JP2019065740A - Variable displacement compressor - Google Patents

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JP2019065740A JP2017190125A JP2017190125A JP2019065740A JP 2019065740 A JP2019065740 A JP 2019065740A JP 2017190125 A JP2017190125 A JP 2017190125A JP 2017190125 A JP2017190125 A JP 2017190125A JP 2019065740 A JP2019065740 A JP 2019065740A
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宏 金井
Hiroshi Kanai
宏 金井
ヤン コジツカ
Kozicka Jan
ヤン コジツカ
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Abstract

To provide a variable displacement compressor which reduces a housing region forming a passage and attains structural simplification by eliminating the need to provide two passages communicating to a control pressure chamber at a downstream side of a pressure control valve, and consolidating the passages which are opened in the control pressure chamber, into one.SOLUTION: A branch passage 43 which is branched from a downstream side of a pressure control valve in an air supply passage 40 and communicates to a suction chamber is provided. A cartridge valve 51 which includes a channel (a hole 52 of a valve body 53 and an internal passage 58 of a stopper 55) allowing a working fluid to flow from an upstream side to the downstream side and moves in accordance with a differential pressure between a pressure Pce at the downstream side of the pressure control valve and a pressure Pc in a control pressure chamber 4 is provided on the air supply passage 40, such that an opening degree of communicating the control pressure chamber 4 with the branch passage 43 via a portion of the air supply passage 40 at a downstream side of the cartridge valve 51 can be adjusted in accordance with a position of the cartridge valve 51.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、制御圧室の圧力を調整することで吐出容量を可変させる可変容量型圧縮機に関し、特に、吐出室と制御圧室とを連通する給気通路、及び、制御圧室と吸入室とを連通する抽気通路を有し、給気通路上に設けられた制御弁により該給気通路の開度を調節して制御圧室の圧力を調節する可変容量型圧縮機に関する。   The present invention relates to a variable displacement compressor in which the discharge displacement is varied by adjusting the pressure of the control pressure chamber, and in particular, an air supply passage communicating the discharge chamber with the control pressure chamber, and the control pressure chamber and the suction chamber. And a variable displacement compressor that adjusts the pressure of the control pressure chamber by adjusting the degree of opening of the air supply passage by a control valve provided on the air supply passage.

可変容量型圧縮機は、制御圧室の圧力を調整することによって斜板の傾斜角度を変えてピストンのストローク量を調整し、これにより吐出容量を可変させる機構が採用されている。このような圧縮機としては、吐出室と制御圧室とを給気通路を介して連通すると共に制御圧室と吸入室とを抽気通路を介して連通し、給気通路上にこの給気通路の開度を調節する制御弁を設け、抽気通路はオリフィス通路を介して常時連通し、給気通路上の制御弁により給気通路の開度を調整して制御圧室に流入する冷媒量を調節することで制御圧室の圧力を制御する構成が知られている。   The variable displacement compressor changes the inclination angle of the swash plate by adjusting the pressure of the control pressure chamber to adjust the stroke amount of the piston, thereby varying the discharge displacement. As such a compressor, the discharge chamber communicates with the control pressure chamber via the air supply passage, and the control pressure chamber communicates with the suction chamber via the bleed passage, and the air supply passage is connected to the air supply passage. The bleed passage is always in communication via the orifice passage, and the control valve on the air supply passage adjusts the opening of the air supply passage to control the amount of refrigerant flowing into the control pressure chamber. It is known to control the pressure of the control pressure chamber by adjusting.

このような構成においては、制御弁によって給気通路を閉鎖すると、吐出室から制御圧室への高圧ガスの導入がなくなると共に、制御圧室は抽気通路を介して吸入室と常時連通しているので、制御圧室の圧力は、吸入室の圧力とほぼ同じ値まで低下し、圧縮機は最大容量で運転されることになる。また、制御弁によって給気通路を開くと、吐出室から制御圧室へ高圧ガスが導入され、抽気通路を介して冷媒ガスは制御圧室から吸入室へ流出されるものの、制御圧室の圧力は高められるので、圧縮機の吐出容量は制御弁による給気通路の開度調節によって制御される。   In such a configuration, when the control valve closes the supply passage, high pressure gas is not introduced from the discharge chamber to the control pressure chamber, and the control pressure chamber is always in communication with the suction chamber via the bleed passage. Because the pressure in the control pressure chamber drops to approximately the same value as the pressure in the suction chamber, the compressor will be operated at maximum capacity. When the control valve opens the air supply passage, high pressure gas is introduced from the discharge chamber to the control pressure chamber, and refrigerant gas flows out from the control pressure chamber to the suction chamber via the bleed passage, but the pressure of the control pressure chamber Because the pressure is increased, the discharge displacement of the compressor is controlled by adjusting the opening degree of the air supply passage by the control valve.

この際、オリフィス通路の通路断面積が大きいと、抽気通路を介して制御圧室から吸入室へ流出される冷媒ガス量も多くなるので、吐出室から制御圧室へ導入される冷媒ガス量を多くする必要があり、また、オリフィス通路の通路断面積が小さいと、制御圧室にブローバイガス（圧縮室で圧縮された冷媒ガスがピストンとシリンダボアとのクリアランスを介して制御圧室に流入するガス）がこもり、制御弁によって給気通路を閉じても、ピストンをフルストロークにできなくなる不都合がある。   At this time, if the passage cross sectional area of the orifice passage is large, the amount of refrigerant gas flowing out from the control pressure chamber to the suction chamber through the bleed passage also increases, so the amount of refrigerant gas introduced from the discharge chamber to the control pressure chamber If the passage cross sectional area of the orifice passage is small, the blowby gas (the refrigerant gas compressed in the compression chamber flows into the control pressure chamber via the clearance between the piston and the cylinder bore) in the control pressure chamber. Even if the air supply passage is closed by the control valve, the piston can not be fully stroked.

