺動板の外周部に該
揺動板をハウジング側に連結する等速自在継ぎ手からな
る回り止め機構を設けているので、揺動板は往復回転運
動の成分を含まない純粋の揺動運動だけをするようにな
る。従って、この回り止め機構及び圧縮機全体から振動
や騒音等が発生することは確実に防止される。また、こ
の回り止め機構は、構成が簡素で、揺動板の中心部に複
雑な構造を設ける必要がないのと、揺動板の外周部にの
み構成されているので、製作が容易であって、コストの
上昇を招く恐れがないし、半径方向の厚さを小さくする
ことができるので、回り止め機構を含む圧縮機全体を小
型化することが可能になる。更に、揺動板側とハウジン
グ側の案内溝が鋼球を介して係合するので、摩擦が少な
くなって摺動が円滑に行なわれ、動力損失を低く抑える
ことができる。In the oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention, a constant velocity universal joint for connecting the oscillating plate to the housing side is provided on the outer peripheral portion of the oscillating plate in order to prevent rotation of the oscillating plate. Since the anti-rotation mechanism is provided, the oscillating plate makes only a pure oscillating motion that does not include a component of reciprocating rotational motion. Therefore, it is possible to reliably prevent the generation of vibration, noise, and the like from the detent mechanism and the compressor as a whole. Further, this detent mechanism has a simple structure and does not require a complicated structure in the central portion of the rocking plate, and is configured only on the outer peripheral portion of the rocking plate, so that it is easy to manufacture. As a result, the cost is not increased and the thickness in the radial direction can be reduced, so that the entire compressor including the rotation stopping mechanism can be downsized. Further, since the rocker plate side and the housing side guide grooves are engaged with each other through the steel balls, friction is reduced, sliding is performed smoothly, and power loss can be suppressed to a low level.
【0009】より具体的に、請求項2の揺動板型可変容
量圧縮機においては、ハウジングの内面を円筒形とし
て、それに駆動軸に対して平行な複数本の案内溝を形成
すると共に、それに対応する揺動板の外周面を球形とし
て、それにも同数の案内溝を形成して、それらの案内溝
の間にそれぞれ鋼球を挿入し、リテーナによって全ての
鋼球の中心を同一の平面上に配列させるという「ダブル
オフセット型」の等速自在継ぎ手に似た機構を揺動板の
外周部に構成することにより、部品の数を減少させて構
成を簡素化し、体格を小型化して製作を容易にすると共
に、低コスト化することができる。More specifically, in the oscillating plate type variable displacement compressor according to claim 2, the inner surface of the housing is formed into a cylindrical shape, and a plurality of guide grooves parallel to the drive shaft are formed in the inner surface of the housing. Make the outer peripheral surface of the corresponding oscillating plate spherical, and also form the same number of guide grooves in it, insert steel balls between these guide grooves, and use the retainers to center all the steel balls on the same plane. By arranging a mechanism similar to a "double offset type" constant velocity universal joint on the outer periphery of the oscillating plate, the number of parts is reduced, the structure is simplified, and the physique is made smaller. The cost can be reduced while making it easy.
【0010】この場合、円環状のリテーナに、ハウジン
グの円筒形の内面に接して摺動することができる球形の
外周面と、揺動板の球形の外周面に摺動接触することが
できる球形の内周面とを設けることにより、リテーナが
球形の外周面によってハウジングの内面に常に線接触す
ると共に、球形の内周面によって揺動板の外周面に摺動
接触することができるので、それらの部分においては過
大な隙間なしに円滑な摺動が生じる。従って、回り止め
機構から振動及び騒音が発生する可能性は、この面から
も減少する。In this case, the annular retainer has a spherical outer peripheral surface capable of sliding in contact with the cylindrical inner surface of the housing, and a spherical outer peripheral surface capable of sliding contact with the spherical outer peripheral surface of the oscillating plate. By providing the inner peripheral surface of the retainer, the retainer can be always in line contact with the inner surface of the housing by the spherical outer peripheral surface, and can be in sliding contact with the outer peripheral surface of the oscillating plate by the spherical inner peripheral surface. Smooth sliding occurs in the area of without a large gap. Therefore, the possibility that vibration and noise will be generated from the detent mechanism is also reduced in this respect.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】添付の図面は本発明の揺動板型可
変容量圧縮機の好適な実施例を示すものである。最大の
吐出容量をもたらす運転状態における圧縮機全体の縦断
面構造を示す図1において、1は圧縮機の外殻の一部で
あるフロントハウジング、2はフロントハウジング1の
内部へ挿入する形で設けられたシリンダブロックとして
のミドルハウジングを示している。ミドルハウジング2
の内部には、図1において横方向(後述の「軸方向」)
に複数個(例えば5個)のシリンダボア21が、中心線
の周りに概ね均等に形成されている。3はリアハウジン
グであって、図示しない通しボルトのような締結手段に
よってフロントハウジング1及びミドルハウジング2と
一体化されている。リアハウジング3の内部の外周部分
には空間としての吸入室31が形成されていると共に、
中心部分には空間としての吐出室32が形成されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The accompanying drawings show a preferred embodiment of an oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention. In FIG. 1, which shows a vertical cross-sectional structure of the entire compressor in an operating state that provides the maximum discharge capacity, 1 is a front housing that is a part of the outer shell of the compressor, and 2 is provided so as to be inserted into the front housing 1. 2 shows a middle housing as a closed cylinder block. Middle housing 2
In the inside of, in the horizontal direction in FIG.
