WO2000058624A1 - Compresseur a cylindree variable - Google Patents

Compresseur a cylindree variable Download PDF

Info

Publication number
WO2000058624A1
WO2000058624A1 PCT/JP2000/001771 JP0001771W WO0058624A1 WO 2000058624 A1 WO2000058624 A1 WO 2000058624A1 JP 0001771 W JP0001771 W JP 0001771W WO 0058624 A1 WO0058624 A1 WO 0058624A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive shaft
moving body
plate
compressor
drive
Prior art date
Application number
PCT/JP2000/001771
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Takenaka
Tetsuhiko Fukanuma
Masahiro Kawaguchi
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki filed Critical Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki
Priority to US09/937,411 priority Critical patent/US6659733B1/en
Priority to DE60011257T priority patent/DE60011257D1/de
Priority to EP00911302A priority patent/EP1167759B1/en
Publication of WO2000058624A1 publication Critical patent/WO2000058624A1/ja

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • F04B27/1063Actuating-element bearing means or driving-axis bearing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1809Controlled pressure
    • F04B2027/1813Crankcase pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/1822Valve-controlled fluid connection
    • F04B2027/1831Valve-controlled fluid connection between crankcase and suction chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/185Discharge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/14Control
    • F04B27/16Control of pumps with stationary cylinders
    • F04B27/18Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B27/1804Controlled by crankcase pressure
    • F04B2027/184Valve controlling parameter
    • F04B2027/1854External parameters

