JP2500629Y2 - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は斜板式圧縮機に関し、特に、クランク室圧力
を調節して斜板の傾斜角を変化させ、これにより圧縮機
の容量を変化させるようにした容量可変型の斜板式圧縮
機に関する。

〔従来の技術〕

従来の容量可変型斜板式圧縮機は、クランク室を有す
るケーシングと、吐出室及び吸入室が形成され上記ケー
シングの一開口端を閉塞するシリンダーヘッドと、上記
ケーシング内に回転可能に配置された主軸と、上記クラ
ンク室内にあって上記主軸に傾斜自在に備えられ上記主
軸の回転により回転する斜板と、該斜板の傾斜面に備え
られ該斜板の回転に応じて揺動する揺動板と、上記主軸
の径方向外側で上記ケーシング内に備えられた複数のシ
リンダと、該シリンダに往復動可能に配置され上記揺動
板に連結されたピストンと、上記クランク室と上記吸入
室とを連通する連通路と、該連通路に備えられ上記クラ
ンク室及び上記吸入室内の圧力に応じて上記連通路を介
した上記クランク室と上記吸入室との間の連通を制御す
る感圧制御弁とを含んでいるものがある（例えば、特開
平１−142276号公報参照）。

そして、従来の場合、感圧制御弁が、連通路の感圧制
御弁よりクランク室側の圧力（略クランク室圧に等し
い）、及び連通路の感圧制御弁より吸入室側の圧力に感
応するものと、上記連通路の上記クランク室側及び上記
吸入室側の圧力、並びに上記吐出室内の圧力に対して感
応するものとがある。

一方、上記容量可変型斜板式圧縮機と基本的に異なる
が、クランク室と吸入室とを連通する連通路に外部制御
弁（電磁弁）を備え、この外部制御弁をon,off制御する
ことにより、クランク室と吸入室との間の連通を制御し
て吸入圧を所定の値にするものもある（例えば、特開昭
59−26793号公報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述の連通路のクランク室側及び吸入室側圧力に感応
する感圧制御弁が備えられた容量可変型斜板式圧縮機の
場合、クランク室圧及び吸入室圧に応じて感圧制御弁が
連通路を開閉し、圧縮機の容量が制御され、この結果と
して、吸入圧が制御される。このようにこの感圧制御弁
は、クランク室圧及び吸入室圧を感応して連通路を開閉
するが、この感圧制御弁の開閉動作点は、その設定値に
より一定であり、従って、吸入圧の制御点は、一点でし
かない。

一方、上述の連通路のクランク室側圧力及び吸入室側
圧力並びに吐出室圧に対して感応する感圧制御弁を備え
た容量可変型斜板式圧縮機の場合、吐出室圧に応じて吸
入圧の制御点が変位するが、その変位は、吸入圧を低く
する方向の変位のみである。

このように、従来のこの種の容量可変型斜板式圧縮機
は、吸入圧の制御範囲が極めて狭いものであった。

一方、連通路に外部制御弁を備えた容量可変型斜板式
圧縮機の場合、上述のように外部制御弁をon,offするこ
とにより吸入圧を所定の値にするのだが、そのために
は、常に吸入圧を検知して外部制御弁を制御する高精度
な制御装置が必要であり、この制御装置によりコストが
高くなる不都合と言う不都合がある。また、この容量可
変型斜板式圧縮機の場合、吸入圧の制御点は、一点でし
かない。更に、この容量可変型斜板式圧縮機の場合、高
精度な制御装置を用いても、外部制御弁がon,off制御で
あるため、吸入圧を所定の値にすることが困難であっ
た。

それ故、本考案の課題は、簡単な構成で吸入圧の制御
範囲を広くした容量可変型斜板式圧縮機を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によれば、クランク室を有するケーシングと、
吐出室及び吸入室が形成され上記ケーシングの一開口端
を閉塞するシリンダーヘッドと、上記ケーシング内に回
転可能に配置された主軸と、上記クランク室内にあって
上記主軸に傾斜自在に備えられ上記主軸の回転により回
転する斜板と、該斜板の傾斜面に備えられ該斜板の回転
に応じて揺動する揺動板と、上記主軸の径方向外側で上
記ケーシング内に備えられた複数のシリンダと、該シリ
ンダに往復動可能に配置され上記揺動板に連結されたピ
ストンと、上記クランク室と上記吸込室とを連通する連
通路と、該連通路に備えられ上記クランク室及び上記吸
入室内の圧力に応じて上記連通路を介した上記クランク
室と上記吸入室との間の連通を制御する感圧制御弁とを
含む容量可変型斜板式圧縮機において、上記連通路に上
記感圧制御弁と直列に外部制御弁を備え、該外部制御弁
は、電流の調節によって開度が変化するものであること
を特徴とする容量可変型斜板式圧縮機が得られる。