ところで、圧縮機が稼働されずに長時間停止していると、冷凍サイクル内の圧力が平衡してくるとともに、冷凍サイクル中の最も温度の低い部位で冷凍サイクル中の冷媒が液化することとなる。圧縮機は、冷凍サイクルを構成する要素の中で最も熱容量が大きく、外気温度の変化に追随して温まりにくいため、圧縮機内にて冷凍サイクル中の冷媒が液化する事象が発生する。そして圧縮機内で冷媒が液化すると、制御圧室にも液冷媒が溜まることとなる。   By the way, if the compressor is stopped for a long time without being operated, the pressure in the refrigeration cycle will be balanced, and the refrigerant in the refrigeration cycle will be liquefied at the lowest temperature part in the refrigeration cycle . The compressor has the largest heat capacity among the elements constituting the refrigeration cycle, and hardly follows the change in the outside air temperature, so an event occurs in which the refrigerant in the refrigeration cycle is liquefied in the compressor. Then, when the refrigerant is liquefied in the compressor, the liquid refrigerant is also accumulated in the control pressure chamber.

圧力が平衡した状態から圧縮機を起動させた場合、圧縮機の稼働により吸入室の圧力が低下し、これに伴い制御圧室の冷媒が抽気通路を介して吸入室に排出されるようになる。しかしながら、制御圧室内に液冷媒が溜まっていると、制御圧室内は気相冷媒と液相冷媒が共存する平衡状態となるため、制御圧室の冷媒が抽気通路を介して吸入室に排出されても、制御圧室の圧力は飽和圧力のまま維持されることとなる。このため、全ての液冷媒が気化して抽気通路から排出されるまでは制御圧室の圧力が下がらず、吐出容量制御が行えない（吐出容量が増加しない）という不都合が知られている。   When the compressor is started from the pressure equalized state, the pressure in the suction chamber decreases due to the operation of the compressor, and the refrigerant in the control pressure chamber is discharged to the suction chamber through the bleed passage accordingly. . However, when the liquid refrigerant is accumulated in the control pressure chamber, the refrigerant in the control pressure chamber is discharged to the suction chamber through the bleed passage because the control pressure chamber is in an equilibrium state where the gas phase refrigerant and the liquid phase refrigerant coexist. Even in this case, the pressure in the control pressure chamber is maintained at the saturated pressure. For this reason, it is known that the pressure of the control pressure chamber does not decrease until all the liquid refrigerant is vaporized and discharged from the bleed passage, and the discharge displacement control can not be performed (the discharge displacement does not increase).

すなわち、制御圧室と吸入室をオリフィス通路を介した抽気通路により常時連通する構造を採用する場合、オリフィス通路の通路断面積が大きいと、たくさんの冷媒ガスを吐出室から制御圧室へ導入する必要があり、中間ストローク時の性能を低下させる不都合がある一方で、オリフィス通路の通路断面積が小さいと、制御圧室の冷媒を速やかに吸入室に排出することができず、起動性が悪化するという問題がある。   That is, when adopting a structure in which the control pressure chamber and the suction chamber are always in communication by the bleed passage through the orifice passage, a large amount of refrigerant gas is introduced from the discharge chamber into the control pressure chamber if the passage cross sectional area of the orifice passage is large. While there is a need to reduce the performance at the time of the intermediate stroke, while the passage cross-sectional area of the orifice passage is small, the refrigerant in the control pressure chamber can not be promptly discharged to the suction chamber, and the startability deteriorates. Have the problem of

そこで、従来においては、上述の問題を解決するために、図８で示されるような構成（第１従来技術：特許文献１参照）や図９に示される構成が提案されている（第２従来技術：特許文献１参照）。
図８で示す第１従来技術は、吐出室１０１と制御圧室１０２とを接続する給気通路１０３上にこの給気通路の開度を調節する第１制御弁１０４を設け、また、制御圧室１０２と吸入室１０５とを接続する抽気通路１０６上に第２制御弁１０７を設けたものである。この第２制御弁１０７は、ハウジングに形成されたスプール保持凹部１０８と、このスプール保持凹部１０８内に移動可能に収容されたスプール１０９と、スプール保持凹部１０８のスプール１０９の背後に区画形成された背圧室１１０と、スプール１０９をバルブプレート１１１から離間する方向に付勢する付勢スプリング１１２とを有して構成されている。スプール保持凹部１０８と吸入室１０５は隣接しており、スプール保持凹部１０８の背圧室１１０から吸入室１０５への漏れは、スプール保持凹部１０８の内壁とスプール１０９とのクリアランスにより小さく抑えられている。また、給気通路１０３の第１制御弁１０４の下流側には固定絞り１１３が設けられており、第１制御弁１０４と固定絞り１１３との間の中間領域Ｋは、背圧室１１０に分岐通路１１４を介して接続するようにしている。 Therefore, conventionally, in order to solve the above-mentioned problems, a configuration as shown in FIG. 8 (first prior art: refer to patent document 1) and a configuration shown in FIG. 9 have been proposed (second Technology: See Patent Document 1).
In the first prior art shown in FIG. 8, a first control valve 104 for adjusting the opening degree of the air supply passage is provided on the air supply passage 103 connecting the discharge chamber 101 and the control pressure chamber 102, and the control pressure A second control valve 107 is provided on the bleed passage 106 connecting the chamber 102 and the suction chamber 105. The second control valve 107 is defined behind the spool holding recess 108 formed in the housing, the spool 109 movably accommodated in the spool holding recess 108, and the spool 109 of the spool holding recess 108. A back pressure chamber 110 and an urging spring 112 urging the spool 109 in a direction away from the valve plate 111 are configured. The spool holding recess 108 and the suction chamber 105 are adjacent to each other, and the leakage from the back pressure chamber 110 of the spool holding recess 108 to the suction chamber 105 is suppressed small by the clearance between the inner wall of the spool holding recess 108 and the spool 109. . Further, a fixed throttle 113 is provided on the downstream side of the first control valve 104 of the air supply passage 103, and an intermediate region K between the first control valve 104 and the fixed throttle 113 is branched to the back pressure chamber 110. The connection is made via the passage 114.

