JP2010144638A - Variable displacement compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、斜板式可変容量圧縮機に関し、とくに、斜板傾角の規制、変更機構を改良した、車両用空調装置等に用いて好適な可変容量圧縮機に関する。 The present invention relates to a swash plate type variable capacity compressor, and more particularly to a variable capacity compressor suitable for use in a vehicle air conditioner or the like with improved swash plate tilt restriction and change mechanisms.
斜板の傾角を変更することによりピストンのストロークを変更し容量を可変させるようにした斜板式可変容量圧縮機においては、斜板の最小傾角近傍での円滑な傾角増大方向への作動を確保するために、斜板を最小傾角位置から傾角増大方向に付勢する付勢手段(例えば、傾角増大バネ)を設ける構造が知られている(例えば、特許文献1)。この特許文献1では、傾角増大バネとして圧縮コイルバネを用いているが、このような圧縮コイルバネを配置するスペースが十分に取れない場合もある。 In a swash plate type variable capacity compressor in which the piston stroke is changed by changing the tilt angle of the swash plate to change the capacity, the operation in the direction of smooth tilt increase in the vicinity of the minimum tilt angle of the swash plate is ensured. For this reason, a structure is known in which a biasing means (for example, a tilt-increasing spring) that biases the swash plate from the minimum tilt position in the tilt increasing direction is provided (for example, Patent Document 1). In this Patent Document 1, a compression coil spring is used as an inclination-increasing spring, but there may be a case where there is not enough space for arranging such a compression coil spring.
特許文献2では、斜板をスリーブを介して傾角増大方向に付勢する傾角増大バネ(リターンスプリング)が板バネにより形成されている。
上記特許文献2に開示されているように、斜板の傾角増大バネとして圧縮コイルバネを配置するスペースが十分に取れない場合、板バネの使用は有効であるが、板バネを使用する場合には、以下のような問題がある。
(1)板バネは、特許文献2に示されているように駆動軸に形成された溝に係合されて駆動軸に固定されるが、係合が不十分であると脱落の危険性があり、脱落すれば圧縮機が破損に至るおそれがある。特に駆動軸が高速回転している状態では遠心力の作用で脱落の危険性は高まる。
(2)板バネを駆動軸に固定し、しかも駆動軸に対して相対回転しない構造が必要であるが、このための構造が複雑になりがちであり、組立てが煩雑となり、生産性悪化の要因となる。
(3)特許文献2に開示されているような構造では、板バネがスリーブに当接する位置が偏っているため、板バネの付勢力がスリーブの周方向に延びる端面に均一に作用せず、駆動軸に対してスリーブを傾かせてしまってスリーブの動きを阻害し、斜板の傾角変化が円滑に行われない場合が生じるおそれがある。
As disclosed in Patent Document 2, the use of a leaf spring is effective when there is not enough space to place a compression coil spring as an inclination-increasing spring of the swash plate. There are the following problems.
(1) Although the leaf spring is engaged with a groove formed in the drive shaft and fixed to the drive shaft as shown in Patent Document 2, there is a risk of dropping if the engagement is insufficient. If it falls off, the compressor may be damaged. In particular, when the drive shaft rotates at high speed, the risk of dropping off increases due to the centrifugal force.
(2) A structure in which the leaf spring is fixed to the drive shaft and does not rotate relative to the drive shaft is required. However, the structure for this tends to be complicated, the assembly becomes complicated, and the factor of deterioration in productivity. It becomes.
(3) In the structure as disclosed in Patent Document 2, since the position where the leaf spring contacts the sleeve is biased, the urging force of the leaf spring does not act uniformly on the end surface extending in the circumferential direction of the sleeve, If the sleeve is tilted with respect to the drive shaft, the movement of the sleeve may be hindered, and the tilt angle of the swash plate may not change smoothly.
そこで本発明の課題は、従来技術における上記のような問題点に着目し、斜板(またはスリーブ)を傾かせることなく実質的に均一に安定して付勢でき、しかも駆動軸に対する固定が容易で脱落の危険性のない斜板傾角増大のための付勢手段を備えた可変容量圧縮機を提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is to focus on the above-mentioned problems in the prior art, and can be biased substantially uniformly and stably without tilting the swash plate (or sleeve), and can be easily fixed to the drive shaft. It is another object of the present invention to provide a variable capacity compressor having an urging means for increasing the tilt angle of the swash plate without risk of falling off.
