JP3292096B2 - 可変容量斜板式圧縮機 - Google Patents

可変容量斜板式圧縮機

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JP3292096B2
JP3292096B2 JP18363297A JP18363297A JP3292096B2 JP 3292096 B2 JP3292096 B2 JP 3292096B2 JP 18363297 A JP18363297 A JP 18363297A JP 18363297 A JP18363297 A JP 18363297A JP 3292096 B2 JP3292096 B2 JP 3292096B2
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正文 伊藤
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    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-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
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    • F04B27/1054—Actuating elements
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両空調用など
に用いられる可変容量の斜板式圧縮機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の斜板式圧縮機としては、
例えば実公昭61−43981号公報に示すような構成
のものが知られている。
【0003】この従来構成においては、一対のシューは
双方で球の一部を構成する形状に形成され、ピストンは
このシューを介して斜板の周縁部に係合されている。そ
して、ピストンは斜板の回転に伴って前後に往復直線運
動されるようになっている。この構成において、斜板及
びピストンはアルミニウム系材料、シューは鉄系材料で
形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この斜板式圧縮機で斜
板を回転させると、斜板には自重による遠心力とピスト
ン重量による往復動慣性力が働く。その他にも斜板には
吸入及び圧縮行程における吸入反力及び圧縮反力が働く
が、この2力は互いにその作用を相殺し合うため、ここ
では問題にしない。遠心力は斜板に傾角を減少させる作
用を及ぼし、慣性力は斜板に傾角を増加させる作用を及
ぼす。通常は、慣性力の方が斜板に及ぼす作用が大き
く、斜板傾角が増大し圧縮機容量が圧縮機の設定容量よ
りも増加してしまう傾向にある。特に、可変容量圧縮機
の場合は、高速回転時に吐出流量が増加するため、容量
を減少させるように斜板傾角を小さくする制御が行なわ
れることが望ましいが、特に高速回転時には斜板に働く
ピストンの慣性力が増大するため、圧縮機が必要以上の
大容量で運転されてしまうことがある。
【0005】この発明は上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、斜板を
ピストンより比重の大きな材料で形成し、斜板に働く遠
心力を増大させることにより、容量制御をより正確に行
うことの可能な可変容量斜板式圧縮機を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は以下のように構成されたものである。す
なわち、クランク室と、吸入室及び吐出室との間に位置
する複数のシリンダボアを回転軸の周りに配列し、シリ
ンダボア内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収容
し、クランク室内において回転軸上に斜板を傾動可能に
支持すると共に、ピストン端部の首部において、球の一
部を構成する形状に形成された一対のシューを介して片
頭ピストンを斜板の周縁部に係合し、さらにクランク室
内の圧力を制御することによってピストンストロークを
変更するようにした可変容量斜板式圧縮機において、前
記片頭ピストンをアルミニウム系材料で形成すると共
に、前記斜板を前記片頭ピストンよりも比重の大きな銅
系材料で形成し、さらに前記シューを鉄系材料で形成し
たことを特徴としている。
【0007】(作用) 上述のように構成された本発明の可変容量斜板式圧縮機
