JPH1054350A - 可変容量圧縮機 - Google Patents
可変容量圧縮機Info
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- JPH1054350A JPH1054350A JP8212390A JP21239096A JPH1054350A JP H1054350 A JPH1054350 A JP H1054350A JP 8212390 A JP8212390 A JP 8212390A JP 21239096 A JP21239096 A JP 21239096A JP H1054350 A JPH1054350 A JP H1054350A
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Abstract
出容量運転状態で、クランク室の圧力を徐々に上昇させ
て吐出容量を減少させ、圧縮負荷を低減する。 【解決手段】 クランク室15と吸入圧領域13aとを
連通する抽気通路29の途中に開閉弁33を配設する。
その開閉弁33のバネ37は、弁体36を抽気通路29
の開放方向に付勢する。駆動シャフト16の回転数が所
定値以上になると、カウンタウェイト38に作用する遠
心力によって、弁体36が弁孔34を閉止する位置に移
動される。これにより、抽気通路29が遮断され、その
抽気通路29を介したクランク室15から吸入圧領域1
3aへの冷媒ガスの抽出が停止される。そして、ピスト
ン21とシリンダボア12aとの間の隙間を通して流入
するブローバイガスにより、クランク室15内を緩やか
に昇圧させる。
Description
装置に使用される可変容量圧縮機に関するものである。
ば次のような構成のものが知られている。すなわち、ハ
ウジングの内部にクランク室が形成されるとともに、駆
動シャフトが回転可能に支持されている。ハウジングの
一部を構成するシリンダブロックには複数のシリンダボ
アが形成され、各シリンダボア内にはピストンが往復動
可能に収容されている。前記クランク室内において、駆
動シャフトにはカムプレートが一体回転可能かつ揺動可
能に装着され、そのカムプレートの周縁が各ピストンに
係留されている。そして、容量制御弁の開度を調整する
ことにより、クランク室内の圧力とシリンダボア内の圧
力とのピストンを介した差圧を変更し、その差圧に応じ
てカムプレートの傾角を変更して、吐出容量を制御する
ように構成されている。
レートの大きな傾角状態で、大吐出容量の圧縮運転が行
われているときに、車両エンジン等の外部駆動源の回転
数が高まって、駆動シャフトが高速回転されることがあ
る。このような場合には、圧縮負荷が急激に増大し、圧
縮機内の摺動部のPv値(摺接面間の面圧と摺動速度と
の積の値)が大きく上昇して、その摺動部の使用寿命の
低下を招くおそれがある。
ば米国特許第4,872,814号明細書及び図面に示
すような可変容量圧縮機が、従来から提案されている。
この圧縮機においては、その駆動シャフトに吐出圧領域
とクランク室とを連通する給気通路を開閉する開閉弁が
設けられている。そして、この開閉弁は、常には給気通
路を閉じた状態に保持されるとともに、駆動シャフトの
回転数が所定値よりも高くなったときに給気通路を開く
ようになっている。このため、大吐出容量の圧縮運転時
に、駆動シャフトの回転数が所定値を越えて高まると、
開閉弁が開かれて、吐出圧領域の高圧の冷媒ガスが給気
通路を介してクランク室内に導入される。そして、その
クランク室の圧力の上昇に伴ってカムプレートの傾角が
減少され、吐出容量が減少されて、圧縮負荷が低減され
るようになっている。
可変容量圧縮機においては、駆動シャフトの高速回転時
に、開閉弁が開かれて、吐出圧領域内の高温高圧の冷媒
ガスが、給気通路を介してクランク室内に一気に導入さ
れる。このため、クランク室内の温度及び圧力が急激に
上昇する。一方、この駆動シャフトの高速回転時には、
前述のように、圧縮機内の摺動部におけるPv値が高く
なっている。このため、この状態でクランク室の温度及
び圧力が急上昇すると、摺動部の潤滑条件が一層厳しく
なって、その使用寿命が著しく低下するおそれがあると
いう問題があった。
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、大吐出容量の圧縮運転時に、駆動シャフ
トの回転数が所定値を越えて高まったとき、クランク室
の急激な温度及び圧力上昇を招くことなく、そのクラン
ク室の圧力を緩やかに上昇させることができ、その圧力
上昇により吐出容量を減少させて、圧縮負荷を低減する
ことができる可変容量圧縮機を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明では、ハウジングの内部に
クランク室を形成するとともに駆動シャフトを回転可能
に支持し、ハウジングの一部を構成するシリンダブロッ
クにシリンダボアを形成し、そのシリンダボア内にピス
トンを往復動可能に収容し、前記駆動シャフトにカムプ
レートを一体回転可能かつ揺動可能に支持し、容量制御
弁の開度調整に基づいてクランク室の圧力を変更するこ
とにより、クランク室の圧力とシリンダボア内の圧力と
の前記ピストンを介した差圧を変更し、その差圧に応じ
てカムプレートの傾角を変更して吐出容量を制御するよ
うにした可変容量圧縮機において、前記駆動シャフトと
一体回転する回転要素に、前記クランク室と吸入圧領域
とを連通する抽気通路を開閉する開閉弁を設け、その開
閉弁は回転要素の回転数が所定値よりも高くなったとき
に遠心力により前記抽気通路を閉じるように構成したも
のである。