上記課題を解決するために、本発明に係る可変容量圧縮機は、内部に吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが区画形成されたハウジングと、前記シリンダボアに配設されたピストンと、前記ハウジング内に回転可能に支持された駆動軸と、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動に変換する傾角可変の斜板を含む変換機構とを備え、前記クランク室と前記吸入室との圧力差を変化させることにより前記ピストンのストロークを調整して前記吸入室から前記シリンダボアに吸入された流体を圧縮して前記吐出室に吐出する可変容量圧縮機において、前記駆動軸の周囲を取り囲むように配置され、前記斜板を傾角増大方向に付勢する複数の付勢手段と、前記駆動軸の周囲を取り囲むように環状に形成され、前記複数の付勢手段を連結する連結手段と、前記駆動軸に対して前記連結手段が相対回転することを防止する回転阻止手段とが一体に形成された一体化付勢部材を有することを特徴とするものからなる。 In order to solve the above problems, a variable capacity compressor according to the present invention includes a housing in which a discharge chamber, a suction chamber, a crank chamber, and a cylinder bore are defined, a piston disposed in the cylinder bore, and the housing A pressure difference between the crank chamber and the suction chamber, and a conversion mechanism including a drive shaft rotatably supported in the shaft and a conversion mechanism including a swash plate having a variable tilt angle for converting the rotation of the drive shaft into a reciprocating motion of the piston. In a variable capacity compressor that adjusts the stroke of the piston by changing the pressure to compress the fluid sucked into the cylinder bore from the suction chamber and discharge the compressed fluid into the discharge chamber, the variable displacement compressor is disposed so as to surround the periphery of the drive shaft A plurality of urging means for urging the swash plate in the direction of increasing the inclination angle, and an annular shape surrounding the periphery of the drive shaft, and connecting the plurality of urging means A connecting means that a rotation preventing means for said coupling means to said drive shaft is prevented from relative rotation comprise those characterized by having an integrated biasing member formed integrally.
このような可変容量圧縮機においては、付勢手段、連結手段、回転阻止手段が一体に形成され、一体化付勢部材として形成されているため、この一体化付勢部材を駆動軸に対して所定位置に装着しさえすれば、付勢手段や回転阻止手段が所定位置に配置されることになる。したがって、とくに付勢手段の駆動軸に対する所定位置への固定、装着が容易になり、圧縮機全体としての組立性、生産性向上に寄与する。また、連結手段が駆動軸の周囲を取り囲むように環状に形成されているため、該連結手段で連結されている付勢手段が駆動軸から脱落することがなく、脱落に起因する不具合の発生が防止されて、圧縮機の信頼性が確保される。さらに、駆動軸の周囲を取り囲むように複数の付勢手段が配置されているため、付勢手段が相手部材に偏って当たったり、相手部材を傾かせたりすることがなく、斜板を安定して付勢でき、斜板の傾角変化が円滑に行われる。 In such a variable capacity compressor, the urging means, the coupling means, and the rotation preventing means are integrally formed and formed as an integrated urging member. Therefore, the integrated urging member is attached to the drive shaft. As long as it is mounted at a predetermined position, the biasing means and the rotation prevention means are arranged at the predetermined position. Therefore, it becomes easy to fix and attach the biasing means to a predetermined position with respect to the drive shaft, which contributes to an improvement in assembly and productivity as the whole compressor. In addition, since the connecting means is formed in an annular shape so as to surround the periphery of the drive shaft, the biasing means connected by the connecting means does not fall off from the drive shaft, and a problem due to the dropout occurs. Thus, the reliability of the compressor is ensured. Further, since the plurality of urging means are arranged so as to surround the periphery of the drive shaft, the swash plate is stabilized without the urging means being biased against the mating member or tilting the mating member. Therefore, the tilt angle of the swash plate can be changed smoothly.
上記本発明に係る可変容量圧縮機においては、上記複数の付勢手段が板バネからなり、該板バネは、例えば、板バネを形成する板バネ形成板からプレス成形によって形成され、上記板バネ形成板の上記板バネ以外の残部に上記連結手段及び上記回転阻止手段が形成されている構成とすることができる。このような構成においては、所定の一体化付勢部材を比較的容易に製作でき、圧縮機全体の製造コスト低減に寄与することができる。 In the variable capacity compressor according to the present invention, the plurality of urging means are made of leaf springs, and the leaf springs are formed by press molding from a leaf spring forming plate that forms a leaf spring, for example. It can be set as the structure by which the said connection means and the said rotation prevention means are formed in the remainder other than the said leaf | plate spring of a formation board. In such a configuration, the predetermined integrated biasing member can be manufactured relatively easily, which can contribute to a reduction in the manufacturing cost of the entire compressor.
