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JPH10153169A - 斜板式可変容量圧縮機 - Google Patents

斜板式可変容量圧縮機

Info

Publication number
JPH10153169A
JPH10153169A JP8310847A JP31084796A JPH10153169A JP H10153169 A JPH10153169 A JP H10153169A JP 8310847 A JP8310847 A JP 8310847A JP 31084796 A JP31084796 A JP 31084796A JP H10153169 A JPH10153169 A JP H10153169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swash plate
main body
alloy
plate main
piston
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
JP8310847A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kano
浩 狩野
Eiji Fukushima
栄治 福島
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.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden 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 Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP8310847A priority Critical patent/JPH10153169A/ja
Priority to US08/975,361 priority patent/US5974946A/en
Priority to EP97120478A priority patent/EP0844390B1/en
Priority to DE69700380T priority patent/DE69700380T2/de
Publication of JPH10153169A publication Critical patent/JPH10153169A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0469Other heavy metals
    • F05C2201/0475Copper or alloys thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0469Other heavy metals
    • F05C2201/0475Copper or alloys thereof
    • F05C2201/0478Bronze (Cu/Sn alloy)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12Coating

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工工程の低減や管理費の低減等によって,
大幅なコスト低減と耐久性の向上が実現できる斜板式可
変容量圧縮機を提供すること。 【解決手段】 回転軸1に傾動可能に支持された斜板本
体23と,前記斜板本体23の両面に当該斜板本体と摺
動可能に設けたシュー部材34,35を介して,前記斜
板本体23の回転運動をピストンの往復動直線運動に変
換させると共に,前記斜板本体23を内装しているクラ
ンク室内圧力と吸入圧力をピストン部材30を介した力
差により前記斜板本体の傾角を制御する斜板式可変容量
圧縮機において,前記斜板本体23の材料を高力黄銅合
金,青銅合金,及び鉛青銅合金の内の少なくとも一種の
銅合金によって形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,主として冷凍空調
用に供される圧縮機に関し,詳しくは,斜板式可変容量
圧縮機の斜板に使用される材質に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来,特開平2−267371号公報
(以下,従来技術と呼ぶ)に開示された可変容量斜板式
圧縮機が知られている。この可変容量斜板式圧縮機は,
シリンダブロックを備え,このシリンダブロックは,両
頭ピストンを往復動可能に収容している。また,シリン
ダブロック内には,回転軸が回転可能に収容支持されて
いる。この回転軸は,斜板を相対回転不能かつその周縁
側を中心として前後に揺動可能に支持している。また,
この斜板は,シリンダブロック内の両頭ピストンを往復
駆動する。この斜板の揺動中心位置は,リヤ側シリンダ
ボア寄りに設定されており,回転軸の回転に伴う揺動中
心の回転領域上に前記両頭ピストンの往復動領域を設定
し,前記斜板の傾角変更によりピストンストロークを変
更して容量を調節できるようにしている。このような従
来の可変容量斜板式圧縮機において,斜板本体と回転力
伝達部とが別体に形成されている。斜板本体は,シュー
と係合しており,このシューは,斜板の回転揺動運動を
両頭ピストンに往復運動として伝達する役割を果たして
いる。さらに,回転力伝達部は,回転軸に設けられた連
結部に対しガイドピンを介して連結されている。そし
て,斜板は,この斜板本体と回転力伝達部とを嵌合固着
することによって構成されている。この斜板本体とシュ
