JP3744862B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に搭載される空調装置の冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機のような、流体のための圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の圧縮機の例が特開2000−18172号公報に記載されている。その圧縮機本体の構造を図6に、その一部である容量制御弁の部分を図7に示す。この圧縮機は通常「斜板型可変容量圧縮機」或いは「ピストン式可変容量圧縮機」と呼ばれている形式に属するもので、その外殻となるハウジングは、フロントハウジング1と、シリンダブロック2と、リアハウジング3という3つの部分が通しボルト40によって一体化されることによって構成されている。それらの中間のシリンダブロック2に形成された複数個のシリンダボア21にはそれぞれピストン7が挿入されていて、シュー8を介して共通の斜板5によって往復運動を強制される。斜板5はその中心部を貫通してシリンダブロック2の中心部まで延びている長いシャフト4によって回転駆動される。シャフト4の先端はシリンダブロック2の中に設けられたベアリング64によって軸支される。
【0003】
作動状態において、シャフト4と共に回転する斜板5の揺動運動によって、複数個のピストン7がそれぞれシリンダボア21内で往復運動をして作動室21aが拡縮することにより、リアハウジング3の外周部に形成された吸入室31から冷媒のような流体が吸入バルブを通ってシリンダボア21内のピストン7の頂面に形成された作動室内へ吸入され、圧縮された後に、吐出バルブを通ってリアハウジング3の中心部に形成された吐出室32へ吐出される。この圧縮機は斜板5の傾斜角度を無段階に変更することができるので、吐出容量を連続的に変化させることができる。
【0004】
図6に示すような圧縮機においては、斜板5の傾斜角度を変化させることによって全てのピストン7のストロークを同時に変化させて、圧縮機全体の吐出容量が無段階に変化するように制御することができるが、この制御は、リアハウジング3に付設された容量制御弁33を作動させて、全てのピストン7の背圧であるフロントハウジング1内に形成された斜板室1aの圧力を変化させることによって行なうことができる。しかしながら、容量制御弁33がリアハウジング3から軸方向に突出するように設けられているので、従来の圧縮機は容量制御弁33を設けることによって圧縮機の軸方向長さが著しく増大するという問題を有する。
【0005】
このような問題があるにもかかわらず、従来の圧縮機において一般的に容量制御弁33がこの位置に設けられるのには理由がある。第1の理由は、容量制御弁33を圧縮機の内部に設けようとしても、圧縮機の内部に容量制御弁33を収容することができる程のスペースがないということである。第2の理由は、容量制御弁33は、吸入室31にある低圧の流体と、吐出室32にある高圧の流体を共に受け入れて、それら高圧及び低圧の中間の任意の高さの圧力を作り出して斜板室1aへ供給するものであるから、吸入室31及び吐出室32が形成されたリアハウジング3に容量制御弁33を付設すると、それらに接続する流路が短く且つ構成が簡単になるからである。また、第3の理由は、もし容量制御弁33をリアハウジング3以外のシリンダブロック2の外周部等に設けるとすれば、容量制御弁33を設けた位置において圧縮機のハウジングが半径方向に大きく突出して圧縮機全体が嵩の高いものになるし、流路の取り回しが難しくなるためである。
【0006】
