JP2016108961A - 可変容量圧縮機 - Google Patents
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Abstract
Description
前記スプールは、前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力と前記クランク室の圧力との差に応じて移動し、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも高いとき、前記第1弁部は前記圧力供給通路を開いて前記吐出室から前記クランク室に流体を供給し、前記第2弁部は前記放圧通路の開度を最小開度とし、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも低いとき、前記第1弁部は前記圧力供給通路を閉鎖して前記クランク室から前記第1制御弁に向かう流体の逆流を阻止し、前記第2弁部は前記放圧通路の開度を最大開度とする。
「第1実施形態」
図1−図4は、車両用エアコンシステム(エア・コンディショナー・システム)に適用される可変容量型クラッチレス圧縮機を例示する。
シリンダブロック101とフロントハウジング102とによってクランク室140が形成され、駆動軸110は、クランク室140内を横断して設けられている。
斜板111は、駆動軸110に固定されたロータ112にリンク機構120を介して連結し、斜板111の駆動軸110に沿った傾角は変更可能に構成される。
リンク機構120は、ロータ112から突設された第1アーム112aと、斜板111から突設された第2アーム111aと、一端が第1連結ピン122を介して第1アーム112aに回動可能に連結され、他端が第2連結ピン123を介して第2アーム111aに回動可能に連結されたリンクアーム121と、を備える。
斜板111が駆動軸110に直交するときの斜板111の傾角を0degとした場合、貫通孔111bの最小傾角規制部は、斜板111を略0degまで傾角変位が可能に形成されている。また、斜板111の最大傾角は、斜板111がロータ112に当接することにより規制される。
ここで、最小傾角における傾角増大バネ115の付勢力は、傾角減少バネ114の付勢力より大きく設定されていて、駆動軸110が回転していないときは、斜板111は、傾角減少バネ114の付勢力と傾角増大バネ115の付勢力とがバランスする傾角に位置決めされる。
尚、駆動軸110とボス部102aとの間には、軸封装置130が挿入され、クランク室140と外部空間とを遮断している。
そして、外部駆動源からの動力が動力伝達装置に伝達され、駆動軸110は動力伝達装置の回転と同期して回転可能となっている。
尚、駆動軸110のスラストプレート134が当接する部分とスラストプレート134との隙間は、調整ネジ135によって所定の隙間に調整される。
シリンダヘッド104には、中央部に吸入室141が形成されると共に、吸入室141の径方向外側を環状に取り囲む吐出室142が区画形成される。
上記のフロントハウジング102、センターガスケット(図示せず)、シリンダブロック101、シリンダガスケット152、吸入弁形成板150、バルブプレート103、吐出弁形成板151、ヘッドガスケット153、シリンダヘッド104が順次接続され、複数の通しボルト105によって締結されて圧縮機ハウジングが形成される。
蓋部材106と形成壁101bとで囲まれるマフラ空間143には吐出逆止弁200が配置されている。
したがって、吐出室142は、連通路144、吐出逆止弁200、マフラ空間143及び吐出ポート106aで形成される吐出通路を介してエアコンシステムの吐出側冷媒回路と接続される。
シリンダヘッド104には、吐出室142とクランク室140とを連通する圧力供給通路145が形成され、圧力供給通路145の開口面積(開度)を制御する第1制御弁300が設けられている。
第1制御弁300の下流側の圧力供給通路145には、第2制御弁350が配設される。
スプール352は、第1制御弁300と第2制御弁350との間の圧力供給通路145の圧力とクランク室140の圧力との差に応じて移動し、これによって、第2制御弁350は、クランク室140側から第1制御弁300に向かう冷媒(流体)の逆流を阻止する逆止弁としての機能と、クランク室140から吸入室141への冷媒の排出を制御する機能とを有する。
