JP2007332931A - Variable displacement compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、可変容量型圧縮機に関し、特に、冷媒ガスの流量の変化に対応して移動する可動体を備え、可動体が有する磁石の磁束密度を検出し、検出された磁束密度に基づき冷媒ガスの流量を検出する可変容量型圧縮機に関する。 The present invention relates to a variable capacity compressor, and in particular, includes a movable body that moves in response to a change in the flow rate of the refrigerant gas, detects the magnetic flux density of a magnet that the movable body has, and based on the detected magnetic flux density, The present invention relates to a variable displacement compressor that detects a gas flow rate.
一般的に、従来から知られている可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」という)は、容量制御弁の開度を調整することにより斜板の傾斜角度を変更し、吐出容量を変更するように構成されている。 In general, conventionally known variable capacity compressors (hereinafter simply referred to as “compressors”) change the inclination angle of the swash plate by adjusting the opening of the capacity control valve, thereby reducing the discharge capacity. Is configured to change.
しかし、吐出容量の変更制御では、容量制御弁に流量変更指令を出すのみで、実際の冷媒ガスの流量を知ることができないという問題がある。
また、吐出容量が変更されると圧縮機の動力も変化するが、圧縮機の動力は流量指令値に基づく計算値により推測しているのが現状である。
However, in the discharge capacity change control, there is a problem that the actual flow rate of the refrigerant gas cannot be known only by issuing a flow rate change command to the capacity control valve.
Further, when the discharge capacity is changed, the power of the compressor also changes, but the power of the compressor is currently estimated by a calculated value based on the flow rate command value.
従って、流量変更指令後の吐出容量が指令値に達するまでの間、実際の圧縮機の動力は流量指令値に基づく計算値と異なり、誤差が生じる。
特に車両エンジンの運転開始時に圧縮したような場合は誤差が大きくなる。
このため、必要な車室内温度に達する時間が長くなったり、車両側のエンジンへの負担が増加するなど、適切な制御を行いにくい状態がある(例えば、特許文献1を参照。)。
Therefore, until the discharge capacity after the flow rate change command reaches the command value, the actual power of the compressor is different from the calculated value based on the flow rate command value, and an error occurs.
In particular, when the vehicle engine is compressed at the start of operation, the error becomes large.
For this reason, there is a state in which it is difficult to perform appropriate control, for example, it takes a long time to reach the required passenger compartment temperature or the burden on the engine on the vehicle side increases (see, for example, Patent Document 1).
圧縮機において冷媒ガスの流量を正確に検出できれば、実際の吐出容量や動力を計算によって知ることができ、極めて有用である。
そこで、例えば、特許文献2に開示されるような電子流量計を利用し、圧縮機の流量を検出する方法が考えられる。
If the flow rate of the refrigerant gas can be accurately detected in the compressor, the actual discharge capacity and power can be known by calculation, which is extremely useful.
Thus, for example, a method of detecting the flow rate of the compressor using an electronic flow meter as disclosed in Patent Document 2 is conceivable.
特許文献2の第1図に開示される電子流量計は、面積流量計の本体のフロート(可動体に相当する。)の可動部位の上部に摺動用ガイドが設けられ、フロートの上面に設けたロッドを介してマグネットが固着されている。
そして、フロートの昇降につれて摺動用ガイドの内部をマグネットが昇降自在に変位する。
摺動用ガイドの外壁にホール素子(検出センサに相当する。)の薄膜と直角にマグネットの磁界が形成され、かつ、マグネットがホール素子の薄膜に平行して変位するように配設されている。ホール素子は制御手段と接続される。
The electronic flow meter disclosed in FIG. 1 of Patent Document 2 is provided with a sliding guide above the movable part of the float (corresponding to a movable body) of the main body of the area flow meter, and provided on the upper surface of the float. A magnet is fixed through a rod.
Then, as the float moves up and down, the magnet is displaced up and down in the sliding guide.
A magnetic field of the magnet is formed on the outer wall of the sliding guide at a right angle to the thin film of the Hall element (corresponding to the detection sensor), and the magnet is disposed so as to be displaced in parallel with the thin film of the Hall element. The hall element is connected to the control means.
また、特許文献2の第2図に開示される電子流量計では、流路のオリフィスの前後に固設された高圧導圧路と低圧導圧路に接続する差圧検出部が設けられ、検出部をベロフラム(可動体に相当する。)によって気密に2分し、ベロフラムの両側にオリフィスにおける流路の圧力が伝達され、その差圧によりベロフラムに延設してあるマグネットが変位する。
また、マグネットの変位方向に直角にホール素子(検出センサに相当する。)を設け、マグネットはその磁極をホール素子に対抗させる構成となっている。ホール素子と制御手段とは接続される。
In addition, a hall element (corresponding to a detection sensor) is provided at right angles to the displacement direction of the magnet, and the magnet is configured to oppose the magnetic pole to the hall element. The hall element and the control means are connected.
しかしながら、特許文献2に開示された流量計を単に圧縮機に適用した場合、以下の問題が予想される。
可動体であるマグネットはハウジング内に収容されている状態にあるが、可動体は往復動する方向へ移動し易い状態、すなわち、差圧の変動に対して可動体が敏感に移動する状態では、この可動体は圧縮機の振動を受けるだけで比較的容易に移動する可能性が高い。
特に、可動体がばね等の弾発手段により一方向へ押し付けられる構成では、可動体が共振する振動を圧縮機から受けると、共振する可動体は弾発手段を介して大きく往復移動する。
振動による可動体の移動は、圧縮機の正確な流量検出を妨げる。
However, when the flow meter disclosed in Patent Document 2 is simply applied to a compressor, the following problems are expected.