このような構成によれば、吐出室１０１の圧力Ｐｄと吸入室１０５の圧力Ｐｓとの差が小さい起動時においては、第１制御弁１０４は給気通路１０３を全閉状態とし、吐出室１０１と制御圧室１０２との連通状態を遮断する。すると、給気通路１０３の第１制御弁１０４よりも下流側の中間領域Ｋの圧力Ｐce、即ち背圧室１１０の圧力は制御圧室１０２の圧力Ｐｃとほぼ等しい状態に維持され、スプール１０９は、付勢スプリング１１２のスプリング力によって抽気通路１０６を全開状態とする。   According to such a configuration, the first control valve 104 causes the air supply passage 103 to be fully closed when the difference between the pressure Pd in the discharge chamber 101 and the pressure Ps in the suction chamber 105 is small. And the control pressure chamber 102 are shut off. Then, the pressure Pce of the intermediate region K downstream of the first control valve 104 of the air supply passage 103, that is, the pressure of the back pressure chamber 110 is maintained substantially equal to the pressure Pc of the control pressure chamber 102, and the spool 109 The bleed passage 106 is fully opened by the spring force of the biasing spring 112.

その結果、制御圧室１０２に液冷媒が溜まっていても、制御圧室１０２の圧力を開度が大きい抽気通路を介して吸入室１０５に逃がすことで早期に低下させることが可能となり（制御圧室１０２に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室１０５に排出されるまでの時間が短くなり）、吐出容量制御が行えるまでの時間が長くなる不都合を回避することが可能となる。したがって、制御圧室１０２の圧力Ｐｃは、第１制御弁１０４の全閉によって速やかに低下し、斜板の傾斜角が速やかに増大して吐出容量を増大させることが可能となる。   As a result, even if liquid refrigerant is accumulated in the control pressure chamber 102, the pressure of the control pressure chamber 102 can be reduced early by escaping to the suction chamber 105 through the bleed passage having a large opening (control pressure It becomes possible to avoid the inconvenience that the time until the liquid discharge control stored in the chamber 102 is vaporized and the time for the discharge displacement control can be extended. Therefore, the pressure Pc of the control pressure chamber 102 is rapidly reduced by the full closing of the first control valve 104, and the inclination angle of the swash plate can be rapidly increased to increase the displacement.

その後、制御圧室１０２に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室１０５に排出された後に、徐々に吐出室１０１の圧力Ｐｄと吸入室１０５の圧力Ｐｓとの差が大きくなってくると、第１制御弁１０４の全閉状態が解除されて給気通路１０３が開き、中間領域Ｋの圧力Ｐce（背圧室１１０の圧力）が制御圧室１０２の圧力Ｐｃよりも高くなる。すると、スプール１０９は、付勢スプリング１１２に抗して移動してバルブプレート１１１に最も近接し、抽気通路１０６はスプール１０９の先端部に形成された連通溝１０９ａによって大きく絞られた状態となる。したがって、抽気通路１０６を介して制御圧室１０２から吸入室１０５へ導出される冷媒量は大幅に減少され、制御圧室１０２の圧力Ｐｃは上昇し、斜板の傾斜角が減少して吐出容量は小さくなる。   Thereafter, after all the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber 102 is vaporized and discharged to the suction chamber 105, the difference between the pressure Pd in the discharge chamber 101 and the pressure Ps in the suction chamber 105 gradually increases. The fully closed state of the first control valve 104 is released, the air supply passage 103 is opened, and the pressure Pce of the intermediate region K (the pressure of the back pressure chamber 110) becomes higher than the pressure Pc of the control pressure chamber 102. Then, the spool 109 moves against the biasing spring 112 to be closest to the valve plate 111, and the bleed passage 106 is greatly squeezed by the communication groove 109a formed at the tip of the spool 109. Therefore, the amount of refrigerant drawn from the control pressure chamber 102 to the suction chamber 105 through the bleed passage 106 is greatly reduced, the pressure Pc in the control pressure chamber 102 is increased, and the inclination angle of the swash plate is decreased. Becomes smaller.

