JPH03294668A

JPH03294668A - 容量可変型斜板式圧縮機

Info

Publication number: JPH03294668A
Application number: JP2093123A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Terauchi; 清寺内
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1990-04-10
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1991-12-25
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: AU7413491A; CN1023421C; DE69102671T2; CN1056342A; EP0452081A1; KR100188613B1; CA2040149C; EP0452081B1; US5140903A; KR910018670A; CA2040149A1; JP2943935B2; DE69102671D1; AU637210B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は斜板式圧縮機に関し、特に、クランク室圧力を
調節して斜板の傾斜角を変化させ、これにより吐出容量
を変化させるようにした容量可変型の斜板式圧縮機に関
する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の容量可変型斜板式圧縮機の一例の要部の
横断面図、第６図は従来の容量可変型斜板式圧縮機の他
の例の要部の横断面図である。

第５図及び第６図を参照して、従来の容量可変型斜板式
圧縮機は、クランク室（図示せず）を有するケーシング
１と、ケーシング１内に回転可能に配置された主軸１０
と、クランク室内にあって主軸］０に傾斜自在に備えら
れた斜板（図示せす）と、該斜板に備えられ該斜板の回
転に応じて揺動する揺動板２１と、主軸１０の径方向外
側でケーシング１内に備えられた複数のシリンダ３と、
各シリンダ３内に往復動可能に挿入されたピストン３３
と、一端をピストン３３に連結され他端を揺動板２１に
連結されたコンロッド（図示せず）と、揺動板２１の揺
動運動の際に揺動板２］の一部を主軸１０の軸線と平行
な方向に直線的に案内して揺動板２］の回転を阻止する
回転阻止装置６０とを含んでいる。

第５図に示す容量可変型斜板式圧縮機は、シリンダ３の
角度配列が等分割のものであるが、この場合、第５図か
ら明らかなように、主軸１０の軸線方向から見て、ピス
トン３３のコンロッドとの連結中心０１〜０□に対して
、揺動板２１のコンロッドとの連結中心ｐＰ、〜Ｐ７が
、主軸１０を中心とした角度のずれが無く、両者が一致
するように設定されている。

一方、第６図に示す容量可変型斜板式圧縮機は、シリン
ダ３の角度配列が不等分割のものであるが、この場合、
第６図から明らかなように、主軸１０の軸線方向から見
て、ピストン３３のコンロッドとの連結中心０１〜０７
と、揺動板２１のコンロッドとの連結中心Ｐ１〜Ｐ７と
の間の位置関係に規則性が無く、揺動板２１のコンロッ
ドとの連結中心か、ピストン３３のコンロッドとの連結
中心に対して、主軸１０の回転方向にずれたものや、主
軸］０の回転方向と逆方向にずれたもの等、ばらばらで
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

斜板式圧縮機においては、斜板の回転運動が、これに摺
接する揺動板で揺動運動に変換される。

この際、揺動板は、斜板と共に回転しないように回転（
自転）を阻止されなければならない。

この為、定容量型の斜板式圧縮機においては、揺動板と
、これに対向配置された支軸に夫々傘歯車を設け、これ
らの傘歯車を球体を介在させて噛合させることによって
揺動板の回転を阻止している。この場合、揺動板の回転
阻止は、理想的に行われる。

一方、容量可変型の斜板式圧縮機の場合、斜板及び揺動
板は、これらの主軸に対する傾斜角が変化するので、定
容量型のように傘歯車を用いた回転阻止装置を使用する
ことができない。そこで、容量可変型斜板式圧縮機にお
いては、揺動板の一部を主軸の軸線と平行な方向に直線
的に案内する回転阻止装置が用いられている。

揺動板の回転阻止が理想的に行われた場合、揺動板上の
一点は、主軸の径方向から見て、細長い８の字を描く。

しかしながら、容量可変型斜板式圧縮機に用いられてい
る回転阻止装置は、本来細長い８の字を描く揺動板の一
部を強制的に直線的に案内する。この際、揺動板の一部
と回転阻止装置との間にはバックラッシがあるため、８
の字運動を強制的に直線化させることによる揺動運動の
角速度変動、即ち、不等速性が生じ、この角速度変動に
より生じる角加速度と揺動部品の慣性モーメントとの積
でトルク変動か生じ、バックラック間の衝突を発生させ
る。この結果、異常振動や異音が発生する不都合が生じ
た。