The magnet which is a movable body is in a state of being accommodated in the housing, but the movable body is easy to move in the reciprocating direction, that is, in a state where the movable body moves sensitively to the fluctuation of the differential pressure, The movable body is likely to move relatively easily only by receiving the vibration of the compressor.
In particular, in a configuration in which the movable body is pressed in one direction by an elastic means such as a spring, when the vibration that causes the movable body to resonate is received from the compressor, the resonating movable body greatly reciprocates via the elastic means.
Movement of the movable body due to vibration prevents accurate flow rate detection of the compressor.
また、圧縮機の振動とは別に、圧縮機の流量検出を正確に行うためには、例えば、可動体と可動体収容部のクリアランスを厳しく設定し、可動体収容部における高圧側から低圧側への冷媒ガスの漏れを防止する必要がある。
しかしながら、可動体と可動体収容部を夫々形成する材料が異なる場合、両者の熱膨張の差異によりクリアランスが変動する。
クリアランスの変動は、可動体の位置がクリアランスの多寡に応じて定まらない現象を生じ、圧縮機の不正確な流量検出を招くおそれがある。
Further, in order to accurately detect the flow rate of the compressor separately from the vibration of the compressor, for example, the clearance between the movable body and the movable body accommodating portion is set strictly, and the high pressure side in the movable body accommodating portion is changed to the low pressure side. It is necessary to prevent leakage of refrigerant gas.
However, when the materials forming the movable body and the movable body accommodating portion are different, the clearance varies due to the difference in thermal expansion between the two.
The fluctuation of the clearance may cause a phenomenon that the position of the movable body is not determined according to the clearance, and may cause an inaccurate flow rate detection of the compressor.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、振動や熱の影響による誤差を抑制し、圧縮機の流量検出を正確に行うことができる可変容量型圧縮機の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable capacity compressor capable of accurately detecting the flow rate of a compressor while suppressing errors due to the effects of vibration and heat. On offer.
上記課題を達成するため、本発明は、シリンダボア及びクランク室を具備するハウジング内に吸入圧領域及び吐出圧領域を含む冷媒通路が形成され、前記シリンダボア内にピストンが収容され、前記クランク室内に斜板が収容され、前記ハウジングに接合されるフランジ部材が備えられ、該フランジ部材は外部冷媒回路とハウジング内の冷媒通路との間にフランジ通路を形成し、該フランジ通路中の冷媒ガスの流量に応じて可動され、かつ磁石を有する可動体と、前記磁石の磁束密度を検出する検出センサを有する可変容量型圧縮機において、前記フランジ部材は前記可動体を収容する可動体収容部を有し、前記可動体は、前記可動体収容部の内壁面と摺接する摺接部材を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a refrigerant passage including a suction pressure region and a discharge pressure region is formed in a housing having a cylinder bore and a crank chamber, a piston is accommodated in the cylinder bore, and a slant is formed in the crank chamber. A flange member is provided that is accommodated in the housing and is joined to the housing. The flange member forms a flange passage between the external refrigerant circuit and the refrigerant passage in the housing, and the flow rate of the refrigerant gas in the flange passage is increased. And a variable capacity compressor having a movable body that has a magnet and a detection sensor that detects a magnetic flux density of the magnet, and the flange member has a movable body housing portion that houses the movable body, The movable body includes a sliding contact member that is in sliding contact with an inner wall surface of the movable body housing portion.
本発明によれば、流量検出に係る要素である可動体と可動体収容部とのクリアランスには、可動体に設けた摺接部材が位置する。
摺接部材と可動体収容部との間において生じる摩擦力は振動による可動体の移動を妨げる。
振動を原因とする可動体の移動が摺接部材と可動体収容部との間の摩擦力により抑制され、可動体は流量差圧に基づき可動体収容部内を移動するから、正確な流量検出を行える。
According to the present invention, the sliding contact member provided on the movable body is positioned in the clearance between the movable body, which is an element related to flow rate detection, and the movable body housing portion.
The frictional force generated between the sliding contact member and the movable body housing portion prevents the movable body from moving due to vibration.
The movement of the movable body caused by vibration is suppressed by the frictional force between the sliding contact member and the movable body accommodating portion, and the movable body moves in the movable body accommodating portion based on the flow rate differential pressure. Yes.
また、上記の可変容量型圧縮機において、前記可動体は断面円形の外周面を有し、前記可動体収容部は前記外周面に対応する断面円形の内壁面を有し、前記外周面には前記摺接部材を装着する装着用溝が形成されてもよい。
この場合、摺接部材は装着用溝を介して可動体に対して保持される。
In the above variable displacement compressor, the movable body has an outer peripheral surface having a circular cross section, the movable body housing portion has an inner wall surface having a circular cross section corresponding to the outer peripheral surface, and the outer peripheral surface includes A mounting groove for mounting the sliding member may be formed.
In this case, the sliding member is held with respect to the movable body via the mounting groove.
また、上記の可変容量型圧縮機において、前記装着用溝は環状溝であり、前記摺接部材は、弾性材料により形成されるCリングであり、前記摺接部材は、前記環状溝から前記可動体収容部の内壁面へ前記摺接部材を付勢する付勢力を有してもよい。
この場合、摺接部材がCリングであることから、可動体収容部を形成するフランジ部材と可動体が互いに異なる材質であっても、熱膨張によるクリアランスの変動分を、摺接部材が吸収することができる。
クリアランスの変動による流量差圧に対する影響を抑制でき、正確な流量検出を行うことができる。
摺接部材がCリングであることから、可動体が収容される可動体収容部の高圧側と低圧側を区画するシール機能を果たし、高圧側から低圧側への冷媒ガスの漏れを抑制する。
In the above variable displacement compressor, the mounting groove is an annular groove, the sliding member is a C-ring formed of an elastic material, and the sliding member is movable from the annular groove. You may have the urging | biasing force which urges | biases the said sliding contact member to the inner wall face of a body accommodating part.
