JPH0521182U - 揺動板式圧縮機の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吐出室が異常に高くなったときにおける悪影
響の防止を、煩雑な加工を要せずに実現する。 【構成】 吐出室１０の冷媒ガスをクランク室６へ導く
貫通孔２０を有するバルブシート固定用のボルト１４
と、貫通孔２０の途中に配設されたニードル弁２４と、
このニードル弁２４を閉弁方向に付勢するコイルばね２
５とを備え、吐出室１０の冷媒ガスをクランク室６へ常
時リークする高圧案内路をニードル弁２４に設け、ニー
ドル弁開弁時そのニードル弁上流の冷媒ガスを逃がす逃
がし孔２８ａ〜２８ｄをボルト１４の外周に設け、その
逃がし孔２８ａ〜２８ｄから流出した冷媒ガスをクラン
ク室６側へ送る中心孔３ｂ、逃がし孔２９ａ〜２９ｄを
設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、冷媒ガスの圧縮等に用いる揺動板式圧縮機の吐出室の圧力が異常 に高くなるのを防ぐ保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の揺動板式圧縮機としては、シャフトに揺動自在に取り付けてある揺動板 と、シリンダ内の圧力が所定値以上になったときに開いて高圧の冷媒ガスを吐出 室に吐出する吐出バルブと、この吐出バルブをシリンダブロックに固定する固定 部材とを備え、吸入室と前記揺動板が収容されたクランク室とを連通する連通路 に設けた圧力調整弁により前記クランク室内の圧力を調整し、前記揺動板の傾斜 角度を変化させて吐出容量を変えるものがある（実開昭６３−１８６９８０号公 報、実開平２−１４１６８２号公報等）。

【０００３】 圧力調整弁が閉じると、クランク室内の圧力が吸入室側へ逃げないので、ブロ ーバイガス（シリンダとピストンとのすき間からクランク室に漏れる高圧ガス） がクランク室内に蓄積されることにより、クランク室内の圧力が増加する。この クランク室内の圧力の増加に伴い揺動板の傾斜角が減少し、これに伴いピストン のストローク運動量も減少して吐出容量が減少する。

【０００４】 この揺動板式圧縮機においては、ブローバイガスの昇圧能力の不足を補なうた めに、吐出室から高圧を導くオリフィスを固定部材に設けてクランク室内の圧力 を十分に高めるようにしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、吐出室の圧力が異常に高くなった場合、その冷媒ガスはオリフィス を通じて逃げ、オリフィスは吐出室の圧力を下げる機能を発揮することになるが 、冷媒ガスの逃げ量は多くないので、異常高圧によりバルブストッパが変形した り、ピストンロッドが座屈したり、軸受が異常摩耗するなどの悪影響が生じるお それがあるという問題があった。

【０００６】 これに対し、実開平２−１４１６８２号公報には、吐出室からクランク室に冷 媒ガスを逃がすための貫通孔をシリンダブロックに設け、クランク室の圧力が異 常に高くなったとき開弁するリリーフ弁を前記貫通孔内に配設してなる揺動板式 圧縮機の保護装置が記載されている。

【０００７】 この保護装置によれば、吐出室の圧力が異常に高くなった場合、吐出室の冷媒 ガスをクランク室に多量に逃がすことができ、異常高圧による悪影響を防ぐこと は期待できるが、シリンダブロックに孔加工等を要し、加工作業が煩雑であると いう問題がある。

【０００８】 この考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はブローバイガ スの昇圧機能を補なうと同時に、吐出室の圧力が異常に高くなったときの悪影響 を防ぐことができる揺動板式圧縮機の保護装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

前述の課題を解決するためこの考案は、軸受により回転自在に支持されたシャ フトと、このシャフトに揺動自在に取り付けられた揺動板と、シリンダ内の圧力 が所定値以上になったときに開いて冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出バルブと、 この吐出バルブをシリンダブロックに固定する固定部材とを備え、前記吐出室の 冷媒ガスを前記揺動板が収容されたクランク室へ導く貫通孔を前記固定部材に設 けた揺動板式圧縮機の保護装置において、前記貫通孔の途中に配設された弁体と 、この弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段とを備え、前記吐出室の冷媒ガスを前 記クランク室へ常時リークする高圧案内路を前記弁体に設け、前記弁体開弁時そ の弁体上流の冷媒ガスを逃がす逃がし孔を前記固定部材の外周に設け、その逃が し孔から流出した冷媒ガスを前記クランク室側へ送る逃がし通路を設けた。