〔作用〕

本考案の容量可変型斜板式圧縮機の場合、外部制御弁
は、電流を調節することによりその開度が変化するが、
外部制御弁を全開にした場合、連通路中のガスの流れの
抵抗（圧損）が最小となり、連通路の感圧制御弁よりク
ランク室側の部分の圧力が吸入室圧と等しくなる。従っ
て、この場合、感圧制御弁がクランク室及び吸入室圧に
感応して連通路を開閉して、クランク室と吸入室の間の
連通を制御し、この結果、吸入圧が所定の値に制御され
る。即ち、この場合、感圧制御弁の設定値に基づく内部
制御動作となる。

一方、外部制御弁への電流値を減少させるた場合、外
部制御弁の開度が減少し、連通路中のガス圧損が増大
し、連通路の感圧制御弁より吸入室側の部分の圧力が吸
入室の圧力よりも高くなり、これに伴いクランク室圧も
上昇して圧縮機の容量が減少し、結果として吸入圧が上
昇する。従って、外部制御弁への電流量を調節すること
により、吸入圧の制御点が変位する。この制御点の変位
は、電流量に比例する。しかも、この制御点の変位は、
吸入圧を上昇させる方向の変位であり、従って、吸入圧
の制御範囲が従来のものよりも広い。

以上のように、本考案は、電流の調節により開度が変
化する外部制御弁を連通路に感圧制御弁と直列に備える
ことで吸入圧の制御範囲を拡張させたので、構成が簡素
であり、コストが従来のものと余り変わらない。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例による容量可変型斜板式圧
縮機の断面図である。

第１図を参照して、ケーシング１は、略筒状であり、
その一端部には、シリンダブロック２が一体に設けられ
ている。シリンダブロック２には、後述する主軸10を取
り囲むようにして複数のシリンダ３が形成されている。
ケーシング１の他端は、フロントエンドプレート４によ
り閉塞されている。これにより、ケーシング１内のシリ
ンダブロック２とフロントエンドプレート４の間の部分
にクランク室５が構成されている。

主軸10は、フロントエンドプレート４を貫通してケー
シング１内に挿通され、その一端部をシリンダブロック
２の中心部に備えられたニードルベアリング11によって
回転可能に支持され、他端部をフロントエンドプレート
４の中心部に装着されたニードルベアリング12よって回
転可能に支持されている。

クランク室５内には、ロータ13が配置され、このロー
タ13は、主軸10に取り付けられている。このロータ13に
は、ヒンジ機構14を介して斜板15が取り付けられてい
る。これにより、斜板15は、主軸10に対する角度を変化
させることができるように成っている。斜板15の中心部
に形成された中心孔16には、主軸10が挿通しており、こ
の中心孔16の内壁面の一部は、主軸10に当接しており、
斜板15は、主軸10の軸線に対して傾斜するように成って
いる。

斜板15には、ニードルベアリング19,20を介して揺動
板21が装着されている。この揺動板21には球連接によっ
て複数のピストンロッド22が連結されている。ピストン
ロッド22は、シリンダ３内に摺動自在に配置されたピス
トン23に球連結されている。

クランク室５内において、ケーシング１の内壁には主
軸10と平行にガイド棒24が固定されており、このガイド
棒24は揺動板21の一端部によって挾持され、これによっ
て揺動板21は、回転（自転）を阻止され、揺動運動のみ
を行うように成っている。

ケーシング１の右端面には弁板装置25を介してシリン
ダーヘッド30が装着されている。

弁板装置25は、弁板26と、弁板26のシリンダブロック
２側面に配置された吸入弁27と、弁板26のシリンダヘッ
ド30側面に配置された吐出弁28とから成る。弁板26には
吸入孔26a及び吐出孔26bが形成されており、吸入孔26a
は吸入弁27により開閉され、吐出孔26bは吐出弁28によ
り開閉される。

