JP2018076782A - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

容量可変型斜板式圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
JP2018076782A
JP2018076782A JP2016217239A JP2016217239A JP2018076782A JP 2018076782 A JP2018076782 A JP 2018076782A JP 2016217239 A JP2016217239 A JP 2016217239A JP 2016217239 A JP2016217239 A JP 2016217239A JP 2018076782 A JP2018076782 A JP 2018076782A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive shaft
path
crank chamber
swash plate
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016217239A
Other languages
English (en)
Inventor
山本 健治
Kenji Yamamoto
健治 山本
規彰 佐竹
Noriaki Satake
規彰 佐竹
真一 掛川
Shinichi Kakegawa
真一 掛川
久保 裕司
Yuji Kubo
裕司 久保
英 廣田
Suguru Hirota
英 廣田
知二 樽谷
Tomoji Taruya
知二 樽谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2016217239A priority Critical patent/JP2018076782A/ja
Priority to DE102017125682.2A priority patent/DE102017125682A1/de
Priority to US15/803,160 priority patent/US20180128252A1/en
Priority to KR1020170146822A priority patent/KR20180051404A/ko
Priority to CN201711077573.4A priority patent/CN108071570A/zh
Publication of JP2018076782A publication Critical patent/JP2018076782A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/02Lubrication
    • F04B39/0207Lubrication with lubrication control systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1809Controlled pressure
    • F04B2027/1813Crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1822Valve-controlled fluid connection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1845Crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1886Open (not controlling) fluid passage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

【課題】高い制御性を発揮するとともに、より高い耐久性を発揮可能な容量可変型斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の圧縮機では、抽気通路59は、軸路51と第1径路53a〜53cと第2径路55a〜55cとを含んでいる。第2径路55a〜55cは、軸路51に連通して駆動軸3の径方向に延びており、クランク室21内において、第1径路53a〜53cよりも斜板5に近い位置で駆動軸3の外周面30に開口する。そして、この圧縮機では、第1径路55a〜55cは、常にクランク室21内と連通する。また、駆動軸3には、弁体43が設けられている。弁体43は、斜板5の傾斜角度が最大値又は最小値であるときにはクランク室21内と第2径路55a〜55cとを連通する一方、傾斜角度が中間値であるときには、クランク室21内と第2径路55a〜55cとを非連通とする。【選択図】図1

Description

本発明は容量可変型斜板式圧縮機に関する。
特許文献1に従来の容量可変型斜板式圧縮機(以下、単に圧縮機という。)が開示されている。この圧縮機は、ハウジングと、駆動軸と、斜板と、ピストンと、制御機構とを備えている。ハウジングは、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックとの間でクランク室を形成する第1ハウジングと、吐出室及び吸入室が形成された第2ハウジングとを有している。駆動軸は、クランク室内に回転可能にハウジングに支持されている。また、駆動軸にはラグ部材が設けられている。ラグ部材はクランク室内に配置されている。
斜板は、クランク室内に配置されており、駆動軸に一体回転可能に支持されている。これにより、クランク室内でラグ部材と斜板とは対向している。ピストンは、シリンダボア内に圧縮室を形成しているとともに、斜板の傾斜角度に応じたストロークでシリンダボア内を往復動可能となっている。また、この圧縮機では、第1ハウジングに軸孔、封止部材及び連通路が設けられている。軸孔はクランク室に接続しており、駆動軸を挿通可能となっている。封止部材は、クランク室や軸孔よりも外側となる位置に配置されている。封止部材は駆動軸を回転可能に保持しつつ、ハウジングの外部とクランク室との間を封止している。連通路は駆動軸と交差するように延びており、一方の端部がクランク室内に開口し、他方の端部が、軸孔と封止部材との間に開口している。
制御機構は、クランク室内の圧力によって傾斜角度を変更する。制御機構は、吐出室とクランク室とを連通する給気通路と、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路と、給気通路の開度を変更可能な容量制御弁とを有している。また、抽気通路は、軸路と第1径路と第2径路とを含んでいる。軸路は、駆動軸に形成されており、駆動軸の軸方向に延びている。第1径路及び第2径路は、それぞれ駆動軸に形成されている。第1径路及び第2径路は、それぞれ軸路に連通して駆動軸の径方向に延びており、クランク室内で駆動軸の外周面に開口している。具体的には、第1径路は、クランク室の外側であって、軸孔と封止部材との間、ひいては、ラグ部材と封止部材との間で駆動軸の外周面に開口している。第1径路は、連通路を通じてクランク室内と常に連通している。一方、第2径路は、クランク室内において、斜板の近傍となる位置で駆動軸の外周面に開口している。ここで、斜板の近傍では、クランク室内の他の箇所と比べて、冷媒に含まれる潤滑油の量が少なくなっている。また、この圧縮機では、駆動軸に弁体が設けられている。弁体は、斜板と連動して駆動軸の軸方向に移動可能となっている。
この圧縮機では、制御機構がクランク室内の圧力を高くするにつれて、斜板の傾斜角度が減少する。これにより、駆動軸の1回転当たりの吐出容量が減少する。反対に、制御機構がクランク室内の圧力を低くするにつれて、斜板の傾斜角度が増大する。これにより、駆動軸の1回転当たりの吐出容量が増大する。そして、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が最大値又は最小値であるときには、駆動軸の軸方向に移動した弁体が第2開口を塞ぐ。このため、クランク室内と第2径路とが非連通となり、クランク室内の冷媒は、第2径路から軸路を経て吸入室へ導出されることがない。一方、斜板の傾斜角度が最大値よりも小さく、かつ、最小値よりも大きい中間値であるときには、弁体は、クランク室内と第2径路とを連通させる。このため、クランク室内の冷媒は、第1径路及び第2径路のそれぞれから軸路を経て吸入室へ導出される。ここで、上記のように、クランク室内において斜板の近傍では、冷媒に含まれる潤滑油の量が少ない。このため、この圧縮機では、第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油に比べて、第2径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油の量は少なくなる。このため、この圧縮機では、クランク室内と第2径路とが連通することにより、第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を減少させることができる一方で、クランク室内と第2径路とが連通しても、それによって、クランク室内から吸入室へ過剰に潤滑油が導出されることはない。