In this case, since the sliding contact member is a C-ring, even if the flange member and the movable body forming the movable body housing portion are made of different materials, the sliding contact member absorbs the variation in clearance due to thermal expansion. be able to.
The influence on the flow rate differential pressure due to the variation in the clearance can be suppressed, and accurate flow rate detection can be performed.
Since the sliding contact member is a C-ring, it performs a sealing function that partitions the high-pressure side and the low-pressure side of the movable body housing portion in which the movable body is housed, and suppresses leakage of refrigerant gas from the high pressure side to the low pressure side.
また、上記の可変容量型圧縮機において、前記可動体は弾発手段により一方向へ押し付けられてもよい。
この場合、弾発手段を介した可動体の共振を招く振動が圧縮機に生じても、摺接部材と可動体収容部の内壁面との摩擦力が弾発手段を介した可動体の共振を防止する。
In the variable displacement compressor described above, the movable body may be pressed in one direction by a resilient means.
In this case, even if vibration that causes resonance of the movable body via the elastic means occurs in the compressor, the frictional force between the sliding contact member and the inner wall surface of the movable body accommodating portion causes resonance of the movable body via the elastic means. To prevent.
本発明によれば、振動や熱の影響による誤差を抑制し、圧縮機の流量検出を正確に行う可変容量型圧縮機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the error by the influence of a vibration and a heat | fever can be suppressed, and the variable capacity type compressor which performs the flow volume detection of a compressor correctly can be provided.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」と表記する)について説明する。
図1は本願発明を実施した圧縮機の概要を示す。
圧縮機のハウジング11はシリンダブロック12と、シリンダブロック12の前端に接合されるフロントハウジング13と、シリンダブロック12の後端に接合されるリヤハウジング14から形成されている。
なお、説明の便宜上、図1における左方を前方とし、また、右方を後方とする。
(First embodiment)
The variable capacity compressor (hereinafter simply referred to as “compressor”) according to the first embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows an outline of a compressor embodying the present invention.
The
For convenience of explanation, the left side in FIG. 1 is the front side, and the right side is the rear side.
シリンダブロック12とフロントハウジング13は、制御室としてのクランク室15をハウジング11内に区画形成する。
クランク室15内には、駆動軸16が回転可能に配設されている。
駆動軸16は、車両に積載されたエンジン17に作動連結され、エンジン17からの動力供給によって回転駆動される。
この実施形態では、エンジン17の動力が常に駆動軸16に伝達される構成を採用しており、圧縮機としてはクラッチレス式可変容量型圧縮機である。
The
A
The
In this embodiment, a configuration in which the power of the
クランク室15において、駆動軸16上にはラグプレート18が一体回転可能に固定されている。
また、クランク室15内には斜板19が収容されている。
斜板19は設定された傾斜角で駆動軸16に嵌合し、駆動軸16の軸線方向に傾動可能に支持されるとともに駆動軸16上を摺動可能に設けられている。
ヒンジ機構20はラグプレート18と斜板19との間に介在されている。
従って、斜板19はヒンジ機構20を介してラグプレート18及び駆動軸16と同期回転するとともに、駆動軸16の軸線方向に対して傾動する。
また、斜板19の傾斜角は後述する容量制御弁34によって制御される。
In the
A
The
The
Accordingly, the
The inclination angle of the
シリンダブロック12には複数(図1には一つのみ示す)のシリンダボア21が形成されており、各シリンダボア21内には片頭型のピストン22が往復動可能に収容されている。
各ピストン22はシュー23を介して斜板19の外周部に係留されている。
従って、駆動軸16の回転に伴う斜板19の回転運動がシュー23を介してピストン22の往復運動に変換される。
A plurality (only one is shown in FIG. 1) of cylinder bores 21 is formed in the
Each
Accordingly, the rotational motion of the
シリンダブロック12とリヤハウジング14の間に弁・ポート形成体24が介装されており、シリンダボア21の背面側(図1の右方)には、ピストン22と弁・ポート形成体24とにより囲まれた圧縮室25が区画されている。
リヤハウジング14の内部には、吸入圧力領域としての吸入室26及び吐出圧領域としての吐出室27がそれぞれ区画形成されている。