載の可変容量圧縮機において、前記回転要素を駆動シャ
フト自体としたものである。請求項3に記載の発明で
は、請求項2に記載の可変容量圧縮機において、前記開
閉弁は駆動シャフトの後端部に配設したものである。
載の可変容量圧縮機において、前記回転要素を、前記回
転要素は駆動シャフトの回転をカムプレートに伝達する
回転支持体としたものである。
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記抽気
通路は、駆動シャフトの中心に形成された通路を含むも
のである。
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記開閉
弁は、抽気通路を開閉する弁体と、その弁体を開放位置
に向かって付勢するバネと、回転要素の回転数が所定値
よりも高くなったとき、バネの付勢力に抗して弁体を閉
止位置に移動させるカウンタウェイトとを備えたもので
ある。
載の可変容量圧縮機において、前記カウンタウェイトは
カムプレートの上死点対応位置の反対側に位置するよう
に配設したものである。
のいずれかに記載の可変容量圧縮機において、前記シリ
ンダブロックの中心に軸孔と、その軸孔に連通するとと
もに前記抽気通路の一部をなし前記開閉弁より下流側に
位置する収容凹所とを形成し、その軸孔に駆動シャフト
の後端部を挿通するとともにその軸孔の内周面と駆動シ
ャフトとの間に円管状のプレーンベアリングを介装した
ものである。
おいては、通常は開閉弁が抽気通路を開いた状態に保持
されている。この状態で、車両エンジン等の外部駆動源
により駆動シャフトが回転されると、カムプレートを介
してピストンが往復動され、そのカムプレートの傾角に
応じた吐出容量で冷媒ガスの圧縮が行われる。
されて、大吐出容量の圧縮運転が行われているときに、
車両エンジン等の外部駆動源の回転数が高まると、駆動
シャフトを含む回転要素が所定値を越えて高速回転され
る。このとき、開閉弁が遠心力により抽気通路を閉じる
方向に移動されて、クランク室からその抽気通路を介し
て吸入圧領域に抽出される冷媒ガスの流れが遮断され
る。これにより、クランク室内の圧力が、ピストンとシ
リンダボアとのわずかな隙間を通って流入するブローバ
イガスによって緩やかに高められる。このため、カムプ
レートの傾角が徐々に小さくなり、吐出容量が減少さ
れ、圧縮負荷が低減される。そして、圧縮機内の摺動部
の面圧が低減されて、Pv値が小さくなる。
は、前記回転要素が駆動シャフト自体となっている。つ
まり、前記開閉弁が駆動シャフト自体に直接装着されて
おり、駆動シャフトの回転数が所定値を越えて高まった
とき、開閉弁が抽気通路の開放状態から閉止状態に切り
換えられるようになっている。このため、簡単な構成
で、大吐出容量でかつ高回転状態にある圧縮機の圧縮負
荷を低減することができる。
は、開閉弁が駆動シャフトの後端部に配設されている。
このため、開閉弁を駆動シャフトの後端部付近の空間を
利用して配置することができて、開閉弁と圧縮機の他の
部品との干渉を容易に避けることができる。
は、前記回転要素が駆動シャフトと一体回転される回転
支持体となっている。つまり、前記開閉弁が回転支持体
に装着されており、駆動シャフトの回転数が所定値を越
えて高まったとき、開閉弁が抽気通路の開放状態から閉
止状態に切り換えられるようになっている。このため、
簡単な構成で、大吐出容量でかつ高回転状態にある圧縮
機の圧縮負荷を低減することができる。
は、抽気通路が駆動シャフトの中心に形成された通路を
含むように構成されている。このため、駆動シャフト及
び回転支持体に開閉弁を装着することで、その開閉弁に
よって、駆動シャフトの中心の抽気通路を直接開閉する
ことができる。
は、回転要素の回転数が所定値を越えて高くなったと
き、遠心力によりカウンタウェイトが外周方向に移動さ
れ、開閉弁の弁体がバネの付勢力に抗して抽気通路の閉
止位置に移動される。
は、カウンタウェイトがカムプレートの上死点対応位置
の反対側に位置するように配設されている。このため、
回転要素に開閉弁を装着することで、カウンタウェイト
により回転要素全体の重量バランスが崩れるのが抑制さ
れる。
は、軸孔の内周面と駆動シャフトとの間にニードルベア
リング等の転がり軸受を介装した場合に比べて、シリン
ダブロックの径方向の大きさを小さくできる。また、駆
動シャフトと軸孔の内周面との間に形成される隙間を小
さくすることができる。このため、クランク室からこの
隙間を介して収容凹所、次いで吸入圧領域に抽出される
冷媒ガスの量が低減される。そして、開閉弁が閉じられ
た状態において、クランク室内の圧力の上昇速度を、急
上昇を避けながら適度に高められる。
を、図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
1は、シリンダブロック12の前部に接合固定されてい
る。リヤハウジング13は、バルブプレート14を介し
てシリンダブロック12の後部に接合固定されている。
そして、フロントハウジング11、シリンダブロック1
2及びリヤハウジング13により、圧縮機全体のハウジ
ングが構成されている。
域を構成する吸入室13a及び吐出圧領域を構成する吐
出室13bが区画形成されている。バルブプレート14
には、吸入弁14a及び吐出弁14bが設けられてい
る。前記フロントハウジング11とシリンダブロック1
2とにより形成された閉空間は、クランク室15をなし
ている。そのクランク室15内を貫通するように、フロ
ントハウジング11及びシリンダブロック12には、駆
動シャフト16が一対のラジアルベアリング17a、1
7bを介して回転可能に架設支持されている。
