JPH07167070A - 可変容量ベーンコンプレッサ - Google Patents

可変容量ベーンコンプレッサ

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Publication number
JPH07167070A
JPH07167070A JP6254826A JP25482694A JPH07167070A JP H07167070 A JPH07167070 A JP H07167070A JP 6254826 A JP6254826 A JP 6254826A JP 25482694 A JP25482694 A JP 25482694A JP H07167070 A JPH07167070 A JP H07167070A
Authority
JP
Japan
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chamber
rotary valve
compression
axial
housing
Prior art date
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Pending
Application number
JP6254826A
Other languages
English (en)
Inventor
David E Bearint
イー． ベアリント デイビッド
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.)
Zexel USA Corp
Original Assignee
Zexel USA Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Zexel USA Corp filed Critical Zexel USA Corp
Publication of JPH07167070A publication Critical patent/JPH07167070A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/14—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮室の圧力に比例してロータリーバルブプ
レートと圧縮ハウジング肩部との間のシール性を強化す
る。 【構成】 軸方向圧室はロータリーバルブハウジングに
配される。環状の弾性部材からなるシールは前記軸方向
圧室に配される。環状のベアリングは、このシールに当
接するロータリーバルブプレートに配される。吐出圧と
等しいコントロール圧が前記シールに供給されると、前
記シールが軸方向の力を前記ベアリングに加え、さらに
ロータリーバルブプレートに加えられるために、ロータ
リーバルブプレートと圧縮ハウジング肩部との間のシー
ルを圧縮室の圧力に比例して強化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に空調装置、特
に車両に使用される可変容量ベーンコンプレッサであっ
て、ロータリーバルブプレートと圧縮室ハウジングの肩
部との間のシール性を向上させる軸方向圧力装置を有す
る可変容量ベーンコンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用空調装置のコンプレッサに使用さ
れる一つのタイプは、可変容量ベーンコンプレッサであ
る。この型のコンプレッサにおいて、圧縮室ハウジング
は長円形の室を有する。円筒形のロータはこの長円形の
室内に配される。このロータは、該ロータに形成された
スロットに径方向に摺動自在に装着される放射状のベー
ンを有する。冷媒は吸入圧で圧縮室で入り、ベーンで冷
媒を圧縮し、冷媒はバルブを通して外部に吐出される。
【０００３】圧縮要求は、車速及び環境条件にしたがっ
て変化する。高速度において、この圧縮要求は暑い日の
アイドリング時よりも通常低い。その容量を変化させる
ために、ロータリーバルブのディスク若しくはプレート
が、圧縮ハウジングの前で、圧縮ハウジングの肩部に当
接して設けられる。バルブプレートは、バルブプレート
の回転位置によって吸入室から圧縮室への開口位置を変
える切り欠き状の周辺部を有する。バルブプレートはリ
アサイドブロックとして知られているロータリーバルブ
ハウジングに回転自在に保持される。
【０００４】このバルブプレートの回転位置により圧縮
サイクルのタイミングが変化するので、圧縮のためにベ
ーンの間に導かれる冷媒の量は変化する。
【０００５】アクチュエータは、吐出圧及び吸入又は吸
込圧の変化によって、バルブプレートを選択された位置
に回転させる。アメリカ合衆国特許第５，１４５，３２
７号に示されるようなタイプにおいて、アクチュエータ
部材は、ロータリーバルブプレートの後ろ側に設けら
れ、前記室内に配された径方向の突出部を有する。各々
の突出部はピストンとして働く。変化可能な流体圧力
が、各々のピストンの両側に供給される。また、スプリ
ングは最小の供給位置に前記プレートを付勢する。
【０００６】コントロールバルブは、各々のピストンの
一方の側にコントロール圧を供給する。尚、各々のピス
トンの他方の側は吸入圧である。コントロールバルブは
ボールバルブに当接するステムを有するベローズを具備
する。このベローズは吸入室の一部に配されている。前
記ボールバルブの反対側のプランジャ若しくはバイアス