また、図９で示す第２従来技術は、前記第１従来技術において、第２制御弁の付勢スプリングを割愛すると共に、オリフィスの代わりに逆止弁を設けたものである。すなわち、吐出室２０１と制御圧室２０２とを接続する給気通路２０３上にこの給気通路２０３の開度を調節する第１制御弁２０４を設け、また、制御圧室２０２と吸入室２０５とを接続する抽気通路２０６上に第２制御弁２０７を設けたものであり、この第２制御弁２０７は、抽気通路２０３の途中に設けられた弁収容室２０８に、弁座形成リング２０９と、この弁座形成リング２０９のリング内を貫通するように収容された弁体２１０とを収容して構成されており、弁体２１０の動きで抽気通路２０６の開度が調節されるようになっている。また、給気通路２０３の第１制御弁２０４の下流側には、閉止スプリング２１１のスプリング力によって給気通路２０３を閉じる方向に弁体２１２が付勢された逆止弁２１３が設けられており、第１制御弁２０４と逆止弁２１３との間の中間領域Ｋは、第２制御弁２０７の背圧室２１４に接続されている。   In the second prior art shown in FIG. 9, the biasing spring of the second control valve is omitted in the first prior art, and a check valve is provided instead of the orifice. That is, the first control valve 204 for adjusting the opening degree of the air supply passage 203 is provided on the air supply passage 203 connecting the discharge chamber 201 and the control pressure chamber 202, and the control pressure chamber 202 and the suction chamber 205 The second control valve 207 is provided on the bleed passage 206 which connects the valve seat forming ring 209 in the valve storage chamber 208 provided in the middle of the bleed passage 203. The valve body 210 housed so as to penetrate the inside of the ring of the valve seat forming ring 209 is accommodated, and the opening degree of the bleed passage 206 is adjusted by the movement of the valve body 210. There is. Further, on the downstream side of the first control valve 204 of the air supply passage 203, a check valve 213 is provided in which the valve body 212 is biased in the direction to close the air supply passage 203 by the spring force of the closing spring 211. An intermediate region K between the first control valve 204 and the check valve 213 is connected to a back pressure chamber 214 of the second control valve 207.

したがって、このような構成においても、吐出室２０１の圧力Ｐｄと吸入室２０５の圧力Ｐｓとの差が小さい起動時においては、第１制御弁２０４が給気通路２０３を全閉状態とし、吐出室２０１と制御圧室２０２との連通状態が遮断される。したがって、第２制御弁２０７の弁体２１０は、制御圧室内の圧力と吸入室２０５に連通する部位の圧力によって、抽気通路２０６の開度を大きくする方向に移動し（抽気通路を全開状態とし）、また、逆止弁２１３は、閉止スプリング２１１のスプリング力によって給気通路２０３を全閉状態に維持する。   Therefore, even in such a configuration, at the time of start-up where the difference between the pressure Pd in the discharge chamber 201 and the pressure Ps in the suction chamber 205 is small, the first control valve 204 fully closes the air supply passage 203 and the discharge chamber The communication state between 201 and the control pressure chamber 202 is cut off. Therefore, the valve body 210 of the second control valve 207 moves in the direction to increase the opening degree of the bleed passage 206 by the pressure in the control pressure chamber and the pressure of the portion communicating with the suction chamber 205 (the bleed passage is fully opened. Also, the check valve 213 maintains the air supply passage 203 in a fully closed state by the spring force of the closing spring 211.

その結果、制御圧室２０２に液冷媒が溜まっていても、制御圧室２０２の圧力を開度が大きい抽気通路２０６を介して吸入室２０５に逃がすことで早期に低下させることが可能となり（制御圧室２０２に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室２０５に排出されるまでの時間が短くなり）、吐出容量制御が行えるまでの時間が長くなる不都合を回避することが可能となる。したがって、制御圧室２０２の圧力Ｐｃは、第１制御弁２０４の全閉によって速やかに低下し、斜板の傾斜角が速やかに増大して吐出容量を増大させることが可能となる。   As a result, even if liquid refrigerant is accumulated in the control pressure chamber 202, the pressure of the control pressure chamber 202 can be reduced early by escaping to the suction chamber 205 through the bleed passage 206 having a large degree of opening (control It becomes possible to avoid the inconvenience that the time until the liquid discharge control stored in the pressure chamber 202 can be vaporized) and the time for the discharge displacement control can be extended. Therefore, the pressure Pc of the control pressure chamber 202 is rapidly reduced by the full closing of the first control valve 204, and the inclination angle of the swash plate is rapidly increased to increase the displacement.

その後、制御圧室２０２に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室２０５に排出された後に、徐々に吐出室２０１の圧力Ｐｄと吸入室２０５の圧力Ｐｓとの差が大きくなってくると、第１制御弁２０４の全閉状態が解除され、中間領域Ｋの圧力Ｐcv（背圧室２１４の圧力）が制御圧室２０２の圧力Ｐｃよりも高くなる。すると、逆止弁２１３の弁体２１２は、閉止スプリング２１１に抗して移動して給気通路２０３を開き、また、第２制御弁２０７の弁体２１０は、抽気通路２０６を絞る方向に移動し、抽気通路２０６は弁体２１０の先端部に形成された切り欠き溝２１０ａによって大きく絞られた状態となる。したがって、抽気通路２０６を介して制御圧室２０２から吸入室２０５へ導出される冷媒量は大幅に減少され、制御圧室２０２の圧力Ｐｃは上昇し、斜板の傾斜角が減少して吐出容量は小さくなる。   Thereafter, after all the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber 202 is vaporized and discharged to the suction chamber 205, the difference between the pressure Pd of the discharge chamber 201 and the pressure Ps of the suction chamber 205 gradually increases. The fully closed state of the first control valve 204 is released, and the pressure Pcv in the intermediate region K (the pressure in the back pressure chamber 214) becomes higher than the pressure Pc in the control pressure chamber 202. Then, the valve body 212 of the check valve 213 moves against the closing spring 211 to open the air supply passage 203, and the valve body 210 of the second control valve 207 moves in the direction to squeeze the bleed passage 206. The bleed passage 206 is greatly squeezed by the notch groove 210 a formed at the tip of the valve body 210. Therefore, the amount of refrigerant drawn from the control pressure chamber 202 to the suction chamber 205 through the bleed passage 206 is greatly reduced, the pressure Pc of the control pressure chamber 202 is increased, and the inclination angle of the swash plate is decreased. Becomes smaller.