ーとは鉄系材料で形成され,斜板本体とシューとの摺動
部は銅系軸受合金で形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来技
術の可変容量斜板式圧縮機では,鉄系材料よりなる斜板
本体の表面に,銅系軸受合金を焼結,溶射,接合等によ
り一体形成しているが,斜板本体と銅系軸受合金を結合
させねばならずコスト増の要因で有り,また結合後の厚
さや表面粗さの精度も,要求される精度は得られず仕上
げ加工を要していた。
【0004】また,機械的結合にて形成している為,結
合部で剥離を生じると言う問題も発生する。
【0005】更に,斜板本体を鉄系素材で形成している
ので,車両側からの回転力を圧縮機へ回転力を伝達する
電磁クラッチの磁力によって斜板が磁化されてしまう。
したがって,鉄系内部部品から摩耗紛が発生した際に
は,斜板に摩耗紛が付着し斜板とシュー間のクリアラン
ス部分に浸入するため斜板表面部及びシュー表面部に傷
や摩耗を発生させてしまう。
【0006】そこで,本発明の技術的課題は,加工工程
の低減や管理費の低減等によって,大幅なコスト低減と
耐久性の向上が実現できる斜板式可変容量圧縮機を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,回転軸
に傾動可能に支持された斜板と,前記斜板の両面に当該
斜板と摺動可能に設けたシュー部材を介して,前記斜板
の回転運動をピストンの往復動直線運動に変換させると
共に,前記斜板を内装しているクランク室内圧力と吸入
圧力をピストンを介した力差により前記斜板の傾角を制
御する斜板式可変容量圧縮機において,前記斜板の材料
に高力黄銅合金,青銅合金,及び鉛青銅合金の内の少な
くとも一種の銅合金を用いたことを特徴とする斜板式可
変容量圧縮機が得られる。
【0008】また,本発明によれば,前記斜板式可変容
量圧縮機において,前記銅合金は,特殊耐摩耗性高力黄
銅合金であることを特徴とする斜板式可変容量圧縮機が
得られる。
【0009】ここで,本発明において,特殊耐摩耗性高
力黄銅合金としては,Cn−Mn−Si一Zn系高力黄
銅合金が例示できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て,図面を参照しながら説明する。
【0011】図1は本発明の実施の形態による斜板式可
変容量圧縮機を示す断面図である。図1に示すように,
斜板式可変容量圧縮機10は,駆動軸1と,駆動軸1の
一端を収容するように,駆動軸1の周囲に配置された複
数のシリンダ2を複数備えるとともに外殻3と一体に形
成され,外殻3内にシリンダ2に隣接してクランク室4
を規定するシリンダブロック5と,クランク室4内で駆
動軸1の周囲配置された斜板部材20と,駆動軸1の一
端に貫通されるとともにシリンダブロック5の一端部を
封じるフロントヘッドプレート6と,シリンダブロック
5の他端部に設けられた弁板装置7と,これを覆うシリ
ンダヘッド8とを備えている。
【0012】シリンダ2内からクランク室4に突出して
ピストン部材30が設けられている。
【0013】駆動軸1の一端部は,フロントヘッドプレ
ート6の円筒状の突出部9内に設けられた軸受け11に
支持され,さらに,軸受け11に駆動軸方向外側に連設
したシール部材12によって片斜板式圧縮機10外部に
対して密閉されている。また,駆動軸1の他端は,シリ
ンダ2の内側にあり,軸受け13に支持され,端面を軸
方向規制ねじ部材14によって規制されている。
【0014】弁板装置7は,シリンダ2の内部2aに至
まで貫通して設けられた吸入孔7a及び吐出孔7bを夫
々備え,吸入孔7aのシリンダ2側,及び吐出孔7bの
シリンダヘッド8側には,夫々図示しない吸入弁及び吐
出弁が設けられている。弁板装置7のシリンダヘッド8
側には,吐出弁の開放時の移動距離を調節するための弁
押さえ15がボルト・ナット16a,16bによって,
弁板装置7によって固定されている。
【0015】シリンダヘッド8内には,隔壁8aを介し
て吸入室17及び吐出室18が夫々区画形成されてい
る。吐出室18とクランク室4とは,径の小さな孔部等
によって実質的に連絡している。
【0016】ピストン部材30は,シリンダ室2aを,
駆動軸に沿う方向に往復動するピストン本体31とピス
トン本体31からクランク室4まで駆動軸1方向に延在
するピストン駆動部32とが一体に設けられたアルミ合
金材料からなっている。尚,ピストン本体31の周囲に
は,ピストンリング31aが設けられている。
【0017】斜板部材20は,駆動軸1の周囲に固定さ
れた駆動体21と,駆動体21の駆動軸1方向に連設さ
れ,この駆動体21に連動する揺動体22とを備えてい
る。
【0018】揺動体22の内側の駆動軸1の中心部には
円筒部25が設けられており,駆動軸1方向の両端に配
置されたコイルばね26a,26bを介して,駆動体2
1の一端面をシリンダヘッド8内壁に設けられたラジア
ル軸受け27に圧接するように構成されている。
【0019】また,揺動体22は,板状の斜板本体23
と,これを固定支持する支持体24とを備え,支持体2
4には,係合クランクピン24aが設けられており,駆
動体21に設けられた係合長孔21aと係合することに
よって,駆動体21と支持体24は連動して回転する構
成となっている。
【0020】ピストン部材30において,ピストン駆動
部32のクランク室4側の一端で,駆動軸1に対向する
ように,凹部33が設けられている。この凹部33内に
は,斜板本体23の外側縁部が挿入されている。さら
に,この凹部33内の斜板本体23の外側縁部と凹部3
3との間には,一対の第1及び第2のシュー34,35
