JPH01224480A - Variable capacity compressor with swash plate - Google Patents

Variable capacity compressor with swash plate

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JPH01224480A
JPH01224480A JP63049230A JP4923088A JPH01224480A JP H01224480 A JPH01224480 A JP H01224480A JP 63049230 A JP63049230 A JP 63049230A JP 4923088 A JP4923088 A JP 4923088A JP H01224480 A JPH01224480 A JP H01224480A
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swash plate
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pressure
compressor
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昭和 小島
Mitsuo Inagaki
光夫 稲垣
Shigeki Iwanami
重樹 岩波
Yoshio Kurokawa
黒川 喜生
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Nippon Soken Inc
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Abstract

PURPOSE:To vary the discharge capacity of a compressor continuously and accurately by furnishing an aux. loading means to give a load in the direction of suppressing the change of a spool to the max. capacity position of the compressor, and making the setting load non-linear. CONSTITUTION:A shaft 1 is supported rotatably by cylinder blocks 5, 6, and a swash plate 10 is coupled with this shaft 1 swingably. A piston 7 reciprocating with swing of this swash plate 10 is installed in a cylinder chamber 64, and working chambers 50, 60 are formed at the ends of this piston 7. Coaxially with the shaft 1, a spool 30 is installed which displaces the rotation supporting position of the swash plate 10 in the axial direction of the shaft 1. A control means 400 is installed which displaces the angle of inclination and the rotational center position of the swash plate 10 by displacement of the spool 30. An aux. loading means 900 is installed, with which the suppressing force increases non- linearly with displacement of the spool 30 toward the max. capacity position.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は斜板型圧縮機に関し、例えば自動車用空調装置
の冷媒圧縮機として用いて有効である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a swash plate compressor, and is effective for use as a refrigerant compressor in, for example, an automobile air conditioner.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

本発明者らは、先にシャフト1に対して斜板10が揺動
可能に係合し、かつ斜板の回転中心位置がシャフト1の
軸方向に変位可能な圧縮機を提案した(第2図図示)。
The present inventors have previously proposed a compressor in which the swash plate 10 is swingably engaged with the shaft 1, and the rotation center position of the swash plate is displaceable in the axial direction of the shaft 1 (second (Illustrated)

この第2図図示斜板型圧縮機によれば、斜板10はスプ
ール30がシャフト1の軸方向に変位するにつれ、その
傾きが減少しピストン7の往復ストロークを可変する。
According to the swash plate type compressor shown in FIG. 2, the slope of the swash plate 10 decreases as the spool 30 is displaced in the axial direction of the shaft 1, thereby varying the reciprocating stroke of the piston 7.

さらに、このスプールのストローク可変時に斜板100
回転中心位置も変位するため、ピストン7の一方の作動
室50ではデッドボリュームの大幅な増加があるものの
、他方の作動室60ではデッドボリュームの大幅な増加
を伴うことなく徐々に容量を低下させることができる。
Furthermore, when the stroke of this spool is varied, the swash plate 100
Since the rotation center position is also displaced, although there is a significant increase in dead volume in one working chamber 50 of the piston 7, the capacity in the other working chamber 60 is gradually reduced without a significant increase in dead volume. Can be done.

従ってこの第2図図示圧縮機ではスプール30の変化に
応じて圧縮機吐出容量を連続的に制御できる。
Therefore, in the compressor shown in FIG. 2, the compressor discharge capacity can be continuously controlled according to changes in the spool 30.

すなわちこの第2図図示圧縮機によれば、第3図中実線
Aで示すような圧縮機吐出容量を低減することができる
。なおこの第3図において破線Cは作動室50による吐
出容量の変化を示し、−点鎖線Bは作動室60による吐
出容量の変化を示す。
That is, according to the compressor shown in FIG. 2, the compressor discharge capacity can be reduced as shown by the solid line A in FIG. 3. In FIG. 3, a broken line C indicates a change in discharge capacity due to the working chamber 50, and a dashed line B indicates a change in discharge capacity due to the working chamber 60.

また第3歯の横軸はスプール30の変位を示す。Further, the horizontal axis of the third tooth indicates the displacement of the spool 30.

この第3図に示すように、第2図図示圧縮機によれば、
連続的な容量可変(実線「)にくらべて、スプール30
の変位がe、  lの間では圧縮機の吐出容量が急激に
減少することになる(実線a+)。
As shown in FIG. 3, according to the compressor shown in FIG.
Compared to the continuously variable capacity (solid line ")", the spool 30
When the displacement is between e and l, the discharge capacity of the compressor decreases rapidly (solid line a+).

しかしスプールの変位がe以下の状態では圧縮機吐出容
量の減少割合はなだらかなものとなる(実線at)。
However, when the displacement of the spool is equal to or less than e, the rate of decrease in the compressor discharge capacity becomes gradual (solid line at).

しかしながら、本発明者らの実験検討によれば、実際に
このスプール30の変位を適宜な位置に保つことが困難
な場合が認められた。
However, according to the experimental studies conducted by the present inventors, it has been found that there are cases in which it is actually difficult to maintain the displacement of the spool 30 at an appropriate position.

第4図に示すようにスプール30に加わる背圧を順次高
めていけば、スプール背圧が所定圧F2までの間は図中
実線XYで示すようにその背圧の増加につれてスプール
が変位する。なお、第4図中、縦軸はスプール30の変
位を示すものであるが、このスプールの変位値は、斜板
10の傾斜角変位量に対応し、さらにはピストン7の往
復ストロークに対応する。
If the back pressure applied to the spool 30 is gradually increased as shown in FIG. 4, the spool will be displaced as the back pressure increases, as shown by the solid line XY in the figure, until the spool back pressure reaches the predetermined pressure F2. Note that in FIG. 4, the vertical axis indicates the displacement of the spool 30, and the displacement value of the spool corresponds to the amount of tilt angle displacement of the swash plate 10, and further corresponds to the reciprocating stroke of the piston 7. .

第4図に示すように、スプール30の背圧を所定値F2
以上に増加させた場合には、そのストロークが連続的に
変位するのではなく、ただちに最大ストロークまで増大
してしまうことが確かめられた(実線YZ)。すなわち
、所定値F2以上にスプール30背圧が高い場合には、
その符号は常にスプール30のストロークが最大となっ
た位置に保持されることになる。
As shown in FIG. 4, the back pressure of the spool 30 is set to a predetermined value F2.
It has been confirmed that when the stroke is increased above, the stroke does not continuously displace but immediately increases to the maximum stroke (solid line YZ). That is, when the spool 30 back pressure is higher than the predetermined value F2,
The sign will always be held at the position where the stroke of the spool 30 is maximum.

逆にスプール30の背圧を減少させる場合には最大背圧
荷重F3から所定荷重F2まで減少させ、さらにそれよ
り小さな荷重F1まて減少させてもスプール30はその
変位が最大変位の位置に保持されたままである(破線Z
K)。そして、低圧側の所定値F、よりスプール30背
圧が低くなるとスプール30は急激に一定変位量変位し
てしまう(破線KLで示す)。
Conversely, when reducing the back pressure of the spool 30, the maximum back pressure load F3 is reduced to a predetermined load F2, and even if a smaller load F1 is further reduced, the spool 30 is maintained at the maximum displacement position. (dashed line Z
K). Then, when the back pressure of the spool 30 becomes lower than the predetermined value F on the low pressure side, the spool 30 is suddenly displaced by a certain amount of displacement (indicated by the broken line KL).

すなわち、第3図に示すようにスプール30の背圧を連
続的に制御させようとしても、実際のスプール30の変
位は、スプール30の最大変位位置付近において正確に
保持制御することが困難であった。
That is, even if it is attempted to continuously control the back pressure of the spool 30 as shown in FIG. 3, it is difficult to accurately maintain and control the actual displacement of the spool 30 near the maximum displacement position of the spool 30. Ta.

この原口につき、本発明者らが検討したところ、スプー
ル30の各ストロークにおいて、スプール30に加わる
シャツ)1の軸方向力との関係が第5図のような傾向に
あるためであることが認められた。すなわち、スプール
30のストロークが最小の状態で、斜板10の傾斜角が
最小で、かつピストン7の往復移動量が最小の状態(第
5図中0で示す)からスプール30のストロークを増大
させれば、そのストロークの増大につれピストン7の往
復移動量が増大し、それに応じてスプール30を変位さ
せるに利用するスラスト力が大きくなる(第5図中実線
OPで示す)。しかしながら、スプール30のストロー
クをそれ以上大きくしようとする場合には、スプール3
0の変位に要する力は逆に小さくなることが認められる
(第5図中実線PQで示す)。この実線PQで示す状態
はピストン7の往復ストロークを最大量まで制御する領
域であり、圧縮機の吐出容量が増大吐出容量からやや減
少した域における状態である。
The inventors investigated this origin and found that this is because the relationship between the axial force of the shirt 1 applied to the spool 30 at each stroke of the spool 30 tends to be as shown in FIG. It was done. That is, the stroke of the spool 30 is increased from a state where the stroke of the spool 30 is the minimum, the inclination angle of the swash plate 10 is the minimum, and the amount of reciprocating movement of the piston 7 is the minimum (indicated by 0 in FIG. 5). As the stroke increases, the amount of reciprocating movement of the piston 7 increases, and the thrust force used to displace the spool 30 increases accordingly (as indicated by the solid line OP in FIG. 5). However, if the stroke of the spool 30 is to be increased further, the stroke of the spool 30 must be
On the contrary, it is recognized that the force required for a displacement of 0 becomes smaller (indicated by the solid line PQ in FIG. 5). The state indicated by the solid line PQ is a region in which the reciprocating stroke of the piston 7 is controlled to the maximum amount, and is a state in which the discharge capacity of the compressor is slightly reduced from the increased discharge capacity.