特開２００２−０２１７２１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-021721 特開２０１１−１８５１３８号公報JP, 2011-185138, A

しかしながら、上述した従来の構成においては、制御弁と制御圧室との間に、制御圧室に開口する二つの通路をシリンダブロックやリアヘッドに形成する必要があり、また、第１制御弁の下流側から中間領域となる分岐された通路を形成しなければならず、通路を形成するために、ハウジングに十分な領域を確保する必要があった。また、第２の制御弁とは別にオリフィスを形成したり逆止弁を設置したりする必要があり、構造の簡素化を図りにくいものであった。   However, in the above-described conventional configuration, it is necessary to form two passages in the control pressure chamber between the control valve and the control pressure chamber in the cylinder block and the rear head, and also downstream of the first control valve. It was necessary to form a forked passage from the side to the middle region and to ensure a sufficient area in the housing to form the passage. In addition, it is necessary to form an orifice or install a check valve separately from the second control valve, which makes it difficult to simplify the structure.

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、給気通路の開度を制御する制御弁とは別に圧縮機の起動性能を高めるための機構を追加するにあたり、制御弁の下流側に制御圧室に通じる２つの通路を設ける必要がなく、制御圧室に開口する通路を１つに集約させることで、通路を形成するためのハウジング領域を小さくすると共に構造の簡素化を図ることが可能な可変容量型圧縮機を提供することを主たる課題としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in addition to a control valve for controlling the opening degree of the air supply passage, a mechanism for enhancing the starting performance of the compressor is added to the downstream side of the control valve. It is not necessary to provide two passages leading to the control pressure chamber, and by consolidating the passages opening to the control pressure chamber into one, the housing area for forming the passages can be reduced and the structure can be simplified. The main object is to provide a possible variable displacement compressor.

上記課題を達成するために、本発明に係る可変容量型圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮室と、この圧縮室で圧縮される作動流体を収容する吸入室と、前記圧縮室で圧縮され吐出された作動流体を収容する吐出室と、駆動軸が貫通されると共にこの駆動軸の回転に伴って回転する斜板を収容する制御圧室と、前記吐出室と前記制御圧室とを連通する給気通路と、この給気通路の開度を調節する制御弁とを備え、前記制御圧室の圧力を調節することによって前記斜板の揺動角を変化させ吐出容量を可変する可変容量型圧縮機において、
前記給気通路の前記制御弁より下流側から分岐して前記吸入室に連通する分岐通路を設け、前記給気通路上に前記制御弁の下流側から前記制御圧室への作動流体の流通を許容すると共に前記制御弁の下流側の圧力と前記制御圧室の圧力との差圧に応じて動くカートリッジ弁を設け、
前記給気通路の前記カートリッジ弁より下流側の部分を経由させて前記制御圧室と前記分岐通路とを連通可能にすると共に、この前記制御圧室と前記分岐通路とを連通させる開度を前記カートリッジ弁の位置によって調節可能としたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a variable displacement compressor according to the present invention includes a compression chamber for compressing a working fluid, a suction chamber for containing a working fluid to be compressed by the compression chamber, and a compression chamber. The discharge chamber for containing the discharged working fluid, the control pressure chamber for receiving the swash plate through which the drive shaft penetrates and rotating with the rotation of the drive shaft, the discharge chamber and the control pressure chamber are communicated. And a control valve for adjusting the opening degree of the air supply passage, and by adjusting the pressure of the control pressure chamber to change the swing angle of the swash plate to change the discharge capacity. Type compressor,
A branch passage branched from the downstream side of the control valve of the air supply passage and communicating with the suction chamber is provided, and the hydraulic fluid from the downstream side of the control valve to the control pressure chamber is communicated on the air supply passage. There is provided a cartridge valve which permits and operates in accordance with the pressure difference between the pressure downstream of the control valve and the pressure in the control pressure chamber.
The control pressure chamber can be communicated with the branch passage via a portion of the air supply passage downstream of the cartridge valve and the control pressure chamber can be communicated with the branch passage at an opening degree. It is characterized in that it can be adjusted by the position of the cartridge valve.

したがって、給気通路上に制御弁の下流側の圧力と制御圧室の圧力との差圧に応じて動くカートリッジ弁を設け、給気通路のカートリッジ弁より下流側の部分を経由させて制御圧室と分岐通路とを連通させる開度がカートリッジ弁の位置によって調整可能となるので、制御弁の下流側の圧力が制御圧室の圧力より小さい場合に、その差圧によって制御圧室と分岐通路とを連通する部分の開度が大きくなるようにカートリッジ弁を動かすことで、制御圧室の圧力を吸入室に速やかに排出することが可能となる。
また、制御弁の下流側の圧力が制御圧室の圧力より大きい場合に、その差圧によって制御圧室と分岐通路とを連通する部分の開度が小さくなるようにカートリッジ弁を動かすことで、カートリッジ弁を介して上流側から下流側へ作動流体を流して制御圧室へ導入するという給気通路の本来の機能を得ることが可能となる。
このように、上述の構成によれば、圧縮機の起動性能を確保するために、制御弁の下流側に制御圧室に通じる２つの通路を形成する必要がなくなり、制御圧室に開口する通路を１つに集約させることが可能となる。 Therefore, a cartridge valve that moves in accordance with the pressure difference between the pressure on the downstream side of the control valve and the pressure in the control pressure chamber is provided on the air supply passage, and the control pressure is transmitted via the downstream side of the cartridge valve on the air supply passage. Since the degree of opening of the communication between the chamber and the branch passage can be adjusted by the position of the cartridge valve, when the pressure on the downstream side of the control valve is smaller than the pressure of the control pressure chamber, the pressure difference between the control pressure chamber and the branch passage The pressure of the control pressure chamber can be quickly discharged to the suction chamber by moving the cartridge valve so as to increase the opening degree of the portion communicating with the pressure chamber.
Further, when the pressure on the downstream side of the control valve is larger than the pressure of the control pressure chamber, the differential pressure causes the cartridge valve to move so that the opening degree of the portion connecting the control pressure chamber and the branch passage becomes smaller, It is possible to obtain the original function of the air supply passage in which the working fluid flows from the upstream side to the downstream side through the cartridge valve and is introduced into the control pressure chamber.
As described above, according to the above-described configuration, it is not necessary to form two passages leading to the control pressure chamber on the downstream side of the control valve in order to secure the starting performance of the compressor, and the passage opened to the control pressure chamber Can be integrated into one.

