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JPH01232178A - Variable displacement swash plate type compressor - Google Patents

Variable displacement swash plate type compressor

Info

Publication number
JPH01232178A
JPH01232178A JP63058689A JP5868988A JPH01232178A JP H01232178 A JPH01232178 A JP H01232178A JP 63058689 A JP63058689 A JP 63058689A JP 5868988 A JP5868988 A JP 5868988A JP H01232178 A JPH01232178 A JP H01232178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
swash plate
compressor
pin
pressure
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
JP63058689A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Sanuki
政美 佐貫
Akikazu Kojima
昭和 小島
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.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
NipponDenso Co Ltd
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 Nippon Soken Inc, NipponDenso Co Ltd filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP63058689A priority Critical patent/JPH01232178A/en
Publication of JPH01232178A publication Critical patent/JPH01232178A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To avoid getting any eccentric load due to thrust force by making a contact position between a pin and tilting groove almost accord with an axis of a shaft in a large capacity state in a compressor. CONSTITUTION:A tilting groove 166 is being installed in a flat plate part 165 of a shaft 1, and a pin through hole is formed in a swash plate 10. The flat plate part 165 of the shaft 1 is arranged in a slit 105 of the swash plate 10 and then engaged with the pin through hole and the tilting groove 166 of the shaft 1 by a pin 80 and a retaining ring. A contact point between the pin 80 and the tilting groove 166 should be made into a relationship so as to be situated on an axis of the shaft 1 when discharge capacity of a compressor comes to its large capacity. With this constitution, any occurrence of moment attributable to thrust force is thus preventable at the time of compressor large capacity.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 末完、明は斜板型圧縮機の容量制御に関するもので、例
えば自動車空調装置用の冷媒圧縮機として使用して有効
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to capacity control of a swash plate compressor, and is effective when used as a refrigerant compressor for an automobile air conditioner, for example.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明者らは、先に可変容量式斜板型圧縮機として、シ
ャフトにより回転駆動される斜板が、スプールの軸方向
移動に応じてその傾斜角度が減少し、それによりピスト
ンのストロークを可変するという構成を提案した。すな
わち、斜板がシャフトに対し傾斜可能かつシャフト軸方
向に変位可能に取付けられており、斜板の傾斜角度と中
心位置が連動して変位するようにした。
The present inventors previously developed a variable capacity swash plate compressor in which the swash plate, which is rotationally driven by a shaft, decreases its inclination angle in accordance with the axial movement of the spool, thereby making the stroke of the piston variable. We proposed a structure that would That is, the swash plate is attached to the shaft so as to be tiltable and displaceable in the axial direction of the shaft, and the inclination angle and center position of the swash plate are moved in conjunction with each other.

このような可変容量式斜板型圧縮機では、一方の作動室
では斜板傾斜角変化に応じてデッドボリュームの大幅増
加があるものの、他方の作動室ではデッドボリュームの
大幅増加を伴うことがなく、徐々に容量を低下できるこ
とになる。
In such a variable capacity swash plate compressor, although there is a significant increase in dead volume in one working chamber as the swash plate inclination angle changes, there is no significant increase in dead volume in the other working chamber. , the capacity can be gradually reduced.

第2図はこの本発明者らが先に提案した可変容量式斜板
型圧縮機を示す断面図である。この例においてはスプー
ル30の変位に応じて斜板10が傾斜角度を変える。さ
らに斜板10はスプールの球面支持部405と傾斜可能
に連結しているため、スプール30の変位に応して斜板
10の傾斜角度が可変されることになる。従ってこの圧
縮機では制御圧室200内の圧力を制御することにより
スプール30の位置を変位し、それにより圧縮機の吐出
容量が連続的に可変制御できる。
FIG. 2 is a sectional view showing a variable capacity swash plate compressor previously proposed by the present inventors. In this example, the swash plate 10 changes its inclination angle in accordance with the displacement of the spool 30. Furthermore, since the swash plate 10 is tiltably connected to the spherical support portion 405 of the spool, the angle of inclination of the swash plate 10 can be varied in accordance with the displacement of the spool 30. Therefore, in this compressor, by controlling the pressure within the control pressure chamber 200, the position of the spool 30 is displaced, and thereby the discharge capacity of the compressor can be continuously and variably controlled.

しかしながら、本発明者らが第2図図示圧縮機について
実験検討を行なったところ、フロントシリンダブロック
5に設置したスラストベアリング15にフレーキング等
の不具合が生じることが認められた。そこで、本発明者
らはこのスラストベアリング15に生じる応力関係につ
いて、更に考察を加えた。このスラストへアリング15
は、シャフト1がフロントサイド側に付勢するのを規制
するものである。そして、シャフト1はピン80、斜板
10、シュー18.19を介してピストン7に生じる圧
縮反力を受けるものである。そのため、シャフト1に生
じるスラスト力が最大となるのは、ピストン7が受ける
圧縮反力が最大となる状態である。このことは、斜(反
lOの傾斜角が最大となり、ピストン7が最大ストロー
クで作動室50゜60内を往復移動する際に生じること
になる。
However, when the inventors conducted an experimental study on the compressor shown in FIG. 2, it was found that problems such as flaking occurred in the thrust bearing 15 installed in the front cylinder block 5. Therefore, the present inventors further considered the stress relationship occurring in the thrust bearing 15. To this thrust ring 15
This restricts the shaft 1 from being biased toward the front side. The shaft 1 receives a compression reaction force generated on the piston 7 via the pin 80, the swash plate 10, and the shoes 18 and 19. Therefore, the thrust force generated on the shaft 1 is maximum when the compression reaction force applied to the piston 7 is maximum. This occurs when the angle of inclination (anti-10) is at its maximum and the piston 7 reciprocates within the working chamber 50° 60 at its maximum stroke.