Definitions

  • the present invention relates to a variable displacement compressor whose discharge capacity can be changed by changing crank pressure.
  • FIG. 5 shows a swash plate type compressor used in a vehicle air conditioner.
  • a crank chamber 82 is formed between the front housing 80 and the cylinder block 81.
  • a drive shaft 83 driven by a vehicle engine is supported by a crankcase 82 and a cylinder block 81.
  • a lug plate 84 that rotates integrally with the drive shaft 83 is disposed in the crank chamber 82.
  • the swash plate 85 is connected to the lug plate 84 via the hinge mechanism 102.
  • a plurality of cylinder bores 86 are formed in the cylinder block 81.
  • a button 87 is accommodated in the cylinder bore 86.
  • each piston 87 connected to the swash plate 85 moves between the top dead center position and the bottom dead center position in the cylinder bore 86. Reciprocate.
  • the displacement of the compressor is changed by changing the stroke of each biston 87 according to the inclination angle of the swash plate 85.
  • a valve plate 88 is provided between the cylinder block 81 and the rear housing 89.
  • the rear housing 89 is provided with a suction chamber 90 and a discharge chamber 91.
  • the tilt angle of the swash plate 85 changes the pressure (crank pressure) in the crank chamber 82 to the electromagnetic control valve 93 Is determined by controlling the An air supply passage 92 connects the discharge chamber 91 and the crank chamber 82 via an electromagnetic control valve 93.
  • the electromagnetic control valve 93 controls the amount of the refrigerant gas flowing into the crank chamber 82 via the air supply passage 92.
  • the bleed passage 94 connects the crank chamber 82 to the suction chamber 90.
  • the refrigerant gas in the crank chamber 82 always flows out through the bleed passage 94 to the suction chamber 90 by a constant amount.
  • the refrigerant gas is maximally introduced into the crank chamber 82 through the air supply passage 92. Therefore, the crank pressure increases and the inclination angle of the swash plate 85 becomes minimum.
  • the control valve 93 closes. Then, the refrigerant gas does not flow from the discharge chamber 91 to the crank chamber 82, the crank pressure decreases, and the inclination angle of the swash plate 85 becomes maximum.
  • the swash plate 85 has a maximum inclination when it comes into contact with the lug plate 84, and has a minimum inclination when it comes into contact with the regulating ring 101 fixed to the drive shaft 83.
  • the drive shaft 83 and the front housing 80 are sealed by a lip seal 95.
  • the end of the drive shaft 83 extends outside the housing.
  • An electromagnetic clutch 96 is provided at an end of the drive shaft 83.
  • the electromagnetic clutch 96 includes a fixed clutch plate 96 c supported by the front housing 80, and a movable clutch plate 96 fixed to the end of the drive shaft 83 so as to face the fixed clutch plate 96 c. a, and an electromagnetic coil 96 b for moving the movable clutch plate 96 a.
  • Thrust bearing 97 Force is provided between lug plate 84 and front housing 80.
  • the inner end of the drive shaft 83 is supported by a through hole 98 provided in the cylinder block 81.
  • a support spring 100 made of a compression panel is provided in the insertion hole 98.
  • the support panel 100 is provided between a retaining ring 99 provided in the through hole 98 and a thrust bearing 103 attached to the inner end of the drive shaft 83. I have.
  • the support spring 100 urges the drive shaft 83 forward (to the left in FIG. 5) of the front housing 80 along its axis.
  • the support spring 100 suppresses rattling in the axial direction of the drive shaft 83.
  • the control valve 93 is fully opened, and the refrigerant gas flows into the crank chamber 82 via the air supply passage 92.
  • the crank pressure may temporarily rise to an excessively high value due to a rapid inflow of gas.
  • the swash plate 85 moved to the minimum inclination position (indicated by the two-dot chain line in FIG. 5) is pressed against the force regulating ring 101 with an excessive force.
  • the drive shaft 83 moves rearward along the axis thereof against the urging force of the support spring 100.
  • the compressor displacement may be forced to a minimum in order to reduce the load on the engine E.
  • the control valve 93 As the control valve 93 is fully opened, the refrigerant gas may rapidly flow into the crank chamber 82, and the crank pressure may temporarily rise to an excessively high value. As a result, the drive shaft 83 moves rearward along the axis. When the drive shaft 83 moves backward, the piston 87 moves toward the valve plate 88. For this reason, the piston 87 collides with the valve plate 88 at the top dead center position, and hitting sound or vibration is generated. When the drive shaft 83 moves backward, the movable clutch plate 96a of the electromagnetic clutch 96 also moves backward. For this reason, the movable clutch plate 96a and the fixed clutch plate 96c come in contact with each other even though the electromagnetic coil 96b is demagnetized.
  • An object of the present invention is to provide a variable displacement compressor capable of preventing the drive shaft from moving in the axial direction.
  • the present invention provides a compressor whose capacity is changed according to the pressure in a crankcase.
  • the compressor includes a housing.
  • the housing includes a cylinder block and a valve plate joined to the cylinder block.
  • the cylinder opening has a cylinder pore and a support hole.
  • the piston is housed in the cylinder bore.
  • the piston compresses gas drawn into the cylinder bore through the valve plate.
  • the compressed gas is discharged from the cylinder bore through the valve plate.
  • the drive shaft supported by the housing has an end that passes through the support hole.
  • a drive plate is operatively connected to the biston to convert the rotation of the drive shaft into a reciprocating motion of the biston.
  • the drive plate is tiltably supported on the drive shaft.
  • the drive plate tilts between a maximum tilt position and a minimum tilt position according to the pressure in the crank chamber.
  • the inclination of the drive plate determines the stroke of the piston and the capacity of the compressor.
  • Transfer The moving body is accommodated in the support hole so as to be movable in the axial direction.
  • the end of the drive shaft is supported by the cylinder block via the moving body.
  • the urging member urges the moving body toward the driving plate so that the moving body contacts the driving plate.
  • the moving body moves along the axis of the drive shaft as the drive plate tilts.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a variable displacement compressor when a swash plate is at a maximum inclination angle in a first embodiment embodying the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the compressor of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the compressor of FIG. 1 when the swash plate is at a minimum inclination angle.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a variable displacement compressor according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a conventional variable displacement compressor. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the housing of the compressor 10 includes a front housing 11, a cylinder block 12, a rear housing 13, and a valve plate 14.
  • a cylinder block 12 is fixed to the front housing 11.
  • a crankcase 15 is defined between the front housing 11 and the cylinder block 12.
  • a rear housing 13 is fixed to the cylinder block 12 via a valve plate 14.
  • a drive shaft 16 driven by a vehicle engine E as an external drive source is rotatably supported by the front housing 11 and the cylinder block 12.
  • the drive shaft 16 is supported by the front housing 11 via a radial bearing 17.
  • the first end 16 a of the drive shaft 16 extends to the outside of the front housing 11. I have.
  • a support hole 18 is formed substantially at the center of the cylinder block 12.
  • the second end 16 b of the drive shaft 16 is disposed in the support hole 18.
  • the second end 16 b is supported by the cylinder block 12 via a cylinder 19 as a moving body disposed in the support hole 18.
  • a support cylinder 11a is provided at the front end of the front housing 11.
  • a lip seal 20 for sealing the crank chamber 15 is provided between the drive shaft 16 and the support cylinder 11a.
  • the lip seal 20 is formed by alternately stacking a plurality of rip rings and a back coupling.
  • the drive shaft 16 is in contact with the lip seal 20 at a predetermined axial position.
  • An electromagnetic clutch 21 is provided between the first end 16 a of the drive shaft 16 and the engine E.
  • the electromagnetic clutch 21 selectively transmits the driving force of the engine E to the drive shaft 16.
  • the electromagnetic clutch 21 includes a rotor 23 as a fixed clutch plate, a hub 24, an armature 25 as a movable clutch plate, and an electromagnetic coil 26.
  • the rotor 23 is rotatably supported at the front end of the front housing 11 via an angular bearing 22.
  • the belt 27 is wound around the rotor 23 to transmit the power of the engine E to the rotor 23.
  • the elastic hub 24 is fixed to the front end of the drive shaft 16. Hub 24 supports armature 25.
  • the armature 25 is arranged to face the rotor 23.
  • the electromagnetic coil 26 is supported by the front wall of the front housing 11 so as to face the armature 25 with the rotor 23 interposed therebetween.
  • the electromagnetic coil 26 When the electromagnetic coil 26 is excited, that is, when the electromagnetic clutch 21 is turned on, the armature 25 is attracted toward the rotor 23 against the elastic force of the hub 24 and closely adheres to the rotor 23. I do. Therefore, the driving force of engine E is transmitted to drive shaft 16.
  • the electromagnetic coil 26 is demagnetized, that is, when the electromagnetic clutch 21 is turned off, the armature 25 is separated from the mouth 23 and power is transmitted from the engine E to the drive shaft 16. Is shut off.
  • a lug plate 30 is fixed to the drive shaft 16 in the crank chamber 15.
