JP2015183615A - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出容量の制御性を向上させること。【解決手段】弁体70に、DS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用させた。DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が生じ難くなる。その結果として、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなる。【選択図】図2
Description
本発明は、例えば車両空調装置の冷媒循環回路を構成し、制御圧室の圧力を変更することで斜板の傾角を変更させて吐出容量を変更可能な可変容量型斜板式圧縮機に関する。
可変容量型斜板式圧縮機は、制御圧室から吸入圧領域に至る抽気通路と、吐出圧領域から制御圧室に至る給気通路とを有し、制御弁によって制御圧室の圧力の制御が行われることにより、斜板の傾角が変更されるとともに、斜板に係留されたピストンが斜板の傾角に応じたストロークで往復動することで、吐出容量が変更される。制御弁は、給気通路の開度を制御することで、給気通路を介した吐出圧領域から制御圧室に供給される冷媒ガスの供給量を制御する。そして、抽気通路を介した制御圧室から吸入圧領域への冷媒ガスの排出が行われることにより、制御圧室の圧力が制御される。
このような可変容量型斜板式圧縮機は、車両空調装置の冷媒循環回路(冷房回路)を構成する。冷媒循環回路は、可変容量型斜板式圧縮機と外部冷媒回路とを備えている。外部冷媒回路は、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を備えている。可変容量型斜板式圧縮機の吐出室と凝縮器の入口とは吐出通路を介して接続されるとともに、蒸発器の出口と可変容量型斜板式圧縮機の吸入室とは吸入通路を介して接続されている。吐出通路の途中には絞り(例えば固定絞り)が設けられている。絞りは、冷媒ガスの吐出脈動を低減する。
ところで、車両においては、エンジンの出力制御を好適に行うために、エンジンを駆動源とする可変容量型斜板式圧縮機を駆動するために必要な圧縮機駆動トルクを推定することが行われている。一般的に、圧縮機駆動トルクを推定するためのパラメータとして、吐出容量が用いられる。そこで、冷媒循環回路を循環する冷媒ガスの流通方向において、吐出通路における絞りよりも上流側である第1圧力監視点の圧力(PdH)と、吐出通路における絞りよりも下流側である第2圧力監視点の圧力(PdL)との差圧(以下、「二点間差圧」と記載する)を検知する。そして、この二点間差圧に基づく荷重を弁体に付与する差圧検知手段を備えた制御弁が、例えば特許文献1に開示されている。
差圧検知手段には、流量設定手段が作動連結されている。流量設定手段は、二点間差圧に基づいた差圧検知手段から弁体に付与される荷重と対抗する付勢力を弁体に与え、その付勢力に応じて冷媒循環回路における冷媒の流量の目標値を設定する。流量設定手段は、外部からの電気制御によって当該付勢力を変更可能な電気駆動部(ソレノイド部)を備えている。そして、電気駆動部を電気制御することにより、二点間差圧に基づいた差圧検知手段から弁体に付与される荷重と、流量設定手段から弁体に付与される付勢力とが釣り合った状態で、弁体の弁開度が制御される。
絞りを流れる冷媒ガスの流量が多くなると二点間差圧は大きくなり、絞りを流れる冷媒ガスの流量が少なくなると二点間差圧は小さくなる。よって、二点間差圧と、絞りを通過する冷媒ガスの流量(冷媒循環回路を流れる冷媒の流量)とは相関関係がある。絞りを通過する冷媒ガスの流量は、可変容量型斜板式圧縮機から吐出される吐出容量と等しいため、特許文献1のような制御弁を備えた可変容量型斜板式圧縮機においては、吐出容量と相関のあるソレノイド部への電力供給量を直接計測することで、吐出容量が把握することが可能となる。よって、例えば、冷媒ガスの流量を検出する流量センサを設けることなく、吐出容量を用いた圧縮機駆動トルクの推定が可能となる。
片頭ピストンを有する可変容量型斜板式圧縮機においては、斜板の傾角を変更するために斜板室を制御圧室として機能させている。そして、例えば、ソレノイド部への電力の供給が停止されている状態では、二点間差圧に基づく荷重が弁体に作用することによって弁体による給気通路の弁開度が最大となる。よって、給気通路を介した吐出圧領域から斜板室への冷媒ガスの供給量が最大となるとともに、斜板の傾角が最小となって可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量は最小となる。一方、ソレノイド部への電力の供給が行われると、ソレノイド部から弁体に付与される付勢力が弁体に作用して、弁体による給気通路の弁開度が最大よりも小さくなる。よって、給気通路を介した吐出圧領域から斜板室への冷媒ガスの供給量が減少するとともに、斜板の傾角が増大して可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量が増大する。
図20のグラフにおける実線は、通過断面積(絞り径)が一定の絞りによる二点間差圧と冷媒ガスの流量との関係を示す特性線L1である。図20に示すように、冷媒ガスの流量が小流量の領域では、絞りを介した第1圧力監視点と第2圧力監視点との間に差圧が付き難く、冷媒ガスの流量の変動に対して、二点間差圧の変動が小さい。よって、冷媒ガスの流量が小流量の領域では、ソレノイド部によって弁体の弁開度を制御する際に、ソレノイド部から弁体に付与される付勢力を微妙に変化させなくてはならず、可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量の制御が行い難い。
ここで、吐出圧領域の圧力は、吐出容量が増大するにつれて高くなっていく。よって、吐出容量が増大するにつれて、吐出圧領域の圧力と吸入圧領域の圧力との差圧(以下、「DS差圧」と記載する)は大きくなっていく。すなわち、DS差圧と冷媒ガスの流量との間には相関関係がある。そして、特に、片頭ピストンを有する可変容量型斜板式圧縮機においては、吐出容量の変動に対する斜板室の圧力の変動は、吸入圧領域の圧力の変動に近似している。このため、吐出容量が増大するにつれて、吐出圧領域の圧力と斜板室の圧力との差圧(以下、「DC差圧」と記載する)も大きくなっていく。すなわち、DC差圧と冷媒ガスの流量との間にも相関関係がある。
そこで、例えば、弁体に対して、DC差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用させる。すると、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、ソレノイド部によって弁部の弁開度を制御する際には、DC差圧に基づく荷重が弁体に作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が生じ難くなる。その結果として、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量の制御性が向上する。
一方、両頭ピストン型斜板式圧縮機においては、片頭ピストンを有する可変容量型斜板式圧縮機のように、斜板の傾角を変更するために斜板室を制御圧室として機能させることができない。そこで、斜板の傾角を変更可能なアクチュエータを備えたものが、例えば特許文献2に開示されている。
アクチュエータは、回転軸に設けられる区画体と、斜板室内で回転軸の回転軸線に沿った方向に移動可能な移動体と、区画体と移動体とにより区画され、吐出圧領域からの冷媒ガスを導入することにより移動体を移動させる制御圧室とを有する。そして、移動体は、制御圧室に冷媒ガスが導入されることに伴い、制御圧室の内部の圧力が変更されることで、回転軸の軸方向に移動する。そして、この移動体における回転軸の軸方向への移動に伴って、斜板の傾角が変更されるようになっている。
具体的には、制御圧室の圧力が高くなって、制御圧室の圧力が吐出圧領域の圧力に近づくと、移動体が回転軸の軸方向一端側へ移動する。この移動体における回転軸の軸方向一端側への移動に伴って、斜板の傾角が増大する。制御圧室の圧力が低くなって、制御圧室の圧力が吸入圧領域の圧力に近づくと、移動体が回転軸の軸方向他端側へ移動する。この移動体における回転軸の軸方向他端側への移動に伴って、斜板の傾角が減少する。斜板の傾角が減少すると、両頭ピストンのストロークが小さくなって吐出容量が減るとともに、斜板の傾角が増大すると、両頭ピストンのストロークが大きくなって吐出容量が増える。
ところで、両頭ピストン型斜板式圧縮機のように、アクチュエータを用いて斜板の傾角を変更する可変容量型斜板式圧縮機においては、吐出容量の変動に伴って、制御圧室の圧力は、吸入圧領域の圧力と吐出圧領域の圧力との間で大きく変動する。すなわち、吐出容量の変動に伴って、吐出圧領域の圧力と制御圧室の圧力との差圧(DC差圧)の相関関係が得難くなっている。したがって、DC差圧と冷媒ガスの流量との相関関係が得難いため、上述したように、弁体に対して、DC差圧の荷重を、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用させても、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量の制御性を向上させることが困難である。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、吐出容量の制御性を向上させることができる可変容量型斜板式圧縮機を提供することにある。
上記課題を解決する可変容量型斜板式圧縮機は、吸入圧領域、吐出圧領域及びシリンダボアを有するハウジングと、前記ハウジング内に収容されるとともに回転軸から駆動力を得て回転し、前記回転軸に対する傾角が変更される斜板と、前記斜板に係留されたピストンと、前記斜板に連結されるとともに前記斜板の傾角を変更可能な移動体と、内部の圧力が変更されることで前記移動体を前記回転軸の回転軸線が延びる方向に移動させ、前記斜板の傾角を変更させる制御圧室と、前記制御圧室の圧力を制御する制御弁とを備え、前記ピストンが前記斜板の傾角に応じたストロークで往復動し、冷媒循環回路を構成する可変容量型斜板式圧縮機であって、前記冷媒循環回路は、第1圧力監視点と、前記冷媒循環回路を循環する冷媒の流通方向において前記第1圧力監視点よりも下流側である第2圧力監視点とを有し、前記制御弁は、前記第1圧力監視点の圧力と前記第2圧力監視点の圧力との差圧である二点間差圧に基づく荷重が付与されるとともに、前記斜板の傾角を減少させるように前記荷重の向きに移動する弁体と、電力の供給が行われることで、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される前記荷重と対抗する付勢力を前記弁体に付与して前記弁体の弁開度を制御するソレノイド部と、を有し、前記弁体には、前記吐出圧領域の圧力と前記吸入圧領域との圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重、及び前記制御圧室の圧力と前記吸入圧領域との圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重の少なくとも一方が、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
DS差圧と冷媒循環回路を流れる冷媒の流量との間には相関関係がある。よって、冷媒の流量が小流量の領域において、ソレノイド部によって弁体の弁開度を制御する際には、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒の流量の変動が生じ難くなる。その結果として、冷媒の流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒の流量の変動が小さくなり、冷媒が小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量の制御性を向上させることができる。
また、アクチュエータを用いて斜板の傾角を変更する可変容量型斜板式圧縮機においては、吐出容量の変動に伴って、制御圧室の圧力は、吸入圧領域の圧力と吐出圧領域の圧力との間を大きく変動する。したがって、CS差圧と冷媒の流量との間には相関関係がある。よって、冷媒の流量が小流量の領域において、ソレノイド部によって弁体の弁開度を制御する際には、CS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒の流量の変動が生じ難くなる。その結果として、冷媒の流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒の流量の変動が小さくなり、冷媒が小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量の制御性を向上させることができる。
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記弁体には、少なくとも前記DS差圧に基づく荷重が、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用しており、前記CS差圧に基づく荷重が、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される荷重の向きとは逆向きに作用していることが好ましい。
弁体に対して、少なくともDS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用させると、冷媒の流量が大流量の領域においても、ソレノイド部によって弁体の弁開度を制御する際の、二点間差圧の変動に対する冷媒の流量の変動が生じ難くなる。そこで、弁体に対して、CS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重の向きとは逆向きに作用させる。すると、冷媒の流量が大流量の領域において、ソレノイド部から弁体に付与される付勢力を小さくすることができ、ソレノイド部を小型化することができる。
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記制御弁は、前記弁体に作動連結される区画部材と、前記区画部材を収容する収容室とを有し、前記収容室は、前記区画部材によって、前記第1圧力監視点の圧力が導入される第1導入室と、前記第2圧力監視点の圧力が導入される第2導入室とに区画されており、前記制御弁は、前記弁体を挟んだ前記収容室とは反対側に、前記第2圧力監視点の圧力が導入される背圧室をさらに有することが好ましい。
