JP2018159322A - Clutchless variable displacement swash plate compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機に関する。 The present invention relates to a clutchless variable capacity swash plate compressor.
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、リンク機構と、複数のピストンと、区画体と、移動体と、制御圧室と、制御機構とを備えている。 Patent Document 1 discloses a conventional variable displacement swash plate compressor (hereinafter simply referred to as a compressor). The compressor includes a housing, a drive shaft, a swash plate, a link mechanism, a plurality of pistons, a partition body, a moving body, a control pressure chamber, and a control mechanism.
ハウジングは、斜板室、吐出室及び複数のシリンダボアが形成されている。駆動軸は、ハウジングに回転可能に支承されている。斜板は、斜板室内に配置されて駆動軸とともに回転される。リンク機構は、駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する斜板の傾斜角度の変更を許容する。各ピストンは、各シリンダボアに収容され、斜板の回転によって傾斜角度に応じたストロークで往復動して各シリンダボア内に圧縮室を形成する。こうして、各ピストンは、圧縮室に吸入された冷媒を圧縮し、高圧の冷媒を吐出室に吐出する。区画体は、斜板室内で駆動軸と一体回転可能に設けられている。移動体は、斜板室内で駆動軸と一体回転可能であり、かつ区画体に対して駆動軸心方向に移動して傾斜角度を変更する。制御圧室は、区画体と移動体とにより区画され、内部の圧力によって移動体を移動させる。制御機構は、制御圧室内の圧力を制御する。 The housing is formed with a swash plate chamber, a discharge chamber, and a plurality of cylinder bores. The drive shaft is rotatably supported by the housing. The swash plate is disposed in the swash plate chamber and is rotated together with the drive shaft. The link mechanism allows a change in the inclination angle of the swash plate with respect to the direction perpendicular to the drive axis of the drive shaft. Each piston is accommodated in each cylinder bore, and reciprocates at a stroke corresponding to the inclination angle by rotation of the swash plate to form a compression chamber in each cylinder bore. Thus, each piston compresses the refrigerant sucked into the compression chamber and discharges the high-pressure refrigerant into the discharge chamber. The partition is provided so as to rotate integrally with the drive shaft in the swash plate chamber. The movable body can rotate integrally with the drive shaft in the swash plate chamber, and moves in the direction of the drive axis with respect to the partition body to change the inclination angle. The control pressure chamber is partitioned by the partition body and the moving body, and moves the moving body by the internal pressure. The control mechanism controls the pressure in the control pressure chamber.
シリンダボアは、斜板の一面側に設けられた第1シリンダボアと、斜板の他面側に設けられた第2シリンダボアとからなる。各ピストンは、第1シリンダボアを往復動して、第1シリンダボアに第1圧縮室を区画する第1頭部と、第2シリンダボアを往復動して、第2シリンダボアに第2圧縮室を区画する第2頭部とを有している。制御圧室の圧力が低下することによって傾斜角度は小さくなる。 The cylinder bore includes a first cylinder bore provided on one side of the swash plate and a second cylinder bore provided on the other side of the swash plate. Each piston reciprocates the first cylinder bore, and the first head that partitions the first compression chamber in the first cylinder bore and the second cylinder bore reciprocates in the second cylinder bore to partition the second compression chamber. And a second head. The inclination angle becomes smaller as the pressure in the control pressure chamber decreases.
この圧縮機では、制御機構が制御圧室内の圧力を斜板室よりも高圧にすると、可動体は、ピストンの圧縮反力に抗して後退する。このため、傾斜角度が大きくなり、各ピストンのストロークが大きくなる。このため、圧縮機の1回転当たりの圧縮容量が大きくなる。他方、制御機構が制御圧室内の圧力を斜板室と同程度に低圧にすると、可動体は、各ピストンの圧縮反力により、前進する。このため、傾斜角度が小さくなり、ピストンのストロークが減少する。このため、圧縮機の1回転当たりの圧縮容量が小さくなる。 In this compressor, when the control mechanism makes the pressure in the control pressure chamber higher than that in the swash plate chamber, the movable body moves backward against the compression reaction force of the piston. For this reason, an inclination angle becomes large and the stroke of each piston becomes large. For this reason, the compression capacity per rotation of the compressor increases. On the other hand, when the control mechanism makes the pressure in the control pressure chamber as low as the swash plate chamber, the movable body moves forward by the compression reaction force of each piston. For this reason, an inclination angle becomes small and the stroke of a piston reduces. For this reason, the compression capacity per rotation of the compressor is reduced.