ピンは、吐出圧がかかる一端を有する。プランジャとベ
ローズのステムは、吐出及び吸入圧によって協動し、ロ
ータリーバルブプレートを動かすためにピストンの一方
にコントロール圧を選択的に供給する。
【０００７】別の型のアクチュエータにおいて、ロータ
リーバルブプレートは、アメリカ合衆国特許第４，８３
８，７４０号に示されるように、スプールピストンによ
って回転する。このスプールピストンは、ロータの軸に
対して横方向にリニアに動く。スプールピストンは前記
プレートに当接するピボットピンを有し、これによって
スプールピストンの動きに合わせて前記プレートが回転
する。特許は、スプールピストンが吸入圧及び吐出圧に
対応して動くようにするために、スプールピストンに圧
力を供給するいろいろなコントロールバルブを開示する
ものである。
【０００８】前記アクチュエータがリニアピストンであ
っても径方向の突起であっても、前記ロータリーバルブ
プレートは圧縮ハウジングの後側に面する肩部に摺動自
在に当接する。前記肩部は前記圧縮室を取り囲む。前記
バルブプレートは、このバルブプレートが回転するよう
に前記肩部に摺動自在に当接する。前記バルブプレート
が圧縮室の一端に形成されているので、前記ロータリー
バルブプレートと圧縮室肩部との間をできるだけ良くシ
ールすることが重要である。この型のロータリーバルブ
プレートにおいて、アクチュエ−タピストンは、後側に
設けられた径方向に突出する突起で、径方向に向いお
り、前記ロータリーバルブプレートの後側が該ロータリ
ーバルブプレートを回転させるコントロール圧を収容す
る室に臨んでいるので、変化する軸方向の圧力が前記ロ
ータリーバルブプレートに加えられる。これらの室は、
前方に働く軸方向の力が前記バルブプレートと圧縮室肩
部との間のシールの手助けをする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】他方、リニアに動作可
能なスプールピストンを使用するタイプにおいては、ロ
ータリーバルブプレートの後側に供給される軸方向の圧
力はない。その結果、前記ロータリーバルブプレートと
圧縮ハウジング肩部との間には漏れが生じる傾向があ
る。もし、ロータリーバルブプレートを圧縮ハウジング
肩部とをしっかりと取り付けたならば、漏れは最小限と
なるが、摩擦によりロータリーバルブプレートを回転し
難くなる。
【００１０】このために、この発明は、圧縮室の圧力に
比例してロータリーバルブプレートと圧縮ハウジング肩
部との間のシール性を強化することのできる軸方向圧力
装置を有する可変容量ベーンコンプレッサを提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】しかして、請求項１記載
の発明は、軸を有する圧縮室を画成する圧縮ハウジン
グ、複数の径方向のベーンを有し、圧縮室を軸方向に延
出する回転駆動されるロータ、圧縮室の一端に形成され
る吸入室及び圧縮室の他端に形成される吐出室、実質的
に前記軸に垂直で、吸入室に面する圧縮ハウジング肩部
を有する圧縮ハウジング、前記吸入室で圧縮ハウジング
に対して組付けられたロータリーバルブハウジング、こ
のバルブハウジングに回転自在に支持され、圧縮ハウジ
ング肩部と摺動自在に当接するロータリーバルブ面を有
し、吸入室から圧縮室への開口位置を変化させるよう配
置されたロータリーバルブプレート、このロータリーバ
ルブプレートを回転させるアクチュエータ部材、及び前
記アクチュエータ部材に可変のコントロール圧を供給し
て前記吸入室及び前記吐出室の圧力の変化に対応してア
クチュエータ部材及びロータリーバルブプレートを動か
すコントロールバルブとを有する可変容量ベーンコンプ
レッサにおいて、前記ロータリーバルブハウジングと前
記ロータリーバルブプレートとの間に配される環状の軸
方向圧力室と、前記コントロールバルブから前記軸方向
圧力室へ導通し、前記軸方向圧力室に圧縮された流体を
供給して前記ロータリーバルブプレートに可変する軸方
向の力を供給し、前記ロータリーバルブプレートと前記
圧縮ハウジング肩部との間のシール性を強化するコント
ロール圧ポートとを具備することにある。
【００１２】また、請求項２記載の発明は、少なくとも
軸方向圧力室の一部が前記ロータリーバルブハウジング
内に設けられることにある。
【００１３】さらに、請求項３記載の発明は、前記軸方
向圧力室は前記ロータリーバルブハウジング内に設けら
れ、さらに、この軸方向圧力室内にシールするように配
され、前記コントロール圧力ポートからの圧縮された流
体に対応して前記ロータリーバルブプレートに軸方向の
力を加える環状のシール部材を具備することにあり、請
求項４記載の発明は、前記軸方向圧力室は前記ロータリ
ーバルブハウジング内に設けられ、さらに、この軸方向
圧力室内にシールするように配され、前記コントロール
圧力ポートからの圧縮された流体に対応して軸方向に移
動し、前記ロータリーバルブプレートに軸方向の力を加
える環状の弾性体からなるシール部材を具備することに
ある。
【００１４】さらにまた、請求項５記載の発明は、前記
軸方向圧力室はロータリーバルブハウジング内に設けら
れ、さらに、ロータリーバルブプレート上に設けられた
環状のベアリングと、前記軸方向圧力室内にシールする
ように配され、前記ベアリングに当接すると共に、前記
コントロール圧力ポートからの圧縮された流体に対応し
て、ロータリーバルブプレート上のベアリングに軸方向
の力を加える環状のシール部材とを具備することにあ