A plurality of (for example, five) cylinder bores 21 are formed substantially uniformly around the center line. A rear housing 3 is integrated with the front housing 1 and the middle housing 2 by fastening means such as through bolts (not shown). A suction chamber 31 as a space is formed in the outer peripheral portion inside the rear housing 3, and
A discharge chamber 32 as a space is formed in the central portion.
【0012】4は外部の動力源から回転動力を受け入れ
るための駆動軸であって、それと直交するように円板部
4aが一体的に形成されている。円板部4aの外周の一
部から所定の間隔をおいて平行に、2枚のアーム41が
概ね軸方向に突出するように形成されている。この駆動
軸4は、ラジアルベアリング402及び404を介し
て、一体化されたフロントハウジング1及びミドルハウ
ジング2によって軸承されていると共に、円板部4aの
背面を支持するスラストベアリング403を介して、軸
方向にもフロントハウジング1によって軸承されてい
る。なお、これらの軸承部分の外側には軸封装置401
が設けられて、駆動軸4の周りから流体が外部へ漏洩す
るのを防止している。Reference numeral 4 is a drive shaft for receiving rotational power from an external power source, and a disc portion 4a is integrally formed so as to be orthogonal to it. Two arms 41 are formed in parallel with each other at a predetermined distance from a part of the outer circumference of the disk portion 4a so as to project in the axial direction. The drive shaft 4 is supported by the integrated front housing 1 and middle housing 2 via radial bearings 402 and 404, and is also supported by a thrust bearing 403 supporting the back surface of the disc portion 4a. The front housing 1 also supports the direction. In addition, a shaft sealing device 401 is provided on the outer side of these bearing portions.
Is provided to prevent fluid from leaking to the outside from around the drive shaft 4.
【0013】5はドライブプレートであって、その一部
から前方へ突出するアーム部分5cを備えている。アー
ム部分5cにはカムとなる所定の形状の長孔51が形成
されていて、前述の駆動軸4側のアーム41に固定され
たアームピン42が長孔51に摺動可能に係合してい
る。それによってドライブプレート5は駆動軸4と共に
回転することができる。ドライブプレート5には回転を
しない揺動板6がベアリング501及び601を介して
支持されている。A drive plate 5 has an arm portion 5c protruding forward from a part thereof. The arm portion 5c is formed with a long hole 51 having a predetermined shape serving as a cam, and the arm pin 42 fixed to the arm 41 on the drive shaft 4 side is slidably engaged with the long hole 51. . Thereby the drive plate 5 can rotate with the drive shaft 4. A swing plate 6 that does not rotate is supported on the drive plate 5 via bearings 501 and 601.
【0014】なお、図示実施例においては、ベアリング
501はメタルサーフェイス型のラジアルベアリング、
601はローラ型のスラストベアリングとなっており、
ドライブプレート5はベアリング501及び601や、
ドライブプレート5の円筒部分5bの外周面に形成され
た螺子部に螺合するドライブナット502等と共に、揺
動板6に形成された凹部の中へ挿入されて、サークリッ
プ602によって抜け止めを施されている。In the illustrated embodiment, the bearing 501 is a metal surface type radial bearing,
601 is a roller type thrust bearing,
The drive plate 5 includes bearings 501 and 601,
The drive nut 5 is inserted into the recess formed in the rocking plate 6 together with the drive nut 502 which is screwed into the screw formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 5b of the drive plate 5, and the circlip 602 prevents the retainer from coming off. Has been done.
【0015】揺動板6の周辺部には前述のシリンダボア
21と同数の球形の窪み6aが形成されており、それに
対して同数のピストンロッド7の一端に形成された球形
端部71が係合している。また、それぞれのシリンダボ
ア21に摺動可能に挿入されているピストン8にも球形
の窪み8aが形成されていて、それらに対してピストン
ロッド7の各他端に形成された球形端部72が係合して
いる。The same number of spherical recesses 6a as the cylinder bores 21 are formed in the periphery of the oscillating plate 6, and the spherical end portions 71 formed at one end of the piston rods 7 of the same number are engaged therewith. is doing. The pistons 8 slidably inserted into the respective cylinder bores 21 are also formed with spherical recesses 8a, and the spherical end portions 72 formed at the other ends of the piston rods 7 are engaged with them. I am fit.
