JPH0553946B2 - - Google Patents

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JPH0553946B2
JPH0553946B2 JP62069070A JP6907087A JPH0553946B2 JP H0553946 B2 JPH0553946 B2 JP H0553946B2 JP 62069070 A JP62069070 A JP 62069070A JP 6907087 A JP6907087 A JP 6907087A JP H0553946 B2 JPH0553946 B2 JP H0553946B2
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JP
Japan
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shoe
swash plate
journal
ball
plate type
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62069070A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63239380A (ja
Inventor
Yukio Takahashi
Isao Hayase
Atsushi Suginuma
Kenichi Kawashima
Kyoshi Yamamoto
Hideo Usui
Kunihiko Takao
Masao Mizukami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62069070A priority Critical patent/JPS63239380A/ja
Priority to KR870010864A priority patent/KR880005363A/ko
Priority to US07/102,656 priority patent/US4815943A/en
Publication of JPS63239380A publication Critical patent/JPS63239380A/ja
Publication of JPH0553946B2 publication Critical patent/JPH0553946B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F04B27/10Multi-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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は片斜板型圧縮機に係り、特にピストン
サポートの回り止めに有効な回り止め構造を有す
る片斜板型圧縮機に関する。
〔従来の技術〕
従来、片斜板型圧縮機、特に片斜板機構を有す
る可変容量形圧縮機の回り止め部の構造について
は、「フイー5 オートモテイブ バリアブル
デイスプレイスメント エア コンデイシヨニン
グ コンプレツサ」エス・エー・イ ペーパ
850040(1985)〔「V−5 Automotive Variable
Displacement Air Conditioning Compressor」
SAE paper 850040(1985)〕に論じられている。
また、米国特許第4297085号明細号書にも記載さ
れているように、従来のシヤフト、ジヤーナル、
ピストンサポート、ピストン、シリンダ等を有す
る圧縮機の回り止め部の構成は、シリンダと外筐
部を形成するフロントカバーとで支持され、当該
圧縮機に具備されるシヤフトに平行に設けられた
ピンを備え、このピンの外周部に滑動可能に装着
され、ピン径より大きな穴を有するボールを備
え、さらにこのボールの外周面に接触可能な球凹
面を有するとともに該ボールの穴軸と直交関係の
軸に対し、円筒の一部をなす形状に形成されたシ
ユーを同時に2ケ必要とし、これらのシユーの円
筒の一部を成す部分に対応してピストンサポート
部に円筒形状のサポート溝を設けたものである。
第7図は特に上述したボールとシユーの部分を
示す図、第8図は第7図に示すボールとシユーの
部分を拡大して示した断面図である。これらの第
7,8図に示すピン50、ボール51、2つのシ
ユー52,53、および図示しないピストンサポ
ート溝から形成されている回り止め構造にあつて
は、シヤフト1回転当りのピン50とボール51
との相対的摺動距離Lsは、シユー52,53の
円筒部と図示しないピストンサポート円筒溝との
摺動距離Loより長くなつていた。この2つの摺
動距離Ls,Loの比を求めてみる。ボール摺動部
のシヤフト中心からの距離L、図示しない斜板の
最大傾斜角αとすれば、ボール51の摺動距離
Lsは2Ltanα、これに対しシユー52,53の摺
動距離Loは、L{(1/cosα)−1}であり、これ
からシユー52,53の摺動距離Loに対するボ