なお、「制御弁の下流側の圧力と制御圧室の圧力との差圧に応じて動くカートリッジ弁」とは、カートリッジ弁に作用する制御弁の下流側の圧力と制御圧室の圧力が変化することによりカートリッジ弁が動き得ることを意味しており、これら以外の圧力がカートリッジ弁に作用することを除外するものではない。   Note that “the cartridge valve that moves according to the differential pressure between the pressure on the downstream side of the control valve and the pressure in the control pressure chamber” means that the pressure on the downstream side of the control valve acting on the cartridge valve and the pressure in the control pressure chamber change By doing this, it means that the cartridge valve can move, and it is not excluded that the pressure other than these acts on the cartridge valve.

ここで、前記制御弁の下流側の圧力が前記制御圧室の圧力よりも小さい場合には、前記カートリッジ弁が前記制御圧室と前記分岐通路と連通する開度を最大にすることが望ましい。このような構成においては、圧縮機が長時間停止して、冷凍サイクル内の圧力が平衡している状態から圧縮機を起動すると、制御圧室に溜まっている液冷媒の気化により制御圧室の圧力は制御弁の下流側の圧力より高くなるので、制御圧室と分岐通路とを連通する開度が最大となり、速やかに制御圧室の圧力を吸入室に排出することが可能となる。   Here, when the pressure on the downstream side of the control valve is smaller than the pressure of the control pressure chamber, it is desirable that the opening degree at which the cartridge valve communicates with the control pressure chamber and the branch passage is maximized. In such a configuration, when the compressor is stopped for a long time and the pressure in the refrigeration cycle is equalized, when the compressor is started, the control pressure chamber is controlled by vaporization of the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber. Since the pressure is higher than the pressure on the downstream side of the control valve, the degree of opening communicating the control pressure chamber with the branch passage is maximized, and the pressure of the control pressure chamber can be promptly discharged to the suction chamber.

すなわち、圧縮機の起動初期においては、圧縮機の稼働に伴い吸入室の圧力が制御圧室の圧力よりも低下しはじめると共に、給気通路は制御弁によって閉じられるので、制御圧室への圧力導入はなくなるが、制御圧室内に液冷媒が溜まっていると、制御圧室内は気相冷媒と液相冷媒とが共存する平衡状態となるため、制御圧室の圧力は飽和圧力のまま維持されることとなる。しかしながら、カートリッジ弁は、制御圧室の圧力と制御弁の下流側の圧力との差圧により、制御圧室と分岐通路との連通開度を最大とする状態に維持されるので、制御圧室の気化冷媒は、給気通路のカートリッジ弁より下流側から分岐通路を介して吸入室へ排出される。したがって、制御圧室の冷媒を吸入室に速やかに逃がすことが可能となり、制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出されるまでの時間を短縮することが可能となる。   That is, at the start of operation of the compressor, the pressure in the suction chamber starts to fall below the pressure in the control pressure chamber as the compressor operates, and the air supply passage is closed by the control valve. Although there is no introduction, when the liquid refrigerant is accumulated in the control pressure chamber, the control pressure chamber is in an equilibrium state in which the gas phase refrigerant and the liquid phase refrigerant coexist, so the pressure of the control pressure chamber is maintained at the saturation pressure. The Rukoto. However, the cartridge valve is maintained in a state in which the degree of communication opening between the control pressure chamber and the branch passage is maximized by the differential pressure between the pressure of the control pressure chamber and the pressure downstream of the control valve. The vaporized refrigerant is discharged from the downstream side of the cartridge valve of the air supply passage to the suction chamber via the branch passage. Therefore, the refrigerant in the control pressure chamber can be quickly released to the suction chamber, and the time until all the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber is vaporized and discharged to the suction chamber can be shortened. .

また、前記カートリッジ弁は、内部および／又は外部に前記制御弁の下流側から前記制御圧室への作動流体の流通を許容する流路を備えるとよい。
このような構成とすることで、流路を作動流体が流れる際には、流路抵抗が生じるので、この流路抵抗によりカートリッジ弁の前後に圧力差を生じさせて、カートリッジ弁を作動させることが可能となる。 In addition, the cartridge valve may include a flow passage which allows the flow of the working fluid from the downstream side of the control valve to the control pressure chamber internally and / or externally.
With this configuration, when the working fluid flows in the flow path, flow path resistance occurs, so that pressure difference is generated before and after the cartridge valve by the flow path resistance to operate the cartridge valve. Is possible.

さらに、前記流路には、前記カートリッジ弁の上流側から下流側へ流れる作動流体に対して所定の流通抵抗を与える弁を設けるようにしてもよい。
このような構成においては、カートリッジ弁の上流側と下流側との間に圧力差を発生させ易くなり、カートリッジ弁を確実に作動させることが可能となる。 Further, the flow path may be provided with a valve for giving a predetermined flow resistance to the working fluid flowing from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve.
In such a configuration, a pressure difference is easily generated between the upstream side and the downstream side of the cartridge valve, and the cartridge valve can be operated reliably.