これによれば、第2導入室で弁体に作用する第2圧力監視点の圧力と、背圧室で弁体に作用する第2圧力監視点の圧力とが打ち消されるため、この第2圧力監視点の圧力が打ち消された分だけ、ソレノイド部から弁体に付与される付勢力を小さくすることができる。その結果、ソレノイド部を小型化することができる。
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記制御弁は、前記第1圧力監視点の圧力が導入される導入室と、前記弁体を挟んだ前記導入室とは反対側に位置するとともに前記第2圧力監視点の圧力が導入される背圧室とを有することが好ましい。
これによれば、二点間差圧に基づく弁体に付与される荷重を生じさせるために、弁体に作動連結される区画部材によって、区画部材を収容する収容室を、第1圧力監視点の圧力が導入される第1導入室と、第2圧力監視点の圧力が導入される第2導入室とに区画する必要が無い。よって、区画部材を廃止することができ、制御弁の構成を簡素化させることができる。
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記制御弁には、前記弁体を前記弁体の移動方向に案内するとともにバルブハウジングに圧入される筒状のガイド部材を有し、前記弁体は前記ガイド部材の内部に入り込んで、前記弁体と前記ガイド部材との間の空間と、前記ガイド部材の外側とをシールする外面シール部を有することが好ましい。
これによれば、ガイド部材がバルブハウジングと別体であるため、弁体とガイド部材との軸心を一致させ易い。すなわち、弁体及びガイド部材の芯出しの精度を高めることができるため、外面シール部のシール性を向上させることができる。
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記弁体は、前記ガイド部材の内部に位置するとともに前記空間に連通する軸内通路を有することが好ましい。これによれば、例えば、ガイド部材の外面に開口するとともに空間に連通する連通路を形成する場合に比べると、ガイド部材におけるバルブハウジングとの圧入部位を形成し易くすることができる。
上記可変容量型斜板式圧縮機において、前記制御圧室の内部の圧力が高くなることで前記斜板の傾角が増大するとともに、前記制御圧室の内部の圧力が低くなることで前記斜板の傾角が減少することが好ましい。このような構成は本発明の適用対象として好適である。
この発明によれば、吐出容量の制御性を向上させることができる。
(第1の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第1の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。なお、可変容量型斜板式圧縮機は車両空調装置に用いられる。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第1の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。なお、可変容量型斜板式圧縮機は車両空調装置に用いられる。
図1に示すように、可変容量型斜板式圧縮機10のハウジング11は、互いに接合された第1シリンダブロック12及び第2シリンダブロック13と、前方側(一方側)の第1シリンダブロック12に接合されたフロントハウジング14と、後方側(他方側)の第2シリンダブロック13に接合されたリヤハウジング15とから構成されている。
フロントハウジング14と第1シリンダブロック12との間には、第1弁・ポート形成体16が介在されている。また、リヤハウジング15と第2シリンダブロック13との間には、第2弁・ポート形成体17が介在されている。
フロントハウジング14と第1弁・ポート形成体16との間には、吸入室14a及び吐出室14bが区画されている。吐出室14bは吸入室14aの外周側に配置されている。また、リヤハウジング15と第2弁・ポート形成体17との間には、吸入室15a及び吐出室15bが区画されている。さらに、リヤハウジング15には、圧力調整室15cが形成されている。圧力調整室15cは、リヤハウジング15の中央部に位置しており、吸入室15aは、圧力調整室15cの外周側に配置されている。さらに、吐出室15bは吸入室15aの外周側に配置されている。各吐出室14b,15bは吐出圧領域となっている。
第1弁・ポート形成体16には、吸入室14aに連通する吸入ポート16a、及び吐出室14bに連通する吐出ポート16bが形成されている。第2弁・ポート形成体17には、吸入室15aに連通する吸入ポート17a、及び吐出室15bに連通する吐出ポート17bが形成されている。各吸入ポート16a,17aには、図示しない吸入弁機構が設けられるとともに、各吐出ポート16b,17bには、図示しない吐出弁機構が設けられている。
ハウジング11内には回転軸21が回転可能に支持されている。回転軸21において、回転軸線Lが延びる方向(回転軸21の軸方向)に沿った一端側であり、ハウジング11の前方側(一方側)に位置する前端部側は、第1シリンダブロック12に貫設された軸孔12hに挿通されている。そして、回転軸21の前端は、フロントハウジング14内に位置している。また、回転軸21において、回転軸線Lが延びる方向に沿った他端側であり、ハウジング11の後方側(他方側)に位置する後端部側は、第2シリンダブロック13に貫設された軸孔13hに挿通されている。そして、回転軸21の後端は、圧力調整室15c内に位置している。
回転軸21は、その前端部側が軸孔12hを介して第1シリンダブロック12に回転可能に支持されるとともに、後端部側が軸孔13hを介して第2シリンダブロック13に回転可能に支持されている。フロントハウジング14と回転軸21との間にはリップシール型の軸封装置22が介在されている。回転軸21の前端には、動力伝達機構PTを介して外部駆動源としての車両のエンジンEが作動連結されている。本実施形態では、動力伝達機構PTは、常時伝達型のクラッチレス機構(例えばベルト及びプーリの組合せ)である。
ハウジング11内には、第1シリンダブロック12及び第2シリンダブロック13により区画された斜板室24が形成されている。斜板室24には、回転軸21から駆動力を得て回転するとともに、回転軸21に対して軸方向へ傾動可能な斜板23が収容されている。斜板23には、回転軸21が通過可能な貫挿孔23aが形成されている。そして、回転軸21が貫挿孔23aを通過することにより、斜板23が回転軸21に取り付けられている。
第1シリンダブロック12には、第1シリンダブロック12の軸方向に貫通形成されるシリンダボアとしての第1シリンダボア12aが回転軸21の周囲に複数(図1では1つの第1シリンダボア12aのみ図示)配列されている。各第1シリンダボア12aは、吸入ポート16aを介して吸入室14aに連通するとともに、吐出ポート16bを介して吐出室14bに連通している。第2シリンダブロック13には、第2シリンダブロック13の軸方向に貫通形成されるシリンダボアとしての第2シリンダボア13aが回転軸21の周囲に複数(図1では1つの第2シリンダボア13aのみ図示)配列されている。各第2シリンダボア13aは、吸入ポート17aを介して吸入室15aに連通するとともに、吐出ポート17bを介して吐出室15bに連通している。第1シリンダボア12a及び第2シリンダボア13aは、前後で対となるように配置されている。対となる第1シリンダボア12a及び第2シリンダボア13a内には、ピストンとしての両頭ピストン25が前後方向へ往復動可能にそれぞれ収納されている。すなわち、本実施形態の可変容量型斜板式圧縮機10は両頭ピストン型斜板式圧縮機である。
各両頭ピストン25は、一対のシュー26を介して斜板23の外周部に係留されている。そして、回転軸21の回転に伴う斜板23の回転運動が、シュー26を介して両頭ピストン25の往復直線運動に変換される。よって、一対のシュー26は、斜板23の回転により、両頭ピストン25を、対となる第1シリンダボア12a及び第2シリンダボア13a内で往復動させる変換機構である。各第1シリンダボア12a内には、両頭ピストン25と第1弁・ポート形成体16とによって第1圧縮室20aが区画されている。各第2シリンダボア13a内には、両頭ピストン25と第2弁・ポート形成体17とによって第2圧縮室20bが区画されている。
第1シリンダブロック12には、軸孔12hに連続するとともに軸孔12hよりも大径である第1大径孔12bが形成されている。第1大径孔12bは、斜板室24に連通している。斜板室24と吸入室14aとは、第1シリンダブロック12及び第1弁・ポート形成体16を貫通する吸入路12cにより連通している。
第2シリンダブロック13には、軸孔13hに連続するとともに軸孔13hよりも大径である第2大径孔13bが形成されている。第2大径孔13bは、斜板室24に連通している。斜板室24と吸入室15aとは、第2シリンダブロック13及び第2弁・ポート形成体17を貫通する吸入路13cにより連通している。第2シリンダブロック13の周壁には吸入口13sが形成されている。
可変容量型斜板式圧縮機10は、車両空調装置の冷媒循環回路(冷房回路)を構成する。冷媒循環回路は、可変容量型斜板式圧縮機10と外部冷媒回路45とを備えている。外部冷媒回路45は、凝縮器45a、膨脹弁45b及び蒸発器45cを備えている。各吐出室14b,15bは、吐出通路46を介して凝縮器45aの入口に接続されている。蒸発器45cの出口は、吸入通路47を介して吸入口13sに接続されている。吐出通路46の途中には絞り46sが設けられている。絞り46sは、冷媒ガスの吐出脈動を低減する。
そして、各吐出室14b,15bに吐出された冷媒ガスは、吐出通路46、外部冷媒回路45、吸入通路47を通過して吸入口13sから斜板室24に吸入される。斜板室24に吸入された冷媒ガスは、吸入路12c,13cを介して吸入室14a,15aに吸入される。よって、吸入室14a,15a及び斜板室24は、吸入圧領域となっており、圧力がほぼ等しくなっている。吐出通路46は、冷媒循環回路を循環する冷媒ガスの流通方向において、吐出通路46における絞り46sよりも上流側である第1圧力監視点P1と、吐出通路46における絞り46sよりも下流側である第2圧力監視点P2とを有する。
回転軸21には、第1大径孔12b内に配置される環状のフランジ部21fが突設されている。回転軸21の軸方向において、フランジ部21fと第1シリンダブロック12との間には第1スラスト軸受27aが配設されている。また、回転軸21における後端側には、円筒状の支持部材39が圧入されている。支持部材39の外周面からは、第2大径孔13b内に配置される環状のフランジ部39fが突設されている。回転軸21の軸方向において、フランジ部39fと第2シリンダブロック13との間には第2スラスト軸受27bが配設されている。
斜板室24内には、斜板23における回転軸21の回転軸線Lに直交する方向に対する斜板23の傾角を変更可能なアクチュエータ30を備える。アクチュエータ30は、回転軸21におけるフランジ部21fよりも後方側であって、且つ斜板23よりも前方側に設けられるとともに、回転軸21と一体回転可能な環状の区画体31を有する。また、アクチュエータ30は、フランジ部21fと区画体31との間に配置されるとともに斜板室24内で回転軸21の軸方向に移動可能な有底円筒状の移動体32を有する。
移動体32は、回転軸21が貫挿される貫挿孔32eを有する円環状の底部32aと、底部32aの外周縁から回転軸21の軸方向に沿って延びる円筒部32bとから形成されている。円筒部32bの内周面は、区画体31の外周縁に対して摺動可能になっている。これにより、移動体32は、区画体31を介して回転軸21と一体回転可能になっている。円筒部32bの内周面と区画体31の外周縁との間はシール部材33によりシールされるとともに、貫挿孔32eと回転軸21との間はシール部材34によりシールされている。そして、アクチュエータ30は、区画体31と移動体32とにより区画される制御圧室35を有する。
回転軸21には、回転軸21の軸方向に沿って延びる第1軸内通路21aが形成されている。第1軸内通路21aの後端は、圧力調整室15cに開口している。さらに、回転軸21には、回転軸21の径方向に沿って延びる第2軸内通路21bが形成されている。第2軸内通路21bの一端は第1軸内通路21aの先端に連通するとともに、他端は制御圧室35に開口している。よって、制御圧室35と圧力調整室15cとは、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bを介して連通している。
斜板室24内において、斜板23とフランジ部39fとの間には、斜板23の傾角の変更を許容するリンク機構であるラグアーム40が配設されている。ラグアーム40は一端から他端に向かって略L字形状に形成されている。ラグアーム40の一端にはウェイト部40wが形成されている。ウェイト部40wは、斜板23の溝部23bを通過して斜板23の前面側に位置している。
ラグアーム40の一端側は、溝部23b内を横切る円柱状の第1ピン41によって斜板23の上端側(図1における上側)に連結されている。これにより、ラグアーム40の一端側は、第1ピン41の軸心を第1揺動中心M1として、斜板23に対して第1揺動中心M1周りで揺動可能に支持されている。ラグアーム40の他端側は、円柱状の第2ピン42によって支持部材39に連結されている。これにより、ラグアーム40の他端側は、第2ピン42の軸心を第2揺動中心M2として、支持部材39に対して第2揺動中心M2周りで揺動可能に支持されている。
移動体32の円筒部32bの先端には、斜板23側に向けて突出する連結部32cが設けられている。連結部32cには、円柱状の連結ピン43が挿通可能な挿通孔32hが形成されている。連結ピン43は、斜板23の下端側に圧入固定されている。そして、連結部32cは、連結ピン43を介して斜板23の下端側に連結されている。
制御圧室35の圧力の制御は、吐出室15bから制御圧室35への冷媒ガスの導入と、制御圧室35から吸入室15aへの冷媒ガスの排出とが行われることにより行われる。よって、制御圧室35に導入される冷媒ガスは、制御圧室35の圧力を制御する制御ガスである。そして、制御圧室35と斜板室24との圧力差に伴って移動体32が区画体31に対して回転軸21の軸方向に移動するようになっている。リヤハウジング15には、制御圧室35の圧力を制御する電磁式の制御弁50が組み付けられている。制御弁50は制御コンピュータ50cに電気接続されている。制御コンピュータ50cにはエアコンスイッチ50sが信号接続されている。
