[go: up one dir, main page]

JP2002089441A - 片側斜板式圧縮機 - Google Patents

片側斜板式圧縮機

Info

Publication number
JP2002089441A
JP2002089441A JP2001209874A JP2001209874A JP2002089441A JP 2002089441 A JP2002089441 A JP 2002089441A JP 2001209874 A JP2001209874 A JP 2001209874A JP 2001209874 A JP2001209874 A JP 2001209874A JP 2002089441 A JP2002089441 A JP 2002089441A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swash plate
shoe
type compressor
plate type
sided
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001209874A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Kato
崇行 加藤
Takahiro Sugioka
隆弘 杉岡
Toshihisa Shimo
俊久 下
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2001209874A priority Critical patent/JP2002089441A/ja
Publication of JP2002089441A publication Critical patent/JP2002089441A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】軽量化を実現した片側斜板式圧縮機を提供す
る。 【解決手段】内部にシリンダボア1a、クランク室2
a、吸入室4a及び吐出室4bを区画形成するハウジン
グ1、2、4と、シリンダボア1a内に往復動可能に収
容された単頭のピストン6と、外部駆動源により駆動さ
れ、ハウジング1、2、4に回転可能に支承された駆動
軸5と、駆動軸5に対して同期回転可能に支承された斜
板8と、斜板8の前後で対をなし、ピストン6を従動さ
せるシュー9a、9bとを備えている。シュー9a、9
bは樹脂で主として構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、車両用空調システ
ム等に用いられる片側斜板式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用空調システムに用いられる冷凍回
路には、冷媒ガスを圧縮するための圧縮機が組み込まれ
ている。この圧縮機には、容量固定型のものの他、容量
可変型のものがある。より詳しく言えば、容量固定型圧
縮機には片側斜板式のものの他、両頭斜板式のもの等が
ある。容量可変型圧縮機にも片側斜板式のものの他、両
頭斜板式のもの等がある。
【0003】これら圧縮機のうち、一般的な片側斜板式
圧縮機は、ハウジングの内部にシリンダボア、クランク
室、吸入室及び吐出室が区画形成され、各シリンダボア
内には単頭のピストンが往復動可能に収容されている。
また、ハウジングに回転可能に支承された駆動軸はエン
ジン等の外部駆動源により駆動されるようになってお
り、駆動軸に対しては同期回転可能に斜板が支承されて
いる。この斜板の前後にはピストンを従動させる一対の
シューが設けられている。
【0004】ここで、ピストンが斜板の前後一方にのみ
ヘッドを有する単頭ピストンであるため、これは片側斜
板式圧縮機である。また、斜板が駆動軸に対して一定の
傾角で設けられているならば、それは容量固定型片側斜
板式圧縮機である。また、駆動軸に対して傾角が変位可
能に斜板が設けられ、制御弁によりクランク室内の圧力
を調整することにより傾角を変位させて吐出容量が調整
可能であるならば、それは容量可変型片側斜板式圧縮機
である。
【0005】かかる片側斜板式圧縮機では、外部駆動源
により駆動軸が駆動されれば、斜板が同期回転すること
から、シューを介してピストンがシリンダボア内を往復
動する。これにより、シリンダボアはピストンのヘッド
との間に圧縮室を形成することから、この圧縮室が吸入
行程にあるときには、その圧縮室に冷凍回路の蒸発器と
接続された吸入室から低圧の冷媒ガスが吸入され、圧縮
室が圧縮行程にあるときには、その圧縮室から高圧の冷
媒ガスが吐出室に吐出されることとなる。かかる吐出室
は冷凍回路の凝縮器に接続され、冷凍回路が車両用空調
システムとして車両の空調に供されることとなる。この
間、この片側斜板式圧縮機では、冷媒ガス中に含有させ
たミスト状の潤滑油により、斜板とシューとの間等の摺