ここで、前記カートリッジ弁の上流側から下流側へ流れる作動流体に対して所定の流通抵抗を与える弁は、前記カートリッジ弁の上流側から下流側への作動流体を流れのみを許容する逆止弁としてもよい。
このような構成においては、制御弁の下流側の圧力が制御圧室の圧力より低い場合には、逆止弁によってカートリッジ弁の流路を確実に閉状態とすることが可能となるので、制御圧室の圧力を吸入室にのみ排出することが可能となる。また、制御弁の下流側の圧力が制御圧室の圧力より高くなると、制御弁の下流側の圧力と制御圧室の圧力との差によって逆止弁に作用する力が逆止弁の付勢力より上回ると、流路が開放され、カートリッジ弁を介して作動流体が上流側から下流側へ流れる（吐出室から制御圧室へ作動流体が流れる）。 Here, the valve that gives a predetermined flow resistance to the working fluid flowing from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve is a check valve that allows only the flow of the working fluid from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve. It may be
In such a configuration, when the pressure downstream of the control valve is lower than the pressure in the control pressure chamber, it is possible to reliably close the flow path of the cartridge valve by the check valve. It is possible to discharge the pressure of the pressure chamber only to the suction chamber. Also, when the pressure on the downstream side of the control valve becomes higher than the pressure in the control pressure chamber, the force acting on the check valve due to the difference between the pressure on the downstream side of the control valve and the pressure in the control pressure chamber If it exceeds, the flow path is opened, and the working fluid flows from the upstream side to the downstream side through the cartridge valve (the working fluid flows from the discharge chamber to the control pressure chamber).

なお、前記カートリッジ弁には、前記制御圧室と前記分岐通路とを常時接続する切り欠きを形成するようにしてもよい。
このような構成においては、抽気通路のカートリッジ弁より下流側の部分、カートリッジ弁の切り欠き、及び分岐通路により制御圧室と吸入室とを常時接続する抽気通路を形成することが可能となるので、従来の抽気通路の代わりにすることが可能となり、圧縮機の冷媒循環経路の簡素化を図ることが可能となる。 The cartridge valve may be formed with a notch for constantly connecting the control pressure chamber and the branch passage.
In such a configuration, the portion downstream of the cartridge valve of the bleed passage, the notch of the cartridge valve, and the branch passage make it possible to form a bleed passage that constantly connects the control pressure chamber and the suction chamber. It becomes possible to replace the conventional bleed passage, and to simplify the refrigerant circulation passage of the compressor.

また、上述した構成を実現するカートリッジ弁の例としては、前記給気通路上に設けられると共に前記分岐通路が接続された弁収容空間に摺動可能に配されると共に軸方向に通孔が形成された筒状の弁胴体と、この弁胴体の前記通孔に収容されると共に前記通孔の上流側内面に形成された弁座部に着座させることで前記通孔を閉塞可能とする弁体と、前記弁胴体の下流側に固定されて前記カートリッジ弁より下流側と前記通孔とを連通する内部通路が形成され、前記給気通路の前記弁収容空間より下流側の部分、及び、前記弁収容空間を経由して前記制御圧室と前記分岐通路とを連通させる開度を調節するストッパと、前記通孔において前記弁体と前記ストッパとの間に配されて前記弁体を前記弁座部に向けて付勢するスプリングと、を有して構成されるとよい。   Further, as an example of the cartridge valve for realizing the above-described configuration, the valve valve is disposed slidably on the valve accommodating space provided on the air supply passage and to which the branch passage is connected, and a through hole is formed in the axial direction. And a valve body which can be closed in the through hole by being seated in the through hole of the valve body and being seated on a valve seat portion formed on the upstream inner surface of the through hole. And an internal passage fixed to the downstream side of the valve body and communicating the downstream side of the cartridge valve with the through hole is formed, and a portion of the air supply passage downstream of the valve accommodating space, and A stopper for adjusting the degree of opening for communicating the control pressure chamber with the branch passage via a valve accommodating space, and the through hole disposed between the valve body and the stopper in the through hole And a spring for biasing the seat portion It may be constructed.

以上述べたように、本発明によれば、給気通路の制御弁より下流側から分岐して吸入室に連通する分岐通路を設け、給気通路上に制御弁の下流側から制御圧室への作動流体の流通を許容すると共に制御弁の下流側の圧力と制御圧室の圧力との差圧に応じて動くカートリッジ弁を設け、給気通路のカートリッジ弁より下流側の部分を経由させて制御圧室と分岐通路とを連通させる開度をカートリッジ弁の位置によって調節可能としたので、制御弁の下流側の圧力が制御圧室の圧力より小さい場合に、その差圧によって制御圧室と分岐通路とを連通する開度が大きくなるようにカートリッジ弁を動かすことで、制御圧室の圧力を吸入室に速やかに排出することが可能となる。   As described above, according to the present invention, a branch passage branched from the downstream side of the control valve of the air supply passage and communicating with the suction chamber is provided, and the control pressure chamber to the control pressure chamber from the downstream side of the control valve And a cartridge valve that moves in accordance with the pressure difference between the pressure on the downstream side of the control valve and the pressure in the control pressure chamber and allows the flow of the working fluid Since the opening degree for communicating the control pressure chamber and the branch passage can be adjusted by the position of the cartridge valve, when the pressure on the downstream side of the control valve is smaller than the pressure of the control pressure chamber, the pressure difference between the control pressure chamber and By moving the cartridge valve so as to increase the opening communicating with the branch passage, it is possible to quickly discharge the pressure of the control pressure chamber to the suction chamber.