図2に示すように、制御弁50のバルブハウジング50hは、ソレノイド部53が収容される筒状の第1ハウジング51と、第1ハウジング51に組み付けられる筒状の第2ハウジング52とを有する。ソレノイド部53は、固定鉄心54と、コイル53cへの電流供給による励磁に基づいて固定鉄心54に引き付けられる可動鉄心55とを有する。ソレノイド部53の電磁力は、可動鉄心55を固定鉄心54に向けて引き付ける。ソレノイド部53は、制御コンピュータ50cの通電制御(デューティ比制御)を受ける。固定鉄心54と可動鉄心55との間には、可動鉄心55を固定鉄心54から離間させる方向へ付勢するばね56が配設されている。
可動鉄心55には、駆動力伝達ロッド57が取り付けられている。駆動力伝達ロッド57は、可動鉄心55と一体的に移動可能になっている。固定鉄心54は、コイル53cの内側に位置する小径部54aと、第1ハウジング51における可動鉄心55とは反対側の開口から突出するとともに小径部54aよりも大径である大径部54bとから構成されている。大径部54bにおける小径部54aとは反対側の端面には、凹部54cが形成されている。凹部54cの内壁には段差部541cが形成されるとともに、第2ハウジング52が段差部541cに当接した状態で凹部54cに嵌合固定されている。
第2ハウジング52内におけるソレノイド部53とは反対側には、収容室59が形成されている。収容室59内には感圧機構60が収容されている。感圧機構60は、ベローズ61と、ベローズ61の一端に結合されるとともに第2ハウジング52における第1ハウジング51とは反対側の開口に圧入される圧入体62と、ベローズ61の他端に結合された連結体63と、ベローズ61内で圧入体62と連結体63とを互いに遠ざける方向に付勢するばね64とから構成されている。
収容室59におけるソレノイド部53側の底部には、環状の弁座部材65が圧入固定されている。弁座部材65の中央部には弁孔65hが形成されている。第2ハウジング52内における弁座部材65よりもソレノイド部53側には、連通室66が形成されている。収容室59と連通室66とは弁孔65hを介して連通している。凹部54cと第2ハウジング52におけるソレノイド部53側の端面との間には、背圧室67が区画されている。
第2ハウジング52内には、背圧室67から収容室59にかけて延びる柱状の弁体70が収容されている。弁体70は、背圧室67から連通室66にかけて延びる第1弁体部材71と、第1弁体部材71における弁座部材65側の端面に連結されるとともに弁孔65hを通過して収容室59内に突出する第2弁体部材72とから構成されている。第1弁体部材71は、弁座部材65におけるソレノイド部53側の端面の弁孔65h周りに当接する環状の弁部としての第1弁部71vを有する。第2弁体部材72は、弁座部材65における感圧機構60側の端面の弁孔65h周りに当接する環状の弁部としての第2弁部72vを有する。第1弁部71v及び第2弁部72vの外径は同じになっている。第2弁体部材72における収容室59側の端部は、連結体63に作動連結されている。
駆動力伝達ロッド57は、固定鉄心54を貫通して背圧室67内に突出している。そして、駆動力伝達ロッド57における背圧室67側の端部は、第1弁体部材71に当接している。
第2ハウジング52には、収容室59に連通する連通孔521が形成されている。また、第2ハウジング52及び弁座部材65には、弁孔65hに連通する連通孔522が形成されている。さらに、第2ハウジング52には、連通室66に連通する連通孔523が形成されている。また、圧入体62には、ベローズ61内に連通する連通孔62hが形成されている。ベローズ61内は、連通孔62h及び通路80を介して第1圧力監視点P1に接続されている。収容室59は、連通孔521及び通路81を介して第2圧力監視点P2に接続されている。よって、ベローズ61は、収容室59を、第1圧力監視点P1の圧力が導入される第1導入室59aと、第2圧力監視点P2の圧力が導入される第2導入室59bとに区画する区画部材として機能している。
また、弁孔65hは、連通孔522及び通路82を介して圧力調整室15cに連通している。よって、通路81、連通孔521、収容室59、弁孔65h、連通孔522、通路82、圧力調整室15c、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bは、第2圧力監視点P2から制御圧室35に至る給気通路を形成している。
連通室66は、連通孔523及び通路83を介して吸入室15aに連通している。よって、第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、圧力調整室15c、通路82、連通孔522、弁孔65h、連通室66、連通孔523及び通路83は、制御圧室35から吸入室15aに至る抽気通路を形成している。
感圧機構60は、第1圧力監視点P1の圧力(PdH)と第2圧力監視点P2の圧力(PdL)との差圧である二点間差圧に応じて変位する。この感圧機構60の変位によって、二点間差圧の変動を打ち消す側に吐出容量が変更されるように制御圧室35の圧力が制御される。弁体70には、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて付与される。この二点間差圧に基づく荷重によって、弁体70は、ソレノイド部53に向けて移動する。
第1弁部71vは、弁座部材65におけるソレノイド部53側の端面の弁孔65h周りに当接することで、抽気通路を閉鎖する閉弁状態となるとともに、弁座部材65におけるソレノイド部53側の端面から離間することで、抽気通路を開放する開弁状態となる。第2弁部72vは、弁座部材65における感圧機構60側の端面の弁孔65h周りに当接することで、給気通路を閉鎖する閉弁状態となるとともに、弁座部材65における感圧機構60側の端面から離間することで、給気通路を開放する開弁状態となる。
上記構成の可変容量型斜板式圧縮機10において、エアコンスイッチ50sがOFFされて、ソレノイド部53への電力の供給が停止されている状態では、ばね56のばね力によって可動鉄心55が固定鉄心54から離間する。そして、弁体70は、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて作用することによって、弁体70がソレノイド部53に向けて移動する。これにより、第1弁部71vが弁座部材65におけるソレノイド部53側の端面から離間するとともに、第2弁部72vが弁座部材65における感圧機構60側の端面の弁孔65h周りに当接する。
第1弁部71vの弁開度が増大すると、制御圧室35から第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、圧力調整室15c、通路82、連通孔522、弁孔65h、連通室66、連通孔523及び通路83を介して吸入室15aへ排出される冷媒ガスの流量が多くなり、制御圧室35の圧力が吸入室15aの圧力に近づく。
図1に示すように、制御圧室35の圧力が吸入室15aの圧力に近づいて、制御圧室35と斜板室24との圧力差が少なくなることで、斜板23に作用する両頭ピストン25からの圧縮反力によって、斜板23が移動体32を牽引し、移動体32の底部32aが区画体31に近づくように移動体32が移動する。すると、斜板23が第1揺動中心M1周りで揺動する。この斜板23の第1揺動中心M1周りでの揺動に伴って、ラグアーム40の両端がそれぞれ第1揺動中心M1及び第2揺動中心M2周りで揺動し、ラグアーム40が支持部材39のフランジ部39fに接近する。これにより、斜板23の傾角が小さくなり、両頭ピストン25のストロークが小さくなって吐出容量が減る。ラグアーム40は、斜板23の傾角が最小傾角に達したとき、支持部材39のフランジ部39fに当接するようになっている。このラグアーム40とフランジ部39fとの当接により、斜板23の傾角が最小傾角に維持される。
図3に示すように、上記構成の可変容量型斜板式圧縮機10において、エアコンスイッチ50sがONされて、ソレノイド部53への電力の供給が行われると、ソレノイド部53の電磁力が、ばね56のばね力に抗して、可動鉄心55が固定鉄心54に向けて引き付けられる。すると、駆動力伝達ロッド57が弁体70を押圧する。そして、弁体70が押圧されることにより、第1弁部71vの弁開度が減少するとともに、第2弁部72vが弁座部材65における感圧機構60側の端面から離間する。よって、ソレノイド部53は、電力の供給が行われることで、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重と対抗する付勢力を弁体70に付与する。
すると、制御圧室35から第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、圧力調整室15c、通路82、連通孔522、弁孔65h、連通室66、連通孔523及び通路83を介して吸入室15aへ排出される冷媒ガスの流量が少なくなる。そして、第2圧力監視点P2から通路81、連通孔521、収容室59、弁孔65h、連通孔522、通路82、圧力調整室15c、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bを介して制御圧室35へ冷媒ガスが供給されることにより、制御圧室35の圧力が吐出室15bの圧力に近づく。
図4に示すように、制御圧室35の圧力が吐出室15bの圧力に近づいて、制御圧室35と斜板室24との圧力差が大きくなることで、移動体32が斜板23を牽引しながら、移動体32の底部32aが区画体31から離間するように移動体32が移動する。すると、斜板23が第1揺動中心M1周りで、斜板23の傾角減少時の方向とは逆方向に揺動する。この斜板23の第1揺動中心M1周りでの斜板23の傾角減少時の方向とは逆方向に揺動に伴って、ラグアーム40の両端がそれぞれ第1揺動中心M1及び第2揺動中心M2周りで斜板23の傾角減少時の方向とは逆方向に揺動し、ラグアーム40が支持部材39のフランジ部39fから離間する。これにより、斜板23の傾角が大きくなり、両頭ピストン25のストロークが大きくなって吐出容量が増える。移動体32は、斜板23の傾角が最大傾角に達したとき、フランジ部21fに当接するようになっている。この移動体32とフランジ部21fとの当接により、斜板23の傾角が最大傾角に維持される。
図2及び図3に示すように、弁体70において、第1弁部71vにおける弁座部材65とは反対側の作用面711には、連通室66の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。また、第2弁部72vにおける弁座部材65とは反対側の作用面721には、収容室59の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。第1弁部71vにおける弁座部材65側の端面、及び第2弁部72vにおける弁座部材65側の端面の受圧面積は同じになっている。
次に、第1の実施形態の作用について説明する。
第1弁部71vにおける弁座部材65とは反対側の作用面711に吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部72vにおける弁座部材65とは反対側の作用面721に第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、弁体70には、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
第1弁部71vにおける弁座部材65とは反対側の作用面711に吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部72vにおける弁座部材65とは反対側の作用面721に第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、弁体70には、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
図5のグラフにおける実線は、弁体70に対して、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用していない場合の、二点間差圧と、絞り46sを通過する冷媒ガスの流量(冷媒循環回路を流れる冷媒ガスの流量)との関係を示す特性線L1である。特性線L1は、第1の実施形態に対する比較例である。図5のグラフにおける二点鎖線は、弁体70に対して、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用している場合の、二点間差圧と冷媒ガスの流量との関係を示す特性線L2である。
第2圧力監視点P2の圧力は、吐出容量が増大するにつれて高くなっていく。よって、吐出容量が増大するにつれて、DS差圧は大きくなっていく。すなわち、DS差圧と冷媒ガスの流量との間には相関関係がある。そして、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、各特性線L1,L2を比較する。これによれば、ソレノイド部53によって第1弁部71v及び第2弁部72vの弁開度を制御する際には、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が生じ難くなっている。その結果として、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
第1の実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)弁体70には、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。DS差圧と絞り46sを流れる冷媒ガスの流量との間には相関関係がある。よって、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、ソレノイド部53によって第1弁部71v及び第2弁部72vの弁開度を制御する際には、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が生じ難くなる。その結果として、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性を向上させることができる。
(1)弁体70には、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。DS差圧と絞り46sを流れる冷媒ガスの流量との間には相関関係がある。よって、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、ソレノイド部53によって第1弁部71v及び第2弁部72vの弁開度を制御する際には、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70に付与される荷重の向きと同じ向きに作用する分、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が生じ難くなる。その結果として、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性を向上させることができる。
