JP2003328933A - Piston type variable displacement compressor - Google Patents

Piston type variable displacement compressor

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JP2003328933A
JP2003328933A JP2002139808A JP2002139808A JP2003328933A JP 2003328933 A JP2003328933 A JP 2003328933A JP 2002139808 A JP2002139808 A JP 2002139808A JP 2002139808 A JP2002139808 A JP 2002139808A JP 2003328933 A JP2003328933 A JP 2003328933A
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JP
Japan
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piston
chamber
variable displacement
type variable
displacement compressor
Prior art date
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Application number
JP2002139808A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiro Iizuka
二郎 飯塚
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Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piston type variable displacement compressor having enhanced durability and miniaturization of the device, excellent responsiveness, and controlling efficiency. <P>SOLUTION: This piston type variable displacement compressor is provided with: a driving shaft; a plurality of first cylinder bores arranged along a circumference direction of the driving shaft; a first piston movably provided in the first cylinder bore; a tilting angle mechanism placed in a crank chamber, converting rotation movement of the driving shaft to reciprocating movement of the first piston, and adjusting the stroke quantity of the first piston by varying a tilting angle; a second cylinder bore provided in correspondence with the first cylinder bore so as to fasten the tilting angle mechanism; and a second piston integrally formed with the first piston, interlocking with the reciprocating movement of the first piston and reciprocating in the second cylinder bore. An intermediate pressure chamber is provided with communicates with the crank chamber through a space for fitting the second cylinder bore and the second piston. An internal pressure of the intermediate pressure chamber is set to be higher than an internal pressure of the crank chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置の
冷凍サイクルに用いられるピストン式可変容量圧縮機に
関し、とくに二酸化炭素を冷媒として用いる冷凍サイク
ル(以下、CO2 サイクルと言うこともある。)のよう
にサイクル内の最大圧力が冷媒の臨界圧力を越える冷凍
サイクルに最適なピストン式可変容量圧縮機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle air conditioner.
For piston type variable displacement compressor used in refrigeration cycle
In particular, refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant
(Hereinafter, CO2 Sometimes called a cycle. )As
Refrigeration in which the maximum pressure in the cycle exceeds the critical pressure of the refrigerant
The present invention relates to a piston type variable displacement compressor most suitable for a cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、駆動軸の周りに複数のシリン
ダボアと、該シリンダボア内を往復運動するピストンと
を有する圧縮機はよく知られている。このような圧縮機
においては、たとえば駆動軸と一体に回転する斜板にピ
ストンを係合させ駆動軸の回転運動をピストンの往復運
動に変換し、シリンダボア内をピストンが往復運動する
ことにより流体(たとえば冷媒)の圧縮が行われるよう
になっている。また、圧縮の際に斜板を介して駆動軸に
加わる圧縮反力(ピストンを反圧縮方向に押し戻そうと
する流体の圧力)は、駆動軸を回転可能に支持するスラ
スト軸受により吸収されるようになっている。
2. Description of the Related Art A compressor having a plurality of cylinder bores around a drive shaft and a piston reciprocating in the cylinder bores has been well known. In such a compressor, for example, by engaging a piston with a swash plate that rotates integrally with the drive shaft, the rotational movement of the drive shaft is converted into reciprocating movement of the piston, and the fluid reciprocating in the cylinder bore causes fluid ( For example, the refrigerant is compressed. Further, the compression reaction force (pressure of the fluid that pushes the piston back in the anti-compression direction) applied to the drive shaft via the swash plate during compression is absorbed by the thrust bearing that rotatably supports the drive shaft. It is like this.

【0003】しかし、近年脱フロン化の要請に伴い二酸
化炭素(CO2 )を冷媒として使用するCO2 サイクル
の提案がなされているが、CO2 サイクルにおいては冷
媒であるCO2 が臨界圧力を越えて圧縮されるので、ス
ラスト軸受に加わる荷重が著しく増大する。このため、
従来の圧縮機をそのままCO2 サイクルに適用したので
はスラスト軸受の耐久性、ひいては圧縮機の耐久性が低
下するおそれがある。これに対し許容荷重の大きい大型
のスラスト軸受を使用したのでは圧縮機の大型化を招来
するおそれがある。
However, in recent years, a CO 2 cycle in which carbon dioxide (CO 2 ) is used as a refrigerant has been proposed in response to a request for defluorogenation, but in the CO 2 cycle, the refrigerant CO 2 exceeds a critical pressure. Therefore, the load applied to the thrust bearing is significantly increased. For this reason,
If the conventional compressor is applied to the CO 2 cycle as it is, the durability of the thrust bearing and eventually the durability of the compressor may be deteriorated. On the other hand, using a large thrust bearing with a large allowable load may lead to an increase in size of the compressor.

【0004】このため、たとえば図15に示すような提
案がなされている(特開平2001−304109)。
図15において、100は斜板式圧縮機を示している。
斜板式圧縮機100は、シリンダブロック101を有し
ている。シリンダブロック101には、フロントハウジ
ング102とリアハウジング103とが接合されてい
る。シリンダブロック101とリアハウジング103と
の間にはクランク室104が形成されている。クランク
室104内には、駆動軸105と一体に回転可能な斜板
106が設けられている。斜板106にはシュー107
を介して複数のピストン109が係合されている。ピス
トン109はシリンダブロック101の周方向に設けら
れたシリンダボア108内を図15の左右方向に往復運
動するようになっている。
Therefore, for example, a proposal as shown in FIG. 15 has been made (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-304109).
In FIG. 15, reference numeral 100 denotes a swash plate compressor.
The swash plate compressor 100 has a cylinder block 101. A front housing 102 and a rear housing 103 are joined to the cylinder block 101. A crank chamber 104 is formed between the cylinder block 101 and the rear housing 103. In the crank chamber 104, a swash plate 106 that is rotatable integrally with the drive shaft 105 is provided. Shoe 107 on swash plate 106
A plurality of pistons 109 are engaged with each other. The piston 109 is adapted to reciprocate in the cylinder bore 108 provided in the circumferential direction of the cylinder block 101 in the left-right direction in FIG.

【0005】駆動軸105は、シリンダブロック101
に設けられたラジアルベアリング110と、リアハウジ
ング103に設けられたラジアルベアリング111とに
より回転可能に支承されている。駆動軸105の一端は
フロントハウジング102から外部に突出しており、駆
動軸105の一端にはエンジン112からの動力を駆動
軸105に伝達する動力伝達機構113が連結されてい
る。駆動軸105の他端はリアハウジング103に設け
られた凹部114内に挿入されている。該凹部114の
底部には、後述の吐出室からの圧力を駆動軸105の端
面に付与する通路115が開口されている。
The drive shaft 105 is a cylinder block 101.
Is rotatably supported by a radial bearing 110 provided on the rear housing 103 and a radial bearing 111 provided on the rear housing 103. One end of the drive shaft 105 projects outward from the front housing 102, and a power transmission mechanism 113 that transmits the power from the engine 112 to the drive shaft 105 is connected to one end of the drive shaft 105. The other end of the drive shaft 105 is inserted into a recess 114 provided in the rear housing 103. A passage 115 is formed at the bottom of the recess 114 to apply pressure from a discharge chamber, which will be described later, to the end surface of the drive shaft 105.

【0006】シリンダブロック101とフロントハウジ
ング102との間には弁板116が設けられている。ま
た、フロントハウジング102内は壁117により吸入
室118と吐出室119とに区画されている。吐出室1
19は、通路120、マフラー121、通路122、通
路115を介して駆動軸105の端面側に連通されてお
り、駆動軸105の端面に吐出室119の圧力が加えら
れるようになっている。また、通路122と通路115
との間には圧力制御弁123が設けられている。
A valve plate 116 is provided between the cylinder block 101 and the front housing 102. Further, the inside of the front housing 102 is partitioned by a wall 117 into a suction chamber 118 and a discharge chamber 119. Discharge chamber 1
19 is communicated with the end face side of the drive shaft 105 via the passage 120, the muffler 121, the passage 122, and the passage 115, and the pressure of the discharge chamber 119 is applied to the end face of the drive shaft 105. Also, the passage 122 and the passage 115
A pressure control valve 123 is provided between and.

【0007】上記のような熱交換器100においては、
エンジン112からの駆動力が駆動軸105に伝達され
斜板106が回転すると、斜板106に連結されたピス
トン109がシリンダボア108内を往復運動すること
により冷媒(CO2 )が圧縮され吐出室119内へ吐出
されるようになっている。また、冷媒の圧縮に際してピ
ストン108から駆動軸105に加わる圧縮反力は、斜
板106の傾角制御手段としてのヒンジ機構124およ
びラグプレート125を介してスラスト軸受126に伝
わり、該スラスト軸受126により駆動軸105への荷
重が受けられるようになっている。したがって、上記の
ような圧縮機においては、スラスト軸受126への過大
な荷重が付加されなくなるので該スラスト軸受126の
耐久性、ひいては圧縮機100の耐久性が向上されるよ
うになっている。
In the heat exchanger 100 as described above,
When the driving force from the engine 112 is transmitted to the drive shaft 105 and the swash plate 106 rotates, the piston 109 connected to the swash plate 106 reciprocates in the cylinder bore 108 to compress the refrigerant (CO 2 ) and discharge chamber 119. It is designed to be discharged inside. Further, the compression reaction force applied from the piston 108 to the drive shaft 105 at the time of compressing the refrigerant is transmitted to the thrust bearing 126 via the hinge mechanism 124 and the lug plate 125 as the tilt angle control means of the swash plate 106, and is driven by the thrust bearing 126. The load on the shaft 105 can be received. Therefore, in the compressor as described above, an excessive load is not applied to the thrust bearing 126, so that the durability of the thrust bearing 126 and the durability of the compressor 100 are improved.

【0008】また、駆動軸105の端面には、吐出室1
19から圧縮反力に抗する方向に圧力が作用するので、
スラスト軸受126へ加わる荷重が低減されるようにな
っている。また、通路122と通路115との間には圧
力制御弁123が設けられており、該圧力制御弁123
は制御手段127からの信号に基づき開閉されるように
なっている。制御手段127は、車室温度センサ12
8、車室温度設定器129に基づき、圧力制御弁127
を開閉する。たとえば、センサ128で検知される車室
温度が設定器129の温度よりも高温になると、制御手
段127からの信号に基づき、圧力制御弁123の開度
が絞られる。その結果、吐出室119から通路109、
マフラー部121等を通ってクランク室104内に付与
される圧力が低減するので、斜板106の傾角が増大
し、ピストン109のストローク量が増加して吐出容量
も増加するようになっている。
Further, the discharge chamber 1 is provided on the end face of the drive shaft 105.
Since the pressure acts from 19 against the compression reaction force,
The load applied to the thrust bearing 126 is reduced. Further, a pressure control valve 123 is provided between the passage 122 and the passage 115, and the pressure control valve 123 is provided.
Is opened and closed based on a signal from the control means 127. The control means 127 uses the passenger compartment temperature sensor 12
8. Based on the passenger compartment temperature setting device 129, the pressure control valve 127
Open and close. For example, when the vehicle compartment temperature detected by the sensor 128 becomes higher than the temperature of the setter 129, the opening degree of the pressure control valve 123 is throttled based on the signal from the control means 127. As a result, from the discharge chamber 119 to the passage 109,
Since the pressure applied to the crank chamber 104 through the muffler portion 121 and the like is reduced, the inclination angle of the swash plate 106 is increased, the stroke amount of the piston 109 is increased, and the discharge capacity is also increased.