  • a thrust bearing 31 is provided between the lug plate 30 and the inner wall of the front housing 11.
  • the hinge mechanism 33 connects the lug plate 30 to a swash plate 32 as a drive plate.
  • the swash plate 32 is supported on the drive shaft 16, is tiltable with respect to the drive shaft 16, and is movable along the axis of the drive shaft 16.
  • the swash plate 32 has a counterweight 36 extending toward the lug plate 30.
  • the swash plate 32 has a contact portion 34 extending toward the cylinder block 12.
  • the hinge mechanism 33 includes a pair of guide bins 38 extending from the swash plate 32 and a pair of support arms 37 extending from the lug plate 30.
  • a guide hole 37 a is formed through the tip of each support arm 37.
  • the hinge mechanism 33 rotates the swash plate 32 integrally with the drive shaft 16.
  • the hinge mechanism 33 also guides the movement of the swash plate 32 along the axial direction of the drive shaft 16 and the tilting of the swash plate 32.
  • a first coil spring 39 made of a compression spring is provided on the outer peripheral surface of the drive shaft 16 between the lug plate 30 and the swash plate 32.
  • the first coil spring 39 biases the swash plate 32 backward (to the right in FIG. 1) so as to reduce the inclination angle of the swash plate 32.
  • a plurality of cylinder bores 40 extending in the axial direction of the drive shaft 16 are formed in the cylinder block 12.
  • the cylinder bores 40 are provided at predetermined intervals on a circle centered on the axis of the drive shaft 16.
  • a single-headed piston 41 is accommodated in each cylinder bore 40.
  • Each biston 41 is connected to the swash plate 32 via a pair of shoes 42a.
  • the rotational movement of the swash plate 32 is converted into a reciprocating motion in the cylinder bore 40 of the piston 41 via the sleeve 42a.
  • a suction chamber 43 as a suction pressure area and a discharge chamber 44 as a discharge pressure area are separately formed.
  • the valve plate 14 has a suction port 45, a suction valve 46, a discharge port 47, and a discharge valve 48 corresponding to each cylinder bore 40.
  • the biston 41 moves from the top dead center position to the bottom dead center position, the refrigerant gas in the suction chamber 43 pushes the suction valve 46 open from the suction port 45 and flows into the cylinder bore 40. I do.
  • the piston 41 moves from the bottom dead center position to the top dead center position, the refrigerant gas in the cylinder bore 40 is compressed to a predetermined pressure, and then discharged from the discharge port 47 to the discharge valve 48. Push open, and discharge chamber 4 4 is discharged.
  • the shaft passage 50 force is formed in the drive shaft 16 so as to connect the crank chamber 15 and the support hole 18.
  • the communication port 49 is formed in the valve plate 14 so as to connect the support hole 18 and the suction chamber 43.
  • a shaft passage 50, a support hole 18 and a communication port 49 constitute a bleed passage for releasing a force gas from the crank chamber 15 to the suction chamber 43.
  • the air supply passage 51 is formed in the cylinder block 12, the rev plate 14 and the rear housing 13 so as to connect the crank chamber 15 and the discharge chamber 44.
  • An electromagnetic control valve 52 provided in the middle of the supply passage 51 and controlled based on an external command changes the amount of refrigerant gas flowing from the discharge chamber 44 to the crank chamber 15.
  • the electromagnetic control valve 52 is an electromagnetic proportional control valve, and includes a solenoid 57 including a coil 53, a fixed iron core 54, a movable iron core 55, and a return spring 56.
  • the return spring 56 biases the movable core 55 so as to be separated from the fixed core 54.
  • the movable core 55 moves toward the fixed core 54 against the urging force of the return panel 56.
  • a valve element 59 is connected to the movable iron core 55.
  • a valve hole 58 is provided on the air supply passage 51.
  • the movable iron core 55 causes the valve element 59 to change the opening of the valve hole 58 in accordance with the value of the current supplied to the coil 53.
  • the cylindrical support hole 18 extends through the cylinder block 12 so as to extend along the axis of the drive shaft 16.
  • the cylindrical body 19 is accommodated in the support hole 18 so as to be movable along the axial direction of the support hole 18.
  • the cylindrical body 19 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the support hole 18.
  • the cylindrical body 19 has a large diameter portion 60 and a small diameter portion 61.
  • a radial bearing 62 is fixed to the inner peripheral surface of the large diameter portion 60.
  • a second end 16 b of the drive shaft 16 is supported by a cylindrical body 19 via a radial bearing 62 so as to be rotatable and movable in the axial direction of the cylindrical body 19.
  • a thrust bearing 63 is provided between the end surface of the cylindrical body 19 and the contact portion 34 of the swash plate 32. The thrust bearing 63 allows relative rotation between the swash plate 32 and the cylinder 19.
  • a step 64 is formed between the large diameter portion 60 and the small diameter portion 61.
  • a second coil spring 66 as an urging member is provided between the step 64 and the retaining ring 65 fixed to the inner peripheral surface of the support hole 18.
  • the second coil spring 66 urges the cylindrical body 19 toward the swash plate 32 such that the thrust bearing 63 comes into contact with the contact portion 34 of the swash plate 32.
  • the second coil panel 66 also moves the drive shaft 16 forward through the cylindrical body 19, thrust bearing 63, swash plate 32, hinge mechanism 33, first coil spring 39 and lug plate 30. Energize. As a result, the play of the drive shaft 16 in the axial direction is suppressed.
  • the tilt angle of the swash plate 32 is determined by various moments acting on the swash plate 32.
  • moments are based on the centrifugal force acting on the rotating swash plate 32, the moment based on the inertia of each reciprocating piston 41, the moment based on the forces of the two coil springs 39, 66, and each biston 4.
  • the moment based on the gas pressure includes the moment based on the pressure in the crank chamber 15 (crank pressure) and the moment based on the pressure in each cylinder bore 40 (bore pressure).
  • the tilt angle of the swash plate 32 is controlled by changing the crank pressure by the control valve 52. When the crank pressure decreases, the inclination angle of the swash plate 32 increases, and the stroke of each piston 41 increases. As a result, the capacity of the compressor increases.
  • the suction chamber 43 and the discharge chamber 44 are connected via an external refrigerant circuit 70.
  • the external refrigerant circuit 70 includes a condenser 71, an expansion valve 72, and an evaporator 73.
  • the controller 74 controls the value of the current supplied to the control valve 52 so as to change the opening of the electromagnetic control valve 52 based on external information from various sensors and a selection switch (not shown).
  • a cooling request is issued to the controller 74 while the engine E is operating
  • the electromagnetic clutch 21 connects the engine E and the drive shaft 16 according to a command from the controller 74. Therefore, the compressor is started, and each piston 41 reciprocates with a stroke corresponding to the inclination angle of the swash plate 32.
  • the refrigerant gas circulates between the external refrigerant circuit 70 and the compressor.
  • the controller 74 reduces the opening of the control valve 52, the amount of refrigerant gas flowing into the crank chamber 15 decreases, and the crank pressure decreases. Then, the inclination angle of the swash plate 3 2 / JP00 / 01771
  • a structure for preventing the drive shaft 16 from moving in the axial direction is accommodated in the support hole 18 of the cylinder block 12. This contributes to downsizing of the compressor 10.
  • the electromagnetic control valve 52 can change the crank pressure more rapidly than a control valve that changes the crank pressure by the operation of a pressure-sensitive member such as a bellows according to the suction pressure.
  • the compressor of the present embodiment including such an electromagnetic control valve 52 can rapidly change the displacement while preventing the movement of the drive shaft 16.
  • the control valve 52 fully opens the air supply passage 51 to increase the crank pressure. Therefore, the compressor becomes the minimum capacity when the operation stops. Therefore, when the cooling operation is restarted or the engine E is restarted, the compressor 10 starts operating with the minimum capacity having the smallest load.
  • the support hole 18 is formed to have a columnar shape. Therefore, it is easy to add the support holes 18.
  • the present invention may be modified as described below.
  • the present invention is applicable to a clutchless type compressor in which the electromagnetic clutch 21 shown in FIGS. 1 and 3 is not provided and the pulley 75 is fixed to the drive shaft 16 as shown in FIG. Good.
  • the control valve 52 is not provided in the air supply passage 76 extending between the discharge chamber 44 and the crank chamber 15. Instead, an electromagnetic control valve 52 is provided in a bleed passage 77 connecting the crank chamber 15 and the suction chamber 43. In this case, the control valve 52 controls the amount of gas released from the crank chamber 15 to the suction chamber 43. Also, the air supply passage A control valve may be provided in each of the and the bleed passage.
  • the electromagnetic control valve 52 may have a pressure-sensitive mechanism (a bellows or the like) that moves the valve body 59 according to the pressure of the suction chamber 43. The electromagnetic control valve 52 may simply be switched between a fully closed state and a fully open state based on ON / OFF of a supply current.
  • An electromagnetic control valve may be provided remote from the compressor housing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