ここで、この圧縮機では、ピストンの第1頭部の上死点位置よりも第2頭部の上死点位置が大きく移動するため、斜板の傾斜角度が最小傾斜角度に近づけば、第1圧縮室のみで僅かな圧縮仕事を行い、第2圧縮室では圧縮仕事を行わない。 Here, in this compressor, since the top dead center position of the second head moves larger than the top dead center position of the first head of the piston, if the inclination angle of the swash plate approaches the minimum inclination angle, A slight compression work is performed only in one compression chamber, and no compression work is performed in the second compression chamber.
上記のような圧縮機は、クラッチレス方式で例えば車両空調装置に用いられる場合、すなわち駆動軸がクラッチを介さずにハウジング外の駆動源に連結されている場合、吐出室と外部との間には逆止弁が設けられ得る。逆止弁の開弁圧は、斜板の傾斜角度が最小である場合の第1吐出室の圧力よりも大きく設定されることにより、第1吐出室から外部に高圧の冷媒が吐出されないように定められる。 When the compressor as described above is used in a vehicle air conditioner, for example, in a clutchless manner, that is, when the drive shaft is connected to a drive source outside the housing without a clutch, the compressor is disposed between the discharge chamber and the outside. May be provided with a check valve. The valve opening pressure of the check valve is set larger than the pressure of the first discharge chamber when the inclination angle of the swash plate is minimum, so that high-pressure refrigerant is not discharged from the first discharge chamber to the outside. Determined.
しかし、このような圧縮機では、駆動源が高速で駆動軸を回転駆動すると、各ピストンには大きな往復慣性力が作用する。このため、傾斜角度が増大する方向のモーメントが斜板に作用し、第1吐出室の圧力が逆止弁の開弁圧を越え、外部に高圧の冷媒を吐出するおそれがある。この場合、例えば車両空調装置においては、不必要な車室の冷房、不必要な動力損失を生じることとなる。 However, in such a compressor, when the drive source rotates the drive shaft at a high speed, a large reciprocating inertia force acts on each piston. For this reason, a moment in the direction in which the inclination angle increases acts on the swash plate, the pressure in the first discharge chamber may exceed the valve opening pressure of the check valve, and high pressure refrigerant may be discharged to the outside. In this case, for example, in a vehicle air conditioner, unnecessary cooling of the passenger compartment and unnecessary power loss occur.
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、吐出室と外部との間に逆止弁が設けられたクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機において、斜板の傾斜角度が所定角度以下である場合に、駆動源が高速で駆動軸を回転駆動したとしても、外部に高圧の冷媒を吐出し難くすることを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and in a clutchless variable displacement swash plate compressor in which a check valve is provided between the discharge chamber and the outside, the inclination angle of the swash plate It is an issue to be solved that it is difficult to discharge a high-pressure refrigerant to the outside even when the drive source rotates the drive shaft at a high speed when the angle is equal to or less than a predetermined angle.
本発明のクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機は、斜板室、吐出室及び複数のシリンダボアが形成されたハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、
前記斜板室内に配置されて前記駆動軸とともに回転される斜板と、
前記駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、
前記各シリンダボアに収容され、前記斜板の回転によって前記傾斜角度に応じたストロークで往復動して前記各シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記圧縮室に吸入された冷媒を圧縮し、高圧の冷媒を前記吐出室に吐出するピストンと、
前記斜板室内で前記駆動軸と一体回転可能に設けられた区画体と、
前記斜板室内で前記駆動軸と一体回転可能であり、かつ前記区画体に対して前記駆動軸心方向に移動して前記傾斜角度を変更する移動体と、
前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させる制御圧室と、
前記制御圧室内の圧力を制御する制御機構とを備え、
前記制御圧室の圧力が低下することによって前記傾斜角度が小さくなり、
前記吐出室と外部との間には逆止弁が設けられ、
前記斜板、前記リンク機構及び各前記ピストンは、前記傾斜角度が所定角度より小さくなると、前記斜板、前記リンク機構及び各前記ピストンの慣性乗積の合計が前記傾斜角度を減少させるように構成されていることを特徴とする。
A clutchless capacity variable swash plate compressor of the present invention includes a housing in which a swash plate chamber, a discharge chamber and a plurality of cylinder bores are formed,
A drive shaft rotatably supported on the housing;
A swash plate disposed in the swash plate chamber and rotated together with the drive shaft;
A link mechanism that allows a change in the inclination angle of the swash plate with respect to the direction orthogonal to the drive axis of the drive shaft;
Each cylinder bore accommodates, and reciprocates at a stroke corresponding to the inclination angle by rotation of the swash plate to form a compression chamber in each cylinder bore, compresses the refrigerant sucked into the compression chamber, A piston for discharging refrigerant into the discharge chamber;
A partition provided in the swash plate chamber so as to be integrally rotatable with the drive shaft;
A movable body that is integrally rotatable with the drive shaft in the swash plate chamber and that moves in the direction of the drive axis relative to the partition body to change the tilt angle;
A control pressure chamber that is partitioned by the partition body and the moving body and moves the moving body by an internal pressure;
A control mechanism for controlling the pressure in the control pressure chamber,
The inclination angle is reduced by reducing the pressure of the control pressure chamber,
A check valve is provided between the discharge chamber and the outside,
The swash plate, the link mechanism, and the pistons are configured such that when the inclination angle becomes smaller than a predetermined angle, the sum of inertial products of the swash plate, the link mechanism, and the pistons decreases the inclination angle. It is characterized by being.