【００１０】

【作用】

吐出室の圧力が異常に高くない場合、弁体は付勢手段の付勢力により閉じ、弁 体の高圧案内路を通じて吐出室の冷媒ガスがクランク室にリークし、ブローバイ ガスの昇圧能力不足が補なわれ、吐出室の圧力が異常に高くなった場合、弁体は 付勢手段の付勢力に抗して開き、吐出室から固定部材の貫通孔に入り込んだ冷媒 ガスの大部分は逃がし孔から逃がし通路を経てクランク室へ逃げるので、吐出室 の圧力は迅速に低下する。

【００１１】 また、吐出室の圧力が異常に高くなって弁体が開き、クランク室へ冷媒ガスを 逃がして降圧させるとともに、逃がした冷媒ガスによってクランク室の圧力を上 昇させて小容量へ可変することにより、さらに吐出圧を降圧させることが可能で ある。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づき説明する。

【００１３】 図１はこの考案の一実施例に係る保護装置を備えた揺動板式圧縮機の縦断面図 であり、同図中１は圧縮機のハウジングで、このハウジング１はシリンダブロッ ク２と、このシリンダブロック２の一端面（図中左端面）にバルブプレート３を 介して気密に取り付けられたリヤヘッド４と、前記シリンダブロック２の他端面 （図中右端面）に気密に取り付けられたフロントヘッド５とからなる。前記ハウ ジング１の内部には、前記シリンダブロック２のフロントヘッド５側端面と、こ のフロントヘッド５の内周面及び内端面とによってクランク室６が画成されてい る。前記シリンダブロック２には、前記ハウジング１の略中心線上に沿って配設 されたシャフト７を中心として且つその軸線をシャフト７のそれと平行にして、 周方向に所定間隔を存して複数個のシリンダ８が配設され、これらの各シリンダ ８内には、ピストン９がそれぞれ摺動自在に嵌装されている。

【００１４】 前記リヤヘッド４の一端面（図中左端面）には、圧縮された冷媒ガスが吐出す る吐出口４ａが穿設されている。前記リヤヘッド４の内部の略中央部には吐出室 １０が形成され、吐出室１０は隔壁１１により、第１室１０₁と第２室１０₂とに 仕切られており、隔壁１１に穿設された絞り孔１１ａを介して、これら第１室１ ０₁と第２室１０₂とが互いに連通されている。前記バルブプレート３には、前記 シリンダ８と第１室１０₁とに連通する吐出ポート３ａが穿設されており、この 吐出ポート３ａは、前記第１室１０₁、絞り孔１１ａ及び第２室１０₂を順次介し て、前記吐出口（図示せず）に連通している。前記吐出ポート３ａは吐出弁１２ にて開閉され、吐出弁１２は前記バルブプレート３のリヤヘッド４側に弁押え２ ３とともにボルト（固定部材）１４により固定され、ボルト１４は前記バルブプ レート３の中心孔３ｂを介して前記シリンダブロック２の小径孔２２ｃに螺合さ れている。

【００１５】 ボルト１４には中心軸に沿う貫通孔２０が設けられ、貫通孔２０の一端は六角 レンチ用の六角孔２０ａ（図５）に形成され、貫通孔２０の他端には雌ねじ２０ ｂが形成されている。貫通孔２０内には、ニードル弁２４及びこのニードル弁２ ４を弁座２０ｃに押圧するコイルバネ２５とが収容されている。貫通孔２０の雌 ねじ２０ｂにはホルダ２６が螺着され、ホルダ２６の中央部には六角孔２６ａ（ 図４）が設けられている。

【００１６】 図３に示すように、前記ニードル弁２４には中心軸に沿う高圧案内路２７が設 けられ、この高圧案内路２７は案内孔２７ａとこの案内孔２７ａに通じるオリフ ィス２７ｂとからなる。このオリフィス２７ｂはラジアル軸受１３側に案内され る吐出ガスの流量を絞る。