明細書 可変容量型圧縮機 技術分野
本発明は、 クランク圧の変更によって吐出容量を変更可能な可変容量型圧縮機 に関するものである。 背景技術
図 5は、 車両の空調装置に使用される斜板式圧縮機を示す。 フロントハウジン グ 8 0とシリンダブ口ック 8 1 との間にはクランク室 8 2が形成されている。 車 両のエンジンによって駆動される駆動軸 8 3がクランク室 8 2とシリンダブ口ッ ク 8 1 とによって支持されている。 クランク室 8 2内には、 駆動軸 8 3と一体回 転するラグプレート 8 4が配置されている。 斜板 ·8 5がヒンジ機構 1 0 2を介し てラグプレート 8 4と連結されている。 複数のシリンダボア 8 6がシリンダブ口ック 8 1に形成されている。 ビス トン 8 7がシリンダボア 8 6内に収容されている。 駆動軸 8 3が駆動されると、 斜板 8 5が回転し、 斜板 8 5に連結されている各ビストン 8 7がシリンダボア 8 6内 で上死点位置と下死点位置との間を往復動する。 斜板 8 5の傾角に応じて各ビス トン 8 7のス トロークが変化することにより圧縮機の吐出容量が変更される。 バルブプレート 8 8がシリンダブロック 8 1 と リャハウジング 8 9との間に設 けられている。 リャハウジング 8 9には吸入室 9 0及び吐出室 9 1が設けられて いる。 各ピス トン 8 7の往復動に伴い、 吸入室 9 0内の冷媒ガスがシリンダボア 8 6内に流入し、 シリンダボア 8 6内で圧縮された冷媒ガスが吐出室 9 1へ流出 する。 斜板 8 5の傾角は、 クランク室 8 2内の圧力 (クランク圧) を電磁制御弁 9 3 によって制御することにより決定される。 給気通路 9 2が電磁制御弁 9 3を介し て吐出室 9 1 とクランク室 8 2とを接続する。 電磁制御弁 9 3は、 給気通路 9 2 を介してクランク室 8 2 へ流入する冷媒ガスの量を制御する。 抽気通路 9 4はク ランク室 8 2と吸入室 9 0とを接続する。 クランク室 8 2内の冷媒ガスは、 抽気 通路 9 4を介して常時一定量だけ吸入室 9 0に流出される。 制御弁 9 3に電流が供給されないとき、 制御弁 9 3は全開する。 すると、 給気 通路 9 2を介してクランク室 8 2内に冷媒ガスが最大限導入される。 そのため、 クランク圧が上昇して斜板 8 5の傾角が最小になる。 制御弁 9 3に電流が供給さ れた時、 制御弁 9 3は閉じる。 すると、 吐出室 9 1からクランク室 8 2 へ冷媒ガ スが流入しなくなり、 クランク圧が低下して斜板 8 5の傾角が最大になる。 斜板 8 5は、 ラグプレート 8 4に当接すると最大傾角になり、 駆動軸 8 3に固 定された規定リング 1 0 1に当接すると最小傾角になる。 駆動軸 8 3とフロントハウジング 8 0との間は、 リ ツプシール 9 5によりシー ルされている。 駆動軸 8 3の端部はハウジングの外部に延出している。 駆動軸 8 3の端部には電磁クラッチ 9 6が設けられている。 電磁クラッチ 9 6は、 フロン トハウジング 8 0に支持された固定クラッチ板 9 6 c と、 固定クラッチ板 9 6 c と対向するように駆動軸 8 3の先端部に固定された可動クラツチ板 9 6 a と、 可 動クラツチ板 9 6 aを動かす電磁コイル 9 6 bとを備える。 電磁コイル 9 6 bに 電流が供給されると、 可動クラッチ板 9 6 aが固定クラッチ板 9 6 cに接触して エンジン Eの駆動力が駆動軸 8 3に伝達される。 スラストベアリング 9 7力 ラグプレート 8 4とフロントハウジング 8 0との 間に設けられている。 駆動軸 8 3の内端は、 シリンダブロック 8 1に設けられた 揷通孔 9 8に支持されている。 圧縮パネからなる支持バネ 1 0 0が、 挿通孔 9 8 内に設けられる。 支持パネ 1 0 0は、 揷通孔 9 8内に設けられた止め輪 9 9と駆 動軸 8 3の内端に取り付けられたスラス トベアリング 1 0 3との間に設けられて いる。 支持バネ 1 0 0は駆動軸 8 3をその軸線に沿ってフロントハウジング 8 0 の前方 (図 5の左方向) に付勢している。 支持バネ 1 0 0は、 駆動軸 8 3の軸線 方向におけるがたつきを抑制する。 空調装置の作動スィツチがオフされたり、 エンジン Eが停止されたときには、 電磁クラッチ 9 6及び制御弁 9 3への電流供給が停止される。 そのため、 制御弁 9 3が全開となり、 給気通路 9 2を介してクランク室 8 2内に冷媒ガスが流入す る。 このとき、 ガスの急激な流入によってクランク圧が一時的に過度に高い値ま で上昇することがある。 すると、 最小傾角位置に移動した斜板 8 5 (図 5におい て二点鎖線で示す) 力 規定リング 1 0 1に対して過大な力で押しつけられる。 その結果、 駆動軸 8 3が支持バネ 1 0 0の付勢力に抗して、 その軸線に沿って後 方へ移動する。 車両の加速時に、 エンジン Eに対する圧縮機の負荷を小さくするために、 圧縮 機の吐出容量を強制的に最小にすることがある。 この場合にも、 制御弁 9 3が全 開されるのに伴い、 クランク室 8 2内に冷媒ガスが急激に流入して、 クランク圧 が一時的に過度に高い値まで上昇することがある。 その結果、 駆動軸 8 3がその 軸線に沿つて後方へ移動する。 駆動軸 8 3が後方に移動すると、 ピス トン 8 7がバルブプレート 8 8に向かつ て移動する。 このため、 ピス トン 8 7が上死点位置においてバルブプレート 8 8 に衝突して、 打音、 あるいは振動が発生する。 駆動軸 8 3が後方へ移動すると、 電磁クラッチ 9 6の可動クラッチ板 9 6 a も また後方に移動する。 このため、 電磁コイル 9 6 bが消磁されているにもかかわ らず、 可動クラッチ板 9 6 a と固定クラツチ板 9 6 c とが接触する。 その結果、 両クラッチ板 9 6 a , 9 6 cの間に摩擦が生じ、 異音が発生したり、 あるいは、 発熱したりする。 また、 駆動軸 8 3が後方へ移動すると、 フロントハウジング 8 0に保持された リ ップシール 9 5に対する駆動軸 8 3の軸線方向における位置が変化する。 通常、 駆動軸 8 3は所定の軸線方向位置においてリ ップシール 9 5と接触している。 所 定の軸線方向位置から外れた駆動軸 8 3の外周面の部分にはスラッジ等の異物が 付着している。 このため、 リップシール 9 5に対する駆動軸 8 3の軸線方向位置 が変化すると、 リップシール 9 5と駆動軸 8 3との間にスラッジが挟まれてしま う。 これは、 リップシール 9 5のシール機能を低下させ、 クランク室 8 2からの ガス漏れを生じさせる。 このような問題を解消するため、 クランク圧が過大に増大しても駆動軸 8 3が 後方へ移動しないように、 支持パネ 1 0 0の付勢力を大きくすることが考えられ る。 しかしながら、 この場合には、 両スラス トベアリング 9 7, 1 0 3にかかる 負荷が過大となる。 そのため、 圧縮機の動力損失が増大する。 発明の開示
本発明の目的は、 駆動軸の軸方向における移動を防止することができる可変容 量型圧縮機を提供することにある。 上記の目的を達成するために、 本発明は、 クランク室内の圧力に応じて容量を 変更する圧縮機を提供する。 その圧縮機は、 ハウジングを備える。 ハウジングは、 シリンダブロック及びシリンダブロックに接合されるバルブプレートを含む。 シ リンダブ口ックはシリンダポア及び支持孔を有する。 ビス トンがシリンダボアに 収容される。 ピス トンは、 バルブプレートを通じてシリンダボア内に吸入された ガスを圧縮する。 その圧縮ガスはシリンダボアからバルブプレートを通じて吐出 される。 ハウジングに支持された駆動軸は、 支持孔に揷通される端部を有する。 駆動プレー トが駆動軸の回転をビス トンの往復運動に変換すべく ビス トンに作動 連結される。 駆動プレートは駆動軸上に傾動可能に支持される。 駆動プレートは、 クランク室内の圧力に応じて、 最大傾角位置と最小傾角位置との間で傾動する。 駆動プレートの傾角は、 ピス トンのストローク及び圧縮機の容量を決定する。 移 動体が支持孔に軸方向移動可能に収容される。 駆動軸の端部は移動体を介 リンダブロックに支持される。 付勢部材が移動体を駆動プレートに当接させるベ く、 移動体を駆動プレートに向かって付勢する。 移動体は駆動プレートの傾動に 伴い駆動軸の軸線に沿って移動する。 駆動プレー卜が最小傾角位置に配置された とき、 バルブプレートは移動体を介して駆動プレートを受け止める。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明を具体化した第 1実施形態において、 斜板が最大傾角のときの 可変容量型圧縮機を示す断面図である。