に一体回転可能に止着されている。また、カムプレート
としての斜板19は、クランク室15内において駆動シ
ャフト16にその軸線方向へスライド移動可能かつ傾動
可能に支持されている。この斜板19は、ヒンジ機構2
0を介して回転支持体18に連結されている。そして、
斜板19は、そのヒンジ機構20により軸線方向へのス
ライド移動及び傾動が案内される。また、駆動シャフト
16の回転は、回転支持体18及びヒンジ機構20を介
して斜板19に伝達される。
板19に設けられたストッパ19aと、回転支持体18
との当接によって規定される。また、斜板19の最小傾
角は、駆動シャフト16に装着されたサークリップ16
bと、斜板19との当接によって規定される。
ダブロック12に形成されている。片頭型のピストン2
1は、そのヘッド部21aが各シリンダボア12a内に
往復動可能に収容されているとともに、その尾部21b
が一対のシュー22を介して前記斜板19の外周部に係
留されている。ピストン21の圧縮動作に伴う圧縮反力
は、シュー22、斜板19、ヒンジ機構20、回転支持
体18及びスラストベアリング18aを介してフロント
ハウジング11で受承される。
ンク室15とを接続するように形成されている。容量制
御弁24は、給気通路23の途中に配設されている。こ
の容量制御弁24は、制御弁体25と、その制御弁体2
5の制御弁孔26に対する開放度を調整するためのダイ
ヤフラム27とを備えている。そして、感圧通路28を
介してダイヤフラム27に作用する吸入圧力Psに応じ
て、制御弁体25による制御弁孔26の開度が調整され
る。
気通路23を介して吐出室13bからクランク室15に
供給される冷媒ガスの供給量が変更される。そして、ピ
ストン21の前後に作用するクランク室15内の圧力P
cと、シリンダボア12a内の圧力との差圧が調整され
る。これにより、斜板19の傾角が変更されて、ピスト
ン21のストロークが変えられ、吐出容量が調整される
ようになっている。
端側に駆動シャフト16を挿通するための軸孔12c
と、後端側に軸孔12cと連通するように収容凹所12
bとが形成されている。この軸孔12cには、駆動シャ
フト16の後端部が挿通されている。前記ラジアルベア
リング17bは、円管状のプレーンベアリングにより構
成されており、駆動シャフト16と軸孔12cの内周面
との間に介装されている。
入室13aを接続するように形成されている。この抽気
通路29は、駆動シャフト16の中心に形成された放圧
通路16a、収容凹所12b及びバルブプレート14の
中心に形成された放圧孔14cとよりなっている。放圧
通路16aは、その前端側がラジアルベアリング17a
の近傍においてクランク室15に開口されている。スラ
ストベアリング30及びシャフト支持バネ31は、収容
凹所12b内において、駆動シャフト16の後端とバル
ブプレート14との間に介装されている。
前記収容凹所12b内において、駆動シャフト16の後
端部に配設され、抽気通路29を開閉するようになって
いる。すなわち、開閉弁孔34は、放圧通路16aと連
通するように駆動シャフト16の後端周面に形成されて
いる。栓体35は、放圧通路16aの後端に嵌着され、
その放圧通路16aの後端部を閉塞している。弁体とし
ての開閉弁体36は、開閉弁孔34に開閉移動可能に挿
通され、バネ37により開閉弁孔34の開放位置に向か
って付勢されている。
上死点対応位置の反対側に位置するように、開閉弁体3
6に連接形成されている。そして、回転要素としての駆
動シャフト16の回転数が所定値を越えて高くなったと
き、このカウンタウェイト38が遠心力により、駆動シ
ャフト16の外周方向に移動される。これにより、開閉
弁体36がバネ37の付勢力に抗して、開閉弁孔34の
閉止位置に移動される。そして、クランク室15から抽
気通路29を介して吸入室13aに抽出される冷媒ガス
の流れが遮断されるようになっている。
縮機の動作を説明する。この圧縮機において、車両エン
ジン等の外部駆動源により駆動シャフト16が回転され
ると、回転支持体18及びヒンジ機構20を介して斜板
19が一体回転される。この斜板19の回転運動がシュ
ー22を介してピストン21の往復直線運動に変換さ
れ、そのピストン21のヘッド部21aがシリンダボア
12a内を往復動される。このピストン21の往復動に
より、冷媒ガスが吸入室13aから吸入弁14aを介し
てシリンダボア12a内へ吸入され、所定の圧力に達す
るまで圧縮されて、吐出弁14bを介して吐出室13b
へ吐出される。
について説明する。圧縮機の停止状態には、吸入室13
a、吐出室13b及びクランク室15の圧力は、ほぼバ
ランスした状態となっている。このとき、容量制御弁2
4の制御弁体25は、制御弁孔26を閉鎖する位置に保
持されている。この状態で、圧縮機が起動されると、前
記の通りピストン21のヘッド部21aがシリンダボア
12a内で往復動される。このピストン21の往復動に
よって冷媒ガスが圧縮されて吐出室13bに吐出され
る。
い状態では、吸入室13a内の吸入圧力Psが高く、シ
リンダボア12aとクランク室15の圧力Pcとのピス
トン21を介した差圧はほとんどない。このため、斜板
19は図1に実線で示す最大傾角位置に配置されて、ピ
ストン21のストロークが増大され、圧縮機は大吐出容
量にて運転される。この際、前記容量制御弁24のダイ
ヤフラム27には、感圧通路28を介して高い吸入圧力
Psが作用するので、制御弁体25は制御弁孔26を閉
鎖したままの状態となる。つまり、給気通路23が遮断
された状態となって、吐出室13bからクランク室15
への高圧の冷媒ガスが供給は停止されている。
