JP2012202394A - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】動力損失を可及的に小さくしながら圧縮機の温度上昇を抑制可能であるとともに、製造コストの低廉化を実現可能な容量可変型斜板式圧縮機を提供する。
【解決手段】ハウジングは、クランク室24を駆動軸16の軸心Oに対して周方向から囲む側壁121を有する。側壁121には、外面から軸心Oに対して径内方向に凹設した弁室80と、弁室80に設けられ、クランク室24内の温度に応じて変形するバイメタル94と、弁室80に設けられ、バイメタル94に支持される弁体95と、内面121dに開いてクランク室24と弁室80とを連通する第1排油通路81と、弁室80と吸入室20とを連通する第2排油通路82とが形成されている。第1排油通路81と第2排油通路82とは、クランク室24内の温度が所定の値を超えた場合にバイメタル94の変形に伴う弁体95の移動により、弁室80経由で連通される。
【選択図】図2
【解決手段】ハウジングは、クランク室24を駆動軸16の軸心Oに対して周方向から囲む側壁121を有する。側壁121には、外面から軸心Oに対して径内方向に凹設した弁室80と、弁室80に設けられ、クランク室24内の温度に応じて変形するバイメタル94と、弁室80に設けられ、バイメタル94に支持される弁体95と、内面121dに開いてクランク室24と弁室80とを連通する第1排油通路81と、弁室80と吸入室20とを連通する第2排油通路82とが形成されている。第1排油通路81と第2排油通路82とは、クランク室24内の温度が所定の値を超えた場合にバイメタル94の変形に伴う弁体95の移動により、弁室80経由で連通される。
【選択図】図2
Description
本発明は容量可変型斜板式圧縮機に関する。
従来の容量可変型斜板式圧縮機が特許文献1に開示されている。この圧縮機では、フロントハウジング、シリンダブロック及びリヤハウジングによってハウジングが構成されており、このハウジングによって複数個のシリンダボア、吸入室、吐出室及びクランク室が形成されている。フロントハウジングには、一端がフロントハウジングから露出し、クランク室内に臨む駆動軸が回転可能に支承されている。クランク室内では、斜板が駆動軸に傾角変動可能に支持されている。各シリンダボア内にはそれぞれピストンが往復動可能に収納されている。斜板と各ピストンとの間には前後で対をなすシューが設けられており、各対のシューによって斜板の揺動運動を各ピストンの往復動に変換している。また、この圧縮機には、クランク室内の圧力によって吐出容量を調整する容量制御機構が設けられている。
容量制御機構は、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路と、クランク室と吐出室とを連通する給気通路と、容量制御弁とを有している。容量制御弁は、吸入室の圧力を検知することにより、給気通路の開度を変更し、吐出容量を変更できるようになっている。
また、この圧縮機では、シリンダブロックにクランク室と吸入室とを連通する弁室が形成されている。弁室には、クランク室内の温度に応じて変形する感温部材と、感温部材に支持される弁体とが形成されている。
この圧縮機は、凝縮器、膨張弁及び蒸発器とともに車両用空調装置とされ、圧縮機が電磁クラッチを介することなく、車両のエンジンによって駆動され得る。この場合、乗員が空調装置のスイッチをOFFすることにより車室内の空調が行われていない場合でも、エンジンが作動している限り、圧縮機は最小吐出容量で運転を継続する。すなわち、圧縮機はOFF運転を継続する。また、圧縮機が最小吐出容量以外の吐出容量で運転を継続する場合、圧縮機はON運転を継続する。
OFF運転時、圧縮機は、斜板の傾角が最小であることから、圧縮機を除く外部の冷凍回路に循環冷媒をほとんど循環させない。このため、圧縮機は、循環冷媒中の潤滑油がクランク室内に貯留されたままとなり、潤滑油が斜板等によってせん断されて発熱し易い。車両が高速で走行している場合には、特にこの傾向が大きい。このとき、この圧縮機では、感温部材がクランク室内の温度によって変形し、弁体がクランク室と吸入室とを連通させる。このため、クランク室内の潤滑油が吸入室に移動し、過度の温度上昇が抑制される。このため、圧縮機は、潤滑油による潤滑性が維持されるとともに、軸封装置等で優れた耐久性を発揮する。