そこで、本発明者らは、このスラスト荷重が最大となる
状態における応力状態をさらに検討した。
Therefore, the present inventors further investigated the stress state in the state where this thrust load is maximum.

その結果、第3図に示すように、圧縮機の最大容量時に
は、ピン80と傾斜溝166との接続点Aがシャツ)1
の中心軸lから所定量変位していることがその要因であ
ることを見出した。すなわち、本発明者らが先に提案し
た圧縮機では、傾斜溝166の設置面積を最小とすべく
、傾斜溝166がそのほぼ中央部において、シャフト1
の軸線lと交差するように設定していた。換言すれば、
第3図に示したような傾斜溝形状では、斜板10の傾斜
角が中間位置のときにピン80の接触点Aがシャフト1
の軸線2上に変゛位するようになっていた。
As a result, as shown in FIG. 3, at the maximum capacity of the compressor, the connection point A between the pin 80 and the inclined groove 166 is
It has been found that this is caused by a predetermined amount of displacement from the central axis l. That is, in the compressor previously proposed by the present inventors, in order to minimize the installation area of the inclined groove 166, the inclined groove 166 is located approximately in the center of the shaft 1.
It was set to intersect with the axis l of. In other words,
In the inclined groove shape shown in FIG. 3, when the inclined angle of the swash plate 10 is at an intermediate position, the contact point A of the pin 80 is located at
It was designed to be displaced on axis 2 of .

そのため、圧縮機の吐出容量が中間容量に変位した状態
では、ピン80を介して受けるスラスト力の方向がシャ
フト1の軸線lを一敗することになるが、圧縮機の吐出
容量が大容量となったときには、ピン80を介して受け
るスラスト力の方向は、シャフト1の軸線lから離れて
しまうことになる。
Therefore, when the discharge capacity of the compressor is displaced to an intermediate capacity, the direction of the thrust force received via the pin 80 will deviate from the axis l of the shaft 1, but if the discharge capacity of the compressor is large capacity. When this occurs, the direction of the thrust force received via the pin 80 will be away from the axis l of the shaft 1.

ここで、スラスト力が特に問題となるのは、上述の如く
圧縮機の吐出容量が大容量となっているときである。
Here, the thrust force becomes particularly problematic when the discharge capacity of the compressor is large as described above.

そして、スラスト力の方向がシャフト1の軸線lとずれ
た状態では、スラスト力のみならず、そのずれに伴うモ
ーメントが、スラストベアリング15に加わることにな
る。このモーメントとスラスト力の共同により、スラス
トベアリング15には大きな荷重が加わり、この荷重が
上述したフレーキング等の原因となっていたものと認め
られた。
In a state where the direction of the thrust force deviates from the axis l of the shaft 1, not only the thrust force but also a moment due to the deviation is applied to the thrust bearing 15. A large load was applied to the thrust bearing 15 due to the combination of this moment and the thrust force, and it was recognized that this load was the cause of the above-mentioned flaking.

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、本発明者ら
が先に提案した可変容量式斜板型圧縮機において、その
スラスト方向荷重の支持をより良好に行えるようにする
ことを目的とする。
The present invention was devised in view of the above points, and aims to better support the thrust direction load in the variable capacity swash plate compressor that the present inventors had previously proposed. purpose.

〔構成および作動〕 上記目的を達成するため、本発明の圧縮機では、傾斜溝
とピンとの保合関係を特別な状態となるように特定する
。すなわち、ピンと傾斜溝との接触点は、圧縮機の吐出
容量が大容量となったときに、シャフトを軸線上にくる
ような関係とする。
[Structure and Operation] In order to achieve the above object, in the compressor of the present invention, the engagement relationship between the inclined groove and the pin is specified so as to be in a special state. That is, the contact point between the pin and the inclined groove is such that the shaft is on the axis when the discharge capacity of the compressor becomes large.

このような関係とすることにより、圧縮機の吐出容量が
大容量で、シャフトに加わるスラスト力が大きくなって
いるときにも、そのスラスト力の方向をシャフト軸線に
一致させることができる。
By establishing such a relationship, even when the discharge capacity of the compressor is large and the thrust force applied to the shaft is large, the direction of the thrust force can be made to coincide with the shaft axis.