り、請求項６記載の発明は、前記軸方向圧力室はロータ
リーバルブハウジング内に設けられ、さらに、ロータリ
ーバルブプレートに設けられた環状ベアリングと、前記
軸方向圧力室内にシールするように配され、前記ベアリ
ングに当接すると共に、前記コントロール圧ポートから
の圧縮された流体に対応して前記軸方向圧力室内を軸方
向に移動し、前記ロータリーバルブプレート上のベアリ
ングに軸方向の力を加える環状の弾性体からなるシール
部材とを具備したことにある。
【００１５】請求項７記載の発明は、前記コントロール
圧力ポートを通して供給される圧縮された流体は、実質
的に前記アクチュエータ部材に供給されるコントロール
圧と同じであることにある。
【００１６】また、請求項８記載の発明は、軸を有する
圧縮室を画成する圧縮ハウジング、複数の径方向のベー
ンを有し、圧縮室を軸方向に延出する回転駆動されるロ
ータ、圧縮室の一端に形成される吸入室及び圧縮室の他
端に形成される吐出室、実質的に前記軸に垂直で、吸入
室に面する圧縮ハウジング肩部を有する圧縮ハウジン
グ、前記吸入室で圧縮ハウジングに対して組付けられた
ロータリーバルブハウジング、このバルブハウジングに
回転自在に支持され、前記圧縮ハウジング肩部と摺動自
在に当接するロータリーバルブ面を有し、吸入室から圧
縮室への開口位置を変化させるよう形成されたロータリ
ーバルブプレート、ピボットピンによってロータリーバ
ルブプレートに当接して前記ロータリーバルブプレート
を回転させるリニアに移動可能なアクチュエータ部材、
及び可変のコントロール圧の圧縮された冷媒を前記アク
チュエータ部材に供給して前記吸入室及び前記吐出室の
圧力の変化に対応してアクチュエータ部材及びロータリ
ーバルブプレートを動かすコントロールバルブとを有す
る可変容量ベーンコンプレッサにおいて、前記ロータリ
ーバルブ部材に軸方向の力を加えて、前記コンプレッサ
肩部に対してロータリーバルブプレート面を付勢する軸
方向移動ピストン手段と、前記吸入室及び前記吐出室の
冷媒圧力の変化に対応してコントロールバルブ手段から
軸方向移動ピストン手段に圧縮された流体を供給する軸
方向圧力通路手段とを具備したことにある。
【００１７】請求項９記載の発明は、前記軸方向移動ピ
ストン手段がバルブハウジングに組付けられると共に、
軸方向圧力通路手段がコントロールバルブ手段から前記
軸方向移動ピストン手段に延設されたコントロール圧力
ポートを有することにあり、請求項１０記載の発明は、
前記バルブ部材は、ロータリーバルブ部材近傍に配され
た環状の軸方向圧力室内に設けられ、前記軸方向移動ピ
ストン手段は、前記軸方向圧力室に設けられ、前記軸方
向圧力通路手段は、前記コントロールバルブ手段から前
記軸方向圧力室へと延設されたコントロール圧力ポート
を有することにある。
【００１８】請求項１１記載の発明は、前記バルブ部材
は、ロータリーバルブ部材近傍に配された環状の軸方向
圧力室を有し、前記軸方向移動ピストン手段は、前記軸
方向圧力室に設けられた環状のシール部材を有し、前記
軸方向圧力通路手段は、前記コントロールバルブ手段か
ら前記軸方向圧力室へ延設され、前記コントロールバル
ブ手段から供給される圧縮された冷媒に対応して軸方向
にシール部材を動かすコントロール圧力ポートを有する
ことにあり、請求項１２記載の発明は、前記バルブ部材
は、ロータリーバルブ部材近傍に配された環状の軸方向
圧力室を有し、前記軸方向移動ピストン手段は、前記軸
方向圧力室に設けられた環状のシール部材と、前記ロー
タリーバルブプレートに設けられ、前記シール部材に対
して前記ロータリーバルブプレートの回転を許すベアリ
ング手段とを有し、前記軸方向圧力通路手段は、前記コ
ントロールバルブ手段から前記軸方向圧力室にかけて延
設され、コントロールバルブ手段からベアリング手段の
当接部に供給される圧縮された冷媒に対応して軸方向に
シール部材を動かすコントロール圧力ポートを有するこ
とにある。
【００１９】請求項１３記載の発明は、軸を有する圧縮
室を画成する圧縮ハウジング、複数の径方向のベーンを
有し、圧縮室を軸方向に延出する回転駆動されるロー
タ、圧縮室の一端に形成される吸入室及び圧縮室の他端
に形成される吐出室、実質的に前記軸に垂直で、吸入室
に面する圧縮ハウジング肩部を有する圧縮ハウジング、
前記吸入室で圧縮ハウジングに対して組付けられたロー
タリーバルブハウジング、このバルブハウジングに回転
自在に支持され、前記圧縮ハウジング肩部と摺動自在に
当接するロータリーバルブ面を有し、吸入室から圧縮室
への開口位置を変化させるよう形成されたロータリーバ
ルブプレート、ピボットピンによってロータリーバルブ
プレートに当接して前記ロータリーバルブプレートを回
転させるリニアに移動可能なアクチュエータ部材、及び
可変のコントロール圧の圧縮された冷媒を前記アクチュ
エータ部材に供給して前記吸入室及び前記吐出室の圧力
の変化に対応してアクチュエータ部材及びロータリーバ
ルブプレートを動かすコントロールバルブとを有する可
変容量ベーンコンプレッサにおいて、前記ロータリーバ
ルブ部材近傍のバルブハウジングに配された環状の軸方
向圧力室と、この軸方向圧力室内にシールするように配
された環状のシール部材と、このシール部材近傍のロー
タリーバルブプレートに設けられたベアリングと、コン
トロールバルブ手段から軸方向圧力室へ導通し、コント
ロールバルブ手段から前記ベアリングとの当接部に供給
される圧縮された冷媒に対応して前記軸方向圧力室の軸