【0009】また、上記のような圧縮機100において
は、軸封装置130は吸入室118内に設けられてい
る。該吸入室118は圧縮機内において最も低圧な領域
である。したがって、吸入室118よりも高圧になるク
ランク室内に軸封装置が配設される従来の圧縮機に比べ
て軸封装置の耐久性、信頼性を向上できる。つまり、軸
封装置には外気圧と圧縮機の内圧の差に相当する圧力が
作用することになるが高圧のクランク室に比べて低圧の
吸入室との圧力差の方が小さくなる。このため、軸封装
置へ加わる負荷が低減されるので、軸封装置の耐久性、
信頼性を向上することができる。
Further, in the compressor 100 as described above, the shaft sealing device 130 is provided in the suction chamber 118. The suction chamber 118 is the lowest pressure region in the compressor. Therefore, the durability and reliability of the shaft sealing device can be improved as compared with the conventional compressor in which the shaft sealing device is arranged in the crank chamber whose pressure is higher than that of the suction chamber 118. That is, a pressure corresponding to the difference between the external pressure and the internal pressure of the compressor acts on the shaft sealing device, but the pressure difference between the low pressure suction chamber and the high pressure crank chamber becomes smaller. Therefore, since the load applied to the shaft sealing device is reduced, the durability of the shaft sealing device,
The reliability can be improved.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような圧縮機100においては、斜板106の傾角の変
更は、クランク室104内の圧力を調節することにより
行われているので、応答性、制御性が著しく低下するお
それがある。つまり、クランク室104は内部に斜板1
06やヒンジ機構124等を収納する必要があるため必
要に応じて大きな空間に設定しなければならず、このよ
うな大きな空間の内圧を調節し斜板106の傾角を変更
する方法では応答性、制御性が低下するおそれがある。
とくに、高温・高圧のCO2 を流体とするCO2 サイク
ルにおいては応答性が著しく遅滞するおそれがある。
However, in the above-described compressor 100, since the inclination angle of the swash plate 106 is changed by adjusting the pressure in the crank chamber 104, the responsiveness, Controllability may be significantly reduced. That is, the crank chamber 104 has the swash plate 1 inside.
Since it is necessary to house the 06 and the hinge mechanism 124, etc., it is necessary to set the space in a large space as necessary, and a method of adjusting the internal pressure of such a large space and changing the inclination angle of the swash plate 106 is responsive. Controllability may decrease.
In particular, in the CO 2 cycle using high temperature and high pressure CO 2 as a fluid, the response may be significantly delayed.

【0011】また、上記のような圧縮機100において
は、ピストン109に圧縮反力が加わると、シリンダボ
ア108の内壁にピストン109が片当りし上記内壁お
よび/またはピストン109が摩耗するおそれがある。
摩耗が生じるとピストン109の外面とシリンダボア1
08の間のクリアランスが増大するため圧縮効率が低下
するおそれがある。
Further, in the compressor 100 as described above, when a compression reaction force is applied to the piston 109, the piston 109 may hit the inner wall of the cylinder bore 108 and the inner wall and / or the piston 109 may be worn.
When wear occurs, the outer surface of the piston 109 and the cylinder bore 1
Since the clearance between 08 increases, the compression efficiency may decrease.

【0012】本発明の課題は、CO2 サイクルに用いら
れるピストン式可変容量圧縮機において、流体の吐出容
量の変化に対する応答性、制御性を向上しつつ、併せて
スラスト軸受に加わる荷重を低減することにより、スラ
スト軸受、ひいては装置の信頼性、耐久性を向上できる
ピストン式可変容量圧縮機を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is, in a piston type variable displacement compressor used for a CO 2 cycle, improving the responsiveness and controllability to changes in the discharge capacity of a fluid, and at the same time reducing the load applied to a thrust bearing. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a piston type variable displacement compressor capable of improving the reliability and durability of the thrust bearing and eventually the device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のピストン式可変容量圧縮機は、駆動軸と、
該駆動軸の円周方向に複数配列された第1のシリンダボ
アと、該第1のシリンダボア内を移動可能に設けられた
第1のピストンと、クランク室内に設けられ前記駆動軸
の回転運動を第1のピストンの往復運動に変換するとと
もに、傾角を変更することにより第1のピストンのスト
ローク量を調整する傾角機構と、該傾角機構をはさんで
第1のシリンダボアに対応して設けられた第2のシリン
ダボアと、前記第1のピストンと一体的に構成され第1
のピストンの往復運動に連動して第2のシリンダボア内
を往復運動する第2のピストンとを有するピストン式可
変容量圧縮機において、第2のシリンダボアと第2のピ
ストンとの嵌め合いの隙間を介してクランク室と連通さ
れる中間圧力室を設けるとともに、該中間圧力室の内圧
をクランク室の内圧よりも高く設定したことを特徴とす
るものからなる。
In order to solve the above problems, a piston type variable displacement compressor according to the present invention comprises a drive shaft,
A plurality of first cylinder bores arranged in the circumferential direction of the drive shaft, a first piston movably provided in the first cylinder bore, and a rotary motion of the drive shaft provided in a crank chamber. A tilt mechanism that converts the reciprocating motion of the first piston and adjusts the stroke amount of the first piston by changing the tilt angle; and a tilt mechanism that is provided to correspond to the first cylinder bore across the tilt mechanism. The second cylinder bore is integrally formed with the first piston.
In a piston type variable displacement compressor having a second piston that reciprocates in the second cylinder bore in conjunction with the reciprocating movement of the piston of the second cylinder bore, through a fitting gap between the second cylinder bore and the second piston. And an internal pressure chamber communicating with the crank chamber is provided, and the internal pressure of the intermediate pressure chamber is set to be higher than the internal pressure of the crank chamber.

【0014】上記駆動軸の端面は中間圧力室に露出させ
た構成を採用することができる。
The end surface of the drive shaft may be exposed to the intermediate pressure chamber.

【0015】上記中間圧力室と吐出室とは途中に圧力制
御弁を有する連通路を介して連通されていることが好ま
しい。
It is preferable that the intermediate pressure chamber and the discharge chamber are communicated with each other through a communication passage having a pressure control valve in the middle thereof.

【0016】上記連通路には、流体の流量を調節する絞
り部を設けることが好ましい。該絞り部は、たとえば通
路の一部を小径にすることにより構成することができ
る。
It is preferable that the communication passage is provided with a throttle portion for adjusting the flow rate of the fluid. The narrowed portion can be formed, for example, by making a part of the passage have a small diameter.

【0017】上記第2のピストンの横断面積は、第1の
ピストンの横断面積と同じか、あるいはそれよりも小さ
いことが好ましい。第2のピストンの横断面積が第1の
ピストンの横断面積よりも大きくなり過ぎると中間圧力
室側から第2のピストンの端面に加わる力、つまり、第
1のピストンの圧縮反力に抗する力が大きくなり過ぎる
ため、第1のピストンの移動が阻害され吐出能力が低下
するおそれがある。また、第2のピストンの外周面と第
2のシリンダボアの内壁とのクリアランスは、第1のピ
ストンの外周面と第1のシリンダボアの内壁とのクリア
ランスよりも大きいことが好ましい。両クリアランスに
上記のような関係をもたせれば、中間圧力室とクランク
室とを確実に連通することができる。また、一体的に形
成される第1、第2のピストンを各シリンダボア内に挿
入する際の作業性を向上できる。
The cross-sectional area of the second piston is preferably the same as or smaller than the cross-sectional area of the first piston. When the cross-sectional area of the second piston becomes larger than the cross-sectional area of the first piston, the force applied from the intermediate pressure chamber side to the end face of the second piston, that is, the force against the compression reaction force of the first piston. Is too large, the movement of the first piston may be hindered and the discharge capacity may be reduced. The clearance between the outer peripheral surface of the second piston and the inner wall of the second cylinder bore is preferably larger than the clearance between the outer peripheral surface of the first piston and the inner wall of the first cylinder bore. If both clearances have the above relationship, the intermediate pressure chamber and the crank chamber can be surely communicated with each other. Further, workability in inserting the integrally formed first and second pistons into the respective cylinder bores can be improved.

【0018】上記クランク室の内圧と吸入室の内圧とは
略同等であることが好ましい。すなわち、本発明におい
ては、従来装置のようにクランク室の内圧を調節するこ
とにより傾角機構の傾角を変更するものではなく、後述
のように中間圧力室の内圧を調節し、クランク室との差
圧を利用することにより行われる。したがって、クラン
ク室の内圧を吸入室の内圧(すなわち、大気圧)と略同
等に設定することが可能になる。このため、駆動軸とク
ランク室の間を封止する軸封装置の信頼性、耐久性を併
せて向上することができる。
It is preferable that the internal pressure of the crank chamber and the internal pressure of the suction chamber are substantially equal. That is, in the present invention, the tilt angle of the tilt mechanism is not changed by adjusting the internal pressure of the crank chamber as in the conventional device, but the internal pressure of the intermediate pressure chamber is adjusted and the difference from the crank chamber is adjusted as described later. This is done by using pressure. Therefore, the internal pressure of the crank chamber can be set to be substantially equal to the internal pressure of the suction chamber (that is, atmospheric pressure). Therefore, the reliability and durability of the shaft sealing device that seals between the drive shaft and the crank chamber can be improved together.

【0019】本発明に係るピストン式可変容量圧縮機に
おいては、中間圧力室内の流体は、第2のピストンと第
2のシリンダボアの嵌め合いの隙間を通ってクランク室
内へ供給される。つまり、各第2のシリンダボアは中間
圧力室を介して互いに連通された状態に構成される。ま
た、中間圧力室は途中に絞り部を有する通路を介して吐
出室に連通されるので、各第2のシリンダボアは実質的
に絞り機能を有する通路(中間圧力室)により連通され
ている。このため、中間圧力室側から第2のシリンダボ
ア内への流体の流入に伴い該流体内に混在する潤滑油も
第2のシリンダボア内へ流入する。しかし、流体に比べ
潤滑油は流通しにくいので、第2のシリンダボア内に溜
まり易い。とくに、吐出容量が増加する程、つまり、圧
縮機の回転数が増加する程第2のシリンダボア内に溜ま
る潤滑油量が増加する。第2のシリンダボア内に潤滑油
が溜まると該第2のシリンダボア内を往復運動する第2
のピストンの抵抗が増大する。また、該抵抗は第2のピ
ストンと第2のシリンダボアとの嵌め合い量が大きい
程、つまり斜板の傾角が大きい程増大する。したがっ
て、圧縮機の回転数が多く、かつ、斜板の傾角が大きい
場合に、第2のピストンを第1のピストン側に押し戻す
力が大きくなっているので、斜板の傾角を速やかに減少
することができ容量制御運転に移行する際の応答性を向
上することができる。また、本発明の圧縮機においては
上述のように吐出容量の増加に伴い第2のピストンに加
わる第1のピストンの圧縮反力に抗する力が増大するの
で、何らかの原因で圧縮機内が異常の高圧になった際に
は斜板の傾角を速やかに小さくすることができる。つま
り本発明の圧縮機には自己制御機能が付与されるので圧
縮機を保護することができる。
In the piston type variable displacement compressor according to the present invention, the fluid in the intermediate pressure chamber is supplied into the crank chamber through the fitting gap between the second piston and the second cylinder bore. That is, each second cylinder bore is configured to communicate with each other via the intermediate pressure chamber. Further, since the intermediate pressure chamber is communicated with the discharge chamber via the passage having the throttle portion in the middle, each second cylinder bore is communicated with the passage (intermediate pressure chamber) having a substantially throttle function. Therefore, as the fluid flows from the intermediate pressure chamber side into the second cylinder bore, the lubricating oil mixed in the fluid also flows into the second cylinder bore. However, since the lubricating oil is less likely to flow than the fluid, it is likely to accumulate in the second cylinder bore. In particular, as the discharge capacity increases, that is, as the rotational speed of the compressor increases, the amount of lubricating oil accumulated in the second cylinder bore increases. The second reciprocating motion in the second cylinder bore when the lubricating oil is accumulated in the second cylinder bore
The resistance of the piston increases. Further, the resistance increases as the amount of fitting between the second piston and the second cylinder bore increases, that is, the inclination angle of the swash plate increases. Therefore, when the number of rotations of the compressor is high and the tilt angle of the swash plate is large, the force for pushing the second piston back to the first piston side is large, so that the tilt angle of the swash plate is rapidly reduced. It is possible to improve the responsiveness when shifting to the capacity control operation. Further, in the compressor of the present invention, as described above, the force against the compression reaction force of the first piston applied to the second piston increases as the discharge capacity increases, so that the inside of the compressor is abnormal due to some cause. When the pressure becomes high, the tilt angle of the swash plate can be quickly reduced. That is, since the compressor of the present invention is provided with a self-control function, the compressor can be protected.