接部位の摺動性を確保することとしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の片
側斜板式圧縮機では、シューがJISのSUJ2等の鉄
系材料で主として構成されていたため、重量が大きいと
いう不具合を有していた。かかる不具合は、容量固定型
片側斜板式圧縮機であれ、また容量可変型片側斜板式圧
縮機であれ同様である。
【0007】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、軽量化を実現した片側斜板式圧縮機を
提供することを解決すべき課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の片側斜板式圧縮
機は、内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐
出室を区画形成するハウジングと、該シリンダボア内に
往復動可能に収容された単頭のピストンと、外部駆動源
により駆動され、該ハウジングに回転可能に支承された
駆動軸と、該駆動軸に対して同期回転可能に支承された
斜板と、該斜板の前後で対をなし、該ピストンを従動さ
せるシューとを備えた片側斜板式圧縮機において、前記
シューは樹脂で主として構成されていることを特徴とす
る。
【0009】本発明の片側斜板式圧縮機は、シューが樹
脂で主として構成されているため、重量が小さい。
【0010】樹脂としては、ポリアミドイミド(PA
I)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケト
ン(PEEK)、フェノール樹脂(PF)、エポキシ樹
脂(EP)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等の
130°C以上での耐熱性を有するものを採用すること
ができる。耐摩耗性を向上させるため、また熱膨張係数
を小さくするため、カーボン繊維やガラス繊維等を分散
させることもできる。
【0011】連続気泡を有する形で樹脂によりシューを
形成し、気泡に潤滑油を含浸させてもよい。こうであれ
ば、斜板とシューとの間及びシューとピストンのシュー
座との間の摺接部位の摺動性を確保することができる。
【0012】本発明の片側斜板式圧縮機は、斜板が駆動
軸に対して傾角変位可能に設けられ、制御弁によりクラ
ンク室内の圧力を調整することにより傾角を変位させて
吐出容量が調整可能である容量可変型である場合に特に
有効である。すなわち、シューが樹脂で主として構成さ
れているため、傾角を増加させる方向に作用するシュー
の慣性力が小さくなり、高速制御性が向上する。
【0013】斜板は、第1金属からなる斜板用基材と、
この斜板用基材の前後表面に形成され、第1金属との摺
動性を向上させる被膜とからなることが好ましい。こう
であれば、片側斜板式圧縮機が容量固定型のものであ
れ、また容量可変型のものであれ、過酷な条件下、斜板
用基材の前面に形成された被膜の摩耗も防止することが
でき、優れた耐久性を発揮できる。
【0014】すなわち、斜板用基材は第1金属からな
る。第1金属としては、鉄系材料(鉄及び鉄を最も多く
含む鉄合金をいう。以下、同様。)、銅系材料(銅及び
銅を最も多く含む銅合金をいう。以下、同様。)、ニッ
ケル系材料(ニッケル及びニッケルを最も多く含むニッ
ケル合金をいう。以下、同様。)、モリブデン系材料
(モリブデン及びモリブデンを最も多く含むモリブデン
合金をいう。以下、同様。)等の比重が大きく、強度に
優れた金属を採用することができる。
【0015】この斜板用基材の前後表面には、以下の
(1)〜(8)の被膜が形成され得る。すなわち、
(1)銅系材料、アルミニウム系材料(アルミニウム及
びアルミニウムを最も多く含むアルミニウム合金をい
う。以下、同様。)等の摺動性を向上させ得る金属の溶
射層、(2)銅系材料、アルミニウム系材料等の摺動性
を向上させ得る金属の焼結層、(3)ポリアミドイミド
(PAI)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK)等の130°C以上での耐熱性を
有する樹脂中に二硫化モリブデン(MoS2)、グラフ
ァイト、二硫化タングステン(WS2)、窒化硼素(B
N)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の固
体潤滑剤を分散させてなるコーティング層、(4)錫め
っき、ニッケル−リンめっき、ニッケル−ボロンめっ
き、ニッケル−リン−ボロンめっき、ニッケル−リン−
ボロン−タングステンめっき、ニッケル−リン−ボロン
−タングステン−クロムめっき、硬質クロムめっき等の
摺動性を向上させ得る金属のめっき層、(5)窒化チタ
ン(TiN)、窒化クロム(CrN)、チタン−アルミ
−ナイトライト(TiAlN)等の摺動性を向上させ得
る材料を化学蒸着(CVD)又は物理蒸着(PVD)し