(2)両頭ピストン25を採用した両頭ピストン型斜板式圧縮機においては、片頭ピストンを有する可変容量型斜板式圧縮機のように、斜板23の傾角を変更するために斜板室24を制御圧室として機能させることができない。そこで、本実施形態では、制御圧室35の内部の圧力を高くすることで斜板23の傾角を増大させるとともに、制御圧室35の内部の圧力を低くすることで斜板23の傾角を減少させている。制御圧室35は、斜板室24に比べて小さい空間であるため、制御圧室35の内部に導入される冷媒ガスの量が少なくて済み、斜板23の傾角の変更の応答性が良い。
(第2の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
図6に示すように、第2ハウジング52内には、連通室66から収容室59にかけて延びる柱状の弁体70Aが収容されている。弁体70Aは、連通室66と弁孔65hとの間をシールするシール部701Aと、弁孔65hの内部に入り込んで弁孔65hと収容室59との間をシールする外面シール部702Aを有する環状の弁部703Aとを備える。シール部701A及び弁部703Aの外径は同じになっている。駆動力伝達ロッド57は、連通室66内に突出している。そして、駆動力伝達ロッド57における連通室66側の端部は、シール部701Aに当接している。なお、第2の実施形態では、可変容量型斜板式圧縮機10における制御弁50外に、制御圧室35と吸入室15aとを連通させるとともに絞りを有する抽気通路(図示せず)が別途設けられている。
エアコンスイッチ50sがOFFされて、ソレノイド部53への電力の供給が停止されている状態では、弁体70Aは、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて付与されることによって、弁体70Aがソレノイド部53に向けて移動する。これにより、弁部703Aが弁孔65hの内部に入り込んで、外面シール部702Aにより弁孔65hと収容室59との間がシールされる。よって、弁部703Aは、給気通路を閉鎖する閉弁状態となる。そして、抽気通路を介して制御圧室35から吸入室15aへ冷媒ガスが排出されることで、制御圧室35の圧力が吸入室15aの圧力に近づき、斜板23の傾角が小さくなって、両頭ピストン25のストロークが小さくなって吐出容量が減る。
エアコンスイッチ50sがONされて、ソレノイド部53への電力の供給が行われると、二点間差圧に基づく弁体70Aに付与される荷重と対抗する付勢力がソレノイド部53から弁体70Aに付与され、弁体70Aが感圧機構60に向けて移動し、弁部703Aが弁孔65hから飛び出して弁孔65hと収容室59とが連通する。よって、弁部703Aは、給気通路を開放する開弁状態となる。これにより、給気通路を介して第2圧力監視点P2の圧力が制御圧室35に供給されて、制御圧室35の圧力が吐出室15bの圧力に近づき、斜板23の傾角が大きくなって、両頭ピストン25のストロークが大きくなって吐出容量が増える。
シール部701Aにおける弁座部材65とは反対側の作用面704Aには、連通室66の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。また、弁部703Aにおける弁座部材65とは反対側の作用面705Aには、収容室59の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。シール部701Aにおける弁座部材65側の端面、及び弁部703Aにおける弁座部材65側の端面の受圧面積は同じになっている。
次に、第2の実施形態の作用について説明する。
シール部701Aにおける弁座部材65とは反対側の作用面704Aに吸入室15aの圧力が作用するとともに、弁部703Aにおける弁座部材65とは反対側の作用面705Aに第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、弁体70Aには、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Aに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
シール部701Aにおける弁座部材65とは反対側の作用面704Aに吸入室15aの圧力が作用するとともに、弁部703Aにおける弁座部材65とは反対側の作用面705Aに第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、弁体70Aには、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Aに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
したがって、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(2)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(3)弁体70Aは、給気通路を開閉する弁部703Aを有する。そして、第2の実施形態では、弁体70Aは、抽気通路を開閉する弁部を有していない。したがって、弁体70Aの構成を簡素化させることができる。
(3)弁体70Aは、給気通路を開閉する弁部703Aを有する。そして、第2の実施形態では、弁体70Aは、抽気通路を開閉する弁部を有していない。したがって、弁体70Aの構成を簡素化させることができる。
(第3の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第3の実施形態を図7にしたがって説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第3の実施形態を図7にしたがって説明する。
図7に示すように、第2ハウジング52内には、背圧室67から収容室59にかけて延びる柱状の弁体70Bが収容されている。弁体70Bは、弁孔65hと収容室59との間をシールするシール部701Bと、弁孔65hの内部に入り込んで弁孔65hと連通室66との間をシールする外面シール部702Bを有する環状の弁部703Bとを備える。シール部701B及び弁部703Bの外径は同じになっている。なお、第3の実施形態では、可変容量型斜板式圧縮機10における制御弁50外に、吐出室15bと制御圧室35とを連通させるとともに絞りを有する給気通路(図示せず)が別途設けられている。
エアコンスイッチ50sがOFFされて、ソレノイド部53への電力の供給が停止されている状態では、弁体70Bは、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて付与されることによって、弁体70Bがソレノイド部53に向けて移動する。これにより、弁部703Bが弁孔65hから飛び出して、弁孔65hと連通室66とが連通する。よって、弁部703Bは、抽気通路を開放する開弁状態となる。そして、抽気通路を介して制御圧室35から吸入室15aへ冷媒ガスが排出されることで、制御圧室35の圧力が吸入室15aの圧力に近づき、斜板23の傾角が小さくなって、両頭ピストン25のストロークが小さくなって吐出容量が減る。
エアコンスイッチ50sがONされて、ソレノイド部53への電力の供給が行われると、二点間差圧に基づく弁体70Bに付与される荷重と対抗する付勢力がソレノイド部53から弁体70Bに付与され、弁体70Bが感圧機構60に向けて移動し、弁部703Bが弁孔65hの内部に入り込む。すると、外面シール部702Bにより弁孔65hと連通室66との間がシールされる。よって、弁部703Bは、抽気通路を閉鎖する閉弁状態となる。これにより、給気通路を介して第2圧力監視点P2の圧力が制御圧室35に供給されて、制御圧室35の圧力が吐出室15bの圧力に近づき、斜板23の傾角が大きくなって、両頭ピストン25のストロークが大きくなって吐出容量が増える。
弁体70Bにおいて、シール部701Bにおける感圧機構60側の作用面704Bには、収容室59の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。また、弁部703Bにおけるソレノイド部53側の作用面705Bには、連通室66の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。シール部701Bにおける感圧機構60とは反対側の端面、及び弁部703Bにおけるソレノイド部53とは反対側の端面の受圧面積は同じになっている。
次に、第3の実施形態の作用について説明する。
シール部701Bにおける感圧機構60側の作用面704Bに第2圧力監視点P2の圧力が作用するとともに、弁部703Bにおけるソレノイド部53側の作用面705Bに吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Bには、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Bに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
シール部701Bにおける感圧機構60側の作用面704Bに第2圧力監視点P2の圧力が作用するとともに、弁部703Bにおけるソレノイド部53側の作用面705Bに吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Bには、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Bに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
したがって、第3の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(2)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(3)弁体70Bは、抽気通路を開閉する弁部703Bを有する。そして、第3の実施形態では、弁体70Bは、給気通路を開閉する弁部を有していない。したがって、弁体70Bの構成を簡素化させることができる。
(3)弁体70Bは、抽気通路を開閉する弁部703Bを有する。そして、第3の実施形態では、弁体70Bは、給気通路を開閉する弁部を有していない。したがって、弁体70Bの構成を簡素化させることができる。
(第4の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第4の実施形態を図8にしたがって説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第4の実施形態を図8にしたがって説明する。
図8に示すように、弁体70には、収容室59の第2導入室59bと背圧室67とを連通させる軸内通路70aが形成されている。よって、制御弁50は、弁体70を挟んだ収容室59とは反対側に、軸内通路70aを介して第2導入室59bから第2圧力監視点P2の圧力が導入される背圧室67を有する。
次に、第4の実施形態の作用について説明する。
弁体70の第1弁体部材71におけるソレノイド部53側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、第2導入室59bで弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力と、背圧室67で弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力とが、弁体70の軸方向において重なる領域分だけ打ち消される。
弁体70の第1弁体部材71におけるソレノイド部53側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、第2導入室59bで弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力と、背圧室67で弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力とが、弁体70の軸方向において重なる領域分だけ打ち消される。
したがって、第4の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(2)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(4)収容室59は、ベローズ61によって、第1圧力監視点P1の圧力が導入される第1導入室59aと、第2圧力監視点P2の圧力が導入される第2導入室59bとに区画されている。さらに、バルブハウジング50h内には、弁体70を挟んだ収容室59とは反対側に、第2圧力監視点P2の圧力が導入される背圧室67が形成されている。これによれば、第2導入室59bで弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力と、背圧室67で弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力とが打ち消されるため、この第2圧力監視点P2の圧力が打ち消された分だけ、ソレノイド部53から弁体70に付与される付勢力を小さくすることができる。その結果、ソレノイド部53を小型化することができる。
(4)収容室59は、ベローズ61によって、第1圧力監視点P1の圧力が導入される第1導入室59aと、第2圧力監視点P2の圧力が導入される第2導入室59bとに区画されている。さらに、バルブハウジング50h内には、弁体70を挟んだ収容室59とは反対側に、第2圧力監視点P2の圧力が導入される背圧室67が形成されている。これによれば、第2導入室59bで弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力と、背圧室67で弁体70に作用する第2圧力監視点P2の圧力とが打ち消されるため、この第2圧力監視点P2の圧力が打ち消された分だけ、ソレノイド部53から弁体70に付与される付勢力を小さくすることができる。その結果、ソレノイド部53を小型化することができる。
(第5の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第5の実施形態を図9にしたがって説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第5の実施形態を図9にしたがって説明する。
図9に示すように、弁体70Cには、収容室59の第2導入室59bと背圧室67とを連通させる軸内通路70aが形成されている。よって、背圧室67には、軸内通路70aを介して第2導入室59bの圧力が導入されるようになっている。