すなわち、第5図に示すようにスプール300ストロー
クとその移動に要するスラスト力との間には極大荷重F
z  (P点)が認められ、この極大値F2に相当する
ピストンのストロークがP2である。そしてこのスプー
ル30のストロークP2が第4図中Y点に相当する。上
述したようにスラスト力を所定値F2より大きくすると
、ただちにスプール30は最大量まで前進しく第5図中
Q点および第4図中Z点)、その状態はスプール30を
最大位置に保持するのに要するスラストカF1以下の値
にスプール30背圧が減少するまで持続することになる
。そして、スプール30背圧がスラストカF、以下とな
れば、スプール30は第5図中Q点からただちにR点ま
で変位することになる。このR点におけるスプール30
の変位がPlであり、この位置が第4図中り点に相当す
る。
That is, as shown in Fig. 5, there is a maximum load F between the 300 strokes of the spool and the thrust force required for its movement.
z (point P) is recognized, and the stroke of the piston corresponding to this local maximum value F2 is P2. The stroke P2 of this spool 30 corresponds to point Y in FIG. As mentioned above, when the thrust force is made larger than the predetermined value F2, the spool 30 immediately advances to the maximum amount (point Q in Fig. 5 and point Z in Fig. 4), and in this state, the spool 30 is held at the maximum position. This will continue until the back pressure on the spool 30 decreases to a value below the thrust force F1 required for this. If the back pressure on the spool 30 becomes less than the thrust force F, the spool 30 will immediately be displaced from point Q to point R in FIG. Spool 30 at this R point
The displacement is Pl, and this position corresponds to the midpoint in FIG.

この第5図に示すような特性となるのは、本例の斜板型
圧縮機においては、スプール30の変位が少ない状態に
おいて、第1作動室50においてのみデッドボリューム
が発生することになるからである。以下この作動につき
第6図を用いて説明する。
The characteristics shown in FIG. 5 are obtained because, in the swash plate compressor of this example, dead volume occurs only in the first working chamber 50 when the displacement of the spool 30 is small. It is. This operation will be explained below using FIG. 6.

第6図はピストン7のストロークと作動室50内圧力と
の関係、換言すれば作動室50内容積と作動室50内圧
力との関係を示す。第6図中実線Aで示す状態はピスト
ン7が最大ストロークまで前進する状態、すなわち圧縮
機の最大吐出容量状態である。また第6図中−点鎖線B
で示すのは、斜板10の傾斜角が多少減少し、それに応
じてピストン7の前進可能量が減少した状態を示す。こ
の−点鎖線Bで示す状態では、従ってピストン7とサイ
ドプレート8との間に所定のデッドボリュームが生じる
ことになる。また第6図中破線Cで示すのは、斜板10
の傾斜角がさらに小さ(なり、デッドボリュームが大き
くなった状態を示す。さらに第6図中二点鎖線りは斜板
10の傾斜角が最小となり、それにつれてピストン7の
往復ストローク量は最小となり、デッドボリュームが最
大となった時の状態を示す。
FIG. 6 shows the relationship between the stroke of the piston 7 and the internal pressure of the working chamber 50, in other words, the relationship between the internal volume of the working chamber 50 and the internal pressure of the working chamber 50. The state shown by the solid line A in FIG. 6 is the state in which the piston 7 moves forward to its maximum stroke, that is, the maximum displacement state of the compressor. In addition, in Figure 6 - dotted chain line B
2 shows a state in which the inclination angle of the swash plate 10 has decreased somewhat, and the amount by which the piston 7 can move forward has decreased accordingly. In the state shown by this dashed line B, a predetermined dead volume is therefore generated between the piston 7 and the side plate 8. Also, what is indicated by the broken line C in FIG. 6 is the swash plate 10.
The inclination angle of the swash plate 10 becomes smaller (and the dead volume becomes larger). In addition, the two-dot chain line in FIG. , indicates the state when the dead volume reaches the maximum.

まずピストン7が最大位置まで変位する状態(図中実線
Aで示す)を説明する。ピストン7が最も後退した位置
(図中aで示す)からピストン7が前進するにつれ作動
室50の容積は減少し、かつ作動室50内の圧力は増大
する(図中a−b−〇で示す)。そして作動室50内の
圧力が所定圧Pdに達すると吐出弁24が開き、作動室
50内の圧力はそれ以上上昇しない(図中c−d−eで
示す)。ピストン7が最大ストロークまで変位した後(
図中e点で示す)、ピストン7が後退し始めると吸入口
25が開き、作動室50内の圧力はただちに吸入圧Ps
まで減少しく図中fで示す)その後再びピストンは後端
位置(図中aで示す)まで戻る。すなわちピストンが最
大変位する状態では、作動室50内dはa、c、e、f
、aのサイクルで圧力変動を行うことになる。
First, a state in which the piston 7 is displaced to the maximum position (indicated by solid line A in the figure) will be described. As the piston 7 advances from the most retracted position (indicated by a in the figure), the volume of the working chamber 50 decreases and the pressure within the working chamber 50 increases (indicated by a-b-○ in the figure). ). When the pressure within the working chamber 50 reaches a predetermined pressure Pd, the discharge valve 24 opens, and the pressure within the working chamber 50 does not rise any further (indicated by c-de in the figure). After piston 7 has been displaced to its maximum stroke (
), when the piston 7 begins to retreat, the suction port 25 opens, and the pressure inside the working chamber 50 immediately decreases to the suction pressure Ps.
(indicated by f in the figure), the piston returns again to the rear end position (indicated by a in the figure). That is, when the piston is at its maximum displacement, d in the working chamber 50 is a, c, e, f.
, a, the pressure is changed in cycles.

斜板10の傾斜角が多少小さ(なり、ピストン7の先端
にデッドボリュームが生じるようになると、第6図中−
点鎖線Bで示すように、所定の容量が作動室50内に保
持されることになる。従ってこの状態からピストン7が
後退したとしても、作動室50内に保持されていた冷媒
が再膨張しく図中−′点鎖線d−gで示す)、その間作
動室50内には吸入圧Ps以上の圧力が保持されること
になる。
If the angle of inclination of the swash plate 10 becomes somewhat small (and a dead volume is generated at the tip of the piston 7), as shown in FIG.
As shown by the dotted chain line B, a predetermined capacity is maintained within the working chamber 50. Therefore, even if the piston 7 retreats from this state, the refrigerant held in the working chamber 50 will expand again (indicated by the dotted chain line d-g in the figure), and during that time the suction pressure in the working chamber 50 will exceed Ps. pressure will be maintained.

斜板10の傾斜角がさらに小さくなり、ピストン7のス
トローク量が減少し、作動室50内に大きなデッドボリ
ュームができるようになると、ついにはピストン7の前
進時においても吐出弁24が開かないことになる。すな
わち、ピストン7前進時における作動室50内の圧力が
吐出圧Pd以上にならない。この状態は第10図中破線
Cで示した状態であり、この場合は作動室50内の圧力
と容積は図中a−b−c−b−aの動作を繰り返すこと
になる。そして斜板10傾斜角がさらに小さくなり、ピ
ストン7の移動ストロークがさらに小さくなれば、つい
には第6図中−点鎖線りに示すような状態となる。この
場合には作動室50内において吸入、吐出は行われず、
作動50の容積と圧力の関係はa−b−aの状態となる
As the inclination angle of the swash plate 10 becomes smaller, the stroke amount of the piston 7 decreases, and a large dead volume is created in the working chamber 50, the discharge valve 24 will not open even when the piston 7 moves forward. become. That is, the pressure within the working chamber 50 when the piston 7 moves forward does not exceed the discharge pressure Pd. This state is shown by the broken line C in FIG. 10, and in this case, the pressure and volume within the working chamber 50 repeat the operations a-b-c-ba in the figure. If the inclination angle of the swash plate 10 becomes even smaller and the movement stroke of the piston 7 becomes even smaller, the state as shown in the dashed line in FIG. 6 is finally reached. In this case, suction and discharge are not performed within the working chamber 50,
The relationship between the volume and pressure of the actuator 50 is a-ba-a.

以上説明したように作動室50のデッドボリュームが生
じることにより、ピストンの往復移動サイクル中におけ
る作動室50内の圧力が変動することになる。
As explained above, the dead volume in the working chamber 50 causes the pressure in the working chamber 50 to fluctuate during the reciprocating cycle of the piston.

第7図はこの作動室50内の圧力とピストン7の往復動
周期との関係を示すグラフである。図中実線Aは第6図
の実線Aの状態に対応する。この状態ではピストン7の
先端にデッドボリュームが生じなく、ピストン7が後退
を始めると作動室50内の圧力はただちに吸入圧Psに
低下する。また第7図中−線類線Bは第6図の一点鎖線
Bに対応する状態であり、この状態においてはデッドボ
リュームが作動室50内に生じ、このデッドボリューム
による圧力の残りが作動室50に認められる。すなわち
、ピストン7が後退運動を行なう時であっても、作動室
50内の圧力は吸入圧にただちに低下することなく、吐
出圧Pdから吸入圧Psに向けて漸次減少することにな
る。さらに第7図中破線Cは第6図の破線Cに相当する
状態であるが、この状態までデッドボリュームが大きく
なると、作動室50内の圧力変動はほぼ正弦波的となり
、吸入圧Ps以下に作動室50内圧力が減少することは
吐くなる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pressure within the working chamber 50 and the reciprocating period of the piston 7. As shown in FIG. Solid line A in the figure corresponds to the state of solid line A in FIG. In this state, no dead volume is generated at the tip of the piston 7, and when the piston 7 begins to retreat, the pressure within the working chamber 50 immediately drops to the suction pressure Ps. Furthermore, the line B in FIG. 7 corresponds to the dashed line B in FIG. recognized. That is, even when the piston 7 performs a backward movement, the pressure within the working chamber 50 does not immediately decrease to the suction pressure, but gradually decreases from the discharge pressure Pd toward the suction pressure Ps. Furthermore, the broken line C in FIG. 7 corresponds to the broken line C in FIG. 6, and when the dead volume increases to this state, the pressure fluctuation in the working chamber 50 becomes almost sinusoidal, and the suction pressure falls below Ps. A decrease in the pressure inside the working chamber 50 causes vomiting.