なお、図6及び図7に示す従来例においては、容量制御弁33のソレノイドコイル34の内部におけるプランジャ35の移動を案内するためにチューブ36が設けられているが、このチューブ36は単なるガイドではなく、吐出室32にある高圧の流体等が容量制御弁33の内部を通って大気中へ漏れ出るのを防止するためのシールチューブでもあるから、高い気密性能と耐圧性能が要求される。更に、このチューブ36はソレノイドコイル34によってプランジャ35を効率よく作動させるために磁束を効率良く透過させるものでなければならないが、これらの条件を全て満たすことは非常に難しいため、例えば、シール性を重視することによって透磁性を犠牲にすると磁気効率が低下するとか、構造が複雑なものになるというような問題を生じる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斜板型可変容量圧縮機のような圧縮機に容量制御弁を設けた場合に圧縮機全体の大きさを増大させる必要がないような新たな手段を導入することによって、同じ程度の吐出容量を有する従来の圧縮機に比べて格段に小型の圧縮機を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された圧縮機を提供する。
【0010】
請求項1に記載された圧縮機は、シャフトに連結されて回転駆動される斜板を設けて、その斜板を介して複数個のピストンを往復運動させると共に、斜板の傾斜角度を変化させることによって吐出容量を無段階に変化させることができる斜板型の可変容量圧縮機に本発明を適用したものである。複数個のピストンを受け入れる複数個のシリンダボアは、シリンダブロックにおいてシャフトと平行に、且つシャフトの中心線の周囲に形成されるので、シリンダブロックの中心部にできるデッドスペースを利用して、斜板の傾斜角度を変化させるための容量制御弁を装着する。
また、吐出容量を変化させるために斜板の傾斜角度を変更する手段として、シャフトと斜板とを連結するために、シャフトの軸心から離れた位置に、複数個のピンと、それらのピンが係合する複数個の案内溝からなるスライドリンク機構を備えている。
本発明によれば、シリンダブロックの中にできる何らかのデッドスペースを利用して、圧縮機の吐出容量を変化させるための容量制御弁を設けるので、容量制御弁を設けたことによって圧縮機の体格が大きくなることはない。容量制御弁が圧縮機の内部に設けられるため、容量制御弁が圧縮すべき流体に浸っているように設計すれば、容量制御弁のうちで外部に対して密封すべき部分は信号線の引き出し個所だけになる。従って、従来の圧縮機に比べて容量制御弁のシールが容易になる。
【0011】
請求項2の圧縮機においては、圧縮機の吐出容量を変化させるために、容量制御弁が斜板を収容している斜板室の圧力を変化させることができるように構成される。斜板室の圧力は全てのピストンの背圧であるから、容量制御弁の作動によって斜板室の圧力が変化すると、シリンダボア内の作動室においてピストンによって圧縮される流体の反力等との釣り合い状態が変化して、ピストンの平均的な軸方向位置が変化すると共に、斜板の傾斜角度が変化してピストンのストロークが変化するため、圧縮機の吐出容量が無段階に変化することになる。
【0012】
請求項3の圧縮機においては、斜板と同じ傾斜角度をとるが回転は阻止されるシュー押さえ板をドライブスラストベアリングを介して斜板によって支持すると共に、シュー押さえ板の周辺部に半径方向に形成される複数個のシュー案内溝によって半径方向に自由に摺動することができるように、ピストンの端部に係合する複数個のシューを案内することができる。それによって、シューが直接に斜板と摩擦係合することがないので、効率の良い斜板型可変容量圧縮機が得られる。
【0013】
請求項4の圧縮機においては、シャフトがベアリングを介してハウジングの前端部分のみによって軸承されている。
このため、シャフトが斜板を貫通してシリンダブロックまで延びることがないので、シリンダブロックに大きいデッドスペースが生じる。従って、シリンダブロックにおけるこのデッドスペースを利用して容量制御弁を設けることができるので、圧縮機の体格が大きくなることがない。
【0014】