弁孔65hは、第2ハウジング52及び弁座部材65を貫通する連通孔522A及び通路82Aを介して吸入室15aに連通している。また、連通室66は、第2ハウジング52を貫通する連通孔523A及び通路83Aを介して圧力調整室15cに連通している。よって、第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、圧力調整室15c、通路83A、連通孔523A、連通室66、弁孔65h、連通孔522A及び通路82Aは、制御圧室35から吸入室15aに至る抽気通路を形成している。
連通室66と背圧室67とは、第2ハウジング52の底部を貫通するとともに弁体70Cが挿通される挿通孔52hを介して連通している。よって、通路81、連通孔521、収容室59、軸内通路70a、背圧室67、挿通孔52h、連通室66、連通孔523A、通路83A、圧力調整室15c、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bは、第2圧力監視点P2から制御圧室35に至る給気通路を形成している。
弁体70Cは、連通室66におけるソレノイド部53側の底面の挿通孔52h周りに当接する環状の弁部としての第1弁部701Cを有する。また、弁体70Cは、弁座部材65における連通室66側の端面の弁孔65h周りに当接する環状の弁部としての第2弁部702Cを有する。第1弁部701C及び第2弁部702Cの外径は同じになっている。さらに、弁体70Cには、弁孔65hと収容室59との間をシールするシール部703Cが連結されている。シール部703Cの外径は、第1弁部701C及び第2弁部702Cの外径よりも大きくなっている。第1弁部701Cにおけるソレノイド部53側とは反対側の端面、及び第2弁部702Cにおける弁孔65h側とは反対側の端面の受圧面積は同じになっている。
次に、第5の実施形態の作用について説明する。
弁体70Cのソレノイド部53側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、第2導入室59bで弁体70Cのシール部703Cに作用する第2圧力監視点P2の圧力と、背圧室67で弁体70Cに作用する第2圧力監視点P2の圧力とが、弁体70Cの軸方向において重なる領域分だけ打ち消される。
弁体70Cのソレノイド部53側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、第2導入室59bで弁体70Cのシール部703Cに作用する第2圧力監視点P2の圧力と、背圧室67で弁体70Cに作用する第2圧力監視点P2の圧力とが、弁体70Cの軸方向において重なる領域分だけ打ち消される。
また、シール部703Cにおける弁孔65h側の作用面704Cと第2弁部702Cにおける弁孔65h側の端面705Cとの間では、シール部703Cの外径が大きい分だけ、シール部703Cにおける弁孔65h側の作用面704Cに、弁孔65h内の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Cには、第2圧力監視点P2の圧力(吐出圧領域の圧力)と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Cに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
したがって、第5の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(2)及び第4の実施形態の効果(4)と同様の効果を得ることができる。
(第6の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第6の実施形態を図10にしたがって説明する。
(第6の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第6の実施形態を図10にしたがって説明する。
図10に示すように、第2ハウジング52内におけるソレノイド部53とは反対側には、第1圧力監視点P1の圧力が導入される導入室59Aが形成されている。導入室59Aには、弁体70Dをソレノイド部53に向けて付勢するばね64Aが収容されている。第2ハウジング52には、背圧室67に連通する連通孔524が形成されている。そして、背圧室67は、連通孔524及び通路84を介して第2圧力監視点P2に接続されている。よって、背圧室67には、通路84及び連通孔524を介して第2圧力監視点P2の圧力が導入される。
弁体70Dは、背圧室67から連通室66にかけて延びる第1弁体部材701Dと、第1弁体部材701Dにおける弁座部材65側の端面に連結されるとともに弁孔65hを通過して導入室59Aに突出する第2弁体部材702Dとから構成されている。第1弁体部材701Dは、背圧室67と連通室66との間をシールするシール部703Dと、弁孔65hの内部に入り込んで連通室66と弁孔65hとの間をシールする外面シール部704Dを有する弁部としての環状の第1弁部705Dとを備える。第2弁体部材702Dは、弁孔65hの内部に入り込んで弁孔65hと導入室59Aとの間をシールする外面シール部706Dを有する弁部としての環状の第2弁部707Dを備える。第1弁部705D及び第2弁部707Dの外径は同じになっている。
弁体70Dにおいて、第1弁部705Dにおける弁座部材65とは反対側の作用面708Dには、連通室66の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。また、第2弁部707Dにおける導入室59A側の作用面709Dには、導入室59Aの圧力、すなわち、第1圧力監視点P1の圧力が作用している。第1弁部705Dにおける弁座部材65側の端面、及び第2弁部707Dにおける弁座部材65側の端面の受圧面積は同じになっている。
さらに、弁体70Dにおける背圧室67側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、第2弁部707Dにおける導入室59A側の作用面709Dに第1圧力監視点P1の圧力が作用するとともに、弁体70Dにおける背圧室67側の端面に第2圧力監視点P2の圧力が作用している。これにより、二点間差圧に基づいた荷重が弁体70Dに対してソレノイド部53に向けて付与される。
次に、第6の実施形態の作用について説明する。
第1弁部705Dにおける弁座部材65とは反対側の作用面708Dに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部707Dにおける導入室59A側の作用面709Dに第1圧力監視点P1の圧力が作用している。よって、弁体70Dには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Dに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
第1弁部705Dにおける弁座部材65とは反対側の作用面708Dに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部707Dにおける導入室59A側の作用面709Dに第1圧力監視点P1の圧力が作用している。よって、弁体70Dには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Dに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10の吐出容量の制御性が向上する。
したがって、第6の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)及び(2)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(5)バルブハウジング50h内には、第1圧力監視点P1の圧力が導入される導入室59Aと、弁体70Dを挟んだ導入室59Aとは反対側に位置するとともに第2圧力監視点P2の圧力が導入される背圧室67とが形成されている。これによれば、二点間差圧に基づく弁体70Dに付与される荷重を生じさせるために、弁体70Dに作動連結される区画部材によって、区画部材を収容する収容室を、第1圧力監視点P1の圧力が導入される第1導入室と、第2圧力監視点P2の圧力が導入される第2導入室とに区画する必要が無い。よって、区画部材を廃止することができ、制御弁50の構成を簡素化させることができる。
(5)バルブハウジング50h内には、第1圧力監視点P1の圧力が導入される導入室59Aと、弁体70Dを挟んだ導入室59Aとは反対側に位置するとともに第2圧力監視点P2の圧力が導入される背圧室67とが形成されている。これによれば、二点間差圧に基づく弁体70Dに付与される荷重を生じさせるために、弁体70Dに作動連結される区画部材によって、区画部材を収容する収容室を、第1圧力監視点P1の圧力が導入される第1導入室と、第2圧力監視点P2の圧力が導入される第2導入室とに区画する必要が無い。よって、区画部材を廃止することができ、制御弁50の構成を簡素化させることができる。
(第7の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第7の実施形態を図11にしたがって説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第7の実施形態を図11にしたがって説明する。
図11に示すように、第2ハウジング52内におけるソレノイド部53とは反対側には、第1圧力監視点P1の圧力が導入される導入室59Aが形成されている。導入室59Aには、弁体70Eをソレノイド部53に向けて付勢するばね64Aが収容されている。第2ハウジング52には、背圧室67に連通する連通孔524が形成されている。そして、背圧室67は、連通孔524及び通路84を介して第2圧力監視点P2に接続されている。よって、背圧室67には、通路84及び連通孔524を介して第2圧力監視点P2の圧力が導入される。
第2ハウジング52内における背圧室67寄りには、弁体70Eが貫挿される貫挿孔86hを有する筒状のガイド部材86が圧入されている。また、第2ハウジング52内におけるガイド部材86よりも導入室59A寄りには、環状の弁座部材65Aが設けられている。弁座部材65Aの中央部には弁孔65Hが形成されている。第2ハウジング52内におけるガイド部材86と弁座部材65Aとの間には、弁室87が形成されている。第2ハウジング52内における弁室87と導入室59Aとの間には、連通室66Aが形成されている。そして、弁室87と連通室66Aとは弁孔65Hを介して連通している。
弁体70Eは、弁室87内に収容されるとともに、弁孔65Hの内部に入り込む外面シール部701Eを有する弁部としての第1弁部702Eを備える。また、弁体70Eは、第1弁部702Eよりもガイド部材86寄りに設けられるとともにガイド部材86の貫挿孔86hの内部に入り込む外面シール部703Eを有する第2弁部704Eを備える。さらに、弁体70Eは、第2弁部704Eにおける第1弁部702Eとは反対側に連なるとともに第2弁部704Eよりも縮径する縮径部705Eと、縮径部705Eに連なるとともに貫挿孔86hを通過して背圧室67内に突出する貫挿部706Eとを有する。第1弁部702Eにおける弁座部材65A側の端面からは、柱状の突出部707Eが、弁孔65Hを通過するとともに導入室59Aに向けて突出している。突出部707Eの先端部には、連通室66Aと導入室59Aとの間をシールするシール部708Eが嵌入されている。
第1弁部702E及び第2弁部704Eの外径は同じになっている。シール部708Eの外径は第1弁部702E及び第2弁部704Eの外径よりも大きくなっている。また、第1弁部702E及び第2弁部704Eと貫挿部706Eとの外径は同じになっている。縮径部705Eとガイド部材86との間には空間709Eが形成されている。弁体70Eには、ガイド部材86の内部に位置するとともに背圧室67と空間709Eとを連通する軸内通路88が形成されている。
弁体70Eにおける背圧室67側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、シール部708Eにおける導入室59A側の作用面710Eに第1圧力監視点P1の圧力が作用するとともに、弁体70Eにおける背圧室67側の端面に第2圧力監視点P2の圧力が作用している。これにより、二点間差圧に基づいた荷重が弁体70Eに対してソレノイド部53に向けて付与される。
弁室87は、第2ハウジング52を貫通する連通孔521B及び通路81Bを介して圧力調整室15cに連通している。よって、通路84、連通孔524、背圧室67、軸内通路88、空間709E、弁室87、連通孔521B、通路81B、圧力調整室15c、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bは、第2圧力監視点P2から制御圧室35に至る給気通路を形成している。
連通室66Aは、第2ハウジング52を貫通する連通孔522B及び通路82Bを介して吸入室15aに連通している。よって、第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、圧力調整室15c、通路81B、連通孔521B、弁室87、弁孔65H、連通室66A、連通孔522B及び通路82Bは、制御圧室35から吸入室15aに至る抽気通路を形成している。
エアコンスイッチ50sがOFFされて、ソレノイド部53への電力の供給が停止されている状態では、弁体70Eは、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて付与されることによって、弁体70Eがソレノイド部53に向けて移動する。これにより、第2弁部704Eが貫挿孔86hの内部に入り込んで、外面シール部703Eにより空間709Eと弁室87との間がシールされる。よって、第2弁部704Eは、給気通路を閉鎖する閉弁状態となる。そして、第1弁部702Eが弁孔65Hから飛び出して弁室87と連通室66Aとが弁孔65Hを介して連通する。よって、第1弁部702Eは、抽気通路を開放する開弁状態となる。そして、抽気通路を介して制御圧室35から吸入室15aへ冷媒ガスが排出されることで、制御圧室35の圧力が吸入室15aの圧力に近づき、斜板23の傾角が小さくなって、両頭ピストン25のストロークが小さくなって吐出容量が減る。