また、一体化付勢部材を駆動軸に対して回転阻止させる構造として、次のような構造を採用できる。すなわち、上記駆動軸の外周面上には複数の平坦部が形成され、上記回転阻止手段は、これら複数の平坦部に対応させて配置されているとともに、各回転阻止手段の基端部が上記連結手段に連結され、先端部が前記平坦部に当接して(好ましくは、所定の幅を持って当接して)前記平坦部を押圧するバネ構造を有している構造を採用できる。このような構造においては、回転阻止手段の先端部が駆動軸に形成された平坦部をバネ力により押圧する回転阻止構造であるため、駆動軸に対して一体化付勢部材が相対的に回転することを阻止する機能を安定して発揮させることができ、それに伴って連結手段を駆動軸に確実に保持させることができる。つまり、一体化付勢部材が駆動軸の所定位置に安定して保持されることになる。 Further, the following structure can be adopted as a structure for preventing the integral urging member from rotating with respect to the drive shaft. That is, a plurality of flat portions are formed on the outer peripheral surface of the drive shaft, and the rotation prevention means is arranged corresponding to the plurality of flat portions, and the base end portion of each rotation prevention means is the above-mentioned A structure having a spring structure that is connected to the connecting means and that has a distal end abutting on the flat part (preferably abutting with a predetermined width) to press the flat part can be employed. In such a structure, since the tip portion of the rotation prevention means is a rotation prevention structure that presses a flat portion formed on the drive shaft by a spring force, the integrated biasing member rotates relative to the drive shaft. The function of preventing this can be stably exhibited, and accordingly, the connecting means can be reliably held on the drive shaft. That is, the integrated urging member is stably held at a predetermined position of the drive shaft.
また、上記複数の平坦部は、駆動軸の周囲に等間隔で2〜4箇所形成されていることが好ましい。複数の平坦部を等間隔で配置することにより、上記の回転阻止機能がさらに安定し、連結手段を駆動軸により確実に保持できるようになる。 In addition, it is preferable that the plurality of flat portions are formed at 2 to 4 locations at equal intervals around the drive shaft. By arranging a plurality of flat portions at equal intervals, the rotation prevention function is further stabilized, and the connecting means can be reliably held by the drive shaft.
本発明に係る可変容量圧縮機は、さらに、上記駆動軸の周囲を取り囲むように環状に形成され、上記一体化付勢部材の連結手段に隣接して配置されたスペーサと、該スペーサを介して上記一体化付勢部材を上記駆動軸の軸方向に位置決めする位置決め手段とを有している構成とすることができる。このような構成においては、付勢手段の付勢力を、スペーサの厚さを変更することにより調整できるようになり、例えば、機種に応じて最適な付勢力に設定することが可能になる。 The variable capacity compressor according to the present invention is further formed in an annular shape so as to surround the periphery of the drive shaft, and is disposed adjacent to the connecting means of the integrated biasing member, Positioning means for positioning the integrated urging member in the axial direction of the drive shaft may be employed. In such a configuration, the urging force of the urging means can be adjusted by changing the thickness of the spacer. For example, it is possible to set the urging force to an optimum value according to the model.
また、上記一体化付勢部材としては、さらに、一端が上記斜板に当接可能に形成され、他端が上記連結手段に連結された、上記斜板の機械的な最小傾角を規定可能な最小傾角規定手段を備えている構成とすることができる。このように、一体化付勢部材中に最小傾角規定手段が設けられた構成とすることにより、最小傾角規定手段と付勢手段とが連結手段を介して一体に連結している構造となり、最小傾角を基準として付勢手段の付勢力を調整可能になるとともに、付勢手段の付勢力のばらつきを低減することが可能になる。また、最小傾角規定手段は付勢手段の過度な撓みを規制する規制手段を兼ねることができるため(つまり、付勢手段の過度な撓みを規制するストッパとしての機能を兼ね備えることができるため)、付勢手段に過度な応力が作用せず、付勢手段の信頼性確保に寄与することができる。 The integrated urging member may further define a mechanical minimum inclination angle of the swash plate, one end of which is formed so as to be able to contact the swash plate and the other end is connected to the connecting means. It can be set as the structure provided with the minimum inclination angle regulation means. As described above, the configuration in which the minimum inclination defining means is provided in the integrated urging member results in a structure in which the minimum inclination defining means and the urging means are integrally connected via the connecting means. It becomes possible to adjust the urging force of the urging means on the basis of the tilt angle, and to reduce variations in the urging force of the urging means. Further, since the minimum inclination angle defining means can also serve as a regulating means for regulating excessive deflection of the biasing means (that is, it can also serve as a stopper for regulating excessive deflection of the biasing means), Excessive stress does not act on the biasing means, which can contribute to ensuring the reliability of the biasing means.