ール51の摺動距離Lsの比λは2sinα/(1−
cosα)となる。一般的に、斜板角αの最大値は
30゜程度であり、この数値を代入するとλ≒7.5と
なり、ボール51の摺動距離LBは非常に大きな
ものとなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の米国特許第4297085号明細書に示される
従来技術は、回り止め部における1回転当りの摺
動距離の最大部をボール51とピン50との摺動
部にとつている。この摺動部の摺動特性を表わす
pv値について考慮すれば、摺動速度vが最高値
を示す点から面圧pを低くすることが必要であ
り、そのためには、摺動部面積を大きくするのが
定性的に有効である。しかし、この摺動部の面積
は上述した従来技術ではボール51の穴の径とボ
ール幅で決定されるが、第8図に示すように、ボ
ール幅Bはボール外径ΦDとボール穴径Φdでおの
ずと制限を受ける〔B≦√22〕ため、その
面積〔受圧面積d×B≦√()2−1〕は
D2/2より大きくすることはできない。つまり、
面圧の低減にはボール外径ΦDを大きくせざるを
得ないが、その値にも構造的に制限があり、この
点から摺動特性にかかる摩耗、焼付を生じやすい
不具合がある。
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、回り止め構造
において、受圧面積が小さく面圧が高い摺動部は
摺動速度を低減し、摺動速度が高い部分には十分
な受圧面積を確保して面圧低減を実現できる片斜
板型圧縮機を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明は、シヤフ
トの回転に応動して該シヤフトに対して所定の角
度で傾斜して回転するジヤーナルと、このジヤー
ナルの回転に伴つて該ジヤーナルの傾斜角に依存
する揺動運動をおこなうピストンサポートと、シ
リンダブロツクに設けられたシリンダボア内に収
納され、上記ピストンサポートの揺動運動に応じ
て該シリンダボア内を往復運動するピストンとを
備え、このピストンの運動により上記シリンダボ
ア内に圧縮室を形成する片斜板型圧縮機におい
て、上記ピストンサポートにピンを固定し、該ピ
ンと揺動嵌合する円筒穴を有するスライダを装着
し、該スライダに対し、相対的に回転可能な内側
形状を有するとともに、外側形状の少なくとも一
部が円筒形状に形成されたシユーを設け、このシ
ユーを上記シヤフトの軸方向に平行な方向に往復
運動可能に案内し、該シユーの円筒形状に相応す
る円筒形溝を設けた構成にしてある。
〔作用〕
本発明は上記のように、ピンとスライダとの間
で1つの摺動部を構成し、シユーと円筒形溝との
間で他の1つの摺動部を構成してあることから、
ピンに対するスライダの摺動距離は前述した従来
のシユーの摺動距離に比べて(1−cosα)/
2sinα〔α:傾斜角〕倍にその距離を低下でき、し
たがつて摺動特性を表わすpv値も1/7.5(α=
30゜とした場合)に低減でき、これによりスライ
ダ円筒穴内面の耐摩耗性、耐焼付性が向上する。
また、本発明のシユーは従来のボールの摺動速度
と同一の速度、すなわち従来のシユーに比べて
2sinα(1−cosα)倍速度を増加するものの、こ
のシユーはスライダを囲む形態であり、したがつ
て円筒形溝に接触する面積、すなわち受圧面積を
大きく設定でき、これにより面圧pを十分に低減
させることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の片斜板型圧縮機の実施例を図に
基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す側
断面図、第2図および第3図はこの実施例に備え
られる回り止め構造を示す説明図で、第2図は第
1図の−線断面拡大図、第3図は要部分解斜
視図である。なお、この実施例は斜板の傾斜角が
可変となるもの、すなわち容量可変の圧縮機に適
用したものである。
第1図に示すように、シヤフト6に固定された
ドライブプレート4は、このシヤフト6と同一回
転速度で回転する。このドライブプレート4に
は、ピストン20が上死点に達した時のシリンダ
ヘツド22間に形成されるトツプクリアランスを
一定にして、傾斜角が変化できるようにジヤーナ
ル10すなわち斜板が連結される。このジヤーナ
ル10は、シヤフト6と同一回転速度で回転し、
ジヤーナル10の傾斜角に相当した揺動運動(す
りみそ運動)をピストンサポート8に発生させる
もので、ピストンサポート8は、ジヤーナル10
にスラストベアリング11およびラジアルベアリ
ング13を介して嵌合されており、ピストン20
を往復運動させる。上述のピストンサポート8に
は、シヤフト6の1回転当り1周期の揺動運動の
みが発生し、ジヤーナル10と共には回転しない
ように回り止め機構が介在している。
この回り止め機構は第2,3図にも示すよう
に、ピストンサポート8にスライドピン12が固
定されており、このスライドピン12には円筒形
の貫通した穴15を有するスライダ、例えばボー
ル14が相対的移動可能に嵌合されている。さら
に、このボール14の外側には一対の半割体から