なお、第2制御弁350によって開かれたときの第1放圧通路146bの流路断面積は、第2放圧通路146aの固定絞り103cの流路断面積より大きく設定されている。
これにより、クランク室140の冷媒が第2放圧通路146a及び第1放圧通路146bを介して速やかに吸入室141に排出され、クランク室140の圧力が吸入室141の圧力と同等となって斜板の傾斜角が最大となり、ピストンストローク(吐出容量)が最大となる。
これにより、吐出室142の冷媒が圧力供給通路145を介してクランク室140に供給される一方で、クランク室140の冷媒が吸入室141に流出することが制限されてクランク室140の圧力が上昇し易くなり、第1制御弁300の開度に応じてクランク室140内の圧力が上昇して斜板111の傾斜角が最大から減少し、ピストンストロークを可変に制御することができる。
なお、第2制御弁350の構造、作用については、後で詳細に説明する。
可変容量圧縮機100内部には潤滑用のオイルが封入され、駆動軸110の回転に伴うオイルの撹拌や、冷媒ガスの移動に伴うオイルの移動によって、可変容量圧縮機100内部が潤滑される。
図2は、第1制御弁300の一例を示す縦断面図である。
図2の第1制御弁300は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニット(ソレノイド)とから構成される。
第1感圧室302は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301a、シリンダヘッド104に形成された収容孔104b及び連通路104fを介してクランク室140と連通している。
弁室303は、弁ハウジング301の外周面に形成された連通孔301b及びシリンダヘッド104に形成された連通路104kを介して吐出室142と連通している。
第1感圧室302と弁室303とは、弁孔301cを介して連通可能となっている。
第1感圧室302内には、ベローズ305が配設されている。ベローズ305は、内部を真空にしてバネを内蔵し、弁ハウジング301の軸方向に変位可能に配置され、第1感圧室302内、即ちクランク室140内の圧力を受圧する感圧手段としての機能を有する。
弁体304の一端には、棒状の連結部306の一端が固定されている。連結部306は、他端がベローズ305に当接可能に配置されており、ベローズ305の変位を弁体304に伝達する機能を有する。
ソレノイドハウジング312内には、電磁コイルを樹脂で覆ったモールドコイル314が収容されている。
固定コア310は、中央に挿通孔310aを有し、挿通孔310aの一端は第2感圧室307に開口している。また、固定コア310とスリーブ313の閉塞端との間には、円筒状の可動コア308が収容されている。
モールドコイル314には、可変容量圧縮機100の外部に設けられた制御装置(図示せず)が信号線を介して接続される。モールドコイル314は、制御装置から制御電流Iが供給されると電磁力F(i)を発生する。モールドコイル314の電磁力F(i)は、可動コア308を固定コア310に向けて吸引し、弁体304を閉弁方向に駆動する。
ここで、ベローズ305の伸縮方向の有効受圧面積Sb、弁孔301c側より弁体304に作用するクランク室の圧力受圧面積Sv、弁体304の円筒外周面の断面積SrをSb=Sv=Srとしてあるので、弁体304に作用する力の関係は数式1で示される。尚、数式1において、「+」は弁体304の閉弁方向、「−」は開弁方向を示す。
つまり、第1制御弁300は、吸入室141の圧力が設定圧力に近づくように圧力供給通路145の開度(開口面積)を自律制御する。
制御装置(駆動ユニット)は、例えば400Hz〜500Hzの範囲の所定周波数でのパルス幅変調(PWM制御)によりモールドコイル314への通電を制御し、モールドコイル314を流れる電流値が所望の値となるようにパルス幅(デューティ比)を変更する。
また、エアコンシステムの非作動時、つまり可変容量圧縮機100の非作動状態では、制御装置はモールドコイル314への通電をOFFする。これにより、圧力供給通路145が強制開放バネ311によって開放され、可変容量圧縮機100の吐出容量は最小の状態に制御される。