【0016】9は厚板からなるバルブポートプレートで
あって、各シリンダボア21に対応する位置においてそ
れを貫通するように少なくとも1個ずつの吸入口9aと
吐出口9bが開口している。バルブポートプレート9の
各吸入口9aは、1枚の薄いばね鋼板からなる吸入バル
ブプレート19の各一部に形成されたリード弁状の吸入
バルブ20によって、シリンダボア21の側から閉塞さ
れている。また、各吐出口9bは、やはり1枚の薄いば
ね鋼板からなる吐出バルブプレート10の周辺部に形成
されたリード弁状の吐出バルブ部分によって、吐出室3
2の側から閉塞されている。吐出バルブプレート10
は、それを保護する弁押さえ11がバルブポートプレー
ト9に螺着されるときに同時に固定される。また、バル
ブポートプレート9と吸入バルブプレート19は、ミド
ルハウジング2とリアハウジング3が締結されて一体化
されるときに、それらの間に挟み込まれて固定される。Reference numeral 9 is a valve port plate made of a thick plate, and at least one intake port 9a and at least one discharge port 9b are opened so as to penetrate through the valve port plate at positions corresponding to the respective cylinder bores 21. Each suction port 9a of the valve port plate 9 is closed from the cylinder bore 21 side by a reed valve-shaped suction valve 20 formed in each part of a suction valve plate 19 made of one thin spring steel plate. Further, each of the discharge ports 9b is formed by a reed valve-shaped discharge valve portion formed in the peripheral portion of the discharge valve plate 10 which is also made of one thin spring steel plate, and thus the discharge chamber 3 is provided.
Blocked from side 2. Discharge valve plate 10
Are simultaneously fixed when the valve retainer 11 protecting it is screwed onto the valve port plate 9. Further, when the middle housing 2 and the rear housing 3 are fastened and integrated, the valve port plate 9 and the suction valve plate 19 are sandwiched and fixed between them.
【0017】13は、その中心孔によって駆動軸4上を
軸方向に自由に摺動することができるように駆動軸4に
緩く嵌合されたスリーブであって、その外形は球形とな
っており、この球形の外面が前述のドライブプレート5
の円筒部分5bの中心に形成された円筒形内面に摺動可
能に係合している。図5に示すように、ドライブプレー
ト5の円筒部分5bは、駆動軸4に対して直交する方向
の2本のスリーブピン14によって、スリーブ13に枢
着されている。従って、スリーブ13が駆動軸4上を軸
方向に摺動しながら移動するときに、ドライブプレート
5と揺動板6はスリーブピン14の回りに回動すること
ができる。各ピストンロッド7の長さは一定不変であ
り、駆動軸4側に取り付けられたアームピン42がドラ
イブプレート5の長孔51に係合しているために、スリ
ーブ13の移動に伴って、駆動軸4に対するドライブプ
レート5及び揺動板6の傾斜角度が変化し、全てのピス
トン8のストロークが同時に同じ量だけ変化する。それ
によって圧縮機の吐出容量が無段階に変化することにな
る。Reference numeral 13 denotes a sleeve loosely fitted to the drive shaft 4 so that it can freely slide on the drive shaft 4 in the axial direction by its center hole, and its outer shape is spherical. , This spherical outer surface is the drive plate 5 described above.
Slidably engages a cylindrical inner surface formed in the center of the cylindrical portion 5b. As shown in FIG. 5, the cylindrical portion 5b of the drive plate 5 is pivotally attached to the sleeve 13 by two sleeve pins 14 in a direction orthogonal to the drive shaft 4. Therefore, when the sleeve 13 slides on the drive shaft 4 in the axial direction, the drive plate 5 and the swing plate 6 can rotate around the sleeve pin 14. The length of each piston rod 7 is constant, and since the arm pin 42 attached to the drive shaft 4 side is engaged with the long hole 51 of the drive plate 5, the drive shaft 5 moves as the sleeve 13 moves. The tilt angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6 with respect to 4 change, and the strokes of all pistons 8 change at the same time by the same amount. As a result, the discharge capacity of the compressor changes continuously.
【0018】駆動軸4に対する揺動板6の傾斜と、ドラ
イブプレート5の回転による揺動板6の揺動運動を許し
ながらも、揺動板6が駆動軸4やドライブプレート5と
共に回転することは阻止しなければならないので、揺動
板6には回り止め機構が設けられるが、前述のように、
従来の揺動板型可変容量圧縮機においては、回り止め機
構に等速性がないために圧縮機が振動及び騒音の発生原
因になるとか、等速性のある回り止め機構を用いた場合
には、機構が複雑になってコストの上昇を招くと共に、
圧縮機の体格が大型化するというような問題があった。The rocking plate 6 rotates together with the drive shaft 4 and the drive plate 5 while permitting the tilting of the rocking plate 6 with respect to the drive shaft 4 and the rocking motion of the rocking plate 6 by the rotation of the drive plate 5. Must be prevented, the rocking plate 6 is provided with a rotation stopping mechanism, but as described above,
In a conventional oscillating plate type variable displacement compressor, the detent mechanism does not have a uniform speed, so the compressor may cause vibration and noise, or when a detent mechanism with a uniform speed is used. Causes the cost to rise due to the complicated mechanism,
There was a problem that the physique of the compressor became large.