また、上記付勢手段は上記斜板を直接付勢してもよく、斜板支持体を介して付勢してもよい。すなわち、上記駆動軸に対し軸方向に摺動可能に嵌挿され、上記斜板を支持する斜板支持体を備え、上記付勢手段は前記斜板支持体を介して斜板を傾角増大方向に付勢するように構成されている構造とすることもできる。このような構造においては、複数の付勢手段の付勢力が斜板支持体の端面にほぼ均一に作用し、駆動軸に対して斜板支持体を傾かせるモーメントは作用せず、斜板支持体が円滑に駆動軸上を摺動可能となる。 The urging means may urge the swash plate directly, or may urge it through a swash plate support. That is, a swash plate support that is slidably inserted in the axial direction with respect to the drive shaft and supports the swash plate is provided, and the urging means is configured to increase the tilt angle of the swash plate through the swash plate support. It can also be set as the structure comprised so that it might bias. In such a structure, the urging force of the plurality of urging means acts almost uniformly on the end face of the swash plate support, and the moment for tilting the swash plate support with respect to the drive shaft does not act. The body can smoothly slide on the drive shaft.
本発明に係る可変容量圧縮機は、とくに被圧縮流体が冷媒からなる場合に好適なものであり、なかでも、車両用空調装置に用いられる圧縮機として好適なものである。 The variable capacity compressor according to the present invention is particularly suitable when the fluid to be compressed is composed of a refrigerant, and is particularly suitable as a compressor used in a vehicle air conditioner.
本発明に係る可変容量圧縮機によれば、少なくとも、付勢手段、連結手段、回転阻止手段が一体化された部材として形成されているため、この一体化付勢部材を駆動軸に装着するだけで、複数の付勢手段を極めて容易に所定位置に配置することができ、組立性、生産性を大幅に向上できる。また、複数の付勢手段は駆動軸の周囲を取り囲むように環状に形成された連結手段で連結されているため、付勢手段が駆動軸から脱落することがなく、圧縮機の信頼性を確保できる。さらに、駆動軸の周囲を取り囲むように複数の付勢手段が配置されているため、付勢手段は斜板側をほぼ均一に安定して付勢でき、斜板の傾角変化を円滑に行わせることができる。その結果、望ましい性能の可変容量圧縮機を、簡素な構造の一体化付勢部材の適用により、安価にかつ簡単な組立作業をもって実現することができる。 According to the variable capacity compressor of the present invention, at least the urging means, the connecting means, and the rotation preventing means are formed as an integrated member, so that the integrated urging member is simply mounted on the drive shaft. Thus, the plurality of urging means can be arranged at a predetermined position very easily, and assemblability and productivity can be greatly improved. Also, since the plurality of urging means are connected by a connecting means formed in an annular shape so as to surround the periphery of the drive shaft, the urging means does not fall off from the drive shaft, ensuring the reliability of the compressor. it can. Further, since a plurality of urging means are arranged so as to surround the periphery of the drive shaft, the urging means can urge the swash plate side almost uniformly and stably, and smoothly change the inclination angle of the swash plate. be able to. As a result, a variable capacity compressor with desirable performance can be realized at a low cost and with a simple assembling operation by applying an integrated biasing member having a simple structure.