こうして、この圧縮機では、クランク室内の圧力を調整するに当たって、第1径路や第2径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を確保しつつ、その際に冷媒とともにクランク室内から吸入室へ導出される潤滑油の量を調整することが可能となっている。これにより、この圧縮機では、制御性を高くしつつも、クランク室内に一定量の潤滑油を確保し易く、潤滑油によってクランク室内を潤滑することが可能となっている。この結果、この圧縮機では高い耐久性を発揮可能である。
特開2006−132446号公報
しかし、制御性を高くしつつ、より耐久性に優れた圧縮機が求められる。この点、上記従来の圧縮機では、斜板の傾斜角度が最小値であるとき、クランク室内と第2径路とが非連通となる。これにより、この圧縮機では、その際に第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量が増大し、クランク室内の潤滑油が吸入室に導出される。ここで、斜板の傾斜角度が最小値であり、冷媒の吐出容量が最少である際であっても、クランク室から吸入室に導出された冷媒及び潤滑油は、圧縮室に導入され、吐出室から圧縮機の外部の凝縮器に導出される場合がある。また、斜板の傾斜角度が最小値であるときは、圧縮機の外部の蒸発器から吸入室に導入される冷媒の流量が少なくなることから、クランク室に流入する潤滑油の量も少なくなる。これらにより、クランク室内の潤滑油の不足を招く場合があることから、この圧縮機では、更なる耐久性の向上が難しい。
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、高い制御性を発揮するとともに、より高い耐久性を発揮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、吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが形成されたハウジングと、前記クランク室内に回転可能に支持された駆動軸と、前記クランク室内に配置されて前記駆動軸に一体回転可能に支持される斜板と、前記シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記斜板の傾斜角度に応じたストロークで前記シリンダボア内を往復動するピストンと、前記クランク室内の圧力によって前記傾斜角度を最大値と最小値との間で変更する制御機構とを備え、
前記制御機構は、前記吐出室と前記クランク室とを連通する給気通路と、前記クランク室と前記吸入室とを連通する抽気通路と、前記給気通路及び前記抽気通路の少なくとも一方の開度を変更可能な容量制御弁とを有する容量可変型斜板式圧縮機において、
前記抽気通路は、前記駆動軸に形成され、前記駆動軸の軸方向に延びる軸路と、
前記駆動軸に形成され、前記軸路に連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記クランク室内で前記駆動軸の外周面に開口する第1径路と、
前記駆動軸に形成され、前記軸路に連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記クランク室内において、前記第1径路よりも前記斜板に近い位置で前記駆動軸の外周面に開口する第2径路とを含み、
前記駆動軸には、前記斜板と連動して前記軸方向に移動可能な弁体が設けられ、
前記第1径路は、常に前記クランク室内と連通し、
前記弁体は、前記傾斜角度が前記最大値又は前記最小値であるときには前記クランク室内と前記第2径路とを連通する一方、前記傾斜角度が前記最大値よりも小さく、かつ、前記最小値よりも大きい中間値であるときには、前記クランク室内と前記第2径路とを非連通とすることを特徴とする。
本発明の圧縮機では、弁体がクランク室内と第2径路とを連通することにより、第1径路と第2径路とが共にクランク室に連通する。このため、クランク室内の冷媒は、第1、2径路のそれぞれから軸路を経て吸入室に導出される。そして、第1径路と第2径路とが共にクランク室に連通することにより、クランク室内と第2径路とが非連通である場合と比べて、クランク室内の圧力を調整するに当たって、クランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を確保しつつ、第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を減少させることができる。ここで、第2径路は、クランク室内において、第1径路よりも斜板に近い位置で駆動軸の外周面に開口する。クランク室内において斜板に近い位置では、冷媒に含まれる潤滑油の量が少なくなる。これにより、第2径路から軸路を経てクランク室から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油の量は、第1径路から軸路を経てクランク室から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油の量に比べて少なくなる。この結果、第2径路がクランク室と連通する場合でも、クランク室内から吸入室へ過剰に潤滑油が導出されることはなく、クランク室内に一定量の潤滑油を確保できる。
具体的には、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が最大値であるとき、第1径路と第2径路とが共にクランク室に連通する。これにより、斜板の傾斜角度が最大値であるときに、第1、2径路のそれぞれから軸路を経て吸入室に導出される冷媒の流量を確保しつつ、クランク室内から吸入室に導出される潤滑油の量を減少させることができる。このため、斜板の傾斜角度が最大値であるときに、クランク室内の潤滑不足が生じ難くなる。
また、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が中間値であるときには、弁体がクランク室内と第2径路とを非連通とする。つまり、斜板の傾斜角度が中間値であるときには、クランク室内の冷媒は、第2径路から軸路を経て吸入室へ導出されることがない。これにより、斜板の傾斜角度が中間値であるときには、第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量が多くなることで、クランク室内に潤滑油が貯留され過ぎることを防止できる。このため、クランク室内で斜板が潤滑油を攪拌することによる潤滑油の発熱を抑制できる。
さらに、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が最小値であるとき、第1径路と第2径路とが共にクランク室に連通する。このため、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が最小値であるときに第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を減少させることができる。こうして、斜板の傾斜角度が最小値であるときには、クランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を確保しつつ、クランク室内から吸入室へ導出される潤滑油の量を少なくすることができる。この結果、斜板の傾斜角度が最小値であるときに、クランク室内の潤滑不足が生じ難い。
したがって、本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、高い制御性を発揮するとともに、より高い耐久性を発揮する。
第1径路は、クランク室内において、第2径路よりもシリンダボアに近い位置で駆動軸の外周面に開口していることが好ましい。この場合には、第2径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油の量に比べて、第1径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油の量を好適に多くすることができる。
ハウジングは、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックとの間でクランク室を形成する第1ハウジングとを有し得る。また、第1ハウジングには、駆動軸を回転可能に保持しつつ、第1ハウジングの外部とクランク室との間を封止する封止部材が設けられ得る。さらに、クランク室内には、駆動軸に設けられ、斜板と対向するラグ部材が設けられ得る。また、抽気通路は、駆動軸に形成され、軸路に連通して駆動軸の径方向に延び、封止部材とラグ部材との間で駆動軸の外周面に開口する第3径路を有し得る。そして、第3径路は、常にクランク室内と連通することが好ましい。