【0020】また、斜板の傾角が大きく、かつ、圧縮機
回転数が少ない場合、あるいは、圧縮機回転数が多く、
かつ、斜板の傾角が小さい場合には、吐出容量があまり
多くないか、あるいは、第2のピストンの嵌め合い量が
小さいため、第2のピストンが受ける抵抗は小さい。そ
のため、斜板の傾角は減少されにくく、所望の冷房要求
を維持できる。
When the inclination angle of the swash plate is large and the number of revolutions of the compressor is small, or when the number of revolutions of the compressor is large,
Moreover, when the inclination angle of the swash plate is small, the discharge capacity is not so large, or the fitting amount of the second piston is small, so the resistance received by the second piston is small. Therefore, the inclination angle of the swash plate is less likely to be reduced, and the desired cooling requirement can be maintained.

【0021】また、第2のピストンにより圧縮されガス
に蓄えられたエネルギーは、第2のピストンの膨張行程
時に、第2のピストンを押圧する、つまり、第1のピス
トンの圧縮を補助するため、エネルギーのロスにはなら
ない。なお、圧縮機回転数大あるいは斜板傾斜角大の場
合には、蓄えられたエネルギーは、第1のピストンの圧
縮を補助するためにも使用されるが、主に、斜板の傾角
を変更する場合に使用される。
Further, since the energy compressed by the second piston and stored in the gas presses the second piston during the expansion stroke of the second piston, that is, assists the compression of the first piston, No energy loss. Note that when the compressor speed is high or the swash plate tilt angle is large, the stored energy is also used to assist the compression of the first piston, but the tilt angle of the swash plate is mainly changed. Used when you want to.

【0022】また、上述のように、流体内に混在する潤
滑油は、第2のピストンと第2のシリンダボアとの嵌め
合いの隙間を通って、中間圧力室からクランク室へ流入
する。つまり、本発明に係る圧縮機においては、上記隙
間がクランク室内へ潤滑油を供給する抽気経路としての
機能を発揮するので、別途抽気経路を形成する必要はな
い。ただしクランク室への抽気量を増大する目的で別途
中間圧力室とクランク室を連通する絞り機能を有する連
通路を形成しもう一つ別の抽気経路を構成してもよい。
また、抽気性を向上するためには、圧縮機内に封入され
るオイル量をある程度確保する必要がある。このため、
中間圧力室内は圧縮機停止時においては潤滑油で満たさ
れていることが好ましい。
Further, as described above, the lubricating oil mixed in the fluid flows from the intermediate pressure chamber to the crank chamber through the fitting gap between the second piston and the second cylinder bore. In other words, in the compressor according to the present invention, the gap functions as an extraction passage for supplying the lubricating oil into the crank chamber, so that it is not necessary to separately form an extraction passage. However, for the purpose of increasing the amount of bleed air to the crank chamber, a separate bleed passage may be formed by separately forming a communication passage having a throttle function that connects the intermediate pressure chamber and the crank chamber.
Further, in order to improve the bleeding property, it is necessary to secure a certain amount of oil sealed in the compressor. For this reason,
The intermediate pressure chamber is preferably filled with lubricating oil when the compressor is stopped.

【0023】上記傾角機構は、とくに限定されるもので
はないが、たとえば駆動軸と一体回転可能な斜板を有す
るものから構成することができる。また、上記傾角機構
は駆動軸と一体回転可能なスワッシュリングを有するも
のから構成することもできる。
The tilting mechanism is not particularly limited, but may be composed of, for example, one having a swash plate that can rotate integrally with the drive shaft. Further, the tilting mechanism may be composed of one having a swash ring that can rotate integrally with the drive shaft.

【0024】上記のようなピストン式可変容量圧縮機に
おいては、クランク室よりも内圧の高い中間圧力室が設
けられ、該中間圧力室は第2のシリンダボアと第2のピ
ストンとの嵌め合いの隙間を介してクランク室に連通さ
れているので、中間圧力室の内圧を冷房負荷時に応じて
変化させれば、中間圧力室とクランク室との内圧に適度
の差圧を付与することができ、クランク室内のスワッシ
ュリング等の傾角が変更され吐出容量が制御される。そ
して中間圧力室は傾角機構等を収容するクランク室のよ
うな広い空間である必要はなく、比較的狭い空間として
構成することができるので、その内圧を迅速に変化させ
スワッシュリング等の傾角を変更することができる。し
たがって、圧縮機の応答性、制御性を向上することがで
きる。
In the piston type variable displacement compressor as described above, an intermediate pressure chamber having an internal pressure higher than that of the crank chamber is provided, and the intermediate pressure chamber has a fitting gap between the second cylinder bore and the second piston. Since the internal pressure of the intermediate pressure chamber is changed according to the cooling load, the internal pressure between the intermediate pressure chamber and the crank chamber can be imparted with an appropriate differential pressure. The discharge angle is controlled by changing the inclination angle of the swash ring in the room. The intermediate pressure chamber does not have to be as wide as the crank chamber that houses the tilt mechanism, but can be configured as a relatively narrow space, so that the internal pressure can be changed quickly to change the tilt angle of the swash ring, etc. can do. Therefore, the responsiveness and controllability of the compressor can be improved.

【0025】また、中間圧力室からクランク室側への流
体の流出量は、第2のピストンと第2のシリンダボアと
の嵌合量(つまり、第2のピストンの移動量)により調
節できる。たとえば、スワッシュリングの傾角が大きく
なると上記嵌合量が大きくなり中間圧力室からクランク
室側へ流体が流出しにくくなり、中間圧力室の内圧は高
くなってくる。このため、第2のピストンの端面への中
間圧力室側から作用する力が増大するので、冷房要求の
減少等によりスワッシュリングの傾角を減少する際に
は、スワッシュリングの傾角を迅速に小さくできる。一
方、スワッシュリングの傾角が小さくなると上記嵌合量
が小さくなるため中間圧力室からクランク室側への流体
が流出し易くなり中間圧力室の内圧は低くなる。このた
め、第2のピストンの端面への中間圧力室からの圧力が
減少するので、冷房要求の増加等によりスワッシュリン
グの傾角を増加する際には、スワッシュリングの傾角を
迅速に大きくできる。
The outflow amount of the fluid from the intermediate pressure chamber to the crank chamber side can be adjusted by the fitting amount of the second piston and the second cylinder bore (that is, the moving amount of the second piston). For example, when the inclination angle of the swash ring becomes large, the amount of fitting becomes large and it becomes difficult for the fluid to flow out from the intermediate pressure chamber to the crank chamber side, and the internal pressure of the intermediate pressure chamber becomes high. Therefore, the force acting on the end face of the second piston from the side of the intermediate pressure chamber increases, so that when the inclination angle of the swash ring is reduced due to a reduction in cooling demand or the like, the inclination angle of the swash ring can be quickly reduced. . On the other hand, when the tilt angle of the swash ring becomes smaller, the amount of fitting becomes smaller, so that the fluid easily flows out from the intermediate pressure chamber to the crank chamber side, and the internal pressure of the intermediate pressure chamber becomes low. For this reason, the pressure from the intermediate pressure chamber to the end surface of the second piston decreases, so that when the tilt angle of the swash ring is increased due to an increase in cooling demand or the like, the tilt angle of the swash ring can be rapidly increased.

【0026】つまり、スワッシュリングの傾角を迅速に
しかも容易に変化させることができるので、CO2 サイ
クルのように高温、高圧下で運転される場合にも安定し
た容量制御を実現できる。
That is, since the inclination angle of the swash ring can be changed quickly and easily, stable capacity control can be realized even when the swash ring is operated under high temperature and high pressure such as CO 2 cycle.

【0027】また、本発明においては、スワッシュリン
グの傾角は中間圧力室の内圧を調節することにより変更
されるので、従来の圧縮機のようにクランク室内の気密
性を確保する必要はない。このため、クランク室と吸入
室とは連通していてもよくその内圧も略同等に設定する
ことができる。したがって、クランク室内の温度上昇を
防止することができるので、シューやピボット等の傾角
機構の構成部材を充分に冷却することができる。したが
って、傾角機構の耐久性を向上できる。また、これら各
部材には高耐熱性材料を使用する必要もなくなるので、
材料コストを低減することもできる。また、高い耐圧性
を必要としないので、シリンダブロックのクランク室の
まわり(径方向)の壁厚を薄くすることができるため、
圧縮機の軽量化・小型化を促進できる。
Further, in the present invention, since the tilt angle of the swash ring is changed by adjusting the internal pressure of the intermediate pressure chamber, it is not necessary to secure the airtightness in the crank chamber as in the conventional compressor. Therefore, the crank chamber and the suction chamber may communicate with each other, and the internal pressures thereof can be set to be substantially equal. Therefore, the temperature rise in the crank chamber can be prevented, and the constituent members of the tilting mechanism such as the shoe and the pivot can be sufficiently cooled. Therefore, the durability of the tilt mechanism can be improved. Also, since it is not necessary to use high heat resistant material for each of these members,
Material costs can also be reduced. Moreover, since high pressure resistance is not required, the wall thickness around the crank chamber of the cylinder block (in the radial direction) can be reduced,
The weight and size of the compressor can be promoted.