吸入室26及び吐出室27は圧縮機における冷媒通路である。
A valve /
Inside the
The
そして、吸入室26の冷媒ガスは、各ピストン22が上死点位置から下死点位置へ移動することにより、弁・ポート形成体24に形成された吸入ポート28及び吸入弁29を介して圧縮室25に吸入される。
圧縮室25に吸入された冷媒ガスは、ピストン22が下死点位置から上死点位置へ移動することにより所定の圧力にまで圧縮され、弁・ポート形成体24に形成された吐出ポート30及び吐出弁31を介して吐出室27に吐出される。
The refrigerant gas in the
The refrigerant gas sucked into the
ところで、クランク室15と吸入室26とを連通する抽気通路32がシリンダブロック12に形成されている。
抽気通路32はクランク室15の圧力を吸入室26へ放出するための通路である。
また、吐出室27とクランク室15とを連通する給気通路33がシリンダブロック12及びリヤハウジング14にわたって形成されている。
給気通路33は吐出室27の圧力をクランク室15へ供給するための通路である。
リヤハウジング14において、給気通路33の途中には容量制御弁34が配設されている。
By the way, a
The
An
The
In the
なお、容量制御弁34は、第1検圧通路35を介して吸入室26と連通されており、吸入室26の圧力に応じて容量制御弁34の開度が調整される。
そして、容量制御弁34の開度を調節することで、給気通路33を介してクランク室15へ導入される高圧冷媒ガスの導入量と抽気通路32を介してクランク室15から導出される冷媒ガス導出量とのバランスが制御され、クランク室15の内圧が決定される。
クランク室15の内圧に応じて、ピストン22を介したシリンダボア内21の内圧との差が変更され、斜板19は駆動軸16に対する傾斜角が変更される。
この結果、圧縮機はピストン22のストローク、即ち冷媒ガスの吐出容量を変更することができる。
The capacity control valve 34 communicates with the
Then, by adjusting the opening of the capacity control valve 34, the amount of high-pressure refrigerant gas introduced into the
In accordance with the internal pressure in the
As a result, the compressor can change the stroke of the
例えば、クランク室15の内圧が低下すると斜板19の傾斜角が増大し、圧縮機の吐出容量が増大される。
図1の二点鎖線で示した斜板19はラグプレート18に当接した最大傾斜角度の状態を示している。
逆に、クランク室15の内圧が上昇すると斜板19の傾斜角度は減少し、圧縮機の吐出容量が減少される。
図1の実線で示した斜板19は最小傾斜角度の状態を示している。
For example, when the internal pressure of the
A
On the contrary, when the internal pressure of the
A
車両用空調装置の冷媒回路(冷凍サイクル)は、冷媒回路の一部としての圧縮機と、圧縮機の吐出室27及び吸入室26に接続される外部冷媒回路36と、から構成されている。
なお、冷媒としては、例えば、二酸化炭素やフロンが用いられている。
外部冷媒回路36は、吐出室27側から順に、凝縮器37、レシーバタンク38、膨張弁39及び蒸発器40を備えている。
また、凝縮器37とレシーバタンク38を繋ぐ冷媒通路には、冷媒の圧力を検出する圧力センサ41が配設される。
圧力センサ41の検出信号は電気的な接続線42、データ入力手段43及び接続線44を介してアンプ45に送信される。
アンプ45は容量制御弁34を制御し、アンプ45からの吐出容量変更指令は接続線61を介して容量制御弁34に発信される。
アンプ45は、後述する磁気センサ60からの冷媒ガスの流量に関するデータと、データ入力手段43からの車室内温度情報と、圧縮機の圧力センサ41からの冷媒ガスの圧力データ等を有する。
さらに、アンプ45は図示しないエンジン制御手段と接続されている。
The refrigerant circuit (refrigeration cycle) of the vehicle air conditioner includes a compressor as a part of the refrigerant circuit, and an external
For example, carbon dioxide or chlorofluorocarbon is used as the refrigerant.
The external
Further, a
The detection signal of the
The
The
Further, the
ところで、シリンダブロック12の上面には、図2〜図4に詳細を示した流量検出装置が設置されている。
流量検出装置は、シリンダブロック12の外側に接合されるフランジ部材としての吐出フランジ46に備えられており、吐出フランジ46に収容される可動体53と、可動体53を一方へ押し付ける弾発手段としてのコイルスプリング56と、吐出フランジ46の表面に固定される検出センサとしての磁気センサ60から主に構成される。
By the way, on the upper surface of the
The flow rate detection device is provided in a
吐出フランジ46は図示しない接合用ボルトによりシリンダブロック12に対して着脱自在に接合されている。
吐出フランジ46とシリンダブロック12との間には断熱材としてのガスケット47が介在されている。
ガスケット47は、ゴム又は樹脂による断熱性材料から形成され、ハウジング11側の熱を吐出フランジ46に伝え難くしている。
The
A
The
吐出フランジ46がシリンダブロック12に接合された状態では、吐出フランジ46の内部にはフランジ通路が形成される。
フランジ通路は、図2に示すように、吐出フランジの隔壁46aに設けた絞り52を介して連通される高圧空間48a及び低圧空間48bと、低圧空間48bと連通される流通路51と、低圧空間48bと連通する可動体収容部49と、可動体収容部49と高圧空間48aを連通する連通路50を含む。
吐出フランジ46における隔壁46aはフランジ通路の絞り52を形成することから絞り部に相当し、高圧空間48aは絞り部としての隔壁46aの上流側であって、低圧空間48bは絞り部の下流側である。
吐出フランジ46内には、連通路50を介して高圧空間48aと連通する有底円筒形状の可動体収容部49が形成され、その内部にスプールから成る可動体53が一定の距離を摺動することができるように収容されている。
このため、可動体収容部49は、収容される可動体53により、連通路50を介して高圧空間48aと連通する高圧側感圧室49aと、低圧空間48bと連通する低圧側感圧室49bに区画される。
In a state where the
As shown in FIG. 2, the flange passage includes a
Since the
In the
For this reason, the movable