請求項5の圧縮機においては、容量制御弁を、吸入室の圧力と吐出室の圧力との中間の任意の圧力を作り出すことができるものとして構成する。それによって圧縮機の吐出容量を無段階に変化させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を斜板型のピストン式可変容量圧縮機において実施した場合の圧縮機の第1実施例を示すものである。その要部である容量制御弁とそれに付随するターミナル部だけの2つの実施例は図2及び図3に示されている。第1実施例の圧縮機について、最大の吐出容量をもたらす運転状態における圧縮機全体の縦断面構造を示す図1において、1は圧縮機の外殻の一部であるフロントハウジング、2は、フロントハウジング1の内部へ挿入されて、複数個の通しボルト40によってリアハウジング3と共に一体化されたシリンダブロックを示している。シリンダブロック2の内部には、図1において横方向(軸方向)に5個或いは6個のシリンダボア21が中心線の周りに概ね均等に形成されている。リアハウジング3の内部の外周部分には空間としての吸入室31が形成されていると共に、中心部分には空間としての吐出室32が形成されている。
【0016】
4は外部の動力源から回転動力を受け入れるためのシャフトであって、それと直交するようにドライブプレート41が一体的に形成されている。ドライブプレート41の外周の一部から1枚のアームプレート42が軸方向に突出するように設けられている。アームプレート42にはカムとしての2つの案内溝、即ち、上部案内溝43と下部案内溝44が上下の所定の位置に所定の形状で形成されている。シャフト4はラジアルベアリング402及び404を介してフロントハウジング1によって軸承されていると共に、ドライブプレート41の背面を支持するスラストベアリング403を介して、軸方向にもフロントハウジング1によって軸承されている。なお、これらの軸承部分には軸封装置401が設けられて、シャフト4の周りから流体が外部へ漏洩するのを防止している。
【0017】
5は斜板であって、概ね円板形のディスク部分5aと、その中心部から突出するように形成された軸部分5b等からなっている。斜板5はその背面からドライブプレート41に向かって突出する2枚のアーム51を備えており、2枚のアーム51の間に2本のピン52及び53を支持している。これらのピン52及び53は、前述のシャフト4側のアームプレート42に形成された上部案内溝43及び下部案内溝44に挿入されて、摺動可能に係合している。それによって斜板5はシャフト4と共に回転することができると共に、シャフト4に対して傾斜することができる。
【0018】
斜板5の軸部分5bには、中心に開口を有するシュー押さえ板6が嵌め込まれていて、押さえ板スラストベアリング601及び押さえナット9によって斜板5に対して回転自在に結合されている。シュー押さえ板6は、後述のシュー8及びドライブスラストベアリング500を、斜板5との間で挟持するために用いられる。なお、斜板5の軸部分5bには押さえナット9を螺着するための雄螺子部が設けられている。
【0019】
図示実施例におけるピストン7の一端の球形端部7aと共にボールジョイントを構成するように、それぞれの球形端部7aに回転可能に係合するシュー8が、シュー押さえ板6によってドライブスラストベアリング500の上に押し付けられている。シュー押さえ板6は中央に円形の窪みを備えていて、その中に押さえ板スラストベアリング601を収容している。シュー押さえ板6の周辺部には放射状に一定の幅のシュー案内溝がシュー8の数、従って、ピストン7の数だけ形成されている。シュー押さえ板6は斜板5に対して相対的に回転自在に結合されているが、シュー押さえ板6のシュー案内溝にはピストン7に取り付けられたシュー8が係合しているため、シュー押さえ板6の回転は阻止されて、斜板5の傾斜回転運動に伴って揺動運動だけを行なうようになる。
【0020】
シュー8にはそれぞれ球形の窪みが形成されていて、それらに対してピストン7の一端に形成された球形端部7aが嵌入し、カシメ等の方法で抜け止めが施されることによってボールジョイントを構成して、シュー8に対して回転摺動自由に係合している。シュー8が取り付けられたピストン7はシリンダブロック2のシリンダボア21内へ摺動可能に挿入される。図示していないが、シュー8には側面から横方向へ張り出すように一対のシュー鍔部が形成されていて、そのシュー鍔部が、シュー押さえ板6に形成されたシュー案内溝の両側の部分によって押さえられるようになっている。
【0021】