方向に前記シール部材を動かして、前記ロータリーバル
ブプレートに軸方向の力を加え、前記ロータリーバルブ
面及び圧縮ハウジング肩部との間のシール性を強化する
コントロール圧力ポートとを具備することにある。
【００２０】請求項１４記載の発明は、前記コントロー
ルバルブ手段から軸方向圧力室へ供給される冷媒は、実
質的に前記アクチュエータ部材に供給される圧縮された
冷媒と同じ圧力であることにあり、請求項１５記載の発
明は、前記シール部材は横断面において環状であること
にある。
【００２１】
【作用】したがって、この発明においては、アクチュエ
ータはスプールピストンタイプである。このアクチュエ
ータは、ロータの軸に対して横方向に配される。コント
ロールバルブは、コントロール圧をアクチュエータに供
給してアクチュエータを動かし、バルブプレートを回転
させる。前記ロータリーバルブプレートは、ロータリー
バルブハウジングに配され、このロータリーバルブハウ
ジングはスプールタイプのアクチュエータピストンのた
めの室を有している。
【００２２】環状の軸方向圧室は、ロータリーバルブハ
ウジングとロータリーバルブプレートとの間に位置す
る。コントロール圧ポートは、コントロールバルブから
軸方向圧室へと導通し、前記軸方向圧室に圧縮された流
体を供給する。この圧縮された流体はコンプレッサの圧
縮要求によって変化し、そのために、ロータリーバルブ
プレートには変化する軸方向の力が供給される。この軸
方向の力によって、ロータリーバルブ面と圧縮ハウジン
グ肩部の間のシール性を強める。
【００２３】最適な具体例として、軸方向圧室はロータ
リーバルブハウジングに配される。環状の弾性部材から
なるシールは前記軸方向圧室に配される。環状のベアリ
ングは、このシールに当接するロータリーバルブプレー
トに配される。コントロール圧が前記シールに供給され
ると、前記シールが軸方向の力を前記ベアリングに加
え、さらにロータリーバルブプレートに加えられる。
【００２４】これによって、上記課題を達成できる。
【００２５】
【実施例】図１及び図７において示されるコンプレッサ
１１は可変容量ベーンコンプレッサである。このコンプ
レッサ１１は、圧縮室１５を有する圧縮ハウジング１３
を具備する。図５に示すように、圧縮室１５は一般に外
形が長円状をしている。ロータ１９のスロットに装着さ
れた複数のベーン１７は、圧縮室１５の内部を回転す
る。ロータ１９は圧縮室１５と同心の軸２１で回転す
る。バルブ２３（一つのみ図示）は、圧縮室１５から冷
媒ガスを吐出するために設けられる。この冷媒ガスは図
７で示す吐出室１６へ送られる。これは、１９９２年９
月８日登録アメリカ特許５，１４５，３２７に示されて
いるようなタイプのもので、その構成要素の全ては引例
によって具体化されている。
【００２６】図１及び図７において、ロータリーバルブ
プレート２５は、圧縮室１５の吸入側に回転自在に取付
られている。このロータリーバルブプレート２５は、円
盤形状の部材であり、図６で示すようにスロットを形成
する不規則な周縁２７を有している。図５で示すよう
に、ロータリーバルブプレート２５の回転位置は圧縮室
１５への吸入開口部の位置を変化させ、これによってロ
ータ１９の回転に伴ってベーン１７の間に導かれる冷媒
量が変化する。この方法において、コンプレッサ１１の
容量を変化させることができる。
【００２７】前記ロータリーバルブプレート２５は、圧
縮ハウジング肩部３１に摺動自在に当接する面２９を前
方側（図中左側）に有する。前記圧縮ハウジング肩部３
１は前記圧縮室１５に周設される。前記ロータリーバル
ブの面２９と前記圧縮ハウジング肩部３１との間は金属
同士で接触している。
【００２８】前記ロータリーバルブプレート２５は、全
閉位置から全開位置へ約７０度回転することができる。
このロータリーバルブプレート２５は、リアサイドブロ
ックとも呼ばれるロータリーバルブハウジング３３に保
持される。このロータリーバルブハウジング３３は圧縮
ハウジング１３に固定して設けられ、中央部分３３ａを
有している。リアヘッド３５はボルトによってロータリ
ーバルブハウジング３３の後側（図中右側）に固着され
る。吸入室３７は、リアヘッド３５内に形成される共
に、前記ロータリーバルブハウジング３３の中央部分３
３ａの周囲に配される。この吸入室３７は、エバポレー
タ（図示しない）を通過後の冷媒の吸気もしくは吸入圧
となる。
【００２９】アクチュエータ部材又はピストン３９は、
最小若しくは最大位置の間でロータリーバルブハウジン
グ３３を回転させる。このアクチュエータピストン３９
は、スプールタイプのピストンで、ロータ１９の軸２１
に対して垂直に配される。図２において示すように、ア
クチュエータピストン３９は、ロータリーバルブハウジ
ング３３を貫通して横方向に形成されたピストン室４１
内に配される。ピストン室４１の中央部分は吸入室３７
の一部によって横切られ、これによってピストン室４１
は２つの部分に分割される。アクチュエータピストン３
９は、シール４２を有し、このシール４２によってこの
シール４２の図中右側に吸入側４１ａが、このシール４
２の図中左側にコントロール圧側４１ｂが画成されるも
のである。このコントロール圧側４１ｂにはコンプレッ
サ１１の圧縮要求の変化に対応して図中右方向にアクチ
ュエータピストン３９を動かすためのコントロール圧が
供給される。コイルスプリング４３は、図中左方向にア
クチュエータピストン３９を付勢し、最小容量位置にロ
ータリーバルブプレート２５を移動させる。エンドキャ