図4(a)、(b)は、シリンダヘッド104に配設される第2制御弁350の一例を示す縦断面図であり、図4(a)はクランク室140への圧力供給状態を示し、図4(b)はクランク室140からの放圧状態を示す。
第2制御弁350は、シリンダヘッド104の開放端面104d側に形成され吐出弁形成板151からなる閉塞部材で閉塞される収容室104eと、収容室104eに収容され収容室104e内を軸線方向に移動するスプール352と、収容室104e内に固定され収容室104eを軸方向に沿って第1収容室(第1空間)104e1と第2収容室(第2空間)104e2とに区画する区画部材351と、を備えている。
第1弁孔104e32は、連通路104fを介して第1制御弁300の弁孔301cより下流側に連通している。つまり、第1弁孔104e32は、連通路104f、収容孔104b、第1制御弁300、連通路104kを介して吐出室142に連通する。
更に、放圧孔104g1は、連通路104gを介して吸入室141と連通する。
そして、連通路104f(第1制御弁300と第2制御弁350との間の圧力供給通路145)の圧力が連通路101e(クランク室140)の圧力よりも低いときに、スプール352は係る圧差によって図4の右方向に移動して、図4(b)に示すように、第1弁部352aは第1弁座104e31に着座し第2弁部352bは第2弁座151bから離座する。
また、連通路104fの圧力が連通路101eの圧力よりも高いときに、スプール352は係る圧力差によって図4の左方向に移動して、図4(a)に示すように、第1弁部352aは第1弁座104e31から離座し第2弁部352bは第2弁座151bに着座する。
「収容室及び閉塞部材」
収容室104eは、駆動軸110の軸線と平行な軸線に沿って円筒状に形成される。また、収容室104eは、シリンダヘッド104の開放端面104d側(クランク室140に近い側)に大径部、奥側(クランク室140から遠い側)に大径部より小径の小径部を有する。そして、収容室104eの大径部に固定される区画部材351により、小径部が第1収容室104e1を構成し、大径部が第2収容室104e2を構成する。
第1弁孔104e32は、収容室104eと同軸に延設される連通路104fを介して第1制御弁300の弁孔301cより下流の収容孔104b内のクランク室圧力領域と連通する。更に、第1制御弁300の弁孔301cより下流の収容孔104b内のクランク室圧力領域は、第1制御弁300及び連通路104kを介して吐出室142と連通しており、第1弁孔104e32は、連通路104fを含む圧力供給通路145を介して吐出室142と連通する。
また、第2収容室104e2の周壁には、第2収容室104e2と吸入室141とを連通させる連通路104gが接続され、第2収容室104e2の内周壁に開口する連通路104gの一端は放圧孔104g1を構成する。
第2収容室104e2は、第2弁孔151a、バルブプレート103の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、シリンダガスケット152の連通孔及びシリンダブロック101に形成された連通路101eを介してクランク室140と連通する。
但し、吸入弁形成板150、吐出弁形成板151及びバルブプレート103のいずれか一つを閉塞部材とすれば、専用の閉塞部材を付加する必要がなく、また平面度の精度も良いので弁座を形成する閉塞部材として好適である。
区画部材351は、第2収容室104e2の周壁に圧入されて、第2収容室104e2を内側の円筒状空間と吸入室141と連通する円環状空間とに区画する円筒状の側壁351aと、第1収容室104e1と第2収容室104e2の内側の円筒状空間とを区画し、中央部にスプール352(軸部352c)が挿通する挿通孔351b1が形成された端壁351bとで構成される。
側壁351aと端壁351bとで区画された第2収容室104e2の内側の円筒状空間は弁室351cを構成する。