【0019】これらの問題を解消するために、本発明に
おいては、等速性のある回り止め機構を、製作が容易で
小型の簡素な構造として安価に供給可能にすると共に、
摺動部分の摩擦を少なくして動力損失を低減させるため
に、揺動板6の外周部に、内外の案内溝と、それらを橋
絡する複数個の鋼球と、鋼球を保持するリテーナからな
る回り止め機構を設けた点に特徴がある。In order to solve these problems, in the present invention, a detent mechanism having a constant velocity can be supplied inexpensively as a small structure which is easy to manufacture and has a simple structure.
In order to reduce friction of the sliding portion and reduce power loss, inner and outer guide grooves, a plurality of steel balls bridging them, and a retainer for holding the steel balls are provided on the outer peripheral portion of the rocking plate 6. It is characterized in that it is equipped with a detent mechanism.
【0020】図示実施例によって具体的に説明すると、
まず、フロントハウジング1の円筒形の内面には、駆動
軸4に対して平行に複数本、例えば7本の案内溝1aを
形成する。必須の要件ではないが、これらの複数本の案
内溝1aは、図5に示すように、駆動軸4の周りにおい
て隣接するものとの間に同じ角度間隔が形成されるよう
に均等に配置することが望ましい。案内溝1aの断面形
状は円弧状である。More specifically, referring to the illustrated embodiment,
First, a plurality of guide grooves 1a, for example, seven guide grooves 1a are formed in parallel with the drive shaft 4 on the cylindrical inner surface of the front housing 1. Although not an essential requirement, the plurality of guide grooves 1a are evenly arranged so that the same angular interval is formed between the adjacent guide grooves 1a around the drive shaft 4, as shown in FIG. Is desirable. The cross-sectional shape of the guide groove 1a is an arc shape.
【0021】揺動板6は、その外周面の少なくとも一部
に球状の部分6bを備えており、この球状の外周面6b
には、ハウジング側に設けられた複数本の案内溝1aに
対応して、揺動板6の中心軸線に対して平行に、ハウジ
ング側の案内溝1aと同数の例えば7本の案内溝6aが
形成される。図5に示すように、案内溝6aの断面形状
も円弧状である。The oscillating plate 6 has a spherical portion 6b on at least a part of its outer peripheral surface, and this spherical outer peripheral surface 6b.
Corresponding to the plurality of guide grooves 1a provided on the housing side, in parallel to the central axis of the rocking plate 6, the same number of guide grooves 6a as the guide grooves 1a on the housing side, for example, seven guide grooves 6a are provided. It is formed. As shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the guide groove 6a is also arcuate.
【0022】そして、ハウジング側の案内溝1aと、そ
れに対応する揺動板側の案内溝6aとの間を連動、連結
するために、それぞれ1個の鋼球15が挿入される。鋼
球15の半径は、それらが係合する案内溝1a及び6a
の円弧状断面の半径よりも僅かに小さくする。Then, in order to interlock and connect between the guide groove 1a on the housing side and the corresponding guide groove 6a on the rocking plate side, one steel ball 15 is inserted. The radius of the steel balls 15 depends on the guide grooves 1a and 6a with which they engage.
The radius is slightly smaller than the radius of the arc-shaped cross section.
【0023】鋼球15の数はハウジング1側及び揺動板
6側の案内溝1a及び6aの数と同じであって、例えば
7個であるから、全ての鋼球15の中心を実質的に同一
の平面上に配列させるためにリング状のリテーナ17を
使用する。リテーナ17は、図3に示すように、揺動板
6が駆動軸4と直交する仮想の平面に対して傾斜すると
きに、その2分の1の角度だけ傾斜するように、フロン
トハウジング1の内面に接触して摺動可能な球状の外周
面171と、揺動板6の球状の外周面6bに対して摺動
可能な球状の内周面172と、全ての鋼球15の中心を
実質的に同一の平面上に整合させるために、鋼球15を
緩やかに保持することができる、例えば円形の、複数個
の孔173を備えている。The number of the steel balls 15 is the same as the number of the guide grooves 1a and 6a on the housing 1 side and the rocking plate 6 side, for example, seven, so that the centers of all the steel balls 15 are substantially formed. A ring-shaped retainer 17 is used to arrange them on the same plane. As shown in FIG. 3, when the rocking plate 6 tilts with respect to an imaginary plane orthogonal to the drive shaft 4, the retainer 17 is tilted by a half angle thereof, so that the retainer 17 of the front housing 1 is tilted. A spherical outer peripheral surface 171 slidable in contact with the inner surface, a spherical inner peripheral surface 172 slidable with respect to the spherical outer peripheral surface 6b of the rocking plate 6, and the centers of all the steel balls 15 are substantially formed. The plurality of holes 173, which are circular, for example, are provided so that the steel balls 15 can be gently held so as to be aligned on the same plane.
【0024】以上の説明から明らかなように、フロント
ハウジング1の内面の半径は、リテーナ17の球状の外
周面171の半径と略同じであるが、それよりも僅かに
大きく、また、リテーナ17の球状の内周面172の半
径は、揺動板6の球状の外周面6bの半径と略同じであ
るが、それよりも僅かに大きくなっている。As is clear from the above description, the radius of the inner surface of the front housing 1 is substantially the same as the radius of the spherical outer peripheral surface 171 of the retainer 17, but slightly larger than that, and the retainer 17 has a larger radius. The radius of the spherical inner peripheral surface 172 is substantially the same as the radius of the spherical outer peripheral surface 6b of the oscillating plate 6, but slightly larger than that.
