JPH08226381A

JPH08226381A - 斜板式圧縮機

Info

Publication number: JPH08226381A
Application number: JP7057904A
Authority: JP
Inventors: Isamu Fukai; 勇深井
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】ピストンの自転方向回動を防止しつつ、振動
騒音を大幅に低減し、耐久性、吐出性能に優れた斜板式
圧縮機を提供する。【構成】シリンダボア９内に往復動自在に設けられた
ピストン７と、クランク室２内に配置された斜板３とを
有し、ピストン７のクランク室２内に位置する部分を斜
板３に摺接自在に係合させた斜板式圧縮機において、ピ
ストン７の、斜板３の外周面１０に対向する面１１に、
斜板３の外周面１０に摺接可能に弾性体１２を設けた斜
板式圧縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置等に用
いられる斜板式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば車両用の空調装置等
に用いられる斜板式圧縮機として、図５に示すようなも
のが知られている（特公平２−６１６２７号公報）。図
５に示す圧縮機は、容量可変型斜板式圧縮機である。図
５において、４１はハウジングを示している。ハウジン
グ４１の両端は、フロントハウジング６０とシリンダヘ
ッド６１とで閉塞され、内部にはクランク室４２が形成
されている。クランク室４２には、斜板４３が配置され
ており、斜板４３には駆動軸４４が挿通されている。駆
動軸４４は、ベアリング４５を介してハウジング４１に
支持されている。

【０００３】斜板４３の外周側端部には、シュー４７が
設けられており、シュー４７はピストン４６のクランク
室内に位置する端部４６ａに挟持されている。このよう
に、ピストン４６はシュー４７を介して斜板４３に摺接
自在に係合されている。ピストン４６の本体部は、シリ
ンダボア４８内に往復動自在に配置されている。なお、
斜板４３には、圧縮機周方向に配置された複数のピスト
ンが摺接自在に係合されており、各ピストンに対応する
シリンダボアが設けられている。

【０００４】斜板４３の一面上には、ロータ４９に向か
って延びる耳部５０が設けられている。耳部５０には、
ロータ４９に穿設された長穴５１に対応する穴５２が穿
設されており、長穴５１と穴５２にはピン部材５３が挿
通され、斜板４３の傾斜角が変化した際にも、斜板４３
とロータ４９とが実質的に連結されるようになってい
る。

【０００５】ロータ４９は、フロントハウジング６０の
内壁にスラストニードルベアリング５４を介してスラス
ト支持されつつ、駆動軸４４と一体に回転するようにな
っている。斜板４３は、駆動軸４４上に軸方向に移動可
能に設けられた、球面ブッシュ５５上に傾斜角変更可能
に支持されている。そして、ロータ４９と球面ブッシュ
５５の間にはスプリング５６が介装されている。

【０００６】上記のような従来の斜板式圧縮機において
は、駆動軸４４が回転駆動されると、該回転駆動力はロ
ータ４９から耳部５０を介して斜板４３に伝達され、斜
板４３が所定の角度に傾斜した状態で回転される。斜板
４３にはシュー４７を介してピストン４６が摺接自在に
係合され、斜板４３とシュー４７とは摺接係合している
から、傾斜した斜板４３の回転に伴って、ピストン４６
が往復動される。シリンダボア４８内におけるピストン
４６の往復動により、吸入孔５７から吸入された流体
（たとえば、冷媒）が圧縮され、圧縮された流体が吐出
孔５８から吐出される。

【０００７】また、上記のような斜板式圧縮機において
は、回転する斜板４３とこれに摺接係合するシュー４７
の間には多かれ少なかれ摩擦力が生じるが、この摩擦力
に起因してピストン４６が図６の矢印方向に自転（回
動）することがある。つまり、斜板４３の外周面４３ａ
と、ピストン端部４６ａの斜板外周面４３ａに対向する
部位である面４６ｂとの間に設けられている隙間分だ
け、ピストン４６の自転が許容されることになる。ただ
し、このようなピストン４６の自転方向の回動は、斜板
４３の外周面４３ａとピストン端部４６ａの面４６ｂと
の当接により所定の範囲に規制されるようになってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斜板外
周面４３ａにピストン側の面４６ｂが当接する際には、
多かれ少なかれ振動、騒音が発生する。さらに、上記装
置においては、斜板４３の傾斜角を変更することにより
吐出容量が調節されるようになっている。このため、吐
出容量が大きくなるにつれ斜板４３の傾斜角が増大し、
斜板４３の外周面４３ａとピストン４６の面４６ｂとで
形成される隙間も増大する。この隙間が増大すると、ピ
ストン４６の自転方向に回動可能な範囲が拡がり、著し
い場合には、シリンダボア４８内のピストン４６の位置
や姿勢が正しく保てなくなり、結果的に圧縮機の耐久
性、吐出能力の低下を招くおそれもある。また、隙間増
大に伴い発生する振動、騒音も増大する。