しかし、上記従来の圧縮機では、弁室がシリンダブロックのクランク室側の前面から駆動軸の軸心と平行に貫設されている。このため、この圧縮機は、クランク室内の潤滑油がシリンダブロックの前面から弁室内に取り込まれ難いことから、クランク室内の潤滑油が吸入室に移動し難く、温度上昇を抑制し難い。このため、弁室の通路断面積を大きくすれば、ブローバイガスが弁室を経て吸入室に抜けやすくなり、動力損失によって効率が低下してしまう。
また、弁室を駆動軸の軸心と平行に貫設する構造では、部品加工や組み付け作業の複雑化も生じ、製造コストの高騰化を招来してしまう。
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、動力損失を可及的に小さくしながら圧縮機の温度上昇を抑制可能であるとともに、製造コストの低廉化を実現可能な容量可変型斜板式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、シリンダボア、吸入室、吐出室及びクランク室を有するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支持されつつ、該クランク室内に臨む駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に傾角変動可能に支持された斜板と、該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を該ピストンの往復動に変換する運動変換機構と、該クランク室内の圧力によって吐出容量を調整する容量制御機構とを備える容量可変型斜板式圧縮機において、
前記ハウジングは、前記クランク室を前記駆動軸の軸心に対して周方向から囲む側壁を有し、
該側壁には、外面から該軸心に対して径内方向に凹設した弁室と、該弁室に設けられ、該クランク室内の温度に応じて変形する感温部材と、該弁室に設けられ、該感温部材に支持される弁体と、内面に開いて該クランク室と該弁室とを連通する第1排油通路と、該弁室と前記吸入室とを連通する第2排油通路とが形成され、
該第1排油通路と該第2排油通路とは、該クランク室内の温度が所定の値を超えた場合に該感温部材の変形に伴う該弁体の移動により、該弁室経由で連通されることを特徴とする(請求項1)。
前記ハウジングは、前記クランク室を前記駆動軸の軸心に対して周方向から囲む側壁を有し、
該側壁には、外面から該軸心に対して径内方向に凹設した弁室と、該弁室に設けられ、該クランク室内の温度に応じて変形する感温部材と、該弁室に設けられ、該感温部材に支持される弁体と、内面に開いて該クランク室と該弁室とを連通する第1排油通路と、該弁室と前記吸入室とを連通する第2排油通路とが形成され、
該第1排油通路と該第2排油通路とは、該クランク室内の温度が所定の値を超えた場合に該感温部材の変形に伴う該弁体の移動により、該弁室経由で連通されることを特徴とする(請求項1)。
本発明の圧縮機では、側壁の内面は、駆動軸や斜板等に付着した潤滑油が遠心力によって飛散することにより、オイルリッチになり易い。第1排油通路はその内面に開いていることから、クランク室内の潤滑油が第1排油通路内に取り込まれ易い。このため、例えば車両が高速で走行することにより、クランク室内の潤滑油が激しくせん断され、その温度が高くなれば、その潤滑油が第1排油通路を経て弁室内の感温部材に速やかに作用する。このため、温度の上昇に基づく感温部材の変形により、弁体が弁室を経由して第1排油通路と第2排油通路とを速やかに連通する。これにより、クランク室内の潤滑油が第1排油通路、弁室、第2抽気通路を経て速やかに吸入室に移動し、温度上昇を抑制することができる。このため、圧縮機は、潤滑油による潤滑性が維持されるとともに、軸封装置等で従来以上の優れた耐久性を発揮する。
また、この圧縮機では、そのために第1排油通路、弁室及び第2排油通路の通路断面積を過剰に大きくする必要がない。このため、ブローバイガスが第1排油通路、弁室及び第2排油通路を経て吸入室に抜け難くすることが可能であり、動力損失を小さくして効率を上げることが可能である。
さらに、この圧縮機では、弁室が外面から軸心に対して径内方向に凹設され、第1排油通路が弁室から側壁の内面に開かれることから、ハウジングの加工が容易であるとともに、感温部材や弁体の組み付け作業も容易であり、製造コストの低廉化を実現できる。
したがって、本発明の圧縮機は、動力損失を可及的に小さくしながら温度上昇を抑制可能であるとともに、製造コストの低廉化を実現可能である。