本発明のクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機では、斜板、リンク機構及び各ピストンは、傾斜角度が所定角度より小さくなると、斜板、リンク機構及び各ピストンの慣性乗積の合計が負になる。このため、傾斜角度が所定角度より小さい状態において、駆動源が高速で駆動軸を回転駆動し、各ピストンに大きな往復慣性力が作用したとしても、傾斜角度が増大する方向のモーメントが作用し難く、斜板は所定角度より小さな傾斜角度を維持し易い。このため、吐出室の圧力が逆止弁の開弁圧を越えることが抑制される。 In the clutchless capacity variable swash plate compressor of the present invention, when the inclination angle of the swash plate, the link mechanism and each piston is smaller than a predetermined angle, the sum of the inertial products of the swash plate, the link mechanism and each piston is negative. become. For this reason, even when the drive source rotates the drive shaft at a high speed and a large reciprocating inertia force acts on each piston in a state where the tilt angle is smaller than a predetermined angle, a moment in the direction in which the tilt angle increases is difficult to act. The swash plate can easily maintain an inclination angle smaller than a predetermined angle. For this reason, it is suppressed that the pressure of a discharge chamber exceeds the valve opening pressure of a non-return valve.
したがって、本発明のクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機では、斜板の傾斜角度が所定角度以下である場合に、駆動源が高速で駆動軸を回転駆動したとしても、外部に高圧の冷媒を吐出し難い。 Therefore, in the clutchless capacity variable swash plate compressor of the present invention, when the inclination angle of the swash plate is equal to or smaller than a predetermined angle, even if the drive source rotates the drive shaft at a high speed, the high-pressure refrigerant is externally provided. Is difficult to discharge.
各シリンダボアは、斜板の一面側に設けられた第1シリンダボアと、斜板の他面側に設けられた第2シリンダボアとからなり得る。そして、各ピストンは、第1シリンダボアに第1圧縮室を区画する第1頭部と、第2シリンダボアに第2圧縮室を区画する第2頭部とを有し得る。この場合、各ピストンは、両頭方式であるために、両側から圧縮反力が作用するとともに、重量が比較的大きく、斜板に往復慣性力がより大きく作用する。このため、この場合には、本発明の作用効果が顕著となる。 Each cylinder bore may be composed of a first cylinder bore provided on one side of the swash plate and a second cylinder bore provided on the other side of the swash plate. Each piston may have a first head that partitions the first compression chamber in the first cylinder bore and a second head that partitions the second compression chamber in the second cylinder bore. In this case, since each piston is a double-headed system, a compression reaction force acts from both sides, the weight is relatively large, and a reciprocating inertial force acts more greatly on the swash plate. For this reason, in this case, the effect of the present invention becomes remarkable.
斜板は、移動体側に斜板の重心を位置させる膨出部を有することが好ましい。この場合、斜板には、膨出部によって傾斜角度が減少する方向のモーメントが作用し、本発明の作用効果が顕著となる。 It is preferable that the swash plate has a bulging portion that positions the center of gravity of the swash plate on the moving body side. In this case, a moment in a direction in which the inclination angle decreases due to the bulging portion acts on the swash plate, and the effect of the present invention becomes remarkable.