この場合には、第3径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒に含まれる潤滑油によって、封止部材を好適に潤滑することが可能となる。また、上記のように、クランク室内の冷媒は、第1径路や第2径路から軸路を経ることによっても吸入室へ導出されるため、第3径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を調整することが可能となる。
第2径路は複数であり得る。そして、各第2径路は、駆動軸の周方向で駆動軸の外周面にそれぞれ開口していることが好ましい。この場合には、クランク室内と各第2径路とが連通した際に、各第2径路から軸路を経てクランク室内から吸入室へ導出される冷媒の流量を好適に調整することが可能となる。
また、本発明の圧縮機は、駆動軸に設けられ、クランク室内で斜板と対向するラグ部材と、斜板に形成され、ラグ部材から駆動軸の回転を斜板に伝達する斜板アームとを備え得る。さらに、斜板には、駆動軸を挿通する挿通孔と、軸心を挟んで斜板アームと反対側で挿通孔内に位置し、駆動軸の外周面と当接する当接部とが形成され得る。そして、第2径路は、駆動軸の周方向において、当接部から離れた位置で駆動軸の外周面に開口していることが好ましい。この場合には、駆動軸の外周面において、第2径路と当接部とが接触することを防止でき、斜板の傾斜角度を好適に変更することが可能となる。
本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、より高い耐久性を発揮する。
図1は、実施例1の圧縮機において、斜板の傾斜角度が最大値の状態を示す断面図である。 図2は、実施例1の圧縮機において、斜板の傾斜角度が中間値の状態を示す断面図である。 図3は、実施例1の圧縮機において、斜板の傾斜角度が最小値の状態を示す断面図である。 図4は、実施例1の圧縮機に係り、第1径路及び軸路等を示す図1におけるI−I断面図である。 図5は、実施例1の圧縮機に係り、第2径路及び軸路等を示す図1におけるII−II断面図である。 図6は、実施例1の圧縮機に係り、斜板の傾斜角度の変化と、第1径路の開口面積と第2径路の開口面積との和の変化との関係を示すグラフである。 図7は、実施例2の圧縮機に係り、第2径路等を示す要部拡大図ある。
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、2の圧縮機は容量可変型片頭斜板式圧縮機である。これらの圧縮機は、いずれも車両に搭載されており、車両用空調装置の冷凍回路を構成している。
(実施例1)
図1〜図3に示すように、実施例1の圧縮機は、ハウジング1と、駆動軸3と、斜板5と、複数のピストン7と、制御機構9とを備えている。
以下の説明では、図1の紙面左側を圧縮機の前側とし、図1の紙面右側を圧縮機の後側とする。また、図1の紙面上側を圧縮機の上側とし、図1の紙面下側を圧縮機の下側とする。そして、図2以降では、図1に対応させて前後方向及び上下方向を表示する。なお、実施例1における前後方向及び上下方向は一例である。本発明の圧縮機は、搭載される車両に対応して、その取付姿勢が適宜変更される。後述する実施例2についても同様である。
ハウジング1は、圧縮機の前方に位置する第1ハウジング13と、圧縮機の後方に位置する第2ハウジング15と、第1ハウジング13と第2ハウジング15との間に位置するシリンダブロック17と、バルブユニット19とを有している。
第1ハウジング13は、前方で圧縮機の上下方向に延びる前壁13aと、前壁13aと一体化され、前壁13aから後方に向かって延びる周壁13bとを有している。これらの前壁13aと周壁13bとにより、第1ハウジング13は有底の略円筒形状をなしている。また、これらの前壁13aと周壁13bとにより、第1ハウジング13内には、シリンダブロック17との間にクランク室21が形成されている。
また、第1ハウジング13には、ボス13cと、第1軸孔13dと、連通路13eとが形成されている。ボス13cは、前壁13aから前方に向かって突出している。ボス13c内には、ボス13cの前端から後方に向かって延びる第1収容室130が設けられている。第1収容室130内には、軸封装置23が設けられている。第1軸孔13dは、圧縮機の前後方向に延びており、第1収容室130とクランク室21とに接続している。第1軸孔13d内には第1滑り軸受25aが設けられている。
連通路13eは、傾斜しつつ圧縮機の前後方向に延びており、第1収容室130とクランク室21とに接続している。より具体的には、連通路13eの前端は、軸封装置23よりも後方で第1収容室130内に開口している。そして、連通路13eの後端は、後述するラグ部材41の前方でクランク室21内に開口している。これにより、第1収容室130は、連通路13eを通じてクランク室21と連通している。
第2ハウジング15には、吸入室15aと、吐出室15bと、環状壁15cと、外周壁15dと、吸入ポート15eと、第2収容室15fと、吐出ポート15gとが形成されている。吸入室15aは、環状壁15cによって区画されており、第2ハウジング15の中心側に位置している。吐出室15bは、環状壁15cと外周壁15dとよって区画されており、吸入室15aの外周側に位置している。吐出室15bは環状に形成されており、吸入室15aを外周側から囲んでいる。
吸入ポート15eは、吸入室15aと連通して第2ハウジング15の前後方向に延びている。吸入ポート15eの後端は第2ハウジング15の後端面に開口している。これにより、吸入ポート15eは、吸入室15aと圧縮機の外部とを連通させている。第2収容室15fは、吐出室15bと連通して第2ハウジング15の前後方向に延びている。吐出ポート15gは、第2ハウジング15の上下方向に延びており、吐出ポート15gの上端は第2ハウジング15の上端面に開口している。吐出ポート15gは、第2収容室15fを通じて吐出室15bと連通している。
また、第2ハウジング15には、吐出室15bと圧縮機の外部との連通又は非連通を切り替え可能な吐出逆止弁機構27が設けられている。吐出弁機構27は第2収容室15f内に配置されている。吐出逆止弁機構27は、ケース27aと逆止弁27bと第1コイルばね27cとを有している。
ケース27aは、サークリップ29によって第2収納室15f内に固定されている。ケース27aには、ケース27a内と吐出室15bとを連通する第1連通孔271が形成されている他、ケース27内と吐出ポート15gとを連通する第2連通孔272が形成されている。逆止弁27bは、ケース27a内に移動可能に収納されている。第1コイルばね27cはケース27a内に設けられており、逆止弁27bを前方に向けて付勢している。
さらに、第2ハウジング15には、第1給気通路31aと第2給気通路31bとが形成されている他、容量制御弁33が設けられている。第1給気通路31aは、吐出室15bと容量制御弁33とに接続している。第2給気通路31bは、後端が容量制御弁33と接続されおり、前端が第2ハウジング15の前端面に開口している。容量制御弁33は開度を外部からの給電制御によって調節することによって、クランク室21の内圧を調整する。なお、容量制御弁33についての詳細は後述する。
シリンダブロック17には、複数個のシリンダボア17aが周方向に等角度間隔で形成されている。各シリンダボア17aの前端はクランク室21と連通している。また、シリンダブロック17には、後述する吸入リード弁191aの最大開度を規制するリテーナ溝17bが形成されている。
また、シリンダブロック17には、ばね室17cと、連通室17dと、第2軸孔17eと、第3給気通路31cとが形成されている。ばね室17cは、シリンダブロック17の前端面から後方に向かって延びており、クランク室21と連通している。これにより、ばね室17cはクランク室21の一部を構成している。ばね室17c内には、復帰ばね35が配置されている。復帰ばね35は、傾斜角度が最小値になった斜板5をクランク室21の前方に向けて付勢する。
連通室17dは、シリンダブロック17の後端面から前方に向かって延びている。連通室17d内には、第1スラスト軸受37aと第2コイルばね39とが設けられている。第2コイルばね39は、第1スラスト軸受37aと弁形成プレート19との間に位置しており、第1スラスト軸受37aを前方に向けて付勢しつつ支持している。第2軸孔17eは、ばね室17cと連通室17dとの間に位置している。第2軸孔17eは、前後方向に延びてばね室17cと連通室17dとに接続している。第2軸孔17e内には第2滑り軸受25bが設けられている。なお、上記の第1滑り軸受25a及び第2滑り軸受25bに換えて、転がり軸受をそれぞれ採用することもできる。