感温部材は、後述のバイメタルの他、形状記憶合金であってもよい。また、クランク室と吸入室とは、第1排油通路、弁室及び第2排油通路の他、容量制御機構をなす抽気通路によっても連通され得る。
内面は軸心と平行に延びる円筒面を有し得る。第1排油通路はその円筒面に開いていることが好ましい(請求項2)。この場合、クランク室内の潤滑油は、遠心力によってより確実に第1排油通路内に取り込まれ易い。
弁体の第1排油通路に向かう面には、凹部が形成されていることが好ましい(請求項3)。この場合、異物が噛みこんで着座が不十分になることを防止することができる。
第2排油通路は、ハウジングを締結するためのボルトが挿入されるボルト穴であり得る(請求項4)。この場合、特別な第2排油通路を貫設する必要がなく、より製造コストの低廉化を実現できる。
本発明の圧縮機は、クランク室内の温度が所定の値を超えた場合の感温部材の変形に伴う弁体の移動方向とは逆方向に弁体を付勢する付勢手段が弁室に設けられていることが好ましい(請求項5)。この場合、付勢手段によって弁体の不安定な挙動を防止することができる。
側壁には、軸心に対して径外方向に膨らむ膨出部が形成され得る。この膨出部には、圧縮機を固定するための取付足、吸入室に連通する吸入ジョイント又は吐出室に連通する吐出ジョイントが設けられているとともに、弁室が形成されていることが好ましい(請求項6)。この場合、弁室が膨出部に隠れるため、例えば、車両に搭載される際、周辺機器との干渉を防止できる。また、取付足等の膨出部に弁室を形成すれば、弁室だけのために膨出部を形成する必要がなく、ハウジングの外形の複雑化と重量化とを抑制できる。
容量制御機構は、駆動軸の回転数が所定の回転数より高くなれば、クランク室内の潤滑油を吸入室に移動させる遠心排油弁機構を有していることが好ましい(請求項7)。
この場合、圧縮機の駆動軸が所定の回転数より高速で回転されると、斜板の傾角にかかわらず、つまり圧縮機がOFF運転を継続しているか、ON運転を継続しているかにかかわらず、遠心排油弁機構がクランク室内の潤滑油を吸入室に移動させる。このため、クランク室内の潤滑油量が適度になり、斜板等が潤滑油をさほど攪拌しなくなり、潤滑油がせん断によって発熱し難い。また、吸入室から吸入する循環冷媒が多量の潤滑油を含み、シリンダボアとピストンとの間の摺動部位の潤滑も好適に行われる。なお、この際、圧縮機外の冷凍回路に吐出される循環冷媒中の潤滑油の量が増えるが、高速でピストンが往復動していることから、冷凍能力に問題は生じない。
また、圧縮機の駆動軸が所定の回転数より低速で回転されると、圧縮機がOFF運転を継続しているか、ON運転を継続しているかにかかわらず、遠心排油弁機構がクランク室内の潤滑油を吸入室に移動させない。このため、圧縮機外の冷凍回路に吐出される循環冷媒中の潤滑油の量が減り、高い冷凍能力を発揮する。なお、この際、クランク室内の潤滑油量は増えるが、斜板等は低速で潤滑油を攪拌するに過ぎず、潤滑油の粘性はさほど下がらず、かつ潤滑油の温度上昇もほとんど生じない。このため、摺動部位の潤滑は依然として好適に行われる。
以下、本発明を具体化した実施例1、2を図面を参照しつつ説明する。
(実施例1)
図1に示すように、実施例1の容量可変型斜板式圧縮機1は、逆止弁2、凝縮器3、膨張弁7、蒸発器9及びこれらを接続する配管56と接続されることにより、車両用空調装置を構成している。圧縮機1は、電磁クラッチを介することなく、車両のエンジン6によって駆動されるクラッチレス圧縮機である。
図1に示すように、実施例1の容量可変型斜板式圧縮機1は、逆止弁2、凝縮器3、膨張弁7、蒸発器9及びこれらを接続する配管56と接続されることにより、車両用空調装置を構成している。圧縮機1は、電磁クラッチを介することなく、車両のエンジン6によって駆動されるクラッチレス圧縮機である。
圧縮機1は、シリンダブロック10とフロントハウジング12とリヤハウジング14とによりハウジングが構成されており、シリンダブロック10には駆動軸16の軸心Oと平行に延びるシリンダボア10aが複数個貫設されている。なお、図1において、左方を圧縮機1の前方とし、右方を圧縮機1の後方とする。