また第7図ウニ点鎖線りは第6図の二点鎖線りに相当す
る状態であるが、この状態では破線Cで示す場合と同様
圧力変動はほぼ正弦波的となり、圧縮吸入は行われない
。さらにこの二点鎖線りで示す状態においては、作動室
50内の圧力変動が減少し、作動室50内における最大
圧力が減少してくることになる。
In addition, the dashed dotted line in Figure 7 corresponds to the dashed double dotted line in Figure 6, but in this state, the pressure fluctuations are almost sinusoidal, similar to the case shown by dashed line C, and compression and suction are not performed. . Furthermore, in the state shown by the two-dot chain line, the pressure fluctuation within the working chamber 50 is reduced, and the maximum pressure within the working chamber 50 is reduced.

第5図中PQで示す領域は、第6図においてサイクル内
の圧力容積状態が実線Aから破線Cに至る領域を示す。
The region indicated by PQ in FIG. 5 indicates the region in which the pressure-volume state within the cycle ranges from solid line A to broken line C in FIG.

すなわち、この領域においては第7図より明らかなよう
に、圧力が作動室50内に留まることによって第1作動
室50内の圧力がピストン7を第1図中右方向に付勢す
る力が増えることになる。
That is, in this region, as is clear from FIG. 7, as the pressure remains in the working chamber 50, the force of the pressure in the first working chamber 50 that urges the piston 7 in the right direction in FIG. 1 increases. It turns out.

ここで、この第1作動室50内の圧力がピストン7を右
方向に押圧する力は、ひいては斜板5゜の傾斜角を大き
くする方向の作動となる。すなわち、この作動室50内
に残った圧力により斜板10の傾斜角が大きくなり、ピ
ストン7の往復ストローク量が増大することになる。こ
の間の挙動が第5図中実線PQで示す領域であり、この
領域においてはデッドボリュームの増大につれ、作動室
50内に留まる圧力が高くなる。従ってこの領域におい
ては、デッドボリュームの増大に伴いスプール30を第
2図中左方向に押圧するのに要するスラスト力が大きく
なる。
Here, the force in which the pressure within the first working chamber 50 presses the piston 7 in the rightward direction acts in a direction that increases the inclination angle of the swash plate 5°. That is, the pressure remaining in the working chamber 50 increases the inclination angle of the swash plate 10, and the reciprocating stroke amount of the piston 7 increases. The behavior during this period is a region indicated by a solid line PQ in FIG. 5, and in this region, as the dead volume increases, the pressure remaining in the working chamber 50 increases. Therefore, in this region, the thrust force required to press the spool 30 to the left in FIG. 2 increases as the dead volume increases.

上述したように、スプール30を軸方向に変位させるス
ラスト荷重は、スプール30のストロークがP、の状態
(第5図)から最大位置まで変位する際には、第1作動
室50内の圧力の影響を受けてスプール30の変位量が
最大となるにつれ、すなわちスプール30が第1図中左
方向に変位するにつれ、その変位に要する荷重が小さく
なることになる。従って、スプール30のストロークと
スプール30を軸方向に変位させるのに要するスラスト
力との関係は第5図に示すように非連続的となる。この
ような状態では、制御圧室200内の圧力を制御するの
みでは圧縮機の容量を正確には制御できないことになる
。圧縮機の吐出容量を常に連続的に制御させるためには
、第5図中破線PSで示すような特性とする必要がある
。そこで、スプール30を低容量側へ戻す戻しばね90
0等の補助荷重手段が用いられる。すなわち、この戻し
ばね900により第5図中の逆勾配特性を改善する。
As described above, the thrust load that displaces the spool 30 in the axial direction is caused by the pressure in the first working chamber 50 when the stroke of the spool 30 is displaced from the state P (FIG. 5) to the maximum position. As the amount of displacement of the spool 30 becomes maximum under the influence, that is, as the spool 30 is displaced to the left in FIG. 1, the load required for that displacement becomes smaller. Therefore, the relationship between the stroke of the spool 30 and the thrust force required to displace the spool 30 in the axial direction becomes discontinuous as shown in FIG. In such a state, the capacity of the compressor cannot be accurately controlled only by controlling the pressure within the control pressure chamber 200. In order to constantly control the discharge capacity of the compressor, it is necessary to have the characteristics shown by the broken line PS in FIG. Therefore, the return spring 90 returns the spool 30 to the lower capacity side.
An auxiliary loading means such as 0 is used. That is, this return spring 900 improves the reverse gradient characteristic shown in FIG.

なお、戻しばね900の作用する領域はスプール30の
ストロークが第5図中のスラスト力が極大値となる位置
P2からスプール30のストロークが最大となる領域と
する。また戻しばね900のばね定数はスラスト荷重の
逆勾配を補償する程度以上のものとする。
The region on which the return spring 900 acts is the region where the stroke of the spool 30 reaches its maximum from position P2 in FIG. 5 where the thrust force reaches its maximum value. Further, the spring constant of the return spring 900 is set to a value that is at least sufficient to compensate for the reverse slope of the thrust load.

例えば第2図に示すような圧縮機において、斜仮10の
傾斜角が最大となる位置におけるスプール30のストロ
ークをOmm、斜板の傾斜角が最小となるスプール30
の最大ストロークを10mmとする。この最大ストロー
クの状態においては、ピストン7の往復ストローク量は
20mmとなる。そしてこの圧縮機の最大容積を180
ccとした場合、吸入圧Psが3 kg/c++1 a
 b s、吐出圧Pdが12kg/cJ a b sか
ら18 kg/aft a b s程度とすれば、上述
した第8図の逆転領域はスプール30のストロークが7
価以上となった位置において生じることになる。そこで
、第2図図示の実施例においては、スプール30のスト
ロークが7M以上となった時に、圧縮荷重が発生する戻
しばね900を設置する。この戻しばねはそのばね定数
として、たとえば33kg/胴とする。
For example, in a compressor as shown in FIG. 2, the stroke of the spool 30 at the position where the inclination angle of the swash plate 10 is the maximum is Omm, and the spool 30 is set at the position where the inclination angle of the swash plate is the minimum.
The maximum stroke of is 10mm. In this maximum stroke state, the reciprocating stroke amount of the piston 7 is 20 mm. And the maximum capacity of this compressor is 180
cc, the suction pressure Ps is 3 kg/c++1 a
b s, and the discharge pressure Pd is about 12 kg/cJ a b s to 18 kg/aft a b s, the above-mentioned reversal region shown in FIG. 8 occurs when the stroke of the spool 30 is 7
This will occur at the position where the value exceeds the value. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, a return spring 900 is installed which generates a compressive load when the stroke of the spool 30 exceeds 7M. The spring constant of this return spring is, for example, 33 kg/body.

このように戻しばね900を設ければ、スプール30の
ストロークがOmmから7mm程度までの間は第9図中
OFの領域であり、制御スプール30の背圧の圧力を高
めるにつれ、スプール30のストローク量が大きくなる
ことになる。またスプール30のストロークが7胴以上
の領域では戻しばね900の作動により、戻しばね90
0の設定荷重以上のスラスト荷重をスプール30背面に
与えなければスプール30は第2図中右方向には変位し
ないことになる。すなわち、この戻しばね9゜Oにより
変位荷重の逆転性が解消される。なお、第2図はスプー
ル30が7 mm以上変位して戻しばね906が圧縮開
始された状態を示す。
If the return spring 900 is provided in this way, the stroke of the spool 30 from about 0 mm to about 7 mm is the region OF in FIG. 9, and as the back pressure of the control spool 30 is increased, the stroke of the spool 30 is The amount will be large. Further, in the region where the stroke of the spool 30 is 7 cylinders or more, the return spring 900 is activated.
Unless a thrust load greater than the set load of 0 is applied to the back surface of the spool 30, the spool 30 will not be displaced to the right in FIG. That is, this return spring 9°O eliminates the reversibility of the displacement load. Note that FIG. 2 shows a state in which the spool 30 has been displaced by 7 mm or more and the return spring 906 has started to be compressed.

このようにして、本発明者等が先に提案した圧縮機にお
いては、作動室50のデッドボリュームによって発生す
るスプール300ストローク変位とスラスト荷重との逆
転性は、戻しばねの圧縮力を利用することによって解消
される(第8図図示)。
In this way, in the compressor previously proposed by the present inventors, the reversibility of the thrust load and the spool 300 stroke displacement caused by the dead volume of the working chamber 50 can be achieved by using the compression force of the return spring. (Illustrated in Figure 8).

しかしながら、上述した第5図乃至第8図の説明は吸入
圧力Ps、吐出圧力Pdをそれぞれ一定とした状態にお
いて説明したものであり、圧縮機を冷凍サイクルの冷媒
圧縮用に用いた場合においては、冷凍サイクルの要求さ
れる運転状況や圧縮機の周囲温度等に応じて吸入圧力P
sおよび吐出圧力Pd(圧縮比)が種々変化することに
なる。
However, the above explanations of FIGS. 5 to 8 are given under the condition that the suction pressure Ps and the discharge pressure Pd are each constant, and when the compressor is used for compressing refrigerant in a refrigeration cycle, The suction pressure P depends on the required operating conditions of the refrigeration cycle, the ambient temperature of the compressor, etc.
s and the discharge pressure Pd (compression ratio) will change variously.

例えば冷凍サイクルの低負荷運転状態では吸入圧力Ps
が2−5 kg/cIlla b sで吐出圧力Pdが
16 kg/c+fl a b s程度である。そして
、冷凍サイクルの熱負荷が大きな場合には、吸入圧力P
sは4kg/c+fl a b s程度に増大し、また
吐出圧力Pdも26 kg/cI a b s程度に増
大する。このように吸入Ps、吐出圧力Pdが変化し、
それにつれて圧縮機の圧縮比εも変化することになる。
For example, in the low-load operating state of the refrigeration cycle, the suction pressure Ps
is 2-5 kg/cIlla b s and the discharge pressure Pd is about 16 kg/c+fl a b s. When the heat load of the refrigeration cycle is large, the suction pressure P
s increases to about 4 kg/c+fl a b s, and the discharge pressure Pd also increases to about 26 kg/cI a b s. In this way, the suction Ps and the discharge pressure Pd change,
The compression ratio ε of the compressor will also change accordingly.