【0028】また、上記のようなピストン式可変容量圧
縮機においては、クランク室と中間圧力室とが連通され
るとともに、中間圧力室は吐出室と連通されているの
で、流体とともに吐出された潤滑油は再度、中間圧力室
を介してクランク室内に供給される。また、クランク室
の内圧は、中間圧力室の内圧よりも低圧になっていると
ともに、吸入室と略同等になっているので、潤滑油はク
ランク室内に流入し易く流出しにくくなっている。した
がって、封入する潤滑油量が少量でも充分な潤滑効果を
得ることができる。また、封入する潤滑油量を少なくす
ることができれば、CO2 サイクル内への潤滑油の放出
を抑制することができるので、たとえば、熱交換器内に
潤滑油が滞留することにより熱交換性能が低下するよう
な不都合を防止することができる。
Further, in the piston type variable displacement compressor as described above, since the crank chamber and the intermediate pressure chamber are communicated with each other and the intermediate pressure chamber is communicated with the discharge chamber, the lubricant discharged together with the fluid is lubricated. The oil is again fed into the crank chamber via the intermediate pressure chamber. Further, the internal pressure of the crank chamber is lower than the internal pressure of the intermediate pressure chamber and is substantially the same as that of the suction chamber, so that the lubricating oil easily flows into the crank chamber and is difficult to flow out. Therefore, a sufficient lubricating effect can be obtained even if the amount of lubricating oil to be enclosed is small. Further, if the amount of lubricating oil to be enclosed can be reduced, the release of lubricating oil into the CO 2 cycle can be suppressed. For example, the heat exchange performance can be improved by retaining the lubricating oil in the heat exchanger. It is possible to prevent such inconvenience from being reduced.

【0029】また、クランク室内は従来の圧縮機に比べ
低温・低圧にできるため、潤滑油の冷媒に対する相溶性
が低下する。このため、潤滑油が希釈されにくくなり、
摺動部等における油膜厚を充分に確保することができる
ので、クランク室内に設置される傾角機構等の耐久性を
一層向上することができる。
Further, since the crank chamber can be operated at a lower temperature and lower pressure than the conventional compressor, the compatibility of the lubricating oil with the refrigerant is lowered. Therefore, the lubricating oil is less likely to be diluted,
Since it is possible to sufficiently secure the oil film thickness in the sliding portion and the like, it is possible to further improve the durability of the tilting mechanism and the like installed in the crank chamber.

【0030】また、クランク室内に回収される冷媒は、
第2のピストンと第2のシリンダボアとの間の狭い嵌め
合いの隙間を通ってクランク室内に流入するため、クラ
ンク室内において急激に膨張することになる。該膨張に
より冷媒の温度が低下するため、同時にクランク室内も
冷却されることになる。
The refrigerant collected in the crank chamber is
Since it flows into the crank chamber through the narrow fitting gap between the second piston and the second cylinder bore, it rapidly expands in the crank chamber. Since the temperature of the refrigerant decreases due to the expansion, the crank chamber is also cooled at the same time.

【0031】また、上記のようなピストン式可変容量圧
縮機においては、第1のピストンに加わる圧縮反力に応
じて中間圧力室の内圧を調節することができるので、第
1のピストンに加わる圧縮反力が増大した場合には、中
間圧力室の内圧を上昇させ第2のピストンおよび駆動軸
の端面に作用する圧縮反力に抗する力を増大することが
できる。したがって、スラスト軸受の耐久性を向上でき
る。また、圧縮反力の低減により、駆動軸及びスラスト
軸受が受ける荷重を低減できるため、圧縮機の運転に必
要な動力を低減することができる。とくに、クラッチレ
スタイプの圧縮機のオフ運転時、即ち最小容量運転時に
おいて、より効果を発揮することができる。
Further, in the piston type variable displacement compressor as described above, since the internal pressure of the intermediate pressure chamber can be adjusted according to the compression reaction force applied to the first piston, the compression applied to the first piston When the reaction force increases, the internal pressure of the intermediate pressure chamber can be increased to increase the force against the compression reaction force acting on the end faces of the second piston and the drive shaft. Therefore, the durability of the thrust bearing can be improved. Further, since the load on the drive shaft and the thrust bearing can be reduced by reducing the compression reaction force, it is possible to reduce the power required for operating the compressor. In particular, the effect can be more exerted during the off operation of the clutchless type compressor, that is, during the minimum capacity operation.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のピストン式可変
容量圧縮機の望ましい実施の形態について図面を参照し
て説明する。図1ないし図3は、本発明の第1実施態様
に係るピストン式可変容量圧縮機を示している。図にお
いて、1はピストン式可変容量圧縮機を示している。な
お、以下の実施態様においては、圧縮機1をCO2 を冷
媒とするCO2 サイクルに適用した場合を示している。
圧縮機1は、ハウジング2を有しており、ハウジング2
はフロントハウジング3、第1シリンダブロック4、第
2シリンダブロック5、リアハウジング6の4つの部材
から構成されている。これら部材は、アルミニウムから
構成することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a piston type variable displacement compressor of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show a piston type variable displacement compressor according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 indicates a piston type variable displacement compressor. In addition, in the following embodiments, the case where the compressor 1 is applied to a CO 2 cycle in which CO 2 is used as a refrigerant is shown.
The compressor 1 has a housing 2 and the housing 2
Is composed of four members including a front housing 3, a first cylinder block 4, a second cylinder block 5, and a rear housing 6. These members can be made of aluminum.

【0033】フロントハウジング3と第1シリンダブロ
ック4との間には、吸入弁7、吐出弁8およびバルブプ
レート9が介装されている。第1シリンダブロック4と
第2シリンダブロック5とリアハウジング6により区画
された領域内にはクランク室10が形成されている。ま
た、第2シリンダブロック5とリアハウジング6により
区画された領域内には中間圧力室11が設けられてい
る。
An intake valve 7, a discharge valve 8 and a valve plate 9 are interposed between the front housing 3 and the first cylinder block 4. A crank chamber 10 is formed in an area defined by the first cylinder block 4, the second cylinder block 5, and the rear housing 6. An intermediate pressure chamber 11 is provided in the area defined by the second cylinder block 5 and the rear housing 6.

【0034】ハウジング2内には駆動軸12が挿入され
ている。駆動軸12の一端は、フロントハウジング3か
ら外部に突出しており、該一端には車両のエンジン(図
示略)からの駆動力を断続的に伝達可能な電磁クラッチ
13が連結されている。また、駆動軸12の他端の端面
14は中間圧力室11に露出されている。駆動軸12の
他端にはシール材56が介装されている。
A drive shaft 12 is inserted in the housing 2. One end of the drive shaft 12 projects from the front housing 3 to the outside, and an electromagnetic clutch 13 capable of intermittently transmitting a driving force from a vehicle engine (not shown) is connected to the one end. Further, the other end surface 14 of the drive shaft 12 is exposed to the intermediate pressure chamber 11. A seal member 56 is interposed at the other end of the drive shaft 12.

【0035】駆動軸12は、第1シリンダブロック4に
設けられたラジアル軸受15および第2シリンダブロッ
ク5に設けられたラジアル軸受16により回転可能に支
承されている。第2シリンダブロック5にはスラスト軸
受17が設けられている。スラスト軸受17は後述の第
1のピストン19に加わる圧縮反力に抗して駆動軸15
を回転可能に支承するようになっている。
The drive shaft 12 is rotatably supported by a radial bearing 15 provided on the first cylinder block 4 and a radial bearing 16 provided on the second cylinder block 5. A thrust bearing 17 is provided on the second cylinder block 5. The thrust bearing 17 resists the compression reaction force applied to the first piston 19 described later and resists the drive shaft 15
Is rotatably supported.

【0036】第1シリンダブロック4には駆動軸12の
円周方向に複数の第1のシリンダボア18が設けられて
いる。各第1のシリンダボア18内には第1のピストン
19が往復動可能に設けられている。第1のピストン1
9は、傾角機構20のスワッシュリング21に連結され
ている。スワッシュリング21には駆動軸12が挿通さ
れている。スワッシュリング21の内周には駆動軸12
に固定されたピボット22が係合されている。スワッシ
ュリング21は、駆動軸12に傾角をもって該軸12と
一体回転可能になっている。駆動軸12上には、該軸1
2上を移動可能なスリーブ23と、該スリーブ23を反
スラスト軸受側に付勢するばね24が設けられている。
そして、第1のピストン19が第1のシリンダボア18
内において流体(CO2 )を圧縮する際に第1のピスト
ン19に加わる圧縮反力は、ばね24およびスラスト軸
受17により受けられるようになっている。
The first cylinder block 4 is provided with a plurality of first cylinder bores 18 in the circumferential direction of the drive shaft 12. A first piston 19 is reciprocally provided in each first cylinder bore 18. First piston 1
9 is connected to the swash ring 21 of the tilt mechanism 20. The drive shaft 12 is inserted through the swash ring 21. The drive shaft 12 is provided on the inner circumference of the swash ring 21.
The pivot 22 fixed to is engaged. The swash ring 21 can rotate integrally with the drive shaft 12 with an inclination angle. On the drive shaft 12, the shaft 1
There is provided a sleeve 23 that can move above 2, and a spring 24 that biases the sleeve 23 toward the anti-thrust bearing side.
Then, the first piston 19 is replaced by the first cylinder bore 18
The compression reaction force applied to the first piston 19 when the fluid (CO 2 ) is compressed therein is received by the spring 24 and the thrust bearing 17.

【0037】第2シリンダブロック5には、傾角機構2
0をはさんで各第1のシリンダボア18に対応する第2
のシリンダボア25が設けられている。第2のシリンダ
ボア25内には第1のピストン19と一体に構成された
第2のピストン26が往復運動可能に設けられている。
したがって、第2のピストン26は第1のピストン19
の往復運動に連動して第2のシリンダボア25内を往復
運動するようになっている。また、第2のシリンダボア
25は中間圧力室11に開口されている。このため、中
間圧力室11とクランク室10は、第2のシリンダボア
25と第2のピストン26との嵌め合いの僅かな隙間を
介して連通されている。なお、上記隙間は第1のシリン
ダボア18と第1のピストン19との間においても生じ
るが、本実施態様においては第2のシリンダボア25と
第2のピストン26との嵌め合いの隙間が、第1のシリ
ンダボア18と第1のピストン19との嵌め合いの隙間
よりも若干大きくなるように設定してある。このような
寸法関係をもたせれば中間圧力室11からクランク室1
0側への流体の流入を円滑に行わせることができる。ま
た、併せて組付け作業性を向上できる。
The second cylinder block 5 includes a tilting mechanism 2
2nd corresponding to each 1st cylinder bore 18 across 0
Cylinder bore 25 is provided. A second piston 26 integrally formed with the first piston 19 is provided in the second cylinder bore 25 so as to be able to reciprocate.
Therefore, the second piston 26 is replaced by the first piston 19
It reciprocates in the second cylinder bore 25 in conjunction with the reciprocating motion of the. Further, the second cylinder bore 25 is opened to the intermediate pressure chamber 11. For this reason, the intermediate pressure chamber 11 and the crank chamber 10 are communicated with each other through a slight clearance in which the second cylinder bore 25 and the second piston 26 are fitted with each other. It should be noted that the above-mentioned gap is also generated between the first cylinder bore 18 and the first piston 19, but in the present embodiment, the fitting gap between the second cylinder bore 25 and the second piston 26 is the first gap. It is set so as to be slightly larger than the fitting gap between the cylinder bore 18 and the first piston 19. With such a dimensional relationship, the intermediate pressure chamber 11 to the crank chamber 1
The fluid can smoothly flow into the 0 side. In addition, the workability of assembling can be improved.