したがって、本発明の圧縮機によれば、スラスト力に起
因するモーメントの発生が、圧縮機大容量時においては
防止することができる。その結果、スラストベアリング
に加わるスラスト荷重が過大となることが良好に防止で
きる。
Therefore, according to the compressor of the present invention, the generation of moment due to thrust force can be prevented when the compressor has a large capacity. As a result, the thrust load applied to the thrust bearing can be effectively prevented from becoming excessive.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を図に基づいて述べる。 An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は可変容量式斜板型圧縮機の縦断面図である。ア
ルミニウム合金製のフロントハウジング4゜フロントサ
イドプレート8.吸入弁9.フロントシリンダブロック
5.リアシリンダブロック6゜吸入弁12.  リアサ
イドプレート11及びリアハウジング13はスルーボル
ト16によって一体的に固定された圧縮機の外殻を成し
ている。シリンダブロンク5.6には第4図に示すよう
にシリンダ64(641〜645)が夫々5ケ所、各シ
リンダ64が互いに平行になるように形成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable displacement swash plate compressor. Aluminum alloy front housing 4° front side plate 8. Suction valve9. Front cylinder block 5. Rear cylinder block 6° intake valve 12. The rear side plate 11 and the rear housing 13 form an outer shell of the compressor that is integrally fixed by through bolts 16. As shown in FIG. 4, the cylinder bronc 5.6 is provided with five cylinders 64 (641 to 645) each arranged parallel to each other.

図示しない自動車走行用エンジンの駆動力を受けて回転
するシャフトlはベアリング3及びヘアリング14を介
してそれぞれフロントハウジング4及びリアハウジング
13に回転自在に軸支されている。また、シャフト1に
加わるスラスト力(図中左方向へ働く力)はスラスト軸
受15を介してフロントシリンダブロック5で受け、シ
ャフト1の図中右方向への動きを規制している。
A shaft 1, which rotates under the driving force of an automobile engine (not shown), is rotatably supported by a front housing 4 and a rear housing 13, respectively, via a bearing 3 and a hair ring 14. Further, the thrust force applied to the shaft 1 (the force acting in the left direction in the figure) is received by the front cylinder block 5 via the thrust bearing 15, thereby restricting the movement of the shaft 1 in the right direction in the figure.

スライド部40に働くスラスト力(図中右方向へ働く力
)はスラスト軸受116を介してスプール30で受け、
環状係止部17によりスライド部40がスプール30か
ら外れるのを防いでいる。
The thrust force acting on the slide portion 40 (the force acting in the right direction in the figure) is received by the spool 30 via the thrust bearing 116,
The annular locking portion 17 prevents the slide portion 40 from coming off the spool 30.

尚、この係止部17はスラスト部4o外表面に形成され
ている。スプール30はリアシリンダブロック6の円筒
部65及びリアハウジング13の円筒部135内に軸方
向摺動可能に配されている。
Note that this locking portion 17 is formed on the outer surface of the thrust portion 4o. The spool 30 is disposed within the cylindrical portion 65 of the rear cylinder block 6 and the cylindrical portion 135 of the rear housing 13 so as to be slidable in the axial direction.

また、斜板10のシャフト1側面にはスリット105が
形成されており、シャフト1の斜板1゜側端面には平板
部165が形成されている。そして、平板部165がス
リット105内壁に面接触するようにして配されること
により、シャフト1に与えられた回転駆動力を斜板10
に伝えるものである。
Further, a slit 105 is formed on the side surface of the shaft 1 of the swash plate 10, and a flat plate portion 165 is formed on the end surface of the shaft 1 on the 1° side of the swash plate. By disposing the flat plate portion 165 in surface contact with the inner wall of the slit 105, the rotational driving force applied to the shaft 1 is transferred to the swash plate 10.
It is something that can be conveyed to people.

また、斜板10両面側にはシュー18及びシュー19が
摺動自在に配設されている。一方、フロントシリンダブ
ロック5のシリンダ64及びリアシリンダブロック6の
シリンダ63内にはピストン7が摺動可能に配されてい
る。上述のようにシュー18及び19は斜板10に対し
、摺動自在に取り付けられている。またシュー18及び
19はピストン7の内面に対し、回転可能に係合してい
る。従って、斜板lOの回転を伴う揺動運動は、このシ
ュー18及び19を介しピストンに往復運動として伝達
される。尚、シュー18.19は斜板10上に組み付け
られた状態で、外面が同−球面上にくるように形成され
ている。
Furthermore, shoes 18 and 19 are slidably disposed on both sides of the swash plate 10. On the other hand, a piston 7 is slidably disposed within the cylinder 64 of the front cylinder block 5 and the cylinder 63 of the rear cylinder block 6. As described above, the shoes 18 and 19 are slidably attached to the swash plate 10. Furthermore, the shoes 18 and 19 are rotatably engaged with the inner surface of the piston 7. Therefore, the rocking motion accompanying the rotation of the swash plate lO is transmitted to the piston via the shoes 18 and 19 as a reciprocating motion. The shoes 18 and 19 are formed so that their outer surfaces lie on the same spherical surface when assembled on the swash plate 10.

前記シャフト1の平板部165には第5図に示すように
傾斜溝166が設けられており、また、斜板10にはピ
ン通し孔が形成されている。シャフト1の平板部165
は斜板10のスリット105に配された後、ピン80及
び止め輪によりピン通し孔とシャフト1の傾斜溝166
とに係止される。尚、本例ではピン80はピン芯材80
1とその表面に嵌合した円筒状の摺動材802からなる
The flat plate portion 165 of the shaft 1 is provided with an inclined groove 166 as shown in FIG. 5, and the swash plate 10 is provided with a pin hole. Flat plate portion 165 of shaft 1
After being placed in the slit 105 of the swash plate 10, the pin 80 and the retaining ring are used to connect the pin through hole and the inclined groove 166 of the shaft 1.
It is locked with. In addition, in this example, the pin 80 is a pin core material 80.
1 and a cylindrical sliding member 802 fitted on its surface.