エアコンスイッチ50sがONされて、ソレノイド部53への電力の供給が行われると、二点間差圧に基づく弁体70Eに付与される荷重と対抗する付勢力がソレノイド部53から弁体70Eに付与され、弁体70Eが感圧機構60に向けて移動し、第2弁部704Eが貫挿孔86hから飛び出して空間709Eと弁室87とが連通する。よって、第2弁部704Eは、給気通路を開放する開弁状態となる。そして、第1弁部702Eが弁孔65Hの内部に入り込んで、外面シール部701Eにより弁室87と連通室66Aとの間がシールされる。よって、第1弁部702Eは、抽気通路を閉鎖する閉弁状態となる。これにより、給気通路を介して第2圧力監視点P2の圧力が制御圧室35に供給されて、制御圧室35の圧力が吐出室15bの圧力に近づき、斜板23の傾角が大きくなって、両頭ピストン25のストロークが大きくなって吐出容量が増える。
次に、第7の実施形態の作用について説明する。
シール部708Eにおける連通室66A側の作用面711Eと第1弁部702Eにおける連通室66A側の作用面712Eとの間では、シール部708Eの外径が大きい分だけ、シール部708Eにおける連通室66A側の作用面711Eに、連通室66A内の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Eには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Eに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
シール部708Eにおける連通室66A側の作用面711Eと第1弁部702Eにおける連通室66A側の作用面712Eとの間では、シール部708Eの外径が大きい分だけ、シール部708Eにおける連通室66A側の作用面711Eに、連通室66A内の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Eには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Eに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
したがって、第7の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(2)及び第6の実施形態の効果(5)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(6)ガイド部材86が第2ハウジング52と別体であるため、弁体70Eとガイド部材86との軸心を一致させ易い。すなわち、弁体70E及びガイド部材86の芯出しの精度を高めることができるため、外面シール部703Eのシール性を向上させることができる。
(6)ガイド部材86が第2ハウジング52と別体であるため、弁体70Eとガイド部材86との軸心を一致させ易い。すなわち、弁体70E及びガイド部材86の芯出しの精度を高めることができるため、外面シール部703Eのシール性を向上させることができる。
(7)弁体70Eは、ガイド部材86の内部に位置する軸内通路88を有する。これによれば、例えば、ガイド部材86の外面に開口するとともに空間709Eに連通する連通路を形成する場合に比べると、ガイド部材86における第2ハウジング52との圧入部位を形成し易くすることができる。
(第8の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第8の実施形態を図12にしたがって説明する。なお、以下に説明する第8の実施形態では、既に説明した第7の実施形態からの変更点のみを説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第8の実施形態を図12にしたがって説明する。なお、以下に説明する第8の実施形態では、既に説明した第7の実施形態からの変更点のみを説明する。
図12に示すように、ガイド部材86には、外面に開口するとともに空間709Eに連通する連通路86rが形成されている。そして、連通路86rは、連通孔524に連通している。よって、通路84、連通孔524、連通路86r、空間709E、弁室87、連通孔521B、通路81B、圧力調整室15c、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bは、第2圧力監視点P2から制御圧室35に至る給気通路を形成している。なお、給気通路を流れる冷媒ガスは、軸内通路88を経由して背圧室67に供給されるようになっている。
(第9の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第9の実施形態を図13にしたがって説明する。なお、以下に説明する第9の実施形態では、既に説明した第6の実施形態からの変更点のみを説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第9の実施形態を図13にしたがって説明する。なお、以下に説明する第9の実施形態では、既に説明した第6の実施形態からの変更点のみを説明する。
図13に示すように、弁体70Fは、背圧室67から導入室59Aにかけて延びるとともに弁部としての環状の第1弁部701Fを有する第1弁体部材702Fと、第1弁体部材702Fにおける導入室59A側の端部に連結される弁部としての環状の第2弁部703Fとから構成されている。背圧室67と連通室66との間は、第1弁体部材702Fによりシールされている。第1弁部701Fの外径は、第2弁部703Fの外径よりも大きくなっている。弁孔65hにおける第1弁部701F側の孔径は、弁孔65hにおける第2弁部703F側の孔径よりも大きくなっている。第1弁部701Fは、弁孔65hの内部に入り込んで弁孔65hと連通室66との間をシールする外面シール部704Fを有する。第2弁部703Fは、弁孔65hの内部に入り込んで弁孔65hと導入室59Aとの間をシールする外面シール部705Fを有する。
弁体70Fにおいて、第1弁部701Fにおける弁座部材65とは反対側の作用面706Fには、連通室66の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。また、第2弁部703Fにおける導入室59A側の作用面707Fには、導入室59Aの圧力、すなわち、第1圧力監視点P1の圧力が作用している。
次に、第9の実施形態の作用について説明する。
第1弁部701Fにおける弁孔65h側の作用面708Fと第2弁部703Fにおける弁孔65h側の作用面709Fとの間では、第1弁部701Fの外径が大きい分だけ、第1弁部701Fにおける弁孔65h側の作用面708Fに、弁孔65h内の圧力、すなわち、制御圧室35の圧力が作用している。よって、第1弁部701Fにおける弁座部材65とは反対側の作用面706Fに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第1弁部701Fにおける弁孔65h側の作用面708Fに制御圧室35の圧力が作用している。これにより、弁体70Fには、制御圧室35の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Fに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
第1弁部701Fにおける弁孔65h側の作用面708Fと第2弁部703Fにおける弁孔65h側の作用面709Fとの間では、第1弁部701Fの外径が大きい分だけ、第1弁部701Fにおける弁孔65h側の作用面708Fに、弁孔65h内の圧力、すなわち、制御圧室35の圧力が作用している。よって、第1弁部701Fにおける弁座部材65とは反対側の作用面706Fに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第1弁部701Fにおける弁孔65h側の作用面708Fに制御圧室35の圧力が作用している。これにより、弁体70Fには、制御圧室35の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Fに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
また、第1弁部701Fにおける弁座部材65とは反対側の作用面706Fに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部703Fにおける導入室59A側の作用面707Fに第1圧力監視点P1の圧力が作用している。これによれば、弁体70Fには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Cに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
したがって、第9の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(2)及び第5の実施形態の効果(5)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(8)弁体70Fには、DS差圧に基づく荷重に加えて、CS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Fに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。これによれば、冷媒ガスの流量が小流量の領域においては、DS差圧の変動が小さいが、CS差圧の変動についても加味することができるため、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動を小さくし易くすることができる。
(8)弁体70Fには、DS差圧に基づく荷重に加えて、CS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Fに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。これによれば、冷媒ガスの流量が小流量の領域においては、DS差圧の変動が小さいが、CS差圧の変動についても加味することができるため、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動を小さくし易くすることができる。
(第10の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第10の実施形態を図14及び図15にしたがって説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第10の実施形態を図14及び図15にしたがって説明する。
図14に示すように、第2ハウジング52内には、環状の第1弁座部材91が収容されている。第1弁座部材91の中央部には第1弁孔91hが形成されている。また、第2ハウジング52内における第1弁座部材91よりも導入室59A寄りには、環状の第2弁座部材92が収容されている。第2弁座部材92の中央部には第2弁孔92hが形成されている。第2ハウジング52内における第1弁座部材91と第2弁座部材92との間には、弁室93が形成されている。第2弁孔92hは段付き形状になっており、第2弁孔92hにおける弁室93側の孔径は、第2弁孔92hにおける導入室59A側の孔径よりも大きくなっている。第1弁孔91hの孔径は、第2弁孔92hにおける弁室93側の孔径と同じになっている。
バルブハウジング50h内には、背圧室67から導入室59Aにかけて延びる弁体70Gが収容されている。弁体70Gは、第1弁孔91hの内部に入り込んで、第1弁孔91hと弁室93との間をシールする外面シール部701Gを有する弁部としての第1弁部702Gを備える。また、弁体70Gは、弁室93に収容されるとともに、第2弁孔92hの内部に入り込んで、第2弁孔92hと弁室93との間をシールする外面シール部703Gを有する弁部としての環状の第2弁部704Gを備える。第2弁部704Gの外径は、第1弁部702Gの外径よりも大きくなっている。
さらに、弁体70Gは、第1弁部702Gから突出する柱状の第1突出部705Gを有する。第1突出部705Gの外径は、第1弁部702Gの外径よりも小さくなっている。第1突出部705Gは、第1弁孔91hの内部を通過するとともに第2ハウジング52の底部を貫通して背圧室67に突出している。第1突出部705Gは、背圧室67と第1弁孔91hの内部との間をシールする。また、弁体70Gは、第2弁部704Gから突出する柱状の第2突出部706Gを有する。第2突出部706Gの外径は第1弁部702Gの外径と同じになっている。そして、第2突出部706Gと第2弁孔92hにおける弁室93側との間には空間94が形成されている。第2突出部706Gは、第2弁孔92hにおける導入室59A側との間で、空間94と導入室59Aとの間をシールする。
弁体70Gには、背圧室67と空間94とを連通する軸内通路95が形成されている。また、弁室93は、第2ハウジング52を貫通する連通孔521C及び通路81Cを介して圧力調整室15cに連通している。さらに、背圧室67は、第2ハウジング52を貫通する連通孔522C及び通路82Cを介して吸入室15aに連通している。よって、第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、圧力調整室15c、通路81C、連通孔521C、弁室93、空間94、軸内通路95、背圧室67、連通孔522C及び通路82Cは、制御圧室35から吸入室15aに至る抽気通路を形成している。
第1弁孔91hの内部は、第1弁孔91h及び第2ハウジング52を貫通する連通孔523C及び通路83Cを介して第2圧力監視点P2に接続されている。よって、通路83C、連通孔523C、第1弁孔91h、弁室93、連通孔521C、通路81C、圧力調整室15c、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bは、第2圧力監視点P2から制御圧室35に至る給気通路を形成している。
第1弁部702Gの端面には、第1弁孔91hの内部の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。第2突出部706Gの端面には、導入室59Aの圧力、すなわち第1圧力監視点P1の圧力が作用している。これにより、二点間差圧に基づいた荷重が弁体70Gに対してソレノイド部53に向けて付与される。
エアコンスイッチ50sがOFFされて、ソレノイド部53への電力の供給が停止されている状態では、弁体70Gは、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて付与されることによって、弁体70Gがソレノイド部53に向けて移動する。これにより、第1弁部702Gが第1弁孔91hの内部に入り込んで、外面シール部701Gにより第1弁孔91hと弁室93との間がシールされる。よって、第1弁部702Gは、給気通路を閉鎖する閉弁状態となる。そして、第2弁部704Gが、第2弁孔92hから飛び出して弁室93と空間94とが連通する。よって、第2弁部704Gは、抽気通路を開放する開弁状態となる。そして、抽気通路を介して制御圧室35から吸入室15aへ冷媒ガスが排出されることで、制御圧室35の圧力が吸入室15aの圧力に近づき、斜板23の傾角が小さくなって、両頭ピストン25のストロークが小さくなって吐出容量が減る。