第9図はこのように吐出圧力Pdが種々変化した場合に
おける圧縮機のスプール30を軸方向に変位させるのに
必要なスラスト荷重を示す。そして、この第9図に示す
ようにスラスト荷重は吐出圧が高くなるにつれて大きく
なる。特に第9図に示すように、ピストン7の先端にデ
ッドボリュームが発生し妬めた初期におけるスプール3
0のスラスト荷重の変動が大きなものとなる。これは上
述したように、デッドボリュームに起因する圧力がピス
トン7および斜板10を介してスプール30を押し戻す
方向に作用するためである。すなわち、吐出圧が高い状
態では、デッドボリュームに起因する作動室50内の圧
力がそれにつれて太き(なり、その結果としてスプール
30を軸方向に変位するのに要するスラスト荷重も大き
くなることになる。そして第9図より明らかなように、
デッドボリュームが所定値以上に大きくなれば、もはや
吐出圧の影響は作動室50内には残らない。従って、ス
プール30が所定値以上変位した状態で、さらにスプー
ル30を軸方向に変位させるのに要するスラスト荷重は
、吐出圧の変動に係わらず常に一定圧に保持されること
になる。従って、第3図に示したようなスプール変位量
と圧縮機容量との関係も、第9図に示すように圧縮機の
吸入圧Ps、吐出圧Pdの変位に応じて変化することに
なる。第10図中、実線は圧縮比が5の定常圧縮状態を
示し、破線は圧縮比が4となる低負荷状態を示し、また
−点鎖線は圧縮比が6となる高負荷状態を示す。
FIG. 9 shows the thrust load required to displace the spool 30 of the compressor in the axial direction when the discharge pressure Pd varies in this way. As shown in FIG. 9, the thrust load increases as the discharge pressure increases. In particular, as shown in FIG.
The fluctuation of the zero thrust load becomes large. This is because, as described above, the pressure caused by the dead volume acts in a direction to push back the spool 30 via the piston 7 and the swash plate 10. In other words, when the discharge pressure is high, the pressure within the working chamber 50 due to the dead volume increases (as a result, the thrust load required to displace the spool 30 in the axial direction also increases). .And as is clear from Figure 9,
When the dead volume becomes larger than a predetermined value, the influence of the discharge pressure no longer remains in the working chamber 50. Therefore, the thrust load required to further displace the spool 30 in the axial direction when the spool 30 is displaced by a predetermined value or more is always maintained at a constant pressure regardless of fluctuations in the discharge pressure. Therefore, the relationship between the spool displacement amount and the compressor capacity as shown in FIG. 3 also changes depending on the displacement of the suction pressure Ps and discharge pressure Pd of the compressor, as shown in FIG. 9. In FIG. 10, a solid line indicates a steady compression state where the compression ratio is 5, a broken line indicates a low load state where the compression ratio is 4, and a dashed line indicates a high load state where the compression ratio is 6.

第11図は第9図と同様スプールストローク比とスプー
ル荷重との関係を示す。そしてこの第11図では、圧縮
比の変化に対するスプール荷重変化状態を示す。第11
図中実線には圧縮比が2の状態、実線りは圧縮比が4の
状態であり、また実線Mは圧縮比が7の状態である。
Similar to FIG. 9, FIG. 11 shows the relationship between the spool stroke ratio and the spool load. FIG. 11 shows how the spool load changes with respect to changes in the compression ratio. 11th
In the figure, a solid line indicates a state where the compression ratio is 2, a solid line indicates a state where the compression ratio is 4, and a solid line M indicates a state where the compression ratio is 7.

このように、圧縮比に応じてスプール荷重の変化状態が
異なるため、例えば戻しばね900として第8図に示す
ようなばね特性を有するものを用いた場合、圧縮比に応
じてはスプール荷重の変位が直線上にならない状態があ
る。第8図図示例では戻しばね900がストローク比C
1の状態で付勢力を発揮するため、圧縮比が2の状B(
第11図中0)や圧縮比が4の状態(第11図中0)の
ように極大点Pk、PIがストローク比の小さい側にあ
るものにおいては、第12図に示すように荷重勾配が負
となる状態が生じる。
As described above, since the state of change in the spool load differs depending on the compression ratio, for example, if a return spring 900 having spring characteristics as shown in FIG. 8 is used, the displacement of the spool load will vary depending on the compression ratio. There is a situation where is not on a straight line. In the example shown in FIG. 8, the return spring 900 has a stroke ratio C
In order to exert the biasing force in the state of 1, the compression ratio is in state B (
When the maximum points Pk and PI are on the small side of the stroke ratio, such as when the compression ratio is 4 (0 in Fig. 11) or when the compression ratio is 4 (0 in Fig. 11), the load gradient is as shown in Fig. 12. A negative state occurs.

この状態は第12図において、圧縮比を示す実線にのに
、部分で生ずる。KIは圧縮比2の場合の極大点Pkに
相当するストロークC2と戻しばね900の付勢力が生
じはじめるストローク比C1との間に生じる。
In FIG. 12, this situation occurs in the area shown by the solid line indicating the compression ratio. KI occurs between the stroke C2 corresponding to the local maximum point Pk when the compression ratio is 2 and the stroke ratio C1 at which the biasing force of the return spring 900 begins to occur.

また第11図中実線Mで示す圧縮比7の場合のように極
大値Pmが戻しばね900の付勢力開始点に相当するス
トローク比C2よりストローク比大の状態(第11図中
cm )の場合にもスプール荷重の変化勾配が負となる
状態が生じる。この状態が第12図中M、に示す状態が
対応する。すなわち、圧縮比が7の状態にあっては、ス
トローク比が01点より大きな状態で極大点Pmが生ず
ることになる。そして第11図中0で示すようにスプー
ル荷重の逆勾配が第8図に示した付勢ばねのばね特性よ
り大きくなればその差異が第12図の逆勾配性に現れる
ことになる。
In addition, when the maximum value Pm is larger than the stroke ratio C2 corresponding to the starting point of the biasing force of the return spring 900 (cm2 in FIG. 11), as in the case of the compression ratio 7 shown by the solid line M in FIG. In this case, a situation occurs in which the gradient of change in spool load becomes negative. This state corresponds to the state shown by M in FIG. That is, when the compression ratio is 7, the maximum point Pm occurs when the stroke ratio is greater than the 01 point. If the reverse gradient of the spool load becomes larger than the spring characteristic of the biasing spring shown in FIG. 8, as indicated by 0 in FIG. 11, the difference will appear in the reverse slope characteristic of FIG. 12.

上述の次第であり、本発明者らの検討によれば、単に戻
しばね900を設けたのみではストローク比とスプール
荷重との関係の単純相関性が確保できないことが確かめ
られた。
As described above, according to the studies of the present inventors, it has been confirmed that simply providing the return spring 900 does not ensure a simple correlation between the stroke ratio and the spool load.

そして本発明者らの検討によれば、上述したストローク
比とスプール荷重との単純相関性において重要となるの
は、極大値より高ストローク比側におけるスプール荷重
変化状態の傾きであることが確かめられた。しかもこの
極大値より高ストローク比側におけるスプール荷重変化
傾きが、ストローク比の増大に応じて大きくなることが
確かめられた。
According to the studies conducted by the present inventors, it has been confirmed that what is important in the above-mentioned simple correlation between the stroke ratio and the spool load is the slope of the spool load change state on the higher stroke ratio side than the maximum value. Ta. Furthermore, it was confirmed that the slope of the spool load change on the higher stroke ratio side than this maximum value increases as the stroke ratio increases.

第11図中実線0は上述したように圧縮比が7の状態に
おけるスプール荷重の特性で、この特性は第11図中実
線Pで示す圧縮比6の状態におけるスプール荷重勾配よ
り傾斜が急になっている。
As mentioned above, the solid line 0 in Figure 11 is the characteristic of the spool load when the compression ratio is 7, and this characteristic has a steeper slope than the spool load gradient when the compression ratio is 6, as shown by the solid line P in Figure 11. ing.

さらに実線O1実線Pはともに圧縮比が5の状態におけ
るスプール荷重勾配より傾斜が急になっている。
Further, both the solid line O and the solid line P have steeper slopes than the spool load slope when the compression ratio is 5.

第11図においては圧縮比が7の場合、圧縮比が4の場
合および圧縮比が2の場合の3点において傾斜勾配を示
したが、実際には圧縮比は無限に存在する。そこで、最
大の荷重勾配となる点を各圧縮比に応じて測定し、それ
を当該最大荷重勾配が生ずるストローク比を横軸にして
プロットすると、第11図中実線Fによって現されるよ
うな傾向となる。
In FIG. 11, slopes are shown at three points when the compression ratio is 7, when the compression ratio is 4, and when the compression ratio is 2, but in reality there are an infinite number of compression ratios. Therefore, by measuring the point at which the maximum load gradient occurs according to each compression ratio and plotting it with the stroke ratio at which the maximum load gradient occurs on the horizontal axis, the tendency shown by the solid line F in Fig. 11 is obtained. becomes.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は以上説明した本発明者らによる検討結果に基づ
いて案出されたものであり、圧縮機の圧縮比に関わらず
常に圧縮機容量を連続的に正確に制御できることを目的
とする。
The present invention has been devised based on the above-described study results by the present inventors, and an object of the present invention is to be able to continuously and accurately control the compressor capacity regardless of the compression ratio of the compressor.

〔構成および作動〕[Configuration and operation]

上記目的を達成するため、本発明ではスプールに対して
最大容量変位側へ変位するのを抑制する方向の荷重を加
える補助荷重手段を設ける。
In order to achieve the above object, the present invention provides an auxiliary load means that applies a load to the spool in a direction that suppresses displacement toward the maximum capacity displacement side.

そして本発明においては、この補助荷重手段としてその
荷重が非線形的に変位するものを用いる。
In the present invention, as this auxiliary load means, one whose load is displaced nonlinearly is used.

すなわち、本発明の圧縮機においては、補助荷重手段に
よる荷重が最大容量位置側におけるほうが小容量位置側
におけるものより大きくなるように設定する。
That is, in the compressor of the present invention, the load by the auxiliary load means is set to be larger at the maximum capacity position than at the small capacity position.