この傾斜溝166内のピン80の位置により斜板の傾き
が変わるのであるが、傾きが変わると共に斜板中心の位
置も変わ−る。すなわち、第1図中右側の第2作動室6
0においては、斜板10の傾きが変わってピストン7の
ストロークが変化しても、ピストン7の作動室60例の
上死点は殆ど変わらずデッドボリュームの増加が実質的
に生じないように傾斜溝166が設けられている。一方
、図中左方向の作動室50では斜板の傾きが変わると共
にピストン7の上死点は変化するため、デ・ラドボリュ
ームも変化する。
The inclination of the swash plate changes depending on the position of the pin 80 within this inclined groove 166, and as the inclination changes, the position of the center of the swash plate also changes. That is, the second working chamber 6 on the right side in FIG.
0, even if the inclination of the swash plate 10 changes and the stroke of the piston 7 changes, the top dead center of the working chamber 60 of the piston 7 hardly changes, and the slope is such that the dead volume does not substantially increase. A groove 166 is provided. On the other hand, in the working chamber 50 on the left side in the figure, the tilt of the swash plate changes and the top dead center of the piston 7 changes, so the de-rad volume also changes.

本例では上述したように斜板IOの傾斜角が変動しても
、ピストン7の作動室60例の上死点位置が変動しない
ような形状に傾斜溝166が形成されている。従ってこ
の傾斜溝166は厳密には曲線状となるが、実際の形成
に当たってはほぼ直線の長溝で近似できることになる。
In this example, as described above, the inclined groove 166 is formed in such a shape that the top dead center position of the working chamber 60 of the piston 7 does not change even if the inclination angle of the swash plate IO changes. Therefore, strictly speaking, the inclined groove 166 has a curved shape, but in actual formation, it can be approximated by a substantially straight long groove.

ここで、本発明者らが先に提案した圧縮機では、上述の
第3図で説明した通り、傾斜溝1,66がほぼその中央
部でシャフト1の軸線iと交差するようにしていた。し
かしながら、本例の圧縮機では、傾斜溝166はピン8
0が圧縮機の最大吐出容量側に変化した状態で、シャフ
ト1の軸線β上にくるように形成されている。その結果
、傾斜溝166は、第3図と第5図との対比から明らか
なように、全体に下方向に変位した状態となる。その結
果、本例の圧縮機では、平板部165の容積は全体とし
て大型化してしまうことになる。
In the compressor previously proposed by the present inventors, the inclined grooves 1 and 66 intersect with the axis i of the shaft 1 approximately at the center thereof, as explained in FIG. 3 above. However, in the compressor of this example, the inclined groove 166 is
The shaft 1 is formed so as to be located on the axis β of the shaft 1 in a state where the displacement is changed to the maximum displacement side of the compressor. As a result, the inclined groove 166 is entirely displaced downward, as is clear from the comparison between FIGS. 3 and 5. As a result, in the compressor of this example, the volume of the flat plate portion 165 increases as a whole.

しかしながら、本例の圧縮機では、スラスト力Fが最大
となる圧縮機最大吐出容量時において、スラスト力Fの
方向がシャフト1、軸線lと一致することになる。その
結果、スラスト力Fはスラストベアリング15により均
等に分布支持されることになる。特に、スラスト力Fに
伴うモーメントが発生しないため、全体としてスラスト
へアリング15に加わる荷重を小さくすることができる
However, in the compressor of this example, the direction of the thrust force F coincides with the shaft 1 and the axis l when the thrust force F is at its maximum discharge capacity. As a result, the thrust force F is evenly distributed and supported by the thrust bearing 15. In particular, since no moment is generated due to the thrust force F, the overall load applied to the thrust ring 15 can be reduced.

図中符号21は軸封装置であり、シャトフ1を伝って冷
媒ガスや潤滑オイルが外部へ洩れるのを防いでいる。図
中符号24は作動室50.60に開口し、吐出室90.
93と連通ずる吐出口であり、この吐出口24は、吐出
弁22によって開閉される。吐出弁22は弁押さえ23
と共に図示しないボルトによりフロントサイドプレート
8及びリアサイドプレート11に固定されている。図中
符号25は作動室50.60と吸入室72.74とを連
通ずる吸入口で、吸入弁9及び吸入弁12によって開閉
される。
Reference numeral 21 in the figure is a shaft sealing device, which prevents refrigerant gas and lubricating oil from leaking to the outside through the shaft 1. Reference numeral 24 in the figure opens into the working chamber 50.60, and the discharge chamber 90.60.
The discharge port 24 is opened and closed by the discharge valve 22 . The discharge valve 22 has a valve holder 23
It is also fixed to the front side plate 8 and the rear side plate 11 by bolts (not shown). In the drawing, reference numeral 25 denotes a suction port that communicates the working chamber 50.60 and the suction chamber 72.74, and is opened and closed by the suction valve 9 and the suction valve 12.