【０００９】本発明は、上記のような問題点に着目し、
斜板の傾斜角度が変動する場合にあってもその全範囲で
ピストンの自転方向回動を確実に規制し、ピストンの位
置や姿勢を正しく規制して、斜板式圧縮機の振動や騒音
を低減するとともに、耐久性を向上し、所定の吐出能力
の安定して維持することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
斜板式圧縮機は、シリンボア内に往復動自在に設けられ
たピストンと、クランク室内に配置された斜板とを有
し、前記ピストンのクランク室内に位置する部分を前記
斜板に摺接自在に係合させた斜板式圧縮機において、前
記ピストンの、前記斜板の外周面に対向する部位に、該
斜板の外周面に摺接可能に弾性体を設けたことを特徴と
するものからなる。

【００１１】上記弾性体は、たとえば、斜板の外周面に
摺接する２つの翼を有する双翼型板ばねとして構成でき
る。

【００１２】また、上記弾性体は、ゴムまたはスポンジ
からなる弾性体本体と、該弾性体本体の斜板外周面側の
面に接合された金属板とから構成することも可能であ
る。

【００１３】なお、本発明は、斜板の角度を可変可能な
容量可変型斜板式圧縮機、斜板の角度が固定された容量
固定型斜板式圧縮機のいずれにも適用可能である。

【００１４】

【作用】上記のような斜板式圧縮機においては、ピスト
ンの、斜板の外周面に対向する部位に、斜板の外周面に
摺接可能に弾性体が設けられている。このため、斜板の
角度が一定の容量固定型はもちろんのこと、斜板角度が
可変される容量可変型斜板式圧縮機においても、斜板傾
斜角度の可変に伴い、ピストンの斜板の外周面に対向す
る部位から斜板の外周面までの隙間が増減される場合に
あっても、弾性体は、適宜弾性変形あるいは弾性復元
し、常時斜板の外周面に摺接することが可能となる。し
たがって、ピストンには、常時斜板の外周面からの力、
すなわち、ピストンの位置や姿勢を規制しようとする力
が弾性体を介して伝えられるので、斜板傾斜角度の全範
囲でピストンの自転方向回動が確実に抑止される。

【００１５】また、ピストンの位置や姿勢の規制は、斜
板の外周面に摺接された弾性体を介して行われるので、
ピストンの斜板外周面に対向する面と斜板の外周面とが
直接当接することはなく、装置の振動や騒音を大幅に低
減できる。

【００１６】また、弾性体を、２つの翼を有する双翼型
板ばねとすることにより、双方の翼がバランスよく斜板
の外周面に摺接されるので、ピストンの位置や姿勢の規
制を一層確実かつ円滑に行うことができる。

【００１７】さらに、弾性体を、弾性体本体と該弾性体
本体の斜板外周面側の面に金属板を接合したものから構
成することにより、弾性体本体の摩耗等を防止できるの
で、弾性体本体についてはゴムやスポンジの採用も可能
になる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の斜板式圧縮機の望ましい実
施例を、図面を参照して説明する。図１ないし図３は、
本発明の一実施例に係る斜板式圧縮機を示している。図
において、１はハウジングを示している。ハウジング１
の両端部は、フロントハウジング３０とシリンダヘッド
３１とで閉塞されており、内部にはクランク室２が形成
されている。クランク室２内には斜板３が配置されてお
り、該斜板３の中央部には駆動軸４が挿通されている。
駆動軸４はベアリング５を介して回転自在に支持されて
いる。

【００１９】斜板３の外周側端部には、シュー６が設け
られている。シュー６は、ピストン７のクランク室２内
の端部８内に形成された球面８ａに摺接自在に係合され
ている。つまり、ピストン７は、シュー６を介して斜板
３に摺接可能に係合されている。また、ピストン７の端
部８の、斜板３の外周面１０に対向する面１１には、弾
性体としての双翼型板ばね１２がカシメピン１３を介し
て固定されている。