では、斜板の比重が片頭ピストンの比重よりも大きくな
ったため、斜板に働く遠心力の作用も大きくなる。それ
により、遠心力が慣性力に対抗する。したがってクラン
ク室内の圧力に応じて適正なピストンストロークが得ら
れる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下にこの発明を片側ピストンの
可変容量斜板式圧縮機に具体化した一実施形態について
図1に従って説明する。
【0009】図1に示すように圧縮機全体のハウジング
の一部となるシリンダブロック1の前端にはフロントハ
ウジング2が接合されている。シリンダブロック1の後
端にはリヤハウジング3がバルブプレート4を介して接
合固定されている。フロントハウジング2内には軸受7
を介して円板形状の回転支持体8が支持されており、回
転支持体8には、回転軸9が止着されている。回転軸9
の後端部は、軸受23を介してシリンダブロック1に支
持されている。
【0010】回転軸9には球面状の斜板支持体10が軸
方向へスライド可能に支持されており、斜板支持体10
には斜板11が傾動可能に支持されている。斜板11に
は連結片12が止着されており、連結片12にはガイド
ピン13が止着されている。回転支持体8には支持アー
ム8aが突設されており、支持アーム8aには支持ピン
14が回動可能に貫通支持されている。ガイドピン13
は支持ピン14の端部にスライド可能に嵌入されてい
る。支持アーム8a上の支持ピン14とガイドピン13
との連係により、斜板11は回転軸9と一体的に回転可
能である。
【0011】斜板11の最大傾角は回転支持体8の傾角
規制突部8bと斜板11との当接によって規制される。
回転軸9上には最小傾角規制リング15が止着されてお
り、斜板11の最小傾角が最小傾角規制リング15と斜
板支持体10との当接によって規制される。
【0012】クランク室2aと後述の吸入室3a及び吐
出室3bとの間に位置するようにシリンダブロック1に
は複数のシリンダボア1aが貫設され、これらは回転軸
9の周りに配列されている。シリンダボア1a内には片
頭ピストン16が収容されている。片頭ピストン16の
首部16aには双方で球の一部を構成する形状に形成さ
れた一対のシュー17が嵌入されている。斜板11の周
縁部は両シュー17間に入り込んでいる。そして、斜板
11が回転されると、斜板11の回転運動がシュー17
を介して片頭ピストン16の往復直線運動に変換され、
片頭ピストン16がシリンダボア1a内を前後動する。
この構成において、片頭ピストン16はアルミニウム系
材料で形成されている。一対のシュー17は鉄系材料で
形成され、斜板11は銅系材料で形成されている。
【0013】リヤハウジング3内には吸入室3a及び吐
出室3bが区画形成されている。バルブプレート4上に
は吸入ポート4a及び吐出ポート4bが形成されてい
る。バルブプレート4上には吸入弁5a及び吐出弁5b
が形成されている。吸入室3a内の冷媒ガスは片頭ピス
トン16の図示左方への動作により吸入ポート4aから
吸入弁5aを押し退けてシリンダボア1a内へ流入す
る。シリンダボア1a内へ流入した冷媒ガスは片頭ピス
トン16の図示右方への動作により吐出ポート4bから
吐出弁5bを押し退けて吐出室3bへ吐出される。
【0014】片頭ピストン16のストロークはクランク
室2a内の圧力とシリンダボア1a内の吸入圧との差圧
に応じて変わる。即ち、圧縮容量を左右する斜板11の
傾角が変化する。クランク室2a内の圧力はリヤハウジ
ング3に取り付けられた制御弁18により制御される。
【0015】容量制御弁18には、吐出圧導入ポート1
9a、吸入圧導入ポート19b及び制御ポート19cが
設けられている。吐出圧導入ポート19aは吐出圧導入
通路20を介して吐出室3bに連通している。吸入圧導
入ポート19bは吸入圧導入通路21を介して吸入室3
aに連通しており、制御ポート19cは制御通路22を
介してクランク室2aに連通している。そして、容量制
御弁18は、吸入圧導入ポート19bから導入した吸入
冷媒ガス圧を検知して、吐出圧導入ポート19aから導
入した高圧の吐出冷媒ガスを必要量だけ制御ポート19
c、制御通路22を介してクランク室2aに導くことに
より、圧縮機が適正な容量で運転されるように斜板11
を適正な傾角に設置する。
【0016】このようにして、斜板11の傾角は、傾角
規制突部8bに当接する最大傾角位置と、斜板支持体1
0が最小傾角規制リング15に当接する最小傾角位置と
の間に規制され、この傾角範囲内で吐出容量が制御され
る。
【0017】次に、上述のように構成された可変容量斜