第3給気通路31cは、シリンダブロック7の前後方向に延びている。第3給気通路31c前端はクランク室21に開口しており、後端はシリンダブロック7の後端面に開口している。
弁形成プレート19は、シリンダブロック17と第2ハウジング15との間に配置されている。弁形成プレート19は、バルブプレート190と、吸入弁プレート191と、吐出弁プレート192と、リテーナプレート193とを有している。バルブプレート190、吐出弁プレート192及びリテーナプレート193には、シリンダボア17aと同数の吸入孔190aが形成されている。バルブプレート190及び吸入弁プレート191には、シリンダボア17aと同数の吐出孔190bが形成されている。さらに、バルブプレート190、吸入弁プレート191、吐出弁プレート192及びリテーナプレート193には、絞り通路190cと第3連通孔190dとが形成されている。
各シリンダボア17aは、各吸入孔190aを通じて吸入室15aと連通する。また、各シリンダボア17aは、各吐出孔190bを通じて吐出室15bと連通する。そして、絞り通路190cを通じて、連通室17dと吸入室15aとが連通する。また、第3連通孔190dを通じて、第2給気通路31bと第3給気通路31cとが連通する。
吸入弁プレート191は、バルブプレート190の前面に設けられている。吸入弁プレート191には、弾性変形により各吸入孔190aを開閉可能な吸入リード弁191aが複数形成されている。吐出弁プレート192は、バルブプレート190の後面に設けられている。吐出弁プレート192には、弾性変形により各吐出孔190bを開閉可能な吐出リード弁192aが複数形成されている。リテーナプレート193は、吐出弁プレート192の後面に設けられている。リテーナプレート193は、各吐出リード弁192aの最大開度を規制する。
この圧縮機では、第1〜3給気通路31a〜31c及び第3連通孔190dによって、給気通路31が構成されている。給気通路31では、第2、3給気通路31b、31c及び第3連通孔190dによって、クランク室21と容量制御弁33とが接続されている。これにより、給気通路31及び容量制御弁33を介して、クランク室21と吐出室15bとが連通している。
駆動軸3は、外周面30を有しており、前後方向に延びている。駆動軸3は、第1ハウジング13とシリンダブロック17とに挿通されている。より具体的には、駆動軸3は、ボス13c側から後方に向かって挿通され、クランク室21内及びシリンダブロック17に挿通されている。駆動軸3の前端側は、第1収容室130内で軸封装置23に挿通されている。また、駆動軸3は、第1軸孔13d内において第1滑り軸受25aによって軸支されているとともに、第2軸孔17e内において第2滑り軸受25bによって軸支されている。そして、駆動軸3の後端側は、連通室17d内において第1スラスト軸受37aに支持されている。こうして駆動軸3は、クランク室21内に支持されており、圧縮機の前後方向に平行な回転軸心O周りで回転可能となっている。また、封止部材23は、駆動軸3を回転可能に保持しつつ、第1ハウジング17の外部とクランク室21との間を封止している。
また、駆動軸3の先端には、ねじ部3aが形成されている。駆動軸3はこのねじ部3aを通じて、図示しないプーリ又は電磁クラッチと接続される。
さらに、駆動軸3には、ラグ部材41と、斜板5、弁体43と、第3コイルばね45とが取り付けられている。ラグ部材41は、駆動軸3に圧入されており、クランク室21内に配置されている。これにより、ラグ部材41は、クランク室21内で駆動軸3と一体で回転可能となっている。また、ラグ部材41と前壁13aとの間には、第2スラスト軸受37bが設けられている。
ラグ部材41には、一対のラグアーム41aが形成されている。ラグアーム41a同士は、ラグ部材41に対して互いに隣接するように配置されており、ラグ部材41から後方に向かって延びている。また、ラグアーム41a同士の間には、一対の案内面41bが形成されている。各案内面41bは、ラグ部材41の外周側から回転軸心Oに近づくにつれて、後方に向かって傾斜しつつ延びている。なお、図1等では、ラグアーム41a及び案内面41bのそれぞれ一方側のみを図示している。
斜板5は、クランク室21内でラグ部材41の後方に配置されている。斜板5は、略円盤状に形成されており、クランク室内21で前方に面する前面5aと、クランク室内21で後方に面する後面5bとを有している。また、斜板5には、挿通孔5cと、当接部5dと、ウェイト部5eとが形成されている。
挿通孔5cは、前面5aから後面5bまで貫通している。斜板5は、挿通孔5cに駆動軸3が挿通されることにより、駆動軸3に一体回転可能に支持されている。当接部5dは、挿通孔5c内に位置しており、駆動軸3に向かって突出している。これにより、当接部5dは、挿通孔5c内で駆動軸3の外周面30と当接している。ウェイト部5eは、略半円の筒状に形成されており、前面5aから前方に向かって延びている。ウェイト部5eには、傾斜しつつ回転軸心Oに近づくように延びる押圧面500が形成されている。押圧面500は、挿通孔5c内で当接部5dに連続している。
また、斜板5には、一対の斜板アーム5fが形成されている。斜板アーム5f同士は、斜板5に対して互いに隣接するように配置されており、前面5aから前方に向かって延びている。斜板5において、各斜板アーム5fは、当接部5d及びウェイト部5eに対して、回転軸心Oを挟んで反対側に位置している。なお、図1等では、斜板アーム5fの一方側のみを図示している。
この圧縮機では、各斜板アーム5fをラグアーム41a同士の間に配置しつつ、駆動軸3に斜板5を組み付けている。これにより、ラグアーム41同士の間に各斜板アーム5fが位置した状態で、ラグプレート41と斜板5とが連結する。そして、各ラグアーム41aから各斜板アーム5fを通じてラグプレート41の回転が伝達されることにより、斜板5は、ラグプレート41と共にクランク室21内で回転可能となっている。
また、このように、ラグアーム41a同士の間に各斜板アーム5fが位置することにより、各斜板アーム5fでは、それぞれ先端が案内面41bに当接する。そして、各斜板アーム5fがそれぞれ案内面41b上を摺動する。これにより、斜板5は、駆動軸心Oに直交する方向に対する自身の傾斜角度について、図1に示す最大値と、図2に示す中間値と、図3に示す最小値との間で変更することが可能となっている。ここで、中間値とは、斜板5の傾斜角度が最大値よりも小さく、最大値よりも大きい値を指す。なお、この圧縮機では、中間値は一定の範囲を有しており、後述する弁体43が第2径路55a〜55cの全体を覆う状態を維持する間の斜板5の傾斜角度が中間値とされている。
弁体43は、円環状に形成されており、前端面43aと、後端面43bと、後方に向かって縮径しつつ後端面43bに連続するするテーパ面43cとが形成されている。弁体43は、駆動軸3に挿通されてラグ部材41と斜板5との間に配置されている。第3コイルばね45は、駆動軸3に挿通されてラグ部材41と弁体43の前端面43aとの間に配置されている。第3コイルばね45は、弁体43をクランク室21の後方に向けて付勢している。これにより、この圧縮機では、図1〜図3に示すように、斜板5の傾斜角度に関わらず、弁体43のテーパ面43cが斜板5の押圧面500に常に当接している。こうして、弁体43は、斜板5と連動して駆動軸3の外周面30を摺動しつつ、ラグ部材41と斜板5との間を駆動軸3の軸方向に移動可能となっている。
各ピストン7は、各シリンダボア17a内にそれぞれ収納されており、各シリンダボア17a内を往復動可能となっている。これらの各ピストン7と弁形成プレート19とによって各シリンダボア17a内には圧縮室47が区画されている。
また、各ピストン7には、係合部7aがそれぞれ凹設されている。この係合部7a内には、半球状のシュー49a、49bがそれぞれ設けられている。各シュー49a、49bは変換機構として機能し、斜板5の回転を各ピストン7の往復動に変換している。こうして、斜板5の傾斜角度に応じたストロークで、各ピストン7がそれぞれシリンダボア17a内を往復動することが可能となっている。なお、シュー49a、49bの他に、斜板5の後面5b側にスラスト軸受を介して揺動板を支持するとともに、揺動板と各ピストン7とをコンロッドによって連接するワッブル型の変換機構を採用することもできる。
この圧縮機では、駆動軸3に対して、軸路51と、図4に示す3つの第1径路53a〜53cと、図5に示す3つの第2径路55a〜55cと、図1〜図3に示す1つの第3径路57とが形成されている。
軸路51は、駆動軸3内に形成されており、駆動軸3の軸方向に延びている。軸路51の後端は連通室17d内に開いている。軸路51は、絞り通路190cよりも大径に形成されている。