可動体53は、図2〜図4に示すように、上端小径部54と下端大径部55を有する円柱状の形態を呈している。
上端小径部54は可動体収容部49の内壁面との間に隙間を有し、上端小径部54には、磁石57が埋設されている。
下端大径部55に凹部55aが形成されており、凹部55aに可動体53を上方(一方向)へ付勢する弾発手段としてのコイルスプリング56が設けられている。
可動体収容部49における低圧空間48b寄りの内壁面には、有孔の係止部材58が取り付けられており、係止部材58は可動体53及びコイルスプリング56の抜け止めを図っている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
The upper end
A
A perforated locking
コイルスプリング56は可動体53に後述する差圧が作用したとき、作用する差圧に応じた位置にて釣り合うようにばね定数が設定されている。
なお、下端大径部55の外径は可動体収容部49の内径にほぼ対応しており、両者のクリアランスCは、図4に示すように、可動体収容部49内における可動体53の摺動を許容する隙間となっている。
The
It should be noted that the outer diameter of the lower end
図3及び図4に示すように、下端大径部55の外周面には断面コ字状の環状溝66が形成されている。
環状溝66は装着用溝に相当し、下端大径部55の外周面を1周しており、環状溝66には、図5に示す摺接部材としてのシール部材68が装着されている。
シール部材68の外観はほぼ環状であるものの、切り込み68aを有するため、略C字状の形態を呈しており、シール部材68は弾性材料であるゴム系材料から形成されている。
シール部材68の断面形状は環状溝66に略対応する略方形であるが、ここでいう略対応するとはシール部材68が環状溝66に容易に装着される程度の形状を指す。
切り込み68aは、可動体53が温度により膨張や収縮して可動体収容部49の内壁面とのクリアランスCが変動しても、シール部材68による膨張分や収縮分の吸収を意図している。
As shown in FIGS. 3 and 4, an
The
Although the external appearance of the
The cross-sectional shape of the
The
環状溝66にシール部材68を装着した可動体53が可動体収容部49へ収容された状態では、シール部材68は可動体収容部49の内壁面へ向けて拡がる付勢力を発生する。
従って、図4に示すように、環状溝66の底面と、底面に対向するシール部材68の内径面との間には間隙dが形成される。
この間隙dはシール部材68の切り込み68aと同様に、可動体53の熱膨張や収縮によるクリアランスCの変動を同様に吸収する。
環状溝66及びシール部材68の断面形状は略方形であることから、シール部材68は可動体収容部49の内壁面と面接触するほか、環状溝66の一方の壁面(図4において下側の水平面)に対して面接触する。
上端小径部54と下端大径部55との境界となる段差面は高圧空間48aの圧力を受ける受圧面であり、下端大径部55の下面は低圧空間48bの圧力を受ける受圧面である。
In a state where the
Therefore, as shown in FIG. 4, a gap d is formed between the bottom surface of the
The gap d similarly absorbs fluctuations in the clearance C due to thermal expansion and contraction of the
Since the sectional shape of the
The step surface that becomes the boundary between the upper end
吐出フランジ46の上面には、可動体53の磁石57と対向する磁気センサ60が取付部材59により固定されている。
磁気センサ60は磁石57の磁束密度を検出する検出センサである。
磁気センサ60と吐出フランジ46との間に所定の隙間が空けられ、磁気センサ60がハウジング11側の熱の伝達を直接受けないようにしている。
さらに、磁気センサ60を保持する断熱材としての取付部材59は、ゴム又は樹脂による断熱性材料により形成されており、取付部材59を通じた磁気センサ60への熱伝導を防止するようにしている。
A
The
A predetermined gap is provided between the
Further, the mounting
磁気センサ60は接続線65を介してアンプ45に接続されている。
アンプ45では 磁気センサ60からの出力に基づき、磁気センサ60と磁石57との距離が接近したとき、高圧空間48aと低圧空間48bとの差圧が小さいと認識し、磁石57との距離が離れたとき両者48a、48bの差圧が大きいと認識する機能を有する。
なお、吐出フランジ46内に形成された高圧空間48aは、図1に示したように、リヤハウジング14に形成された吐出通路62、63、64を介して吐出室27に連通する。
従って、高圧空間48aは吐出室27から吐出された高圧の冷媒ガスの供給を受けることができる。
なお、図2に示すシリンダブロック12には、フロントハウジング13及びリヤハウジング14との接合を図る通しボルトのためのボルト用通孔67が形成されている。
The
Based on the output from the
The high-
Accordingly, the high-
2 is formed with a bolt through
上記の構成によれば、高圧の冷媒ガスの供給を受けることにより、高圧空間48aから絞り52を通じて低圧空間48bへ冷媒ガスが導入され、低圧空間48bにける冷媒ガスの圧力は高圧空間48aと比較して低下した状態にある。
一方、高圧空間48aの高圧の冷媒ガスの一部は連通路50を通じて高圧側感圧室49aへ導入される。
他方、低圧空間48bの低圧ガスの一部は低圧側感圧室49bに導入される。
このため、上端小径部54の端面が受ける高圧の冷媒ガスと、下端大径部55に作用する低圧の冷媒ガスとの2点間の流量差圧により、可動体53は可動体収容部49内において上下に摺動する。
容量制御弁34の制御により吐出容量が変更されると、吐出室27の吐出容量が変化するため、可動体53に作用する流量差圧が変化し、可動体53は流量差圧に応じて図3の上方又は下方へ移動する。
例えば、吐出容量が増加すると、流量差圧が増大するため可動体53は、図3の場合では下方へ移動する。
According to the above configuration, the supply of the high-pressure refrigerant gas causes the refrigerant gas to be introduced from the high-
On the other hand, part of the high-pressure refrigerant gas in the high-
On the other hand, a part of the low pressure gas in the
For this reason, the
When the discharge capacity is changed by the control of the capacity control valve 34, the discharge capacity of the