図中符号500は制御圧空間200内圧力を制御するた
めの制御弁であり、制御弁500の一方は低圧導入通路
97によりシャフトl後端部の吸入圧空間69と結ばれ
ている。また、他方は制御圧通路98を介して制御圧室
200と結ばれ、高圧導入通路96及び絞り99を介し
て吐出室93と連通している。
Reference numeral 500 in the figure is a control valve for controlling the internal pressure of the control pressure space 200, and one side of the control valve 500 is connected to the suction pressure space 69 at the rear end of the shaft l by a low pressure introduction passage 97. The other end is connected to the control pressure chamber 200 via a control pressure passage 98 and communicates with the discharge chamber 93 via a high pressure introduction passage 96 and a throttle 99.

第1図中フロント側の吐出空間90は、シリンダブロッ
ク5に形成された図示しない吐出通路により吐出ポート
に導かれ、又、リア側の吐出空間93はシリンダブロッ
ク6に形成された吐出通路により吐出ポートに導かれて
いる。両吐出、ポートは外部配管により連結されるため
ミ吐出空間90と吐出空間93内圧力は同一圧力である
。またフロント側の吸入空間72は吸入通路71により
ハウジング中央部に形成された吸入空間70に導かれ、
同様にリア側の吸入空間74も吸入通路73により吸入
空間70に導かれている。
A discharge space 90 on the front side in FIG. 1 is led to a discharge port by a discharge passage (not shown) formed in the cylinder block 5, and a discharge space 93 on the rear side is led to a discharge port by a discharge passage formed in the cylinder block 6. being led to the port. Since both discharge ports are connected by external piping, the internal pressures of the discharge space 90 and the discharge space 93 are the same pressure. In addition, the intake space 72 on the front side is led to the intake space 70 formed in the center of the housing by the intake passage 71.
Similarly, the rear suction space 74 is also guided to the suction space 70 by the suction passage 73.

上記構成により圧縮機の作動について述べる。The operation of the compressor with the above configuration will be described.

図示しない電磁クラッチが接続され、シャフト1にエン
ジンからの駆動力が伝えられると圧縮機は起動する。
When an electromagnetic clutch (not shown) is connected and driving force from the engine is transmitted to the shaft 1, the compressor is started.

起動時には圧縮機内部で圧力差が生じないため、この状
態においては、スプール30の前後で圧力差が生じなく
なっている。すなわち、起動時においてはスライド部4
0を介して斜板10を傾斜させる方向には荷重が加わっ
ていない。
Since no pressure difference occurs inside the compressor at startup, no pressure difference occurs before and after the spool 30 in this state. That is, at the time of startup, the slide portion 4
No load is applied in the direction of tilting the swash plate 10 through 0.

このような状態でシャフト1が回転を開始すると、シャ
フトlの回転は斜板lOを介してピストン7を往復駆動
することになる。このピストン7の往復移動に伴い作動
室50.60内で冷媒の吸入、圧縮、吐出が行われるこ
とになる。
When the shaft 1 starts rotating in this state, the rotation of the shaft 1 causes the piston 7 to reciprocate via the swash plate IO. As the piston 7 moves back and forth, the refrigerant is sucked, compressed, and discharged within the working chamber 50, 60.

ただこの場合、リア側の作動室60とフロント側の作動
室50との圧力差に基づく力がピストン7およびシュー
18.19を介して斜板10に加わることになる。特に
斜板10は球面支持部405によって揺動自在に支持さ
れており、かつスリット105と平板部165との嵌合
によりシャフト1の回転力を受けるようになっているた
め、ピストン7に加わる力が斜板10の傾斜角を減少さ
せる方向にモーメントとして作動することになる。
However, in this case, a force based on the pressure difference between the rear working chamber 60 and the front working chamber 50 is applied to the swash plate 10 via the piston 7 and the shoes 18, 19. In particular, since the swash plate 10 is swingably supported by the spherical support part 405 and receives the rotational force of the shaft 1 by fitting the slit 105 and the flat plate part 165, the force applied to the piston 7 acts as a moment in the direction of decreasing the inclination angle of the swash plate 10.

例えば第4図の軸線X上に伝動ピン80が位置している
状態では、第1シリンダ空間641に配設されているピ
ストンからは斜板10に対し傾斜角を変動させるモーメ
ントは発生しない。しかしながら第2乃至第5のシリン
ダ空間642,643.644,645に配設されたピ
ストン7からは、斜板10の傾斜角を減少させる方向に
回転モーメントが発生する。この回転モーメントは、ピ
ン80周りに生ずるモーメントによって受けられること
になる。またこのピストン7により発生する回転モーメ
ントは、球面支持部405に対して押圧力を加えること
になる。
For example, when the transmission pin 80 is located on the axis X in FIG. 4, the piston disposed in the first cylinder space 641 does not generate a moment that changes the inclination angle with respect to the swash plate 10. However, a rotational moment is generated from the pistons 7 disposed in the second to fifth cylinder spaces 642, 643, 644, and 645 in a direction that reduces the inclination angle of the swash plate 10. This rotational moment will be received by the moment generated around the pin 80. Further, the rotational moment generated by the piston 7 applies a pressing force to the spherical support portion 405.