このような構成とすることにより、本発明の圧縮機では
スプールの変位とスプールに働く荷重との関係が逆勾配
性を伴うことなく常に連続的に変化することになる。従
って、本発明の圧縮機ではスプールに働く荷重を変位さ
せることにより、圧縮機の吐出容量を連続的に制御し得
ることになる。
With such a configuration, in the compressor of the present invention, the relationship between the displacement of the spool and the load acting on the spool always changes continuously without being accompanied by a reverse gradient. Therefore, in the compressor of the present invention, by displacing the load acting on the spool, the discharge capacity of the compressor can be continuously controlled.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を図に基づいて述べる。 An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

本発明の可変容量式斜板型圧縮機の基本構造は前述の第
2図図示例と同様である。アルミニウム合金製のフロン
トハウジング4.フロントサイドプレート8.吸入弁9
.フロントシリンダブロック5、リアシリンダブロック
6、吸入弁12.リアサイドプレート11及びリアハウ
ジング13はスルーボルト16によって一体的に固定さ
れた圧縮機の外殻を成している。シリンダブロック5,
6にはシリンダ64が夫々5ケ所、各シリンダ64が互
いに平行になるように形成されている。図示しない自動
車走行用エンジンの駆動力を受けて回転するシャフト1
はベアリング3を介してフロントシリンダブロック5に
回転自在に軸支されている。また、シャフト1に加わる
スラスト力(図中左方向へ働く力)はスラスト軸受15
を介してフロントシリンダブロック5で受け、止め輪に
よりシャフト1の図中右方向への動きを規制している。
The basic structure of the variable displacement swash plate compressor of the present invention is the same as the example shown in FIG. 2 described above. Front housing made of aluminum alloy 4. Front side plate 8. Suction valve 9
.. Front cylinder block 5, rear cylinder block 6, intake valve 12. The rear side plate 11 and the rear housing 13 form an outer shell of the compressor that is integrally fixed by through bolts 16. cylinder block 5,
6 has cylinders 64 at five locations, and the cylinders 64 are formed in parallel to each other. A shaft 1 that rotates under the driving force of an automobile engine (not shown)
is rotatably supported by a front cylinder block 5 via a bearing 3. In addition, the thrust force applied to the shaft 1 (force acting in the left direction in the figure) is transferred to the thrust bearing 15.
The shaft 1 is received by the front cylinder block 5 via the retaining ring, and movement of the shaft 1 to the right in the figure is restricted by a retaining ring.

尚、止め輪はシャフト1に形成された環状溝によって係
止されている。
Note that the retaining ring is retained by an annular groove formed in the shaft 1.

シャフト1のリアサイドはスライド部40及びベアリン
グ14を介してスプール30に回転自在に軸支されてい
る。スライド部40に働くスラスト力(図中右方向へ働
く力)はスラスト軸受11止め輪は′スライド部40上
に形成されている。スプール30はリアシリンダブロン
クロの円筒部65及びリアハウジング13の円筒部13
5内に軸方向摺動可能に配されている。
The rear side of the shaft 1 is rotatably supported by a spool 30 via a slide portion 40 and a bearing 14. The thrust force acting on the slide portion 40 (the force acting in the right direction in the figure) is absorbed by the thrust bearing 11 and the retaining ring formed on the slide portion 40 . The spool 30 includes the cylindrical portion 65 of the rear cylinder cylinder and the cylindrical portion 13 of the rear housing 13.
5 so as to be slidable in the axial direction.

斜板10の中央部には球面部107が形成され、この球
面部107にはスライド部40の端部に形成された球面
支持部405が配され、斜板10は揺動可能な状態で球
面支持部405に支持されている。
A spherical part 107 is formed in the center of the swash plate 10, and a spherical support part 405 formed at the end of the slide part 40 is disposed on this spherical part 107. It is supported by a support section 405.

斜板10のシャフト1側面にはスリット105が形成さ
れており、シャフト1の斜板10側端面には平板部16
5が形成されている。そして、平板部165がスリット
105内壁に面接触するようにして配されることにより
、シャフト1に与えられた回転駆動力を斜板10に伝え
るものである。
A slit 105 is formed on the side surface of the shaft 1 of the swash plate 10, and a flat plate portion 16 is formed on the end surface of the shaft 1 on the swash plate 10 side.
5 is formed. By disposing the flat plate portion 165 in surface contact with the inner wall of the slit 105, the rotational driving force applied to the shaft 1 is transmitted to the swash plate 10.

また、斜板10両面側にはシュー18及びシュー19が
摺動自在に配設されている。一方、フロントシリンダブ
ロック5のシリンダ64及びリアシリンダブロック6の
シリンダ64内にはピストン7が摺動可能に配されてい
る。上述のようにシュー18及び19は斜板10に対し
、摺動自在に取り付けられている。またシュー18及び
19はピストン7の内面に対し、回転可能に係合してい
る。従って、斜板10の回転を伴う揺動運動は、このシ
ュー18及び19を介しピストンに往復運動として伝達
される。尚、シュー18.19は斜板10上に組み付け
られた状態で、外面が同−球面上にくるように形成され
ている。
Furthermore, shoes 18 and 19 are slidably disposed on both sides of the swash plate 10. On the other hand, a piston 7 is slidably disposed within the cylinder 64 of the front cylinder block 5 and the cylinder 64 of the rear cylinder block 6. As described above, the shoes 18 and 19 are slidably attached to the swash plate 10. Furthermore, the shoes 18 and 19 are rotatably engaged with the inner surface of the piston 7. Therefore, the rocking motion accompanying the rotation of the swash plate 10 is transmitted to the piston via the shoes 18 and 19 as a reciprocating motion. The shoes 18 and 19 are formed so that their outer surfaces lie on the same spherical surface when assembled on the swash plate 10.

前記シャフト1の平板部165には長溝166が設けら
れており、また、斜板10にはピン通し孔が形成されて
いる。シャフト1の平板部165は斜板10のスリット
105に配された後、ピン80及び止め輪によりピン通
し孔とシャフト1の長溝166とに係止される。この長
溝166内のピン80の位置により斜板の傾きが変わる
のであるが、傾きが変わると共に斜板中心(球面部10
7の球面支持部405)の位置も変わる。すなわち、第
2図中右側の第2作動室60においては、斜板10の傾
きが変わってピストン7のストロークが変化しても、ピ
ストン7の作動室60側の上死点は姑ど変わらずデッド
ボリュームの増加が実質的に生じないように長溝166
が設けられている。一方、図中左方向の作動室50では
斜板の傾きが変わると共にピストン7の上死点は変化す
るため、デッドボリュームも変化する。
A long groove 166 is provided in the flat plate portion 165 of the shaft 1, and a pin hole is formed in the swash plate 10. After the flat plate portion 165 of the shaft 1 is arranged in the slit 105 of the swash plate 10, it is locked in the pin passage hole and the long groove 166 of the shaft 1 by the pin 80 and the retaining ring. The inclination of the swash plate changes depending on the position of the pin 80 in this long groove 166, and as the inclination changes, the center of the swash plate (the spherical part
The position of the spherical support portion 405) of No. 7 also changes. That is, in the second working chamber 60 on the right side in FIG. 2, even if the inclination of the swash plate 10 changes and the stroke of the piston 7 changes, the top dead center of the piston 7 on the working chamber 60 side remains the same. The long grooves 166 are arranged so that there is no substantial increase in dead volume.
is provided. On the other hand, in the working chamber 50 on the left side in the figure, the top dead center of the piston 7 changes as the inclination of the swash plate changes, so the dead volume also changes.

本例では上述したように斜板10の傾斜角が変動しても
、ピストン7の作動室60側の上死点位置が変動しない
ような形状に長溝166が形成されている。従ってこの
長溝166は厳密には曲線状となるが、実際の形成に当
たってはほぼ直線の長溝で近似できることになる。さら
に本例では長溝166の形成により平板部165の形状
が過大となるこ°とがないように、長溝166はシャフ
ト1の軸線上に配設されている。このように長溝166
をシャフト1の軸線上に形成し、平板部165を小型化
することは平板部165がピストン7の内側に配設され
るタイプの斜板型圧縮機においては特に有効である。
In this example, as described above, the long groove 166 is formed in such a shape that even if the inclination angle of the swash plate 10 changes, the top dead center position of the piston 7 on the working chamber 60 side does not change. Therefore, strictly speaking, the long groove 166 has a curved shape, but in actual formation, it can be approximated by a substantially straight long groove. Further, in this example, the long grooves 166 are arranged on the axis of the shaft 1 so that the shape of the flat plate portion 165 does not become excessively large due to the formation of the long grooves 166. In this way, the long groove 166
Forming the flat plate part 165 on the axis of the shaft 1 to reduce the size of the flat plate part 165 is particularly effective in a swash plate type compressor in which the flat plate part 165 is disposed inside the piston 7.

図中符号21は軸封装置であり、シャフト1を伝って冷
媒ガスや潤滑オイルが外部へ洩れるのを防いでいる。図
中符号24は作動室50.60に開口し、吐出室90.
93と連通ずる吐出口であり、この吐出口24は、吐出
弁22によって開閉される。吐出弁22は弁押さえ23
と共に図示しないボルトによりフロントサイドプレート
8及びリアサイドプレート11に固定されている。図中
符号25は作動室50.60と吸入室72.74とを連
通ずる吸入口で、吸入弁9及び吸入弁12によって開閉
される。
Reference numeral 21 in the figure is a shaft sealing device, which prevents refrigerant gas and lubricating oil from leaking to the outside along the shaft 1. Reference numeral 24 in the figure opens into the working chamber 50.60, and the discharge chamber 90.60.
The discharge port 24 is opened and closed by the discharge valve 22 . The discharge valve 22 has a valve holder 23
It is also fixed to the front side plate 8 and the rear side plate 11 by bolts (not shown). In the drawing, reference numeral 25 denotes a suction port that communicates the working chamber 50.60 and the suction chamber 72.74, and is opened and closed by the suction valve 9 and the suction valve 12.

図中符号400は制御圧空間200内圧力を制御するた
めの制御弁であり、一方は低圧導入通路97によりリア
側の吸入空間74と結ばれている。
Reference numeral 400 in the figure is a control valve for controlling the internal pressure of the control pressure space 200, one of which is connected to the rear suction space 74 by a low pressure introduction passage 97.