【0038】第1のシリンダブロック4とフロントハウ
ジング3との間には、図2に示すように吸入室27と吐
出室28とが形成されている。吸入室27には吸入ポー
ト29が設けられている。吸入ポート29から吸入室2
7内に流入した流体は、吸入孔30から第1のシリンダ
ボア18内へ流入し、該ボア18内で圧縮された後吐出
孔31から吐出室28内へ吐出されるようになってい
る。なお、図2において32は、フロントハウジング3
と第1のシリンダブロック4とを締結するボルトを示し
ている。
A suction chamber 27 and a discharge chamber 28 are formed between the first cylinder block 4 and the front housing 3 as shown in FIG. The suction chamber 27 is provided with a suction port 29. From the suction port 29 to the suction chamber 2
The fluid that has flowed into the inside 7 flows into the first cylinder bore 18 from the suction hole 30, is compressed in the bore 18, and is then discharged from the discharge hole 31 into the discharge chamber 28. In FIG. 2, 32 is the front housing 3.
2 shows a bolt that fastens the first cylinder block 4 to each other.

【0039】そして、本実施態様においては、上記吐出
室28と中間圧力室11とが通路33を介して連通され
ている。通路33は、第1シリンダブロック4に設けら
れた通路34と、第2シリンダブロック5に設けられた
通路35およびリアハウジング6に設けられた通路36
とから構成されている。また、通路35は吐出室側の通
路34よりも小径になっており、通路35により吐出室
28から流出する流体に絞りがかけられるようになって
いる。つまり、通路35は絞り部としての機能を果たし
ている。
In the present embodiment, the discharge chamber 28 and the intermediate pressure chamber 11 are communicated with each other via the passage 33. The passage 33 includes a passage 34 provided in the first cylinder block 4, a passage 35 provided in the second cylinder block 5, and a passage 36 provided in the rear housing 6.
It consists of and. The diameter of the passage 35 is smaller than that of the passage 34 on the discharge chamber side, and the fluid flowing out from the discharge chamber 28 is narrowed by the passage 35. That is, the passage 35 functions as a throttle.

【0040】連通路36の出口部には、中間圧力室11
の内圧を調節可能な圧力制御弁37が設けられている。
圧力制御弁37は、図3に示すように電磁弁からなって
いる。圧力制御弁37は、弁室38、39を有してい
る。弁室38には連通路36が開口されている。また、
弁室38と39は弁孔40を介して連通されている。弁
孔40には球状の弁体41が設けられている。ソレノイ
ド42は、固定鉄心43と可動鉄心44およびコイル4
5とを有している。固定鉄心43と可動鉄心44との間
にはばね46が介装されており、該ばね46により可動
鉄心44は反固定鉄心側に付勢されている。また、可動
鉄心44にはロッド47が設けられている。このため、
通常の状態においては、ばね46の付勢力により弁体4
1は弁孔47を開放する方向(図3の左側)に位置して
いるので、弁室38内に流入した流体は弁室39内へ流
入しさらに中間圧力室11内へ流出していく。
At the outlet of the communication passage 36, the intermediate pressure chamber 11
There is provided a pressure control valve 37 capable of adjusting the internal pressure of the.
The pressure control valve 37 is an electromagnetic valve as shown in FIG. The pressure control valve 37 has valve chambers 38 and 39. A communication passage 36 is opened in the valve chamber 38. Also,
The valve chambers 38 and 39 are communicated with each other via a valve hole 40. The valve hole 40 is provided with a spherical valve body 41. The solenoid 42 includes a fixed iron core 43, a movable iron core 44, and a coil 4.
5 and 5. A spring 46 is interposed between the fixed iron core 43 and the movable iron core 44, and the movable iron core 44 is biased by the spring 46 toward the side opposite to the fixed iron core. Further, the movable iron core 44 is provided with a rod 47. For this reason,
In a normal state, the valve body 4 is urged by the urging force of the spring 46.
Since No. 1 is located in the direction of opening the valve hole 47 (on the left side in FIG. 3), the fluid flowing into the valve chamber 38 flows into the valve chamber 39 and further flows out into the intermediate pressure chamber 11.

【0041】一方、ソレノイド42が励起されると、両
鉄心43、44との間に吸引力(電磁力)が生じるの
で、ばね46の付勢力に抗して鉄心44が鉄心43側へ
移動する。このため、弁体41はぱね48の付勢力によ
り弁孔40を閉塞する方向に移動するので、中間圧力室
11内への流体の流入が遮断される。
On the other hand, when the solenoid 42 is excited, an attractive force (electromagnetic force) is generated between the iron cores 43 and 44, so that the iron core 44 moves toward the iron core 43 side against the urging force of the spring 46. . Therefore, the valve body 41 moves in the direction to close the valve hole 40 by the biasing force of the barb 48, so that the inflow of the fluid into the intermediate pressure chamber 11 is blocked.

【0042】圧力制御弁37の制御は、制御コンピュー
タ(図示略)により行うことができる。たとえば、車室
温度センサにより検知される車室温度、設定車室温度、
エンジンの回転数等の外部信号に基づき制御コンビュー
タから制御弁37の駆動回路(図示略)に入力電流値を
指令し弁37のコイル45を励起させ該弁37の開閉が
制御されるようになっている。このような制御作用に基
づき本実施態様においてはクランク室10の内圧よりも
中間圧力室11の内圧の方が常に高くなるようになって
いる。
The pressure control valve 37 can be controlled by a control computer (not shown). For example, the passenger compartment temperature detected by the passenger compartment temperature sensor, the set passenger compartment temperature,
Based on an external signal such as the number of revolutions of the engine, the control computer commands an input current value to a drive circuit (not shown) of the control valve 37 to excite the coil 45 of the valve 37 to control the opening and closing of the valve 37. ing. Based on such control action, in the present embodiment, the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 is always higher than the internal pressure of the crank chamber 10.

【0043】吸入室27内には、駆動軸12の軸封装置
49が設けられている。これにより吸入室27からの流
体の漏れが防止されるようになっている。軸封装置49
は図4に示すように、フロントハウジング3に嵌合固定
されたリング50と、駆動軸12にOリング51を介し
て一体回転可能に取り付けられたリング50に摺接する
カーボン製の摺接リング52とを備えている。リング5
0は駆動軸12に遊嵌されている。また、リング50と
フロントハウジング3との間にはOリング53が介装さ
れている。摺接リング52の外周部には溝54が設けら
れている。溝54には軸12と一体回転可能な支持リン
グ55が挿入されている。支持リング55内には摺接リ
ング52をリング50側に付勢するばね70が設けられ
ている。
A shaft sealing device 49 for the drive shaft 12 is provided in the suction chamber 27. This prevents fluid from leaking from the suction chamber 27. Shaft seal device 49
As shown in FIG. 4, a ring 50 made of carbon, which is fitted and fixed to the front housing 3, and a sliding contact ring 52 made of carbon, which slidably contacts the ring 50 integrally rotatably attached to the drive shaft 12 through the O-ring 51. It has and. Ring 5
0 is loosely fitted to the drive shaft 12. Further, an O-ring 53 is interposed between the ring 50 and the front housing 3. A groove 54 is provided on the outer peripheral portion of the sliding contact ring 52. A support ring 55 that is integrally rotatable with the shaft 12 is inserted into the groove 54. A spring 70 that biases the sliding contact ring 52 toward the ring 50 is provided in the support ring 55.

【0044】本実施態様のようなピストン式可変容量圧
縮機においては、クランク室10よりも内圧の高い中間
圧力室11が設けられ、該中間圧力室11は第2のシリ
ンダボア25と第2のピストン26との嵌め合いの隙間
を介してクランク室10に連通されているので、中間圧
力室11の内圧を冷房負荷等に応じて変化させれば、第
2のピストン26の端面に付加される圧縮反力に抗する
力が変化する。つまり、上記圧縮反力に抗する方向に作
用する力と圧縮反力の差によりスワッシュリング21の
傾角が変更される。したがって、比較的狭い空間として
構成することができる中間圧力室11の内圧を迅速に変
化させスワッシュリング21の傾角を変更することがで
きるので、圧縮機1の応答性、制御性を向上することが
できる。
In the piston type variable displacement compressor according to the present embodiment, the intermediate pressure chamber 11 having an internal pressure higher than that of the crank chamber 10 is provided, and the intermediate pressure chamber 11 includes the second cylinder bore 25 and the second piston. Since the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 is changed according to the cooling load or the like, the compression applied to the end face of the second piston 26 is communicated with the crank chamber 10 through a fitting gap with the second piston 26. The force that resists the reaction force changes. That is, the tilt angle of the swash ring 21 is changed by the difference between the force acting in the direction against the compression reaction force and the compression reaction force. Therefore, the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11, which can be configured as a relatively narrow space, can be quickly changed to change the inclination angle of the swash ring 21, so that the responsiveness and controllability of the compressor 1 can be improved. it can.

【0045】また、中間圧力室11からクランク室10
側への流体の流出量は、第2のピストン20と第2のシ
リンダボア26との嵌合量(つまり、第2のピストン2
6の移動量)により調節できる。たとえば、スワッシュ
リング21の傾角が大きくなると上記嵌合量が大きくな
り中間圧力室11からクランク室10側への流体の流出
量が制限され中間圧力室11の内圧が高くなってくる。
このため、第2のピストン26の端面への中間圧力室1
1側から作用する力が増大するので、冷房要求の減少等
によりスワッシュリング21の傾角を減少する際には、
スワッシュリング21の傾角を迅速に小さくできる。一
方、スワッシュリング21の傾角が小さくなると上記嵌
合量が小さくなるため、中間圧力室11からクランク室
10側への流体の流出量が多くなり中間圧力室11の内
圧は低くなる。このため第2のピストン26の端面への
中間圧力室11からの圧力が減少するので、冷房要求の
増加等によりスワッシュリング21の傾角を増加する際
には、スワッシュリング21の傾角を迅速に大きくでき
る。
Further, from the intermediate pressure chamber 11 to the crank chamber 10
The outflow amount of the fluid to the side is the amount of fitting between the second piston 20 and the second cylinder bore 26 (that is, the second piston 2
6 movement amount). For example, when the tilt angle of the swash ring 21 becomes large, the amount of fitting becomes large, the flow amount of fluid from the intermediate pressure chamber 11 to the crank chamber 10 side is limited, and the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 becomes high.
Therefore, the intermediate pressure chamber 1 to the end surface of the second piston 26
Since the force acting from the 1st side increases, when the inclination angle of the swash ring 21 is reduced due to a reduction in the cooling demand or the like,
The tilt angle of the swash ring 21 can be quickly reduced. On the other hand, when the tilt angle of the swash ring 21 becomes small, the amount of fitting becomes small, so that the amount of fluid flowing out from the intermediate pressure chamber 11 to the crank chamber 10 side increases and the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 becomes low. For this reason, the pressure from the intermediate pressure chamber 11 to the end surface of the second piston 26 decreases, so that when the tilt angle of the swash ring 21 is increased due to an increase in cooling demand or the like, the tilt angle of the swash ring 21 is rapidly increased. it can.

【0046】つまり、スワッシュリング21の傾角を迅
速にしかも容易に変化させることができるので、CO2
サイクルのように高温、高圧下で運転される場合にも安
定した容量制御を実現できる。
That is, since the tilt angle of the swash ring 21 can be changed quickly and easily, CO 2
Stable capacity control can be realized even when operated under high temperature and high pressure like a cycle.