すなわち、スプール30の前後に差圧がない状態では、
スライド部40およびスプール30が図中右方向に変位
する。その結果、斜板10はその傾斜角を小さくする。
In other words, when there is no differential pressure across the spool 30,
The slide portion 40 and the spool 30 are displaced to the right in the figure. As a result, the swash plate 10 reduces its angle of inclination.

ただ、斜板10はシャフト1の傾斜溝166に伝動ピン
80によって規制されているため、斜板10は傾きを減
少すると共に、斜板10の中心に対し図中左方向に力を
与え、斜板10中心位置を右方向へ移動させる。スライ
ド部40に働く図中右方向の力はスラスト軸受116を
介してスプール30に伝えられ、スプール30はリアハ
ウジング13の底部に当たるまで移動する。この状態は
圧縮機の吐出容量が最小となる状態である。
However, since the swash plate 10 is regulated by the transmission pin 80 in the inclined groove 166 of the shaft 1, the swash plate 10 reduces the inclination and applies force to the center of the swash plate 10 in the left direction in the figure. Move the center position of the plate 10 to the right. The force acting on the slide portion 40 in the right direction in the figure is transmitted to the spool 30 via the thrust bearing 116, and the spool 30 moves until it hits the bottom of the rear housing 13. This state is the state in which the discharge capacity of the compressor is at its minimum.

そして、吸入ポート710(冷凍サイクルの蒸発器につ
ながる)より吸入される冷媒ガスは、中央部の吸入空間
70へ入り、次いで吸入通路73を通り、リア側の吸入
室74へ入る。その後、ピストン7の吸入行程において
、吸入弁12を介して吸入口25より作動室60内へ吸
入される。吸入された冷媒ガスは圧縮行程で圧縮され、
所定圧まで圧縮されれば吐出口24より吐出弁22を押
し簡いて吐出室93へ吐出される。高圧の冷媒ガスは吐
出通路を通り、吐出ポートより冷凍サイクルの図示しな
い凝縮器に吐出される。
The refrigerant gas sucked through the suction port 710 (connected to the evaporator of the refrigeration cycle) enters the suction space 70 in the center, then passes through the suction passage 73 and enters the suction chamber 74 on the rear side. Thereafter, during the suction stroke of the piston 7, the air is sucked into the working chamber 60 from the suction port 25 via the suction valve 12. The sucked refrigerant gas is compressed in the compression stroke,
Once compressed to a predetermined pressure, the discharge valve 22 is pushed through the discharge port 24 and the discharge chamber 93 is discharged. The high-pressure refrigerant gas passes through the discharge passage and is discharged from the discharge port to a condenser (not shown) of the refrigeration cycle.

この際、フロント側の第1の作動室50はデッドボリュ
ームが大きいため、リア側の第2作動室60よりも圧縮
比が小さく、第1作動室50内の冷媒ガスの圧力が吐出
空間90内圧力(リア側第2作動室60の吐出圧力が導
かれている)よりも低く、フロント側第1作動室50で
の冷媒ガスの吸入、吐出作用は行われない。
At this time, since the first working chamber 50 on the front side has a large dead volume, the compression ratio is smaller than that of the second working chamber 60 on the rear side, and the pressure of the refrigerant gas in the first working chamber 50 is lower than that in the discharge space 90. The pressure is lower than the pressure (from which the discharge pressure of the second working chamber 60 on the rear side is led), and the action of sucking and discharging refrigerant gas in the first working chamber 50 on the front side is not performed.

圧縮機の起動時には、上述したように圧縮段吐出容量は
最小容量となる。しかしこのように吸入圧力が吐出圧と
均圧している状態では、吸入圧室74内の冷媒圧力の絶
対圧力も設定圧より高くなっている。そのため低圧導入
通路97を配して圧力室501に導入される圧力は制御
弁500の設定圧より高く、その結果制御弁500は高
圧導入通路96と制御圧通路98とを連通ずる。
When the compressor is started, the compression stage discharge capacity becomes the minimum capacity as described above. However, in this state where the suction pressure is equal to the discharge pressure, the absolute pressure of the refrigerant pressure in the suction pressure chamber 74 is also higher than the set pressure. Therefore, the pressure introduced into the pressure chamber 501 by the low pressure introduction passage 97 is higher than the set pressure of the control valve 500, and as a result, the control valve 500 communicates the high pressure introduction passage 96 and the control pressure passage 98.

同様に圧縮機作動後においても冷凍サイクルより要求さ
れる能力が高い状態では圧縮機の吸入室74内圧力が高
くなることが知られている。これは冷凍サイクルの蒸発
器でのスーパーヒートによるもので、このように圧縮機
に吸入される冷媒の圧力が高くなれば、前述した起動時
と同様に制御圧室200は高圧導入通路96を介して吐
出室93と導通している。そのため、吐出室93内の高
圧は絞り99を介して制御圧室200内に漸次導入され
ることになる。それにより制御圧室200内の圧力は漸
増する。
Similarly, it is known that even after the compressor is activated, the pressure inside the suction chamber 74 of the compressor increases when the capacity required by the refrigeration cycle is high. This is due to superheating in the evaporator of the refrigeration cycle, and if the pressure of the refrigerant sucked into the compressor increases in this way, the control pressure chamber 200 will flow through the high pressure introduction passage 96 as in the case of startup described above. It is electrically connected to the discharge chamber 93. Therefore, the high pressure within the discharge chamber 93 is gradually introduced into the control pressure chamber 200 via the throttle 99. As a result, the pressure within the control pressure chamber 200 gradually increases.

