JP3112204B2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両空調装置等に用い
られる斜板式圧縮機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の斜板式圧縮機として、特開昭６０
−１７５７８３号公報に開示されたものが知られてい
る。この圧縮機は、図２に示すように、複数のシリンダ
ボア８１を有するシリンダブロック８２がセンターハウ
ジング８０内で中央部に配置されており、その前方端は
密閉状のクランク室８３を形成してフロントハウジング
８４により閉塞され、その後方端は弁板８５を介してリ
ヤハウジング８６により閉塞されている。リヤハウジン
グ８６には、中央域に吐出室８８が外周域に吸入室８７
がそれぞれシリンダボア８１と連通するように設けられ
ている。なお、吸入室８７にはリヤハウジング８１の側
面に設けられた吸込ポート８７ａを介して、図示しない
外部の冷凍回路より冷媒ガスが吸い込まれる。また、弁
板８５には各シリンダボア８１に対応して吸入口９８及
び吐出口９９が形成されており、これらの吸入口９８及
び吐出口９９には図示しない吸入弁及び吐出弁がそれぞ
れ設けられている。そして、シリンダブロック８２の中
心軸孔には駆動軸８９が挿通支承されており、この駆動
軸８９にはクランク室８３内に回転支持体９０が同期回
転可能に支持されている。回転支持体９０にはヒンジ機
構９１を介して斜板９３が連結され、同斜板９３は、駆
動軸８９に軸線方向に摺動可能に装備されたスリーブ８
９の外周面との間で球面接触を維持して、駆動軸８９と
同期回転及び傾斜角変位可能になされている。また、斜
板９３には、各シリンダボア８１内に嵌入された単頭形
のピストン９４が一対のシュー９５、９５を介して係留
されている。そして、シリンダブロック８２には、クラ
ンク室８３と吸入室８７とを連通する連通孔９６が設け
られており、この連通孔９６はクランク室８３の圧力を
制御する制御弁９７によって開閉される。

【０００３】この圧縮機では、駆動軸８９の駆動に伴っ
て斜板９３が回転すると、シュー９５を介して斜板９３
の傾斜角に応じた揺動運動のみがシリンダボア８１内に
おける各ピストン９４の往復動に変換される。これによ
り、吸入室８７からシリンダボア８１内に冷媒ガスが吸
入され、冷媒ガスは圧縮された後吐出室８８へ吐出され
る。

【０００４】なお、吐出室８８へ吐出される冷媒ガスの
圧縮容量は、制御弁９７によるクランク室８３内の圧力
調整により制御される。すなわち、制御弁９７が連通孔
９６を開放することによりクランク室８３の圧力を吸入
室８７と連通させれば、ピストン９４に作用する背圧が
下がることにより、斜板９３の傾斜角が大きくなる。こ
れにより、ピストン９４のストロークが伸長されて圧縮
容量は大きくなる。逆に、制御弁９７が連通孔９６を閉
鎖することによりブローバイガスでクランク室８３の圧
力が高くなれば、ピストン９４に作用する背圧が上がる
ことにより、斜板９３の傾斜角が小さくなる。これによ
り、ピストン９４のストロークが短縮されて圧縮容量は
小さくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ピストン９４の吸
入行程時において、容積膨張に伴うボア８１内の圧力低
下によりボア８１内圧力と吸入室８７の圧力とに差圧が
生じ、基本的にはこの差圧に応じて吸入室８７から吸入
口９８を介してボア８１内に冷媒ガスが吸入される。そ
して、この吸入行程時におけるボア８１内への冷媒ガス
の吸込量によって圧縮機の冷房能力が決定される。