斜板5の軸部分5bに形成された雄螺子に螺着される押さえナット9は、押さえ板スラストベアリング601を介して、シュー押さえ板6をドライブスラストベアリング500及び斜板5に向かって押圧する。それによって、シュー押さえ板6が複数個のシュー8を同時にドライブスラストベアリング500の上へ押圧することができる。このようにして、斜板5の上にスラストベアリング500、複数個のシュー8、シュー押さえ板6、及び押さえ板スラストベアリング601の各部分が組み付けられる。
【0022】
10は厚板からなるバルブポートプレートであって、各シリンダボア21に対応する位置においてそれを貫通するように少なくとも1個ずつの吸入口10aと吐出口10bが開口している。それぞれの吸入口10aは、シリンダボア21内の作動室21aと、リアハウジング3内の外周部に形成された吸入室31とを連通させることができる。同様に吐出口10bは作動室21aと、リアハウジング3内の中心部に形成された吐出室32とを連通させることができる。
【0023】
バルブポートプレート10の吸入口10aは、図示しない1枚の薄いばね鋼板からなる吸入バルブの一部によってシリンダボア21の側から閉塞されている。また、吐出口10bは、やはり1枚の薄いばね鋼板からなる吐出バルブ11の一部によって吐出室32の側から閉塞されている。吐出バルブ11は、それを保護する弁押さえ板12が、後述の容量制御弁の円筒部に形成された雄螺子部に螺合するナット15によって、バルブポートプレート10に螺着されるときに同時に固定される。
【0024】
前述のように、シリンダブロック2には5個或いは6個のシリンダボア21が形成されているが、その中心部にはかなり大きいデッドスペースが生じる。これは、シャフト4がフロントハウジング1のみによって支持されていて、シャフト4の先端がシリンダブロック2まで延びておらず、シャフト4の先端を支持する軸受も設けられていないことによる。図示実施例においてはこのデッドスペースを利用して容量制御弁130が設置される。そのために、シリンダブロック2の中心部に段付き開口としての空孔部2aを形成する。容量制御弁130は、リアハウジング3に取り付けられたターミナル150を介して、図示しない制御装置に接続される。
【0025】
次に、前述の図1に示された第1実施例の圧縮機に適用されている容量制御弁130の第1実施例について、容量制御弁130自体と、それに関連するターミナル150だけの部分拡大図である図2を参照しながら詳細に説明する。制御弁130の本体は、短い円筒形の磁性体からなるヨーク132と、その内部に固定された円筒形の磁性体からなるステータ133と、外周部の大部分を覆う概ねカップ状の弁ハウジング134と、ステータ133の周囲に取り付けられたカップ状のガイドチューブ143と、弁ハウジング134の内部においてガイドチューブ143の周囲に巻かれたソレノイドコイル135と、ガイドチューブ143の内部に可動な状態で挿入された磁性体からなるプランジャ136と、ステータ133の内部に挿入されてプランジャ136の変位を前方へ伝達するロッド137等から構成されている。
【0026】
ステータ133の前方に接続するように、中心を貫通する段付きの穴を有する弁頭部138がヨーク132に螺着されていて、その穴の段部にバルブシート部138aが形成されている。ロッド137の細くなった先端部であるロッドニードル部137aが、弁頭部138のバルブシート部138aの背後において細くなった穴を緩く通過しており、その部分に側方から圧力導入孔138bが開口している。なお、この圧力導入孔138bは、図1に示したように、シリンダブロック2の内部に穿孔して形成された連通孔2cと、それに対応してバルブポートプレート10と弁押さえ板12にそれぞれ形成された連通孔を介して吐出室32に連通しているので、吐出室32にある加圧された流体を制御弁130内の高圧室138cへ導入することができる。また、弁頭部138の外周部の環状溝にはOリング138dが装着されて、シリンダブロック2の空孔部2aとの間の隙間を密封している。
【0027】
弁頭部138の前端にはキャップ139が螺着されていて、その底部に弁口139aが開口している。弁頭部138のバルブシート部138aよりも前方の内部空間である弁室138eには、弁体としてバルブシート部138aを開閉する鋼球140が挿入され、スプリング受け座141を介して、スプリング142の弾力によってバルブシート部138aを閉塞する方向に付勢されている。