【００２０】双翼型板ばね１２は、図２、図３に示すよ
うに両方向に延びる２つの翼２２、２３を有している。
翼２２、２３は、斜板３の外周面１０方向に向かって湾
曲しながら延びており、その先端部２２ａ、２３ａはさ
らに反外周面側に湾曲している。これら先端部２２ａ、
２３ａが斜板３の外周面１０に摺接可能に配置されてい
る。なお、本実施例においては、双翼型板ばね１２には
鉄系のばね鋼が用いられているが、たとえばリン青銅を
採用することも可能である。

【００２１】斜板３の一面には、ロータ１５に向かって
延びる耳部１４が設けられている。耳部１４には、ロー
タ１５の長穴１５ａに対応する穴１４ａが穿設されてお
り、穴１４ａと長穴１５ａにはピン部材１６が挿通さ
れ、斜板３の傾斜角が変化した際にも、斜板３とロータ
１５は実質的に連結されるようになっている。

【００２２】ロータ１５は、フロントハウジング３０の
内壁にスラストニードルベアリング１７を介してスラス
ト支持されつつ、駆動軸４と一体的に回転するようにな
っている。斜板３は駆動軸４上に軸方向に移動可能に設
けられたブッシュ３２に係合しており、ブッシュ３２の
軸方向変位に伴って傾斜角が変更されるようになってい
る。ロータ１５とブッシュ３２との間にはスプリング３
３が介装されている。

【００２３】シリンダヘッド３１内部は、内壁３４によ
って吸入室１８と吐出室２０とに画成されている。吸入
室１８は吸入孔１９を介して、シリンダボア９内に挿通
されている。また吐出室２０は吐出孔２１を介してシリ
ンダボア９内に挿通されている。

【００２４】本実施例の斜板式圧縮機においては、たと
えば駆動モータや自動車エンジン等の駆動源（図示略）
からの回転駆動力が駆動軸４に伝達されると、該駆動軸
４が回転駆動される。回転駆動力はロータ１５から耳部
１４を介して斜板３に伝達され、斜板３が所定の角度に
傾斜した状態で回転される。回転する斜板３とシュー６
との摺接係合を介し、斜板３の回転運動が、回転方向に
は位置が拘束されたシュー６の往復運動に変換され、そ
れがピストン７に伝達されて、ピストン７がシリンダボ
ア９内を往復動する。ピストン７の往復動に伴い、吸入
孔１９を通して吸入室１８内から流体が吸入され、シリ
ンダボア９内で圧縮された後、圧縮流体が吐出孔２１を
介して吐出室２０内へと吐出される。

【００２５】上記のように、ピストン７が斜板３から駆
動力を受けて往復動する際には、斜板３とシュー６との
間に生じる摩擦力に起因して、駆動力の一部がピストン
７を図２、図３の矢印方向（自転方向）に回動させる力
として作用する。

【００２６】しかし、本実施例においては、ピストン７
の、斜板３の外周面１０に対向する部位である面１１に
は、外周面１０に摺接可能な双翼型板ばね１２が設けら
れている。

【００２７】したがって、斜板３の傾斜角の可変に応じ
て、ピストン側の面１１と斜板外周面１０との間の隙間
に変動が生じた場合でも、双翼型板ばね１２は自身の弾
性変形あるいは弾性復元によりこの隙間の変動を自然吸
収し、板ばね１２の先端部２２ａ、２３ａは常時斜板外
周面１０に摺接する。つまり、図２（斜板最小傾斜状
態）や図３（斜板最大傾斜状態）に示したように、斜板
３の傾斜角変更により上記隙間が大きく変動した場合に
も、全範囲にわたって双翼型板ばね１２の摺接状態が確
保される。この摺接により、斜板３の傾斜角度の全範囲
において、ピストン７の自転方向回動が確実に抑止さ
れ、シリンダボア９内でのピストン７の円滑な往復動を
確保できる。

【００２８】また、板ばね１２は、先端部２２ａ、２３
ａの２点で斜板３の外周面１０にバランスよく摺接され
るので、ピストン７の自転の抑止、位置や姿勢の規制を
一層確実にかつ効果的に行うことができる。

【００２９】また、ピストン７の位置や姿勢の規制は、
つねに斜板３の外周面１０に摺接された双翼型板ばね１
２を介して行われることになるので、ピストン７の面１
１と斜板３の外周面１０との直接的な衝突（当接）はな
くなる。したがって、装置の振動や騒音を大幅に低減で
きる。