【０００６】しかし、吸入室８７内を流れる冷媒ガス
は、壁面との流体摩擦による損失の影響を受ける。この
ため、吸入行程時においてボア８１内に吸入される冷媒
ガスの吸入量が不足し、冷房能力が低下するという問題
点がある。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであ
り、吸入行程時における吸入室からボア内への冷媒ガス
の吸入不足を極力解消して、冷媒ガスの吸入不足に起因
する冷房能力の低下を抑制することを解決すべき技術課
題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、軸心と平行な複数のボアを有するシリンダブ
ロックと、該シリンダブロックの一端にクランク室を形
成して連結されたフロントハウジングと、該シリンダブ
ロックの他端に弁板を介して連結されたリヤハウジング
と、前記シリンダブロックの軸心に挿通支承された駆動
軸と、該駆動軸と共動する斜板に係留されて前記ボア内
を直動する単頭形のピストンと、前記リヤハウジングに
形成され前記ピストンの直動を介して前記ボアと選択的
に連通される吸入室及び吐出室とを備えた斜板式圧縮機
において、前記吸入室は前記リヤハウジングの中央域
に、前記吐出室は前記リヤハウジングの外周域にそれぞ
れ形成されるとともに、前記吸入室内には前記駆動軸に
連結された吸込ファンが配設されているという新規な構
成を採用している。

【０００８】

【作用】本発明の圧縮機では、駆動軸の駆動に伴って斜
板が回転すると、ボア内における各ピストンの往復動に
変換され、これにより吸入室からボア内に冷媒ガスが吸
入され、冷媒ガスは圧縮された後吐出室へ吐出される。
このとき、吸入室内では、駆動軸の駆動に伴って吸込フ
ァンが回転し、これにより、吸入室内の冷媒ガスを積極
的に吸入行程にあるボア内に送り込むことができる。し
たがって、吸入行程時における吸入室からボア内への冷
媒ガスの吸入不足解消に貢献できる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明を具体化した一実施例を説明
する。この圧縮機は、図１に示すように、複数のシリン
ダボア１ａを有するシリンダブロック１が中央部に配置
されており、その前方端は密閉状のクランク室２を形成
してフロントハウジング３により閉塞され、その後方端
は弁板４を介してリヤハウジング５により閉塞されてい
る。リヤハウジング５には、その中央域にシリンダボア
１ａと連通する吸入室６が形成され、外周域に同じくシ
リンダボア１ａと連通する吐出室７が形成されている。
なお、吸入室６は弁板４に形成された吸入口２２を介し
てボア１ａと連通し、吐出室７は同じく弁板４に形成さ
れた吐出口２３を介してボア１ａと連通している。ま
た、吸入口２２には吸入弁２４が設けられ、吐出口２３
にも吐出弁２５が設けられている。また、リヤハウジン
グ５の中央域での吸入室６の後方には、外部の冷凍回路
から冷媒ガスを吸い込む吸込ポート８が形成され、リヤ
ハウジング５の外周域で吐出室７の後方には吐出ポート
９が形成されている。つまり、吸込ポート８は後述する
駆動軸１０の軸心の延長線上に設けられている。そし
て、シリンダブロック１の中心軸孔には駆動軸１０が挿
嵌支承されており、この駆動軸１０にはクランク室２内
に回転支持体１２が同期回転可能に支持されている。な
お、駆動軸１０の後端部は、弁板４を貫通してリヤハウ
ジング５の吸入室６内まで突出しており、吸込ファン１
１がボルトにより固定されている。

【００１０】回転支持体１２にはヒンジ機構Ｋを介して
斜板１３が支承されている。ヒンジ機構Ｋでは、回転支
持体１２から後方に突出する支持アーム１４に取付孔１
４ａが貫設されており、この取付孔１４ａにはレース１
５が固着され、レース１５には係合する球体１６が揺動
可能に装備されている。球体１６にはガイド孔１６ａが
貫設されており、このガイド孔１６ａには案内ピン１７
が往復動可能に支持されている。また、斜板１２にも取
付孔１２ａが貫設されており、この取付孔１２ａに上記
案内ピン１７が圧入されている。

【００１１】上記斜板１３には、各シリンダボア１ａ内
に往復動可能に嵌入された単頭形のピストン１９が一対
のシュー１８、１８を介して係留されている。また、斜
板１３は駆動軸１０との間にスリーブ２０が介在されて
いる。このスリーブ２０は駆動軸１０の軸線方向にばね
２１を介して摺動可能に装備されており、外面には軸直
角方向にスリーブピン（図示せず）が突設されている。
このスリーブピンが斜板１３の図示しない取付孔に係合
されている。こうして斜板１３は、回転支持体２を介し
て駆動軸１０と同期回転可能になされているとともに、
ヒンジ機構Ｋ及びスリーブ２０を介して傾斜角変位可能
になされている。