なるシユー16が相対的回動可能に嵌合し、これ
らのシユー16の外部形状は円筒形状に形成して
あり、内部にはボール14の球面と少なくとも点
接触できる球凹面17が形成されている。そし
て、前述したドライブプレート4、ジヤーナル1
0、ピストンサポート8等から成る駆動部を包囲
するように形成された外筐部を構成するフロント
カバー2の一部には、上記シユー16をシヤフト
6の軸方向に平行な方向に往復運動可能に案内
し、円筒形状を有する円筒形溝24が設けられて
いる。
この実施例にあつては、シヤフト6の1回転中
に、シユー16はフロントカバー2内の円筒形溝
24内をシヤフト6と平行に1周期の往復運動を
おこない、同時にボール14は、ピストンサポー
ト8に連結したスライドピン12上を1周期で往
復運動をおこなう。この結果、ピストンサポート
8は、シヤフト1回転当り1周期の揺動運動をお
こない、これに応動してシリンダブロツク18の
シリンダボア内のピストン20が往復運動して流
体の吸入圧縮をおこなう。
このように構成した実施例にあつては、ボール
14の摺動距離はスライドピン12に対する摺動
距離であり、従来に比べてきわめて小さくなり、
斜板角をαとすると従来に比べて(1−
cosα)/2sinα倍に低減できる。これは、α=30゜
とすると1/7.5倍となる。これにより、スライ
ドピン12とボール14との摺動部の受圧面積A
は、A≦D2/2〔D:ボール外径〕の限界がある
ものの、ボール14の摺動速度が従来に比べて
1/7.5〔α=30゜〕になることから、摺動特性を
表わすpv値も1/7.5〔α=30゜〕に低減でき、こ
のボール14の穴15部分の耐摩耗性、耐焼付性
の向上を図ることができる。
一方、シユー16は従来に比べて摺動速度が
2sinα/(1−cosα)倍に増加し、従来ボールの
摺動速度と同一となる。第4図、第5図は第1図
に示すボールとシユーを模式的に示した説明図
で、第4図は側面図、第5図は第4図のA矢視図
である。これらの第4,5図に示すように、シユ
ー16はボール14の外側に嵌合されることか
ら、シユー16の摺動部を形成するシユー外径
ΦDsはボール外径Dよりシユー16の厚みだけ大
きくなり、それに伴つてシユー高さhsも十分に大
きく設定できる。また、シユー16の長さLsは、
従来のようにボール自身の外径で制限されること
はない。これらのことから、シユー16の受圧面
積As(=hs・Ls)はボール14の受圧面積より格
段に大きくすることができ、したがつてシユー1
6と円筒形溝24との摺動特性pv値は、上記し
た大きな受圧面積Asに伴つてその面圧pを十分
に低減させることができる。
以上のように、この実施例にあつては、ボール
14とスライドピン12との間の摺動、およびシ
ユー16と円筒形溝24との間の2つの関係を均
等にでき、これによつて耐摩耗性、耐焼付性を向
上させることができる。
なお、上記実施例における円筒形溝24を、フ
ロントカバー2とは別部材で作り、この別部材か
らなる円筒形溝24をフロントカバー2に取付け
る構成としてもよい。このように構成したものに
あつては、円筒形溝24だけ別部材となることか
ら部材点数が増加するが、この円筒形溝24だけ
に摺動特性の良い材料を使えばよく、この点から
経済的である。
第6図は、本発明の別の実施例の要部を示す分
解斜視図である。
この実施例にあつては、同第6図に示すよう
に、シユー16は半割体ではなく1つの円筒パイ
プ状からなつており、上部にスライドピン12の
挿入可能な穴16aを形成してあり、内部にボー
ル14が収納されるようになつている。このシユ
ー16と穴16aとボール14の穴15との軸中
心が一致した状態でボール14の回転は自由とな
るように、ボール14の位置決め用の凹部22
a、すなわちシユー16の内部において凸部とな
るものを転造等により形成してある。なお、シユ
ー16に設けた穴16aは、スライドピン12が
ボール14の球心に対し、シユー16の軸方向に
沿つて、ジヤーナル傾斜角に相当する量回転する
ことを考慮してその軸方向に長穴となつている。
このように構成した実施例にあつては、シユー
16が一体物であることから、当該圧縮機の組立
性が格段に良くなる効果がある。
〔発明の効果〕
本発明の片斜板型圧縮機は、以上のように構成
してあることから、ピストンサポート回り止め部
の最大摺動速度部分の面圧が低減でき、最も厳し
い摺動部の耐摩耗性、耐焼付性を向上させること
ができ、併せて消費動力の低減にも貢献する効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の片斜板型圧縮機の一実施例の
全体構成を示す側断面図、第2図および第3図は
この実施例に備えられる回り止め構造を示す説明
図で、第2図は第1図の−線断面拡大図、第
3図は要部分解斜視図、第4図、第5図は第1図
に示すボールとシユーを模式的に示した説明図
で、第4図は側面図、第5図は第4図のA矢視
図、第6図は本発明の別の実施例の要部を示す分
解斜視図、第7図は従来の片斜板型圧縮機に備え
られるボールとシユーの部分を示す図、第8図は