【0047】また、本発明においては、スワッシュリン
グ21の傾角は中間圧力室11の内圧を調節することに
より変更されるので、従来の圧縮機のようにクランク室
10内の気密性を確保する必要はない。このため、クラ
ンク室10と吸入室27とは連通していてもよくその内
圧も略同等に設定することができる。したがって、クラ
ンク室10内の温度上昇を防止することができるので、
ピボット22とスワッシュリング21との連結部等の傾
角機構20の構成部材を充分に冷却することができる。
したがって、傾角機構20の耐久性を向上できる。ま
た、これら各部材には高耐熱性材料を使用する必要もな
くなるので、材料コストを低減することもできる。
Further, in the present invention, since the inclination angle of the swash ring 21 is changed by adjusting the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11, it is necessary to ensure the airtightness in the crank chamber 10 as in the conventional compressor. There is no. Therefore, the crank chamber 10 and the suction chamber 27 may be communicated with each other, and their internal pressures can be set to be substantially equal. Therefore, the temperature rise in the crank chamber 10 can be prevented,
It is possible to sufficiently cool the constituent members of the tilting mechanism 20, such as the connecting portion between the pivot 22 and the swash ring 21.
Therefore, the durability of the tilt mechanism 20 can be improved. Further, since it is not necessary to use a high heat resistant material for each of these members, the material cost can be reduced.

【0048】上記のようなピストン式可変容量圧縮機1
においては、クランク室10と中間圧力室11とが連通
されるとともに、中間圧力室11は吐出室28と連通さ
れているので、流体とともに吐出された潤滑油は再度、
中間圧力室11を介してクランク室10内に供給され
る。また、クランク室10の内圧は、中間圧力室11の
内圧よりも低圧になっているとともに、吸入室27と略
同等になっているので、潤滑油はクランク室10内に流
入し易く流出しにくくなっている。したがって、封入す
る潤滑油量が少量でも充分な潤滑効果を得ることができ
る。また、封入する潤滑油量を少なくすることができれ
ば、CO2 サイクル内への潤滑油の放出を抑制すること
ができるので、たとえば熱交換器(図示略)内に潤滑油
が滞留することにより熱交換性能が低下するような不都
合を防止することができる。
The piston type variable displacement compressor 1 as described above
In the above, since the crank chamber 10 and the intermediate pressure chamber 11 are communicated with each other and the intermediate pressure chamber 11 is communicated with the discharge chamber 28, the lubricating oil discharged together with the fluid is again
It is supplied into the crank chamber 10 via the intermediate pressure chamber 11. Further, the internal pressure of the crank chamber 10 is lower than the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 and is substantially equal to that of the suction chamber 27, so that the lubricating oil easily flows into the crank chamber 10 and does not easily flow out. Has become. Therefore, a sufficient lubricating effect can be obtained even if the amount of lubricating oil to be enclosed is small. Further, if the amount of lubricating oil to be filled can be reduced, it is possible to suppress the release of lubricating oil into the CO 2 cycle, so that the lubricating oil stays in a heat exchanger (not shown), for example. It is possible to prevent such an inconvenience that the exchange performance is deteriorated.

【0049】また、クランク室10内は低温・低圧であ
るため、潤滑油の冷媒に対する相溶性が低下する。この
ため、潤滑油が希釈されにくくなり、各摺動部等におけ
る油膜厚を充分に確保することができるので、クランク
室10内に設置される傾角機構20の耐久性を一層向上
することができる。
Further, since the temperature inside the crank chamber 10 is low and the pressure is low, the compatibility of the lubricating oil with the refrigerant is lowered. Therefore, the lubricating oil is less likely to be diluted, and the oil film thickness at each sliding portion or the like can be sufficiently secured, so that the durability of the tilt mechanism 20 installed in the crank chamber 10 can be further improved. .

【0050】また、クランク室10内に回収される冷媒
は、第2のピストン26と第2のシリンダボア25との
間の狭い嵌め合いの隙間を通ってクランク室10内に流
入するため、クランク室内において急激に膨張すること
になる。該膨張により冷媒の温度が低下するため、同時
にクランク室10内も冷却されることになる。
Further, the refrigerant recovered in the crank chamber 10 flows into the crank chamber 10 through the narrow fitting gap between the second piston 26 and the second cylinder bore 25, so that the crank chamber 10 is cooled. It will expand rapidly at. Since the temperature of the refrigerant decreases due to the expansion, the inside of the crank chamber 10 is also cooled at the same time.

【0051】また、上記のようなピストン式可変容量圧
縮機においては、第1のピストン19に加わる圧縮反力
に応じて中間圧力室11の内圧を調節することができる
ので、第1のピストン19に加わる圧縮反力が増大した
場合には、中間圧力室11の内圧を上昇させ、第2のピ
ストン26および駆動軸12の端面に作用する圧縮反力
に抗する力を増大することができる。したがって、スラ
スト軸受17の耐久性を向上できる。
In the piston type variable displacement compressor as described above, the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 can be adjusted according to the compression reaction force applied to the first piston 19, so that the first piston 19 When the compression reaction force applied to is increased, the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 can be increased and the force against the compression reaction force acting on the end faces of the second piston 26 and the drive shaft 12 can be increased. Therefore, the durability of the thrust bearing 17 can be improved.

【0052】また、本実施態様においては、軸封装置4
9は内圧の低い吸入室27内に設けられているので、従
来の圧縮機に比べ小型のものを使用することができる。
したがって、圧縮機の低コスト化を一層促進することが
できる。
Further, in the present embodiment, the shaft sealing device 4
Since 9 is provided in the suction chamber 27 having a low internal pressure, a compact compressor can be used as compared with the conventional compressor.
Therefore, cost reduction of the compressor can be further promoted.

【0053】さらに、本実施態様においては、上述のよ
うに中間圧力室11内の流体は、第2のピストン26と
第2のシリンダボア25の嵌め合いの隙間を通ってクラ
ンク室10内へと供給される。つまり、各第2のシリン
ダボア25同士は絞り機能を有する圧力制御弁37を有
する中間圧力室11を介して互いに連通された状態に構
成される。このため、中間圧力室11側から第2のシリ
ンダボア25内への流体の流入に伴い、該流体内に混在
する潤滑油も第2のシリンダボア25内へ流入する。し
かし、流体(空気)に比べ潤滑油はボア25とピストン
26との隙間およびボア25内に溜まり易い。とくに、
吐出容量の増加、つまり、圧縮機の回転数の増加に伴い
吐出室28の内圧が高まると中間圧力室11の内圧も上
昇するため第2のシリンダボア25内へ流入する潤滑油
の量も増加する。第2のシリンダボア25内に潤滑油が
溜まると第2のピストン26への抵抗が増大する。ま
た、該抵抗は第2のシリンダボア25への第2のピスト
ン26の嵌め合い量が大きい程、つまり、スワッシュリ
ング21の傾角が大きくなる程に増大する(図5)。し
たがって、圧縮機の回転数が多く、かつ、スワッシュリ
ング21の傾角が大きい場合に、第2のピストン25を
第1のピストン19側へ押し戻す力(第1のピストン1
9に加わる圧縮反力に抗する力)が大きくなるので、容
量制御運転への移行に際してスワッシュリング21の傾
角を迅速に減少させることができる。したがって、圧縮
機1の応答性を向上することができる。
Further, in this embodiment, as described above, the fluid in the intermediate pressure chamber 11 is supplied into the crank chamber 10 through the fitting gap between the second piston 26 and the second cylinder bore 25. To be done. That is, the second cylinder bores 25 are connected to each other via the intermediate pressure chamber 11 having the pressure control valve 37 having a throttle function. Therefore, as the fluid flows from the side of the intermediate pressure chamber 11 into the second cylinder bore 25, the lubricating oil mixed in the fluid also flows into the second cylinder bore 25. However, compared to fluid (air), the lubricating oil is likely to collect in the gap between the bore 25 and the piston 26 and in the bore 25. Especially,
When the internal pressure of the discharge chamber 28 increases with the increase of the discharge capacity, that is, the rotation speed of the compressor, the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 also increases, and the amount of lubricating oil flowing into the second cylinder bore 25 also increases. . When the lubricating oil collects in the second cylinder bore 25, the resistance to the second piston 26 increases. Further, the resistance increases as the fitting amount of the second piston 26 into the second cylinder bore 25 increases, that is, as the inclination angle of the swash ring 21 increases (FIG. 5). Therefore, when the number of rotations of the compressor is high and the inclination angle of the swash ring 21 is large, the force for pushing the second piston 25 back toward the first piston 19 side (the first piston 1
Since the force against the compression reaction force applied to 9 becomes large, the inclination angle of the swash ring 21 can be rapidly reduced when shifting to the capacity control operation. Therefore, the responsiveness of the compressor 1 can be improved.

【0054】また、スワッシュリング21の傾角が大き
く、かつ、圧縮機回転数が少ない場合、あるいは、圧縮
機回転数が多く、かつ、スワッシュリング21の傾角が
小さい場合には、吐出容量があまり多くないか、あるい
は、第2のピストン26の嵌め合い量が小さいため、第
2のピストン26が受ける抵抗は小さい。そのため、ス
ワッシュリング21の傾角は減少されにくく、所望の冷
房要求を維持できる。
When the inclination angle of the swash ring 21 is large and the rotation speed of the compressor is small, or when the rotation speed of the compressor is large and the inclination angle of the swash ring 21 is small, the discharge capacity is too large. No, or because the amount of fitting of the second piston 26 is small, the resistance received by the second piston 26 is small. Therefore, the inclination angle of the swash ring 21 is not easily reduced, and the desired cooling requirement can be maintained.

【0055】また、第2のピストン26により圧縮され
ガスに蓄えられたエネルギーは、第2のピストン26の
膨張行程時に、第2のピストン26を押圧する、つま
り、第1のピストン19の圧縮を補助するため、エネル
ギーのロスにはならない。なお、圧縮機回転数大あるい
は斜板傾斜角大の場合には、蓄えられたエネルギーは、
第1のピストン19の圧縮を補助するためにも使用され
るが、主に、スワッシュリング21の傾角を変更する場
合に使用される。
The energy stored in the gas after being compressed by the second piston 26 presses the second piston 26 during the expansion stroke of the second piston 26, that is, the compression of the first piston 19 is performed. It does not cause energy loss because it helps. If the compressor rotation speed is large or the swash plate tilt angle is large, the stored energy is
It is also used to assist the compression of the first piston 19, but is mainly used when changing the inclination angle of the swash ring 21.

【0056】また、上述のように、流体内に混在する潤
滑油は、第2のピストン26と第2のシリンダボア25
との嵌め合いの隙間を通って、中間圧力室11からクラ
ンク室10へ流入する。つまり、本発明においては、上
記隙間がクランク室10内へ潤滑油を供給する抽気経路
としての機能を発揮するので、別途抽気経路を形成する
必要はない。
Further, as described above, the lubricating oil mixed in the fluid is the second piston 26 and the second cylinder bore 25.
It flows into the crank chamber 10 from the intermediate pressure chamber 11 through the fitting gap with the. In other words, in the present invention, since the above-mentioned gap functions as an extraction passage for supplying the lubricating oil into the crank chamber 10, it is not necessary to separately form an extraction passage.