駆動軸又はハウジングと斜板との間には、傾斜角度が0°より大きい最小傾斜角度に斜板を規制するストッパが設けられていることが好ましい。斜板の最小傾斜角度が0°又はマイナスになってしまうと、傾斜角度を大きくして復帰し難くなるためである。 It is preferable that a stopper for restricting the swash plate is provided between the drive shaft or the housing and the swash plate at a minimum inclination angle greater than 0 °. This is because if the minimum inclination angle of the swash plate becomes 0 ° or minus, it becomes difficult to recover by increasing the inclination angle.
ストッパは、傾斜角度が大きくなるように斜板を付勢するばねであることが好ましい。この場合、簡易な構成によって斜板が最小傾斜角度から復帰できるようになる。 The stopper is preferably a spring that biases the swash plate so that the inclination angle becomes large. In this case, the swash plate can be restored from the minimum inclination angle with a simple configuration.
本発明のクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機では、斜板の傾斜角度が所定角度以下である場合に、駆動源が高速で駆動軸を回転駆動したとしても、外部に高圧の冷媒を吐出し難い。このため、このクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機が例えば車両空調装置に採用されれば、不必要な車室の冷房や不必要な動力損失を生じ難く、高い信頼性を発揮することができる。 In the clutchless capacity variable swash plate compressor of the present invention, when the inclination angle of the swash plate is equal to or smaller than a predetermined angle, even if the drive source rotates the drive shaft at a high speed, high pressure refrigerant is discharged to the outside. It is hard to do. For this reason, if this clutchless type variable capacity swash plate compressor is employed in, for example, a vehicle air conditioner, unnecessary cooling of the passenger compartment and unnecessary power loss are unlikely to occur, and high reliability can be exhibited. it can.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。実施例のクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機(以下、単に圧縮機という。)では、図1及び図2に示すように、フロントハウジング1、第1シリンダブロック3、第2シリンダブロック5及びリヤハウジング7が接合されている。以下、フロントハウジング1側を圧縮機の前方、リヤハウジング7側を圧縮機の後方として規定する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the clutchless capacity variable swash plate compressor (hereinafter simply referred to as a compressor) of the embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the front housing 1, the
フロントハウジング1には、内周側に位置する第1吸入室1aと、外周側に位置して環状をなす第1吐出室1bとが形成されている。第1シリンダブロック3と第2シリンダブロック5との間には斜板室9が形成されている。第2シリンダブロック5には斜板室9を外部に開口する吸入口50が形成されている。吸入口50は冷凍回路の蒸発器と接続される。
The front housing 1 is formed with a
第1シリンダブロック3には、斜板室9と連通する複数個の第1シリンダボア3aが形成されている。第2シリンダブロック5にも、斜板室9と連通する複数個の第2シリンダボア5aが形成されている。第1シリンダボア3aと第2シリンダボア5aとは同数であり、同径であり、同軸である。リヤハウジング7には、中心部分に位置する圧力調整室7cと、環状に形成され、圧力調整室7cの外周側に位置する第2吸入室7aと、環状に形成され、第2吸入室7aの外周側に位置する第2吐出室7bとが形成されている。フロントハウジング1、第1シリンダブロック3、第2シリンダブロック5及びリヤハウジング7がハウジング8に相当する。