そのため、スプール30に対し、第1図中左方向へ働く
力(制御圧室200と吸入空間74との圧力差による)
は圧縮機の回転に伴い次第に上昇する。そして、この力
が前述したスライド部40を図中右方向へ押す力に打ち
勝つと、スプール30は次第に図中左方向へ移動し始め
る。そしてシャフト1の傾斜溝166と伝動ピン80の
作用により斜板lOはその回転中心を図中左方向へ移動
しつつその傾きを大きくしてゆく。更に制御圧室200
内圧力が上がってゆくと、スプール30はその肩部30
5がリアサイドプレー)11に当たるまで図中左方向へ
移動し、最大容量状態を実現する。この状態では、吸入
ポート710より吸入される冷媒ガスは中央の吸入空間
70に入り、吸入通路71及び73を通ってそれぞれ吸
入室72及び74へ流入する。そして、吸入行程では吸
入口25より吸入弁9及び12を介して、それぞれ作動
室50及び60へ入り、次いでピストン7の変位と共に
圧縮され、吐出口24より吐出弁22を介して、それぞ
れ吐出空間90及び93へ入り、吐出通路を通り吐出ポ
ートより吐出され、外部配管で合流するものである。こ
の状態では作動室50及び60共に冷媒ガスの吸入、吐
出作用を行っている。
Therefore, a force acting on the spool 30 in the left direction in FIG. 1 (due to the pressure difference between the control pressure chamber 200 and the suction space 74)
gradually increases as the compressor rotates. When this force overcomes the force pushing the slide portion 40 to the right in the figure, the spool 30 gradually begins to move to the left in the figure. Then, due to the action of the inclined groove 166 of the shaft 1 and the transmission pin 80, the swash plate lO moves its center of rotation to the left in the figure and increases its inclination. Furthermore, a control pressure chamber 200
As the internal pressure increases, the spool 30
5) moves to the left in the figure until it hits 11 (rear side play) to achieve the maximum capacity state. In this state, refrigerant gas sucked through the suction port 710 enters the central suction space 70, passes through the suction passages 71 and 73, and flows into the suction chambers 72 and 74, respectively. In the suction stroke, the air enters the working chambers 50 and 60 from the suction port 25 through the suction valves 9 and 12, respectively, and is then compressed with the displacement of the piston 7, and flows from the discharge port 24 through the discharge valve 22 into the discharge space. 90 and 93, passes through a discharge passage, is discharged from a discharge port, and joins at an external pipe. In this state, both the working chambers 50 and 60 perform the action of sucking in and discharging refrigerant gas.

その後冷凍サイクルから要求される圧縮機吐出容量が減
少してくると、それに応じて圧縮機に吸入される冷媒の
圧力も低下する。これは冷凍サイクルの蒸発器における
スーパーヒートの減少、冷凍サイクルの膨張弁の絞り量
増加等による。
Thereafter, when the compressor discharge capacity required from the refrigeration cycle decreases, the pressure of the refrigerant sucked into the compressor decreases accordingly. This is due to a decrease in superheat in the evaporator of the refrigeration cycle, an increase in the amount of throttling of the expansion valve of the refrigeration cycle, etc.

この状態では信号圧通路98と低圧導入通路97とが導
通することになる。これにより制御圧室200内の圧力
は、吸入圧空間69側に逃がされる。その結果、スプー
ル30の前後に生ずる圧力差が減少し、スプールは上述
した始動時の説明と同様の圧力状態により第1図中右側
に変位する。
In this state, the signal pressure passage 98 and the low pressure introduction passage 97 are electrically connected. As a result, the pressure within the control pressure chamber 200 is released to the suction pressure space 69 side. As a result, the pressure difference occurring before and after the spool 30 is reduced, and the spool is displaced to the right in FIG. 1 due to the same pressure state as described at the time of startup described above.

すなわら本例の、圧縮機では圧縮機吸入冷媒の圧力に応
じてスプール30が連続的に変位し、それにより圧縮機
の吐出容量も連続的に変化することになる。
That is, in the compressor of this example, the spool 30 is continuously displaced in accordance with the pressure of the refrigerant sucked into the compressor, and thereby the discharge capacity of the compressor is also continuously changed.

このようにして、本例の圧縮機では制御弁500の制御
に応じて、圧縮機の吐出容量を最小客層から最大容量ま
で連続的に可変制御できる。しかも、本例の圧縮機では
、傾斜溝166の位置を図中下方向に変位させているた
め、最大容量時には、スラスト力がシャフトlの軸線上
に加わることになる。その結果、スラスト力が最大とな
ったときにおいて、シャフト1に偏心荷重が生じること
が良好に防止される。それゆえ、本例の圧縮機ではスラ
スト荷重Fの支持バランスが適切なものとなり、圧縮機
の耐振性及び耐久性を向上させることができる。
In this way, in the compressor of this example, the discharge capacity of the compressor can be continuously varied and controlled from the minimum customer base to the maximum capacity according to the control of the control valve 500. Moreover, in the compressor of this example, since the position of the inclined groove 166 is displaced downward in the figure, thrust force is applied on the axis of the shaft l at maximum capacity. As a result, eccentric load is effectively prevented from being applied to the shaft 1 when the thrust force is at its maximum. Therefore, in the compressor of this example, the support balance of the thrust load F becomes appropriate, and the vibration resistance and durability of the compressor can be improved.