上死点位置への圧縮及び吐出行程時には、ピストン21
の外周面とシリンダボア12aの内周面との隙間からブ
ローバイガスがクランク室15に流入する。
値以下である場合には、クランク室15と吸入室13a
との間の抽気通路29の途中に設けられた開閉弁33
が、その抽気通路29を開放した状態に保持されてい
る。このため、クランク室15に流入したブローバイガ
スは、放圧通路16a、開閉弁33の開閉弁孔34、収
容凹所12b及び放圧孔14cを介して吸入室13aに
還流される。これによって、クランク室21内のブロー
バイガスによる圧力の高騰が抑制されて、圧縮機の大吐
出容量での運転が継続される。
ると、吸入室13a内の吸入圧力Psが低下する。この
低い吸入圧力Psが感圧通路28を介して容量制御弁2
4のダイヤフラム27に作用して、そのダイヤフラム2
7が吸入圧力Psの低下度合に応じて変位される。この
ダイヤフラム27の変位に伴って、制御弁体25が制御
弁孔26を開放する方向に移動され、給気通路23の容
量制御弁24の部分における開口面積が増大される。そ
して、吐出室13bから高圧の冷媒ガスが、給気通路2
3を通してクランク室15に供給される。なお、クラン
ク室15に供給される冷媒ガスの流量は、制御弁孔26
の開度に応じて変更される。この結果、クランク室15
の圧力Pcが上昇して、クランク室15の圧力Pcとシ
リンダボア12a内の圧力との各ピストン21を介した
差圧が大きくなる。この差圧に応じて、斜板19が最小
傾角側に移動され、ピストン21のストロークが減少さ
れて、吐出容量が減少される。
がほとんど存在しない状態に近づいていくと、吸入室1
3a内の吸入圧力Psもさらに低下して、容量制御弁2
4の制御弁孔26が最大開度にて開放される。この状態
では、吐出室13bから高圧の冷媒ガスが、給気通路2
3を通してクランク室15に大量に供給される。このた
め、クランク室15の圧力Pcとシリンダボア12a内
の圧力との各ピストン21を介した差圧がさらに大きく
なって、斜板19は図1に鎖線で示す最小傾角位置に配
置される。そして、ピストン21のストロークがさらに
減少されて、圧縮機は最小吐出容量で運転される。
が継続されて、車室内の温度が上昇し冷房負荷が増大す
ると、吸入室13a内の吸入圧力Psが上昇する。この
状態では、上昇した吸入圧力Psが感圧通路28を介し
て容量制御弁24のダイヤフラム27に作用して、その
ダイヤフラム27が吸入圧力Psの上昇度合に応じて変
位される。このダイヤフラム27の変位に伴って、制御
弁体25が制御弁孔26を閉止する方向に移動され、給
気通路23の容量制御弁24の部分における開口面積が
減少される。そして、吐出室13bから給気通路23を
通してクランク室15に供給される高圧の冷媒ガスの流
量が低減される。この結果、クランク室15の圧力Pc
が低下して、クランク室15の圧力Pcとシリンダボア
12a内の圧力との各ピストン21を介した差圧が小さ
くなる。この差圧に応じて、斜板19が最大傾角側に移
動され、ピストン21のストロークが増大されて、吐出
容量が増大される。
さらに増大すると、それに伴って吸入室13a内の吸入
圧力Psも上昇する。この高い吸入圧力Psが感圧通路
28を介して容量制御弁24のダイヤフラム27に作用
すると、制御弁体25は制御弁孔26を閉鎖した状態と
なって、給気通路23が遮断される。そして、クランク
室15には、吐出室13bからの高圧の冷媒ガスが供給
されなくなる。
の回転数が所定値以下である場合には、抽気通路29の
途中に設けられた開閉弁33の開閉弁体36が開閉弁孔
34を開放した状態に保持されている。このため、クラ
ンク室15内の冷媒ガスは、もっぱら抽気通路29を介
して吸入室13aに抽出されて、クランク室15内の圧
力Pcが吸入室13a内の吸入圧力Ps近づくように低
下する。このため、クランク室15の圧力Pcとシリン
ダボア12a内の圧力との各ピストン21を介した差圧
が小さくなって、斜板19は最大傾角位置に配置され
る。そして、ピストン21のストロークが増大されて、
圧縮機は大吐出容量で運転される。
転数が上昇し、駆動シャフト16の回転数が所定値を越
えて高められた場合には、開閉弁33のカウンタウェイ
ト38に作用する遠心力が増大する。この遠心力によ
り、図3に示すように、開閉弁体36が、バネ37の付
勢力に抗して開閉弁孔34の閉止位置に移動されて、抽
気通路29が閉じられる。
いる場合には、クランク室15内へのブローバイガスの
流入が継続されるとともに、クランク室15から抽気通
路29を介して吸入室13aに抽出される冷媒ガスの流
れが遮断される。このため、クランク室15内の圧力P
cが緩やかに高められ、斜板19の傾角が徐々に小さく
なり、吐出容量が減少されて、圧縮負荷が低減される。
これにより、高速で摺動されている各摺動部、例えばシ
リンダボア12aとピストン21との間、ピストン21
とシュー22との間、シュー22と斜板19との間等の
面圧が低減される。そして、これらの摺動部のPv値が
低減される。
果について、以下に記載する。 (a) この第1の実施形態の可変容量圧縮機において
は、クランク室15と吸入室13aとを連通する抽気通
路29の途中に、駆動シャフト16の回転が所定値より
も高くなったときに、抽気通路29を閉じる開閉弁33
が設けられている。このため、大吐出容量の圧縮運転時
に、駆動シャフト16の回転数が所定値以上になると、
開閉弁33により抽気通路29が閉じられて、クランク
室15内の圧力がブローバイガスの流入によって緩やか
に高められる。従って、クランク室15の急激な温度及
び圧力上昇を招くことなく、そのクランク室15の圧力