シリンダーヘッド30には、吸入室31及び吐出室32が形
成されている。吸入室31は吸入ポート33に通じている。
吐出室32は吐出ポート（図示せず）に通じている。吸入
室31は吸入孔26aを通じ、吐出室32は吐出孔26bを通じて
夫々シリンダ３に連通している。

シリンダブロック２の中心部には、収納室40が形成し
てある。この収納室40は、ニードルベアリング11を嵌入
させる為にシリンダブロック２に設けた嵌入孔41と連通
している。従って、収納室40は、ニードルベアリング11
の隙間及び嵌入孔41を介してクランク室５に連通してお
り、クランク室５と同じ圧力に成る。

また、シリンダブロック２には、収納室40に連通した
ポケット42が形成されている。

収納室40内には、弁室部材44が配設され、弁室として
用いられている。この弁室部材44のクランク室５側端に
は孔45が形成されており、従って、弁室内の圧力は、ク
ランク室５内の圧力と等しくなる。また、弁室部材44の
シリンダヘッド30側端には後述のブロック部材52の一端
部が嵌入されている。

一方、弁室部材44内には感圧装置の一つであるベロー
ズ46が配置されている。ベローズ46内は略真空になって
いる。ベローズ46の先端には弁体47が設けられている。
弁体47は、後述のブロック部材52に形成された弁座53の
開口を開閉する。この際、ベローズ46は、クランク室５
内の圧力を感知し、弁体47が弁座53の開口を開閉する動
作点を自動的に変位させる。因みに、クランク室５内の
圧力が高くなると、弁座53の開口が開き易くなる。

弁板装置25には、ナット50によりバルブリテーナ51と
共にブロック部材52が取り付けられている。

ブロック部材52のシリンダブロック２側端部には開口
を有する弁座53が形成され、また、この弁座53の開口と
ポケット42とを連通する通路54が設けられている。更
に、ブロック部材52には、弁シリンダ55が設けられてお
り、この弁シリンダ55内にはアクチェーティングロッド
56が摺動可能に挿入されている。アクチェーティングロ
ッド56のシリンダブロック２側端は、スプリング57を受
ける構造となっており、このスプリング57の先端部は、
弁体47に当接している。

上述の弁室部材44、ベローズ46、弁体47、ブロック部
材52、アクチェーティングロッド56、及びスプリング57
で圧力制御弁が構成されている。この圧力制御弁によ
り、吐出室圧、クランク室圧、及び吸入室圧に応じて圧
縮機の容量が自動的に補償される。

シリンダブロック２からシリンダヘッド30に掛けて収
納室65が設けられている。この収納室65には、外部制御
弁としての電磁弁66が備えられており、収納室65の一部
は入口空間67と成っている。この入口空間67とポケット
42とは、通孔68を通じて連通している。

電磁弁66は、入口70及び出口71を有するケース72と、
ケース72内に摺動自在に備えられたアクチェータ73と、
このアクチェータ73に連設され、且つ入口70を開閉する
弁体74と、ケース72内に備えられたコイル75と、このコ
イル75の中心部に配置された磁気コア76と、磁気コア76
とアクチェータ73との間に介在し、アクチェータ73を入
口70の方へ付勢するスプリング77とから成る。ケース72
の出口71は、シリンダブロック２及び弁板装置25に設け
られた連通孔80により吸入室31に通じている。

尚、上述の嵌入孔41、収納室40、ポケット42、収納室
65、及び連通孔80により、クランク室５と吸入室31とを
連通する連通路が構成されており、この連通路を通じて
行われるクランク室５と吸入室31の連通は、上述の圧力
制御弁及び電磁弁66により制御される。

本実施例の場合、電磁弁66は、スプリング77を有して
いるので、コイル74に印加される電圧に応じて、弁体74
による入口70の開度を調節することができる。また、電
磁弁66は、スプリング77を有しているので、クランク室
圧と吸入室圧との差圧が所定の値を越えると、自動的に
入口70が開き、クランク室５と吸入室31とが連通するよ
うに成っている。これにより、クランク室圧の過度の上
昇による揺動板21等の駆動機構の損傷を回避できるよう
に成っている。

次ぎに、本実施例の動作について説明する。

本実施例の場合、電磁弁66のコイル75に電流を通じる
とその電磁力によりアクチェータ73を吸引し、弁体74に
よる入口70の開度が変化する。その開度は、電流量の調
節により、入口70を全閉状態から全開状態にまで変化さ
せることができる。