また、他方は制御圧通路98を介して制御圧室200と
結ばれている。また、制御王室200と吐出空間93と
は絞り99を介して結ばれている。
The other end is connected to the control pressure chamber 200 via a control pressure passage 98 . In addition, the control chamber 200 and the discharge space 93 are connected via a throttle 99.

第1図中フロント側の吐出空間90は、シリンダブロッ
ク5に形成された吐出通路により吐出ボートに導かれ、
又、リア側の吐出空間93はシリンダブロック6に形成
された吐出通路により吐出ポートに導かれている。再吐
出ポート95は外部配管によめ連結されるため、吐出空
間90と吐出空間93内圧力は同一圧力である。またフ
ロント側の吸入空間72は吸入通路71によりハウジン
グ中央部に形成された吸入空間70に導かれ、同様にリ
ア側の吸入空間74も吸入通路73により吸入空間70
に導かれている。
A discharge space 90 on the front side in FIG. 1 is led to a discharge boat by a discharge passage formed in the cylinder block 5.
Further, the rear side discharge space 93 is led to a discharge port by a discharge passage formed in the cylinder block 6. Since the re-discharge port 95 is connected to external piping, the internal pressures of the discharge space 90 and the discharge space 93 are the same pressure. Further, the front side suction space 72 is led to the suction space 70 formed in the center of the housing by the suction passage 71, and similarly the rear side suction space 74 is guided to the suction space 70 by the suction passage 73.
guided by.

スライド部40の後端面には係止板901が配置されて
おり、この係止板901とシャフト1の後端面との間に
補助変位手段であるばね手段900が配設される。そこ
でばね手段900は上述した第5図ないし第13図図示
検討結果に鑑みて設定されたものであり、そのばね定数
k(第13図図示)はスプール30のストローク比に応
じて漸増する非線形ばねとなっている。第1図はこのば
ね手段900部分を拡大図示する断面図である。
A locking plate 901 is arranged on the rear end surface of the slide portion 40, and a spring means 900, which is an auxiliary displacement means, is arranged between the locking plate 901 and the rear end surface of the shaft 1. Therefore, the spring means 900 was set in view of the above-mentioned results of the study shown in FIGS. 5 to 13, and its spring constant k (shown in FIG. It becomes. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of the spring means 900 portion.

なお第1図はスプール30が第2図において最も左方向
に変位した状態、すなわち圧縮機が最小吐出容量である
状態を示す。
Note that FIG. 1 shows a state in which the spool 30 is displaced farthest to the left in FIG. 2, that is, a state in which the compressor has the minimum discharge capacity.

この第1図に示されるようにスプール30が圧縮機の最
小容量位置に変位した状態ではばね手段900の一端9
10とシャフトの後端部911との間には所定の間隙l
が形成される。従ってスプール30が小容量位置側へ変
位する場合に、その変位が所定値以下であってはばね手
段900の付勢力は生じないことになる。前述の第13
図においてばね荷重Fはスプール30のストローク比が
50%の位置から漸増するようになっているが、このス
トローク比50%の位置はばね手段900の端部910
がシャフト後端部911に接触しはじめた状態と符合す
る。そして第13図より明らかなように、本例における
ばね手段900のばね荷重Fは非線形上に増大しており
、そればばね定数#勾配にとほぼ対応する。
As shown in FIG. 1, when the spool 30 is displaced to the minimum capacity position of the compressor, one end 9 of the spring means 900
There is a predetermined gap l between 10 and the rear end portion 911 of the shaft.
is formed. Therefore, when the spool 30 is displaced toward the small capacity position, the biasing force of the spring means 900 will not be generated if the displacement is less than a predetermined value. The above-mentioned 13th
In the figure, the spring load F gradually increases from the position where the stroke ratio of the spool 30 is 50%.
This corresponds to the state in which the rear end portion 911 of the shaft begins to come into contact with the rear end portion 911 of the shaft. As is clear from FIG. 13, the spring load F of the spring means 900 in this example increases nonlinearly, and it approximately corresponds to the spring constant #gradient.

次に、上記構成により圧縮機の作動について述べる。図
示しない電磁クラッチが接続され、シャフト1にエンジ
ンからの駆動力が伝えられると圧縮機は起動する。
Next, the operation of the compressor with the above configuration will be described. When an electromagnetic clutch (not shown) is connected and driving force from the engine is transmitted to the shaft 1, the compressor is started.

起動時には圧縮機内部で圧力差が生じないためスプール
30の前後で圧力差が生じなくなっている。すなわち、
起動時においては支持部107を介して斜板10を傾斜
させる方向には荷重が加わっていない。
Since no pressure difference occurs inside the compressor at startup, no pressure difference occurs before and after the spool 30. That is,
At the time of startup, no load is applied to the direction in which the swash plate 10 is tilted via the support portion 107.

このような状態でシャフト1が回転を開始すると、シャ
フト1の回転は斜板10を介してピストン7を往復駆動
することになる。このピストン7の往復移動に伴い作動
室50.60内で冷媒の吸入、圧縮、吐出が行われるこ
とになる。
When the shaft 1 starts rotating in this state, the rotation of the shaft 1 causes the piston 7 to reciprocate via the swash plate 10. As the piston 7 moves back and forth, the refrigerant is sucked, compressed, and discharged within the working chamber 50, 60.

ただこの場合、リア側の作動室60とフロント側の作動
室50との圧力差に基づく力がピストン7およびシュー
18.19を介して斜板10に加わることになる。特に
斜板10は球面支持部405によって摺動自在に支持さ
れており、かつスリット105と平板部165との嵌合
によりシャフトlの回転力を受けるようになっているた
め、ピストン7に加わる力が斜板10の傾斜角を減少さ
せる方向にモーメントとして作動することになる。
However, in this case, a force based on the pressure difference between the rear working chamber 60 and the front working chamber 50 is applied to the swash plate 10 via the piston 7 and the shoes 18, 19. In particular, since the swash plate 10 is slidably supported by the spherical support part 405 and receives the rotational force of the shaft l by fitting the slit 105 and the flat plate part 165, the force applied to the piston 7 acts as a moment in the direction of decreasing the inclination angle of the swash plate 10.

従って、この状態では、球面支持部405およびスプー
ル30が図中右方向に変位する。その結果、斜板10は
その傾斜角を小さくする。ただ、斜板10はシャフト1
の長溝166にビン80によって規制されているため、
斜板10は傾きを減少すると共に、斜板10の中心にあ
る球面支持部405に対し図中右方向に力を与え、球面
支持部405を右方向へ移動させる。球面支持部405
を介してリアシャフト40に働く図中右方向の力はスラ
スト軸受16を介してスプール30に伝えられ、スプー
ル30はリアハウジング13の底部に当たるまで移動す
る。この状態で圧縮機の吐出容量は最小となる。
Therefore, in this state, the spherical support portion 405 and the spool 30 are displaced to the right in the figure. As a result, the swash plate 10 reduces its angle of inclination. However, the swash plate 10 is the shaft 1
Because it is regulated by the long groove 166 of the bottle 80,
The swash plate 10 reduces its inclination and applies a force to the right in the figure to the spherical support 405 at the center of the swash plate 10, moving the spherical support 405 to the right. Spherical support part 405
The force acting on the rear shaft 40 in the right direction in the figure is transmitted to the spool 30 via the thrust bearing 16, and the spool 30 moves until it hits the bottom of the rear housing 13. In this state, the discharge capacity of the compressor is at its minimum.

そして、図示されない吸入ポート(冷凍サイクルの蒸発
器につながる)より吸入される冷媒ガスは、中央部の吸
入空間70へ入り、次いで吸入通路73を通り、リア側
の吸入室74へ入る。その後、ピストン7の吸入行程に
おいて、吸入弁12を介して吸入口25より作動室6o
内へ吸入される。吸入された冷媒ガスは圧縮行程で圧縮
され、所定圧まで圧縮されれば吐出口24より吐出弁2
2を押し開いて吐出室93へ吐出される。高圧の冷媒ガ
スは吐出通路を通り、吐出ポートより冷凍サイクルの図
示しない凝縮器に吐出される。
Refrigerant gas sucked in from a suction port (not shown) (connected to the evaporator of the refrigeration cycle) enters the suction space 70 in the center, then passes through the suction passage 73 and enters the suction chamber 74 on the rear side. Thereafter, during the suction stroke of the piston 7, the working chamber 6o is
inhaled into the body. The sucked refrigerant gas is compressed in the compression stroke, and when it is compressed to a predetermined pressure, it is discharged from the discharge port 24 through the discharge valve 2.
2 is pushed open and discharged into the discharge chamber 93. The high-pressure refrigerant gas passes through the discharge passage and is discharged from the discharge port to a condenser (not shown) of the refrigeration cycle.

この際、フロント側の第1の作動室50はプントボリュ
ームが大きいため、第1作動室50内の冷媒ガスの圧力
が吐出空間90内圧力(リア側第2作動室60の吐出圧
力が導かれている)よりも低く、フロント側第1作動室
50での冷媒ガスの吸入、吐出作用は行われない。
At this time, since the first working chamber 50 on the front side has a large punt volume, the pressure of the refrigerant gas in the first working chamber 50 is the pressure inside the discharge space 90 (the discharge pressure in the second working chamber 60 on the rear side is derived). ), and the suction and discharge of refrigerant gas in the front-side first working chamber 50 is not performed.

圧縮機の起動時には、上述したように圧縮機吐出容量は
最小容量となる。しかし冷凍サイクルより要求される圧
縮機の能力が高い場合には、制御弁400により制御圧
通路98と低圧導入通路97との間が遮断される。ここ
で、本例では制御圧室200には絞り99を介し、高圧
導入通路96と連通している。従って、このように低圧
導入通路97との間が遮断された状態では、制御圧室2
00には高圧導入通路96より受ける吐出圧の影響が大
きくなる。従って制御圧室200内の圧力は上昇してく
る。
When the compressor is started, the compressor discharge capacity becomes the minimum capacity as described above. However, when the compressor capacity required by the refrigeration cycle is high, the control valve 400 shuts off the control pressure passage 98 and the low pressure introduction passage 97. Here, in this example, the control pressure chamber 200 communicates with a high pressure introduction passage 96 via a throttle 99. Therefore, in the state where the connection with the low pressure introduction passage 97 is cut off, the control pressure chamber 2
00, the influence of the discharge pressure received from the high pressure introduction passage 96 becomes large. Therefore, the pressure within the control pressure chamber 200 increases.