第7図に示すボールとシユーの部分を拡大して示
した断面図である。 2……フロントカバー、6……シヤフト、8…
…ピストンサポート、10……ジヤーナル(斜
板)、12……スライドピン、14……ボール
(スライダ)、15……穴、16……シユー、16
a……穴、17……球凹面、18……シリンダブ
ロツク、20……ピストン、22a……凹部、2
4……円筒形溝。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シヤフトの回転に応動して該シヤフトに対し
    て所定の角度で傾斜して回転するジヤーナルと、
    このジヤーナルの回転に伴つて該ジヤーナルの傾
    斜角に依存する揺動運動をおこなうピストンサポ
    ートと、シリンダブロツクに設けられたシリンダ
    ボア内に収納され、上記ピストンサポートの揺動
    運動に応じて該シリンダボア内を往復運動するピ
    ストンとを備え、このピストンの運動により上記
    シリンダボア内に圧縮室を形成する片斜板型圧縮
    機において、 上記ピストンサポートにピンを固定し、 該ピンと揺動嵌合する円筒穴を有するスライダ
    を装着し、 該スライダに対し、相対的に回転可能な内側形
    状を有するとともに、外側形状の少なくとも一部
    が円筒形状に形成されたシユーを設け、 このシユーを上記シヤフトの軸方向に平行な方
    向に往復運動可能に案内し、該シユーの円筒形状
    に相応する円筒形溝を設けた ことを特徴とする片斜板型圧縮機。 2 円筒形溝を、ジヤーナル、ピストンサポート
    を包囲する外筐部を形成するフロントカバーに設
    けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の片斜板型圧縮機。 3 シユーが、一対の半割体からなるとともに、
    該半割体のそれぞれが内面にスライダの形状に相
    応する球凹面を有することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項または第2項記載の片斜板型圧縮
    機。 4 ジヤーナルの傾斜角を可変にする手段を備え
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第
    3項のうちのいずれかに記載の片斜板型圧縮機。
JP62069070A 1986-10-01 1987-03-25 片斜板型圧縮機 Granted JPS63239380A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62069070A JPS63239380A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 片斜板型圧縮機
KR870010864A KR880005363A (ko) 1986-10-01 1987-09-30 가변용량형 압축기
US07/102,656 US4815943A (en) 1986-10-01 1987-09-30 Variable displacement wobble plate compressor with capacity control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62069070A JPS63239380A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 片斜板型圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63239380A JPS63239380A (ja) 1988-10-05
JPH0553946B2 true JPH0553946B2 (ja) 1993-08-11

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ID=13391948

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JP62069070A Granted JPS63239380A (ja) 1986-10-01 1987-03-25 片斜板型圧縮機

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572283U (ja) * 1980-06-06 1982-01-07
JPS61291783A (ja) * 1985-06-19 1986-12-22 Toyoda Autom Loom Works Ltd 可変容量圧縮機における揺動傾斜板の案内装置

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Publication number Publication date
JPS63239380A (ja) 1988-10-05

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