【0025】次に、図示実施例の揺動板型可変容量圧縮
機の作動について説明する。駆動軸4が車両に搭載され
た内燃機関やモータのような外部の動力源によってベル
ト伝動装置等を介して、或いは直接に回転駆動される
と、駆動軸4の円板部4aに対してアーム41、アーム
ピン42、長孔51、アーム部分5c等を介して連結さ
れているドライブプレート5が駆動軸4と一体的に回転
する。しかし、揺動板6はドライブプレート5に対して
ベアリング501及び601を介して支持されているの
で回転することはなく、ドライブプレート5が、駆動軸
4と直交する仮想の平面に対して傾斜しているときだ
け、その傾斜角度に応じた大きさの揺動運動をする。そ
れによって、揺動板6にピストンロッド7を介して連結
されている複数個のピストン8が、それぞれのシリンダ
ボア21内で往復運動をする。Next, the operation of the oscillating plate type variable displacement compressor of the illustrated embodiment will be described. When the drive shaft 4 is rotationally driven by an external power source such as an internal combustion engine or a motor mounted on the vehicle via a belt transmission device or the like, or directly, the arm is attached to the disc portion 4a of the drive shaft 4. The drive plate 5 connected via 41, the arm pin 42, the long hole 51, the arm portion 5c and the like rotates integrally with the drive shaft 4. However, since the oscillating plate 6 is supported by the drive plate 5 via the bearings 501 and 601, the oscillating plate 6 does not rotate, and the drive plate 5 is inclined with respect to an imaginary plane orthogonal to the drive shaft 4. Only when it is in motion, the rocking motion corresponding to the tilt angle is performed. As a result, the plurality of pistons 8 connected to the swing plate 6 via the piston rods 7 reciprocate in the respective cylinder bores 21.
【0026】複数個のピストン8の中でも吸入行程にあ
るものの頂面に形成される作動室は拡大して低圧となる
ので、その中へ吸入室31内にある圧縮すべき流体、例
えば空調装置の冷媒が、バルブポートプレート9の吸入
口9aに設けられた吸入バルブ20を押し開いて流入す
る。これと反対に、圧送行程にあるピストン8の頂面に
形成される作動室は縮小するため、その内部にある流体
は圧縮されて高圧となり、バルブポートプレート9の吐
出口9bに設けられた吐出バルブプレート10のバルブ
部分を押し開いて吐出室32へ吐出される。その場合の
吐出容量は、ドライブプレート5及び揺動板6の傾斜角
度によって決まるピストン8のストロークの長さに概ね
比例している。Among the plurality of pistons 8, the working chamber formed on the top surface of the one in the suction stroke expands to a low pressure, so that the fluid in the suction chamber 31 to be compressed, for example, the air conditioner. The refrigerant flows in by opening the suction valve 20 provided at the suction port 9a of the valve port plate 9. On the contrary, since the working chamber formed on the top surface of the piston 8 in the pumping stroke is contracted, the fluid inside thereof is compressed and becomes high pressure, and the discharge provided in the discharge port 9b of the valve port plate 9 is discharged. The valve portion of the valve plate 10 is pushed open to be discharged into the discharge chamber 32. The discharge capacity in that case is approximately proportional to the stroke length of the piston 8 determined by the tilt angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6.
【0027】このように、ドライブプレート5及び揺動
板6の傾斜角度を変化させると圧縮機の吐出容量が変化
するので、吐出容量を制御するために、図示実施例の圧
縮機においては、全てのピストン8の背圧となるフロン
トハウジング室1b内の圧力を、図示しない圧力制御弁
等を使用して変化させる。通常、フロントハウジング室
1b内には吐出室32内の高圧と、吸入室31内の低圧
との中間の圧力が圧力制御弁から導入される。例えば、
フロントハウジング室1b内の圧力、即ちピストン8の
背圧を高めると、各ピストン8の頂面に形成される作動
室内の圧力との釣り合い状態が崩れるので、新たな釣合
い状態が得られるところまで、複数個のピストン8の平
均的な位置がバルブポートプレート9に近い位置に向か
って移動する。それと同時に全てのピストン8のストロ
ークが一斉に小さくなるので、圧縮機の吐出容量が無段
階に減少する。As described above, when the tilt angles of the drive plate 5 and the oscillating plate 6 are changed, the discharge capacity of the compressor changes. Therefore, in order to control the discharge capacity, all the compressors in the illustrated embodiment are controlled. The pressure in the front housing chamber 1b, which is the back pressure of the piston 8, is changed by using a pressure control valve or the like (not shown). Normally, an intermediate pressure between the high pressure in the discharge chamber 32 and the low pressure in the suction chamber 31 is introduced from the pressure control valve into the front housing chamber 1b. For example,
When the pressure in the front housing chamber 1b, that is, the back pressure of the piston 8, is increased, the balance with the pressure in the working chamber formed on the top surface of each piston 8 is lost, so that a new balance can be obtained. The average position of the plurality of pistons 8 moves toward a position close to the valve port plate 9. At the same time, the strokes of all the pistons 8 are shortened all at once, so that the discharge capacity of the compressor is continuously reduced.