エアコンスイッチ50sがONされて、ソレノイド部53への電力の供給が行われると、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重と対抗する付勢力がソレノイド部53から弁体70Gに付与され、弁体70Gが導入室59Aに向けて移動し、第1弁部702Gが第1弁孔91hから飛び出して第1弁孔91hと弁室93とが連通する。よって、第1弁部702Gは、給気通路を開放する開弁状態となる。そして、第2弁部704Gが、第2弁孔92hの内部に入り込んで、外面シール部703Gにより第2弁孔92hと弁室93との間がシールされる。よって、第2弁部704Gは、抽気通路を閉鎖する閉弁状態となる。これにより、給気通路を介して第2圧力監視点P2の圧力が制御圧室35に供給されて、制御圧室35の圧力が吐出室15bの圧力に近づき、斜板23の傾角が大きくなって、両頭ピストン25のストロークが大きくなって吐出容量が増える。
次に、第10の実施形態の作用について説明する。
弁体70Gにおける背圧室67側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Gにおける背圧室67側の端面に吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2突出部706Gの端面に第1圧力監視点P1の圧力が作用している。これにより、弁体70Gには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
弁体70Gにおける背圧室67側の端面には、背圧室67の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。よって、弁体70Gにおける背圧室67側の端面に吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2突出部706Gの端面に第1圧力監視点P1の圧力が作用している。これにより、弁体70Gには、第1圧力監視点P1の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。
さらに、第2弁部704Gにおける第1弁座部材91側の作用面707Gには、弁室93の圧力、すなわち、制御圧室35の圧力が作用している。また、第2弁部704Gにおける第2弁座部材92側の作用面708Gには、空間94の圧力、すなわち、吸入室15aの圧力が作用している。これにより、弁体70Gには、制御圧室35の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向き(ソレノイド部53から弁体70Gに付与される付勢力の向きと同じ向き)にさらに作用している。
図15のグラフにおける破線は、弁体70Gに対して、CS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きにさらに作用している場合の、二点間差圧と冷媒ガスの流量との関係を示す特性線L3である。
弁体70Gに対して、DS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きと同じ向きに作用させると、冷媒ガスの流量が大流量の領域においても、ソレノイド部53によって第1弁部702G及び第2弁部704Gの弁開度を制御する際の、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が生じ難くなる。そこで、弁体70Gに対して、CS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きにさらに作用させる。CS差圧は、吐出容量が大きいほど大きくなるため、冷媒ガスの流量が大流量の領域においては、冷媒ガスの流量が小流量の領域の場合に比べると、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きに弁体70Gに作用するCS差圧に基づく荷重が大きくなる。その結果、特性線L3は、特性線L2に比べて、冷媒ガスの流量が大流量の領域ほど、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が大きくなる。
したがって、第10の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(2)及び第6の実施形態の効果(5)と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
(9)弁体70Gに、制御圧室35の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きにさらに作用させた。CS差圧は、吐出容量が大きいほど大きくなるため、冷媒ガスの流量が大流量の領域においては、冷媒ガスの流量が小流量の領域の場合に比べると、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きに弁体70Gに作用するCS差圧に基づく荷重が大きくなる。その結果、冷媒ガスの流量が大流量の領域ほど、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が大きくなり、冷媒ガスの流量が大流量の領域であっても、ソレノイド部53から弁体70Gに付与される付勢力を小さくすることができる。その結果、ソレノイド部53を小型化することができる。
(9)弁体70Gに、制御圧室35の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重を、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きにさらに作用させた。CS差圧は、吐出容量が大きいほど大きくなるため、冷媒ガスの流量が大流量の領域においては、冷媒ガスの流量が小流量の領域の場合に比べると、二点間差圧に基づく弁体70Gに付与される荷重の向きとは逆向きに弁体70Gに作用するCS差圧に基づく荷重が大きくなる。その結果、冷媒ガスの流量が大流量の領域ほど、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が大きくなり、冷媒ガスの流量が大流量の領域であっても、ソレノイド部53から弁体70Gに付与される付勢力を小さくすることができる。その結果、ソレノイド部53を小型化することができる。
(第11の実施形態)
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第11の実施形態を図16〜図19にしたがって説明する。
以下、可変容量型斜板式圧縮機を具体化した第11の実施形態を図16〜図19にしたがって説明する。
図16に示すように、可変容量型斜板式圧縮機10Aのハウジング11Aは、シリンダブロック12Aと、このシリンダブロック12Aの一端(図16では左端)に接合されたフロントハウジング13Aと、シリンダブロック12Aの他端(図16では右端)に弁形成体14Aを介して接合されたリヤハウジング16Aとから構成されている。ハウジング11A内において、シリンダブロック12Aとフロントハウジング13Aとで囲まれた空間には斜板室24Aが区画されている。
ハウジング11A内には回転軸21Aが回転可能に支持されている。回転軸21Aにおいて、回転軸線Lが延びる方向(回転軸21Aの軸方向)に沿った一端側であり、ハウジング11Aの前方側(一方側)に位置する前端部側は、フロントハウジング13Aに貫設された軸孔13Hに挿通されている。そして、回転軸21Aの前端は、フロントハウジング13Aから突出している。また、回転軸21Aにおいて、回転軸線Lが延びる方向に沿った他端側であり、ハウジング11Aの後方側(他方側)に位置する後端部側は、シリンダブロック12Aに貫設された軸孔12Hに挿通されている。
軸孔13H内には第1滑り軸受けB1が配設されるとともに、回転軸21Aの前端部側は、第1滑り軸受けB1を介してフロントハウジング13Aに回転可能に支持されている。軸孔12H内には第2滑り軸受けB2が配設されるとともに、回転軸21Aの後端部側は、第2滑り軸受けB2を介してシリンダブロック12Aに回転可能に支持されている。フロントハウジング13Aと回転軸21Aとの間にはリップシール型の軸封装置18Aが介在されている。回転軸21Aの前端には、動力伝達機構PTを介して外部駆動源としての車両のエンジンEが作動連結されている。本実施形態では、動力伝達機構PTは、常時伝達型のクラッチレス機構(例えばベルト及びプーリの組合せ)である。
シリンダブロック12Aと回転軸21Aとの間にはシールリング12Sが設けられている。このシールリング12Sによって、軸孔12H内におけるシールリング12Sよりも弁形成体14A側の空間である第1圧力調整室151Cと斜板室24Aとの間がシールされている。
斜板室24Aには、回転軸21Aから駆動力を得て回転するとともに、回転軸21Aに対して軸方向へ傾動可能な斜板23Aが収容されている。斜板23Aには、回転軸21Aが挿通可能な挿通孔23Hが形成されている。そして、回転軸21Aが挿通孔23Hに挿通されることにより、斜板23Aが回転軸21Aに取り付けられている。
シリンダブロック12Aには、シリンダブロック12Aの軸方向に貫通形成されるシリンダボア121Aが回転軸21Aの周囲に複数(図16では1つのシリンダボア121Aのみ図示)配列されている。各シリンダボア121Aにはピストンとしての片頭ピストン25Aが上死点位置と下死点位置との間で往復動可能にそれぞれ収容されている。各シリンダボア121Aの両開口は、弁形成体14A及び片頭ピストン25Aによって閉塞されるとともに、各シリンダボア121A内には片頭ピストン25Aの往復動に応じて体積変化する圧縮室20Aが区画されている。各片頭ピストン25Aは、一対のシュー26Aを介して斜板23Aの外周部に係留されている。そして、回転軸21Aの回転にともなう斜板23Aの回転運動が、シュー26Aを介して片頭ピストン25Aの往復直線運動に変換される。よって、一対のシュー26Aは、斜板23Aの回転により、片頭ピストン25Aを、シリンダボア121A内で往復動させる変換機構である。
弁形成体14Aとリヤハウジング16Aとの間には、吸入室15Aと、この吸入室15Aを取り囲む吐出室15Bとが区画されている。
また、弁形成体14Aとリヤハウジング16Aとの間には、第2圧力調整室152Cが区画されている。第2圧力調整室152Cは、リヤハウジング16Aの中央部に位置しており、吸入室15Aは、第2圧力調整室152Cの外周側に配置されている。弁形成体14Aには、第1圧力調整室151Cと第2圧力調整室152Cとを連通する連通孔14Hが形成されている。
また、弁形成体14Aとリヤハウジング16Aとの間には、第2圧力調整室152Cが区画されている。第2圧力調整室152Cは、リヤハウジング16Aの中央部に位置しており、吸入室15Aは、第2圧力調整室152Cの外周側に配置されている。弁形成体14Aには、第1圧力調整室151Cと第2圧力調整室152Cとを連通する連通孔14Hが形成されている。
斜板室24Aと吸入室15Aとは、シリンダブロック12A及び弁形成体14Aを貫通する吸入路12Bにより連通している。フロントハウジング13Aの周壁には吸入口13Sが形成されている。
可変容量型斜板式圧縮機10Aは、車両空調装置の冷媒循環回路(冷房回路)を構成する。冷媒循環回路は、可変容量型斜板式圧縮機10Aと外部冷媒回路45とを備えている。吐出室15Bは、吐出通路46を介して凝縮器45aの入口に接続されている。蒸発器45cの出口は、吸入通路47を介して吸入口13Sに接続されている。吐出通路46の途中には絞り46sが設けられている。絞り46sは、冷媒ガスの吐出脈動を低減する。そして、吐出室15Bに吐出された冷媒ガスは、吐出通路46、外部冷媒回路45、吸入通路47を通過して吸入口13Sから斜板室24Aに吸入される。斜板室24Aに吸入された冷媒ガスは、吸入路12Bを介して吸入室15Aに吸入される。よって、吸入室15A及び斜板室24Aは、吸入圧領域となっており、圧力がほぼ等しくなっている。
斜板室24A内には、斜板23Aにおける回転軸21Aの回転軸線Lに直交する方向に対する斜板23Aの傾角を変更可能なアクチュエータ30Aを備える。アクチュエータ30Aは、回転軸21Aにおける斜板23Aよりも前方側に設けられる区画体としてのラグプレート31Aを有する。ラグプレート31Aは円板状であるとともに回転軸21Aと一体回転可能になっている。また、アクチュエータ30Aは、ラグプレート31Aに対して回転軸21Aの軸方向に移動可能な有底円筒状の移動体32Aを有する。
移動体32Aは、回転軸21Aが挿通される貫挿孔32Eを有する第1円筒部321Aと、回転軸21Aの軸方向に延びるとともに第1円筒部321Aよりも拡径された第2円筒部322Aと、第1円筒部321Aと第2円筒部322Aとを連結する円環状の連結部323Aとから形成されている。第2円筒部322Aの先端部は、ラグプレート31Aに形成された円環状の案内溝311A内で、第2円筒部322Aの外周面と対向する案内溝311Aの面に対して摺動可能になっている。これにより、移動体32Aは、ラグプレート31Aを介して回転軸21Aと一体回転可能になっている。第2円筒部322Aの外周面と、第2円筒部322Aの外周面と対向する案内溝311Aの面との間は、シール部材33Aによりシールされている。また、貫挿孔32Eと回転軸21Aとの間は、シール部材34Aによりシールされている。そして、アクチュエータ30Aは、ラグプレート31Aと移動体32Aとにより区画される制御圧室35Aを有する。
斜板23Aにおける移動体32Aと対向する部位には、凸部23Bが突設されている。そして、第1円筒部321Aにおける凸部23Bと対向する面は、凸部23Bに接触して斜板23Aを押圧する押圧面32Dを形成している。
ラグプレート31Aには、一対のアーム31Fが斜板23Aに向けて突設されている。斜板23Aの上端側には突起23Cがラグプレート31Aに向けて突設されている。突起23Cは、一対のアーム31F間に挿入されており、一対のアーム31Fに挟まれた状態で、一対のアーム31F間を移動可能である。一対のアーム31F間の底部には、カム面31Kが形成されており、突起23Cの先端がカム面31Kを摺接可能である。斜板23Aは、一対のアーム31Fに挟まれた突起23Cとカム面31Kとの連係により回転軸21Aの軸方向へ傾動可能であるとともに、回転軸21Aの駆動力が一対のアーム31Fを介して突起23Cに伝達されて、斜板23Aが回転運動を行う。斜板23Aが回転軸21Aの軸方向へ傾動する際、突起23Cは、カム面31K上をスライド移動するようになっている。よって、突起23C及びカム面31Kは、斜板23Aの傾角の変更を許容するリンク機構である。