リヤハウジング14には弁ユニット18を介して各シリンダボア10aと連通する吸入室20及び吐出室22が形成されている。弁ユニット18には周知の吸入弁機構及び吐出弁機構が形成されており、各シリンダボア10aは、吸入弁機構を介して吸入室20に連通しているとともに、吐出弁機構を介して吐出室22に連通している。吸入室20は中央に設けられており、吐出室22は外周側に設けられている。また、フロントハウジング12とシリンダブロック10とによりクランク室24が形成され、フロントハウジング12とシリンダブロック10とには軸孔12a、10bが形成されている。軸孔12aには軸封装置28が設けられている。軸封装置28にはゴム材料が用いられている。また、軸孔10bにはプレーンベアリング30が設けられている。シリンダブロック10の後端の中心側には軸孔10bと連通する後部室10cが形成され、後部室10cは弁ユニット18と対面している。
駆動軸16は、一端がフロントハウジング12から露出し、中央がクランク室24に臨む状態でフロントハウジング12とシリンダブロック10とにより回転可能に支承されている。駆動軸16には図示しないプーリが接続されており、駆動軸16はプーリに巻き掛けられるベルトを介してエンジン6によってクラッチレスで回転駆動されるようになっている。また、各シリンダボア10a内にはそれぞれピストン32が往復動可能に収納されており、各ピストン32はそれぞれシリンダボア10a内に圧縮室を形成している。
クランク室24内では、圧縮反力を受けるラグプレート34が駆動軸16に固定されており、ラグプレート34とフロントハウジング12との間にはスラスト軸受36及びプレーンベアリング38が設けられている。また、駆動軸16には、駆動軸16に対して軸直角の仮想面となす傾角が変更可能な斜板40が挿通されている。ラグプレート34には斜板40に向かってヒンジ部34aが形成され、斜板40にはラグプレート34に向かってヒンジ部40aが設けられ、これらヒンジ部34a、40aによってリンク機構42が構成されている。また、ラグプレート34と斜板40との間には、両者が離れる方向に付勢する押圧ばね44が設けられている。
また、斜板40と各ピストン32との間には、前後で対をなすシュー46が設けられている。前側のシュー46は斜板40の前面とピストン32の前側の座面との間に設けられ、後側のシュー46は斜板40の後面とピストン32の後側の座面との間に設けられている。各シュー46は略半球状をなしている。各シュー46が運動変換機構である。
シリンダブロック10及び弁ユニット18には、クランク室24側の前面に開き、軸心Oと平行に延びてクランク室24と吸入室20とを連通する抽気通路11が貫設されている。また、シリンダブロック10、弁ユニット18及びリヤハウジング14には、クランク室24と吐出室22とを連通する給気通路52a、52bが貫設されている。
リヤハウジング14内には容量制御弁48が収納されている。容量制御弁48は、検知通路50により吸入室22に連通し、給気通路52a、52bにより吐出室20とクランク室24とを連通させている。容量制御弁48は、吸入室22の圧力を検知することにより、給気通路52a、52bの開度を変更し、圧縮機1の吐出容量を変更できるようになっている。容量制御弁48には公知の弁体及び弁座が設けられており、これら弁体及び弁座間が絞りになっている。
フロントハウジング12は、クランク室24の外周域に位置し、クランク室24を軸心Oに対して周方向から囲む側壁121を有している。側壁121の一部及びリヤハウジング14の一部には径外方向に膨らむ膨出部121a、14aが形成され、膨出部121a、14aには圧縮機1を固定するための取付足121b、14bが形成されている。
膨出部121aには、図2及び図3に示すように、膨出部121aの外面121cから軸心Oに対して径内方向に凹む弁室80が形成されている。弁室80は、外面121c側に位置する大径の大径室80aと、大径室80aと同軸で一体に形成されており、側壁121の内面121d側に位置する小径室80bとからなる。小径室80bは大径室80aより小径である。
内面121dは軸心Oと平行に延びる円筒面121eを有している。クランク室24と小径室80bとは、円筒面121eに開いて軸心Oと直交する方向に延びる第1排油通路81によって連通している。
また、小径室80bは軸心Oと平行に延びて側壁121に形成された第1孔82aに連通している。第1孔82aは、図1に示すように、軸心Oと平行に延びてシリンダブロック10に形成された第2孔82bに連通している。第2孔82bは弁ユニット18に形成された第3孔82cに連通している。第3孔82cはリヤハウジング14に形成された第4孔82dにより吸入室20に連通している。第1〜4孔82a、82b、82c、82dが第2排油通路82である。