【0028】図2はピストン8のストロークが実質的に
零になって、吐出容量も実質的に零になった状態を示し
ている。この場合は、フロントハウジング室1b内の圧
力が最大となって、ドライブプレート5及び揺動板6の
傾斜角度が実質的に零になっている(実際は、駆動軸4
側のアームピン42が、ドライブプレート5側の長孔5
1の終端に抵触することにより、数度程度の傾斜角度が
残っている。)から、ドライブプレート5が駆動軸4と
共に回転しても、揺動板6は揺動運動をしないで実質的
に静止している。そのため、全てのピストン8が実質的
に上死点の位置にあって、シリンダボア21内で往復運
動をすることがない。FIG. 2 shows a state in which the stroke of the piston 8 becomes substantially zero and the discharge capacity also becomes substantially zero. In this case, the pressure inside the front housing chamber 1b is maximized, and the tilt angles of the drive plate 5 and the rocking plate 6 are substantially zero (actually, the drive shaft 4).
Side arm pin 42 is the long hole 5 on the drive plate 5 side.
By touching the end of 1, the tilt angle of about several degrees remains. ), Even if the drive plate 5 rotates together with the drive shaft 4, the swing plate 6 does not swing and is substantially stationary. Therefore, all the pistons 8 are substantially at the position of the top dead center and do not reciprocate in the cylinder bore 21.
【0029】これと反対に、図示しない圧力制御弁を作
動させてフロントハウジング室1b内の圧力を低下させ
ると、ピストン8に作用する背圧が小さくなるために、
全てのピストン8のストロークが一斉に大きくなって、
圧縮機の吐出容量が無段階に大きくなる。このときは、
ドライブプレート5と揺動板6の傾斜角度が大きくなっ
て、揺動板6の揺動運動の振幅も大きくなる。図1は、
フロントハウジング室1b内の圧力が最小となって、ド
ライブプレート5と揺動板6の傾斜角度が最大限度まで
大きくなり、ピストン8のストローク及び圧縮機の吐出
容量が最大となった状態を示している。On the contrary, when a pressure control valve (not shown) is operated to reduce the pressure in the front housing chamber 1b, the back pressure acting on the piston 8 becomes small,
The strokes of all the pistons 8 are increased all at once,
The discharge capacity of the compressor increases infinitely. At this time,
The inclination angle between the drive plate 5 and the oscillating plate 6 increases, and the amplitude of the oscillating motion of the oscillating plate 6 also increases. Figure 1
The pressure in the front housing chamber 1b is minimized, the tilt angle between the drive plate 5 and the rocking plate 6 is maximized, and the stroke of the piston 8 and the discharge capacity of the compressor are maximized. There is.
【0030】本発明の特徴は揺動板6のために設けられ
た等速性のある回り止め機構にあるので、最大吐出容量
の状態を示す図1における回り止め機構の部分だけを拡
大して示したものが図3である。また、吐出容量が実質
的に零となった状態を示す図2における回り止め機構の
部分だけを拡大して示したものが図4である。なお、図
5は図4に示す吐出容量が実質的に零の状態に対応する
横断側面図である。Since the feature of the present invention resides in the constant speed detent mechanism provided for the oscillating plate 6, only the part of the detent mechanism in FIG. 1 showing the state of the maximum discharge capacity is enlarged. What is shown is FIG. Further, FIG. 4 is an enlarged view of only the portion of the rotation stopping mechanism in FIG. 2 showing the state in which the discharge capacity is substantially zero. Note that FIG. 5 is a cross-sectional side view corresponding to the state where the discharge capacity shown in FIG. 4 is substantially zero.
【0031】これらの図面から明らかなように図示実施
例の回り止め機構においては、揺動板6がドライブプレ
ート5に追従して連れ回りをしようとしても、外周面6
bに形成された案内溝6aが、鋼球15を介して、靜止
体であるフロントハウジング1の内面に設けられた案内
溝1aに係合しているために、揺動板6の回転運動は阻
止されて、揺動板6の揺動運動だけが許される。As is apparent from these drawings, in the detent mechanism of the illustrated embodiment, even if the oscillating plate 6 tries to follow the drive plate 5 and rotate together, the outer peripheral surface 6
Since the guide groove 6a formed in b is engaged with the guide groove 1a provided on the inner surface of the front housing 1 which is a stopper body via the steel ball 15, the rotational movement of the rocking plate 6 is prevented. Only the oscillating movement of the oscillating plate 6 is permitted.