を徐々に上昇させて、吐出容量を減少させることができ
る。その結果、圧縮負荷が低減されて、高速摺動状態に
おける各摺動部の面圧が低減される。従って、これらの
摺動部のPv値を低減することができて、圧縮機の使用
寿命を延ばすことができる。
縮機においては、駆動シャフト16により回転要素が構
成され、その駆動シャフト16の回転数が所定値以上に
なったとき、開閉弁33が抽気通路29の開放状態から
閉止状態に切り換えられるようになっている。従って、
簡単な構成で、大吐出容量でかつ高回転状態にある圧縮
機の圧縮負荷を低減することができる。
縮機においては、開閉弁33が駆動シャフト16の後端
部に配設されている。このため、開閉弁33を駆動シャ
フト16後端部付近の空間、つまり収容凹所12bを利
用して配置することができる。従って、開閉弁33と圧
縮機の他の部品との干渉を容易に避けることができて、
圧縮機全体の大型化を回避して開閉弁33を装着するこ
とができる。
縮機においては、抽気通路29が駆動シャフト16の中
心に形成された放圧通路16aを含むように構成されて
いる。このため、駆動シャフト16に装着された開閉弁
33によって、駆動シャフト16の中心の抽気通路29
を直接開閉できて、開閉弁33の構成を簡素化すること
ができる。
縮機においては、駆動シャフト16の回転数が所定値以
上になると、遠心力により開閉弁33のカウンタウェイ
ト38が外周方向に移動され、開閉弁体36がバネ37
の付勢力に抗して抽気通路29の閉止位置に移動され
る。また、駆動シャフト16の回転数が所定値に満たな
い場合には、開閉弁体36がバネ37の付勢力により、
抽気通路29の開放位置に保持されるようになってい
る。このため、開閉弁33の構造が簡単であるととも
に、駆動シャフト16の回転数の変化に応じて、抽気通
路29を確実に開閉させることができる。
縮機においては、カウンタウェイト38が斜板19の上
死点対応位置の反対側に位置するように配設されてい
る。このため、駆動シャフト16に開閉弁33を装着す
ることで、カウンタウェイト38により回転要素全体の
重量バランスが崩れるのが抑制される。従って、駆動シ
ャフト16に開閉弁33を装着しても、斜板19を円滑
に回転させることができる。
縮機においては、シリンダブロック12の中心に軸孔1
2cと、その軸孔12cに連通するように収容凹所12
bとが形成されている。この収容凹所12bは、抽気通
路29の一部をなすとともに、開閉弁33より下流側に
位置している。そして、その軸孔12cに駆動シャフト
16の後端部が挿通されているとともに、その軸孔12
cと駆動シャフト16との間に円管状のプレーンベアリ
ングによりなるラジアルベアリング17bが介装されて
いる。このため、このラジアルベアリングとしてニード
ルベアリング等の転がり軸受を採用した場合に比べて、
シリンダブロック12の径方向の大きさを小さくするこ
とができる。
周面との間に形成される隙間を小さくすることができ
る。このため、クランク室15からこの隙間を介して収
容凹所12c、次いで吸入室13aに抽出される冷媒ガ
スの量が低減される。そして、開閉弁33が閉じられた
状態において、クランク室15内の圧力を、急上昇を避
けながら適度な速度で高めることができる。
の実施形態を、前記第1の実施形態と異なる部分を中心
に、図4〜図6に基づいて説明する。
4〜図6に示すように、駆動シャフト16の後端に支持
部41が形成され、この支持部41に開閉弁33の開閉
弁孔34が開口されている。開閉弁33の開閉弁体36
は、駆動シャフト16の支持部41に一体回転可能及び
外周方向へ開閉移動可能に嵌挿支持され、バネ37によ
り開閉弁孔34の開放位置に向かって付勢されている。
対応位置と反対側に位置するように、前記開閉弁体36
の外側に突出形成されている。押圧バネ42は、開閉弁
体36と駆動シャフト16との間に介装され、この押圧
バネ42の付勢力によって、開閉弁体36がバルブプレ
ート14に圧接されている。なお、開閉弁体36の後端
面には、例えばフッ素樹脂、二硫化モリブデン等の摺動
性の良好な物質のコーティングによりなる被覆層43が
形成され、開閉弁体36が駆動シャフト16と一体的に
回転される際に、バルブプレート14との間の摺動抵抗
が緩和されるようになっている。
前記第1の実施形態と同様に、大吐出容量の圧縮運転が
行われている状態で、駆動シャフト16の回転数が所定
値以上になると、開閉弁33の開閉弁体36が図6に示
す開閉弁孔34の閉止位置に移動される。このため、ク
ランク室15から抽気通路29を介して吸入室13aに
抽出される冷媒ガスの流れが遮断され、クランク室15
内の圧力が流入するブローバイガスによって緩やかに高
められる。これにより、斜板19の傾角が徐々に小さく
なり、吐出容量が減少されて、圧縮負荷が低減される。
そして、圧縮機内の各摺動部の高速摺動状態における面
圧が低減される。
も、前述した第1の実施形態とほぼ同様の作用効果を発
揮することができる。 (第3の実施形態)次に、この発明の第3の実施形態
を、前記第1の実施形態と異なる部分を中心に、図7〜
図9に基づいて説明する。
7に示すように、クランク室15と吸入室13aとの間
に第1の抽気通路46及び第2の抽気通路47が形成さ
れている。第1の抽気通路46は、シリンダブロック1
2、バルブプレート14及びリヤハウジング13に連な
って形成されている。第2の抽気通路47は、前記第1
の実施形態の抽気通路29と同様に、駆動シャフト16
の中心の放圧通路16aと、シリンダブロック12の後
端中央の収容凹所12bと、バルブプレート14の中心
の放圧孔14cとよりなっている。なお、放圧通路16