For example, when the discharge capacity increases, the flow rate differential pressure increases, so that the
可動体53が可動体収容部49を移動するとき、環状溝66に装着されたシール部材68は可動体収容部49の内壁面と摺接する。
シール部材68と可動体収容部49の内壁面との摩擦力は、振動等による可動体53の過度の移動を妨げるほか、可動体53の共振を抑制する。
さらに、シール部材68が可動体収容部49の内壁面と摺接することと、シール部材68が高圧空間48aと同じ高圧領域からの高圧を受け、環状溝66における低圧空間48bと同じ低圧領域側の面に当接されることから、可動体収容部49における高圧領域と低圧領域を確実に区画することになり、可動体収容部49内において冷媒ガスの漏れが防止される。
そして、温度による影響、例えば、可動体収容部49を形成する吐出フランジ46と可動体53の材質が相違することにより、両者46、53のクリアランスCが変動するが、シール部材68がクリアランスCを常に埋めるから、温度による流量差圧の変動の影響を排除しやすい。
シール部材68が切り込み68aを有するから、可動体53が熱膨張あるいは収縮しても、可動体収容部49の内壁面に向けて拡がろうとするシール部材68は可動体収容部49の内壁面と摺接状態を保つことができる。
さらに、環状溝66はシール部材68の径方向の厚さと比較して十分に深い径方向の深さを有するため、シール部材68の切り込み68aと合わせて温度による可動体53の膨張・収縮の影響をシール部材68は受けることは殆どない。
When the
The frictional force between the
Further, the
Then, due to the influence of temperature, for example, the
Since the
Furthermore, since the
流量差圧に応じて可動体53が移動すれば、磁気センサ60に対する磁石57の磁束密度は変化する。
磁気センサ60が検出する磁束密度に基づき冷媒ガスの流量を知ることができる。
アンプ45は磁気センサ60により得られる冷媒ガスの流量データに基づいてリアルタイムで吐出容量を算出して容量制御弁34へのフィードバック制御行い、最適な吐出容量制御が行われる。
さらに、冷媒ガスの流量が得られることから圧縮機のトルクも算出することが可能となり、アンプ45はエンジン制御手段に対して流量に応じたフィードバック制御を行い、最適なエンジン回転数制御が実施される。
If the
Based on the magnetic flux density detected by the
The
Further, since the flow rate of the refrigerant gas can be obtained, the torque of the compressor can be calculated, and the
この実施形態に係る圧縮機によれば以下の効果を奏する。
(1)流量検出に係る要素である可動体53と可動体収容部49とのクリアランスCには、可動体53に設けたシール部材68が位置するから、シール部材68と可動体収容部49の内壁面との摩擦力により振動による可動体53の移動を防止することができる。
外部からの振動による可動体53の移動が抑制又は防止されることにより、可動体53は流量差圧に基づき正確に移動することができ、圧縮機の正確な流量検出を行うことができる。
(2)シール部材68は、可動体53が収容される可動体収容部49の高圧側感圧室49aと低圧側感圧室49bを区画するシール機能を果たし、高圧側から低圧側への冷媒ガスの漏れを抑制するから、冷媒ガスの漏れによる差圧の変動を防止することができる。
(3)シール部材68が切り込み68aを有するCリングであることから、可動体収容部49を形成する吐出フランジ46と可動体53が互いに異なる材質であっても、熱膨張によるクリアランスCの変動の影響は、シール部材68が変動分を吸収することにより抑制できる。
(4)環状溝66の底面と、底面に対向するシール部材68の内径面との間には図4に示す間隙dが形成されるが、間隙dは可動体53の熱膨張や収縮によるクリアランスCの変動を同様に吸収することができる。
(5)シール部材68と可動体収容部49の内壁面との摩擦が得られることにより、コイルスプリング56の弾発力を従来よりも弱く設定することが可能となり、例えば、コイルスプリング56の小型化を図ることができ、コイルスプリング56の小型化は、例えば、圧縮機の小型化や軽量化に寄与する。
(6)クリアランスCの変動をシール部材68が吸収するから、可動体収容部49の内径寸法の精度を従来よりも厳格に形成させる必要がなく、シール部材68による吸収可能な範囲でクリアランスCを設定すればよい。
The compressor according to this embodiment has the following effects.
(1) Since the
By suppressing or preventing the movement of the
(2) The
(3) Since the
(4) A gap d shown in FIG. 4 is formed between the bottom surface of the
(5) Since the friction between the
(6) Since the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る圧縮機について図6に基づき説明する。
第2の実施形態は、摺接部材としてのシール部材を螺旋状とし、可動体の外周面にシール部材に対応する装着用溝としての螺旋溝が形成された例である。
この実施形態の圧縮機の基本構造は、第1の実施形態と同様であることから、圧縮機において共通する構成の説明は第1の実施形態の説明を援用し、共通する要素については符号を共通して用いる。
(Second Embodiment)
Next, a compressor according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
The second embodiment is an example in which a sealing member as a sliding contact member is formed in a spiral shape, and a spiral groove as a mounting groove corresponding to the sealing member is formed on the outer peripheral surface of the movable body.
Since the basic structure of the compressor of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration common to the compressor uses the description of the first embodiment, and the common elements are denoted by reference numerals. Used in common.