先ず、入口70を全開状態にすると、連通路中のガスの
流れの抵抗（圧損）を最小にできるので、感圧制御弁の
ポケット42側圧力は、吸入室31の圧力と等しくなる。従
って、感圧制御弁の設定値に基づく内部制御動作とな
る。

内部制御動作の場合、クランク室５内の圧力は、ベロ
ーズ46で感知され、このクランク室圧に応じてベローズ
46は伸縮する。このベローズ46の伸縮と弁座53のポケッ
ト42側の圧力に応じて弁体47が弁座53の開口を開閉し
て、クランク室圧が調節され、吸入圧が狙いの値に制御
される。この際、アクチェーティングロッド56に加わる
吐出室圧がアクチェーティングロッド56及びスプリング
57を介して弁体47に加えられ、この力によって弁体47に
加わる力の釣り合いが変化して弁体47の開閉動作点が変
化することにより、吸入圧が吐出室圧に応じて補償され
る。

次ぎに、コイル75への電流値を減少させると、入口70
の開度が減少し、連通路におけるガス圧損が増大し、吸
入室31の圧力よりも感圧制御弁のポケット42側圧力の方
が高くなり、クランク室圧も上昇するので、圧縮機の容
量が減少し、結果として吸入圧が上昇する。従って、コ
イル75の電流量を調節することにより吸入圧の制御点を
変化させることができる。更に電流を減少させると、入
口70が弁体74により閉じられるので、クランク室圧が更
に上昇し、圧縮機は、最小容量動作に移行する。

〔考案の効果〕

本考案の容量可変型斜板式圧縮機は、外部制御弁への
電流量を調節することにより、吸入圧の制御点を変位さ
せることができ、吸入圧の制御範囲が従来のものよりも
広い。

しかも、本考案の容量可変型斜板式圧縮機は、構成が
簡素であり、コストが従来のものと余り変わらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による容量可変型斜板式圧縮
機の断面図である。 １……ケーシング、２……シリンダブロック、３……シ
リンダ、４……フロントエンドプレート、５……クラン
ク室、10……主軸、11,12……ニードルベアリング、13
……ロータ、14……ヒンジ機構、15……斜板、16……中
心孔、19,20……ニードルベアリング、21……揺動板、2
2……ピストンロッド、23……ピストン、24……ガイド
棒、25……弁板装置、26……弁板、27……吸入弁、28…
…吐出弁、30……シリンダヘッド、31……吸入室、32…
…吐出室、33……吸入ポート、40……収納室、41……嵌
入孔、42……ポケット、44……弁室部材、45……孔、46
……ベローズ、47……弁体、50……ナット、51……バル
ブリテーナ、52……ブロック部材、53……弁座、54……
通路、55……弁シリンダ、56……アクチェーティングロ
ッド、57……スプリング、65……収納室、66……電磁
弁、67……入口空間、70……入口、71……出口、72……
ケース、73……アクチェータ、74……弁体、75……コイ
ル、76……磁気コア、77……スプリング、80……連通
孔。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク室を有するケーシングと、吐出室
   及び吸入室が形成され上記ケーシングの一開口端を閉塞
   するシリンダーヘッドと、上記ケーシング内に回転可能
   に配置された主軸と、上記クランク室内にあって上記主
   軸に傾斜自在に備えられ上記主軸の回転により回転する
   斜板と、該斜板の傾斜面に備えられ該斜板の回転に応じ
   て揺動する揺動板と、上記主軸の径方向外側で上記ケー
   シング内に備えられた複数のシリンダと、該シリンダに
   往復動可能に配置され上記揺動板に連結されたピストン
   と、上記クランク室と上記吸入室とを連通する連通路
   と、該連通路に備えられ上記クランク室及び上記吸入室
   内の圧力に応じて上記連通路を介した上記クランク室と
   上記吸入室との間の連通を制御する感圧制御弁とを含む
   容量可変型斜板式圧縮機において、上記連通路に上記感
   圧制御弁と直列に外部制御弁を備え、該外部制御弁は、
   電流の調節によって開度が変化するものであることを特
   徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
2. 【請求項２】外部制御弁が、クランク室圧力と吸入室圧
   力との差圧が所定の値を越えると自動的に弁を開く構造
   を有していることを特徴とする請求項１記載の容量可変
   型斜板式圧縮機。