A plurality of first cylinder bores 3 a communicating with the
フロントハウジング1には前方に突出するボス部1cが形成されており、内側に軸孔1dが形成されている。軸孔1d内には第1吸入室1aと圧縮機の外部との間を封止する軸封装置11が設けられている。第1シリンダブロック3には軸孔1dと同軸の第1凹部3bが形成されている。第1凹部3bの小径部には第1ラジアル軸受13及び第1スラスト軸受15が設けられている。第1ラジアル軸受13はすべり軸受であり、第1スラスト軸受15はころがり軸受である。
The front housing 1 is formed with a
第2シリンダブロック5には軸孔1d及び第1凹部3bと同軸の第2凹部5bが形成されている。第2凹部5bの小径部には第2ラジアル軸受17及び第2スラスト軸受19が設けられている。第2ラジアル軸受17はすべり軸受であり、第2スラスト軸受19はころがり軸受である。
The
軸孔1d、第1凹部3b、斜板室9及び第2凹部5b内には、軸封装置11、第1ラジアル軸受13、第1スラスト軸受15、第2スラスト軸受19及び第2ラジアル軸受17によって駆動軸21が回転可能に支承されている。
In the
駆動軸21は、駆動軸本体23と、駆動軸本体23の前部に一体に設けられた第1フランジ部材25と、駆動軸本体23の後部に一体に設けられた第2フランジ部材27とを有している。第1フランジ部材25は径外方向に突出する第1フランジ25aを有し、第1フランジ25aは第1スラスト軸受15に軸支されている。第2フランジ部材27も径外方向に突出する第2フランジ27aを有し、第2フランジ27aは第2スラスト軸受19に軸支されている。
The
斜板室9内には斜板29が配置されている。斜板29は、駆動軸21を挿通する貫通孔31aを有する基板31と、基板31の外周面に固定された環状の斜板本体33とからなる。基板31は後方側に膨出する膨出部31aを有している。斜板本体33は、環状をなしており、その前後面は平坦にされている。
A
第1フランジ部材25には第1ピン35によってラグアーム37が揺動可能に設けられている。第1ピン35は駆動軸21の駆動軸心Oと直交する方向に延びている。ラグアーム37は駆動軸21を挿通させる挿通孔37aを有している。ラグアーム37には、第1ピン35から駆動軸21を跨いだ位置に第2ピン39が設けられている。第2ピン39は第1ピン35と平行に延びている。第2ピン39には斜板29の基板31が揺動可能に設けられている。ラグアーム37は第2ピン39の後方にウェイト部37bを有している。基板31の膨出部31aには第3ピン41が設けられている。第3ピン41は第1、2ピン35、39と平行に延びている。第3ピン41に移動体43が揺動可能に設けられている。こうして、斜板29は、駆動軸心Oに直交する第1〜3ピン35、39、41を中心として揺動して傾斜角度θを変更することが可能になっている。第1〜3ピン35、39、41及びラグアーム37がリンク機構40に相当する。
A
駆動軸21の駆動軸本体23の後部には、円板状の区画体49が固定されている。また、駆動軸本体23には、有底筒状の移動体43が駆動軸心O方向に移動可能に設けられている。区画体49と移動体43とによって制御圧室51が区画されている。移動体43は後端位置が第2フランジ27aによって規制されている。
A disc-shaped
駆動軸本体23には、後端から前方に延びる制御通路23aが形成されている。制御通路23aは、駆動軸本体23の後端に開口して圧力調整室7cと連通しているとともに、駆動軸本体23の周面に開口して制御圧室51に連通している。
The
駆動軸21の第1フランジ部材25の第1フランジ25aと斜板29との間にはストッパばね45が設けられている。区画体49と斜板29との間には傾斜角度減少ばね47が設けられている。
A
各第1シリンダボア3a及び第2シリンダボア5aにはピストン53が収容されている。各ピストン53は、第1シリンダボア3aに第1圧縮室55を区画する第1頭部53aと、第2シリンダボア5aに第2圧縮室57を区画する第2頭部53bとを有している。斜板29の斜板本体33と各ピストン53との間には、前後で対をなすシュー54が設けられている。
フロントハウジング1と第1シリンダブロック3との間には第1弁ユニット59が挟持されている。第2シリンダブロック5とリヤハウジング7との間には第2弁ユニット61が挟持されている。第1弁ユニット59には、各第1圧縮室55と第1吸入室1aとを開閉する第1吸入弁機構59aと、各第1圧縮室55と第1吐出室1bとを開閉する第1吐出弁機構59bとが形成されている。第2弁ユニット61には、各第2圧縮室57と第2吸入室7aとを開閉する第2吸入弁機構61aと、各第2圧縮室55と第2吐出室7bとを開閉する第2吐出弁機構61bとが形成されている。
A
第1シリンダブロック3及び第1弁ユニット59には斜板室9と第1吸入室1aとを連通する複数本の第1吸入通路63が形成されている。第2シリンダブロック5及び第2弁ユニット61には斜板室9と第2吸入室7aとを連通する複数本の第2吸入通路65が形成されている。
The