aの後端は、収容凹所12b内に開口されている。
6の途中に配設されている。この容量制御弁48は、制
御弁体49と、その制御弁体49の制御弁孔50に対す
る開度を調整するためのダイヤフラム51及び感圧部材
52とを備えている。そして、第1の感圧通路53を介
してダイヤフラム51に作用する吸入圧力Ps、及び第
2の感圧通路54を介して感圧部材52に作用する吐出
圧力Pdに応じて、制御弁体49による制御弁孔50の
開度が調整される。
1の抽気通路46を介してクランク室15から吸入室1
3aに抽出される冷媒ガスの抽出量が変更される。これ
により、ピストン21の前後に作用するクランク室15
内の圧力Pcと、シリンダボア12a内の圧力との差圧
が調整される。そして、斜板19の傾角が変更されて、
ピストン21のストロークが変えられ、吐出容量が調整
される。
ク室15とを接続するように形成され、その途中には固
定絞り56が設けられている。そして、この連通路55
を介して、吐出室13bからクランク室15内に、所定
量の高圧の冷媒ガスが常に供給されて、クランク室15
内の圧力Pcが所定値以上となるように構成されてい
る。これにより、容量制御弁48により第1の抽気通路
46の開度を調整する際に、斜板19の傾角を迅速に変
更して、吐出容量変更の応答性を向上させることができ
る。
は、駆動シャフト16と一体回転される回転支持体18
に対応するように、駆動シャフト16の前端寄りに配設
され、第2の抽気通路47を開閉するようになってい
る。つまり、この第3の実施形態においては、回転支持
体18が回転要素を構成している。この開閉弁33の開
閉弁孔34は、駆動シャフト16の中心の放圧通路16
aの途中に形成されている。この開閉弁孔34に対応し
て、駆動シャフト16及び回転支持体18には、開閉弁
体36が挿通支持されている。そして、この開閉弁体3
6は、常にはバネ37の付勢力により開閉弁孔34の開
放位置に向かって付勢されている。
上死点対応位置の反対側に位置するように、開閉弁体3
6に連接形成されている。そして、回転支持体18の回
転数が所定値以上になったとき、このカウンタウェイト
38は、作用する遠心力が増大し、駆動シャフト16の
外周方向に移動される。これにより、図9に示すよう
に、開閉弁体36がバネ37の付勢力に抗して、開閉弁
孔34の閉止位置に移動される。そして、第2の抽気通
路47を介してクランク室15から吸入室13aに抽出
される冷媒ガスの流れが遮断されるようになっている。
形態においては、駆動シャフト16の後端側を支持する
ためのラジアルベアリング17cがニードルベアリング
により構成されている。
について説明する。さて、車室内の温度が高く冷房負荷
が大きい状態では、吸入室13a内の吸入圧力Psが高
く、シリンダボア12aとクランク室15の圧力Pcと
のピストン21を介した差圧はほとんどない。このた
め、斜板19は最大傾角位置に配置されて、ピストン2
1のストロークが増大され、圧縮機は大吐出容量にて運
転される。この状態では、吐出室13b内の吐出圧力P
dも高く、前記容量制御弁48の感圧部材52には、第
2の感圧通路54を介してその高い吐出圧力Pdが作用
する。また、前記容量制御弁48のダイヤフラム51に
は、第1の感圧通路53を介して高い吸入圧力Psが作
用する。このため、感圧部材52及びダイヤフラム51
はともに制御弁体49が制御弁孔50を開放する方向に
変位され、制御弁体49が、制御弁孔50を開放した状
態となる。つまり、第1の抽気通路46が開放された状
態となって、クランク室15内の冷媒ガスは、第1の抽
気通路46を介して吸入室13aに抽出される。これに
よって、クランク室21内のブローバイガスによる圧力
の高騰が抑制されて、圧縮機の大吐出容量での運転が継
続される。
が低下すると、吸入室13a内の吸入圧力Psが低下す
る。この低い吸入圧力Psが第1の感圧通路53を介し
て容量制御弁48のダイヤフラム51に作用して、その
ダイヤフラム51が吸入圧力Psの低下度合に応じて、
制御弁体49が制御弁孔50を閉じる方向に変位され
る。このダイヤフラム51の変位に伴って、制御弁体4
9が制御弁孔50を閉止する方向に移動され、第1の抽
気通路46の容量制御弁48の部分における開口面積が
減少される。そして、クランク室15から第1の抽気通
路46を通して吸入室13aに抽出される冷媒ガスの流
量が、制御弁孔50の開度に応じて低減される。この結
果、クランク室15の圧力Pcが上昇して、クランク室
15の圧力Pcとシリンダボア12a内の圧力との各ピ
ストン21を介した差圧が大きくなる。この差圧に応じ
て、斜板19が最小傾角側に移動され、ピストン21の
ストロークが減少されて、吐出容量が減少される。そし
て、吐出室13b内の吐出圧力Pdも低下する。
がほとんど存在しない状態に近づいていくと、吸入室1
3a内の吸入圧力Ps及び吐出室13b内の吐出圧力P
dがさらに低下する。このため、感圧部材52及びダイ
ヤフラム51はともに制御弁体49が制御弁孔50を閉
止する方向に変位され、制御弁孔50が制御弁体49に
より閉止される。この状態では、第1の抽気通路46が
遮断されて、クランク室15から吸入室13aに抽出さ
れる冷媒ガスの流量が大幅に低減される。このため、吐
出室13bから連通路55を通してクランク室15に供
給される高圧の冷媒ガスにより、クランク室15の圧力
Pcとシリンダボア12a内の圧力との各ピストン21
を介した差圧が大きくなる。これにより、斜板19は最
小傾角位置に配置され、ピストン21のストロークがさ
らに減少されて、圧縮機は小吐出容量で運転される。
が継続されて、車室内の温度が上昇し冷房負荷が増大す