なお、本発明の圧縮機では、スラスト荷重はスラストヘ
アリング15及−び116によって支持されるが、同時
にそのスラスト荷重はピン80を介してシャフト1に伝
達されるものであるため、ピン80もスラストヘアリン
グ15,116と同様、硬質かつ耐摩耗性に冨んだ金属
材料よりなる。本例では、浸炭等の熱処理により表面硬
度を高めた炭素鋼よりなる。
In the compressor of the present invention, the thrust load is supported by the thrust hair rings 15 and 116, but at the same time, the thrust load is transmitted to the shaft 1 via the pin 80. Like the thrust hair rings 15 and 116, they are made of a hard and wear-resistant metal material. In this example, it is made of carbon steel whose surface hardness has been increased by heat treatment such as carburizing.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の圧縮機では、圧縮機内部
に生じるスラスト力が大きくなった状態で、そのスラス
ト力による偏心荷重が良好に回避されるようにしたため
、圧縮機の耐久性が大幅に向上するという優れた効果を
有する。
As explained above, in the compressor of the present invention, the eccentric load caused by the thrust force is well avoided even when the thrust force generated inside the compressor is large, so the durability of the compressor is greatly improved. It has the excellent effect of improving

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図、第2図
は本発明者らが先に提案した圧′4′r6機を示す断面
図、第3図は第2図図示圧縮機の傾斜溝形状を示す正面
図、第4図は第1図図示圧縮機のシリンダ部ブロックを
示す断面図、第5図は第1図図示圧縮機の傾斜溝形状を
示す正面図である。 1・・・シャフト、7・・・ピストン、10・・・&H
H,30・・・スプール、40・・・スライド部、80
・・・ピン。 105・・・スリット部、165・・・平板部、166
・・・傾斜溝。 代理人弁理士  岡 部   隆 第3図 1e+) 第5図
Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of the compressor of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing a compressor '4'r6 previously proposed by the present inventors, and Fig. 3 is a sectional view showing an embodiment of the compressor of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing the cylinder block of the compressor shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a front view showing the inclined groove shape of the compressor shown in FIG. 1. 1...shaft, 7...piston, 10...&H
H, 30... Spool, 40... Slide part, 80
···pin. 105...Slit part, 165...Flat plate part, 166
...Slanted groove. Representative Patent Attorney Takashi Okabe (Figure 3 1e+) Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 内部にシリンダ室を有するシリンダブロックと
、 このシリンダブロック内に回転自在に支持され、その一
部に平板部を有するシャフトと、 このシャフトの前記平板部が嵌入するスリットを有し、
このスリットと前記平板部の係合により前記シャフトに
揺動可能に連結し、前記シャフトと一体回転する斜板と
、 前記シリンダ室内に摺動自在に配設され、前記斜板の揺
動運動を受けて前記シリンダ室内を往復移動するピスト
ンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シリンダ室
内面との間で形成され、流体の吸入,圧縮,吐出を行な
う作動室と、 前記シャフトに対し前記斜板を揺動可能に支持する支持
部と、 この支持部を前記シャフトの軸方向に変位させるスプー
ルとを備え、 前記平板部には、傾斜溝が形成されており、各前記スリ
ット部にはピン通し孔が形成されており、このピン通し
孔および前記傾斜溝内に挿入されたピンにより前記斜板
が前記シャフトに揺動可能に連結し、かつ 前記ピンと前記傾斜溝との接触位置を、圧縮機の大容量
状態で、前記シャフトの軸線にほぼ一致するようにした
ことを特徴とする可変容量式斜板型圧縮機。
(1) A cylinder block having a cylinder chamber inside; a shaft rotatably supported within the cylinder block and having a flat plate portion in a part thereof; and a slit into which the flat plate portion of the shaft is fitted;
a swash plate that is swingably connected to the shaft through engagement between the slit and the flat plate portion and rotates integrally with the shaft; and a swash plate that is slidably disposed within the cylinder chamber and that controls the swing movement of the swash plate. a piston that reciprocates within the cylinder chamber in response to the piston; a working chamber that is formed at each end of the piston between the inner surface of the cylinder chamber and that sucks, compresses, and discharges fluid; A support part that swingably supports the swash plate, and a spool that displaces the support part in the axial direction of the shaft, and the flat plate part has an inclined groove formed in each of the slit parts. A pin through hole is formed, and the swash plate is swingably connected to the shaft by the pin inserted into the pin through hole and the inclined groove, and the contact position between the pin and the inclined groove is determined. . A variable capacity swash plate compressor, characterized in that the compressor is substantially aligned with the axis of the shaft when the compressor is in a large capacity state.
JP63058689A 1988-03-11 1988-03-11 Variable displacement swash plate type compressor Pending JPH01232178A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006226192A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Calsonic Kansei Corp Variable displacement compressor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62147055A (en) * 1985-12-20 1987-07-01 Hitachi Ltd Variable stroke type axial piston compressor

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