また、フロントハウジング1、第1弁ユニット59、第1シリンダブロック3、第2シリンダブロック5、第2弁ユニット61及びリヤハウジング7には、第1吐出室1bと第2吐出室7bとを連通する吐出通路69が形成されている。第2シリンダブロック5には、吐出通路69を吐出口71に連通する共通路73が形成されている。共通路73には逆止弁75が設けられている。逆止弁75は所定の設定圧によって共通路73を開くようになっている。吐出口71は冷凍回路の凝縮器と接続される。
The
図3に示すように、制御機構80は、抽気通路81と、給気通路83と、容量制御弁77と、固定絞り83aと、制御通路23aとを有している。
As shown in FIG. 3, the
抽気通路81は、圧力調整室7cと第2吸入室7aとに接続されている。この抽気通路81と制御通路23aとによって、制御圧室51と圧力調整室7cと第2吸入室7aとが連通している。給気通路83は、圧力調整室7cと第2吐出室7bとに接続されている。この給気通路83と制御通路23aとによって、制御圧室51と圧力調整室7cと第2吐出室7bとが連通している。給気通路83には、固定絞り83aが設けられている。
The
リヤハウジング7には容量制御弁77が収納されている。容量制御弁77は抽気通路81に設けられている。この容量制御弁77は、第2吸入室7a内の吸入圧力Ps等に基づき、抽気通路81の開度を調整することが可能となっている。
A
図4は、駆動軸心Oに直交する平面に対して斜板29がなす角度である傾斜角度θを示す第1軸と、第1軸に直交し、慣性乗積を示す第2軸とを有した直角座標系を示している。図4に示すように、この圧縮機において、斜板29の慣性乗積は、傾斜角度θ=0°において−ΔP(kgmm2)とされ、傾斜角度θが大きくなるに従って小さくなっている。また、リンク機構40のうち、第2〜3ピン39、41及びラグアーム37の慣性乗積は、傾斜角度θ=0°においてほぼ0であり、傾斜角度θが15°過ぎまでは、傾斜角度θが大きくなるに従って小さくなり、傾斜角度θが最大傾斜角度付近では、傾斜角度θが大きくなるに従って大きくなっている。一方、各ピストン53及び各シュー54の慣性乗積は、傾斜角度θ=0°において0であり、傾斜角度θが大きくなるに従って大きくなっている。このため、斜板29、リンク機構40及び各ピストン53の慣性乗積の合計は、傾斜角度θが所定角度θ1より小さい場合に負になっている。
4 shows a first axis indicating an inclination angle θ, which is an angle formed by the
この圧縮機は、車両空調装置において、クラッチレス方式で用いられる。すなわち、図1及び図2に示すように、駆動軸21は電磁クラッチを介さずに車両のエンジンに連結される。駆動軸21が回転駆動されると、リンク機構40及び斜板29が斜板室9内で回転し、シュー54を介して各ピストン53が第1、2シリンダボア3a、5a内で往復動する。このため、第1圧縮室55は、第1吸入室1a内の冷媒を吸入して圧縮し、第1吐出室1bに吐出する。また、第2圧縮室57は、第2吸入室7a内の冷媒を吸入して圧縮し、第2吐出室7bに吐出する。蒸発器から順次供給される斜板室9内の冷媒は第1、2吸入通路63、65を経て第1、2吸入室1a、7aに移動する。そして、第1、2吐出室1b、7b内の高圧の冷媒は、吐出通路69を経て共通路73に至り、逆止弁75を開いて吐出口71から凝縮器に吐出される。
This compressor is used in a vehicle air conditioner in a clutchless manner. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、容量制御弁77が抽気通路81の開度を小さくすれば、第2吐出室7b内の高圧の冷媒が給気通路83及び圧力調整室7cを経て制御圧室51に供給される一方、制御圧室51内の冷媒が圧力調整室7c及び抽気通路81を経て第2吸入室7aに排出され難くなり、制御圧室51が高圧となる。このため、図1に示すように、移動体43が後方に移動し、斜板29が後方に牽引される。このため、制御圧室51が拡大され、傾斜角度θが大きくなる。このため、各ピストン53が第1、2シリンダボア3a、5a内を大きなストロークで往復動する。このため、第1、2吐出室1b、7bに吐出された大容量の高圧の冷媒が逆止弁75を開いて吐出口71から吐出される。この場合、圧縮機は駆動軸21の1回転当たりの吐出容量が大きくなっている。
Here, if the
一方、容量制御弁77が抽気通路81の開度を大きくすれば、第2吐出室7b内の高圧の冷媒が給気通路83及び圧力調整室7cを経て制御圧室51に供給されつつ、制御圧室51内の冷媒が圧力調整室7c及び抽気通路81を経て第2吸入室7aに排出され易くなり、制御圧室51が低圧となる。このため、図2に示すように、斜板29に加えられる圧縮反力によって斜板29が前方に押され、移動体43が斜板29に牽引されて前方に移動する。このため、制御圧室51が縮小され、傾斜角度θが小さくなる。このため、各ピストン53が第1、2シリンダボア3a、5a内を小さなストロークで往復動する。このため、第1、2吐出室1b、7bに吐出された小容量の高圧の冷媒が逆止弁75を開いて吐出口71から吐出される。この場合、圧縮機は駆動軸21の1回転当たりの吐出容量が小さくなっている。
On the other hand, if the
斜板29の傾斜角度が0°に近づけば、斜板29はストッパばね45に当接し、最小傾斜角度が0°又はマイナスになることが規制される。こうして、各ピストン53のストロークがほとんどなくなれば、駆動軸21が回転しているにもかかわらず、共通路73内の冷媒は逆止弁75を開くことができず、吐出口71から吐出されなくなる。