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係る可変容量圧縮機として、車両空調装置に組み込まれる冷媒圧縮用の可変容量斜板式圧縮機100(図1(A))と、その容量を制御するための容量制御弁(図1(B))を示している。図1において、可変容量斜板式圧縮機100は、複数のシリンダボア101aを備えたシリンダブロック101と、シリンダブロック101の一端に設けられたフロントハウジング102と、バルブプレート103を介してシリンダブロック101の他端に設けられたリアハウジング104とを備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a variable capacity swash plate compressor 100 (FIG. 1A) for compressing a refrigerant incorporated in a vehicle air conditioner as a variable capacity compressor according to an embodiment of the present invention, and for controlling the capacity thereof. The capacity control valve (FIG. 1B) is shown. In FIG. 1, a variable capacity
シリンダブロック101とフロントハウジング102とによって画成されるクランク室105内を横断して、駆動軸106が配設されている。駆動軸106は斜板107に挿通されている。斜板107は、駆動軸106に固定されたロータ108と連結部109を介して結合し、駆動軸106とともに回転可能に、かつ、駆動軸106に対して傾角を可変可能に支持されている。ロータ108と斜板107との間に、斜板107を傾角減少方向へ向けて付勢するコイルバネ110が配設されている。斜板107を挟んでコイルバネ110の反対側には、最小傾角状態にある斜板107を傾角増大方向へ付勢する付勢手段としての板バネを備えた、駆動軸106の周囲を取り囲むように配置された本発明に係る一体化付勢部材111が配設されている。この一体化付勢部材111には、後述の如く、斜板107を傾角増大方向に付勢する付勢手段としての複数の板バネ部111aと、駆動軸106の周囲を取り囲むように環状に形成され、複数の板バネ部111aを連結する連結手段としての連結部111dと、駆動軸106に対して連結部111dが相対回転することを防止する回転阻止手段としての回転阻止部111cと、斜板107の機械的な最小傾角を規定可能な最小傾角規定手段としてのストッパ部111bとが一体に形成されている。
A
駆動軸106の一端はフロントハウジング102のボス部102aを貫通してハウジング外まで延在しており、図示しない動力伝達装置を介して図示しない車両エンジン等の駆動源にベルト等を介して連結されている。駆動軸106とボス部102aとの間には軸封装置112が配設されている。駆動軸106は、ベアリング113、114、115、116によりラジアル方向及びスラスト方向に支持されている。
One end of the
シリンダボア101a内に、ピストン117が配設され、ピストン117の一端部の窪み117a内に収容された一対のシュー118が斜板107の外周部を相対摺動可能に挟持している。駆動軸106の回転は、斜板107とシュー118とを介してピストン117の往復動に変換される。
A
リアハウジング104内には、吸入室119と吐出室120とが形成されている。吸入室119は、バルブプレート103に形成された吸入孔103aと図示しない吸入弁とを介してシリンダボア101aに連通し、吐出室120は図示しない吐出弁とバルブプレート103に形成された吐出孔103bとを介してシリンダボア101aに連通している。吸入室119は吸入ポート104aを介して図示しない車両空調装置の蒸発器に接続している。
A
フロントハウジング102、シリンダブロック101、バルブプレート103、リアハウジング104は、協働して、駆動軸106、ロータ108、連結部109、斜板107、シュー118、ピストン117、シリンダボア101a、吸入弁、吐出弁等で形成される圧縮機構を収容するハウジングを形成している。
シリンダブロック101の外側にはマフラ121が配設されている。マフラ121は、シリンダブロック101とは別体の有底筒状の蓋部材122を、シリンダブロック101の外面に立設した筒状壁101bにシール部材を介して接合することにより、形成されている。蓋部材122に、吐出ポート122aが形成されている。吐出ポート122aは図示しない車両空調装置の凝縮器に接続している。
A
マフラ121を吐出室120に連通させる連通路123が、シリンダブロック101とバルブプレート103とリアハウジング104とにわたって形成されている。マフラ121と連通路123とは、吐出室120と吐出ポート122aとの間で延在する吐出通路を形成しており、マフラ121は当該吐出通路の途上に配設された拡張空間を形成している。そして、マフラ121の入口を開閉する逆止弁200がマフラ121内に配設されている。
A
上記フロントハウジング102、シリンダブロック101、バルブプレート103、リアハウジング104は図示しないガスケットを介して隣接し、複数の通しボルト130を用いて一体に組付けられている。
The
リアハウジング104に容量制御弁300が取り付けられている。容量制御弁300は、吐出室120とクランク室105との間の連通路124の開度を調整し、クランク室105への吐出冷媒ガスの導入量を制御する。クランク室105内の冷媒ガスは、ベアリング115、116と駆動軸106との間の隙間と、シリンダブロック101に形成された空間125と、バルブプレート103に形成されたオリフィス孔103cとを介して吸入室119へ流入する。
A
容量制御弁300によりクランク室105の内圧を変化させ、可変容量斜板式圧縮機100の吐出容量を可変制御することができる。容量制御弁300は、外部信号に基づいて内蔵するソレノイドへの通電量を調整し、連通路126を介して容量制御弁300の感圧室に導入される吸入室119の内圧が所定値になるように、可変容量斜板式圧縮機100の吐出容量を可変制御し、また内蔵するソレノイドへの通電をOFFすることにより連通路124を強制開放して、可変容量斜板式圧縮機100の吐出容量を最小に制御する。容量制御弁300は、外部環境に応じて、吸入圧力を最適制御することができる。
By changing the internal pressure of the