ップ４５，４７はピストン室４１の両端を密閉する。図
示しない吸入通路は吸入室３７から吸入側４１ａへと導
通し、ピストン室４１の吸入側４１ａに確実に吸入圧が
かかるようにしている。
【００３０】図１及び図３において、アクチュエータピ
ストン３９とロータリーバルブプレート２５との間の漏
れ手段は、最適な具体例としてローラ５１を有し、それ
はアクチュエータピストン３９の切下げ５２内に配され
る小さくて摺動可能な部材である。このローラ５１は、
ピンボス５３に回動自在に支持され、ロータリーバルブ
プレート２５に固着されている。アクチュエータピスト
ン３９の直線的な動作は、ローラ５１及びピンボス５３
を介してロータリーバルブプレート２５の回転動作とな
る。
【００３１】図１において、軸方向ピストン手段は、ロ
ータリーバルブ面２９とコイルハウジング肩部３１との
間のシール性を強化するために、ロータリーバルブプレ
ート２５に軸方向の力を加える。この軸方向ピストン手
段は、ロータリーバルブハウジング３３の中央部分３３
ａに配された環状の軸方向圧力室５５を有する。この軸
方向圧力室５５は、ローター軸２１と同心の溝であり、
横断面に対して直角である。コントロール圧は、下記に
説明するように前記軸方向圧力室５５に供給される。
【００３２】前記軸方向ピストン手段は、シール部材若
しくはシールリング５７も有しており、それらは前記軸
方向圧力室５５内を密閉するように配されている。シー
ルリング５７は通常Ｏリングであり、横断面において円
形である。シールリング５７は、その後側（図１中左
側）を前記軸方向圧力室５５のコントロール圧に晒して
いる。環状ベアリング５９は、ロータリーバルブプレー
ト２５の肩部６１に配されている。このベアリング５９
は、一方の側がシールリング５７と当接し、他方の側が
肩部６１と当接している普通のスラストベアリングであ
る。より好ましい具体例では、このベアリング５９はニ
ードルタイプのスラストベアリングであり、前側と後側
のプレートの間に配されたニードルを有する。前側プレ
ートは、肩部６１に当接しており、ロータリーバルブプ
レート２５と共に回転する。一方、ベアリング５９の後
側プレートはシールリング５７に当接して静止した状態
を維持する。シールリング５７は、軸方向圧力室５５内
を軸方向に移動してベアリング５９に軸方向の力を変化
させて、圧縮ハウジング肩部３１にかかるロータリーバ
ルブ面２９の力を上昇させたり下降させたりする。
【００３３】前記アクチュエータピストン３９及び前記
軸方向圧力室５５へコントロール圧を供給するためのコ
ントロールバルブ６２は、図４及び図３の一部で示され
いる。コントロールバルブ６２は、図１に示される断面
図と切り取り位置が異なるために図１においては示され
ない。このコントロールバルブ６２は、先ず中空であり
リアヘッド３５内に形成のキャビティ６４内に配される
ベローズ６３を有する。キャビティ６４は吸入室３７に
連通しており、これによってベローズ６３の外部は吸入
室３７と連通している。ベローズ６３は、図１に示すロ
ータ軸２１に平行であるステム６５を有する。ステム６
５はベローズ６３の膨張と収縮によって前後に移動す
る。
【００３４】ステム６５は、ボールシート部材６９に配
されるボール６７に当接し、スプリング６８によって閉
鎖位置に付勢されている。ボールシート部材６９は、ロ
ータリーバルブハウジング３３に配されている。横孔７
１は、ロータリーバルブハウジング３３内のコントロー
ル室７２に流体を吐出させるためにボールシート部材６
９から外方に導通している。バイアスピン若しくはプラ
ンジャ７３はプランジャ通路７５内で摺動自在に動く。
このバイアスピン７３はステム６５と同軸であり、ボー
ル６７の反対側に当接している。もしベローズ６３が膨
張した場合、ステム６５はボール６７を図中左方向に押
し、ボールシート部材６９の弁座を離れ、バイアスピン
７３を図中左方向に押す。反対に、もしベローズ６３が
収縮した場合、スプリング６８はボール６７をボールシ
ート部材６９の弁座に戻るように付勢し、吸入室３７と
コントロール室７２の間の連通を遮断する。
【００３５】図３において、コンプレッサ１１の吐出室
１６からの吐出圧はプランジャ通路７５の基部へ通路７
７を介して供給される。この圧力は、このようにバイア
スピン７３の左側端部に働き、ボール６７の方へバイア
スピン７３を付勢する。調整オリフィス７９は前記通路
７７からコントロール室７２へ導通している。この調整
オリフィス７９は穿設された小径の孔であり、連続して
所定の流量比率の吐出圧冷媒をコントロール室７２に流
し込む。コントロール圧通路８１はピストン室４１のコ
ントロール圧力側４１ｂに導通する。通路７７，７９及
び８１は、断面が異なるので図４には示されない。ま
た、ベローズ６３は簡略化のために図３には示されな
い。
【００３６】図４において、コントロール圧ポート８３
は、前記コントロール圧室７２から前記軸方向圧室５５
へと導通する。このコントロール圧ポート８３は、シー
ルリング５７に対してコントロール室７２のコントロー
ル圧で冷媒を供給する。このように、コントロール圧ポ
ート８３は、シールリング５７に変化するコントロール
圧を供給するための通路手段の一部として提供される。
【００３７】スタート時において、アクチュエータピス
トン３９は図２で示す位置にある。ロータリーバルブプ
レート２５は最小送出位置にある。図３及び図４におい
て、最初にベローズ６３は収縮しており、前記ボール６