各第1径路53a〜53cは、駆動軸3の後端側に配置されている。図4に示すように、各第1径路53a〜53cは、それぞれ軸路51と連通しつつ、駆動軸3の径方向に延びて外周面30に開口している。ここで、各第1径路53a〜53cは、外周面30において駆動軸3の周方向にそれぞれ開口している。具体的には、第1径路53aに対して、第1径路53b、53cは直交する方向で外周面30に開口している。また、第1径路53bと、第1径路53cとは、回転軸心Oを挟んだ反対側で外周面30に開口している。また、各第1径路53a〜53cは、図1〜図3に示す絞り通路190cよりも大径に形成されている。
各第2径路55a〜55cは、駆動軸3の前後方向の略中央、つまり、各第1径路53a〜53cよりも駆動軸3の前方側に配置されている。図5に示すように、各第2径路55a〜55cは、それぞれ軸路51と連通しつつ、駆動軸3の径方向に延びて外周面30に開口している。各第2径路55a〜55cも各第1径路53a〜53cと同様、外周面30において駆動軸3の周方向にそれぞれ開口している。具体的には、第2径路55aに対して、第2径路55b、55cは直交する方向で外周面30に開口している。また、第2径路55bと、第2径路55cとは、回転軸心Oを挟んだ反対側で外周面30に開口している。また、各第2径路55a〜55cは、図4に示す各第1径路53a〜53cと同径に形成されている。これにより、各第2径路55a〜55cについても、図1〜図3に示す絞り通路190cよりも大径となっている。
図1に示すように、第3径路57は、各第1径路53a〜53c及び各第2径路55a〜55cよりも駆動軸3の前方側に配置されている。第3径路57は、軸路51と連通しつつ、駆動軸3の径方向に延びて外周面30に開いている。第3径路57は、各第1径路53a〜53c及び各第2径路55a〜55cと同径に形成されている。これにより、第3径路57も絞り通路190cよりも大径となっている。
そして、この圧縮機では、上記のように、駆動軸3が第1ハウジング13とシリンダブロック17とに挿通されることにより、各第1径路53a〜53cは、ばね室17c内、すなわち、クランク室21の後方側に位置する。この際、各第1径路53a〜53cは、クランク室21内と常に連通した状態となっている。
また、斜板5の傾斜角度が最大値の場合、各第2径路55a〜55cは、クランク室21の前後方向の略中央であって、斜板5の挿通孔5c内に位置する。つまり、各第2径路55a〜55cは、クランク室21内において、各第1径路53a〜53cよりも斜板5に近い位置で駆動軸3の外周面30に開口することとなる。一方、各第1径路53a〜53cは、クランク室21内において、各第2径路55a〜55cよりも各シリンダボア17aに近い位置で駆動軸3の外周面30に開口することとなる。
また、各第2径路55a〜55cが斜板5の挿通孔5c内に位置する際、挿通孔5c内で、各第2径路55a〜55cと当接部5dとが対面しないように、駆動軸3と斜板5との位置決めがされている。つまり、各第2径路55a〜55cと当接部5dとは、駆動軸3の周方向において、離間して配置されている。そして、この圧縮機では、弁体43が駆動軸3の軸方向に移動することにより、各第2径路55a〜55cがクランク室21内と連通する場合と非連通となる場合とに切り替わる。なお、第2径路55a〜55cとクランク室21内との連通及び非連通についての詳細は後述する。
そして、第3径路57は、第1収容室130内、すなわち、封止部材23とラグ部材41との間に位置する。ここで、連通路13eを通じて第1収容室130がクランク室21と連通しているため、第3連通路57は、クランク室21内と常に連通した状態となっている。
この圧縮機では、軸路51、第1径路53a〜53c、第2径路55a〜55c、第3径路57、連通室17d及び絞り通路190cによって、抽気通路59が形成されている。これにより、抽気通路59を通じて、クランク室21と吸入室15aとが連通している。そして、この圧縮機では、給気通路31、抽気通路57及び容量制御弁33によって、制御機構9が構成されている。
この圧縮機では、吸入ポート15eに対して蒸発器に繋がる配管が接続されるとともに、吐出ポート15gに対して凝縮器に繋がる配管が接続される。凝縮器は配管及び膨張弁を介して蒸発器と接続される。これらの圧縮機、蒸発器、膨張弁、凝縮器等によって車両用空調装置の冷凍回路が構成されている。なお、蒸発器、膨張弁、凝縮器及び各配管の図示は省略する。
以上のように構成された圧縮機では、駆動軸3が回転することにより、斜板5が回転し、各ピストン7が各シリンダボア17a内を往復動する。このため、圧縮室47がピストンのストロークに応じて容積を変化させる。このため、蒸発器から吸入ポート15eを経て吸入室15a内に流入した冷媒ガスは、吸入室15aから圧縮室47に吸入されて圧縮される。そして、圧縮室47内で圧縮された冷媒ガスは、吐出室15bに吐出され、吐出ポート15fから凝縮器に吐出される。ここで、吐出室15bの圧力が設定値よりも低い場合には、吐出逆止弁機構27では、図3に示すように、第1コイルばね27cの付勢力によって逆止弁27bが第1、2連通孔271、272を閉鎖する。これにより、吐出逆止弁機構27は、凝縮器から吐出室15bへ冷媒ガスが逆流することを阻止する。なお、吐出逆止弁機構27において、逆止弁27bによって第1、2連通孔271、272を完全には閉鎖せず、圧縮室47から吐出室15bへ吐出された冷媒ガスを凝縮器へ僅かに導出させる場合もあり得る。
そして、この圧縮機では、制御機構9によってクランク室21の内圧を調整することにより、吐出容量を適宜変更することが可能となっている。
具体的には、容量制御弁33の開度を調節することで、吐出室15bから給気通路31、すなわち、第1〜3給気通路31a〜31c及び第3連通孔190dを通じてクランク室21に導入される高圧の冷媒ガスの量と、クランク室21から抽気通路57、すなわち、軸路51、第1径路53a〜53c、第2径路55a〜55c、第3径路57、連通室17d及び絞り通路190cを通じて吸入室15aに導出される冷媒ガスの量とのバランスが制御され、クランク室21の内圧が決定される。そして、クランク室21の内圧の変更に応じてクランク室21と圧縮室47との差圧が変更され、斜板5の傾斜角度が変更される結果、各ピストン7のストロークが変更され、圧縮機の吐出容量が調節される。
このため、この圧縮機では、容量制御弁33の開度を大きくすれば、クランク室21の内圧が上昇する。これにより、斜板5は、当接部5dに駆動軸3の外周面30を当接させつつ、傾斜角度を減少させる。このため、ピストン7のストロークが減少し、駆動軸3の1回転当たりの吐出容量が減少する。反対に、容量制御弁33の開度を小さくすれば、クランク室21の内圧が低下する。このため、斜板5は、当接部5dに駆動軸3の外周面30を当接させつつ、傾斜角度を増大させる。このため、ピストン7のストロークが増大し、駆動軸3の1回転当たりの吐出容量が増大する。
また、この圧縮機では、駆動軸3に対して、軸路51に連通する第1径路53a〜53cと、第2径路55a〜55cと、第3径路57とが形成されている。このため、この圧縮機では、クランク室21から吸入室15aに冷媒ガスを導出するに当たって、第1径路53a〜53cや第2径路55a〜55cを冷媒ガスが流通することで、第3径路57から軸路51を流通する冷媒ガスの流量を調整することが可能となっている。また、絞り通路190cは、軸路51、第1径路53a〜53c、第2径路55a〜55c及び第3径路57よりも小径であるため、冷媒ガスの圧力を好適に調整しつつ、吸入室15aへ導出する。
ここで、この圧縮機において、クランク室21の後方側は、各シリンダボア17aに近く、また、シリンダボア17aから漏れ出るブローバイガスには比較的多くの潤滑油が含まれる。このため、クランク室21の後方側では、クランク室21内の冷媒ガス中に含まれる潤滑油の量が比較的多くなる。また、クランク室21内で駆動軸3や斜板5等が回転することにより、潤滑油はクランク室21内を径方向の外側に飛散する。この飛散した潤滑油が第1ハウジング13の周壁13bから前壁13aを伝うことから、クランク室21内の前方側では潤滑油が豊富になる。つまり、クランク室21内の前方側では、クランク室21内の冷媒ガス中に含まれる潤滑油の量がクランク室21の後方側よりも多くなる。一方、上記のように、駆動軸3や斜板5等の回転によって、潤滑油がクランク室21内を径方向の外側に飛散するため、クランク室21の前後方向の中央側、つまり、クランク室21内において、斜板5の挿通孔5c内の近傍では、冷媒ガス中に含まれる潤滑油の量が少なくなる。