それ故、本発明の課題は、揺動板の一部を直線的に案内
する回転阻止装置を用いなければならない容量可変型斜
板式圧縮機において、回転阻止装置の部分で異常振動や
異音が発生しないようにした容量可変型斜板式圧縮機を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、クランク室を有するケーシングと、該
ケーシング内に回転可能に配置された主軸と、上記クラ
ンク室内にあって上記主軸に傾斜自在に備えられた斜板
と、該斜板に備えられ該斜板の回転に応じて揺動する揺
動板と、上記主軸の径方向外側で上記ケーシング内に備
えられた複数のシリンダと、該各シリンダ内に往復動可
能に挿入されたピストンと、一端を上記ピストンに連結
され他端を上記揺動板に連結されたコンロッドと、上記
揺動板の揺動運動の際に上記揺動板の一部を上記主軸の
軸線と平行な方向に直線的に案内して上記揺動板の回転
を阻Ｉ卜する回転阻止装置とを含む容量可変型斜板式圧
縮機において、上記揺動板の上記コンロッドに対する連
結部分の位置が、上記ピストンの上記コンロッドに対す
る連結部分の位置に対して、上記主軸の軸線方向から見
て、上記主軸を中心として上記主軸の回転方向にずれて
いることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機が得られ
る。

〔作用〕

本発明の容量可変型斜板式圧縮機の場合、揺動板のコン
ロッドに対する連結部分の位置が、ピストンのコンロッ
ドに対する連結部分の位置に対して、主軸の軸線方向か
ら見て、主軸を中心にして主軸の回転方向にずれている
。この為、揺動板かコンロッドを介してピストンを押圧
する際、コンロッドにモーメントが生じる。このモーメ
ントは、コンロッドのピストン側連結部分を中心とする
モメントで、その回転方向は、主軸の回転方向に略等し
い。このモーメントにより、揺動板にもモーメントが生
じる。このモーメントは、主軸の軸線周りのモーメント
で、その回転方向は、主軸の回転方向に等しい。このモ
ーメントにより回転阻止装置と係合する揺動板の一部が
、回転阻止装置に押し付けられる。この押圧力により揺
動板は、その揺動運動の際に、常に回転阻止装置に押し
付けられる。この結果、従来のように、揺動板の一部と
回転阻止装置とが付いたり離れたりして揺動板の一部と
回転阻止装置とが衝突を繰り返すことが無くなる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例による容量可変型斜板式
圧縮機の縦断面図である。

第１図を参照して、ケーシング１は、略筒状であり、そ
の一端部には、シリンダブロック２が一体に設けられて
いる。シリンダブロック２には、後述する主軸１０を取
り囲むようにして７個のシリンダ３（第２図参照）が形
成されている。ケシング１の他端は、フロントエンドプ
レート４により閉塞されている。これにより、ケーシン
グ１内側のシリンダブロック２とフロントエンドプレー
ト４の間の部分にクランク室５が構成されている。

主軸１０は、フロントエンドプレート４を貫通してケー
シング１内に挿通され、その一端部をシリンダブロック
２の中心部に備えられたニードルベアリング１１によっ
て回転可能に支持され、他端部をフロントエンドプレー
ト４の中心部に装着されたニードルベアリング１２よっ
て回転可能に支持されている。

クランク室５内には、ロータ１３が配置されており、ロ
ータ１３は、主軸１０に取り付けられている。このロー
タ１３には、ヒンジ機構１４を介して斜板１５が取り付
けられている。これにより、斜板１５は、主軸１０に対
する角度を変化させることができるように成っている。

斜板１５は、主軸１０を取り囲むボス部１６及びフラン
ジ部１７を有している。ボス部１６の内側に形成された
中心孔１８には、主軸１０が挿通しており、この中心孔
１８の内壁面の一部は、主軸１０に当接しており、斜板
１５は、主軸１０の軸線に対して傾斜するように成って
いる。

斜板１５のボス部１６には、ニードルベアリング２０を
介在させて揺動板２１が装着されている。

また、斜板１５のフランジ部１７と揺動板２１の間には
ニードルベアリング２２が介在している。

この揺動板２１の一端部は、回動自在な挟持部２３と成
っている。この挟持部２３は、後述のガイドレール６０
を摺動自在に挟持する。

斜板１５のボス部１６の先端部には、略リング状のバラ
ンスリング２６が、スナップリング２７により装着され
ている。

揺動板２１には、７本のコンロッド３０が連結されてい
る。これらのコンロッド３０には、夫々その一端に球状
部３１が形成されており、これらの球状部３１を介して
各コンロッド３０は、夫々揺動板２１に球連結されてい
る。