７にかかるスプリング６８の力に加えてバイアスピン７
３の端部にかかる吐出圧の力によってボール６７は閉じ
られた状態が維持される。前記通路７７からの吐出圧
は、バイアスピン７３を加圧し、また調整オリフィス７
９を介してコントロール室７２に流れ込むと共に、コン
トロール圧通路８１を介してアクチュエータピストン室
４１のコントロール圧側４１ｂに流れ込む。これによっ
て、ピストン４１を図２で示す位置から右方向に動か
し、ロータリーバルブプレート２５を回転させる。この
ために、圧縮サイクルのタイミングが変化することによ
ってコンプレッサ１１の容量が上昇し、圧縮される冷媒
量が上昇する。
【００３８】これと同時に、吐出圧はコントロール圧ポ
ート８３を介してシールリング５７を加圧し、ロータリ
ーバルブプレート２５に軸方向の力を加える。これによ
って、ロータリーバルブプレート２５は圧縮ハウジング
肩部３１に対してよりしっかりと圧迫する。この結果、
圧縮室１５内の高圧圧力によって、吐出圧に比例する高
い軸方向の力が、ロータリーバルブプレート２５に対し
て加えられ、圧縮ハウジング肩部３１のシール性を強化
することができる。
【００３９】高速運転時及びより涼しい状態では、コン
プレッサ１１における圧縮要求は減少する。吐出圧及び
収入室３７の吸入圧は減少する。低くなった吸入圧はベ
ローズ６３を膨張させる。このベローズ６３の膨張によ
る力が、バイアスピン７３に働く吐出圧による力とスプ
リング６８による力とを加えた力に勝る時、ステム６５
はボール６７を押して弁座から離脱させる。これによっ
て、コントロール室７２は吸入室３７における圧力と同
じになる。その時、この圧力は、通路８１（図３）、コ
ントロール室７２、横孔７１を介して吸入室３７に流れ
込む。これによって、アクチュエータピストン３９の力
は減少するので、前記ロータリーバルブプレート２５は
図中左方向に動き、コンプレッサ１１の容量を減少させ
る。
【００４０】これと同時に、コンプレッサ室７２のより
低い圧力は、前記コントロール圧ポート８３を介して前
記軸方向圧力室５５に注ぐ。シールリング５７に供給さ
れる圧力の減少は、ロータリーバルブプレート２５にか
かる軸方向の力を減少させる。これによって、ロータリ
ーバルブプレート２５はより少ない容量位置に戻るよう
に回転する。この結果、ロータリーバルブプレート２５
の軸方向の力は、アクチュエータピストン３９に加えら
れるコントロール圧に比例して変化することとなる。
【００４１】この発明は、十分な利益を有する。ロータ
リーバルブプレートに軸方向の圧力を供給することは、
ロータリーバルブ面と圧縮ハウジング肩部の間のシール
性を強化する。コンプレッサの圧縮要求に対応して力を
変化させることは、バルブが新しい位置に回転すること
を必要とする時、あまりに大きな力を供給することを回
避する。
【００４２】発明がその形式の一つのみを示している
が、その技術的分野において通常の技術を有するものに
対して明らかなものについては限定しない。しかし、こ
の発明の範囲から外れることのないいろいろな変化は認
められる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ロータリーバルブハウジング内に環状の軸方向圧力
室を形成してシール部材を挿着し、このシール部材の背
面にコントロール圧を加えることによって、シール部材
でロータリーバルブプレートに軸方向の力を加えること
ができるために、ロータリーバルブ面と圧縮ハウジング
肩部の間のシール性を圧縮圧に比例して強化することが
でき、ロータリーバルブ面と圧縮ハウジング肩部の間の
漏れを防止できる。また、コンプレッサの圧縮要求に対
応して軸方向の力を変化させることができるために、ロ
ータリーバルブプレートの鑑定時に不必要な摺動抵抗を
与えることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る構成のコンプレッサを図示した部
分断面図である。
【図２】図１のコンプレッサの別の断面図であり、図１
に示す断面に垂直な断線に沿ったものである。
【図３】図１に示すコンプレッサの部分断面図であり、
他の断線に沿ったものである。
【図４】図１に示すコンプレッサの別の部分断面図であ
り、他の切断線に沿ったものである。
【図５】図１に示すコンプレッサの断面図であり、図１
のＶ−Ｖ線で示す切断線に沿ったものである。
【図６】図１のコンプレッサに使用されるロータリーバ
ルブプレートの後面図である。
【図７】本発明に係る構成のコンプレッサを示した断面
図である。
【符号の説明】
１１ コンプレッサ（可変容量ベーンコンプレッサ） １３ 圧縮ハウジング １５ 圧縮室 １７ ベーン １９ ロータ ２１ 軸 ２５ ロータリーバルブプレート ２９ ロータリーバルブ面 ３１ 圧縮ハウジング肩部 ３３ ロータリーバルブハウジング ３７ 吸入室 ３９ アクチュエータピストン ５５ 軸方向圧力室 ５７ シールリング ５９ ベアリング ６３ ベローズ ６４ キャビティ ６５ ステム ６７ ボール ７２ コントロール圧室 ７３ バイアスピン（プランジャ） ７５ プランジャ通路 ７９ 調整オリフィス ８１ コントロール圧通路 ８３ コントロール圧ポート

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸を有する圧縮室を画成する圧縮ハウジ
    ング、複数の径方向のベーンを有し、圧縮室を軸方向に
    延出する回転駆動されるロータ、圧縮室の一端に形成さ