容量制御弁300は、図2に示すように、バルブハウジング301に形成され、連通孔301aを介してクランク室105と連通する第1感圧室302と、第1感圧室302に一端が開口し、連通孔301bを介して吐出室120と連通する弁室303に他端が開口する弁孔301cと、弁室303に配設された一端が弁孔301cを開閉し他端部が支持孔301dに摺動可能に支持された円筒形状の弁体304と、第1感圧室302に配設され、連通孔301aを介してクランク室圧力を受圧し、内部を真空にしてバネを配設した感圧手段として機能するベローズ組立体305と、一端にベローズ組立体305が接離可能に連結し他端が弁体304の一端に固定された連結部306と、弁体304の他端が配設され連通孔301eを介して吸入室119に連通する第2感圧室307とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
バルブハウジング301には弁体304の他端部を摺動可能に支持する支持孔301dが形成され、弁体304が支持孔301dに微小隙間で摺動可能に支持されることにより弁体304の他端は弁室303から遮断されている。
The
容量制御弁300は更に、弁体304と一体形成され弁体304から離隔する端部に可動鉄心308が圧入固定されたソレノイドロッド304aと、ソレノイドロッド304aを内挿し、所定隙間を隔てて可動鉄心308に対向配置された固定鉄心309と、固定鉄心309と可動鉄心308の間に配設され、可動鉄心308を開弁方向に付勢するばね310と、固定鉄心309と可動鉄心308とを内挿してソレノイドケース311に固定された非磁性体からなる筒状部材312と、筒状部材312を取り囲み、ソレノイドケース311に収容された電磁コイル313とから構成されている。
The
この容量制御弁300の動作については、ベローズ組立体305のベローズ有効面積Sbと、弁体304に作用する弁孔301c側より受けるクランク室105の圧力受圧面積Svと、第2感圧室307において弁体304に作用する吸入圧力の圧力受圧面積Srとをほぼ同一値に設定しているので、弁体304に作用する力は式(1)で表される。
Ps=〔−(1/Sb)・F(i)+(F+f)/Sb〕・・・(1)
ここで、
Ps:吸入室の圧力
Sb:ベローズ有効面積(=弁体に作用するクランク室の圧力受圧面積(Sv)=弁体に作用する吸入室の圧力受圧面積(Sr))
f:ばね310の付勢力
F:ベローズ付勢力
F(i):電磁力
である。
Regarding the operation of the
Ps = [− (1 / Sb) · F (i) + (F + f) / Sb] (1)
here,
Ps: suction chamber pressure Sb: bellows effective area (= pressure receiving area of the crank chamber acting on the valve body (Sv) = pressure receiving area of the suction chamber acting on the valve body (Sr))
f: biasing force F of the spring 310: bellows biasing force F (i): electromagnetic force.
また、容量制御弁300においては、吸入室圧力Psが式(1)で示される値よりも低いと、ベローズ305aが伸長して弁体304が弁座から離れて弁孔301cを開放し、第1感圧室302と弁室303とを弁孔301cを介して連通させ、吐出室120とクランク室105との間の連通路124を開放する。吐出室120の冷媒が連通路124を通ってクランク室105に供給され、クランク室圧力が上昇し、斜板107の傾角が減少して可変容量圧縮機100の吐出容量が減少し、吸入室圧力が上昇する。吸入室圧力が式(1)で示される値よりも高いと、ベローズ組立体305のベローズが収縮し弁体304が弁座に当接して弁孔301cを閉鎖し、第1感圧室302と弁室303との弁孔301cを介する連通を遮断して、吐出室120とクランク室105との間の連通路124を閉鎖する。クランク室105内の冷媒ガスが、ベアリング115、116と駆動軸106との間の隙間と、シリンダブロック101に形成された空間125と、バルブプレート103に形成されたオリフィス孔103cとを介して吸入室119へ流出してクランク室圧力が低下し、斜板107の傾角が増加して圧縮機100の吐出容量が増加し、吸入室圧力が低下する。ベローズ組立体305、連結部306および弁体304で構成する感圧機構が吸入室圧力を式(1)で示される値に自律制御する。ソレノイドロッド304a、可動鉄心308、固定鉄心309、ばね310、ソレノイドケース311、筒状部材312、電磁コイル313により構成される電磁アクチュエータが、電磁コイル313を流れる電流値iに応じて感圧機構の作動点を変化させる。
Further, in the
容量制御弁300では、電磁コイル313への通電量iが増加すると吸入室圧力が低下する制御特性が得られる。容量制御弁300においては、前述の感圧機構と電磁アクチュエータとが弁体304を駆動している。容量制御弁300が感圧機構を有することにより、吸入室圧力の制御精度が向上し、感圧機構の動作点を変化させる電磁アクチュエータとを有することにより、制御電流iに対して一義的に制御吸入室圧力を決定することが可能になる。
In the
また、ソレノイドへの通電をOFFすればバネ310の付勢力により弁体304が弁孔301cを開放して、吐出室120の冷媒が連通路124を通ってクランク室105に供給され、クランク室圧力が上昇して斜板107の傾角が減少し、可変容量圧縮機100の吐出容量が最小となる。
Further, when the energization to the solenoid is turned off, the
次に、図3〜図6を参照しながら、付勢手段としての板バネを備えた一体化付勢部材111について説明する。
本実施態様では、一体化付勢部材111は、全体として駆動軸106の周囲を取り囲むように配置され、斜板107を傾角増大方向に付勢する付勢手段としての複数の板バネ部111aと、駆動軸106の周囲を取り囲むように環状に形成され、複数の板バネ部111aを連結する連結手段としての連結部111dと、駆動軸106に対して連結部111dが相対回転することを防止する回転阻止手段としての回転阻止部111cと、斜板107の機械的な最小傾角を規定可能な最小傾角規定手段としてのストッパ部111bとが一体に形成された部材として構成されている。より具体的には、一体化付勢部材111は、3箇所の板バネ部111a、3箇所のストッパ部111b、3箇所の回転阻止部111c及びこれらを連結する環状に形成された連結部111dが一体に連結されたものである。この一体化付勢部材111は、板バネ形成板からプレス成形によって形成され、板バネ部111a以外の残部に、ストッパ部111b、回転阻止部111c及び連結部111dが形成されている。