【００１７】 前記ボルト１４には貫通孔２０に連通する放射状の逃がし孔２８ａ〜２８ｄが 設けられ（図６）、この孔２８ａ〜２８ｄはバルブシート３の中心孔３ｂに連通 している。この中心孔３ｂと第１室１０₁とは吐出バルブシート１２で遮断され ている。

【００１８】 前記吐出室１０の外周側には吸入室１５が形成され、この吸入室１５は前記バ ルブプレート３に穿設された吸入ポート３ｃを介して、前記シリンダ８に連通さ れている。前記吸入ポート３ｃは吸入弁３１にて開閉されるもので、吸入弁１５ は前記バルブプレート３のシリンダブロック２側に取り付けられている。

【００１９】 前記吸入室１５は図示しない吸入口を介して図示しない空気調和装置のエバポ レータの出口に、また、前記吐出室１０は吐出口を介して図示しないコンデンサ の入口にそれぞれ接続されている。

【００２０】 前記シリンダブロック２の略中央部にはフロントヘッド５側からリヤヘッド４ に向かって大径孔２２ａ、中径孔２２ｂ及び小径ねじ孔２２ｃからなる連通孔２ ２が順次シャフト軸に沿って穿設されている。この連通孔２２の中径孔２２ｂ内 にはラジアル軸受１３が収納され、大径孔２２ａ内にはスラスト軸受１７が設け られている。

【００２１】 シリンダブロック２には逃がし孔２８ａ〜２８ｄに対応する逃がし孔２９ａ〜 ２９ｄが設けられている。逃がし孔２９ａ〜２９ｄはバルブプレート３の中心孔 ３ｂと中径孔２２ｂとを連通させる。

【００２２】 また、前記シリンダブロック２には吸入室１５とクランク室６とを連通する連 通路１６が設けてあり、この連通路１６の途中には圧力調整弁１８が設けられ、 その圧力調整弁１８は弁体１８ａと、弁体１８ａに開弁方向の力を与えるソレノ イド１８ｂとから構成される。前記圧力調整弁１８は吸入室１５内とクランク室 ６内との圧力調整を前記弁体１８ａの開閉によって行う。

【００２３】 前記シャフト７のフロントヘッド５側外周面にはシャフト７の回転を揺動板取 付部材３９に伝達する回転保持部材４０が嵌着され、回転保持部材４０はスラス ト軸受４１を介して前記フロントヘッド５に支承されている。前記回転保持部材 ４０と揺動板取付部材３９の互いの対向面の下側部相互間は、リンクアーム４２ を介して回動自在に連結されている。即ち、リンクアーム４２の一端は、ピン４ ３により前記回転保持部材４０の一側面の下側部に回動自在に、他端はピン４４ により前記揺動板取付部材３９の一側面の下側部に回動自在にそれぞれ連結され ている。

【００２４】 前記揺動板取付部材３９の中心孔３９ａは、前記シャフト７の外周に遊嵌され 且つシャフト７の軸線方向の略中間部外周に軸線方向に摺動可能に嵌装されたヒ ンジボール４５の外周に摺接している。ヒンジボール４５と回転保持部材４０と の間のシャフト７の外周には、バネ４６が介装されており、バネ４６により前記 ヒンジボール４５がシリンダブロック２側に付勢されている。また、前記ヒンジ ボール４５よりシリンダブロック２側のシャフト７にはストッパ４７が突設され 、ストッパ４７とヒンジボール４５との間の駆動軸７の外周には、複数個の皿バ ネ４８及びコイルバネ４９が順次介装され、これらのバネ４８，４９により、前 記ヒンジボール４５がフロントヘッド５側に付勢されている。

【００２５】 前記揺動板取付部材３９には揺動板５０が回転自在に設けられている。揺動板 ５０のピストン９と対向する先端部５０ａと、ピストン９とは、両端部にボール ５１ａ、５１ｂをそれぞれ有するピストンロッド５１によって互いに回動自在に 連結されている。前記ピストン９は揺動板５０の揺動運動に伴いピストンロッド ５１によってシリンダ８内を軸方向に往復摺動し、冷媒ガスの吸入、圧縮作用を 行なうようになっている。

【００２６】 前記揺動板５０には、その中心部付近から外端部にかけてリストラントピン５ ２が１個設けられ、リストラントピン５２の外端部付近の外周には、スリッパ５ ３が回転自在に設けられている。