図2及び図3に示すように、弁室80の大径室80a内にはケース91がサークリップ92によって固定されている。ケース91の外周面にはOリング93も設けられている。ケース91の小径室80b側には、小径室80bと同軸をなす弁体室91aが形成されている。また、弁体室91aの周りには、感温部材としてのバイメタル94を変形可能に収納するバイメタル室91bが弁体室91aと一体に設けられている。小径室80b及び弁体室91a内に弁体95が収納されている。
弁体95は、第1排油通路81側の小径部95aと、小径部95aより大径に形成された大径部95bとからなる。小径部95aと大径部95bとの間の段差にバイメタル94が当接されている。小径室80b内の第1排油通路81回りが弁座とされ、小径部95aの内端が第1排油通路81を開閉可能な弁部となっている。小径部95aの内端には凹部95eが凹設されている。
大径部95bの外端面にはバネ座95cが凹設されており、バネ座95cの内底面と弁体室91aの底面との間には付勢部材としての圧縮ばね96が設けられている。弁体95には、小径室80bとバネ座95cとを連通する連通孔95dが形成されている。これらケース91、弁体95、バイメタル94及び圧縮ばね96によって温度開閉弁90が構成されている。
図1に示すように、駆動軸16には、径方向に延びる第1孔62及び第2孔64と、軸方向に軸心Oと同軸に延びて第1孔62と第2孔64とを連通させる連通孔66と、連通孔66と連通する第2孔64の後端から、連通孔66と同軸に駆動軸16の後端まで延びる流出孔68とが形成されている。連通孔66と流出孔68との境界が開度調整口68a(図4及び図5参照)とされている。
第1孔62は、ラグプレート34とフロントハウジング12との間において、駆動軸16の軸心Oから外周まで駆動軸16の半径分だけ形成されている。フロントハウジング12には、クランク室24の外周域からフロントハウジング12とラグプレート34との間まで延び、スラスト軸受36に臨む油案内溝12bが形成されている。また、フロントハウジング12には、油案内溝12bと連通し、プレーンベアリング38及び軸封装置28に臨む油案内孔12cが形成されている。油案内孔12cは軸孔12aで軸封装置28に臨んで第1孔62に連通している。
第2孔64は、第1孔62より後方で、ラグプレート34と斜板40との間において、駆動軸16に貫設されている。第2孔64は、図4及び図5に示すように、駆動軸16の外周に形成された弁座64cと、弁座64cから貫設されてクランク室24に連通する第1径孔64aと、駆動軸16の逆の外周から第1径孔64aに向かって貫設されてクランク室24に連通し、第1径孔64aと略同径に形成された第2径孔64bとを有している。第1径孔64aと第2径孔64bとは連通しており、これらの間にはばね座64dが設けられている。
弁座64cは第1径孔64a周りに形成されている。また、第2孔64では、第1径孔64a及び第2径孔64bが開度調整口68aで流出孔68に連通している。第1径孔64aは、開度調整口68aに連通し、弁座64cを介してクランク室24に開く第1開口64eを有している。第2径孔64bは、開度調整口68aに連通してクランク室24に開く第2開口64fを有している。第2開口64fは、図1に示すように、ラグプレート34のヒンジ部34aとは駆動軸16の軸心Oに対して反対側に位置している。
第2孔64には遠心開閉弁70が設けられている。遠心開閉弁70は、図4及び図5に示すように、駆動軸16の軸心Oよりも第1開口64e側に位置し、弁座64cに着座可能な弁体72と、駆動軸16の軸心Oよりも第2開口64f側に位置し、開度調整口68aの開度を変更可能な質量体74と、弁体72が移動可能に弁体72と質量体74とを連結する連結棒76と、弁体72を第1開口64eを開放するように付勢するばね78とからなる。弁体72は第1径孔64a内に収容され、質量体74は第2径孔64b内に収容されている。弁体72及び連結棒76は質量体74より軽い材料で製造されている。ばね78は弁体72とばね座64dとの間に設けられている。
また、図1に示すように、駆動軸16の後端は後部室10c内に突出しており、駆動軸16の後端の外周面には筒状をなすスペーサ60が嵌合されている。スペーサ60は弁ユニット18と摺接しながら、駆動軸16を前方に付勢している。弁ユニット18にはスペーサ60内を吸入室20に連通する絞り孔18aが貫設されている。