【００１２】さらに、リヤハウジング３には、クランク
室２の圧力を調整する図示しない制御弁が装備されてい
る。この圧縮機においても、前記従来の圧縮機と同様
に、駆動軸１０の駆動に伴って斜板１３が回転すると、
各ピストン１９がシリンダボア１ａ内を往復動し、これ
により吸入室６からシリンダボア１ａ内に冷媒ガスが吸
入され、冷媒ガスは圧縮された後吐出室７へ吐出され
る。

【００１３】なお、吐出室７へ吐出される冷媒ガスの圧
縮容量は、図示しない制御弁によるクランク室２内の圧
力調整により制御される。すなわち、例えば冷房負荷に
応じて制御弁がクランク室２内と圧力を低くすれば、ピ
ストン１９に作用する背圧が下がることにより、斜板１
３の傾斜角が大きくなる。つまり、球体１６がレース１
５と摺動することにより案内ピン１７を前方へ揺動さ
せ、斜板１３がスリーブピンを中心に図１の右方向に揺
動するとともにスリーブ２０がばね２１に抗して前進
し、案内ピン１７がガイド孔１６ａ内に入る方向へ摺動
する。こうして斜板１３はヒンジ機構Ｋ及びスリーブ２
０を介して後方向に揺動し、傾斜角が大きくなる。この
ため、ピストン１９のストロークが伸長されて圧縮容量
は大きくなる。

【００１４】逆に、制御弁がクランク室２内の圧力を高
くすれば、ピストン１９に作用する背圧が上がることに
より、斜板１３の傾斜角が小さくなる。つまり、球体１
６がレース１５と摺動することにより案内ピン１７を後
方へ揺動させ、斜板１３がスリーブピンを中心に図１の
左方向に揺動するとともにスリーブ２０がばね２１の付
勢力により後退し、案内ピン１７がガイド孔１６ａ内か
ら抜ける方向へ摺動する。こうして斜板１３はヒンジ機
構Ｋ及びスリーブ２０を介して前方向に揺動し、傾斜角
が小さくなる。このため、ピストン１９のストロークが
縮小されて圧縮容量は小さくなる。

【００１５】そして、本実施例の圧縮機では、駆動軸１
０の駆動に伴って吸込ファン１１が回転するので、吸入
室６内の吸入ガスを、吸入行程にあるボア１ａ内に積極
的に送り込むことができる。また、吸入室６の後方に吸
込ポート８が設けられるとともに、吸込ファン１１と吸
込ポート８とが同一線上に設けられているので、吸入ポ
ート８から吸入室６内に効率良く冷媒ガスを吸い込むこ
とができる。したがって、本実施例の圧縮機では、吸入
行程時において、吸入室６からボア１ａ内への冷媒ガス
の吸込不足を解消して、これに起因する冷媒能力の低下
を防ぐことができる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧縮機
は、吸入室内に配設された吸込ファンにより冷媒ガスを
吸入行程時のボア内に積極的に送り込むことにより、冷
媒ガスの吸込不足に起因する冷媒能力の低下を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る圧縮機の縦断面図である。

【図２】従来の圧縮機の縦断面図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック １ａ…シリンダボア ２…
クランク室 ３…フロントハウジング ４…弁板 ５…
リアハウジング ６…吸入室 ７…吐出室 １０
…駆動軸 １１…吸込ファン １３…斜板 １９
…ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水藤 健 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 27/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心と平行な複数のボアを有するシリン
   ダブロックと、該シリンダブロックの一端にクランク室
   を形成して連結されたフロントハウジングと、該シリン
   ダブロックの他端に弁板を介して連結されたリヤハウジ
   ングと、前記シリンダブロックの軸心に挿通支承された
   駆動軸と、該駆動軸と共動する斜板に係留されて前記ボ
   ア内を直動する単頭形のピストンと、前記リヤハウジン
   グに形成され前記ピストンの直動を介して前記ボアと選
   択的に連通される吸入室及び吐出室とを備えた斜板式圧
   縮機において、 前記吸入室は前記リヤハウジングの中央域に、前記吐出
   室は前記リヤハウジングの外周域にそれぞれ形成される
   とともに、前記吸入室内には前記駆動軸に連結された吸
   込ファンが配設されていることを特徴とする斜板式圧縮
   機。