When the inclination angle of the
この間、この圧縮機では、傾斜角度が所定角度θ1より小さければ、エンジンが高速で駆動軸21を回転駆動し、各ピストン53に大きな往復慣性力が作用したとしても、各ピストン53の慣性乗積(ピストン53の往復慣性力)が斜板29及びリンク機構40の慣性乗積の合計よりも小さいため、傾斜角度θがθ1より小さい状態の斜板29には、傾斜角度θが増大する方向のモーメントが作用せず、斜板29はその傾斜角度θを維持し易い。すなわち、この圧縮機は、斜板29、リンク機構40及び各ピストン53の慣性乗積の合計が傾斜角度θを減少させるように構成されている。
In the meantime, in this compressor, if the inclination angle is smaller than the predetermined angle θ1, even if the engine rotates the
特に、この圧縮機では、斜板29の基板31が移動体43側に斜板29の重心を位置させる膨出部31aを有するため、斜板29には傾斜角度θが減少する方向のモーメントが作用し易い。
In particular, in this compressor, since the
この圧縮機において、駆動軸21の回転数と傾斜角度θとの関係等を図5に示す。図5の関係が成り立つのは、傾斜角度θが図4における所定角度θ1以下の場合のみである。図5に示すように、この圧縮機では、第1、2吐出室1b、7b側と外部との差圧はほぼ一定である。そのため、逆止弁75が共通路73を開くように設定された開弁圧を上回ることがない。このため、各ピストン53の往復慣性力にかかわらず、傾斜角度θを小さく維持することができる。
FIG. 5 shows the relationship between the rotational speed of the
他方、傾斜角度θが所定角度θ1より小さくなっても、斜板、リンク機構及び各ピストンの慣性乗積の合計が正である比較例の圧縮機では、図6に示すように、回転数が高くなれば、第1、2吐出室側と外部との差圧が逆止弁の開弁圧を上回ってしまう。そして、各ピストン53、リンク機構40及び斜板29の慣性乗積の合計が正である場合、回転数が高くなると、斜板29の傾斜角度θも大きくなっていく。
On the other hand, even if the inclination angle θ is smaller than the predetermined angle θ1, in the compressor of the comparative example in which the sum of the inertial products of the swash plate, the link mechanism, and each piston is positive, as shown in FIG. If it becomes high, the differential pressure between the first and second discharge chambers and the outside will exceed the valve opening pressure of the check valve. When the sum of the inertial products of the
したがって、実施例の圧縮機では、クラッチレス方式で用いられ、第1、2吐出室1b、7bと外部との間に逆止弁75が設けられた状態において、斜板29の傾斜角度θが所定角度θ1以下である場合、エンジンが高速で駆動軸21を回転駆動したとしても、外部に高圧の冷媒を吐出し難い。このため、この圧縮機では、不必要な車室の冷房、不必要な動力損失を生じ難く、高い信頼性を発揮することができる。
Therefore, in the compressor of the embodiment, the inclination angle θ of the
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例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。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit thereof.
本発明は車両用空調装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.
9…斜板室
1a、7a…吸入室(1a…第1吸入室、7a…第2吸入室)
1b、7b…吐出室(1b…第1吐出室、7b…第2吐出室)
3a、5a…シリンダボア(3a…第1シリンダボア、5a…第2シリンダボア)
8…ハウジング(1…フロントハウジング、3…第1シリンダブロック、5…第2シリンダブロック、7…リヤハウジング)
21…駆動軸
O…駆動軸心
35、39、41…枢軸(35…第1ピン、39…第2ピン、41…第3ピン)
θ…傾斜角度
29…斜板
40…リンク機構(37…ラグアーム)
55、57…圧縮室(55…第1圧縮室、57…第2圧縮室)
53…ピストン
49…区画体
43…移動体
51…制御圧室
80…制御機構
75…逆止弁
53a…第1頭部
53b…第2頭部
31a…膨出部
45…ストッパばね
9 ...