【0028】
弁ハウジング134の底面には、図1に示したように制御弁130がシリンダブロック2の空孔部2cに挿入されて、バルブポートプレート10によって押さえ込まれることにより圧縮機に装着された状態において、バルブポートプレート10と弁押さえ板12の穴を通過して後方に向かって延びる円筒部134aが形成されており、その外周面には雄螺子部134bが設けられているので、それにナット15を螺着することにより制御弁130が圧縮機に固定される。円筒部134aの内部には、導電体からなる中心電極144が絶縁カラー145を介して支持される。中心電極144はリード線135aを介してソレノイドコイル135に接続されている。また、中心電極144の後端側にはインロー部の受け口の形をした接続部144aが形成されている。
【0029】
圧縮機のシリンダブロック2における空孔部2aに装着される容量制御弁130の位置に対応して、リアハウジング3の壁面を貫通して設けられた開口の雌螺子部に、六角形等の鍔を有するターミナル150の前方円筒部150fの外周面に形成された雄螺子部150aが螺着される。ソレノイドコイル135への図示しない給電用コネクタが取り付けられる後方円筒部150rの外周面の一部は、コネクタの抜け止めと防水効果を高めるために環状に隆起した突条部150bとなっている。
【0030】
ターミナル150の前端開口を閉塞するために、ハーメチックシール151が接合部150cに使用される。ハーメチックシール151は、銅線等の良導電体からなる電極ロッド151aを、ガラス封止体151bを介して支持する。それによって、リアハウジング3内の吐出室32から高圧の流体がターミナル150の内部を通って外部へ漏れ出るのを完全に防止する。また、ターミナル150をリアハウジング3の開口に螺着するときに、図1に示したように、シールワッシャ170を使用して、ターミナル150の周囲から高圧の流体が漏洩するのも防止する。なお、ターミナル150をリアハウジング3に螺着するときに、同時に電極ロッド151aの前端を、制御弁130の中心電極144に形成された接続部144aに嵌合して電気的に接続する。
【0031】
次に、本発明の第1実施例としての圧縮機と、その内部に組み込まれた第1実施例の容量制御弁130の作動について説明する。シャフト4が車両に搭載された内燃機関やモータのような外部の動力源によって回転駆動されると、シャフト4のドライブプレート41に対してアームプレート42、上下の案内溝43及び44、2本のピン52及び53、2枚のアーム51を介して連結されている斜板5がシャフト4と一体的に回転する。シュー押さえ板6は、斜板5に対して押さえ板スラストベアリング601を介して支持されているのと、シュー案内溝に係合している複数個のシュー8が、それぞれピストン7の球形端部7aに係合しているので回転することはなく、斜板5が、シャフト4と直交する仮想の平面に対して図1に示したように傾斜しているときだけ、シュー押さえ板6は、斜板5との間にドライブスラストベアリング500と複数個のシュー8を挟持しながら、その傾斜角度に応じた大きさの揺動運動をする。それによって、シュー押さえ板6と斜板5の間にドライブスラストベアリング500を介して挟持されている複数個のシュー8と、それらに連結されている複数個のピストン7が、それぞれのシリンダボア21内で往復運動をする。
【0032】
図示実施例の場合、斜板5とシュー押さえ板6は、2本のピン52及び53がシャフト4側の上部案内溝43及び下部案内溝44の中で摺動しながら移動するときに、シャフト4に対する傾斜角度が変化するので、全てのピストン7のストロークが同時に同じ量だけ変化する。それによって圧縮機の吐出容量が無段階に変化することになる。
【0033】
複数個のピストン7の頂面に形成される作動室21aの中でも吸入行程にあるものは拡大して低圧となるので、その中へ吸入室31内にある圧縮すべき流体、例えば空調装置の冷媒が、バルブポートプレート10の吸入口10aに設けられた吸入バルブを押し開いて流入する。これと反対に、圧送行程にあるピストン7の頂面に形成される作動室21aは縮小するため、その内部にある流体は圧縮されて高圧となり、バルブポートプレート10の吐出口10bに設けられた吐出バルブ11を押し開いて吐出室32へ吐出される。その場合の吐出容量は、斜板5及びシュー押さえ板6の傾斜角度によって決まるピストン7のストロークの長さに概ね比例している。
