(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構造で、高荷重部における剛性を確保し、摺動面の変形を抑えることのできる可変容量斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されるシャフトと、該シャフトの回転に同期して回転する斜板８と、該斜板の周縁に係留され、該斜板の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復動するピストンとを具備し、前記斜板の傾斜角を変更することで前記ピストンのストローク量を可変させる可変容量斜板式圧縮機において、前記斜板は、少なくとも１つの非対称部位を具備することにある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されるシャフトと、該シャフトの回転に同期して回転する斜板と、該斜板の周縁に係留され、該斜板の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復動するピストンとを具備し、前記斜板の傾斜角を変更することで前記ピストンのストローク量を可変させる可変容量斜板式圧縮機において、
前記斜板は、少なくとも１つの非対称部位を具備することを特徴とする可変容量斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記斜板は、２つの摺動面に挟まれた部位に、前記シャフトから延出する支持部材が連結される開口部を有し、前記非対称部位として、該開口部周縁肉厚を前記シャフトの軸方向において非対称としたことを特徴とする請求項１記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記開口部の中心軸を前記シャフトの軸方向前方にずらすことを特徴とする請求項２記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記斜板は、２つの摺動面に挟まれた部位に、前記シャフトから延出する支持部材が連結される開口部を有し、前記非対称部位として、該開口部周縁肉厚を前記シャフトの軸方向と直交する方向において非対称としたことを特徴とする請求項１記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記斜板は、前記シャフトの軸方向と直交する方向において、上死点を境として圧縮側と吸入側とを有し、前記非対称部位は、圧縮側で小さく吸入側で大きい容積を有する開口部であることを特徴とする請求項４記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記開口部の上死点より圧縮側には補強部材を嵌着することを特徴とする請求項５記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項７】
前記開口部は、支持部材と斜板とを連結する連結部材を挿入するための穴を含み、この穴は前記上死点よりも圧縮側では斜板を貫通させないことを特徴とする請求項４記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項８】
前記開口部は、支持部材と斜板とを連結する連結部材を挿入するための穴を含み、この穴は前記上死点よりも圧縮側にて吸入側より小さくすることを特徴とする請求項４記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項９】
前記開口部は、支持部材と斜板とを連結する連結部材を挿入するための穴を含み、この穴には前記上死点より圧縮側に補強部材を嵌着することを特徴とする請求項８記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項１０】
前記支持部材の位置は、前記中心軸のずらし量に対応して設定されることを特徴とする請求項３記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項１１】
前記支持部材の傾角と、前記支持部材と前記斜板との連結を行う連結部材の穴位置は、前記中心軸のずらし量に対応して設定されることを特徴とする請求項３又は１０記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項１２】
前記中心軸のずらし量は、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項３、１０又は１１記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項１３】
前記シャフトには、軸方向の荷重を受けるスラストフランジが設けられ、斜板の偏重心を補償するバランサは、前記スラストフランジに設けられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の可変容量斜板式圧縮機。
【請求項１４】
前記バランサは、前記スラストフランジの上死点の最外周近傍に配置されることを特徴とする請求項１３記載の可変容量斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のピストンと、これらピストンを往復動させるため駆動軸に対して傾斜する斜板とを具備し、斜板の傾斜角を変化させて吐出容量を制御する可変容量斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、軸方向長さを短くすることを目的として、ソケットプレートのほぼ中央部に設けられた開口部内に駆動部材の端部を嵌装し、この駆動部材の端部とソケットプレートとを一本の連結部材により連結支持するようにしたことを開示する。これによって、ソケットプレートが一点支持となることから、コントロールバルブが作動すると、ソケットプレートは、連結部材を中心として揺動し、ピストンストロークを調節することになるため、ソケットプレートと駆動部材との離間長さはほとんど存在せず、それだけコンプレッサの軸方向長さを短くすることができるものである。