Next, the integrated urging
In this embodiment, the integrated urging
板バネ部111aの先端側が斜板107に当接することにより、斜板107を傾角増大方向に付勢する付勢力が作用する。なお、3箇所の板バネ部111aは、斜板107を安定にかつほぼ均一に付勢すべく、駆動軸106の周囲にほぼ等間隔に配置されている。また、ストッパ部111bの先端に斜板107が当接することにより、斜板107の機械的に規制される最小傾角が規定される。
When the distal end side of the
駆動軸106の周囲(外周面)には、図5(A)に示すように、3箇所の回転阻止部111cに対応した平坦部106aが形成されており、連結部111dの内径側が駆動軸106に挿通されて回転阻止部111cが平坦部106aに係止される。回転阻止部111cは駆動軸106の平坦部106aを押圧する板バネであって、駆動軸106に対して相対回転することを阻止すべく、平坦部106aに沿うよう所定の幅でほぼ面接触するように形成されている。3箇所の回転阻止部111cは一体化付勢部材111を安定に保持すべくほぼ等間隔に配置されている。
As shown in FIG. 5A,
本実施態様では、一体化付勢部材111は、図4、図5(B)に示すように、連結部111dに隣接して配置された環状のスペーサ140を介してスナップリング150により軸方向に位置決めされている。したがって、スペーサ140の厚さを変更することにより、板バネ部111aの付勢力の調整が可能となる。また同時に、斜板107の最小傾角の調整が可能となる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5B, the
斜板107の最小傾角は、駆動軸106の軸線に対して斜板107の面が直交する状態を0°としたとき、例えば0°近傍の角度(θmin)であり、このθminを狙って3箇所のストッパ部111bの軸方向の高さが設定される。
The minimum inclination angle of the
また、ストッパ部111bと板バネ部111aが連結部111dを介して一体連結されているため、ストッパ部111bの先端部からの板バネ部111aの先端の高さ(h)(図3(B)に表示)を管理でき、板バネ部111aの付勢力のばらつきが低減する。なお、ストッパ部111bは板バネ部111aの過度な撓みを規制する規制手段を兼ねているため、板バネ部111aには過度な応力が作用しない。
Further, since the
斜板107は、所定の傾角θ1 より小さくなるとコイルバネ110と板バネ111により挟持され、両バネの合力は図6に示す通り、傾角θ2以下では斜板107を傾角増大方向に付勢する付勢力が作用し、θ2を超えると斜板107を傾角減少方向に付勢する付勢力が作用する。一体化付勢部材111による付勢力は複数の板バネ部111aの付勢力の合力であるから、板バネ部111aの数を変更することにより付勢力の調整が可能となる。
When the
上記のように、少なくとも、斜板107を傾角増大方向に安定してほぼ均一に付勢できる3箇所の板バネ部111aと、3箇所の回転阻止部111cとが、連結手段としての連結部111dにより一体に連結された一つの一体化付勢部材111として構成されているので、この一体化付勢部材111を駆動軸106に装着するだけで、複数の板バネ部111aを極めて容易に所定位置に配置することができ、組立性、生産性を大幅に向上できる。連結部111dは、駆動軸106の周囲を取り囲むように環状に形成されているため、一体化付勢部材111が駆動軸106から脱落することはなく、圧縮機100の信頼性を確保できる。また、3箇所のストッパ部111bも一体化付勢部材111中に一体に設けられているので、容易に、板バネ部111aの付勢力の調整、斜板107の最小傾角の調整、板バネ部111aの付勢力のばらつきの低減、板バネ部111aの過度な撓みの規制が可能となる。
As described above, at least three
なお、上記実施態様においては、板バネ部111aは駆動軸106の周方向の向きに形成されているが、板バネ部111aの形成はこれに限定されるものではない。例えば、板バネ部111aの先端部が駆動軸106の軸心に向かうように形成してもよいし、駆動軸106から遠ざかる向きに形成してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施態様では回転阻止部回転阻止部111cは3箇所としたが、2箇所でも、4箇所でもよい。2箇所の場合、安定に保持するには互いに対向する位置に配置することが望ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the rotation prevention part
また、上記実施態様では、板バネ部111aが直接斜板107を付勢する場合について説明したが、例えば図7に示すように、駆動軸106に対し軸方向に摺動可能に嵌挿され、斜板107を支持する斜板支持体160(スリーブ)を備えた構造の場合、一体化付勢部材111の板バネ部111aが斜板支持体160を介して斜板107を傾角増大方向に付勢するように構成することもできる。このような構造においては、複数の板バネ部111aの付勢力が斜板支持体160の端面にほぼ均一に作用し、駆動軸106に対して斜板支持体160を傾かせるモーメントは作用せず、斜板支持体160が円滑に駆動軸106上を摺動可能となる。
In the above embodiment, the case where the
また、図示は省略するが、上記のような斜板107とは別に、駆動軸106とはともに回転しない揺動板を設けた揺動板式の可変容量圧縮機においても本発明を適用できる。
Although not shown, the present invention can also be applied to an oscillating plate type variable displacement compressor provided with an oscillating plate that does not rotate with the