【0032】この回り止め作用は、フロントハウジング
1の内面において駆動軸4の周りにそれと平行に形成さ
れた複数本の案内溝1aと、それらに対して係合し得る
同数の鋼球15と、これらの鋼球15に対して係合し得
るように揺動板6自体の外周面6bに直接に形成された
同数の案内溝6aとからなる、公知の「ダブルオフセッ
ト型」の等速自在継ぎ手に似た機構によって行われるの
で、揺動板6の往復方向の回転運動は完全に阻止され
て、回転運動の成分は全く残らない。そのために揺動板
6の運動は純粋な揺動運動となり、副次的な振動や騒音
を発生する恐れがなくなる。This detent action has a plurality of guide grooves 1a formed on the inner surface of the front housing 1 around the drive shaft 4 in parallel therewith, and the same number of steel balls 15 which can be engaged with them. A known "double offset type" constant velocity universal joint, which is composed of the same number of guide grooves 6a formed directly on the outer peripheral surface 6b of the rocking plate 6 itself so as to be able to engage with these steel balls 15. Since it is performed by a mechanism similar to, the reciprocating rotary motion of the oscillating plate 6 is completely blocked, and no component of the rotary motion remains. Therefore, the motion of the oscillating plate 6 becomes a pure oscillating motion, and there is no fear of generating secondary vibration or noise.
【0033】また、この回り止め機構は揺動板6の中心
部に複雑な構造部分を設ける必要がなく、鋼球15や案
内溝1a及び6aが揺動板6の外周部に設けられる。ま
た、案内溝1a及び6aはハウジング1と揺動板6の一
部に直接に形成されるので、特別の部品を新たに設ける
必要がない。従って、それらを揺動板6の中心部に設け
た従来例に比べて、圧縮機の製作が容易で安価に提供す
ることができるだけでなく、鋼球15や案内溝1a及び
6aの数を増やすことができるから、個々の鋼球15が
負担する荷重が小さくなるので、鋼球15の直径を小さ
くすると共に、リテーナ17の厚さを薄くすることによ
って、回り止め機構による圧縮機の大型化を避けること
ができる。Further, in this detent mechanism, it is not necessary to provide a complicated structural portion in the central portion of the rocking plate 6, and the steel ball 15 and the guide grooves 1a and 6a are provided in the outer peripheral portion of the rocking plate 6. Further, since the guide grooves 1a and 6a are formed directly on the housing 1 and a part of the swing plate 6, it is not necessary to newly provide a special part. Therefore, compared with the conventional example in which they are provided in the central portion of the oscillating plate 6, not only the compressor can be manufactured easily and it can be provided at low cost, but the number of steel balls 15 and the guide grooves 1a and 6a is increased. Since the load that each steel ball 15 bears becomes small, the diameter of the steel ball 15 can be made small and the thickness of the retainer 17 can be made thin to increase the size of the compressor by the detent mechanism. Can be avoided.
【0034】なお、図示実施例においては、「ダブルオ
フセット型」の等速自在継ぎ手に近い機構を、揺動板型
可変容量圧縮機における揺動板6のための回り止め機構
に応用しているが、等速自在継ぎ手としてよく知られて
いる「バーフィールド型」のように等速性のある自在継
ぎ手であれば、それを揺動板6の外周部に設けることに
よって、同様に本発明の目的を達成することができる。
しかし、等速自在継ぎ手の形式によっては多少の改変が
必要になる場合もあり得る。In the illustrated embodiment, a mechanism similar to a "double offset type" constant velocity universal joint is applied to a detent mechanism for the oscillating plate 6 in the oscillating plate type variable displacement compressor. Is a universal joint having constant velocity, such as the “Burfield type” which is well known as a constant velocity universal joint, and by providing the universal joint on the outer peripheral portion of the oscillating plate 6, the present invention is similarly provided. The purpose can be achieved.
However, some modifications may be required depending on the type of constant velocity universal joint.
【0035】また、図示実施例においては、ドライブプ
レート5及び揺動板6の傾斜角度を変更して圧縮機の吐
出容量を変化させるための手段として、フロントハウジ
ング室1b内の圧力を変化させるように構成している
が、本発明はこの手段に特徴を有する訳ではないから、
同じ目的を達し得る図示実施例以外の他の手段を採用す
ることができることは言うまでもない。In the illustrated embodiment, the pressure in the front housing chamber 1b is changed as a means for changing the inclination angles of the drive plate 5 and the rocking plate 6 to change the discharge capacity of the compressor. However, since the present invention is not characterized by this means,
It goes without saying that other means than the illustrated embodiments which can achieve the same purpose can be adopted.
【図1】本発明の揺動板型可変容量圧縮機の好適な実施
例を示す縦断正面図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view showing a preferred embodiment of an oscillating plate type variable displacement compressor of the present invention.
【図2】図1に示す実施例の他の運転状態を示す縦断正
面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view showing another operating state of the embodiment shown in FIG.
【図3】図1の要部を拡大して示す縦断正面図である。FIG. 3 is a vertical sectional front view showing an enlarged main part of FIG.
【図4】図2の要部を拡大して示す縦断正面図である。FIG. 4 is a vertical sectional front view showing an enlarged main part of FIG.
【図5】図4に示すA−A線における横断側面図であ
る。5 is a cross-sectional side view taken along the line AA shown in FIG.