【０００３】
特許文献２は、エンジンシャフトによって駆動され、このエンジンシャフトに対して調節可能に傾斜するスイベルディスクを有し、このスイベルディスクが環状ディスクの形状をし、その円周上の一点には少なくとも径方向内方に開いた係合空間を有し、この係合空間には、エンジンシャフトから斜めに延出するドライバの頭部が係合されるピストンエンジンを開示する。これによって、側方に位置するドライバの慣性力がさらに高くなることはなく、全長も長くなりすぎることがなく、製造に係るコストも節減できるものである。
【特許文献１】特開平７−２９３４３５号公報
【特許文献２】特表２０００−５１０５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に提案されるように、斜板の中央部を大きく開けた開口部に駆動部材の端部を嵌装し、この駆動部材の端部と斜板とを１本の連結部材で連結支持する構造によると、駆動部材の端部を収めるために、斜板には大きな開口部が必要となり、斜板のシューとの摺動面と開口部内壁との厚さは大変薄くなる。このため、運転によりピストンからの圧縮力がこの薄肉の摺動面に作用すると、摺動面は大きく波打つように変形するという不具合が生じ、さらにそこをシューが滑走するため、シューとの接触圧力が高くなり、摺動面の摩耗を促進していた。また、同様の不具合は特許文献２にも発生する。
【０００５】
以上のことから、この発明は、簡易な構造で、高荷重部における剛性を確保し、摺動面の変形を抑えることのできる可変容量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】
【０００６】
したがって、この発明は、クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されるシャフトと、該シャフトの回転に同期して回転する斜板と、該斜板の周縁に係留され、該斜板の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復動するピストンとを具備し、前記斜板の傾斜角を変更することで前記ピストンのストローク量を可変させる可変容量斜板式圧縮機において、前記斜板は、少なくとも１つの非対称部位を具備することにある。
【０００７】
上記発明において、前記斜板は、２つの摺動面に挟まれた部位に、前記シャフトから延出する支持部材が連結される開口部を有し、前記非対称部位として、該開口部周縁肉厚を前記シャフトの軸方向において非対称とすることが望ましい。さらに、前記開口部の中心軸を前記シャフトの軸方向前方にずらすことが望ましい。
【０００８】
また上記発明において、前記斜板は、２つの摺動面に挟まれた部位に、前記シャフトから延出する支持部材が連結される開口部を有し、前記非対称部位として、該開口部周縁肉厚を前記シャフトの軸方向と直交する方向において非対称とすることが望ましい。また、前記斜板は、前記シャフトの軸方向と直交する方向において、上死点を境として圧縮側と吸入側とを有し、前記非対称部位は、圧縮側で小さく吸入側で大きい容積を有する開口部であることが望ましい。さらに、前記開口部の上死点より圧縮側には補強部材を嵌着することが望ましい。
【０００９】
前記開口部は、支持部材と斜板とを連結する連結部材を挿入するための穴を含み、この穴は前記上死点よりも圧縮側では斜板を貫通させないことが望ましい。
【００１０】
また、前記開口部は、支持部材と斜板とを連結する連結部材を挿入するための穴を含み、この穴は前記上死点よりも圧縮側にて吸入側より小さくすることが望ましい。
【００１１】
さらに、前記開口部は、支持部材と斜板とを連結する連結部材を挿入するための穴を含み、この穴には前記上死点より圧縮側に補強部材を嵌着することが望ましい。
【００１２】
さらにまた、前記支持部材の位置は、前記中心軸のずらし量に対応して設定されることが望ましい。また、前記支持部材の傾角と、前記支持部材と前記斜板との連結を行う連結部材の穴位置は、前記中心軸のずらし量に対応して設定されるようにしても良いものである。
【００１３】
また、前記中心軸のずらし量は、斜板の厚さが１６ｍｍの場合、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることが望ましい。
【００１４】
さらに、前記シャフトには、軸方向の荷重を受けるスラストフランジが設けられ、斜板の偏重心を補償するバランサは、前記スラストフランジに設けられることが望ましい。さらにまた、前記バランサは、前記スラストフランジの上死点の最外周近傍に配置されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明によれば、斜板の摺動面の肉厚を軸方向又は軸方向と直交する方向において非対称とすること、例えば剛性の必要な部分の肉厚を厚くするようにしたので、高荷重部における剛性を確保し、摺動面の変形を抑えることができるために、シューの滑走がスムーズになり、斜板の摩耗の防止、高速化、騒音防止を達成することができるものである。また、斜板の摺動面の肉厚を軸方向と軸方向と直交する方向の双方において非対称とすれば、さらに効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
可変容量斜板式圧縮機は、通常クランク室を貫通してハウジングに回転自在に支持されるシャフト７と、このシャフト７の回転に同期して回転する斜板８と、この斜板８の周縁に係留され、前記斜板８の回転に伴い前記ハウジングに形成されたシリンダボア内を往復動するピストンとを具備するもので、シャフトの回転に伴って回転揺動する斜板８によってピストンがシリンダボア内を往復動し、流体を吸入して圧縮・吐出するものであり、その吐出能力は斜板の角度によって調節されるものである。