【0034】
このように、斜板5及びシュー押さえ板6の傾斜角度を変化させると圧縮機の吐出容量が変化するので、吐出容量を制御するために、全てのピストン7の背圧となる斜板室1a内の圧力を、容量制御弁130を使用して変化させる。即ち、図1及び図2に示された第1実施例の容量制御弁130においては、圧縮機の吐出室32から連通孔2cと圧力導入孔138b等を介して高圧の流体が高圧室138cへ供給されている。図示しない制御装置が制御信号を出力することによって、ターミナル150の電極ロッド151aと、それに接続する中心電極144等を介してソレノイドコイル135が電気的に付勢されて磁束を発生すると、ステータ133が磁化されるので、ステータ133がプランジャ136を磁気によって吸引する。それによって鋼球140がロッド137を介して押されるので、スプリング142の付勢力に抗してバルブシート部138aを開口させる。
【0035】
容量制御弁130が開弁することにより、高圧室138cの高圧の流体が弁口139aを通って斜板室1a内へ流入するので斜板室1a内の圧力が上昇する。図示していないが、斜板室1aは絞り通路を介して吸入室31と常時連通しているので、容量制御弁130から供給される高圧の流体の流量に応じて斜板室1a内の圧力の高さが決まる。そのために、容量制御弁130は制御装置によってデューティ制御されることが望ましい。このようにして、図示しない制御装置は、容量制御弁130を介して斜板室1a内の圧力を吐出室32の高圧と吸入室31の低圧との中間の任意の圧力に調整することができる。
【0036】
斜板室1a内の圧力、即ち、全てのピストン7の背圧を高めると、この背圧と各ピストン7の頂面に形成される作動室21a内の圧力との釣り合い状態が崩れるので、新たな釣り合い状態が得られるところまで、複数個のピストン7の平均的な位置がバルブポートプレート10に近い位置に向かって移動する。それによって全てのピストン7のストロークが一斉に小さくなるので、圧縮機の吐出容量が無段階に減少する。図示していないが、斜板室1a内の圧力が最大となって、斜板5及びシュー押さえ板6の傾斜角度が実質的に零になった時には、全てのピストン7が実質的に上死点の位置にあってシリンダボア21内で殆ど往復運動をすることがない。
【0037】
これと反対に、制御装置によって容量制御弁130を作動させて斜板室1a内の圧力を低下させると、ピストン7に作用する背圧が小さくなるために、全てのピストン7のストロークが一斉に大きくなって、圧縮機の吐出容量が無段階に大きくなる。図1は、斜板室1a内の圧力が最小となって、斜板5とシュー押さえ板6の傾斜角度が最大限度まで大きくなり、ピストン7のストローク及び圧縮機の吐出容量が最大となった状態を示している。
【0038】
第1実施例の1つの特徴は、ピストン7の球形端部7aにそれぞれ直接に係合している複数個のシュー8を単一のシュー押さえ板6によって斜板5との間にドライブスラストベアリング500を介して挟持して支持させると共に、この斜板5をシャフト4側のアームプレート42に対して、2個の案内溝43及び44と2本のピン52及び53からなるダブルスライドリンク機構を使用して連結したことによって、斜板5に関連する全ての部分を、ラジアルベアリング402及び404とスラストベアリング403を介してフロントハウジング1のみによって支持している点にある。
【0039】
それによって、図6に示した従来の斜板型可変容量圧縮機のように、シャフト4の先端をシリンダブロック2に達するまで長く伸ばして、ベアリング64によって支持する必要がなくなるので、第1実施例においてはシリンダブロック2の中心部にできるデッドスペースを利用して、容量制御弁130を設置している点に第2の特徴がある。それによって、圧縮機が容量制御弁130の部分において軸方向にも或いは半径方向にも突出することがないので、圧縮機全体の体格を著しく小型化することができるという利点がある。
【0040】