図 2は、 図 1の圧縮機の部分拡大断面図である。
図 3は、 斜板が最小傾角のときの図 1の圧縮機を示す断面図である。
図 4は、 第 2実施形態における可変容量型圧縮機を示す断面図である。
図 5は、 従来における可変容量型圧縮機を示す断面図である。 発明'を実施するための最良の形態
以下、 本発明を車両の空調装置に使用される斜板式可変容量型圧縮機に具体化 した第 1実施形態について図 1〜図 3に基づいて説明する。 図 1に示すように、 圧縮機 1 0のハウジングは、 フロン トハウジング 1 1、 シ リンダブロック 1 2、 リャハウジング 1 3及びバルブプレート 1 4により構成さ れる。 フロントハウジング 1 1にはシリンダブロック 1 2が固定されている。 フ ロントハウジング 1 1 とシリンダブロック 1 2との間にはクランク室 1 5が区画 形成されている。 シリンダブロック 1 2には、 バルブプレート 1 4を介してリャ ハウジング 1 3が固定されている。 フロン トハウジング 1 1及びシリンダブロック 1 2には、 外部駆動源としての 車両エンジン Eによって駆動される駆動軸 1 6が回転可能に支持されている。 駆 動軸 1 6はラジアルベアリング 1 7を介してフロントハウジング 1 1に支持され る。 駆動軸 1 6の第 1端部 1 6 aは、 フロントハウジング 1 1の外部まで延びて いる。 支持孔 1 8がシリンダブロック 1 2のほぼ中央に形成されている。 駆動軸 1 6の第 2端部 1 6 bは支持孔 1 8内に配置されている。 第 2端部 1 6 bは、 支 持孔 1 8内に配置された移動体としての筒体 1 9を介してシリンダブ口ック 1 2 によって支持されている。 フロントハウジング 1 1の前端部には支持筒 1 1 aが設けられている。 駆動軸 1 6と支持筒 1 1 aとの間には、 クランク室 1 5を密封するためのリ ップシール 2 0が設けられている。 リップシール 2 0は、 複数のリ ップリングとバックアツ プリングとが交互に積層されてなる。 駆動軸 1 6は所定の軸線方向位置において リ ップシール 2 0と接触している。 駆動軸 1 6の第 1端部 1 6 a とエンジン Eとの間には、 電磁クラッチ 2 1が設 けられている。 電磁クラッチ 2 1は、 エンジン Eの駆動力を駆動軸 1 6へ選択的 に伝達する。,電磁クラッチ 2 1は、 固定クラツチ板としてのロータ 2 3、 ハブ 2 4、 可動クラッチ板としてのァーマチュア 2 5及び電磁コイル 2 6を含む。 ロー タ 2 3は、 フロントハウジング 1 1の前端にアンギユラベアリング 2 2を介して 回転可能に支持される。 ベルト 2 7は、 エンジン Eの動力をロータ 2 3に伝える ベく、 ロータ 2 3に卷掛けられる。 弾性を有するハブ 2 4は、 駆動軸 1 6の前端 に固定されている。 ハブ 2 4はァーマチュア 2 5を支持する。 ァーマチュア 2 5 は、 ロータ 2 3と対向するように配置される。 電磁コイル 2 6はロータ 2 3を挟 んでァ一マチュア 2 5と対向するように、 フロントハウジング 1 1の前壁に支持 される。 電磁コイル 2 6が励磁されると、 すなわち、 電磁クラッチ 2 1がオンされると、 ハブ 2 4の弾性力に抗してァーマチュア 2 5がロータ 2 3に向かって吸引されて ロータ 2 3に密着する。 そのため、 エンジン Eの駆動力が駆動軸 1 6に伝達され る。 この状態から、 電磁コイル 2 6が消磁されると、 すなわち、 電磁クラッチ 2 1がオフされると、 ァーマチュア 2 5が口一タ 2 3から離間してエンジン Eから 駆動軸 1 6への動力伝達が遮断される。 クランク室 1 5内において、 ラグプレート 3 0が駆動軸 1 6に固定されている。 ラグプレート 3 0とフロントハウジング 1 1の内壁との間には、 スラス トベアリ ング 3 1が設けられている。 ヒンジ機構 3 3は、 ラグプレート 3 0を駆動プレー トとしての斜板 3 2に連結する。 斜板 3 2は駆動軸 1 6上に支持され、 駆動軸 1 6に対して傾動可能でかつ駆動 軸 1 6の軸線に沿って移動可能である。 斜板 3 2は、 ラグプレート 3 0に向かつ て延びるカウンタウェイ ト 3 6を備えている。 さらに、 斜板 3 2は、 シリンダブ ロック 1 2に向かって延びる当接部 3 4を備えている。 図 1及び図 3に示すように、 ヒンジ機構 3 3は斜板 3 2から延びる一対のガイ ドビン 3 8とラグプレート 3 0から延びる一対の支持アーム 3 7とにより構成さ れる。. ガイ ド孔 3 7 aが各支持アーム 3 7の先端部に貫設されている。 ガイ ドピ ン 3 8は、 対応するガイ ド孔 3 7 a內に挿入される。 ヒンジ機構 3 3は、 斜板 3 2を駆動軸 1 6と一体的に回転させる。 ヒンジ機構 3 3はまた、 駆動軸 1 6の軸 線方向に沿った斜板 3 2の移動、 及び斜板 3 2の傾動を案内する。 ラグプレート 3 0と斜板 3 2との間の駆動軸 1 6の外周面上には、 圧縮バネか らなる第 1コイルバネ 3 9が設けられている。 第 1 コイルバネ 3 9は、 斜板 3 2 の傾角を小さくするように、 斜板 3 2を後方 (図 1 の右方) へ付勢する。 シリンダブロック 1 2内には、 駆動軸 1 6の軸方向に延びる複数のシリンダボ ァ 4 0が形成されている。 シリンダボア 4 0は、 駆動軸 1 6の軸線を中心とした 円上に所定間隔置きに設けられている。 各シリンダボア 4 0内には、 片頭型のピ ス トン 4 1が収容されている。 各ビス トン 4 1は一対のシユー 4 2 aを介して斜 板 3 2に連結されている。 斜板 3 2の回転運動は、 シュ一 4 2 aを介してピス ト ン 4 1のシリンダボア 4 0内における往復動に変換される。 リャハウジング 1 3内には、 吸入圧領域としての吸入室 4 3、 及び吐出圧領域 としての吐出室 4 4がそれぞれ区画形成されている。 バルブプレート 1 4は、 各 シリンダボア 4 0にそれぞれ対応して、 吸入ポート 4 5、 吸入弁 4 6、 吐出ポー ト 4 7及び吐出弁 4 8を有する。 ビス トン 4 1が上死点位置から下死点位置に向 かって移動するとき、 吸入室 4 3内の冷媒ガスは吸入ポート 4 5から吸入弁 4 6 を押し開けて、 シリンダボア 4 0内へ流入する。 ピス トン 4 1が下死点位置から 上死点位置に向かって移動するとき、 シリンダボア 4 0内の冷媒ガスは所定の圧 力にまで圧縮された後、 吐出ポート 4 7から吐出弁 4 8を押し開けて、 吐出室 4 4 吐出される。 軸通路 5 0力 クランク室 1 5と支持孔 1 8とを接続するように、 駆動軸 1 6 内に形成されている。 連通ポート 4 9は支持孔 1 8と吸入室 4 3とを接続するよ うにバルブプレート 1 4に形成される。 本実施形態では、 軸通路 5 0、 支持孔 1 8及び連通ポート 4 9力 ガスをクランク室 1 5から吸入室 4 3 放出する抽気 通路を構成する。 ' 給気通路 5 1は、 クランク室 1 5と吐出室 4 4とを接続するようにシリンダブ ロック 1 2 レブプレート 1 4及びリャハウジング 1 3に形成されている。 給 気通路 5 1の途中に設けられ、 外部からの指令に基づき制御される電磁制御弁 5 2が、 吐出室 4 4からクランク室 1 5に流入する冷媒ガスの量を変更する。 電磁制御弁 5 2は電磁比例制御弁であって、 コイル 5 3、 固定鉄心 5 4、 可動 鉄心 5 5及び復帰バネ 5 6とからなるソレノイ ド 5 7を備えている。 復帰バネ 5 6は、 可動鉄心 5 5を固定鉄心 5 4から離間するように付勢する。 コイル 5 3に 電流が供給されたとき、 可動鉄心 5 5は、 復帰パネ 5 6の付勢力に抗して固定鉄 心 5 4に向かって移動する。 可動鉄心 5 5には弁体 5 9が連結される。 弁孔 5 8 が給気通路 5 1上に設けられている。 可動鉄心 5 5はコイル 5 3に供給される電 流の値に応じて、 弁体 5 9に弁孔 5 8の開度を変更させる。 