【００１７】
以上の可変容量斜板式圧縮機において、シャフト７の外周部分には、このシャフト７に固定され、斜板８の角度を変位させる支持部材１２が一体に成形される中継部材２４が設けられ、この中継部材２４はキー２１によって前記シャフト７に固定されて駆動され、シャフト７の回転が中継部材２４に伝達されるようになっている。さらにこの中継部材２４の外側には、シャフト７の回転力を前記斜板８に伝達する駆動部材１６が貫通して配されるスリーブ１５が設けられる。前記スリーブ１５はスプリング１７によって斜板８の傾斜角を小さくする方向に付勢されている。
【００１８】
また、前記斜板８は、図１及び図２に示されるように、駆動部材１６を介して前記スリーブ１５に取り付けられると共に、中継部材２４に一体の支持部材１２に連結部材１４を介して連結される。尚、図１における２２は、前記駆動部材１６を斜板８に固定するための固定具である。また、１３は連結部材１４を斜板８に固定するための固定具である。さらに、１９は傾斜角が小さいときに傾転特性安定効果を有するカーブドスプリングであり、２０は最小傾斜角規制手段である。
【実施例１】
【００１９】
本願発明に係る実施例１は、上記構成の可変容量斜板式圧縮機において、図３に示すように、斜板８の開口部８０の中心軸Ｃを軸方向前方Ｅ側にずらしたことを特徴とするものである。尚、この際の軸方向前方Ｅ側とは、フランジ２３側を指し、斜板の２つの摺動面の内、圧縮行程時にピストンからの軸方向の力が作用する側と反対側の摺動面の方向にずらすものである。そのずらし量は、斜板の厚さが１６ｍｍの場合、０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲内であることが望ましい。この場合、０．２ｍｍより小さい場合、ずらした効果が得られず、１．０ｍｍより大きい場合、ずらした側の剛性が不足するという不具合が生じるからである。また、このずらし量に対する補償として、前記支持部材１２の位置が、前記中心軸Ｃのずらし量に対応して設定されることが望ましい。さらに、前記支持部材１２の中心軸のシャフト中心軸に対する傾角と、前記支持部材１２と前記斜板８との連結を行う連結部材１４の穴位置は、前記中心軸Ｃのずらし量に対応して設定されることが望ましい。
【００２０】
また、これによって、連結部材が装着される開口部８０の壁厚において、軸方向後方側Ｄの壁厚Ａが、軸方向前方側Ｅの壁厚Ｂよりも厚くなるため、ピストンを押圧する力がかかる側、いわゆる高荷重部における剛性を確保し、摺動面の変形を抑制することができるものである。
【実施例２】
【００２１】
本願発明に係る実施例２は、上記構成の可変容量斜板式圧縮機において、図４に示すように、前記連結部材１４が挿入される開口部８０において、上死点Ｍから吸入側Ｆの開口部８０の一部８１に対して、上死点Ｍから圧縮側Ｇの開口部８０の一部８２を小さくしたことを特徴とするものである。即ち、本実施例においては、開口部８０の周縁肉厚をシャフト７の軸方向と直行する方向において非対称としている。これにより、斜板８の圧縮側Ｇの厚さを確保できるので、前述した高荷重部における剛性を確保し、摺動面の変形を抑制することができるものである。
【実施例３】
【００２２】
本願発明に係る実施例３は、上記構成の可変容量斜板式圧縮機において、図５に示すように、前記連結部材１４が挿入される開口部８０において、上死点Ｍから吸入側Ｆの開口部８０の一部８１に対して、上死点Ｍから圧縮側Ｇで開口部８０を貫通させない構造としたことを特徴とするものである。
【実施例４】
【００２３】
本願発明に係る実施例４は、上記構成の可変容量斜板式圧縮機において、図６に示すように、前記連結部材１４が挿入される開口部８０において、上死点Ｍから吸入側Ｆの開口部８０の一部８１に対して、上死点Ｍから圧縮側Ｇで開口部８０の一部８２を別部材によって埋めたことを特徴とするものである。その別部材は、斜板と同種材料とするか、若しくは斜板と線膨張係数が同じかあるいは大きい材料であることが望ましい。
【実施例５】
【００２４】
本願発明に係る実施例５は、上記構成の可変容量斜板式圧縮機において、図１に示すように、斜板８の偏重心を補償するバランサ２４を、軸方向の圧縮力をスラスト軸受に伝達するスラストフランジ２３に設けたことを特徴とするものである。このバランサ２４をスラストフランジ２３の上死点側の最外周付近に配置させることで効率良くオイルを撹拌し、斜板8側に指向させ、斜板の摺動面にオイルを供給することができるものである。
【００２５】
以上のそれぞれの実施例に係る構成の可変容量斜板式圧縮機によって、シューの滑走がスムーズになるので、斜板８の摩耗の防止、高速化、騒音防止が達成できるものである。尚、本願において支持部材１２は、シャフト７からの駆動力を斜板８に伝達する構成となっているが、駆動力を伝達しない構成としても本願による効果を同様に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願発明に係る可変容量斜板式圧縮機の分解鳥瞰図である。
【図２】斜板角０°時の斜板の断面図である。
【図３】本願発明の実施例１に係る斜板の側面図である。
【図４】本願発明の実施例２に係る斜板の断面図である。
【図５】本願発明の実施例３に係る斜板の断面図である。
【図６】本願発明の実施例４に係る斜板の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
７  シャフト
８  斜板
１２  支持部材
１４  連結部材
１５  スリーブ
１６  駆動部材
１７  スプリング
２１  キー
２２  留め具
２３  スラストフランジ
２４  中継部材
８０  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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