【００２７】 前記ハウジング１のスリッパ５３が対向する内周面には、シリンダブロック２ のフロントヘッド５側端面からフロントヘッド５の内周面に亘って且つ前記駆動 軸７の軸方向に沿って２枚の案内板５４が設けられ、前記リストラントピン５２ 及びスリッパ５３は前記２枚の案内板５４相互間に形成される溝に沿って動くよ うになっている。従って、揺動板５０は前記案内板５４によってシャフト７の円 周方向の動きを拘束され、シャフト７の軸方向に沿って前記ヒンジボール４５を 支点として揺動運動を行なうようになっている。

【００２８】 次に上記構成の実施例の揺動板式圧縮機の作動を説明する。

【００２９】 図示しない車載エンジンの回転動力がシャフト７に伝達されると、シャフト７ は回転保持部材４０及び揺動板取付部材３９と共に回転する。この回転に伴い揺 動板５０は、ヒンジボール４５を支点として揺動する。クランク室６の圧力Ｐｗ に応じてシャフト７の軸線に対する揺動板５０の傾斜角が変化し、傾斜角の変化 に伴いピストン９に与えるストローク運動量が変化することにより吐出容量が変 化する。即ち、クランク室６内の圧力Ｐｗが減少するのに伴い揺動板５０の傾斜 角は増加し、これに伴いピストン９のストローク運動量も増加して吐出容量が増 加する。また、逆にクランク室６内の圧力Ｐｗが増加するのに伴い揺動板５０の 傾斜角は減少し、これに伴いピストン９のストローク運動量も減少して吐出容量 が減少する。

【００３０】 圧力調整弁１８が開くと、クランク室６内の圧力Ｐｗが連通路１６を介して吸 入室１５内へリークするため、クランク室６内の圧力Ｐｗが減少する。クランク 室６内の圧力Ｐｗの減少に伴い揺動板５０の傾斜角が増加し、これに伴いピスト ン９のストローク運動量も増加して、吐出容量が増加する。

【００３１】 これに対し、圧力調整弁１８が閉じると、クランク室６内の圧力Ｐｗが吸入室 １５側へ逃げなくなり、ブローバイガスがクランク室６内に蓄積されることによ り、クランク室６内の圧力Ｐｗが増加する。同時に、ボルト１４の高圧案内路２ ０からラジアル軸受１３及びスラスト軸受17を通ってクランク室６内に吐出圧Ｐ ｄがリークする。このとき貫通孔２０の六角孔２０ａに入り込んだ吐出ガスはニ ードル弁２４の高圧案内路２７の案内孔２７ａを通り、オリフィス２７ｂで絞ら れてシャフト７の端面７ａの中心に向かって進み、その中心に到達した吐出圧Ｐ ｄは端面７ａに沿って放射状に進みラジアル軸受１３及びスラスト軸受１７を通 過してクランク室６内にリークする。その結果、吐出圧Ｐｄがラジアル軸受１３ 及びスラスト軸受１７に均等に供給されて潤滑が行われるとともに、クランク室 ６内の圧力Ｐｗが増加して揺動板５０の傾斜角が減少し、これによりピストン９ のストローク運動量も減少して吐出容量が減少する。

【００３２】 また、吐出圧Ｐｄが異常に高くなった場合、ニードル弁２４がコイルばね２５ の付勢力に抗して弁座２０ｃから離れ（図７）、六角孔２０ａから逃がし孔２８ ａ〜２８ｄに多量の冷媒ガスが逃げ、中心孔３ｂ、逃がし孔２９ａ〜２９ｄから 中径孔２２ｂに送られ、ラジアル軸受１３及びスラスト軸受１７を通過してクラ ンク室６に達する。そして吐出圧Ｐｄが所定値以下に下がるとニードル弁２４は 再び閉じる。このように吐出圧Ｐｄが異常に高くなった場合には自動的にニード ル弁２４が開き、冷媒ガスをラジアル軸受１３及びスラスト軸受１７を介してク ランク室６に多量に逃がすようにしたので、逃がし量不足によるバルブストッパ ２３の変形、ピストンロッド５１の座屈、軸受の異常摩耗などを防ぐことができ る。