スプール352は、第1収容室101e1に収容されて一端面352a1が第1弁座104e31に離接する第1弁部352aと、弁室351cに収容されて他端面352b1(環状着座面)が第2弁座151bに離接する第2弁部352bと、第1弁部352a及び第2弁部352bよりも小径で第1弁部352aと第2弁部352bとを連結する軸部352cと、で構成される。
また、第2弁部352bが第2弁座151bから離座することで、第2弁部352bと第2弁座151bとの間に間隙(連通部)151b1が形成され、係る間隙151b1を介して連通路101e(第2弁孔151a)と連通路101g(放圧孔104g1)とが連通する。
一方、第2弁部352bが第2弁座151bに着座することで、第2弁部352bと第2弁座151bとの間の間隙(連通部)151b1が閉鎖され、連通路101e(第2弁孔151a)と連通路101g(放圧孔104g1)との連通が遮断される。
尚、第1弁部352aを軸部352cに圧入する構造であると、後述するように、第1弁部352aの他端面352a2が弁手段を構成するので、第1弁部352aが軸部352cに圧入された状態を考慮して第2連通孔352d3を形成する必要があり、通路形成が複雑となる。これに対し、第1弁部352aと軸部352cとを一体に形成すれば、圧入位置のずれなどを考慮する必要がなく第2連通孔352d3を容易に形成できる。
第2弁部352bの一端面(着座面)352b1は、内部通路352d2が開口することで環状に形成される。
更に、第1弁部352aの他端面352a2と最外周面352a3との間の外周面と内部通路352d2とを連通する第2連通孔352d3が形成されている。
図4(b)に示すように、第2弁部352bが第2弁座151bから離座したとき、連通路101e、シリンダガスケット152の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、バルブプレート103の連通孔、第2弁孔151a、第2弁部352bと第2弁座151bとの間隙151b1、弁室351c、連通孔351a2、側壁351aと第2収容室104e2の内周壁で挟まれる円環状空間、放圧孔104g1及び連通路104gが、クランク室140と吸入室141とを連通させる第1放圧通路146bを構成し、係る第1放圧通路146bを介してクランク室140の冷媒が吸入室141に排出される。
また、第2弁部352bが第2弁座151bから離座したときには、第1弁部352aは第1弁座104e31に着座して第1弁孔104e32が閉鎖され、第1弁孔104e32を含んで構成される圧力供給通路145は閉鎖されることになる。
放圧通路146は第2放圧通路146aの固定絞り103cが最小開口となり、クランク室140の冷媒の吸入室141への排出が制限される。
これにより、連通路104k、第1制御弁300、収容孔104b、連通路104f、第1弁孔104e32、第1収容室(第1空間)104e1、第1連通孔352d1、内部通路352d2、第2弁孔151a、バルブプレート103の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、シリンダガスケット152の連通孔及び連通路101eが、クランク室140と吐出室142とを連通させる圧力供給通路145を構成し、係る圧力供給通路145を介して吐出室142の冷媒がクランク室140に供給される。
換言すれば、第2弁孔151aとクランク室140とを連通させる連通路は、スプール352の位置に応じて第1放圧通路146bの一部を構成する状態と圧力供給通路145の一部を構成する状態とに切り換わる。
一方、第2弁部352bが第2弁座151bから離座し第1弁部352aが第1弁座104e31に着座したときには、第2弁孔151aとクランク室140とを連通させる連通路101eをクランク室140から第2弁孔151aに向けて冷媒が流れて連通路101eは第1放圧通路146bとして機能する。
このため、第1弁部352aの一端面352a1が第1弁座104e31から僅かに離座した状態では、連通路104fから第1収容室104e1に流入した冷媒ガスは、最外周面352a3と第1収容室104e1の内周面との間の隙間及び軸部352cの外周面と挿通孔351b1の内周面との間の隙間を経由して弁室351c(第2収容室104e2)に流入する。