そのため、スプール30に対し、圧力差により第2図中
左方向へ働く力(制御圧室200と吸入空間74との圧
力差による)は圧縮機の運転に伴い次第に上昇する。そ
して、この力が前述した球面支持部405を図中右方向
へ押す力に打ち勝つと、スプール30は次第に図中左方
向へ移動し始める。そしてシャフト1の長溝166とピ
ン80の作用により斜板10はその回転中心(球面支持
部405)を図中左方向へ移動しつつその傾きを大きく
してゆく。更に制御圧室200内圧力が上がってゆくと
、スプール30はその肩部305がリアサイドプレート
11に当たるまで図中左方向へ移動し、最大容量状態を
実現する。これが第2図の状態である。第2図の状態で
は、図示されない吸入ポートより吸入される冷媒ガスは
中央の吸入空間70に入り、吸入通路71及び73を通
ってそれぞれ吸入室72及び74へ流入する。そして、
吸入行程では吸入口25より吸入弁9及び12を介して
、それぞれ作動室50及び60へ入り、次いでピストン
7の変位と共に圧縮され、吐出口24より吐出弁22を
介して、それぞれ吐出空間90及び93へ入り、吐出通
路を通り吐出ポートより吐出され、外部配管で合流する
ものである。
Therefore, the force acting on the spool 30 in the left direction in FIG. 2 due to the pressure difference (due to the pressure difference between the control pressure chamber 200 and the suction space 74) gradually increases as the compressor operates. When this force overcomes the force pushing the spherical support portion 405 to the right in the figure, the spool 30 gradually begins to move to the left in the figure. Then, due to the action of the long groove 166 of the shaft 1 and the pin 80, the swash plate 10 increases its inclination while moving its center of rotation (spherical support portion 405) to the left in the figure. As the pressure inside the control pressure chamber 200 further increases, the spool 30 moves to the left in the figure until its shoulder 305 touches the rear side plate 11, achieving the maximum capacity state. This is the situation shown in FIG. In the state shown in FIG. 2, refrigerant gas sucked through a suction port (not shown) enters the central suction space 70, passes through suction passages 71 and 73, and flows into suction chambers 72 and 74, respectively. and,
In the suction stroke, it enters the working chambers 50 and 60 from the suction port 25 through the suction valves 9 and 12, respectively, and is then compressed with the displacement of the piston 7, and flows from the discharge port 24 through the discharge valve 22 into the discharge spaces 90 and 60, respectively. 93, passes through a discharge passage, is discharged from a discharge port, and joins at an external pipe.

この状態では作動室50及び作動室60共に冷媒ガスの
吸入、吐出作用を行っている。本例による容量制御方式
は、斜板lOの傾きを変えることにより、ピストン7の
ストロークを変えると共に斜板10の中心位置をも変え
るため、リア側第2作動室60ではビストンストローク
の減少によるデッドボリュームの増加は殆どない。その
ため、前述した第3図において一線鎖線すに示したよう
に、ビストンストロークに応じて吐出容量は漸減する。
In this state, both the working chamber 50 and the working chamber 60 perform the action of sucking in and discharging refrigerant gas. The capacity control method according to this example changes the stroke of the piston 7 and also changes the center position of the swash plate 10 by changing the inclination of the swash plate lO. There is almost no increase in volume. Therefore, as shown by the dashed line in FIG. 3, the discharge capacity gradually decreases in accordance with the piston stroke.

逆にフロント側第1作動室50ではビストンストローク
の減少につれてデッドボリュームが増大するものであり
、デッドボリュームの増加により圧縮比が低下し、吐出
容量は第3図中破線Cで示すように急激に減少する。そ
して、フロント側作動室50での最高圧力(吐出圧力)
が作動室60での吐出圧力よりも低くなった時点(第3
図中d点)でフロント側作動室50の吸入、吐出作用が
行われなくなり、リア側作動室60だけで冷媒ガスの吸
入、圧縮、吐出作用が行われる。
On the contrary, in the front side first working chamber 50, the dead volume increases as the piston stroke decreases, and the compression ratio decreases due to the increase in dead volume, and the discharge capacity rapidly increases as shown by the broken line C in FIG. Decrease. And the maximum pressure (discharge pressure) in the front side working chamber 50
is lower than the discharge pressure in the working chamber 60 (3rd point)
At point d in the figure), the suction and discharge operations of the front side working chamber 50 are no longer performed, and the suction, compression, and discharge operations of refrigerant gas are performed only in the rear side working chamber 60.

前述の第13図で示したように、本例においてはばね手
段900のばね荷重kが荷重勾配Fに対応するように設
定されているため、圧縮比にかかわらず常にスプール3
0は制御圧室200内圧力の増大に応じて変位すること
になる。換言すれば本例の圧縮機ではばね手段900を
線形ばねとしたもののようにスプール荷重とスプールス
トローク比との関係が逆勾配となる状態(第12図中M
1゜Kl)が生じない。
As shown in FIG. 13 above, in this example, the spring load k of the spring means 900 is set to correspond to the load gradient F, so the spool 3 is always applied regardless of the compression ratio.
0 will be displaced in response to an increase in the internal pressure of the control pressure chamber 200. In other words, in the compressor of this example, the relationship between the spool load and the spool stroke ratio has an inverse slope (M in FIG. 12), such as when the spring means 900 is a linear spring.
1°Kl) does not occur.

第14図は本例の非線形ばねをばね手段900に用いた
圧縮機におけるスプールストローク比とスプール荷重と
の関係を示す。この第14図より明らかなように、本例
のものにあっては圧縮比の如何にかかわらずスプール荷
重が図中右上がりに単純増大していることになる。従っ
て、本例の圧縮機によれば制御圧室200内の圧力を上
昇させれば、その圧力上昇に応じてスプール30は確実
に第2図中右方向へ変位することになる。その結果、本
例の圧縮機では制御弁により制御圧室2゜O内の圧力を
増減制御することによって、圧縮機の吐出容量を正確に
かつ一義的に決定することができる。
FIG. 14 shows the relationship between the spool stroke ratio and the spool load in a compressor using the nonlinear spring of this example as the spring means 900. As is clear from FIG. 14, in this example, the spool load simply increases upward to the right in the figure, regardless of the compression ratio. Therefore, according to the compressor of this example, if the pressure in the control pressure chamber 200 is increased, the spool 30 is reliably displaced to the right in FIG. 2 in response to the increase in pressure. As a result, in the compressor of this example, the discharge capacity of the compressor can be accurately and uniquely determined by controlling the pressure within the control pressure chamber 2° to increase or decrease using the control valve.

なお上述したのは本発明の望ましい対応であるが、本発
明は上記例に限らず他に種々の実施例がある。
It should be noted that, although the above-mentioned embodiments are desirable measures of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and there are various other embodiments.

すなわち上述の例では補助荷重手段であるばね900と
して非線形ばねを用いたが、2つのばね905.906
を直列配置することにより、ばね手段全体としての特性
を非線形とするようにしてもよい。第15図はばね手段
を直列配置した例を示し、第1ばね905は一端がシャ
フトの後端部911に係止され、他端はスライド部40
内に配置されたばね受け914によって係止される。ま
た第2ばね906はその一端かばね受け914によって
係止され他端は係止板901により保持される。
That is, in the above example, a nonlinear spring was used as the spring 900, which is the auxiliary load means, but two springs 905 and 906
By arranging them in series, the characteristics of the spring means as a whole may be made non-linear. FIG. 15 shows an example in which spring means are arranged in series, one end of the first spring 905 is locked to the rear end portion 911 of the shaft, and the other end is locked to the slide portion 40.
It is locked by a spring receiver 914 located within. Further, one end of the second spring 906 is locked by the spring receiver 914, and the other end is held by the locking plate 901.

第16図は第15図で示した2つのばね905゜906
を用いたばね手段のばね定数を示す。第1図図示形状は
第1ばね905のばね定数を示し、実線Iは第2ばね9
06のばね定数を示す。そしてこの双方のばね905,
906を組み合わせた全体のばね定数は第1図図示形状
となる。また第1図図示形状は上述した第1図図示非線
形ばねのばね定数を示す。この第16図より明らかなよ
うに2つのばね905.906を直列配置することによ
り上述の実施例と同様の非線形特性が得られ、スプール
の制御が確実になされる。
Figure 16 shows the two springs 905°906 shown in Figure 15.
The spring constant of the spring means using . The illustrated shape in FIG. 1 indicates the spring constant of the first spring 905, and the solid line I indicates the spring constant of the second spring 905.
06 spring constant is shown. And these both springs 905,
The overall spring constant in combination with 906 has the shape shown in FIG. Further, the shape shown in FIG. 1 indicates the spring constant of the nonlinear spring shown in FIG. 1 described above. As is clear from FIG. 16, by arranging the two springs 905 and 906 in series, nonlinear characteristics similar to those of the above embodiment can be obtained, and the spool can be controlled reliably.