上記油案内溝12b、油案内孔12c、第1孔62、第2孔64、連通孔66、流出孔68、絞り孔18a及び遠心開閉弁70が遠心排油弁機構である。そして、抽気通路11、給気通路52a、52b、検知通路50、容量制御弁48が容量制御機構である。
リヤハウジング14には、吐出室22の下流側に逆止弁2が設けられている。逆止弁2の下流側の吐出口54bには配管56が接続され、配管56は、凝縮器3、膨張弁7及び蒸発器9を経て吸入室20に接続されている。圧縮機1、凝縮器3、膨張弁7、蒸発器9及び配管56が冷凍回路を構成している。冷凍回路内には冷媒に潤滑油を混合した循環冷媒が封入されている。
以上のように構成された車両用空調装置では、吸入室20の圧力に基づいて容量制御弁48が圧縮機1のクランク室24内の圧力を調節し、斜板40の駆動軸16に対して軸直角の仮想面に対する角度を変更することによりその吐出容量を変更している。
OFF運転時、圧縮機1は、斜板40の傾角が最小であることから、圧縮機1を除く外部の冷凍回路に循環冷媒をほとんど循環させない。この間、クランク室24の外周域である側壁121の内面121dは、駆動軸16や斜板40等に付着した潤滑油が遠心力によって飛散することにより、オイルリッチになり易い。第1排油通路81はその内面121dに開いていることから、クランク室24内の潤滑油が第1排油通路81内に取り込まれ易い。このため、例えば車両が高速で走行することにより、クランク室24内の潤滑油が激しくせん断され、その温度が高くなれば、その潤滑油が第1排油通路81を経て弁室80内のバイメタル94に速やかに作用する。
特に、この圧縮機1では、内面121dが駆動軸16の軸心Oと平行に延びる円筒面121eを有し、第1排油通路81がその円筒面121eに開いている。このため、クランク室24内の潤滑油は、遠心力によってより確実に第1排油通路81内に取り込まれ易い。
ここで、バイメタル94は、小径室80b内の温度が所定の値を超えれば、図3に示すように、圧縮ばね96に抗して弁体95を弁座から持ち上げる。圧縮ばね96によって弁体95の不安定な挙動は防止される。この状態では、弁体95が第1排油通路81と第2排油通路82とを連通するため、クランク室24が吸入室20と連通する。これにより、クランク室24内の潤滑油が弁室80、第2排油通路82を経て速やかに吸入室20に移動し、温度上昇を抑制することができる。
特に、この圧縮機1では、車両が高速で走行している間等、駆動軸16が所定の回転数より高速で回転されると、斜板40の傾角にかかわらず、つまり圧縮機1がOFF運転を継続しているか、ON運転を継続しているかにかかわらず、遠心開閉弁70は、図5に示すように、質量体74が大きな遠心力によってばね78の付勢力に抗して駆動軸16の軸心から遠ざかり、弁体72が第1開口64eの開度を小さくする。駆動軸16がより高速で回転されると、弁体72が弁座64cに着座する。このため、第2孔64が開度調整口68aに通じる開度が小さくなり、図1に示す第1孔62が開度調整口68aに通じる開度が大きくなる。つまり、遠心開閉弁70により、第1孔62の開度が大きくなり、第2孔64の開度が小さくなる。クランク室24の外周域は潤滑油の多い領域であり、潤滑油はそこから油案内溝12b及び油案内孔12cによって第1孔62に導かれる。この際、潤滑油は軸封装置28を経て第1孔62に導かれるため、大量の潤滑油が軸封装置28に供給され、軸封装置28のゴム材料の耐久性が高められる。
なお、この際、圧縮機1外の冷凍回路に吐出される循環冷媒中の潤滑油の量が増えるが、高速でピストン32が往復動していることから、冷凍能力に問題は生じない。
このため、圧縮機1は、潤滑油による潤滑性が維持されるとともに、軸封装置28等で従来以上の優れた耐久性を発揮する。
他方、バイメタル94は、小径室80b内の温度が所定の値を下回れば、図2に示すように、圧縮ばね96に屈して弁体95を弁座に着座する。この場合も、圧縮ばね96によって弁体95の不安定な挙動は防止される。この状態では、弁体95が第1排油通路81と第2排油通路82とを非連通とするため、クランク室24は吸入室20と連通しない。これにより、クランク室24内の潤滑油は弁室80、第2排油通路82を経ては吸入室20に移動しなくなる。
特に、この圧縮機1では、弁体95には着座時に異物を収納する凹部95eが形成されているため、着座が不十分になることを防止することができる。