    れる吸入室及び圧縮室の他端に形成される吐出室、実質
    的に前記軸に垂直で、吸入室に面する圧縮ハウジング肩
    部を有する圧縮ハウジング、前記吸入室で圧縮ハウジン
    グに対して組付けられたロータリーバルブハウジング、
    このバルブハウジングに回転自在に支持され、圧縮ハウ
    ジング肩部と摺動自在に当接するロータリーバルブ面を
    有し、吸入室から圧縮室への開口位置を変化させるよう
    配置されたロータリーバルブプレート、このロータリー
    バルブプレートを回転させるアクチュエータ部材、及び
    前記アクチュエータ部材に可変のコントロール圧を供給
    して前記吸入室及び前記吐出室の圧力の変化に対応して
    アクチュエータ部材及びロータリーバルブプレートを動
    かすコントロールバルブとを有する可変容量ベーンコン
    プレッサにおいて、 前記ロータリーバルブハウジングと前記ロータリーバル
    ブプレートとの間に配される環状の軸方向圧力室と、 前記コントロールバルブから前記軸方向圧力室へ導通
    し、前記軸方向圧力室に圧縮された流体を供給して前記
    ロータリーバルブプレートに可変する軸方向の力を供給
    し、前記ロータリーバルブプレートと前記圧縮ハウジン
    グ肩部との間のシール性を強化するコントロール圧ポー
    トとを具備することを特徴とする可変容量ベーンコンプ
    レッサ。
  2. 【請求項２】 少なくとも軸方向圧力室の一部が前記ロ
    ータリーバルブハウジング内に設けられることを特徴と
    する請求項１記載の可変容量ベーンコンプレッサ。
  3. 【請求項３】 前記軸方向圧力室は前記ロータリーバル
    ブハウジング内に設けられ、さらに、 この軸方向圧力室内にシールするように配され、前記コ
    ントロール圧力ポートからの圧縮された流体に対応して
    前記ロータリーバルブプレートに軸方向の力を加える環
    状のシール部材を具備することを特徴とする請求項１記
    載の可変容量ベーンコンプレッサ。
  4. 【請求項４】 前記軸方向圧力室は前記ロータリーバル
    ブハウジング内に設けられ、さらに、 この軸方向圧力室内にシールするように配され、前記コ
    ントロール圧力ポートからの圧縮された流体に対応して
    軸方向に移動し、前記ロータリーバルブプレートに軸方
    向の力を加える環状の弾性体からなるシール部材を具備
    することを特徴とする請求項１記載の可変容量ベーンコ
    ンプレッサ。
  5. 【請求項５】 前記軸方向圧力室はロータリーバルブハ
    ウジング内に設けられ、さらに、 ロータリーバルブプレート上に設けられた環状のベアリ
    ングと、 前記軸方向圧力室内にシールするように配され、前記ベ
    アリングに当接すると共に、前記コントロール圧力ポー
    トからの圧縮された流体に対応して、ロータリーバルブ
    プレート上のベアリングに軸方向の力を加える環状のシ
    ール部材とを具備することを特徴とする請求項１記載の
    可変容量ベーンコンプレッサ。
  6. 【請求項６】 前記軸方向圧力室はロータリーバルブハ
    ウジング内に設けられ、さらに、 ロータリーバルブプレートに設けられた環状ベアリング
    と、 前記軸方向圧力室内にシールするように配され、前記ベ
    アリングに当接すると共に、前記コントロール圧ポート
    からの圧縮された流体に対応して前記軸方向圧力室内を
    軸方向に移動し、前記ロータリーバルブプレート上のベ
    アリングに軸方向の力を加える環状の弾性体からなるシ
    ール部材とを具備したことを特徴とする請求項１記載の
    可変容量ベーンコンプレッサ。
  7. 【請求項７】 前記コントロール圧力ポートを通して供
    給される圧縮された流体は、実質的に前記アクチュエー
    タ部材に供給されるコントロール圧と同じであることを
    特徴とする請求項１記載の可変容量ベーンコンプレッ
    サ。
  8. 【請求項８】 軸を有する圧縮室を画成する圧縮ハウジ
    ング、複数の径方向のベーンを有し、圧縮室を軸方向に
    延出する回転駆動されるロータ、圧縮室の一端に形成さ
    れる吸入室及び圧縮室の他端に形成される吐出室、実質
    的に前記軸に垂直で、吸入室に面する圧縮ハウジング肩
    部を有する圧縮ハウジング、前記吸入室で圧縮ハウジン
    グに対して組付けられたロータリーバルブハウジング、
    このバルブハウジングに回転自在に支持され、前記圧縮
    ハウジング肩部と摺動自在に当接するロータリーバルブ
    面を有し、吸入室から圧縮室への開口位置を変化させる
    よう形成されたロータリーバルブプレート、ピボットピ
    ンによってロータリーバルブプレートに当接して前記ロ
    ータリーバルブプレートを回転させるリニアに移動可能
    なアクチュエータ部材、及び可変のコントロール圧の圧
    縮された冷媒を前記アクチュエータ部材に供給して前記
    吸入室及び前記吐出室の圧力の変化に対応してアクチュ
    エータ部材及びロータリーバルブプレートを動かすコン
    トロールバルブとを有する可変容量ベーンコンプレッサ
    において、 前記ロータリーバルブ部材に軸方向の力を加えて、前記
    コンプレッサ肩部に対してロータリーバルブプレート面