さらに第15図図示のように2つのばねを直列配置すれ
ば、スプール30の変位位置にかかわらず常にばね90
5,906がその端部をシャフト1、ばね受け914お
よび係止板901に係合されることができる。その結果
第15図図示実施例でばばね905.906がスライド
部40内で自由に回転するのが規制される。換言すれば
、前述の第1図図示形状のばね900であっては、スプ
ール30が小容量位置に変位した状態でばね900とシ
ャフト後端部911との間に間隙2が生じていたが、こ
の第15図図示例ではそのような間隙が生じないように
することができる。そこでばね900がスライド部40
内で回転した場合には、ばね900の接触位置が微妙に
変化し1.その変化の結果としてばね特性が多少変更す
ることも起こり得る。しかしながら、第15図図示例の
ようにばね905.906が常にその端部を係合させる
ものにあっては、ばね905,906がスライド部40
内で回転するのが良好に防止される。従って第15図図
示のような例にあっては、ばね905.906により生
ずるばね荷重が一律に決定され得ることができる。
Furthermore, if two springs are arranged in series as shown in FIG.
5,906 can have its ends engaged with the shaft 1, the spring receiver 914 and the locking plate 901. As a result, in the embodiment shown in FIG. 15, the springs 905, 906 are prevented from freely rotating within the slide portion 40. In other words, with the spring 900 having the shape shown in FIG. 1, the gap 2 was created between the spring 900 and the rear end portion 911 of the shaft when the spool 30 was displaced to the small capacity position. In the example shown in FIG. 15, such a gap can be prevented from occurring. Therefore, the spring 900
When the spring 900 rotates inside the spring 900, the contact position of the spring 900 changes slightly.1. It is also possible that the spring properties change somewhat as a result of that change. However, if the springs 905 and 906 always engage their ends as in the example shown in FIG.
Rotation inside is well prevented. Therefore, in the example shown in FIG. 15, the spring loads produced by the springs 905, 906 can be uniformly determined.

第17図は第15図図示例のさらに変形例である。この
第17図図示例ではシャフトの後端部911に特別な保
持用の溝を設けることなく、第1ばね905の端部は平
面状のシャフト後端部911に当接するようになってい
る。
FIG. 17 is a further modification of the example shown in FIG. 15. In the example shown in FIG. 17, the end of the first spring 905 comes into contact with the planar rear end 911 of the shaft without providing a special holding groove in the rear end 911 of the shaft.

第18図はさらに本発明の他の例を示し、この第18図
図示実施例では第1スプリング905が第2スプリング
906の内部に入り込むようにして設置される。この第
18図図示実施例でも上述の第15図図示例と同様2つ
のばね905,906によりばね定数の非線形特性を達
成している。
FIG. 18 shows yet another example of the present invention, and in the embodiment shown in FIG. 18, a first spring 905 is installed so as to fit inside a second spring 906. In the embodiment shown in FIG. 18, the nonlinear characteristic of the spring constant is achieved by two springs 905 and 906, similar to the above-described example shown in FIG. 15.

さらにばね905,906は必ずしもスライド部40内
に配設しなければならないものではない。
Furthermore, the springs 905 and 906 do not necessarily have to be disposed within the slide portion 40.

例えば第19図に示すように第1ばね905を吸入圧室
74内に配設するようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 19, the first spring 905 may be disposed within the suction pressure chamber 74.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明の圧縮機では、スプールが圧
縮機の最大容量位置に変化するのを抑制する方向の荷重
を与える補助荷重手段を設け、さらにその補助荷重手段
の設定荷重を非線形としたため、圧縮機の作動室内圧縮
比の増減にかかわらず、常に制御圧室内の圧力増大に伴
いスプールが確実に変位し得ることになる。
As explained above, in the compressor of the present invention, an auxiliary load means is provided to apply a load in a direction that suppresses the spool from changing to the maximum capacity position of the compressor, and the set load of the auxiliary load means is made non-linear. Regardless of an increase or decrease in the compression ratio in the working chamber of the compressor, the spool can always be reliably displaced as the pressure in the control pressure chamber increases.

従って本発明の圧縮機によれば、圧縮機の吐出容量を連
続的にかつ正確に可変制御することができる。
Therefore, according to the compressor of the present invention, the discharge capacity of the compressor can be continuously and accurately variably controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明圧縮機に用いるばね手段を示す断面図、
第2図は本発明に係わる圧縮機を示す断面図、第3図は
第2図図示圧縮機のスプール変位と圧縮機容量との関係
を示す説明図、第4図は補助荷重手段を用いない圧縮機
におけるスプール背圧とスプールストロークとの関係を
示す説明図、第5図は補助荷重手段を用いない圧縮機に
おけるスプールストロークとスプールに働くスラスト力
との関係を示す説明図、第6図は第1作動室におけるピ
ストンのストロークの変化状態を示す説明図、第7図は
第1作動室内圧力の変化状態を示す説明図、第8図は線
形状ばね特性を有する補助荷重手段を用いた圧縮機にお
けるスプールストローク比とスプール荷重との関係を示
す説明図、第9図は吐出圧変動に伴う荷重変化を示す説
明図、第10図は圧縮機変動に伴う圧縮機容量比の関係
を示す説明図、第11図は圧縮比の変動をスプール荷重
との変化との関係を示す説明図、第12図は補助荷重手
段として線形特性を有するばねを用いた場合のスプール
ストローク比とスプール荷重との関係を示す説明図、第
13図は第1図図示ばね手段のばね定数を示す説明図、
第14図は補助荷重手段として本発明に係わる非線形特
性を有するばね手段を用いて際のスプールストローク比
とスプール荷重との関係を示す説明図、第15図は本発
明に係わる補助荷重手段の他の実施例を示す断面図、第
16図は第15図図示補助荷重手段のばね特性を示す特
性図、第17図乃至第19図はそれぞれ本発明に係わる
補助荷重手段の他の例を示す断面図である。 1・・・シャフト、7・・・ピストン、10・・・斜板
、30・・・スプール、40・・・スライド部、50.
60・・・作動室、900・・・補助荷重手段をなすば
ね手段。
FIG. 1 is a sectional view showing the spring means used in the compressor of the present invention;
Fig. 2 is a sectional view showing a compressor according to the present invention, Fig. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between spool displacement and compressor capacity of the compressor shown in Fig. 2, and Fig. 4 is an illustration without using auxiliary loading means. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between spool back pressure and spool stroke in a compressor. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between spool stroke and thrust force acting on the spool in a compressor that does not use auxiliary loading means. FIG. An explanatory diagram showing changes in the stroke of the piston in the first working chamber, Fig. 7 is an explanatory diagram showing changes in the pressure in the first working chamber, and Fig. 8 shows compression using an auxiliary load means having linear spring characteristics. An explanatory diagram showing the relationship between the spool stroke ratio and the spool load in the machine, Fig. 9 is an explanatory diagram showing the load change due to discharge pressure fluctuation, and Fig. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the compressor capacity ratio due to compressor fluctuation. Figure 11 is an explanatory diagram showing the relationship between compression ratio fluctuation and spool load, and Figure 12 is an explanatory diagram showing the relationship between spool stroke ratio and spool load when a spring with linear characteristics is used as an auxiliary load means. An explanatory diagram showing the relationship; FIG. 13 is an explanatory diagram showing the spring constant of the spring means shown in FIG. 1;
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the spool stroke ratio and the spool load when a spring means having nonlinear characteristics according to the present invention is used as an auxiliary load means, and FIG. FIG. 16 is a characteristic diagram showing the spring characteristics of the auxiliary load means shown in FIG. 15, and FIGS. 17 to 19 are cross sections showing other examples of the auxiliary load means according to the present invention. It is a diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Shaft, 7... Piston, 10... Swash plate, 30... Spool, 40... Slide part, 50.
60... Working chamber, 900... Spring means forming auxiliary load means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内部にシリンダ室を有するシリンダブロックと、 このシリンダブロック内に回転自在に支持されたシャフ
トと、 このシャフトに揺動可能に連結し、シャフトと一体回転
する斜板と、 前記シリンダ室内に摺動自在に配設され、前記斜板の揺
動運動を受けて前記シリンダ室内を往復移動するピスト
ンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シリンダ室
内面との間で形成される作動室と、前記シャフトと同軸
上に配設され、前記斜板の回転支持位置を前記シャフト
の軸方向に変位させるスプールと、 このスプールを前記斜板の傾斜角を最大とする最大容量
位置と、前記斜板の傾斜角を最小とする最小容量位置と
の間で前記シャフトの軸方向に変位させ、このスプール
の変位により前記斜板の回転中心点位置を前記シャフト
の軸方向に変位させるとともに、前記斜板の傾斜角を変
位させる制御手段と、 前記スプールが最大容量位置側へ変位するのを抑制する
補助荷重手段とを備え、 前記補助荷重手段の最大容量位置側変位抑制力は、前記
スプールが最大容量位置側へ変位するのに応じて非線形
的に増大するよう構成したことを特徴とする可変容量式
斜板型圧縮機。
(1) A cylinder block having a cylinder chamber inside, a shaft rotatably supported within the cylinder block, a swash plate pivotally connected to the shaft and rotating integrally with the shaft, and within the cylinder chamber. An actuation formed between a piston that is slidably disposed and reciprocates within the cylinder chamber in response to the rocking motion of the swash plate, and an inner surface of the cylinder chamber at each of both ends of the piston. a spool disposed coaxially with the shaft and displacing the rotational support position of the swash plate in the axial direction of the shaft; and a maximum capacity position where the spool is positioned at a maximum inclination angle of the swash plate; displacing the swash plate in the axial direction of the shaft between a minimum capacity position that minimizes the inclination angle of the spool, and displacing the rotational center position of the swash plate in the axial direction of the shaft by the displacement of the spool; a control means for displacing the inclination angle of the swash plate; and an auxiliary load means for suppressing displacement of the spool toward the maximum capacity position; 1. A variable capacity swash plate type compressor, characterized in that the variable capacity swash plate compressor is configured to increase non-linearly as the capacity is displaced toward a maximum capacity position.
(2)前記補助荷重手段は、両端が係止された非線形ば
ね手段よりなり、このばね手段の一端より前記スプール
に係止力が伝達されることを特徴とする請求項1記載の
可変容量式斜板型圧縮機。(3)前記補助荷重手段は、
複数の直列配置されたばね手段よりなることを特徴とす
る請求項1記載の可変容量式斜板型圧縮機。
(2) The variable capacity type according to claim 1, wherein the auxiliary load means is comprised of a nonlinear spring means that is locked at both ends, and a locking force is transmitted to the spool from one end of the spring means. Swash plate compressor. (3) The auxiliary loading means is
2. The variable displacement swash plate compressor according to claim 1, further comprising a plurality of spring means arranged in series.
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DE3902156A DE3902156A1 (en) 1988-01-25 1989-01-25 SWASH DISC COMPRESSOR WITH VARIABLE DISPLACEMENT

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