てなるイオンプレーティング層、(6)ダイヤモンドラ
イクカーボン(DLC)等からなる層、(7)セラミッ
クコート、(8)アルマイトである。斜板用基材の前面
又は後面に被膜を形成しない場合、その前面又は後面に
は焼入れ硬化等を施しておくことが好ましい。
【0016】また、片側斜板式圧縮機では、図3に示す
ように、斜板91の下死点に位置する前面側のシュー9
2aには、その重心Gにシュー92aの自重に基づく慣
性力F1が軸方向に作用する。このため、シュー92a
には斜板91の前面側縁部A回りにモーメントを生じ、
シュー92aは、ピストン93の前方側のシュー座との
間隙により、斜板91の前面に対して微小角度θだけ傾
斜することとなる。これにより、シュー92aには、重
心Gからの慣性力F1と、正規の位置よりΔだけ斜板9
1の外周側にずれた前面側縁部Aにおいて垂直に働く垂
直抗力F2と、それらの合力の反力としての力F3とが
働く。つまりシュー92aは、それがピストン93の前
方側のシュー座と接する位置Bにおいて力F3を受ける
ことになる。慣性力F1はシュー92aの比重及び駆動
軸の回転数で相違を生じるため、垂直抗力F2もシュー
92aの比重及び駆動軸の回転数により相違することと
なる。このため、比重の大きなJISのSUJ2等の鉄
系材料でシュー92aを主として構成すると、シュー9
2aの質量が大きく、特に前面側縁部Aにおいて斜板用
基材上の被膜が摩耗されやすいこととなる。これに対
し、比重の小さな樹脂でシュー92aを主として構成す
ると、シュー92aの質量が小さく、斜板用基材上の被
膜が摩耗され難い。
【0017】さらに、後面側のシュー92bは、回転角
度に応じてある荷重で斜板91に押し付けられる。この
際、後面側のシュー92bには、圧縮室内の圧力とクラ
ンク室内の圧力との差圧に基づく差圧力と、シュー92
bの自重に基づく慣性力とが作用しており、これら差圧
力と慣性力との合力がその荷重となる。差圧力はシュー
92bの比重で相違がないものの、慣性力はシュー92
bの比重で相違を生じるため、後面側のシュー92bが
斜板91に押し付けられる荷重はシュー92bの比重に
より相違することとなる。この荷重は、回転角度により
変化し、図4に示すように、上死点Tと下死点Uとの間
のある角度範囲αの始期においてその荷重が0又はマイ
ナス(後方向き)になった時、後面側のシュー92bが
斜板91から離反し、角度範囲αの終期においてその荷
重がプラス(前方向き)になった時、後面側のシュー9
2bが斜板91に衝突することとなる。ここで、シュー
92bが斜板91に衝突する際のエネルギーEは、シュ
ー92bの質量をm、シュー92bの速度をvとした場
合、
【0018】
【数1】
【0019】であるから、シュー92bの質量によりエ
ネルギーEに大小を生じることとなる。
【0020】このため、比重の大きなJISのSUJ2
等の鉄系材料でシュー92bを主として構成すると、シ
ュー92bの質量が大きいことより、シュー92bが斜
板91に衝突する際のエネルギーが大きく、斜板用基材
上の被膜が摩耗されやすいこととなる。これに対し、比
重の小さな樹脂でシュー92bを主として構成すると、
シュー92bの質量が小さいことより、シュー92bが
斜板91に衝突する際のエネルギーが小さく、斜板用基
材上の被膜が摩耗され難い。
【0021】したがって、この片側斜板式圧縮機では、
より一層優れた耐久性を発揮することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照しつつ説明する。
【0023】実施形態の容量可変型片側斜板式圧縮機
(以下、単に圧縮機という。)は、図1に示すように、
シリンダブロック1の前端にフロントハウジング2が結
合され、シリンダブロック1及びフロントハウジング2
内にクランク室2aが形成されている。シリンダブロッ
ク1の後端には吸入弁、弁板、吐出弁及びリテーナから
なる弁機構3を介してリアハウジング4が結合され、リ
アハウジング4内には吸入室4a及び吐出室4bが形成
されている。吸入室4aは図示しない蒸発器に接続さ
れ、蒸発器は図示しない膨張弁を介して図示しない凝縮
器に接続され、凝縮器が吐出室4bに接続されている。
【0024】フロントハウジング2及びシリンダブロッ
ク1には軸受装置2b、1bを介して駆動軸5が回転可
能に支承されている。シリンダブロック1には駆動軸5
の軸線と平行に複数個のシリンダボア1aが形成され、
各シリンダボア1a内には単頭のピストン6が往復動可
能に収容されている。
【0025】駆動軸5にはフロントハウジング2との間
に軸受装置2cを介してクランク室2a内で回転可能に
ロータ7が固着され、ロータ7には一対のヒンジ機構K
を介して斜板8が揺動可能に設けられている。斜板8に
は貫通孔8aが貫設されており、貫通孔8a内には斜板
8の揺動を許容しつつ駆動軸5が挿通されている。斜板
8には前後で対をなすシュー9a、9bが設けられ、各