【0057】図7は、本発明の第2実施態様に係るピス
トン式可変容量圧縮機を示している。なお、以下に説明
する実施例において第1実施例と同一の部材には同一の
符号を付しその説明を省略する。本実施態様において
は、駆動軸12の端面は中間圧力室11に露出しておら
ず、クランク室10側に存在している。したがって、上
記第1実施態様のようなシール材56は省略することが
できる。
FIG. 7 shows a piston type variable displacement compressor according to the second embodiment of the present invention. In the embodiments described below, the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, the end surface of the drive shaft 12 is not exposed to the intermediate pressure chamber 11 but exists on the crank chamber 10 side. Therefore, the sealing material 56 as in the first embodiment can be omitted.

【0058】本実施態様においても、上記第1実施態様
の作用に準じ中間圧力室11とクランク室10の内圧の
差圧を利用し、迅速にスワッシュリング21の傾角を変
更することができるので、応答性、制御性、耐久性に優
れた圧縮機を低コストで実現することができる。なお、
本実施態様においては、駆動軸12の端面14は、中間
圧力室11内に露出しない構成が採用されているが、第
2のピストン26に中間圧力室11から上記圧縮反力に
抗する力が作用するので、スラスト軸受17への負荷低
減効果は充分に確保できるようになっている。
Also in this embodiment, the inclination angle of the swash ring 21 can be rapidly changed by utilizing the pressure difference between the internal pressures of the intermediate pressure chamber 11 and the crank chamber 10 in accordance with the operation of the first embodiment. A compressor with excellent responsiveness, controllability, and durability can be realized at low cost. In addition,
In the present embodiment, the end surface 14 of the drive shaft 12 is configured so as not to be exposed in the intermediate pressure chamber 11, but the second piston 26 has a force against the compression reaction force from the intermediate pressure chamber 11. Since it works, the effect of reducing the load on the thrust bearing 17 can be sufficiently ensured.

【0059】図8は、本発明の第3実施態様に係るピス
トン式可変容量圧縮機を示している。本実施態様におけ
る中間圧力室11は、圧力制御弁37の出口部に連通す
る通路57と、該通路57と連通するとともに、第2の
シリンダボア25と連通する通路58とから構成されて
いる。また、本実施態様においては、ハウジング2は、
フロントハウジング3と第1シリンダブロック4とリア
ハウジング6とから構成されている。このため、第2の
シリンダボア25および通路57、58からなる中間圧
力室11はリアハウジング6に設けられている。また、
連通路33のうち絞り機能を有する通路35もリアハウ
ジング6に設けられている。
FIG. 8 shows a piston type variable displacement compressor according to the third embodiment of the present invention. The intermediate pressure chamber 11 in the present embodiment includes a passage 57 communicating with the outlet of the pressure control valve 37, and a passage 58 communicating with the passage 57 and the second cylinder bore 25. Further, in the present embodiment, the housing 2 is
It is composed of a front housing 3, a first cylinder block 4, and a rear housing 6. For this reason, the intermediate pressure chamber 11 including the second cylinder bore 25 and the passages 57 and 58 is provided in the rear housing 6. Also,
Of the communication passages 33, a passage 35 having a throttle function is also provided in the rear housing 6.

【0060】本実施態様においても、中間圧力室11と
クランク室10との内圧の差を利用して、迅速にスラス
ト軸受21の傾角を変更することができるので、応答
性、制御性に優れた圧縮機を提供することができる。ま
た、中間圧力室11は容積の小さい通路57、58によ
り構成されているので、より迅速に中間圧力室11の内
圧を変更できるので、応答性等を一層向上できる。ま
た、装置の小型化も促進することができる。なお、本実
施態様においては、リアハウジング6で第2シリンダブ
ロック5を代用しているので、部品点数を低減できコス
トダウンを一層促進することができる。
Also in the present embodiment, the inclination angle of the thrust bearing 21 can be rapidly changed by utilizing the difference in internal pressure between the intermediate pressure chamber 11 and the crank chamber 10, so that the response and controllability are excellent. A compressor can be provided. Further, since the intermediate pressure chamber 11 is constituted by the passages 57 and 58 having a small volume, the internal pressure of the intermediate pressure chamber 11 can be changed more quickly, so that the responsiveness and the like can be further improved. In addition, downsizing of the device can be promoted. In this embodiment, since the rear housing 6 substitutes the second cylinder block 5, the number of parts can be reduced and the cost can be further reduced.

【0061】図9は、本発明の第4実施態様に係るピス
トン式可変容量圧縮機を示している。本実施態様におい
ては、中間圧力室11は、圧力制御弁37の出口部に連
通する通路59を有している。該通路59の一端には一
つの第2のシリンダボア18と連通する通路60が接続
されている。また、通路59の他端は、駆動軸12の端
面14が露出する空間61に開口されている。空間61
には、上記通路60が連通する以外の第2のシリンダボ
ア18と空間61とを連通する通路62が開口されてい
る。通路62には通路63を介して通路60が連通され
る以外の第2のシリンダボア18に連通されている。本
実施態様においては、通路59、60、62、63およ
び空間61により中間圧力室11が構成されている。
FIG. 9 shows a piston type variable displacement compressor according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the intermediate pressure chamber 11 has a passage 59 communicating with the outlet of the pressure control valve 37. A passage 60 communicating with one second cylinder bore 18 is connected to one end of the passage 59. Further, the other end of the passage 59 is opened to a space 61 where the end surface 14 of the drive shaft 12 is exposed. Space 61
A passage 62, which communicates the second cylinder bore 18 and the space 61, other than the passage 60 communicating therewith, is opened. The passage 62 is communicated with the second cylinder bore 18 other than the passage 60 through the passage 63. In the present embodiment, the intermediate pressure chamber 11 is formed by the passages 59, 60, 62, 63 and the space 61.

【0062】本実施態様においても迅速にスワッシュリ
ング21の傾角を変更することができるので、応答性、
制御性に優れた圧縮機を提供することができる。また、
上記第3実施態様と同様に中間圧力室11の容積を減縮
することができるので、装置の小型化、低コスト化に寄
与しつつ、一層応答性を向上することができる。
Also in this embodiment, since the tilt angle of the swash ring 21 can be changed quickly, the responsiveness,
A compressor having excellent controllability can be provided. Also,
Since the volume of the intermediate pressure chamber 11 can be reduced similarly to the third embodiment, it is possible to further improve the responsiveness while contributing to downsizing and cost reduction of the device.

【0063】図10は、本発明の第5実施態様に係るピ
ストン式可変容量圧縮機を示している。本実施態様にお
いては、中間圧力室11内には支柱64が設けられてい
る。支柱64は、第2シリンダブロック5に一体に形成
されている。また、第2のシリンダボア25内と中間圧
力室11とは支柱64の根本に形成された開口部65を
介して連通されている(図11)。
FIG. 10 shows a piston type variable displacement compressor according to a fifth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a column 64 is provided inside the intermediate pressure chamber 11. The support column 64 is formed integrally with the second cylinder block 5. Further, the inside of the second cylinder bore 25 and the intermediate pressure chamber 11 are communicated with each other through an opening portion 65 formed at the base of the support column 64 (FIG. 11).

【0064】本実施態様においても、中間圧力室11と
クランク室10との差圧を利用し、スワッシュリング2
1の傾角を迅速に変更することができるので、装置の応
答性、制御性を向上することができる。また、中間圧力
室11内には、第2シリンダブロック5とリアハウジン
グ6とを接合する支柱64が設けられているので、中間
圧力室11の耐圧強度をより向上することができる。
Also in this embodiment, the differential pressure between the intermediate pressure chamber 11 and the crank chamber 10 is utilized to utilize the swash ring 2
Since the tilt angle of No. 1 can be changed quickly, the responsiveness and controllability of the device can be improved. Further, since the column 64 that joins the second cylinder block 5 and the rear housing 6 is provided in the intermediate pressure chamber 11, the pressure resistance of the intermediate pressure chamber 11 can be further improved.

【0065】図12は、本発明の第6実施態様に係るピ
ストン式可変容量圧縮機を示している。本実施態様にお
いては、第2シリンダブロック5に設けられた駆動軸1
2の挿入部66はリアハウジング6の内壁に接合されて
いる。したがって、本実施態様においては、挿入部66
の周方向に中間圧力室11が形成されている。
FIG. 12 shows a piston type variable displacement compressor according to a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the drive shaft 1 provided on the second cylinder block 5
The second insertion portion 66 is joined to the inner wall of the rear housing 6. Therefore, in the present embodiment, the insertion portion 66
An intermediate pressure chamber 11 is formed in the circumferential direction.

【0066】本実施態様においても、中間圧力室11と
クランク室10との差圧を利用することによりスワッシ
ュリング21の傾角を迅速に変更することができるの
で、応答性、制御性に優れた圧縮機を提供することがで
きる。また、第2シリンダブロック5の挿入部66はリ
アハウジング6の内壁に当接しているので、中間圧力室
11の耐圧強度を向上することができる。
Also in this embodiment, the inclination angle of the swash ring 21 can be changed quickly by utilizing the differential pressure between the intermediate pressure chamber 11 and the crank chamber 10, so that the compression with excellent responsiveness and controllability is achieved. Machine can be provided. Moreover, since the insertion portion 66 of the second cylinder block 5 is in contact with the inner wall of the rear housing 6, the pressure resistance of the intermediate pressure chamber 11 can be improved.

【0067】図13は、本発明の第7実施態様に係るピ
ストン式可変容量圧縮機を示している。本実施態様にお
いては、第2シリンダブロック5に設けられた駆動軸1
2の他部が挿入される挿入部66は、リアハウジング6
の内壁に設けられた嵌合部67に嵌合されており、嵌合
部67の周囲に中間圧力室11が形成されている。本実
施態様においても中間圧力室11とクランク室10の差
圧を利用することにより、スワッシュリング21の傾角
を迅速に変更することができるので、応答性、制御性に
優れた圧縮機を実現することができる。
FIG. 13 shows a piston type variable displacement compressor according to a seventh embodiment of the present invention. In the present embodiment, the drive shaft 1 provided on the second cylinder block 5
The insertion part 66 into which the other part of 2 is inserted is the rear housing 6
It is fitted in a fitting portion 67 provided on the inner wall of the intermediate pressure chamber 11 and the intermediate pressure chamber 11 is formed around the fitting portion 67. Also in this embodiment, the inclination angle of the swash ring 21 can be rapidly changed by utilizing the differential pressure between the intermediate pressure chamber 11 and the crank chamber 10, so that a compressor excellent in responsiveness and controllability is realized. be able to.