したがって、第1収容室101e1が圧力供給通路145として機能しているときは、第1収容室101e1から弁室351cを介して吸入室141に冷媒が流出することが抑制され、第1収容室101e1に流入した冷媒ガスの略全てをクランク室140に供給できる。
このため、第1弁部352aの最外周面352a3と第1収容室104e1の内周面との間の隙間に流入した冷媒ガスは、第2連通孔352d3を介して内部通路352d2に流入して、第1連通孔352d1を介して内部通路352d2に流入した冷媒に合流する。
第1制御弁300と第2制御弁350との間の圧力供給通路145の領域は、絞り通路104hを介して吸入室141と連通している。絞り通路104hは絞りを有するので、圧力供給通路145から絞り通路104hを介して吸入室141に流出する冷媒の量は僅かである。
したがって、第1制御弁300が閉弁し、更に第1弁部352aの一端面352a1が第1弁座104e31に着座して圧力供給通路145が閉鎖されたときに、スプール352の一端面に作用する背圧Pmは吸入室141の圧力と同等になる。
また、第1制御弁300が開弁し、更に第1弁部352aの一端面352a1が第1弁座104e31から離座して圧力供給通路145が開放されたときに、スプール352の一端面に作用する背圧Pmは、吸入室141の圧力より高くなる。
スプール352の一端面(第1弁部352aの一端面352a1)は、上流(第1制御弁300と第2制御弁350との間)の圧力供給通路145の圧力、いわゆる背圧Pmを受ける。
一方、スプール352の他端面(第2弁部352bの一端面352b1)は、クランク室140の圧力Pcを受ける。そして、スプール352は背圧Pmと圧力Pcとの圧力差ΔP(ΔP=Pm−Pc)に応答して軸線方向に移動する。
このとき、第1弁部352aは第1弁座104e31に着座して第1弁孔104e32を閉塞するから、第1弁孔104e32(圧力供給通路145)を介して冷媒が第1制御弁300側に逆流することが阻止される。
したがって、可変容量圧縮機100は、第1制御弁300の開閉に応じて第1放圧通路146bを開閉する制御弁と第1制御弁300に向かう冷媒の逆流を阻止する逆止弁とを個別に設ける場合に比べて、構造が簡略で弁のレイアウトが容易である。
可変容量圧縮機100が運転されている状態で第1制御弁300のモールドコイル314への通電を遮断すると、第1制御弁300の開口面積が最大になって圧力供給通路145が開放され、第2制御弁350のスプール352の背圧Pmが昇圧する。
このため、第1弁部352aの一端面352a1が第1弁座104e31に着座していた場合(最大吐出容量状態のとき)は、スプール352はクランク室140(第2弁座151b)に近づく方向に移動して第1弁部352aの一端面352a1が第1弁座104e31から離座し、同時に、第2弁部352bの一端面352b1が第2弁座151bに着座して連通路104gと連通路101eとの連通部151b1(第1放圧通路146b)を閉鎖する。
前述のように、圧力供給通路145を流れる冷媒流の動圧がスプール352に作用することで第2弁部352bの一端面352b1が第2弁座151bに着座し、係る第2弁部352bの着座状態では、第1放圧通路146bを開放する方向に押圧する動圧が第2弁部352bに作用せず、第1放圧通路146bの閉鎖状態(放圧通路146の最小開度状態)を安定的に維持できる。
係る最小吐出容量状態では、連通路144とマフラ空間143との接続部(吐出通路)を吐出逆止弁200が遮断し、最小の吐出容量で吐出された冷媒ガスは外部冷媒回路へは流れずに、吐出室142、圧力供給通路145、クランク室140、第2放圧通路146a、吸入室141、シリンダボア101aで構成される内部循環路を循環する。このとき、第1制御弁300と第2制御弁350との間の圧力供給通路145の冷媒は、絞り通路104hを介して吸入室141に僅かに流出する。
このように、前後圧差によるスプール352の移動によって、第1放圧通路146bの開度を最大開度(開放状態)と最小開度(閉鎖状態)とに容易に切り替えることができる。
これに対し、本実施形態の可変容量圧縮機100は、スプール352を付勢する付勢手段を備えず、スプール352は前後圧力差に応答して移動するので、吐出室142と吸入室141との圧力差が極めて小さくなっても圧力供給通路が閉鎖され第1放圧通路146bが開放される状態に急激に切り替わり不用意に吐出容量が急増することを抑制できる。