また、電磁クラッチを装着した可変容量圧縮機やクラッチレス圧縮機に本発明を適用することもできるし、モータで駆動される可変容量圧縮機、例えばモータ内蔵の可変容量圧縮機に本発明を適用することもできる。 In addition, the present invention can be applied to a variable capacity compressor or a clutchless compressor equipped with an electromagnetic clutch, or a variable capacity compressor driven by a motor, for example, a variable capacity compressor with a built-in motor. You can also
さらに、上記実施態様においては、被圧縮流体が冷媒である場合について説明したが、他の被圧縮流体であってもよい。また、被圧縮流体としての冷媒の種類も特に限定されず、冷媒としてR134aを使用する場合の他、二酸化炭素やその他の新冷媒に対応した可変容量圧縮機に共通して本発明を適用することが可能である。 Furthermore, in the said embodiment, although the case where the to-be-compressed fluid was a refrigerant | coolant was demonstrated, another to-be-compressed fluid may be sufficient. In addition, the type of refrigerant as the fluid to be compressed is not particularly limited, and the present invention is commonly applied to variable capacity compressors corresponding to carbon dioxide and other new refrigerants in addition to the case of using R134a as the refrigerant. Is possible.
本発明に係る可変容量圧縮機は、傾角可変の斜板を有するあらゆる圧縮機に適用可能であり、とくに、車両用空調装置に用いられる可変容量圧縮機として好適なものである。 The variable capacity compressor according to the present invention can be applied to any compressor having a swash plate with a variable tilt angle, and is particularly suitable as a variable capacity compressor used in a vehicle air conditioner.
100 可変容量圧縮機
101 シリンダブロック
101a シリンダボア
102 フロントハウジング
103 バルブプレート
104 リアハウジング
105 クランク室
106 駆動軸
106a 平坦部
107 斜板
108 ロータ
109 連結部
110 コイルバネ
111 一体化付勢部材
111a 付勢手段としての板バネ部
111b 最小傾角規定手段としてのストッパ部
111c 回転阻止手段としての回転阻止部
111d 連結手段としての連結部
117 ピストン
118 シュー
119 吸入室
120 吐出室
121 マフラ
122 蓋部材
123 連通路
130 通しボルト
140 スペーサ
150 スナップリング
160 斜板支持体
200 逆止弁
300 容量制御弁
301 バルブハウジング
302 第1感圧室
303 弁室
304 弁体
304a ソレノイドロッド
305 ベローズ組立体
307 第2感圧室
308 可動鉄心
309 固定鉄心
311 ソレノイドケース
313 電磁コイル
DESCRIPTION OF
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008323385A JP2010144638A (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Variable displacement compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008323385A JP2010144638A (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Variable displacement compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010144638A true JP2010144638A (en) | 2010-07-01 |
Family
ID=42565319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008323385A Pending JP2010144638A (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Variable displacement compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010144638A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101426586B1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-08-05 | 한라비스테온공조 주식회사 | Compressor |
-
2008
- 2008-12-19 JP JP2008323385A patent/JP2010144638A/en active Pending
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KR101426586B1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-08-05 | 한라비스테온공조 주식회사 | Compressor |
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