【0068】図14は、本発明の第8実施態様に係るピ
ストン式可変容量圧縮機を示している。本実施態様にお
いては、クランク室10と吸入室27との間には連通路
68が設けられており両室が連通されている。本発明に
係る圧縮機は、従来の圧縮機とは異なりクランク室10
は吸入室27と略同等の低温、低圧に設定できるが、中
間圧力室11からの流体の入によりクランク室10の内
圧が吸入室27に比べて高圧になる場合もある。このた
め、本実施態様においては、吸入室27とクランク室1
0との間にシール材69を介装するとともに連通路68
を設け、クランク室10からの多量の流体が流入し吸入
室27の内圧が上昇する不具合が防止できるようになっ
ている。
FIG. 14 shows a piston type variable displacement compressor according to an eighth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a communication passage 68 is provided between the crank chamber 10 and the suction chamber 27, and both chambers are in communication with each other. The compressor according to the present invention differs from the conventional compressor in the crank chamber 10
Can be set to a low temperature and a low pressure that are substantially equal to those of the suction chamber 27, but the internal pressure of the crank chamber 10 may become higher than that of the suction chamber 27 due to the entry of fluid from the intermediate pressure chamber 11. Therefore, in the present embodiment, the suction chamber 27 and the crank chamber 1
The sealing material 69 is interposed between the sealing material 69 and
Is provided to prevent the problem that a large amount of fluid from the crank chamber 10 flows in and the internal pressure of the suction chamber 27 rises.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように本発明のピストン式
可変容量圧縮機によるときは、中間圧力室を設け、該中
間圧力室の内圧を調節することにより、中間圧力室とク
ランク室との差圧を利用して傾角機構の傾角を変更する
ことができるので、従来クランク室の内圧を変更して傾
角機構の傾角を変更するタイプの圧縮機に比べ応答性、
制御性を向上できる。
As described above, in the case of the piston type variable displacement compressor of the present invention, the intermediate pressure chamber is provided, and the internal pressure of the intermediate pressure chamber is adjusted, whereby the difference between the intermediate pressure chamber and the crank chamber is adjusted. Since the tilt angle of the tilt mechanism can be changed by using the pressure, the responsiveness is better than that of a conventional compressor that changes the tilt angle of the tilt mechanism by changing the internal pressure of the crank chamber.
Controllability can be improved.

【0070】また、従来の圧縮機に比べてクランク室内
を低圧に設定することができるので、潤滑油による摺動
部材の潤滑効果を向上でき、装置の耐久性を向上でき
る。また、スラスト軸受への負荷を低減することができ
るので、装置の大型化を防止しつつスラスト軸受の耐久
性を向上できる。
Further, since the pressure inside the crank chamber can be set to a low pressure as compared with the conventional compressor, the lubricating effect of the sliding member by the lubricating oil can be improved and the durability of the device can be improved. Further, since the load on the thrust bearing can be reduced, the durability of the thrust bearing can be improved while preventing the size of the device from increasing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施態様に係るピストン式可変容
量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のピストン式可変容量圧縮機のII−II
線に沿う断面図である。
FIG. 2 is a II-II of the piston type variable displacement compressor of FIG.
It is sectional drawing which follows the line.

【図3】図1のピストン式可変容量圧縮機の圧力制御弁
の縦断面図である。
3 is a longitudinal sectional view of a pressure control valve of the piston type variable displacement compressor shown in FIG.

【図4】図1のピストン式可変容量圧縮機の軸封装置の
縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view of a shaft sealing device of the piston type variable displacement compressor shown in FIG.

【図5】図1のピストン式可変容量圧縮機の最大容量運
転時の第2のピストンと第2のシリンダボアとの嵌め合
い状態を示す斜視図である。
5 is a perspective view showing a fitted state of a second piston and a second cylinder bore during maximum displacement operation of the piston type variable displacement compressor of FIG. 1. FIG.

【図6】図1のピストン式可変容量圧縮機の最小容量運
転時の第2のピストンと第2のシリンダボアとの嵌め合
い状態を示す斜視図である。
6 is a perspective view showing a fitted state of a second piston and a second cylinder bore during the minimum displacement operation of the piston type variable displacement compressor of FIG. 1. FIG.

【図7】本発明の第2実施態様に係るピストン式可変容
量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施態様に係るピストン式可変容
量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4実施態様に係るピストン式可変容
量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5実施態様に係るピストン式可変
容量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】図10のピストン式可変容量圧縮機の中間圧
力室内に設けられる支柱の横断面図である。
11 is a cross-sectional view of a column provided in the intermediate pressure chamber of the piston type variable displacement compressor of FIG.

【図12】本発明の第6実施態様に係るピストン式可変
容量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 12 is a vertical sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7実施態様に係るピストン式可変
容量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 13 is a vertical sectional view of a piston type variable displacement compressor according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第8実施態様に係るピストン式可変
容量圧縮機の縦断面図である。
FIG. 14 is a vertical sectional view of a piston type variable displacement compressor according to an eighth embodiment of the present invention.

【図15】従来の圧縮機の縦断面図である。FIG. 15 is a vertical sectional view of a conventional compressor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピストン式可変容量圧縮機 2 ハウジング 3 フロントハウジング 4 第1シリンダブロック 5 第2シリンダブロック 6 リアハウジング 7 吸入弁 8 吐出弁 9 バルブプレート 10 クランク室 11 中間圧力室 12 駆動軸 13 電磁クラッチ 14 駆動軸の端面 15、16 ラジアル軸受 17 スラスト軸受 18 第1のシリンダボア 19 第1のピストン 20 傾角機構 21 スワッシュリング 22 ピボット 23 スリーブ 24 ばね 25 第2のシリンダボア 26 第2のピストン 27 吸入室 28 吐出室 29 吸入ポート 30 吸入孔 31 吐出孔 32 ボルト 33、34、35、36、68 連通路 37 圧力制御弁 38、39 弁室 40 弁孔 41 弁体 42 ソレノイド 43 固定鉄心 44 可動鉄心 45 コイル 46 ばね 47 ロッド 48 ばね 49 軸封装置 50 リング 51 Oリング 52 摺接リング 53 Oリング 54 溝 55 支持リング 56、69 シール材 57、58、59、60、62、63 通路 61 空間 64 支柱 65 開口 66 挿入部 67 嵌合部 70 ばね 1 Piston type variable displacement compressor 2 housing 3 front housing 4 1st cylinder block 5 2nd cylinder block 6 rear housing 7 Inhalation valve 8 discharge valve 9 valve plate 10 crank chambers 11 Intermediate pressure chamber 12 drive shaft 13 Electromagnetic clutch 14 End face of drive shaft 15, 16 radial bearing 17 Thrust bearing 18 First cylinder bore 19 First piston 20 Tilt mechanism 21 swash ring 22 pivot 23 Sleeve 24 springs 25 Second cylinder bore 26 Second piston 27 Inhalation chamber 28 Discharge chamber 29 Inhalation port 30 suction hole 31 discharge hole 32 volts 33, 34, 35, 36, 68 Communication passage 37 Pressure control valve 38, 39 valve chamber 40 valve holes 41 valve 42 solenoid 43 Fixed iron core 44 Movable iron core 45 coils 46 spring 47 rod 48 springs 49 shaft seal device Fifty rings 51 O-ring 52 Sliding contact ring 53 O-ring 54 groove 55 Support ring 56,69 Seal material 57, 58, 59, 60, 62, 63 passages 61 space 64 props 65 openings 66 Insert 67 Fitting part 70 spring

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動軸と、該駆動軸の円周方向に複数配
列された第1のシリンダボアと、該第1のシリンダボア
内を移動可能に設けられた第1のピストンと、クランク
室内に設けられ前記駆動軸の回転運動を第1のピストン
の往復運動に変換するとともに、傾角を変更することに
より第1のピストンのストローク量を調整する傾角機構
と、該傾角機構をはさんで第1のシリンダボアに対応し
て設けられた第2のシリンダボアと、前記第1のピスト
ンと一体的に構成され第1のピストンの往復運動に連動
して第2のシリンダボア内を往復運動する第2のピスト
ンとを有するピストン式可変容量圧縮機において、第2
のシリンダボアと第2のピストンとの嵌め合いの隙間を
介してクランク室と連通される中間圧力室を設けるとと
もに、該中間圧力室の内圧をクランク室の内圧よりも高
く設定したことを特徴とするピストン式可変容量圧縮
機。
1. A drive shaft, a plurality of first cylinder bores arranged in a circumferential direction of the drive shaft, a first piston movably provided in the first cylinder bore, and a crank chamber. And a tilt mechanism for converting the rotary motion of the drive shaft into a reciprocating motion of the first piston and adjusting the stroke amount of the first piston by changing the tilt angle, and a first tilting mechanism sandwiching the tilting mechanism. A second cylinder bore provided corresponding to the cylinder bore; and a second piston configured integrally with the first piston to reciprocate in the second cylinder bore in conjunction with the reciprocating movement of the first piston. A piston type variable displacement compressor having a second
Is provided with an intermediate pressure chamber that communicates with the crank chamber through a fitting gap between the cylinder bore and the second piston, and the internal pressure of the intermediate pressure chamber is set higher than the internal pressure of the crank chamber. Piston type variable displacement compressor.
【請求項2】 駆動軸の端面が中間圧力室に露出してい
る請求項1のピストン式可変容量圧縮機。
2. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein an end face of the drive shaft is exposed to the intermediate pressure chamber.
【請求項3】 前記中間圧力室と吐出室とが途中に圧力
制御弁を有する通路を介して連通されている、請求項1
または2のピストン式可変容量圧縮機。
3. The intermediate pressure chamber and the discharge chamber communicate with each other through a passage having a pressure control valve in the middle thereof.
Or 2 piston type variable displacement compressor.
【請求項4】 前記連通路に流体の流量を調節する絞り
部が設けられている、請求項3のピストン式可変容量圧
縮機。
4. A piston type variable displacement compressor according to claim 3, wherein the communication passage is provided with a throttle portion for adjusting the flow rate of the fluid.
【請求項5】 前記第2のピストンの横断面積が第1の
ピストンの横断面積と略同等、あるいはそれよりも小で
ある、請求項1ないし4のいずれかに記載のピストン式
可変容量圧縮機。
5. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the second piston is substantially equal to or smaller than a cross-sectional area of the first piston. .
【請求項6】 前記クランク室の内圧と吸入室の内圧と
が略同等である、請求項1ないし5のいずれかに記載の
ピストン式可変容量圧縮機。
6. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein the internal pressure of the crank chamber and the internal pressure of the suction chamber are substantially equal to each other.
【請求項7】 前記複数の第2のシリンダボアが中間圧
力室を介して互いに連通されている、請求項1ないし6
のいずれかに記載のピストン式可変容量圧縮機。
7. The plurality of second cylinder bores are in communication with each other through an intermediate pressure chamber.
A piston type variable displacement compressor according to any one of 1.
【請求項8】 前記中間圧力室が潤滑油で満たされてい
る、請求項1ないし7のいずれかに記載のピストン式可
変容量圧縮機。
8. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein the intermediate pressure chamber is filled with a lubricating oil.
【請求項9】 前記中間圧力室とクランク室とが、途中
に減圧装置を有する連通路により連通されている、請求
項1ないし8のいずれかに記載のピストン式可変容量圧
縮機。
9. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein the intermediate pressure chamber and the crank chamber are communicated with each other by a communication passage having a pressure reducing device in the middle thereof.
【請求項10】 前記傾角機構が駆動軸と一体回転可能
な斜板を有している、請求項1ないし9のいずれかに記
載のピストン式可変容量圧縮機。
10. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein the tilting mechanism has a swash plate that is integrally rotatable with a drive shaft.
【請求項11】 前記傾角機構が駆動軸と一体回転可能
なスワッシュリングを有している、請求項1ないし9の
いずれかに記載のピストン式可変容量圧縮機。
11. The piston type variable displacement compressor according to claim 1, wherein the tilting mechanism has a swash ring that can rotate integrally with a drive shaft.
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