この実施形態の可動体73は、図6に示すように、上端小径部74と下端大径部75を有する円柱状の形態を呈している。
上端小径部74は可動体収容部49の内壁面との間に隙間を有し、上端小径部74には、磁石77が埋設されている。
下端大径部75に凹部75aが形成されており、凹部75aに可動体73を上方へ押し付ける弾発手段としてのコイルスプリング56が設けられる。
可動体収容部49における低圧空間48b寄りの内壁面には、有孔の係止部材58が取り付けられている。
下端大径部75の外径は可動体収容部49の内径にほぼ対応しており、図示はしないが、両者のクリアランスは、可動体収容部49内における可動体73の摺動を許容する隙間となっている。
As shown in FIG. 6, the
The upper end
A concave portion 75a is formed in the lower end
A perforated locking
The outer diameter of the lower end
下端大径部75の外周面には断面コ字状の螺旋溝78が形成されており、螺旋溝78には、螺旋状のシール部材79が装着されている。
螺旋状のシール部材79はゴム材料から形成されている。
螺旋溝78にシール部材79を装着した可動体73が可動体収容部49へ収容された状態では、シール部材79は可動体収容部49の内壁面へ向けて拡がる弾性力を生じる。
従って、螺旋溝78の底面と、底面に対向するシール部材79の内径面との間には間隙が形成される。
この間隙は、可動体53の熱膨張や収縮によるクリアランスの変動を同様に吸収する間隙として機能する。
螺旋溝78はシール部材79の断面形状は略方形であって、シール部材79は可動体収容部49の内壁面と面接触するほか、螺旋溝78に対して面接触する。
この実施形態によれば、第1の実施形態と同様の作用効果が期待できる。
A
The
In a state where the
Accordingly, a gap is formed between the bottom surface of the
This gap functions as a gap that similarly absorbs a variation in clearance due to thermal expansion and contraction of the
The
According to this embodiment, the same effect as the first embodiment can be expected.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る圧縮機について図7に基づき説明する。
第3の実施形態は、摺接部材としての複数の弾性部材を用いた例である。
この実施形態の圧縮機の基本構造は、第1の実施形態と同様であることから、圧縮機において共通する構成の説明は第1の実施形態の説明を援用し、共通する要素については符号を共通して用いる。
(Third embodiment)
Next, a compressor according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
The third embodiment is an example using a plurality of elastic members as sliding contact members.
Since the basic structure of the compressor of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration common to the compressor uses the description of the first embodiment, and the common elements are denoted by reference numerals. Used in common.
この実施形態の可動体83は、図7に示すように、上端小径部84と下端大径部85を有する円柱状の形態を呈している。
上端小径部84は可動体収容部49の内壁面との間に隙間を有し、上端小径部84には、磁石86が埋設されている。
下端大径部85に凹部85aが形成されており、凹部85aに可動体83を上方へ押し付ける弾発手段としてのコイルスプリング56が設けられる。
可動体収容部49における低圧空間48b寄りの内壁面には、有孔の係止部材58が取り付けられており、係止部材58は可動体83及びコイルスプリング56の抜け止めを図っている。
下端大径部85の外径は可動体収容部49の内径にほぼ対応しており、図示しないが両者のクリアランスは、可動体収容部49内における可動体83の摺動を許容する隙間となっている。
As shown in FIG. 7, the
The upper end
A
A perforated locking
The outer diameter of the lower end large-
下端大径部85の外周面には可動体83の移動方向に沿う断面コ字状の縦溝88が4本形成されている。
これらの縦溝88は装着用溝に相当し、可動体83において互いに90度の角度を保つ位置に配置されており、これらの縦溝88には縦溝88にほぼ対応する形態の弾性部材89が夫々装着されている。
弾性体89はゴム材料から形成され、縦溝88の外側面が可動体収容部49の内壁面に当接する寸法に設定されている。
この実施形態によれば、第1の実施形態が奏する作用効果(1)と同様の作用効果を奏する。
Four
These
The
According to this embodiment, there exists an effect similar to the effect (1) which 1st Embodiment has.
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る圧縮機について図8に基づき説明する。
第4の実施形態では、摺接部材としてのシール部材はCリングであるが、Cリングの切り込みを変形した例である。
この実施形態の圧縮機の基本構造は、第1の実施形態と同様であることから、圧縮機において共通する構成の説明は第1の実施形態の説明を援用し、共通する要素については符号を共通して用いる。
(Fourth embodiment)
Next, a compressor according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
In the fourth embodiment, the seal member as the sliding contact member is a C-ring, but this is an example in which the cut of the C-ring is modified.
Since the basic structure of the compressor of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration common to the compressor uses the description of the first embodiment, and the common elements are denoted by reference numerals. Used in common.
第1の実施形態のシール部材68は、図5に示すように、切り込み68aが垂直方向に形成されているから、熱膨張によりシール部材68の周長が長くなると、シール部材68の端部が互いに突き当る。
シール部材68の端部が互いに突き当った状態で、さらに熱膨張するとシール部材68が径方向に過度に拡大するおそれがある。
径方向に過度に拡大するシール部材68は吐出フランジ部46との摩擦力の増大させ、可動体53の摺動性能を低下させる。
そこで、この実施形態では熱膨張によるシール部材の過度の拡大を防止又は抑制する工夫が凝らされている。
As shown in FIG. 5, the
When the end portions of the
The sealing
Therefore, in this embodiment, a device for preventing or suppressing excessive expansion of the seal member due to thermal expansion is elaborated.