第2制御弁350内の第1放圧通路146bの流路断面積は、固定絞り103c(第2放圧通路146a)の流路断面積より大きく設定されているので、第2制御弁350により第1放圧通路146bの開度が最大開度に制御されると、クランク室140内の冷媒が速やかに吸入室141に流出してクランク室140の圧力が低下し、吐出容量が最小の状態から速やかに最大吐出容量にまで増大する。
これにより、吐出室142の圧力が急激に昇圧して吐出逆止弁200が開弁し、冷媒ガスは可変容量圧縮機100から吐出されて外部冷媒回路を冷媒が循環するようになり、エアコンシステムは作動状態になる。
このとき、放圧通路146a、146bのうちの第2放圧通路146aのみが開放されることにより、クランク室140の冷媒が吸入室141に流出することが制限されてクランク室140の圧力が昇圧し易くなり、吸入室141の圧力が設定圧力を維持するように、第1制御弁300の開度が調整されて吐出容量が可変制御される。
つまり、第2制御弁350は、第1制御弁300の開閉に連動して動作し、第1制御弁300が閉弁しているときは第1放圧通路146bの開度を最大開度とし、第1制御弁300が開弁しているときは第1放圧通路146の開度を最小開度とする。
図1−図4に示した第1実施形態では、スプール352の第2弁部352bが第2弁座151bに着座することで、連通路104gと連通路101eとの連通部151b1(第1放圧通路146b)を閉鎖するが、第2弁部352bが第2弁座151bに着座したときに第2弁部352bと第2弁座151bとの合わせ面の一部に隙間が形成され、この隙間を介して放圧(クランク室140から吸入室141への冷媒の排出)が行われる構成とすることができる。
図5(a)、(b)は、スプール352の第2弁部352bが第2弁座151bに着座した状態で第1放圧通路146bを介して放圧が行われるようにした、可変容量圧縮機100の第2実施形態を示し、図5(a)はクランク室140への圧力供給状態を示し、図5(b)はクランク室140からの放圧状態を示す。
なお、切欠き溝部352b3を付加した以外は、図1−図4に示した第1実施形態と同じ構成であり、共通部分の詳細な説明は省略する。
第2弁部352bの端面352b1に切欠き溝部352b3を形成した第2制御弁350では、第2弁部352bが第2弁座151bに着座したときに切欠き溝部352b3を介して内部通路352d2と弁室351cが連通することで、連通路101eと連通路104gとが連通し、切欠き溝部352b3を介してクランク室140の冷媒が吸入室141に排出される。
これにより、連通路101e、シリンダガスケット152の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、バルブプレート103の連通孔、第2弁孔151a、切欠き溝部352b3、弁室351c、連通孔351a2、側壁351aと第2収容室(第2空間)104e2の内周壁で挟まれる円環状空間、放圧孔104g1及び連通路104gから構成される第1放圧通路146bを介してクランク室140の冷媒は吸入室141に流出する。
したがって、切欠き溝部352b3の横断面積を第1実施形態における第2放圧通路146aの固定絞り103cの開口面積と同等にすれば、第1放圧通路146bは第2放圧通路146aの機能を兼ね備えることになって、第2放圧通路146aを省略することができる。
上記の第1、第2実施形態では、第2弁孔151a、バルブプレート103の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、シリンダガスケット152の連通孔及び連通路101eからなる通路部は、第1放圧通路146bと圧力供給通路145とを兼ねるが、第1放圧通路146bと圧力供給通路145とを別経路として設けることができる。
図6は、第2弁孔151a、バルブプレート103の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、シリンダガスケット152の連通孔及び連通路101eからなる通路部を第1放圧通路146bとしてのみ用い、第2制御弁350からクランク室140に向けて冷媒を供給する圧力供給経路を個別に設けた第3実施形態の第2制御弁350を示す。