また、回転軸21Aにおいて、斜板23Aよりもシリンダブロック12A側には規制リング28Aが止着されている。規制リング28Aと斜板23Aの間には、ばね29Aが回転軸21A周りに装着されている。このばね29Aは、斜板23Aがラグプレート31A側に傾動するように斜板23Aを付勢する。
回転軸21Aには、回転軸21Aの軸方向に沿って延びる第1軸内通路21aが形成されている。第1軸内通路21aの後端は、第1圧力調整室151Cに開口している。さらに、回転軸21Aには、回転軸21Aの径方向に沿って延びる第2軸内通路21bが形成されている。第2軸内通路21bの一端は第1軸内通路21aの先端に連通するとともに、他端は制御圧室35Aに開口している。よって、制御圧室35Aと第1圧力調整室151Cとは、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bを介して連通している。
図17に示すように、第2ハウジング52内における連通室66よりも収容室59寄りには、環状の第1弁座部材91Aが収容されている。第1弁座部材91Aの中央部には第1弁孔91Hが形成されている。また、第2ハウジング52内における第1弁座部材91Aよりも収容室59寄りには、環状の第2弁座部材92Aが収容されている。第2弁座部材92Aの中央部には第2弁孔92Hが形成されている。第1弁孔91H及び第2弁孔92Hの孔径は同じになっている。第2ハウジング52内における第1弁座部材91Aと第2弁座部材92Aとの間には、弁室93Aが形成されている。
連通室66と弁室93Aとは第1弁孔91Hを介して連通している。よって、第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、第1圧力調整室151C、連通孔14H、第2圧力調整室152C、通路82、連通孔522、弁室93A、第1弁孔91H、連通室66、連通孔523及び通路83は、制御圧室35から吸入室15aに至る抽気通路を形成している。
弁室93Aと収容室59とは第2弁孔92Hを介して連通している。よって、通路81、連通孔521、収容室59、第2弁孔92H、弁室93A、連通孔522、通路82、第2圧力調整室152C、連通孔14H、第1圧力調整室151C、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bは、第2圧力監視点P2から制御圧室35に至る給気通路を形成している。
バルブハウジング50h内には、背圧室67から収容室59にかけて延びる弁体70Hが収容されている。弁体70Hは、第1弁座部材91Aにおける弁室93A側の端面の第1弁孔91H周りに当接する環状の弁部としての第1弁部701Hを有する。また、弁体70Hは、第2弁座部材92Aにおける弁室93A側の端面の第2弁孔92H周りに当接する環状の弁部としての第2弁部702Hを有する。第1弁部701H及び第2弁部702Hの外径は同じになっている。弁体70Hにおける収容室59側の端部は、連結体63に作動連結されている。
上記構成の可変容量型斜板式圧縮機10Aにおいて、エアコンスイッチ50sがOFFされて、ソレノイド部53への電力の供給が停止されている状態では、ばね56のばね力によって可動鉄心55が固定鉄心54から離間する。そして、弁体70Hは、二点間差圧に基づく荷重がソレノイド部53に向けて作用することによって、弁体70Hがソレノイド部53に向けて移動する。これにより、第1弁部701Hが、第1弁座部材91Aにおける弁室93A側の端面に当接するとともに、第2弁部702Hが、第2弁座部材92Aにおける弁室93A側の端面から離間する。
すると、第2圧力監視点P2から通路81、連通孔521、収容室59、第2弁孔92H、弁室93A、連通孔522、通路82、第2圧力調整室152C、連通孔14H、第1圧力調整室151C、第1軸内通路21a及び第2軸内通路21bを介して制御圧室35へ冷媒ガスが供給され、制御圧室35の圧力が吐出室15Bの圧力に近づく。
図16に示すように、制御圧室35Aの圧力が吐出室15Bの圧力に近づいて、制御圧室35Aと斜板室24Aとの圧力差が大きくなることで、移動体32Aの第1円筒部321Aがラグプレート31Aから離間するように移動体32Aが移動する。すると、移動体32Aの第1円筒部321Aの押圧面32Dが凸部23Bを押圧して、斜板23Aが、ばね29Aの付勢力に抗してラグプレート31Aから離間する方向へ押圧される。そして、突起23Cがカム面31K上を回転軸21Aに近づく方向へスライド移動することで、斜板23Aの傾角が小さくなり、片頭ピストン25Aのストロークが小さくなって吐出容量が減る。
図18に示すように、上記構成の可変容量型斜板式圧縮機10Aにおいて、エアコンスイッチ50sがONされて、ソレノイド部53への電力の供給が行われると、ソレノイド部53の電磁力が、ばね56のばね力に抗して、可動鉄心55が固定鉄心54に向けて引き付けられる。すると、駆動力伝達ロッド57が弁体70Hを押圧する。そして、弁体70Hが押圧されることにより、第2弁部702Hの弁開度が減少するとともに、第1弁部701Hが第1弁座部材91Aにおける弁室93A側の端面から離間する。よって、ソレノイド部53は、電力の供給が行われることで、二点間差圧に基づく弁体70Hに付与される荷重と対抗する付勢力を弁体70Hに付与する。
すると、制御圧室35から第2軸内通路21b、第1軸内通路21a、第1圧力調整室151C,連通孔14H、第2圧力調整室152C、通路82、連通孔522、弁室93A、第1弁孔91H、連通室66、連通孔523及び通路83を介して吸入室15Aへ排出される冷媒ガスの流量が多くなる。これにより、制御圧室35の圧力が吸入室15Aの圧力に近づく。
図19に示すように、制御圧室35Aの圧力が吸入室15Aの圧力に近づいて、制御圧室35Aと斜板室24Aとの圧力差が少なくなることで、移動体32Aの第1円筒部321Aがラグプレート31Aに近づくように移動体32Aが移動する。すると、斜板23Aが、ばね29Aの付勢力によってラグプレート31A側に付勢されるとともに、突起23Cがカム面31K上を回転軸21Aに対して離間する方向へスライド移動することで、斜板23Aの傾角が大きくなり、片頭ピストン25Aのストロークが大きくなって吐出容量が増える。
図17及び図18に示すように、弁体70Hにおいて、第1弁部701Hにおける連通室66側の作用面703Hには、連通室66の圧力、すなわち、吸入室15Aの圧力が作用している。また、第2弁部702Hにおける収容室59側の作用面704Hには、収容室59の圧力、すなわち、第2圧力監視点P2の圧力が作用している。第1弁部701Hにおける弁室93A側の端面、及び第2弁部702Hにおける弁室93A側の端面の受圧面積は同じになっている。
次に、第11の実施形態の作用について説明する。
第1弁部701Hにおける連通室66側の作用面703Hに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部702Hにおける収容室59側の作用面704Hに第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、弁体70Hには、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Hに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10Aの吐出容量の制御性が向上する。
第1弁部701Hにおける連通室66側の作用面703Hに吸入室15aの圧力が作用するとともに、第2弁部702Hにおける収容室59側の作用面704Hに第2圧力監視点P2の圧力が作用している。よって、弁体70Hには、第2圧力監視点P2の圧力と吸入室15aの圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Hに付与される荷重の向きと同じ向きに作用している。よって、第1の実施形態と同様に、冷媒ガスの流量が小流量の領域において、二点間差圧の変動に対する冷媒ガスの流量の変動が小さくなり、冷媒ガスが小流量の領域での可変容量型斜板式圧縮機10Aの吐出容量の制御性が向上する。
したがって、第11の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)と同様の効果を得ることができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第1、第5〜第7及び第11の実施形態において、第1弁部71v,701C,705D,702E,701H及び第2弁部72v,702C,707D,704E,702Hの外径が異なっていてもよい。
○ 第2及び第3の実施形態において、シール部701A,701B及び弁部703A,703Bの外径が異なっていてもよい。
○ 第9の実施形態において、弁体70Fには、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Fに付与される荷重の向きと同じ向きに作用していなくてもよい。この場合、圧縮機駆動トルクの推定精度を向上させるために、制御圧室35の流量を検出する流量センサを設けることが好ましい。
○ 第9の実施形態において、弁体70Fには、DS差圧に基づく荷重が、二点間差圧に基づく弁体70Fに付与される荷重の向きと同じ向きに作用していなくてもよい。この場合、圧縮機駆動トルクの推定精度を向上させるために、制御圧室35の流量を検出する流量センサを設けることが好ましい。
○ 上記各実施形態において、クラッチを介して外部駆動源から駆動力を得るようにしてもよい。
P1…第1圧力監視点、P2…第2圧力監視点、10,10A…可変容量型斜板式圧縮機、11,11A…ハウジング、12a…シリンダボアとしての第1シリンダボア、13a…シリンダボアとしての第2シリンダボア、14a,15a,15A…吸入圧領域である吸入室、14b,15b,15B…吐出圧領域である吐出室、21,21A…回転軸、23,23A…斜板、25…ピストンとしての両頭ピストン、25A…ピストンとしての片頭ピストン、32,32A…移動体、35,35A…制御圧室、45…冷媒循環回路を構成する外部冷媒回路、50…制御弁、50h…バルブハウジング、53…ソレノイド部、59…収容室、59A…導入室、59a…第1導入室、59b…第2導入室、61…区画部材として機能するベローズ、67…背圧室、70,70A,70B,70C,70D,70E,70F,70G,70H…弁体、86…ガイド部材、88…軸内通路、121A…シリンダボア、703E…外面シール部、709E…空間。
Claims (7)
- 吸入圧領域、吐出圧領域及びシリンダボアを有するハウジングと、前記ハウジング内に収容されるとともに回転軸から駆動力を得て回転し、前記回転軸に対する傾角が変更される斜板と、前記斜板に係留されたピストンと、前記斜板に連結されるとともに前記斜板の傾角を変更可能な移動体と、内部の圧力が変更されることで前記移動体を前記回転軸の回転軸線が延びる方向に移動させ、前記斜板の傾角を変更させる制御圧室と、前記制御圧室の圧力を制御する制御弁とを備え、前記ピストンが前記斜板の傾角に応じたストロークで往復動し、冷媒循環回路を構成する可変容量型斜板式圧縮機であって、
前記冷媒循環回路は、第1圧力監視点と、前記冷媒循環回路を循環する冷媒の流通方向において前記第1圧力監視点よりも下流側である第2圧力監視点とを有し、
前記制御弁は、前記第1圧力監視点の圧力と前記第2圧力監視点の圧力との差圧である二点間差圧に基づく荷重が付与されるとともに、前記斜板の傾角を減少させるように前記荷重の向きに移動する弁体と、電力の供給が行われることで、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される前記荷重と対抗する付勢力を前記弁体に付与して前記弁体の弁開度を制御するソレノイド部と、を有し、
前記弁体には、前記吐出圧領域の圧力と前記吸入圧領域との圧力との差圧であるDS差圧に基づく荷重、及び前記制御圧室の圧力と前記吸入圧領域との圧力との差圧であるCS差圧に基づく荷重の少なくとも一方が、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用していることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記弁体には、少なくとも前記DS差圧に基づく荷重が、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される荷重の向きと同じ向きに作用しており、前記CS差圧に基づく荷重が、前記二点間差圧に基づく前記弁体に付与される荷重の向きとは逆向きに作用していることを特徴とする請求項1に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記制御弁は、前記弁体に作動連結される区画部材と、前記区画部材を収容する収容室とを有し、
前記収容室は、前記区画部材によって、前記第1圧力監視点の圧力が導入される第1導入室と、前記第2圧力監視点の圧力が導入される第2導入室とに区画されており、
前記制御弁は、前記弁体を挟んだ前記収容室とは反対側に、前記第2圧力監視点の圧力が導入される背圧室をさらに有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記制御弁は、前記第1圧力監視点の圧力が導入される導入室と、前記弁体を挟んだ前記導入室とは反対側に位置するとともに前記第2圧力監視点の圧力が導入される背圧室とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記制御弁には、前記弁体を前記弁体の移動方向に案内するとともにバルブハウジングに圧入される筒状のガイド部材を有し、
前記弁体は前記ガイド部材の内部に入り込んで、前記弁体と前記ガイド部材との間の空間と、前記ガイド部材の外側とをシールする外面シール部を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記弁体は、前記ガイド部材の内部に位置するとともに前記空間に連通する軸内通路を有することを特徴とする請求項5に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記制御圧室の内部の圧力が高くなることで前記斜板の傾角が増大するとともに、前記制御圧室の内部の圧力が低くなることで前記斜板の傾角が減少することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
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