ると、吸入室13a内の吸入圧力Psが上昇する。この
状態では、上昇した吸入圧力Psが第1の感圧通路53
を介して容量制御弁48のダイヤフラム51に作用し
て、そのダイヤフラム51が吸入圧力Psの上昇度合に
応じて変位される。このダイヤフラム51の変位に伴っ
て、制御弁体49が制御弁孔50を開放する方向に移動
され、第1の抽気通路46の容量制御弁48の部分にお
ける開口面積が増大される。そして、クランク室15か
ら第1の抽気通路46を通して吸入室13aに抽出され
る冷媒ガスの流量が増大される。この結果、クランク室
15の圧力Pcが低下して、クランク室15の圧力Pc
とシリンダボア12a内の圧力との各ピストン21を介
した差圧が小さくなる。この差圧に応じて、斜板19が
最大傾角側に移動され、ピストン21のストロークが増
大されて、吐出容量が増大される。そして、吐出室13
b内の吐出圧力Pdも上昇する。
さらに増大すると、それに伴って吸入室13a内の吸入
圧力Ps及び吐出室13b内の吐出圧力Pdがさらに上
昇する。この状態では、感圧部材52及びダイヤフラム
51はともに制御弁体49が制御弁孔50を開放する方
向に変位され、制御弁体49が制御弁孔50の最大開度
位置に配置され、第1の抽気通路46が開放される。そ
して、クランク室15から第1の抽気通路46を通して
吸入室13aに抽出される冷媒ガスの流量が最大となっ
て、クランク室15内の圧力Pcが吸入室13a内の吸
入圧力Ps近づくように低下する。このため、クランク
室15の圧力Pcとシリンダボア12a内の圧力との各
ピストン21を介した差圧が小さくなって、斜板19は
最大傾角位置に配置される。そして、ピストン21のス
トロークが増大されて、圧縮機は大吐出容量で運転され
る。
転数が上昇し、駆動シャフト16の回転数が所定値を越
えて高められた場合には、開閉弁33のカウンタウェイ
ト38に作用する遠心力が増大する。この遠心力によ
り、図9に示すように、開閉弁体36が、バネ37の付
勢力に抗して開閉弁孔34の閉止位置に移動されて、第
2の抽気通路47が閉じられる。
態では、クランク室15に対して、ブローバイガスの流
入、及び、連通路55を介した吐出室13bからの高圧
の冷媒ガスの供給が継続される。ここで、前記のよう
に、第2の抽気通路47が遮断されていると、その第2
の抽気通路47が遮断されている分、クランク室15内
の圧力Pcが緩やかに高められる。これにより、斜板1
9の傾角が徐々に小さくなり、吐出容量が減少されて、
圧縮負荷が低減される。そして、高速で摺動されている
圧縮機内の各摺動部の摺動面間の面圧が低減される。そ
して、これらの摺動部のPv値が低減される。
も、前述した第1の実施形態とほぼ同様の作用効果を発
揮することができる。また、この第3の実施形態におい
ては、駆動シャフト16と一体回転される回転支持体1
8により回転要素が構成されている。そして、駆動シャ
フト16の回転数が所定値を越えて高まったとき、開閉
弁33が第2の抽気通路47の開放状態から閉止状態に
切り換えられるようになっている。従って、簡単な構成
で、大吐出容量でかつ高回転状態にある圧縮機の圧縮負
荷を低減することができる。なお、この発明は、次のよ
うに変更して具体化することも可能である。
に、給気通路23に容量制御弁24を設けて吐出容量を
制御するようにした圧縮機において、抽気通路29の途
中に第3の実施形態に示すような構造の開閉弁33を配
設すること。
層43を、例えば、銅、銀、スズ等の軟質金属のメッキ
あるいは溶射により形成すること。あるいは、被覆層4
3を、マトリックスとして、例えばニッケル、銅、コバ
ルト、鉄、銀、亜鉛、ニッケル−リン、ニッケル−ホウ
素、コバルト−ホウ素等の中から、分散相として、例え
ば二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイ
ト、フッ化グラファイト、ポリ四フッ化エチレン、フッ
化カルシウム、窒化ホウ素、ポリ塩化ビニル、硫酸バリ
ウム等の微粒子の中から適宜選択して形成した分散メッ
キ皮膜により形成すること。
層43を、バルブプレート14上の開閉弁33の開閉弁
体36と対応する部分に形成すること。 (4) 前記第3の実施形態に示すように第1の抽気通
路46に容量制御弁48を設けて、吐出容量を制御する
ようにした圧縮機において、第2の抽気通路47の途中
に第1または第2の実施形態に示すような構造の開閉弁
33を配設すること。
を、収容凹所12b内において、駆動シャフト16の後
端に装着すること。これらのように構成しても、前記各
実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
るため、次のような効果を奏する。請求項1に記載の発
明によれば、大吐出容量の圧縮運転時に、駆動シャフト
の回転が所定値を越えて高まったとき、クランク室の急
激な温度及び圧力の上昇を招くことなく、そのクランク
室の圧力を緩やかに上昇させることができる。このた
め、吐出容量が減少されて、圧縮負荷を低減することが
できる。従って、高速回転状態における圧縮機の摺動部
のPv値を低減することができて、圧縮機の耐久性を向
上することができる。
単な構成で、大吐出容量でかつ高回転状態にある圧縮機
の圧縮負荷を低減することができる。請求項3に記載の
発明によれば、開閉弁を駆動シャフトの後端部付近の空
間を利用して配置することができて、開閉弁と圧縮機の
他の部品との干渉を容易に避けることができる。従っ
て、圧縮機全体が大型化するおそれを回避することがで
きる。
フトまたは回転支持体に開閉弁を装着することで、その