図8(a)に示すように、この実施形態の可動体53の環状溝66には摺接部材としてのシール部材90が装着されている。
この実施形態のシール部材90は切り込み90aを有するCリングであり、切り込み90aは傾斜して形成されている。
シール部材90の材料が弾性体である点や可動体収容部49の内壁面へ向けて拡がる付勢力を有する点は第1の実施形態のシール部材68と同じである。
このシール部材90における切り込み90aの傾斜は、シール部材90が熱膨張により切り込み90aの隙間が埋まったとしてもしても、図8(b)に示すようにシール部材90の端部を上下にずらしてシール部材90の周方向に逃がす機能を果たす。
シール部材90の端部が上下にずれて周方向へ逃げることによりシール部材90が径方向に拡大することを妨げる。
この実施形態によれば、シール部材90の径方向への拡大を妨げることができるのでシール部材90と吐出フランジ部46との摩擦力の増大を防止又は抑制することができる。
シール部材90の端部を上下にずらしてシール部材90の周方向に逃がすために、環状溝66の断面幅は、シール部材90の断面幅に対して大きく設定されることが好ましい。
As shown in FIG. 8A, a
The
The
The inclination of the
The end of the
According to this embodiment, since expansion of the
In order to shift the end portion of the
本発明は、上記した第1〜第4の実施形態に限定されるものではなく例えば、以下のように、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の第1〜第4の実施形態では、いずれも可動体の摺動方向を上下としたが、必ずしも上下方向に限定する趣旨ではなく、フランジ部材としての吐出フランジはハウジングの上下左右、前後といずれの位置に設けることを妨げない。この場合、可動体の摺動方向をフランジ部材の取付位置に対応する方向に設定してもよいし、あるいは、吐出フランジの接合位置と関係無く可動体の摺動方向を設定してもよい。
○ 上記の第1〜第4の実施形態では、摺接部材としてのシール部材の断面形状を略方形としたが、摺接部材は、例えば、図9(a)に示す断面L字状のシール部材91、図9(b)に示す断面台形状のシール部材92、図9(c)に示す断面略コ字状のシール部材93のように、装着用溝に略対応し、かつ、摺接部材として機能する範囲で適宜自由な形状を有する摺接部材であれば自由に選択することができる。
○ 上記の第1〜第4の実施形態では、フランジ通路に絞り部を介在させ、検出センサをフランジ通路における絞り部の上流側及び下流側の2点の差圧を検出するセンサとしたが、検出センサは、例えば、フランジ通路内において流体抵抗に応じてフランジ通路を開閉する逆止弁としての機能を有する逆止弁タイプのセンサとしてもよい。
○ 上記の第1〜第4の実施形態では、フランジ部材を金属製としたが、フランジ部材を可動体と同じ樹脂材料により形成してもよく、この場合、熱膨張が両者とも同じなのでCリング状のシール部材に代えて、Oリング状のシール部材を用いてもよい。
○ 上記の第1の実施形態では、第1検圧通路の吸入圧に基づいて制御される容量制御弁としたが、容量制御弁は、吸入圧に限定されない第1検圧通路と、第1検圧通路の圧力よりも低圧の第2検圧通路を介し、制御信号及び両検圧通路の2点間差圧に基づいて開度が調整される流量差圧制御弁を用いてもよいし、電磁力のみで弁体の開弁量を制御するON/OFF電磁弁としてもよい
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above. For example, various modifications can be made within the scope of the invention as follows.
○ In the above first to fourth embodiments, the sliding direction of the movable body is up and down. However, it is not necessarily limited to the up and down direction, and the discharge flange as the flange member is up and down, left and right, front and rear of the housing. It does not prevent it from being installed at any position. In this case, the sliding direction of the movable body may be set to a direction corresponding to the attachment position of the flange member, or the sliding direction of the movable body may be set regardless of the joining position of the discharge flange.
In the above first to fourth embodiments, the cross-sectional shape of the seal member as the slidable contact member is substantially rectangular, but the slidable contact member is, for example, a seal having an L-shaped cross section shown in FIG. Like the
In the above first to fourth embodiments, the throttle portion is interposed in the flange passage, and the detection sensor is a sensor that detects the differential pressure at two points upstream and downstream of the throttle portion in the flange passage. The detection sensor may be, for example, a check valve type sensor having a function as a check valve that opens and closes the flange passage in accordance with the fluid resistance in the flange passage.
In the above first to fourth embodiments, the flange member is made of metal. However, the flange member may be formed of the same resin material as that of the movable body. In this case, since the thermal expansion is the same for both, the C ring An O-ring seal member may be used instead of the seal member.
In the first embodiment, the capacity control valve is controlled based on the suction pressure of the first pressure detection passage. However, the capacity control valve is not limited to the suction pressure, A flow rate differential pressure control valve whose opening degree is adjusted based on the control signal and the differential pressure between the two pressure points of the two pressure detection passages may be used via the second pressure detection passage that is lower than the pressure of the pressure detection passage. Also, it may be an ON / OFF solenoid valve that controls the valve opening amount only by electromagnetic force.
11 ハウジング
12 シリンダブロック
15 クランク室
16 駆動軸
22 ピストン
27 吐出室
46 吐出フランジ
48a 高圧空間
48b 低圧空間
49 可動体収容部
53、73 可動体
54、74 上端小径部
55、75 下端大径部
56 コイルスプリング
57、77 磁石
59 取付部材
60 磁気センサ
66 環状溝(装着用溝としての)
68、79、90〜93 シール部材(摺接部材としての)
68a、90a 切り込み
78 螺旋溝(装着用溝としての)
88 縦溝(装着用溝としての)
89 弾性部材(摺接部材としての)
C クリアランス
d 間隙
DESCRIPTION OF
68, 79, 90 to 93 Seal member (as a sliding contact member)
68a,
88 Longitudinal groove (as mounting groove)
89 Elastic member (as sliding contact member)
C clearance d gap
Claims (4)
前記フランジ部材は前記可動体を収容する可動体収容部を有し、
前記可動体は、前記可動体収容部の内壁面と摺接する摺接部材を有することを特徴とする可変容量型圧縮機。 A refrigerant passage including a suction pressure region and a discharge pressure region is formed in a housing having a cylinder bore and a crank chamber, a piston is accommodated in the cylinder bore, a swash plate is accommodated in the crank chamber, and is joined to the housing. A flange member is provided, the flange member forms a flange passage between the external refrigerant circuit and the refrigerant passage in the housing, is movable according to the flow rate of the refrigerant gas in the flange passage, and has a magnet. And in a variable capacity compressor having a detection sensor for detecting the magnetic flux density of the magnet,
The flange member has a movable body accommodating portion that accommodates the movable body,
The variable capacity compressor according to claim 1, wherein the movable body includes a sliding contact member that is in sliding contact with an inner wall surface of the movable body accommodating portion.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009250222A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Toyota Industries Corp | Variable displacement compressor |
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2006
- 2006-06-19 JP JP2006168813A patent/JP2007332931A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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