【００３０】図４は、本発明の別の実施例に係る斜板式
圧縮機の弾性体２４を示している。弾性体２４は、ゴム
硬度の比較的低いゴムからなる弾性体本体２５と、該弾
性体本体２５の斜板外周面側の面２６に接合された金属
板２７とからなっている。本実施例においては、弾性体
２４の金属板２７が斜板２８の外周面２９に摺接可能に
なっている。

【００３１】本実施例においても、実質的に弾性体２４
は金属板２７を介して斜板２８の外周面２９に摺接可能
になっているので、ゴムからなる弾性体本体２５の弾性
変形可能代を適切に設定することにより、斜板２８の傾
斜角度の全範囲でピストン７の回動が確実に防止され、
その位置や姿勢を正しく規制することができる。

【００３２】また、本実施例においては、弾性体２４を
ゴムからなる弾性体本体２５と、該本体２５の斜板外周
面側の面２６に接合された金属板２７とから形成してい
る。つまり回転する斜板２８との摺接により耐摩耗性が
要求される部位は金属板２７とし、弾性変形が要求され
る部位には極めて容易に変形できるゴムから構成されて
いるので、それぞれの要求部位に最も適した材料を配置
することが可能となる。

【００３３】なお、本実施例においては、弾性体本体２
５はゴムから構成されているが、これに代えて、たとえ
ばスポンジを使用することもできる。また、金属板２７
はとくに限定されるものではないが、好ましい材質とし
てはリン青銅を挙げることができる。

【００３４】また、上記２つの実施例においては、本発
明を斜板の傾斜角度を可変可能な容量可変型斜板式圧縮
機に適用したものを示しているが、これに限定されるも
のではなく、斜板の傾斜角度が固定された容量固定型斜
板式圧縮機に適用することもできる。また、ピストンの
タイプについても片頭、両頭のいずれにも適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の斜板式圧
縮機によるときは、斜板傾斜角度の全範囲において、確
実にピストンの自転方向回動が規制され、ピストンの位
置や姿勢が正しく保たれるとともに、ピストンと斜板外
周面とが直接摺接しない構造としたので、優れた耐久性
を有し、安定した吐出能力発揮できるとともに、低振
動、低騒音化をはかった斜板式圧縮機を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る斜板式圧縮機の縦断面
図である。

【図２】図１の圧縮機の斜板最小傾斜角状態における弾
性体周りの拡大断面図である。

【図３】図１の圧縮機の斜板最大傾斜角状態における弾
性体周りの拡大断面図である。

【図４】本発明の別の実施例に係る斜板式圧縮機に用い
られる弾性体周りの部分断面図である。

【図５】従来の斜板式圧縮機の縦断面図である。

【図６】図５の斜板式圧縮機のクランク室内におけるピ
ストンの部分拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ハウジング２クランク室３、２８斜板４駆動軸５ベアリング６シュー７ピストン８ピストンのクランク室内端部８ａ球面９シリンダボア１０、２９斜板の外周面１１面１２双翼型板ばね１３カシメピン１４耳部１４ａ穴１５ロータ１５ａ長穴１６ピン部材１７スラストニードルベアリング１８吸入室１９吸入孔２０吐出室２１吐出孔２２、２３翼２２ａ、２３ａ先端部２４弾性体２５弾性体本体２６斜板外周面側の面２７金属板３０フロントハウジング３１シリンダヘッド３２ブッシュ３３スプリング３４内壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンボア内に往復動自在に設けられた
ピストンと、クランク室内に配置された斜板とを有し、
前記ピストンのクランク室内に位置する部分を前記斜板
に摺接自在に係合させた斜板式圧縮機において、前記ピ
ストンの、前記斜板の外周面に対向する部位に、該斜板
の外周面に摺接可能に弾性体を設けたことを特徴とする
斜板式圧縮機。
【請求項２】前記弾性体が、前記斜板の外周面に摺接
する２つの翼を有する、双翼型板ばねからなる、請求項
１の斜板式圧縮機。
【請求項３】前記弾性体が、ゴムまたはスポンジから
なる弾性体本体と、該弾性体本体の斜板外周面側の面に
接合された金属板とからなる、請求項１の斜板式圧縮
機。
【請求項４】前記斜板式圧縮機が、斜板の角度を可変
可能な容量可変型斜板式圧縮機である、請求項１ないし
３のいずれかに記載の斜板式圧縮機。