    を付勢する軸方向移動ピストン手段と、 前記吸入室及び前記吐出室の冷媒圧力の変化に対応して
    コントロールバルブ手段から軸方向移動ピストン手段に
    圧縮された流体を供給する軸方向圧力通路手段とを具備
    したことを特徴とする可変容量ベーンコンプレッサ。
  9. 【請求項９】 前記軸方向移動ピストン手段がバルブハ
    ウジングに組付けられると共に、軸方向圧力通路手段が
    コントロールバルブ手段から前記軸方向移動ピストン手
    段に延設されたコントロール圧力ポートを有することを
    特徴とする請求項８記載の可変容量ベーンコンプレッ
    サ。
  10. 【請求項１０】 前記バルブ部材は、ロータリーバルブ
    部材近傍に配された環状の軸方向圧力室内に設けられ、 前記軸方向移動ピストン手段は、前記軸方向圧力室に設
    けられ、 前記軸方向圧力通路手段は、前記コントロールバルブ手
    段から前記軸方向圧力室へと延設されたコントロール圧
    力ポートを有することを特徴とする請求項８記載の可変
    容量ベーンコンプレッサ。
  11. 【請求項１１】 前記バルブ部材は、ロータリーバルブ
    部材近傍に配された環状の軸方向圧力室を有し、 前記軸方向移動ピストン手段は、前記軸方向圧力室に設
    けられた環状のシール部材を有し、 前記軸方向圧力通路手段は、前記コントロールバルブ手
    段から前記軸方向圧力室へ延設され、前記コントロール
    バルブ手段から供給される圧縮された冷媒に対応して軸
    方向にシール部材を動かすコントロール圧力ポートを有
    することを特徴とする請求項８記載の可変容量ベーンコ
    ンプレッサ。
  12. 【請求項１２】 前記バルブ部材は、ロータリーバルブ
    部材近傍に配された環状の軸方向圧力室を有し、 前記軸方向移動ピストン手段は、前記軸方向圧力室に設
    けられた環状のシール部材と、前記ロータリーバルブプ
    レートに設けられ、前記シール部材に対して前記ロータ
    リーバルブプレートの回転を許すベアリング手段とを有
    し、 前記軸方向圧力通路手段は、前記コントロールバルブ手
    段から前記軸方向圧力室にかけて延設され、コントロー
    ルバルブ手段からベアリング手段の当接部に供給される
    圧縮された冷媒に対応して軸方向にシール部材を動かす
    コントロール圧力ポートを有することを特徴とする請求
    項８記載の可変容量ベーンコンプレッサ。
  13. 【請求項１３】 軸を有する圧縮室を画成する圧縮ハウ
    ジング、複数の径方向のベーンを有し、圧縮室を軸方向
    に延出する回転駆動されるロータ、圧縮室の一端に形成
    される吸入室及び圧縮室の他端に形成される吐出室、実
    質的に前記軸に垂直で、吸入室に面する圧縮ハウジング
    肩部を有する圧縮ハウジング、前記吸入室で圧縮ハウジ
    ングに対して組付けられたロータリーバルブハウジン
    グ、このバルブハウジングに回転自在に支持され、前記
    圧縮ハウジング肩部と摺動自在に当接するロータリーバ
    ルブ面を有し、吸入室から圧縮室への開口位置を変化さ
    せるよう形成されたロータリーバルブプレート、ピボッ
    トピンによってロータリーバルブプレートに当接して前
    記ロータリーバルブプレートを回転させるリニアに移動
    可能なアクチュエータ部材、及び可変のコントロール圧
    の圧縮された冷媒を前記アクチュエータ部材に供給して
    前記吸入室及び前記吐出室の圧力の変化に対応してアク
    チュエータ部材及びロータリーバルブプレートを動かす
    コントロールバルブとを有する可変容量ベーンコンプレ
    ッサにおいて、 前記ロータリーバルブ部材近傍のバルブハウジングに配
    された環状の軸方向圧力室と、 この軸方向圧力室内にシールするように配された環状の
    シール部材と、 このシール部材近傍のロータリーバルブプレートに設け
    られたベアリングと、 コントロールバルブ手段から軸方向圧力室へ導通し、コ
    ントロールバルブ手段から前記ベアリングとの当接部に
    供給される圧縮された冷媒に対応して前記軸方向圧力室
    の軸方向に前記シール部材を動かして、前記ロータリー
    バルブプレートに軸方向の力を加え、前記ロータリーバ
    ルブ面及び圧縮ハウジング肩部との間のシール性を強化
    するコントロール圧力ポートとを具備することを特徴と
    する可変容量ベーンコンプレッサ。
  14. 【請求項１４】 前記コントロールバルブ手段から軸方
    向圧力室へ供給される冷媒は、実質的に前記アクチュエ
    ータ部材に供給される圧縮された冷媒と同じ圧力である
    ことを特徴とする請求項１２記載の可変容量ベーンコン
    プレッサ。
  15. 【請求項１５】 前記シール部材は横断面において環状
    であることを特徴とする請求項１２記載の可変容量ベー
    ンコンプレッサ。
JP6254826A 1993-09-27 1994-09-22 可変容量ベーンコンプレッサ Pending JPH07167070A (ja)

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US08/126,927 1993-09-27
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