対のシュー9a、9bにピストン6が係留されている。
【0026】また、リアハウジング4内には吸入室4
a、吐出室4b及びクランク室2aと接続された制御弁
10が収容されている。かかる制御弁10によりクラン
ク室2a内の圧力を調整することにより斜板8の傾角を
変位させて吐出容量が調整可能になっている。
【0027】上記実施形態の圧縮機において、図2に示
すように、斜板8は、鉄系材料からなる斜板用基材18
aと、この斜板用基材18aの前後面に形成されたアル
ミ溶射+樹脂コートからなる被膜18b、18cとから
なる。また、前面側及び後面側のシュー9a、9bは樹
脂又は含油発泡樹脂からなる。さらに、ピストン6は、
アルミニウム系材料からなるピストン用基材16aと、
このピストン用基材16aのシュー座に形成された錫め
っきからなる被膜16bとからなる。
【0028】ここで、斜板用基材18aの鉄系材料はS
UJ2である。アルミ溶射とはアルミニウム系材料とし
てAl−Si合金を用いた溶射層である。樹脂コートと
はPAI中にMoS2とグラファイトとを分散させてな
るコーティング層である。記号+は左の被膜の上に更に
右の被膜を形成していることを示す。また、シュー9
a、9bの樹脂はフェノール樹脂であり、含油発泡樹脂
は不特定の樹脂に発泡剤を含有させたもので、例えばフ
ェノール樹脂を連続気泡を有するように発泡させて成形
し、気泡に潤滑油を含浸させたものである。さらに、ピ
ストン用基材16aのアルミニウム系材料はAl−Si
合金、例えばA4032、ADC12である。
【0029】以上のように構成された圧縮機は、シュー
9a、9bが比重約1.6の樹脂で主として構成されて
いるため、重量が小さい。
【0030】また、この圧縮機では、シュー9a、9b
が斜板8に衝突する際のエネルギーが小さく、かつシュ
ー9a、9bの質量が小さいため、斜板用基材18a上
の被膜18b、18cが摩耗され難い。このため、この
圧縮機では、より一層優れた耐久性を発揮することがで
きる。
【0031】さらに、この圧縮機では、シュー9a、9
bが樹脂で主として構成されているため、傾角を増加さ
せる方向に作用するシュー9a、9bの慣性力が小さ
く、高速制御性が向上している。
【0032】また、シュー9a、9bに潤滑油を含浸さ
せた圧縮機では、斜板8とシュー9a、9bとの間及び
シュー9a、9bとピストン6のシュー座との間の摺接
部位の摺動性を確保しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の容量可変型片側斜板式圧縮機の断面
図である。
【図2】実施形態の容量可変型片側斜板式圧縮機の要部
拡大断面図である。
【図3】一般的な容量可変型片側斜板式圧縮機に係り、
斜板、シュー及びピストンの要部拡大説明図である。
【図4】一般的な容量可変型片側斜板式圧縮機に係り、
斜板を軸方向後方から見た模式平面図である。
【符号の説明】
1a…シリンダボア 2a…クランク室 4a…吸入室 4b…吐出室 1、2、4…ハウジング(1…シリンダブロック、2…
フロントハウジング、4…リアハウジング) 6…ピストン 5…駆動軸 8…斜板 9a、9b…シュー 10…制御弁 18a…斜板用基材 18b、18c…被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下 俊久 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H076 AA06 BB38 CC12 CC20 CC33 CC34

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部にシリンダボア、クランク室、吸入室
    及び吐出室を区画形成するハウジングと、該シリンダボ
    ア内に往復動可能に収容された単頭のピストンと、外部
    駆動源により駆動され、該ハウジングに回転可能に支承
    された駆動軸と、該駆動軸に対して同期回転可能に支承
    された斜板と、該斜板の前後で対をなし、該ピストンを
    従動させるシューとを備えた片側斜板式圧縮機におい
    て、 前記シューは樹脂で主として構成されていることを特徴
    とする片側斜板式圧縮機。
  2. 【請求項2】シューは潤滑油を含浸していることを特徴
    とする請求項1記載の片側斜板式圧縮機。
  3. 【請求項3】斜板は駆動軸に対して傾角変位可能に設け
    られ、制御弁によりクランク室内の圧力を調整すること
    により該傾角を変位させて吐出容量が調整可能であるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の片側斜板式圧縮
    機。
  4. 【請求項4】斜板は、第1金属からなる斜板用基材と、
    該斜板用基材の前後表面に形成され、該第1金属との摺
    動性を向上させる被膜とからなることを特徴とする請求