板式圧縮機の動作を説明する。片頭ピストン16の往復
動に伴い、吸入室3a内の冷媒ガスは、吸入ポート4a
からシリンダボア1a内へ流入され、片頭ピストン16
により圧縮作用を受けた後吐出ポート4bから吐出室3
bへ吐出される。片頭ピストン16の往復動ストローク
は斜板11の傾角に応じて変化し、斜板11の傾角は容
量制御弁18によって制御される。
【0018】容量制御弁18は以下のようにして吐出容
量の制御を行う。冷房負荷の大きいときには、吸入冷媒
ガス圧が上昇し、容量制御弁18により吐出冷媒ガスの
クランク室2aへの供給が絶たれるため、クランク室2
a内の圧力が低下し、斜板11の傾角は増大する。従っ
て、片頭ピストン16のストロークは大きくなり、大容
量運転がされる。一方、冷房負荷の小さいときには、吸
入冷媒ガス圧が低下し、容量制御弁18により吐出冷媒
ガスがクランク室2aへ大量に供給されるため、クラン
ク室2a内の圧力が上昇し、斜板11の傾角は減少す
る。従って、片頭ピストン16のストロークは小さくな
り、小容量運転がされる。
【0019】圧縮機が運転されると、斜板11には、傾
角を減少させる作用を及ぼす自重による遠心力と、傾角
を増加させる作用を及ぼすピストン重量による往復動慣
性力が働く。従来のように斜板がピストンと同じアルミ
ニウム系材料で形成されている場合は、斜板の比重が小
さいために、慣性力が斜板に及ぼす作用の方が大きく、
前述したように、特にその影響はエンジンの高速回転時
に顕著である。つまりは、エンジンの高速回転時で、斜
板11の傾角の小さい小容量運転時に、斜板傾角が増大
し容量が設定容量よりも増加してしまうため、必要以上
の大容量運転をしてしまうという不都合が生じる。これ
に対し、この実施形態においては、斜板11が銅系材料
で形成されると共に、シュー17が鉄系材料で形成され
ているため、片頭ピストン16よりも比重が大きく、従
来のものと比較して斜板11とシュー17の自重による
遠心力が増大し、片頭ピストン重量による往復動慣性力
に対抗することができる。従って、圧縮機は容量制御弁
18によって制御される通りの容量で運転される。
【0020】この実施形態では、斜板11が銅系材料で
形成されると共に、シュー17が鉄系材料で形成されて
いるため、慣性力の作用が顕著であるエンジンの高速回
転時においても、容量制御弁18による正確な容量制御
が可能である。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、可変容量斜板式圧縮機の吐出容量を設定容量に保
ち、容量制御を正確に行うことができるという優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した実施形態の圧縮機全体の断
面図である。
【符号の説明】
11…斜板、16…片頭ピストン、17…シュー、18
…容量制御弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 修 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (56)参考文献 特開 平5−52183(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 27/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランク室と、吸入室及び吐出室との間
    に位置する複数のシリンダボアを回転軸の周りに配列
    し、シリンダボア内に片頭ピストンを往復直線運動可能
    に収容し、クランク室内において回転軸上に斜板を傾動
    可能に支持すると共に、ピストン端部の首部において、
    球の一部を構成する形状に形成された一対のシューを介
    して片頭ピストンを斜板の周縁部に係合し、さらにクラ
    ンク室内の圧力を制御することによってピストンストロ
    ークを変更するようにした可変容量斜板式圧縮機におい
    て、 前記片頭ピストンをアルミニウム系材料で形成すると共
    に、前記斜板を前記片頭ピストンよりも比重の大きな銅
    系材料で形成し、さらに前記シューを鉄系材料で形成し
    たことを特徴とする可変容量斜板式圧縮機。
JP18363297A 1997-07-09 1997-07-09 可変容量斜板式圧縮機 Ceased JP3292096B2 (ja)

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