【００３３】 更に、吐出圧Ｐｄが異常に高くなってニードル弁２４が開き、クランク室６へ冷 媒ガスを逃がして降圧させるとともに、逃がした冷媒ガスによってクランク室の 圧力Ｐｗを上昇させて小容量へ可変することにより、さらに吐出圧Ｐｄを降圧さ せることが可能である。

【００３４】 図８はこの考案の他の実施例に係る保護装置を示す断面図である。

【００３５】 前述の実施例においては開弁時逃がし孔２８ａ〜２８ｄからの冷媒ガスをバル ブプレート３の中心孔３ｂ及びシリンダブロック２の逃がし孔２９ａ〜２９ｄを 介してラジアル軸受１３に供給するようにしたが、これに代え、図８に示すよう に、ボルト１４の外周に逃がし孔２８ａ〜２８ｄに連通するスプライン溝３０ａ 〜３０ｄを設け、このスプライン溝３０ａ〜３０ｄを介して冷媒ガスをラジアル 軸受１３へ逃がすようにしてもよい。この実施例によれば、シリンダブロック２ に逃がし孔２９ａ〜２９ｄを設ける必要がないので、加工性が飛躍的に向上する 。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案の揺動板式圧縮機の保護装置によれば、吐出室の 圧力が異常に高くない場合、弁体は付勢手段の付勢力により閉じ、弁体の高圧案 内路を通じて吐出室の冷媒ガスがクランク室にリークし、ブローバイガスの昇圧 能力不足が補なわれ、吐出室の圧力が異常に高くなった場合、弁体は付勢手段の 付勢力に抗して開き、吐出室から固定部材の貫通孔に入り込んだ冷媒ガスの大部 分は逃がし孔から逃がし通路を経てクランク室へ逃げるので、吐出室の圧力を迅 速に低下させることができ、煩雑な加工作業を要せずに、バルブストッパの変形 、ピストンロッドの座屈、さらには軸受の異常摩耗などの異常高圧による悪影響 を防ぐことができる。

【００３７】 また、吐出室の圧力が異常に高くなって弁体が開き、クランク室へ冷媒ガスを 逃がして降圧させるとともに、逃がした冷媒ガスによってクランク室の圧力を上 昇させて小容量へ可変することにより、さらに吐出圧を降圧させることが可能で ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの考案の一実施例に係る保護装置を示
す拡大断面図である。

【図２】図２はこの考案の一実施例に係る保護装置を備
えた揺動板式圧縮機の縦断面図である。

【図３】図３はボルトの内部構造を説明するための断面
図である。

【図４】図４はボルトの下面図である。

【図５】図５はボルトの上面図である。

【図６】図６は図３のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】図７はニードル弁が開いた状態を説明するため
の断面図である。

【図８】図８はこの考案の他の実施例の保護装置を示す
断面図である。

【符号の説明】

２ シリンダブロック ３ｂ 中心孔 ６ クランク室 ７ シャフト ８ シリンダ １０ 吐出室 １２ 吐出バルブ １３ ラジアル軸受 １４ ボルト（固定部材） ２０ 貫通孔 ２４ ニードル弁（弁体） ２５ コイルばね（付勢手段） ２７ 高圧案内路 ２８ａ〜２８ｄ，２９ａ〜２９ｄ 逃がし孔 ５０ 揺動板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受により回転自在に支持されたシャフ
   トと、このシャフトに揺動自在に取り付けられた揺動板
   と、シリンダ内の圧力が所定値以上になったときに開い
   て冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出バルブと、この吐出
   バルブをシリンダブロックに固定する固定部材とを備
   え、前記吐出室の冷媒ガスを前記揺動板が収容されたク
   ランク室へ導く貫通孔を前記固定部材に設けた揺動板式
   圧縮機の保護装置において、前記貫通孔の途中に配設さ
   れた弁体と、この弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と
   を備え、前記吐出室の冷媒ガスを前記クランク室へ常時
   リークする高圧案内路を前記弁体に設け、前記弁体開弁
   時その弁体上流の冷媒ガスを逃がす逃がし孔を前記固定
   部材の外周に設け、その逃がし孔から流出した冷媒ガス
   を前記クランク室側へ送る逃がし通路を設けたことを特
   徴とする揺動板式圧縮機の保護装置。