図 2に示すように、 円柱状をなす支持孔 1 8は、 駆動軸 1 6の軸線に沿って延 びるように、 シリンダブ口ック 1 2を貫通する。 筒体 1 9が、 支持孔 1 8の軸方 向に沿って移動可能なように支持孔 1 8内に収容されている。 筒体 1 9は、 支持 孔 1 8の内周面に摺接する。 筒体 1 9は、 大径部 6 0及び小径部 6 1を有する。 大径部 6 0の内周面にはラジアルベアリング 6 2が固定されている。 駆動軸 1 6の第 2端部 1 6 bは、 ラジアルベアリング 6 2を介して筒体 1 9に回転可能に かつ筒体 1 9の軸線方向へ移動可能に支持されている。 筒体 1 9の端面と斜板 3 2の当接部 3 4との間には、 スラストベアリング 6 3が設けられている。 スラス トベアリング 6 3は、 斜板 3 2と筒体 1 9との間の相対回転を許容する。 大径部 6 0と小径部 6 1 との間には段差 6 4が形成されている。 段差 6 4と支 持孔 1 8の内周面に固定された止め輪 6 5との間には、 付勢部材としての第 2コ ィルバネ 6 6が設けられている。 第 2コイルバネ 6 6は、 斜板 3 2の当接部 3 4にスラス トベアリング 6 3が当 接するように、 筒体 1 9を斜板 3 2に向かって付勢する。 第 2コイルパネ 6 6は また、 筒体 1 9、 スラス トベアリング 6 3、 斜板 3 2、 ヒンジ機構 3 3、 第 1 コ ィルバネ 3 9及びラグプレート 3 0を介して駆動軸 1 6を前方に付勢する。 その 結果、 駆動軸 1 6の軸方向へのがたつきが抑制される。 斜板 3 2の傾角は、 斜板 3 2に作用する各種のモーメントによって決定される。 これらモーメントは、 回転する斜板 3 2に働く遠心力に基づくモーメント、 往復 動する各ピス トン 4 1の慣性に基づくモーメント、 両コイルバネ 3 9, 6 6の力 に基づくモーメント、 及び各ビス トン 4 1に作用するガス圧に基づくモーメント を含む。 ガス圧に基づくモーメントはクランク室 1 5内の圧力 (クランク圧) に 基づくモーメント及び各シリンダボア 4 0内の圧力 (ボア圧) に基づくモーメン トを含む。 本実施形態では、 前記制御弁 5 2によってクランク圧を変更することにより、 斜板 3 2の傾角が制御される。 クランク圧が低下すれば、 斜板 3 2の傾角が大き くなり、 各ピス トン 4 1 のス トロークが大きくなる。 その結果、 圧縮機の容量が 増大する。 一方、 クランク圧が上昇すれば、 斜板 3 2の傾角が小さくなり、 各ピ ストン 4 1のス トロークが小さくなる。 その結果、 圧縮機の容量が減少する。 圧 縮機が停止し、 クランク圧とボア圧とが均一化すれば、 斜板 3 2は両バネ 3 9, 6 6の力によって最小傾角位置に配置される。 図 1に示すように、 カウンタウェイ ト 3 6がラグプレート 3◦に当接したとき、 斜板 3 2が最大傾角位置に規制される。 一方、 図 3に示すように、 筒体 1 9力 く ルブプレート 1 4に当接したとき、 斜板 3 2が最小傾角位置に規制される。 この とき、 筒体 1 9は連通ポート 4 9を塞がない。 図 1に示すように、 吸入室 4 3と吐出室 4 4とは外部冷媒回路 7 0を介して接 続される。 外部冷媒回路 7 0は、 凝縮器 7 1、 膨張弁 7 2及び蒸発器 7 3を備え ている。 コントローラ 7 4は、 図示しない各種センサや選択スィッチからの外部 情報に基づいて、 電磁制御弁 5 2の開度を変更するように制御弁 5 2への供給電 流値を制御する。 次に、 以上のように構成された圧縮機の作用について説明する。 エンジン Eが運転された状態でコントローラ 7 4に冷房要求が出されると、 コ ントローラ 7 4からの指令により電磁クラッチ 2 1がエンジン Eと駆動軸 1 6と を連結する。 そのため、 圧縮機が起動され、 斜板 3 2の傾角に応じたス トローク で、 各ピス トン 4 1が往復動する。 その結果、 冷媒ガスが外部冷媒回路 7 0と圧 縮機との間を循環する。 コントローラ 7 4が制御弁 5 2の開度を小さくすると、 クランク室 1 5内に流 入する冷媒ガスの量が減少してクランク圧が低下する。 すると、 斜板 3 2の傾角 /JP00/01771
11 が大きくなつて各ビス トン 4 1 のストロークが大きくなり、 圧縮機 1 0の容量が 大きくなる。 一方、 コントローラ 7 4が制御弁 5 2の開度を大きくすると、 クランク室 1 5 内に流入する冷媒ガスの量が増加してクランク圧が増大する。 すると、 斜板 3 2 の傾角が小さくなつて各ピス トン 4 1のス トロークが小さくなり、 圧縮機 1 0の 容量が小さくなる。 筒体 1 9は、 第 2コイルバネ 6 6によって斜板 3 2に押しつけられている。 従 つて、 筒体 1 9は斜板 3 2の傾動に連動して駆動軸 1 6に沿って移動する。 圧縮機 1 0の吐出容量が最大の状態、 つまりクランク圧が低い状態で、 冷房が 停止されたり、 あるいは、 エンジン Eが停止されると、 電磁クラッチ 2 1がオフ されると共に電磁制御弁 5 2への電流の供給が停止されて、 制御弁 5 2が全開に なる。 その結果、 吐出室 4 4からクランク室 1 5に冷媒ガスが短時間で多量に流 入する。 一方、 抽気流路 (5 0, 1 8 , 4 9 ) を介してクランク室 1 5から吸入 室 4 3 へ流出する冷媒ガスの量はそれほど多くない。 そのため、 クランク圧が急 激に増大し、 斜板 3 2が第 2コイルパネ 6 6の付勢力に抗して急速に最小傾角位 置に向かって移動する。 図 3に示すように、 筒体 1 9がバルブプレート 1 4に当 接すると、 斜板 3 2が最小傾角位置に配置されて、 それ以上後方へ移動しない。 斜板 3 2を最小傾角位置に向かって付勢するクランク圧に基づく力は、 筒体 1 9を介してバルブプレート 1 4によって受け止められ、 駆動軸 1 6には全く作用 しない。 そのため、 クランク圧が過大に上昇しても、 駆動軸 1 6は後方へ移動し ない。 また第 2コイルバネ 6 6は筒体 1 9がバルブプレート 1 4に当接するとき の衝撃を和らげる。 駆動軸 1 6の軸方向移動が防止されるので、 背景技術で説明した様々な問題、 具体的には、 リ ップシール 2 0に対する駆動軸 1 6の軸方向位置のずれ、 オフ状 態のクラツチ 2 1におけるァーマチュア 2 5とロータ 2 3との接触、 及びバルブ プレート 1 4に対するビス トン 4 1 の衝突といった問題が全て解決される。 駆動軸 1 6の軸方向移動を阻止するための構造がシリンダブロック 1 2の支持 孔 1 8内に収容される。 これは圧縮機 1 0の小型化に寄与する。 電磁制御弁 5 2は、 吸入圧に応じたベローズ等の感圧部材の動作によってクラ ンク圧を変更する制御弁と比較して、 クランク圧を急激に変更することが可能で ある。 従って、 そのような電磁制御弁 5 2を備えた本実施形態の圧縮機は、 駆動 軸 1 6の移動を防止しながら、 吐出容量を急激に変更することができる。 制御弁 5 2は電流が供給されないときに、 給気通路 5 1を全開して、 クランク 圧を上昇させる。 そのため、 圧縮機は運転停止に伴って最小容量になる。 従って、 冷房の再開時やエンジン Eの再起動時に、 圧縮機 1 0は負荷の最も小さい最小容 量状態で運転を開始する。 支持孔 1 8は、 円柱状をなすように形成されている。 従って、 支持孔 1 8の加 ェが容易である。 本発明は、 以下に示すように変更されても良い。 本発明は、 図 4のように、 図 1及び図 3に示す電磁クラッチ 2 1を備えず、 プ ーリ 7 5が駆動軸 1 6に固定されたクラツチレスタイプの圧縮機に適用されても よい。 また、 図 4に示す圧縮機では、 吐出室 4 4とクランク室 1 5とを繫ぐ給気通路 7 6に制御弁 5 2が設けられていない。 代わりに、 クランク室 1 5と吸入室 4 3 とを繋ぐ抽気通路 7 7に電磁制御弁 5 2が設けられている。 この場合、 制御弁 5 2はクランク室 1 5から吸入室 4 3へのガス放出量を制御する。 また、 給気通路 と抽気通路の両方にそれぞれ制御弁が設けられてもよい。 電磁制御弁 5 2は、 吸入室 4 3の圧力に応じて弁体 5 9を動かす感圧機構 (ベ ローズ等) を有しても良い。 電磁制御弁 5 2は、 供給電流のオン/オフに基づいて単に全閉状態と全開状態 とに切り換えられるものであっても良い。 電磁制御弁が、 圧縮機のハウジングから離れて設けられてもよい。