なお、付加的な効果として、本発明の圧縮機の第1実施例においては容量制御弁130が圧縮機の内部に設けられるため、簡単な流路(連通孔2c等)によって、容量制御弁130を吐出室32等と連通させることができるという利点も生じる。また、容量制御弁130全体が圧縮機の内部で圧縮される冷媒のような流体とか、それに混入された冷凍機油のような潤滑油の中に浸るように設計すると、図7に示す従来例のように、例えば、ソレノイドコイル34へ流体等が侵入するのを防止するために、チューブ36等を高気密シールの可能なものとする必要がなくなる。実施例における容量制御弁では信号線の取り出し口だけをシールすればよいので、ターミナル150において電極ロッド151aの周囲だけを、ハーメチックシール151等による気密構造とすればよい。ガイドチューブ143には気密性がなくても透磁性の高いもの、或いは厚さの薄いものを使用することが可能になるので、例えば、縦方向に多数のスリットが設けられたガイドチューブ143を使用すると、ソレノイドコイル135において発生した磁束が効率よくプランジャ136に作用するようになる。従って、容量制御弁130の構造を簡素で磁気効率の高いものにすることができる。
【0041】
更に、シャフト4がフロントハウジング1のみによって支持されるため、従来例のように、シャフト4を斜板5の中心部を貫通させて、その先端をシリンダブロック2の中心部においてベアリング64によって支持する場合に比べて、構成が簡素になるだけでなく、シャフト4の長さが著しく短くなるので、圧縮機全体の軸方向長さを短くすることができる。また、斜板5とシュー押さえ板6を結合する押さえ板スラストベアリング601に小径のものを使用することが可能になること等から、半径方向にも、フロントハウジング1やシリンダブロック2の胴径を小さくすることが可能になる。これらはいずれも、圧縮機全体の体格を小型化して軽量化するために効果的であるし、構成が簡素になることから、製作コスト低減のためにも大いに寄与する。
【0042】
図3に容量制御弁130の第2実施例を示す。この制御弁130もまた図1に示された第1実施例の圧縮機の中へ組み込んで使用することができる。容量制御弁130の第2実施例が前述の第1実施例と異なる点は、弁ハウジング134の後端部に設けられた円筒部134aの内部において、絶縁カラー145を介して支持される中心電極144の構造にある。第2実施例の場合は、中心電極144が中空の有底円筒形であって、その底面により一端を支持される圧縮スプリング144bの他端によって、小さい円板状の受電プレート144cが弾力的に支持されている。ターミナル150側の電極ロッド151aの先端は、受電プレート144cに当接して圧縮スプリング144bを若干撓ませる。従って、容量制御弁130とターミナル150との間に多少の位置ずれがあっても、ソレノイドコイル135に対する電力の供給は支障なしに行なわれる。その他の効果は前述の第1実施例の場合と同様である。
【0043】
図4に容量制御弁130の第3実施例を示す。容量制御弁130の第3実施例が前述の実施例と異なる点は、前述の第1実施例や第2実施例においては制御弁130と別体のものとして設けたターミナル150を、第3実施例においては容量制御弁130と一体化している点にある。即ち、容量制御弁130の本体は第1実施例の場合と同様な構造を有するが、容量制御弁130の後端部に接続する円筒部134aと電極ロッド151aの後端部がリアハウジング3から後方へ少し突出する程度に延長すると共に、それらの後端部の近くに絶縁カラー145を設けて、それらの間の位置関係と絶縁状態を保持している。この場合は電極ロッド151aの先端が受電部160となって、図示しない外部導線のコネクターがそれに接続される。図示しないコネクターの抜け止めが係合するように、円筒部134aの先端には窪み部134cが形成されている。ターミナル150の第3実施例によれば、ターミナル150に相当する部分の構造を簡単にすることができるほかは、前述の第1実施例等と同様な効果が得られる。
【0044】