が設けられている。ピストン本体31寄りの第1のシュ
ー34は,斜板本体の一外縁端面23aに摺接する平坦
面34aと凹部33の内面33aに摺接する凸面34b
を備えている鉄系の材料からなる。一方,フロントヘッ
ドプレート6寄りの第2のシュー35も同様に,斜板本
体23の他の外縁端面23bに摺接する平坦面35aと
凹部33の内面33aに摺接する凸面35bを備えてい
る鉄系材料からなる。
【0021】実質的に圧縮機の斜板をなす斜板本体23
は,Cu−Mn−Si−Zn系高力黄銅合金からなり,
従来技術によるものと同等以上の摺動特性が得られると
ともに,コスト低減を図ることができる。さらに,下記
表1からも明らかなように,比重が極めて大きいため,
斜板の慣性力を増加させることができる。また,斜板本
体23には,上記Cu−Mn−Si−Zn系高力黄銅合
金以外にも,青銅合金,鉛青銅合金,及び一般の高力黄
銅合金を用いることができる。尚,図2において,Cu
−Mn−Si−Zn高力黄銅合金は,一般の高力黄銅合
金に比べて,摺動性が優れている。
【0022】
【表1】
【0023】以上のような構成の片斜板式圧縮機におい
て,駆動軸1が回転すると,それと同時に駆動体21も
回転する。駆動体21の回転運動は,係合クランクピン
24a,係合長孔21aからなる係合部を介して支持体
24及び斜板本体23の実質的に駆動軸1に沿う方向の
揺動運動に変換される。斜板本体23の揺動運動は第1
及び第2のシュー34,35,及び凹面33を介してピ
ストン30の軸方向の往復動に変換される。ピストン3
0のピストン本体31のシリンダ室2a内における往復
動によって,吸入室17から吸入孔7aを介して吸入さ
れた冷却媒体は,シリンダ室2内で圧縮され,吐出孔7
bから吐出室18に吐出される。
【0024】容量可変動作は,クランクケース内圧を上
下することによって行う。能力が必要ない場合には,吸
入圧とクランクケース内圧との差が大きく,斜板の角度
を小さくする。能力が必要の場合は逆に,吸入圧とクラ
ンクケース内圧との差を小さくし,斜板の角度を大きく
する。
【0025】次に,本発明の実施の形態による効果を確
かめるために,次のような試験を行った。
【0026】駆動中においては,シュー34,35と斜
板本体23とは,常に摺接しているので,その摩擦熱に
よって焼き付きが生じる。この際の焼き付き荷重につい
て調査した。試験条件は,最高荷重125Kg,回転数
2450RPM,オイル量82cc/分とし,荷重を加
えていき,テストピースの温度が250℃に達した時点
を焼き付き荷重とした。その結果を図2に示す。
【0027】図2に示すように,アルミ材(高シリコン
系)や銅系溶射材に比べて,本発明の実施の形態による
青銅合金材及びCu−Mn−Si−Zn系高力黄銅合金
は,焼き付き荷重が100Kgf以上と大きく,耐久性
に優れていることが判明した。
【0028】
【発明の効果】以上,説明したように,本発明において
は,斜板本体に銅合金を用いたので,斜板本体を鉄系で
形成し斜板本体の表面部に銅系軸受合金を一体形成した
物と同等以上の摺動特性を得られると共に,耐久性の向
上及びコスト低減(加工行程の低減や管理費の低減)を
図ることができる片斜板式圧縮機を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による斜板式可変容量圧縮
機を示す断面図である。
【図2】図1の斜板式可変容量圧縮機の斜板の材質によ
る焼き付き荷重の調査結果を示す図で,併せて従来技術
による斜板の材質による焼き付き荷重の調査結果を示し
ている。
【符号の説明】
1 駆動軸 2 複数のシリンダ 3 外殻 4 クランク室 5 シリンダブロック 6 フロントヘッドプレート 7 弁板装置 8 シリンダヘッド 9 突出部 10 斜板式可変容量圧縮機 11 軸受け 13 軸受け 14 軸方向規制ねじ部材 15 弁押さえ 17 吸入室 18 吐出室 20 斜板部材 21 駆動体 22 揺動体 23 斜板本体 24 支持体 24a 係合クランクピン 25 円筒部 26a,26b コイルばね 27 ラジアル軸受け 30 ピストン部材 31 ピストン本体 32 ピストン駆動部 33 凹部 34,35 第1及び第2のシュー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に傾動可能に支持された斜板と,
    前記斜板の両面に当該斜板と摺動可能に設けたシュー部
    材を介して,前記斜板の回転運動をピストンの往復動直
    線運動に変換させると共に,前記斜板を内装しているク
    ランク室内圧力と吸入圧力をピストンを介した力差によ
    り前記斜板の傾角を制御する斜板式可変容量圧縮機にお
    いて,前記斜板の材料に高力黄銅合金,青銅合金,及び
    鉛青銅合金の内の少なくとも一種の銅合金を用いたこと
    を特徴とする斜板式可変容量圧縮機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の斜板式可変容量圧縮機に
    おいて,前記銅合金は,特殊耐摩耗性高力黄銅合金であ
    ることを特徴とする斜板式可変容量圧縮機。
JP8310847A 1996-11-21 1996-11-21 斜板式可変容量圧縮機 Pending JPH10153169A (ja)

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JP8310847A JPH10153169A (ja) 1996-11-21 1996-11-21 斜板式可変容量圧縮機
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