Claims

請求の範囲
1 . クランク室内の圧力に応じて容量を変更する圧縮機において、
ハウジングであって、 ハウジングは、 シリンダブロック及びシリンダブロック に接合されるバルブプレートを含み、 シリンダブ口ックはシリンダボア及び支持 孔を有することと、
シリンダボアに収容されたピス トンであって、 ピス トンは、 バルブプレートを 通じてシリンダボア内に吸入されたガスを圧縮して、 その圧縮ガスをシリンダボ ァからバルブプレートを通じて吐出することと、
ハウジングに支持される駆動軸であって、 駆動軸は支持孔に揷通される端部を 有することと、
駆動軸の回転をビストンの往復運動に変換すべく ビス トンに作動連結される駆 動プレートであって、 駆動プレートは駆動軸上に傾動可能に支持され、 駆動プレ ートは、 クランク室内の圧力に応じて、 最大傾角位置と最小傾角位置との間で傾 動し、 駆動プレートの傾角は、 ピス トンのス トローク及び圧縮機の容量を決定す ることと、
支持孔に軸方向移動可能に収容される移動体であって、 駆動軸の端部は移動体 を介してシリンダブ口ックに支持されることと、
移動体を駆動プレートに当接させるべく、 移動体を駆動プレートに向かって付 勢する付勢部材であって、 移動体は駆動プレートの傾動に伴い駆動軸の軸線に沿 つて移動し、 駆動プレートが最小傾角位置に配置されたとき、 バルブプレートは 移動体を介して駆動プレートを受け止めることと
を備える圧縮機。
2 . 駆動プレートと移動体との間にはスラス トベアリ ングが設けられ、 スラス ト ベアリングは駆動プレートと移動体との間の相対回転を許容することを特徴とす る請求項 1に記載の圧縮機。
3 . 前記移動体は駆動軸の端部を包囲する円筒体であり、 移動体と駆動軸の端部 との間にはラジアルベアリングが設けられることを特徴とする請求項 1又は 2に 記載の圧縮機。
4 . 前記付勢部材は支持孔内に配置されたコイルスプリングであることを特徴と する請求項 1〜 3の何れかに記載の圧縮機。
5 . ハウジングに区画形成された吐出室と、
ハウジングに区画形成された吸入室と、
ガスを吐出室からクランク室へ供給するための給気通路と、
ガスをクランク室から吸入室に放出するための抽気通路と、
吐出室から給気通路を介してクランク室へ流入するガスの量を調節する電磁制 御弁と
を備えることを特徴とする請求項 1〜 4のいずれかに記載の圧縮機。
6 . 前記抽気通路は、 クランク室を支持孔の内部空間に連通させるように駆動軸 に形成された軸通路と、 支持孔の内部空間を吸入室に連通させるようにバルブプ レートに形成された連通ポートとを含むことを特徴とする請求項 5に記載の圧縮
7 . 前記移動体は駆動軸の端部を包囲する円筒体であり、 移動体がバルブプレー トに当接したとき、 軸通路は円筒体の内部空間を通じて連通ポートに連通するこ とを特徴とする請求項 6に記載の圧縮機。
8 . 電磁制御弁に対して電流が供給されないとき、 前記電磁制御弁は給気通路を 全開することを特徴とする請求項 5〜 7のいずれかに記載の圧縮機。
9 . 外部駆動源が駆動軸に連結され、 外部駆動源の動力を駆動軸へ選択的に伝達 するためのクラッチ機構が外部駆動源と駆動軸との間に設けられ、 クラッチ機構 は、 駆動軸の軸線に沿って接近及び離間可能な一対のクラツチ板を含むことを特 徴とする請求項 1〜 8の何れかに記載の圧縮機。
WO 00/58624 補正書の請 Ϊの範囲 PCT/JP00/01771
[ 2 0 0 0年 8月 2 2日 (2 2 . 0 8 . 0 0 ) 国際事務局受理:新しい
請求の範囲 1 0が加えられた;他の請求の範囲は変更なし。 (3頁)]
1 . クランク室内の圧力に応じて容量を変更する圧縮機において、
ハウジングであって、 ハウジングは、 シリンダブロック及びシリンダブロック に接-合さ? ΐるバルブプレートを含み、 シリンダブ口ックはシリンダボア及び支持 孔を有することと、
シリンダボアに収容されたピス トンであって、 ピス トンは、 バルブプレートを 通じてシリンダボア内に吸収されたガスを圧縮して、 その圧縮ガスをシリンダボ ァからバルブプレートを通じて吐出することと、
ハウジングに支持される駆動軸であって、 駆動軸は支持孔に揷通される端部を 有することと、
駆動軸の回転をビス トンの往復運動に変換すべく ビス トンに作動連結される駆 動プレートであって、 駆動プレートは駆動軸上に傾動可能に支持され、 駆動プレ ートは、 クランク室内の圧力に応じて、 最大傾角位置と最小傾角位置との間で傾 動し、 駆動プレートの傾角は、 ピス トンのス トローク及び圧縮機の容量を決定す ることと、
支持孔に軸方向移動可能に収容される移動体であって、 駆動軸の端部は移動体 を介してシリンダブ口ックに支持されることと、
移動体を駆動プレートに当接させるべく、 移動体を駆動プレートに向かって付 勢する付勢部材であって、 移動体は駆動プレートの傾動に伴い駆動軸の軸線に沿 つて移動し、 駆動プレートが最小傾角位置に配置されたとき、 バルブプレートは 移動体を介して駆動プレートを受け止めることと
を備える圧縮機。
2 . 駆動プレートと移動体との間にはスラストベアリングが設けられ、 スラスト ベアリングは駆動プレートと移動体との間の相対回転を許容することを特徴とす る請求項 1に記載の圧縮機。
3 . 前記移動体は駆動軸の端部を包囲する円筒体であり、 移動体と駆動軸の端部
補正きれた用紙 (条約第 19条) との間にはラジアルベアリングが設けられることを特徴とする請求項 1又は 2 記載の圧縮機。
4 . 前記付勢部材は支持孔内に配置されたコ '。リ とを特徴と す一る請—求項丁〜—— の Uか 载の庄縮 。
5 . ハウジングに区画径瀬された吐出室と、
ハウジングに区画形成された吸入室と、
ガスを吐出室からクランク室へ供給するための給気通路と、
ガスをクランク室から吸入室に放出するための抽気通路と、
吐出室から給気通路を介してクランク室へ流入するガスの量を調節する電磁制 御弁と
を備えることを特徴とする請求項 1〜4の何れかに記載の圧縮機。
6 . 前記抽気通路は、 クランク室を支持孔の内部空間に連通させるように駆動軸 に形成された軸通路と、 支持孔の内部空間を吸入室に連通させるようにバルブプ レートに形成された連通ポートとを含むことを特徴とする請求項 5に記載の圧縮 機。
7 . 前記移動体は駆動軸の端部を包囲する円筒体であり、 移動体が
トに当接したとき、 軸通路は円筒体の内部空間を通じて連通ポートに連通するこ とを特徴とする請求項 6に記載の圧縮機。
8 . 電磁制御弁に対して電流が供給されないとき、 前記電磁制御弁は給気通路を 全開することを特徴とする請求項 5〜 7のいずれかに記載の圧縮機。
9 . 外部駆動源が駆動軸に連結され、 外部駆動源の動力を駆動軸へ選択的に伝達 するためのクラツチ機構が外部駆動源と駆動軸との間に設けられ、 クラツチ機構 は、 駆動軸の軸線に沿って接近及び離間可能な一対のクラツチ板を含むことを特 補正きれた用紙 (条約第 19条) 徴とする請求項 1〜8の何れかに記載の圧縮機。
1 0 . (追加) 移動体は両端が開放された円筒体であり、バルブプレートに当接 する移動体の部分は環状をなすことを特徴とする請求項 1〜 9のいずれかに記载 の圧縮機。
補正された用紙 (条約第 19条) PCT第 1 9条 (1) の規定に基づく説明書 追加された請求の範囲 1 0は、 図 1〜4に示した内容に基づいている。 故に、 今回の PCT第 1 9条に基づく補正は、 国際出願の開示の範囲を超えるものでは ない。
PCT/JP2000/001771 1999-03-26 2000-03-23 Compresseur a cylindree variable WO2000058624A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/937,411 US6659733B1 (en) 1999-03-26 2000-03-23 Variable displacement compressor
DE60011257T DE60011257D1 (de) 1999-03-26 2000-03-23 Verdichter mit veränderlicher fördermenge
EP00911302A EP1167759B1 (en) 1999-03-26 2000-03-23 Variable displacement compressor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11/83834 1999-03-26
JP11083834A JP2000283028A (ja) 1999-03-26 1999-03-26 可変容量型圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000058624A1 true WO2000058624A1 (fr) 2000-10-05