なお、図6は、第2制御弁350が圧力供給通路145を開いたときの断面図である。
第1収容室104e1とクランク室140に連通する連通路104mは、シリンダヘッド104に形成した連通路104m1、吐出弁形成板151の連通孔、バルブプレート103の連通孔、吸入弁形成板150の連通孔、シリンダガスケット152の連通孔、シリンダブロック101に形成した連通路104m2により構成される。
また、最外周面352a3と区画部材351との間に形成される第1収容室(第1空間)104e1と、連通路104m(連通路104m1)とを連通させる連通孔352d4を形成してある。
第3実施形態の第2制御弁350は、連通路104m及び連通孔352d4を備え、内部通路352d2、第1連通孔352d1及び第2連通孔352d2を備えない点で、第1実施形態の第2制御弁350と異なるが、それ以外は図1−図4に示した第1実施形態と同じ構成であり、共通部分の詳細な説明は省略する。
これにより、第1弁部352aの最外周面352a3と第1収容室104e1の内周面との間の隙間に冷媒ガスを流し、隙間への異物の滞留を抑制するようにしてあり、第1、第2実施形態の第2制御弁350と同様に、異物の滞留によってスプール352の動きが阻害されることを抑制できる。
図6に示した第3実施形態の第2制御弁350は、スプール352の第2弁部352bが第2弁座151bに着座することで、連通路104gと連通路101eとの連通部151b1(第1放圧通路146b)を閉鎖するが、第2弁部352bが第2弁座151bに着座したときに第2弁部352bと第2弁座151bとの合わせ面の一部に隙間が形成され、この隙間を介して放圧(クランク室140から吸入室141への冷媒の排出)が行われる構成とすることができる。
なお、図7は、第2制御弁350が圧力供給通路145を開いたときの断面図である。
図7に示した第2制御弁350では、第2弁部352bの端面352b1(環状着座面)に径方向に延びる切欠き溝部352b3(絞り通路)を形成してある。
なお、第4実施形態の第2制御弁350は、連通路104m及び連通孔352d4を備え、内部通路352d2、第1連通孔352d1及び第2連通孔352d2を備えない点は第3実施形態と同様であり、第3実施形態の第2制御弁350とは切欠き溝部352b3を付加した点が異なる。
つまり、連通路101eと連通路104gとの連通部151b1の最小開度、換言すれば第1放圧通路146bの最小開度が切欠き溝部352b3の開口面積になり、第2弁部352bが第2弁座151bに着座したときも、第1放圧通路146bは閉鎖されずに切欠き溝部352b3の横断面積に一致する最小開度だけ開口する。
したがって、切欠き溝部352b3の横断面積を第2放圧通路146aの固定絞り103cの開口面積と同等にすれば、第1放圧通路146bは第2放圧通路146aの機能を兼ね備えることになって、第2放圧通路146aを省略することができる。
例えば、スプール352の第1弁部352aが第1弁座104e31に着座したときに、背圧Pmの低下に支障がない範囲内で漏れを許容する構造とすることができる。
また、第1制御弁300を、ソレノイドを備えない機械式制御弁とすることができる。
Claims (11)
- クランク室内の調圧によって吐出容量が制御される可変容量圧縮機であって、
吐出室と前記クランク室とを連通する圧力供給通路の開度を制御する第1制御弁と、
前記第1制御弁と前記クランク室との間の前記圧力供給通路を開閉する第1弁部と前記クランク室と吸入室とを連通する放圧通路を開閉する第2弁部とを有するスプールを含む第2制御弁と、
を備え、
前記スプールは、前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力と前記クランク室の圧力との差に応じて移動し、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも高いとき、前記第1弁部は前記圧力供給通路を開いて前記吐出室から前記クランク室に流体を供給し、前記第2弁部は前記放圧通路の開度を最小開度とし、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも低いとき、前記第1弁部は前記圧力供給通路を閉鎖して前記クランク室から前記第1制御弁に向かう流体の逆流を阻止し、前記第2弁部は前記放圧通路の開度を最大開度とする、