このため、連通路13eを経て第3径路57から軸路51を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油の量は、第1径路53a〜53cから軸路51を流通する冷媒ガスや第2径路55a〜55cから軸路51を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油の量よりも多くなる。また、第1径路53a〜53cから軸路51を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油の量は、第2径路55a〜55cから軸路51を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油の量よりも多くなる。換言すれば、この圧縮機では、第2径路55a〜55cから軸路51を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油の量は最も少なくなる。
こうして、この圧縮機では、クランク室21の内圧を調整するに当たって、第3径路57から軸路51、連通室17d及び絞り通路190cを経てクランク室21内から吸入室15aへ冷媒ガスが導出される際、その冷媒ガス中に含まれる潤滑油によって、第2スラスト軸受37bの他、封止部材23や第1軸受25aが好適に潤滑される。ここで、第3径路57は、第1収容室130及び連通路13eを通じてクランク室21と常に連通しているため、封止部材23等は常に潤滑される状態となる。
そして、この圧縮機では、弁体43が斜板5と連動して回転軸3の軸方向に移動することにより、図6のグラフに示すように、斜板5の傾斜角度の変化に応じて、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が変化する。つまり、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が最大値又は最小値にあるときには、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が最大となる。そして、斜板5の傾斜角度が最大値から減少するにつれて、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が次第に小さくなる。そして、斜板5の傾斜角度が中間値である間は、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が最小となる。また、斜板5の傾斜角度が中間値から減少するにつれて、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が次第に大きくなる。ここで、第1径路53a〜53cが常にクランク室21と連通するため、この圧縮機では、第1径路53a〜53cの開口面積は常に一定であるとともに、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和はゼロになることはない。このような、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和の変化による作用について、以下で具体的に説明する。
すなわち、この圧縮機では、図1に示すように、斜板5の傾斜角度が最大値にあるときには、押圧面500によって弁体43が押圧され、回転軸3の軸方向でクランク室21の前方へ移動する。このため、斜板5の傾斜角度が最大値にあるときには、弁体43が第2径路55a〜55cから前方に遠ざかることで、クランク室21内と第2径路55a〜55cとが連通する。つまり、上記のように、第2径路55a〜55cの開口面積が最大となる。これにより、第1径路53a〜53c、第2径路55a〜55c及び第3径路57のそれぞれから、軸路51、連通室17d及び絞り通路190cを経ることによって、クランク室21内から吸入室15aへ冷媒ガスが導出される。この際、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が最大となることで、クランク室21から吸入室15aに導出される冷媒ガスの流量を確保しつつ、第3径路57を流通する冷媒ガスの流量を減少させることができる。また、第2径路55a〜55cを冷媒ガスが流通することから、その分、第1径路53a〜53cを流通する冷媒ガスの流量も減少する。
ここで、上記のように、第2径路55a〜55cから軸路51を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油の量は少ないため、第2径路55a〜55cがクランク室21内と連通する場合は、クランク室21内から吸入室15aへ過剰に潤滑油が導出されなくなる。これにより、第2径路55a〜55cがクランク室21内に連通する場合は、クランク室21内に一定量の潤滑油を確保することができる。この結果、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が最大値にあるときに、第3径路57を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油によって、封止部材23等を潤滑しつつ、クランク室21内から吸入室15aに導出される潤滑油の量を減少させることができる。これにより、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が最大値であるときクランク室21内の潤滑不足が生じ難くなっている。
また、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が最大値から小さくなるにつれて、弁体43は、斜板5と連動して、回転軸3の軸方向でクランク室21の後方へ移動する。これにより、弁体43が第2径路55a〜55cを次第に覆い始めるため、図6に示すように、第2径路55a〜55cの開口面積が次第に小さくなり、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が次第に小さくなる。このため、第3径路57から軸路51等を流通する冷媒ガスの流量は次第に大きくなる。そして、図2に示すように、斜板5の傾斜角度が中間値であるときには、弁体43が第2径路55a〜55cを完全に覆う状態となり、クランク室21内と第2径路55a〜55cとが非連通となる。これにより、斜板5の傾斜角度が中間値である間は、クランク室21内の冷媒ガスは、第2径路55a〜55cから軸路51等を経て吸入室15aへ導出されることがない。
つまり、この圧縮機では、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が最小となることで、その分、第3径路57から軸路51等を流通する冷媒ガスの流量が多くなる。これにより、第3径路57を流通する冷媒ガスに含まれる潤滑油によって、封止部材23等を好適に潤滑することができる。また、第2径路55a〜55cの開口面積が次第に小さくなることで、その分、第1径路53a〜53cから軸路51等を流通する冷媒ガスの流量も多くなる。この結果、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が中間値であるときは、クランク室21内に潤滑油が貯留され過ぎることを防止できる。このため、この圧縮機では、クランク室21内で斜板5が潤滑油を攪拌することによる潤滑油の発熱を抑制することが可能となっている。そして、クランク室21内に潤滑油が貯留され過ぎることを防止することで、この圧縮機では、冷凍回路全体での潤滑油の循環不良も生じ難くなっている。
さらに、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が中間値からさらに小さくなるにつれて、弁体43は、斜板5に追従しつつ、回転軸3の軸方向でクランク室21の後方へさらに移動する。このため、第2径路55a〜55cを覆っていた弁体43が第2径路55a〜55cから離間し始めることで、第2径路55a〜55cの開口面積が次第に大きくなり、クランク室21と第2径路55a〜55cとが次第に連通し始める。そして、図3に示すように、斜板の傾斜角度が最小値であるときには、弁体43が第2径路55a〜55cから後方に遠ざかることで、第2径路55a〜55cの開口面積が最大となる。このため、第1径路53a〜53cの開口面積と第2径路55a〜55cの開口面積との和が最大となる。つまり、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が最大値であるときと同様、斜板の傾斜角度が最小値であるときについても、クランク室21から吸入室15aに導出される冷媒ガスの流量を確保しつつ、第3径路57を流通する冷媒ガスの流量を減少させることができる。こうして、この圧縮機では、斜板の傾斜角度が最小値であるときにも、クランク室21内から吸入室15aへ導出される冷媒ガスの全体としての流量を確保しつつ、クランク室21内から吸入室15aへ導出される潤滑油の量を少なくすることができる。