Family

ID=13813739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2000/001771 WO2000058624A1 (fr) 1999-03-26 2000-03-23 Compresseur a cylindree variable

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6659733B1 (ja)
EP (1) EP1167759B1 (ja)
JP (1) JP2000283028A (ja)
DE (1) DE60011257D1 (ja)
WO (1) WO2000058624A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1281867A2 (en) * 2001-08-02 2003-02-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement compressor and method of inhibiting noise for the same

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100413948B1 (ko) * 2001-08-03 2004-01-07 한국기계연구원 가변 용량형 사판식 액셜 피스톤 유니트
JP4078229B2 (ja) * 2002-03-20 2008-04-23 カルソニックカンセイ株式会社 圧縮機
JP4118587B2 (ja) 2002-04-09 2008-07-16 サンデン株式会社 可変容量圧縮機
JP4162419B2 (ja) 2002-04-09 2008-10-08 サンデン株式会社 可変容量圧縮機
DE10318626A1 (de) 2002-04-25 2003-11-13 Sanden Corp Kompressor variabler Kapazität
KR100852951B1 (ko) * 2002-07-12 2008-08-19 한라공조주식회사 카에어컨용 전자클러치 풀리
US7232293B2 (en) * 2004-12-10 2007-06-19 Marol Co., Ltd. Manual hydraulic pump
JP4345807B2 (ja) * 2006-12-13 2009-10-14 株式会社豊田自動織機 可変容量型圧縮機における容量制御構造
EP2088318A1 (en) * 2008-02-05 2009-08-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Swash plate compressor
CN102913418B (zh) * 2011-08-03 2015-08-12 陈海水 高效增益型气体压缩结构
JP6146263B2 (ja) * 2013-11-06 2017-06-14 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機
JP6127994B2 (ja) * 2014-01-30 2017-05-17 株式会社豊田自動織機 可変容量型斜板式圧縮機
JP6179439B2 (ja) * 2014-03-28 2017-08-16 株式会社豊田自動織機 容量可変型斜板式圧縮機

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09250452A (ja) * 1996-03-19 1997-09-22 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧縮機における潤滑構造
JPH10148177A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量型圧縮機
JPH10318283A (ja) * 1997-05-16 1998-12-02 Toyota Autom Loom Works Ltd 動力伝達機構及び動力伝達機構を用いた圧縮機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05312144A (ja) * 1992-05-08 1993-11-22 Sanden Corp 可変容量斜板式圧縮機
JP3042650B2 (ja) * 1992-11-26 2000-05-15 サンデン株式会社 斜板式圧縮機
KR970004811B1 (ko) 1993-06-08 1997-04-04 가부시끼가이샤 도요다 지도쇽끼 세이샤꾸쇼 무클러치 편측 피스톤식 가변 용량 압축기 및 그 용량 제어방법
JP3089901B2 (ja) 1993-07-20 2000-09-18 株式会社豊田自動織機製作所 クラッチレス圧縮機における動力伝達構造
JP2932952B2 (ja) * 1994-12-07 1999-08-09 株式会社豊田自動織機製作所 クラッチレス可変容量型圧縮機
JP3585148B2 (ja) * 1996-12-16 2004-11-04 株式会社豊田自動織機 可変容量圧縮機用制御弁
JPH10196525A (ja) * 1997-01-09 1998-07-31 Sanden Corp 斜板式圧縮機
EP0855505B1 (en) * 1997-01-24 2004-03-31 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement compressor
JP4007637B2 (ja) * 1997-03-31 2007-11-14 サンデン株式会社 可変容量圧縮機
JPH1182297A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量圧縮機
KR100282043B1 (ko) * 1998-11-10 2001-02-15 신영주 가변용량 사판식 압축기
JP2000205127A (ja) * 1998-11-11 2000-07-25 Sanden Corp 圧縮機
JP4209522B2 (ja) * 1998-11-27 2009-01-14 カルソニックカンセイ株式会社 斜板式可変容量圧縮機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09250452A (ja) * 1996-03-19 1997-09-22 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧縮機における潤滑構造
JPH10148177A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Toyota Autom Loom Works Ltd 可変容量型圧縮機
JPH10318283A (ja) * 1997-05-16 1998-12-02 Toyota Autom Loom Works Ltd 動力伝達機構及び動力伝達機構を用いた圧縮機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1167759A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1281867A2 (en) * 2001-08-02 2003-02-05 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement compressor and method of inhibiting noise for the same
EP1281867A3 (en) * 2001-08-02 2004-09-29 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement compressor and method of inhibiting noise for the same
US6923626B2 (en) 2001-08-02 2005-08-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Variable displacement compressor with decelerating mechanism for noise inhibition

Also Published As

Publication number Publication date
DE60011257D1 (de) 2004-07-08
EP1167759A4 (en) 2002-08-07
EP1167759A1 (en) 2002-01-02
US6659733B1 (en) 2003-12-09
EP1167759B1 (en) 2004-06-02
JP2000283028A (ja) 2000-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5890876A (en) Control valve in variable displacement compressor
JP3585148B2 (ja) 可変容量圧縮機用制御弁
KR0165715B1 (ko) 가변용량형 압축기
KR100378704B1 (ko) 압축기와 압축기의 용량제어밸브 및 용량제어방법
JP4000694B2 (ja) 可変容量型圧縮機における容量制御弁
JP3585150B2 (ja) 可変容量圧縮機用制御弁
WO2000058624A1 (fr) Compresseur a cylindree variable
US5681150A (en) Piston type variable displacement compressor
JPH11257217A (ja) 片側可変容量型圧縮機
US6283722B1 (en) Variable displacement type compressor
JPH10141223A (ja) 可変容量圧縮機
JP2000283027A (ja) 可変容量型圧縮機
JP3832012B2 (ja) 可変容量型圧縮機
US6425741B1 (en) Clutchless variable-capacity type compressor
JP2000145653A (ja) 可変容量型圧縮機
EP1070845A1 (en) Crank pressure control mechanism of variable displacement compressor
JPH0310389Y2 (ja)
JP4013328B2 (ja) 可変容量圧縮機
WO2004061304A1 (ja) 可変容量型圧縮機の制御装置
JPH05164043A (ja) 揺動斜板式可変容量圧縮機
JP3856281B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP2000265948A (ja) 可変容量型圧縮機
JP2005023847A (ja) 圧縮機
JP3381310B2 (ja) 斜板式圧縮機の吸気機構
US20040076527A1 (en) Clutchless variable displacement refrigerant compressor with mechanism for reducing displacement work at increased driven speed during non-operation of refrigerating system including the compressor

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09937411

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000911302

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000911302

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2000911302

Country of ref document: EP