第3実施例の容量制御弁130を圧縮機に装着した状態を、本発明の圧縮機の第2実施例として図5に例示する。図1に示す第1実施例の圧縮機と比べて異なる点は、容量制御弁130の第1実施例とターミナル150に相当する部分が、図4に示された容量制御弁130の第3実施例によって置き換えられているだけであるから、第3実施例の容量制御弁130の効果が得られる他は、前述の第1実施例の圧縮機と同様な作用効果を奏する。なお、容量制御弁150のハウジング134から長く延びる円筒部134aがリアハウジング3を貫通する箇所には、Oリング146を設けて簡単にシールする。
【0045】
また、図示実施例は可変容量型の圧縮機に関するものであるが、本発明は吐出容量を可変とした点に特徴を有するものではないから、固定容量型の圧縮機に適用することも可能であることは明らかである。更に、本発明の適用対象は斜板型圧縮機にのみ限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮機の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】容量制御弁とその関連部分の第1実施例を示す縦断面図である。
【図3】容量制御弁とその関連部分の第2実施例を示す縦断面図である。
【図4】容量制御弁とその関連部分の第3実施例を示す縦断面図である。
【図5】本発明の圧縮機の第2実施例を示す縦断面図である。
【図6】従来例を示す縦断面図である。
【図7】図6の従来例における容量制御弁を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…フロントハウジング
2…シリンダブロック
3…リアハウジング
4…シャフト
5…斜板
7…ピストン
31…吸入室
32…吐出室
64…ベアリング
130…容量制御弁
135…ソレノイドコイル
136…プランジャ
150…ターミナル
151…ハーメチックシール
Claims (5)
- 動力源からの回転動力を受け入れるシャフトと、
該シャフトに連結されて駆動されることにより回転すると共に、前記シャフトに対して傾斜することができる斜板と、
該斜板に対して係合することによって往復運動をする複数個のピストンと、
該ピストンを受け入れる複数個のシリンダボアを前記シャフトと平行に、且つ前記シャフトの中心線の周囲に形成されたシリンダブロックと、
該シリンダブロックの中心部のデッドスペースを利用して装着され、圧縮機の吐出容量を変化させるために前記斜板の傾斜角度を変化させることができる容量制御弁と、
吐出容量を変化させるために前記斜板の傾斜角度を変更する手段として、前記シャフトと前記斜板とを連結するために、前記シャフトの軸心から離れた位置に、複数個のピンと、それらのピンが係合する複数個の案内溝からなるスライドリンク機構を備えていることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1に記載の圧縮機において、圧縮機の吐出容量を変化させるために、前記容量制御弁が前記斜板を収容している斜板室の圧力を変化させることができるように構成されていることを特徴とする圧縮機。
- 請求項1又は2に記載の圧縮機において、更に、前記斜板によってドライブスラストベアリングを介して支持されることにより前記斜板と同じ傾斜角度をとるが、回転は阻止されるシュー押さえ板と、該シュー押さえ板の周辺部に半径方向に形成されている複数個のシュー案内溝に係合して半径方向に摺動することができると共に、前記ピストンの端部に係合する複数個のシューを備えていることを特徴とする圧縮機。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の圧縮機において、前記シャフトが、ベアリングを介してハウジングの前端部分のみによって軸承されていることを特徴とする圧縮機。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の圧縮機において、前記容量制御弁が、前記ピストンによって前記シリンダボア内に形成される作動室へ流体を吸入させる吸入室の圧力と、前記作動室において圧縮された流体が吐出される吐出室の圧力との中間の任意の圧力を作り出すことができるように構成されていることを特徴とする圧縮機。
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