すなわち、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が最小値となり、駆動軸3の1回転あたりの吐出容量が少なくなる場合であっても、上記のように、圧縮室47から吐出室15bへ吐出された冷媒ガスを凝縮器へ僅かに導出させる場合もあり得る。この場合、冷媒ガスとともにクランク室21から吸入室15aに導出された潤滑油は、圧縮室47に導入されて、吐出室15bから凝縮器に導出されることになる。また、斜板5の傾斜角度が最小値となることで、蒸発器から吸入ポート15eを経て吸入室15a内に流入する冷媒ガスの流量が少なくなることで、圧縮機に流入する潤滑油の量が少なくなる。しかし、これらの場合であっても、この圧縮機では、クランク室21内の潤滑不足が生じ難くなっている。
このように、この圧縮機では、クランク室21内の圧力を調整するに当たって、抽気通路59によってクランク室21内から吸入室15aへ導出される冷媒ガスの流量を確保しつつ、その際に冷媒ガスとともにクランク室21内から吸入室15aへ導出される潤滑油の量を好適に調整することが可能となっている。これにより、この圧縮機では、クランク室21内に斜板5の傾斜角度に応じた量の潤滑油を確保し易くなっている。
したがって、実施例1の圧縮機は、高い制御性を発揮するとともに、より高い耐久性を発揮する。
特に、この圧縮機では、第1径路53a〜53cの3つが駆動軸3に対して形成されている。このため、この圧縮機では、各第1径路53a〜53cから軸路51等を経てクランク室21内から吸入室15aへ導出される冷媒ガスの流量を好適に調整することが可能となっている。また、この圧縮機では、第2径路55a〜55cの3つが駆動軸3に対して形成されている。このため、この圧縮機では、クランク室21内と各第2径路55a〜55cとが連通した際に、各第2径路55a〜55cから軸路51等を経てクランク室21内から吸入室15aへ導出される冷媒ガスの流量も好適に調整することが可能となっている。
また、この圧縮機では、各第2径路55a〜55cと当接部5dとが駆動軸3の周方向に離れて配置されることにより、挿通孔5c内で第2径路55a〜55cと当接部5dとが接触することが防止されている。このため、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度を好適に変更することが可能となっている。
(実施例2)
図7に示すように、実施例2の圧縮機では、駆動軸3に対して、3つの第2径路61a〜61cが形成されている。上記の第2径路55a〜55cと同様、第2径路61a〜61cについても、それぞれ軸路51と連通して駆動軸3の径方向に延びており、駆動軸3の前後方向の略中央で外周面30に開口している。ここで、第2径路61aは、第2径路61b、61cよりも大径に形成されている。そして、第2径路61aは、第2径路61b、61cよりも回転軸3の軸方向で後方に配置されている。なお、この圧縮機では、斜板5の傾斜角度が中間値にあるときに、弁体43によって第2径路61a〜61cの全てが覆われるように、回転軸3の軸方向における第2径路61a〜61cの位置が調整されている。この圧縮機における他の構成は実施例1の圧縮機と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
この圧縮機では、第2径路61aが第2径路61b、61cよりも大径に形成されているため、弁体43の回転軸3の軸方向の移動に伴う第2径路61a〜61cの開口面積の変化をより好適に調整することが可能となっている。この圧縮機における他の作用は、実施例1の圧縮機と同様である。
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、駆動軸3に対して第3径路57を形成せずに、第1径路53a〜53cを駆動軸3の前方側に形成することで、第1径路53a〜53cが封止部材23とラグ部材41との間で外周面30に開口する構成としても良い。
また、本発明の「第1径路」を第1径路53aの1つで構成しても良く、第1径路53a〜53cの他に第1径路を形成しても良い。同様に、本発明の「第2径路」を第2径路55aの1つで構成しても良く、第2径路55a〜55cの他に第2径路を形成しても良い。さらに、第3径路57の他に第3径路を形成しても良い。
さらに、実施例1の圧縮機では、第1径路53a〜53c、第2径路55a〜55c及び第3径路57を全て同径に形成している。しかし、これに限らず、第1径路53a〜53cを第2径路55a〜55c及び第3径路57よりも大径に形成したり、第2径路55a〜55cを第1径路53a〜53c及び第3径路57よりも大径に形成したり、第3径路57を第1径路53a〜53c及び第2径路55a〜55cよりも大径に形成したりしても良い。
本発明は空調装置等に利用可能である。
1…ハウジング
3…駆動軸
5…斜板
5c…挿通孔
5d…当接部
5f…斜板アーム
7…ピストン
9…制御機構
13…第1ハウジング
15a…吸入室
15b…吐出室
17…シリンダブロック
17a…シリンダボア
21…クランク室
23…封止部材
30…外周面
31…給気通路
33…容量制御弁
41…ラグ部材
43…弁体
47…圧縮室
50…軸路
53a〜53c…第1径路
55a〜55c…第2径路
57…第3径路
59…抽気通路

Claims (5)

  1. 吐出室、吸入室、クランク室及びシリンダボアが形成されたハウジングと、前記クランク室内に回転可能に支持された駆動軸と、前記クランク室内に配置されて前記駆動軸に一体回転可能に支持される斜板と、前記シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記斜板の傾斜角度に応じたストロークで前記シリンダボア内を往復動するピストンと、前記クランク室内の圧力によって前記傾斜角度を最大値と最小値との間で変更する制御機構とを備え、
    前記制御機構は、前記吐出室と前記クランク室とを連通する給気通路と、前記クランク室と前記吸入室とを連通する抽気通路と、前記給気通路及び前記抽気通路の少なくとも一方の開度を変更可能な容量制御弁とを有する容量可変型斜板式圧縮機において、
    前記抽気通路は、前記駆動軸に形成され、前記駆動軸の軸方向に延びる軸路と、
    前記駆動軸に形成され、前記軸路に連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記クランク室内で前記駆動軸の外周面に開口する第1径路と、
    前記駆動軸に形成され、前記軸路に連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記クランク室内において、前記第1径路よりも前記斜板に近い位置で前記駆動軸の外周面に開口する第2径路とを含み、
    前記駆動軸には、前記斜板と連動して前記軸方向に移動可能な弁体が設けられ、
    前記第1径路は、常に前記クランク室内と連通し、
    前記弁体は、前記傾斜角度が前記最大値又は前記最小値であるときには前記クランク室内と前記第2径路とを連通する一方、前記傾斜角度が前記最大値よりも小さく、かつ、前記最小値よりも大きい中間値であるときには、前記クランク室内と前記第2径路とを非連通とすることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
  2. 前記第1径路は、前記クランク室内において、前記第2径路よりも前記シリンダボアに近い位置で前記駆動軸の外周面に開口している請求項1記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  3. 前記ハウジングは、前記シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックとの間で前記クランク室を形成する第1ハウジングとを有し、
    前記第1ハウジングには、前記駆動軸を回転可能に保持しつつ、前記第1ハウジングの外部と前記クランク室との間を封止する封止部材が設けられ、
    前記クランク室内には、前記駆動軸に設けられ、前記斜板と対向するラグ部材が設けられ、
    前記抽気通路は、前記駆動軸に形成され、前記軸路に連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記封止部材と前記ラグ部材との間で前記駆動軸の前記外周面に開口する第3径路を有し、
    前記第3径路は、常に前記クランク室内と連通する請求項1又は2記載の容量可変型斜板式圧縮機。
  4. 前記第2径路は複数であり、
    前記各第2径路は、前記駆動軸の周方向で前記駆動軸の外周面にそれぞれ開口している請求項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。
  5. 前記駆動軸に設けられ、前記クランク室内で前記斜板と対向するラグ部材と、