開閉弁によって、駆動シャフトの中心の抽気通路を直接
開閉することができる。従って、開閉弁の構成を簡素化
することができる。
の回転数が所定値以上になると、遠心力によりカウンタ
ウェイトが外周方向に移動され、開閉弁の弁体が抽気通
路の閉止位置に移動される。一方、回転要素の回転数が
所定値に満たない場合には、バネの付勢力により開閉弁
の弁体が抽気通路の開放位置に保持される。このため、
開閉弁の構造が簡単であるとともに、回転要素の回転数
の変化に応じて、抽気通路を確実に開閉させることがで
きる。
に開閉弁を装着することで、カウンタウェイトにより回
転要素全体の重量バランスが崩れるのを抑制することが
できる。従って、回転要素に開閉弁を装着しても、カム
プレートを円滑に回転させることができる。
ブロックの径方向の大きさを小さくできて、圧縮機全体
を小型化できる。また、駆動シャフトと軸孔の内周面と
の間に形成される隙間を小さくすることができて、この
隙間を介してクランク室から吸入圧領域に抽出される冷
媒ガスの量が低減される。従って、開閉弁が閉じられた
状態において、クランク室内の圧力を、急上昇を避けな
がら適度な速度で高めることができる。
図。
分断面図。
図。
分断面図。
図。
分断面図。
グ、12…ハウジングの一部を構成するシリンダブロッ
ク、12a…シリンダボア、12b…収容凹所、12c
…軸孔、13…ハウジングの一部を構成するリヤハウジ
ング、13a…吸入圧領域を構成する吸入室、15…ク
ランク室、16…駆動シャフト、16a…駆動シャフト
の中心に形成された通路としての放圧通路、17b…プ
レーンベアリングをなすラジアルベアリング、18…回
転支持体、19…カムプレートとしての斜板、21…ピ
ストン、24、48…容量制御弁、29…抽気通路、3
3…開閉弁、36…弁体としての開閉弁体、37…バ
ネ、38…カウンタウェイト、47…第2の抽気通路。
Claims (8)
- 【請求項1】 ハウジングの内部にクランク室を形成す
るとともに駆動シャフトを回転可能に支持し、前記ハウ
ジングの一部を構成するシリンダブロックにシリンダボ
アを形成し、そのシリンダボア内にピストンを往復動可
能に収容し、前記駆動シャフトにカムプレートを一体回
転可能かつ揺動可能に支持し、容量制御弁の開度調整に
基づいてクランク室の圧力を変更することにより、クラ
ンク室の圧力とシリンダボア内の圧力との前記ピストン
を介した差圧を変更し、その差圧に応じてカムプレート
の傾角を変更して吐出容量を制御するようにした可変容
量圧縮機において、 前記駆動シャフトと一体回転する回転要素に、前記クラ
ンク室と吸入圧領域とを連通する抽気通路を開閉する開
閉弁を設け、その開閉弁は回転要素の回転数が所定値よ
りも高くなったときに遠心力により移動されて前記抽気
通路を閉じるように構成した可変容量圧縮機。 - 【請求項2】 前記回転要素は駆動シャフト自体である
請求項1に記載の可変容量圧縮機。 - 【請求項3】 前記開閉弁は駆動シャフトの後端部に配
設した請求項2に記載の可変容量圧縮機。 - 【請求項4】 前記回転要素は駆動シャフトの回転をカ
ムプレートに伝達する回転支持体である請求項1に記載
の可変容量圧縮機。 - 【請求項5】 前記抽気通路は、駆動シャフトの中心に
形成された通路を含む請求項1〜4のいずれかに記載の
可変容量圧縮機。 - 【請求項6】 前記開閉弁は、前記抽気通路を開閉する
弁体と、その弁体を開放位置に向かって付勢するバネ
と、回転要素の回転数が所定値よりも高くなったとき、
バネの付勢力に抗して弁体を閉止位置に移動させるカウ
ンタウェイトとを備えた請求項1〜5のいずれかに記載
の可変容量圧縮機。 - 【請求項7】 前記カウンタウェイトは前記カムプレー
トの上死点対応位置の反対側に位置するように配設した
請求項6に記載の可変容量圧縮機。 - 【請求項8】 前記シリンダブロックの中心に軸孔と、
その軸孔に連通するとともに前記抽気通路の一部をなし
前記開閉弁より下流側に位置する収容凹所とを形成し、
その軸孔に駆動シャフトの後端部を挿通するとともにそ
の軸孔の内周面と駆動シャフトとの間に円管状のプレー
ンベアリングを介装した請求項1〜7のいずれかに記載
の可変容量圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21239096A JP3758244B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 可変容量圧縮機 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21239096A JP3758244B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 可変容量圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1054350A true JPH1054350A (ja) | 1998-02-24 |
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Family
ID=16621799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21239096A Expired - Lifetime JP3758244B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 可変容量圧縮機 |
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