1…フロントハウジング 1a…ハウジング側の鋼球案内溝 1b…フロントハウジング室 4…駆動軸 5…ドライブプレート 6…揺動板 6a…揺動板側の鋼球案内溝 7…ピストンロッド 8…ピストン 13…スリーブ 14…スリーブピン 15…鋼球 17…リテーナ 21…シリンダボア 1 ... Front housing 1a ... Steel ball guide groove on the housing side 1b ... Front housing room 4 ... Drive shaft 5 ... Drive plate 6 ... rocking plate 6a ... Steel ball guide groove on rocker plate side 7 ... Piston rod 8 ... Piston 13 ... Sleeve 14 ... Sleeve pin 15 ... Steel ball 17 ... Retainer 21 ... Cylinder bore
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 茂 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 井上 雅文 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 木村 成秀 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 Fターム(参考) 3H076 AA06 BB41 CC20 CC32 CC83 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shigeru Kamiya 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market Inside the company DENSO (72) Inventor Masafumi Inoue 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock market Inside the company DENSO (72) Inventor Shigehide Kimura 14 Iwatani Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Stock Association Company Japan Auto Parts Research Institute F term (reference) 3H076 AA06 BB41 CC20 CC32 CC83
Claims (3)
軸承されて動力源からの回転動力を受け入れる駆動軸
と、該駆動軸に連結されて回転すると共に該駆動軸に対
して傾斜することができるドライブプレートと、ベアリ
ングを介して前記ドライブプレートによって支持される
ことにより同じ傾斜角度をとるが回転は阻止される揺動
板と、該揺動板に連結されて往復運動をすると共にシリ
ンダボア内に挿入されて流体を吸入及び圧縮するピスト
ンと、前記揺動板の回転を阻止するために前記揺動板の
外周部に設けられて該揺動板を前記ハウジング側に連結
する等速自在継ぎ手からなる回り止め機構とを備えてい
ることを特徴とする揺動板型可変容量圧縮機。1. A drive shaft which is supported by a housing through a bearing to receive rotational power from a power source, and a drive plate which is connected to the drive shaft and is rotatable and tiltable with respect to the drive shaft. , A rocking plate which has the same inclination angle but is prevented from rotating by being supported by the drive plate through a bearing, and a fluid which is connected to the rocking plate and reciprocates and is inserted into the cylinder bore. Detent mechanism including a piston for sucking and compressing the rocking member and a constant velocity universal joint provided on the outer peripheral portion of the rocking plate to prevent the rocking plate from rotating and connecting the rocking plate to the housing side. An oscillating plate type variable displacement compressor comprising:
記揺動板の外周面に対応する部分において円筒形の内面
を備えていると共に、前記揺動板の前記外周面が球形の
外形を備えていて、前記等速自在継ぎ手が、前記ハウジ
ング自体の前記円筒形の内面に前記駆動軸に対して平行
に形成された複数本の案内溝と、前記揺動板自体の球形
の前記外周面に前記案内溝に対応して形成された複数本
の案内溝と、対応しているそれらの案内溝の間にそれぞ
れ1個ずつ装着された鋼球と、全ての前記鋼球の中心を
同一の仮想平面上に配置させるために前記揺動板の外周
面と前記ハウジングの内面との間に挿入された円環状の
リテーナとから構成されていることを特徴とする揺動板
型可変容量圧縮機。2. The housing according to claim 1, wherein the housing has a cylindrical inner surface at a portion corresponding to the outer peripheral surface of the swing plate, and the outer peripheral surface of the swing plate has a spherical outer shape. The constant velocity universal joint has a plurality of guide grooves formed parallel to the drive shaft on the cylindrical inner surface of the housing itself and the spherical outer peripheral surface of the swing plate itself. A plurality of guide grooves formed corresponding to the guide grooves, steel balls mounted one by one between the corresponding guide grooves, and the center of all the steel balls being the same virtual plane An oscillating plate type variable displacement compressor, comprising an annular retainer inserted between an outer peripheral surface of the oscillating plate and an inner surface of the housing to be disposed above.
ナが、前記ハウジングの円筒形の内面に接して摺動する
ことができる球形の外周面と、前記揺動板の球形の外周
面に摺動接触することができる球形の内周面とを備えて
いることを特徴とする揺動板型可変容量圧縮機。3. The spherical retainer according to claim 2, wherein the annular retainer slides on a spherical outer peripheral surface of the housing, which is slidable in contact with a cylindrical inner surface of the housing, and a spherical outer peripheral surface of the swing plate. An oscillating plate type variable displacement compressor having a spherical inner peripheral surface capable of making dynamic contact.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328092A JP2003129951A (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Variable displacement compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328092A JP2003129951A (en) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | Variable displacement compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003129951A true JP2003129951A (en) | 2003-05-08 |
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ID=19144217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003129951A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007104257A1 (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Zhu Raphael | An axial plunger pump or motor |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001328092A patent/JP2003129951A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007104257A1 (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Zhu Raphael | An axial plunger pump or motor |
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