    項1、2又は3記載の片側斜板式圧縮機。
JP2001209874A 2000-07-14 2001-07-10 片側斜板式圧縮機 Pending JP2002089441A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001209874A JP2002089441A (ja) 2000-07-14 2001-07-10 片側斜板式圧縮機

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-214234 2000-07-14
JP2000214234 2000-07-14
JP2001209874A JP2002089441A (ja) 2000-07-14 2001-07-10 片側斜板式圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002089441A true JP2002089441A (ja) 2002-03-27

Family

ID=26596058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001209874A Pending JP2002089441A (ja) 2000-07-14 2001-07-10 片側斜板式圧縮機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002089441A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006266141A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Sanden Corp 往復動型流体機械
JP2008215176A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機用シューおよびそれが配設された斜板式圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006266141A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Sanden Corp 往復動型流体機械
JP2008215176A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機用シューおよびそれが配設された斜板式圧縮機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6752065B2 (en) Sliding member and sliding device
US6582200B2 (en) Swash plate compressor having shoes made of a magnesium-based material
US20020025259A1 (en) Compressor
JP3039762B2 (ja) 往復動型圧縮機
US6581507B2 (en) Single-headed piston type swash plate compressor
JPH10169557A (ja) 圧縮機
US6589021B2 (en) Single-headed piston type swash plate compressor
JP2003049766A (ja) 摺動部品及び圧縮機
JP2002180964A (ja) 圧縮機の摺動部品及び圧縮機
EP1167761A2 (en) Swash plate type compressor
US6666128B2 (en) Swash plate in swash plate type compressor
US20030096134A1 (en) Sliding member for compressor
JP2002174168A (ja) アルミシュー
US20030121412A1 (en) Shoe for swash plate type compressor and swash plate type compressor equipped with the shoe
JP2002089441A (ja) 片側斜板式圧縮機
JP2002089440A (ja) 片側斜板式圧縮機
US20020046646A1 (en) Compressors
JP2001050158A (ja) 容量固定型片側斜板式圧縮機
WO2009157267A1 (ja) ピストン式圧縮機におけるシュー
JPH09209926A (ja) 斜板式コンプレッサ
JP2002089439A (ja) 斜板式圧縮機
JP2003183685A (ja) 摺動部材
WO2011004693A1 (ja) 斜板式圧縮機
JP2002089436A (ja) 可変容量型斜板式圧縮機