各コンロッド３０のもう一端にも球状部３２が形成され
ており、これらの球状部３２を介して各コンロッド３０
は、各シリンダ３内に摺動自在に挿入されたピストン３
３に、揺動板２１と同様に夫々球連結されている。

ケーシング１の図面上右端面には弁板装置４０を介して
シリンダーヘッド４１が装着されている。

　０弁板装置４０は、弁板４２と、弁板４２のシリンダブロ
ック２側面に配置された吸入弁４３と、弁板４２のシリ
ンダヘッド４１側面に配置された吐出弁４４とから成る
。弁板４２には吸入孔４２ａ及び吐出孔４２ｂが形成さ
れており、吸入孔４２ａは吸入弁４３により開閉され、
吐出孔４２ｂは吐出弁４４により開閉される。

シリンダーヘッド４１には、吸入室５０及び吐出室５１
が形成されている。吸入室５０は吸入ポート５２に通じ
ている。吐出室５１は吐出ポート（図示せず）に通じて
いる。吸入室５０は吸入孔４２ａを通じ、吐出室５１は
吐出孔４２ｂを通じて夫々シリンダ３に連通している。

シリンダブロック２の中心部には、内部制御弁５３が備
えられている。この内部制御弁５３によりクランク室５
から吸入室５０への連通が制御され、クランク室圧が所
定の値になるように自動的に調整される。この結果、圧
縮機の容量が自動的に所定の値に制御される。尚、この
際、内部制御弁５３は、吐出室圧及び吸入室圧に応じて
容量を自動的に補償するように成っている。

クランク室５内において、ケーシング１の内壁には主軸
１０と平行にガイドレール６０か固定されている。この
ガイドレール６０は、上述の揺動板２１の挟持部２３に
よって摺動自在に挟持される。これによって揺動板２］
の一端部は、主軸］０の軸線と平行な方向に直線的に案
内さるように成っている。この結果、揺動板２１は、全
体として回転（自転）を阻止され、揺動運動のみを行う
ように成っている。本実施例の場合、このガイドレール
６０によって揺動板２１の一部を主軸］０の軸線と平行
な方向に直線的に案内する回転阻止装置が構成されてい
る。尚、揺動板２１の一部は、回転阻止装置により直線
的に案内されるが、この部分は、実際には円弧を描く。

第２図は本実施例の要部の横断面図、第３図は同実施例
のコンロッド及びその周辺部分の構成略図である。

第２図及び第３図を参照して、第２図において、揺動板
２１のコンロッド３０に対する球連結部分１２の位置（以下、「揺動板２１側の連結位置」と言う）の
中心が、Ｐ１〜Ｐ７で示され、ピストン３３のコンロッ
ド３０に対する球連結部分の位置（以下、「ピストン３
３側の連結位置」と言う）の中心か、０１〜０７で示さ
れている。第２図から明らかなように、揺動板２１側の
連結位置の中心Ｐ１〜Ｐ７が、ピストン３３側の連結位
置の中心０１〜０７に対して、夫々、主軸１０の軸線方
向から見て、主軸１０を中心として主軸１０の回転方向
にオフセットされている。

このように揺動板２１がオフセットされているので、第
２図及び第３図に示すように、コンロッド３０は、α＝
ｓｉｎ−’（ｒｐ−β／Ａ）の回転傾き角を得る。但し
、βは揺動板２１のオフセット（シフト）角、ｒｐは揺
動板２１中心から揺動板２１側の連結位置の中心Ｐ１〜
Ｐ７まてのピッチ円半径、Ａはコンロッドの球状部３１
．３２間の距離である。

次に、ピストン３３に加わる圧縮ガス力をＦｐとずれば
、揺動板２１のオフセット角βにより揺動板２１に生じ
る回転方向の力Ｆｔは、次式で求まる。

Ｆｔ＝　Ｐｐａ　ｔａｎ　　ａ＝１コｐ−１ａｎ　α　［ｓｉｎ　−１・　（ｒｐ・　
β／Ａ　）］−Ｐｐ・　（ｒｐ・　β／Ａ）この力Ｆｔは、揺動板２］に主軸１０の回転方向と同じ
方向のトルクを生じさせる。このトルクτは、次式で求
まる。