また、この圧縮機1では、車両が低速で走行している間等、駆動軸16が所定の回転数より低速で回転されると、圧縮機1がOFF運転を継続しているか、ON運転を継続しているかにかかわらず、遠心開閉弁70は、図4に示すように、遠心力が小さいため、質量体74がばね78の付勢力に屈して駆動軸16の軸心Oに近づき、弁体72が第1開口64eの開度を大きくする。駆動軸16がより低速で回転されると、質量体74がばね座64dの裏側に当接し、開度調整口68aを半分だけ塞ぐ。このため、第2孔64が開度調整口68aに通じる開度が大きくなり、図1に示す第1孔62が開度調整口68aに通じる開度が小さくなる。クランク室24の内周域、つまり駆動軸16に近い部分は潤滑油の少ない領域であり、潤滑油をあまり含まない循環冷媒はそこから第2孔64内に導かれる。そして、開度が大きい第2孔64により、クランク室24内のあまり潤滑油を含んでいない循環冷媒が流出孔68、絞り孔18aを経て吸入室20まで移動する。このため、圧縮機1外の冷凍回路に吐出される循環冷媒中の潤滑油の量が減り、高い冷凍能力を発揮する。
なお、この際、クランク室24内の潤滑油量は増えるが、斜板40等は低速で潤滑油を攪拌するに過ぎず、潤滑油の温度上昇もほとんど生じず、潤滑油の粘性はさほど下がらない。このため、摺動部位の潤滑は依然として好適に行われる。
また、この圧縮機1では、これらの作用のために第1排油通路81、弁室80及び第2排油通路82の通路断面積を過剰に大きくする必要がないとともに、抽気通路11の通路断面積を過剰に大きくする必要がない。このため、ブローバイガスが第1排油通路81、弁室80及び第2排油通路82や抽気通路11を経て吸入室20に抜け難くすることが可能であり、動力損失を小さくして効率を上げることが可能である。
さらに、この圧縮機1では、弁室80が外面121cから径内方向に凹んで形成され、第1排油通路81が弁室80から側壁121の内面121dに開かれていることから、フロントハウジング12の加工が容易であるとともに、バイメタル94や弁体95の組み付け作業も容易であり、製造コストの低廉化を実現できる。
したがって、この圧縮機1は、動力損失を可及的に小さくしながら温度上昇を抑制可能であるとともに、製造コストの低廉化を実現可能である。
また、この圧縮機1では、側壁121に径外方向に膨らむ膨出部121aが形成され、この膨出部121aに取付足121bとともに、弁室80が形成されている。このため、弁室80が膨出部121aに隠れ、車両の周辺機器との干渉を防止できる。また、取付足121bの膨出部121aに弁室80を形成していることから、弁室80だけのために膨出部を形成する必要がなく、ハウジングの外形の複雑化と重量化とを抑制できる。
(実施例2)
実施例2の圧縮機では、図6に示すように、フロントハウジング1、シリンダブロック10及びリヤハウジング14がボルト13によって締結されており、シリンダブロック10にはボルト13が挿入されるボルト穴83が形成されている。この圧縮機はボルト穴83を第2排油通路としている。
実施例2の圧縮機では、図6に示すように、フロントハウジング1、シリンダブロック10及びリヤハウジング14がボルト13によって締結されており、シリンダブロック10にはボルト13が挿入されるボルト穴83が形成されている。この圧縮機はボルト穴83を第2排油通路としている。
また、フロントハウジング12の側壁121には膨出部121aが設けられており、膨出部121aに吸入ジョイント122とともに弁室80が設けられている。吸入ジョイント122はリヤハウジング14内の吸入室20に連通し、蒸発器9と配管によって接続される。他の構成は実施例1の圧縮機1と同様である。
この圧縮機では、特別な第2抽気通路を貫設する必要がなく、より製造コストの低廉化を実現できる。また、この圧縮機においても実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
以上において、本発明を実施例1、2に即して説明したが、本発明は上記実施例1、2に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例2の圧縮機において、フロントハウジング12の膨出部122に吐出ジョイントとともに弁室80を設けてもよい。吐出ジョイントはリヤハウジング14内の吐出室22に連通し、逆止弁2と配管によって接続される。
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
10a…シリンダボア
20…吸入室
22…吐出室
24…クランク室