1b, 7b ... discharge chamber (1b ... first discharge chamber, 7b ... second discharge chamber)
3a, 5a ... cylinder bore (3a ... first cylinder bore, 5a ... second cylinder bore)
8 ... Housing (1 ... Front housing, 3 ... First cylinder block, 5 ... Second cylinder block, 7 ... Rear housing)
21 ... Drive shaft O ... Drive
θ ...
55, 57 ... compression chamber (55 ... first compression chamber, 57 ... second compression chamber)
53 ...
Claims (5)
前記ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、
前記斜板室内に配置されて前記駆動軸とともに回転される斜板と、
前記駆動軸の駆動軸心に直交する方向に対する前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、
前記各シリンダボアに収容され、前記斜板の回転によって前記傾斜角度に応じたストロークで往復動して前記各シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記圧縮室に吸入された冷媒を圧縮し、高圧の冷媒を前記吐出室に吐出するピストンと、
前記斜板室内で前記駆動軸と一体回転可能に設けられた区画体と、
前記斜板室内で前記駆動軸と一体回転可能であり、かつ前記区画体に対して前記駆動軸心方向に移動して前記傾斜角度を変更する移動体と、
前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させる制御圧室と、
前記制御圧室内の圧力を制御する制御機構とを備え、
前記制御圧室の圧力が低下することによって前記傾斜角度が小さくなり、
前記吐出室と外部との間には逆止弁が設けられ、
前記斜板、前記リンク機構及び各前記ピストンは、前記傾斜角度が所定角度より小さくなると、前記斜板、前記リンク機構及び各前記ピストンの慣性乗積の合計が前記傾斜角度を減少させるように構成されていることを特徴とするクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機。 A housing in which a swash plate chamber, a discharge chamber and a plurality of cylinder bores are formed;
A drive shaft rotatably supported on the housing;
A swash plate disposed in the swash plate chamber and rotated together with the drive shaft;
A link mechanism that allows a change in the inclination angle of the swash plate with respect to the direction orthogonal to the drive axis of the drive shaft;
Each cylinder bore accommodates, and reciprocates at a stroke corresponding to the inclination angle by rotation of the swash plate to form a compression chamber in each cylinder bore, compresses the refrigerant sucked into the compression chamber, A piston for discharging refrigerant into the discharge chamber;
A partition provided in the swash plate chamber so as to be integrally rotatable with the drive shaft;
A movable body that is integrally rotatable with the drive shaft in the swash plate chamber and that moves in the direction of the drive axis relative to the partition body to change the tilt angle;
A control pressure chamber that is partitioned by the partition body and the moving body and moves the moving body by an internal pressure;
A control mechanism for controlling the pressure in the control pressure chamber,
The inclination angle is reduced by reducing the pressure of the control pressure chamber,
A check valve is provided between the discharge chamber and the outside,
The swash plate, the link mechanism, and the pistons are configured such that when the inclination angle becomes smaller than a predetermined angle, the sum of inertial products of the swash plate, the link mechanism, and the pistons decreases the inclination angle. A clutchless capacity variable swash plate compressor characterized in that
前記各ピストンは、前記第1シリンダボアに第1圧縮室を区画する第1頭部と、前記第2シリンダボアに第2圧縮室を区画する第2頭部とを有する請求項1記載のクラッチレス式容量可変型斜板式圧縮機。 Each cylinder bore comprises a first cylinder bore provided on one side of the swash plate and a second cylinder bore provided on the other side of the swash plate,
2. The clutchless type according to claim 1, wherein each piston has a first head that partitions a first compression chamber in the first cylinder bore, and a second head that partitions a second compression chamber in the second cylinder bore. Variable capacity swash plate compressor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017056893A JP2018159322A (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Clutchless variable displacement swash plate compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017056893A JP2018159322A (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Clutchless variable displacement swash plate compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018159322A true JP2018159322A (en) | 2018-10-11 |
Family
ID=63796501
Family Applications (1)
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JP2017056893A Pending JP2018159322A (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Clutchless variable displacement swash plate compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018159322A (en) |
-
2017
- 2017-03-23 JP JP2017056893A patent/JP2018159322A/en active Pending
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