ｒ＝Ｆｔ　・ｒｐ＝Ｆｐ＠ｒｐ２−β／Ａこのトルクτ
により、揺動板２１の揺動運動に伴って細長い８の字を
描こうとする挟持部２３は、ガイドレール６０に常に押
し付けられ、ガイドレール６０から離れることが無く、
この結果、回転阻止装置での、異常振動及び異音の発生
が防止される。

尚、本実施例の場合、ガイドレール６０の位置を、従来
のガイドレールの位置よりも、主軸１０の軸線方向から
見て、主軸１０を中心として主軸１０の回転方向にオフ
セットすることにより揺動板２１側の連結位置の中心Ｐ
１〜Ｐ７を主軸１０の回転方向にずらせているが、揺動
板の回転阻止装置に係合させる部分を、従来のものより
も、主軸の軸線方向から見て、主軸を中心として主軸の
回転方向と逆方向にずらすようにしても良い。また、揺
動板のコンロッドに対する連結位置自体が主軸の回転方
向にずれるように揺動板を形成しても良い。この場合、
揺動板のコンロッドに対する連結位置を全てずらす必要
は無く、揺動板の一部を回転阻止装置に十分押し付ける
トルクが生じるのであれば、その連結位置の一部だけを
ずらすようにしても構わない。

第４図は本発明の第２の実施例の要部の横断面図である
。

第４図を参照して、本実施例の場合、シリンダ３の角度
配列ピッチが不等分割であるか、この場合でも、揺動板
２１側の連結位置の中心Ｐ１〜Ｐ７を、ピストン３３側
の連結位置の中心０１〜０７に対して、夫々、主軸１０
の軸線方向から見て、主軸］０を中心として主軸１０の
回転方向にオフセットすれば、第１の実施例と同様の作
用効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、揺動板のコンロッ
ドに対する連結部分の位置を、ピストンのコンロッドに
対する連結部分の位置に対して、主軸の軸線方向から見
て、主軸を中心にして主軸の回転方向にずらせであるの
で、回転阻止装置において、異常振動が発生することが
無く、また、異音も発生することが無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による容量可変型斜板式
圧縮機の縦断面図、第２図は同実施例の要部の横断面図
、第３図は同実施例のコンロッド及びその周辺部分の構
成略図、第４図は本発明の第２の実施例の要部の横断面
図、第５図は従来の容量可変型斜板式圧縮機の一例の要
部の横断面図、第６図は従来の容量可変型斜板式圧縮機
の他の例の要部の横断面図である。以下弦日　５］　６１・・・ケーシング、２・・・シリンダブロック、３・
・・シリンダ、４・・・フロントエンドプレート、５・
・・クランク室、１０・・・主軸、１１．１２・・・ニ
ードルベアリング、１３・・・ロータ、１４・・・ヒン
ジ機構、１５・・・斜板、１６・・・ボス部、１７・・
・フランジ部、１８・・・中心孔、２０・・・ニードル
ベアリング、２１・・・揺動板、２２・・・ニードルベ
アリング、２３・・・挟持部、２６・・・バランスリン
グ、２７・・・スナップリング、３０・・・コンロッド
、３１．．３２・・・球状部、３３・・・ピストン、４
０・・・弁板装置、４１・・・シリンダヘッド、４２・
・・弁板、４３・・・吸入弁、４４・・・吐出弁、５０
・・・吸入室、５１・・・吐出室、５２・・・吸入ポー
ト、５３・・・内部制御弁、６０・・・ガイドレール。

Claims

【特許請求の範囲】

１、クランク室を有するケーシングと、該ケーシング内
に回転可能に配置された主軸と、上記クランク室内にあ
って上記主軸に傾斜自在に備えられた斜板と、該斜板に
備えられ該斜板の回転に応じて揺動する揺動板と、上記
主軸の径方向外側で上記ケーシング内に備えられた複数
のシリンダと、該各シリンダ内に往復動可能に挿入され
たピストンと、一端を上記ピストンに連結され他端を上
記揺動板に連結されたコンロッドと、上記揺動板の揺動
運動の際に上記揺動板の一部を上記主軸の軸線と平行な
方向に直線的に案内して上記揺動板の回転を阻止する回
転阻止装置とを含む容量可変型斜板式圧縮機において、
上記揺動板の上記コンロッドに対する連結部分の位置が
、上記ピストンの上記コンロッドに対する連結部分の位
置に対して、上記主軸の軸線方向から見て、上記主軸を
中心として上記主軸の回転方向にずれていることを特徴
とする容量可変型斜板式圧縮機。