12、10、14…ハウジング(12…フロントハウジング、10…シリンダブロック、14…リヤハウジング)
16…駆動軸
40…斜板
32…ピストン
46…運動変換機構(シュー)
48等…容量制御機構
O…軸心
121c…外面
80…弁室
94…感温部材(バイメタル)
95…弁体
121d…内面
81…第1排油通路
82…第2排油通路
1…容量可変型斜板式圧縮機
121…側壁
80…弁室
121e…円筒面
95e…凹部
13…ボルト
83…ボルト穴
96…付勢手段(圧縮ばね)
121a…膨出部
121b、14a…取付足
122…吸入ジョイント
70等…遠心排油弁機構
20…吸入室
22…吐出室
24…クランク室
12、10、14…ハウジング(12…フロントハウジング、10…シリンダブロック、14…リヤハウジング)
16…駆動軸
40…斜板
32…ピストン
46…運動変換機構(シュー)
48等…容量制御機構
O…軸心
121c…外面
80…弁室
94…感温部材(バイメタル)
95…弁体
121d…内面
81…第1排油通路
82…第2排油通路
1…容量可変型斜板式圧縮機
121…側壁
80…弁室
121e…円筒面
95e…凹部
13…ボルト
83…ボルト穴
96…付勢手段(圧縮ばね)
121a…膨出部
121b、14a…取付足
122…吸入ジョイント
70等…遠心排油弁機構
Claims (7)
- シリンダボア、吸入室、吐出室及びクランク室を有するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支持されつつ、該クランク室内に臨む駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に傾角変動可能に支持された斜板と、該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を該ピストンの往復動に変換する運動変換機構と、該クランク室内の圧力によって吐出容量を調整する容量制御機構とを備える容量可変型斜板式圧縮機において、
前記ハウジングは、前記クランク室を前記駆動軸の軸心に対して周方向から囲む側壁を有し、
該側壁には、外面から該軸心に対して径内方向に凹設した弁室と、該弁室に設けられ、該クランク室内の温度に応じて変形する感温部材と、該弁室に設けられ、該感温部材に支持される弁体と、内面に開いて該クランク室と該弁室とを連通する第1排油通路と、該弁室と前記吸入室とを連通する第2排油通路とが形成され、
該第1排油通路と該第2排油通路とは、該クランク室内の温度が所定の値を超えた場合に該感温部材の変形に伴う該弁体の移動により、該弁室経由で連通されることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。 - 前記内面は前記軸心と平行に延びる円筒面を有し、前記第1排油通路は該円筒面に開いている請求項1記載の容量可変型斜板式圧縮機。
- 前記弁体の前記第1排油通路に向かう面には、凹部が形成されている請求項1又は2記載の容量可変型斜板式圧縮機。
- 前記第2排油通路は、前記ハウジングを締結するためのボルトが挿入されるボルト穴である請求項1乃至3のいずれか1項記載の容量可変型斜板式圧縮機。
- 前記クランク室内の温度が所定の値を超えた場合の前記感温部材の変形に伴う前記弁体の移動方向とは逆方向に該弁体を付勢する付勢手段が前記弁室に設けられている請求項1乃至4のいずれか1項記載の容量可変型斜板式圧縮機。
- 前記側壁には、前記軸心に対して径外方向に膨らむ膨出部が形成され、
前記膨出部には、圧縮機を固定するための取付足、前記吸入室に連通する吸入ジョイント又は前記吐出室に連通する吐出ジョイントが設けられているとともに、前記弁室が形成されている請求項1乃至5のいずれか1項記載の容量可変型斜板式圧縮機。 - 前記容量制御機構は、前記駆動軸の回転数が所定の回転数より高くなれば、前記クランク室内の潤滑油を前記吸入室に移動させる遠心排油弁機構を有している請求項1乃至6のいずれか1項記載の容量可変型斜板式圧縮機。
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- 2012-03-15 US US13/420,941 patent/US20120247319A1/en not_active Abandoned
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