可変容量圧縮機。 - 前記スプールを収容する収容室は、前記スプールの移動方向の一端側に開口し前記第1制御弁を介して前記吐出室と連通する第1弁孔と、前記スプールの移動方向の他端側に開口し前記クランク室と連通する第2弁孔と、を有し、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも低いときに、前記第1弁部は前記第1弁孔の周囲に設けた第1弁座に着座し前記第2弁部は前記第2弁孔の周囲に設けた第2弁座から離座し、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも高いときに、前記第2弁部は第2弁座に着座し前記第1弁部は前記第1弁座から離座する、
請求項1記載の可変容量圧縮機。 - 前記収容室を前記第1弁孔側の第1空間と前記第2弁孔側の第2空間とに区画すると共に前記スプールが挿通可能な挿通孔を有する区画部材を有し、前記第2空間に前記吸入室と連通する放圧孔が開口し、前記スプールが前記区画部材に対して移動可能に配設され、
前記第2弁部が前記第2弁座から離座したときに、前記第2弁孔、前記第2弁部と前記第2弁座との間隙、前記第2空間、前記放圧孔を含んで構成される前記放圧通路を介して前記クランク室から前記吸入室に流体が排出される、請求項2記載の可変容量圧縮機。 - 前記スプールは、前記第2弁部の端面に開口する内部通路と、前記内部通路と前記第1空間とを連通する連通孔と、を有し、
前記第1弁部が前記第1弁座から離座したときに、前記第1弁孔、前記第1弁部と前記第1弁座との間隙、前記第1空間、前記連通孔、前記内部通路、前記第2弁孔を含んで構成される前記圧力供給通路を介して前記吐出室から前記クランク室に流体が供給される、請求項3記載の可変容量圧縮機。 - 前記第1空間の内周壁に前記クランク室と連通する圧力供給孔が開口し、
前記第1弁部が第1弁座から離座したときに、前記第1弁孔、前記第1弁部と前記第1弁座との間隙、前記第1空間、前記圧力供給孔を含んで構成される前記圧力供給通路を介して前記吐出室から前記クランク室に流体が供給される、請求項3記載の可変容量圧縮機。 - 前記スプールは前記第1空間において前記収容室の内壁に摺接する摺接部を有し、
前記摺接部よりも前記第2弁孔側の前記第1空間と前記圧力供給通路とを連通する第2連通孔を備える、請求項4又は5記載の可変容量圧縮機。 - 前記スプールは、前記第2弁部が前記第2弁座に着座したときに前記区画部材の前記第1空間側の端面と軸方向に当接する受圧部を有する、請求項3から6のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。
- 前記スプールは前記第1弁部と前記第2弁部とを連結する軸部を備え、前記第2弁部は前記軸部に圧入される、請求項7記載の可変容量圧縮機。
- 前記第2制御弁を迂回して前記クランク室と前記吸入室とを連通させる第2放圧通路を備え、
前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路の圧力が前記クランク室の圧力よりも高いとき前記第2弁部は前記第2弁座に着座して前記放圧通路を閉鎖する、請求項3から8のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。 - 前記第2弁部の端面に、前記第2弁部が前記第2弁座に着座したときに前記第2弁孔と前記第2空間とを連通させる切欠き溝部を形成した、請求項3から8のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。
- 前記第1制御弁と前記第2制御弁との間の前記圧力供給通路と前記吸入室とを連通する絞り通路を備える、請求項1から10のいずれか1つに記載の可変容量圧縮機。
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