    前記斜板に形成され、前記ラグ部材から前記駆動軸の回転を前記斜板に伝達する斜板アームとを備え、
    前記斜板には、前記駆動軸を挿通する挿通孔と、前記軸心を挟んで前記斜板アームと反対側で前記挿通孔内に位置し、前記駆動軸の前記外周面と当接する当接部とが形成され、
    前記第2径路は、前記駆動軸の周方向において、前記当接部から離れた位置で前記駆動軸の前記外周面に開口している請求項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。
JP2016217239A 2016-11-07 2016-11-07 容量可変型斜板式圧縮機 Pending JP2018076782A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016217239A JP2018076782A (ja) 2016-11-07 2016-11-07 容量可変型斜板式圧縮機
DE102017125682.2A DE102017125682A1 (de) 2016-11-07 2017-11-03 Taumelscheibenverdichter mit variabler Verdrängung
US15/803,160 US20180128252A1 (en) 2016-11-07 2017-11-03 Variable displacement type swash plate compressor
KR1020170146822A KR20180051404A (ko) 2016-11-07 2017-11-06 용량 가변형 사판식 압축기
CN201711077573.4A CN108071570A (zh) 2016-11-07 2017-11-06 容量可变型斜板式压缩机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016217239A JP2018076782A (ja) 2016-11-07 2016-11-07 容量可変型斜板式圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018076782A true JP2018076782A (ja) 2018-05-17

Family

ID=62003138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016217239A Pending JP2018076782A (ja) 2016-11-07 2016-11-07 容量可変型斜板式圧縮機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180128252A1 (ja)
JP (1) JP2018076782A (ja)
KR (1) KR20180051404A (ja)
CN (1) CN108071570A (ja)
DE (1) DE102017125682A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021616A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 한온시스템 주식회사 가변 사판식 압축기

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020196577A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 株式会社豊田自動織機 ピストン式圧縮機
KR20200133485A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 현대자동차주식회사 차량의 공기조화 시스템, 공기조화 시스템용 전자제어밸브 및 공기조화 시스템의 제어방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000297746A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Bosch Automotive Systems Corp 可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ
US6786703B2 (en) * 2001-11-02 2004-09-07 Delphi Technologies, Inc. Variable capacity air conditioning compressor with improved crankcase oil retention
JP2006022785A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Toyota Industries Corp 容量可変型圧縮機
JP2006132446A (ja) 2004-11-05 2006-05-25 Toyota Industries Corp 可変容量型圧縮機
JP2009209910A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021616A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 한온시스템 주식회사 가변 사판식 압축기
KR102641826B1 (ko) 2018-08-21 2024-02-29 한온시스템 주식회사 가변 사판식 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017125682A1 (de) 2018-05-09
US20180128252A1 (en) 2018-05-10
CN108071570A (zh) 2018-05-25
KR20180051404A (ko) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6003547B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP6003546B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP6136906B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP2018076782A (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
KR101645276B1 (ko) 용량 가변형 사판식 압축기
JP2008144631A (ja) 可変容量型圧縮機
JP5949626B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
US20090220355A1 (en) Swash plate compressor
JP2007009720A (ja) 可変容量型圧縮機
JP2015175269A (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
US20070177988A1 (en) Structure for oil recovery in a compressor
JP2016102417A (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
EP2927492A2 (en) Variable displacement swash plate type compressor
JP6179438B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP3666170B2 (ja) 斜板型圧縮機
JP2018096251A (ja) 圧縮機
JP2017172367A (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP2017150315A (ja) 可変容量型斜板式圧縮機
JP6191527B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP2016166532A (ja) 容量可変型両頭斜板式圧縮機
JP2009209739A (ja) 斜板式圧縮機
JP2009167804A (ja) 可変容量型斜板式圧縮機
JP5222443B2 (ja) 斜板式圧縮機
JP2017166335A (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
CN113677889A (zh) 活塞式压缩机