このため、圧縮機が長時間停止して、制御圧室に液冷媒が溜まっている状態から圧縮機が起動する場合でも、カートリッジ弁は、制御圧室と分岐通路との連通開度が大きく維持されるので、制御圧室の気化冷媒は、給気通路のカートリッジ弁より下流側から分岐通路を介して吸入室へ排出される。
したがって、制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出されるまでの時間を短縮することが可能となり、圧縮機の起動性能を高めることが可能となる。 Therefore, even when the compressor is stopped for a long time and the compressor is started from the state where liquid refrigerant is accumulated in the control pressure chamber, the cartridge valve maintains a large degree of communication opening between the control pressure chamber and the branch passage. Thus, the vaporized refrigerant in the control pressure chamber is discharged from the downstream side of the cartridge valve in the air supply passage to the suction chamber via the branch passage.
Therefore, it is possible to shorten the time until all the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber is vaporized and discharged to the suction chamber, and it is possible to improve the starting performance of the compressor.

また、制御圧室の圧力が低下して圧縮機の吐出容量が大きくなると、吐出室の圧力が上昇し、制御弁による給気通路の閉状態が解除され、給気通路の開度が大きくなるので、カートリッジ弁を介して上流側から下流側へ流れる作動流体が制御圧室へ導入される。   In addition, when the pressure of the control pressure chamber decreases and the displacement of the compressor increases, the pressure of the discharge chamber increases, the closed state of the air supply passage by the control valve is released, and the opening degree of the air supply passage increases. Therefore, the working fluid flowing from the upstream side to the downstream side through the cartridge valve is introduced into the control pressure chamber.

よって、圧縮機の起動性能を高めるために制御弁の下流側に制御圧室に通じる２つの通路を形成する必要がなくなり、制御圧室に開口する通路を１つに集約させることで、通路を形成するためのハウジング領域を小さくできると共に構造の簡素化を図ることが可能となる。   Therefore, it is not necessary to form two passages leading to the control pressure chamber on the downstream side of the control valve in order to enhance the starting performance of the compressor, and by consolidating the passages opening to the control pressure chamber into one, It is possible to make the housing area to be formed smaller and to simplify the structure.

図１は、本発明に係る可変容量型圧縮機を示す断面図であり、圧縮機の起動初期の状態を示す図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a variable displacement compressor according to the present invention, and shows a state of an initial start of the compressor. 図２は、本発明に係る可変容量型圧縮機を示す断面図であり、フルストローク時の状態を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a variable displacement compressor according to the present invention, and shows a state at full stroke. 図３は、本発明に係る可変容量型圧縮機を示す断面図であり、中間ストロークにて吐出容量制御時の状態を示す図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a variable displacement compressor according to the present invention, and shows a state at the time of discharge displacement control with an intermediate stroke. 図４（ａ）は、シリンダブロックのバルブプレートと対峙する端面を示す図であり、図４（ｂ）は、（ａ）のＫ−Ｋ線から見た断面図である。Fig.4 (a) is a figure which shows the end surface which opposes the valve plate of a cylinder block, FIG.4 (b) is sectional drawing seen from the K-K line of (a). 図５は、カートリッジ弁を示す図であり、（ａ）は、その外観斜視図、（ｂ）は、その側断面図である。FIG. 5 is a view showing a cartridge valve, in which (a) is an external perspective view thereof, and (b) is a side sectional view thereof. 図６は、カートリッジ弁の作動状態を示す図であり、図６（ａ）は、圧縮機の起動初期の状態、図６（ｂ）は、圧縮機の制御運転中の状態を示す図である。FIG. 6 is a view showing an operating state of the cartridge valve, and FIG. 6 (a) is a view showing a state at the start of operation of the compressor, and FIG. 6 (b) is a view showing a state during control operation of the compressor. . 図７は、各弁の開閉状態、ピストンストロークを運転状態毎にまとめた比較表である。FIG. 7 is a comparison table in which the open / close state of each valve and the piston stroke are summarized for each operating state. 図８は、可変容量型圧縮機において従来において提案された構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventionally proposed configuration of a variable displacement compressor. 図９は、可変容量型圧縮機において従来において提案された他の構成を示す図である。FIG. 9 is a view showing another configuration conventionally proposed in the variable displacement compressor.

以下、この発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

図１〜図３において、エンジン等の動力源によってベルト駆動されるクラッチレスタイプの可変容量型圧縮機が示されている。この可変容量型圧縮機は、シリンダブロック１と、このシリンダブロック１のリア側（図中、右側）にバルブプレート２を介して組み付けられたリアヘッド３と、シリンダブロック１のフロント側（図中、左側）を閉塞するように組み付けられて制御圧室４を画成するフロントヘッド５とを有して構成されているもので、これらフロントヘッド５、シリンダブロック１、バルブプレート２、及び、リアヘッド３は、締結ボルト６により軸方向に締結され、圧縮機のハウジングを構成している。   1 to 3 show a clutchless type variable displacement compressor which is belt-driven by a power source such as an engine. This variable displacement compressor includes a cylinder block 1, a rear head 3 assembled to the rear side (right side in the drawing) of the cylinder block 1 via a valve plate 2, and a front side of the cylinder block 1 (in the drawing, And a front head 5 assembled so as to close the left side to define a control pressure chamber 4. The front head 5, the cylinder block 1, the valve plate 2, and the rear head 3 Is axially fastened by a fastening bolt 6 to constitute a housing of the compressor.

フロントヘッド５とシリンダブロック１とによって画設される制御圧室（クランク室ともいう）４には、一端がフロントヘッド５から突出する駆動軸７が貫通している。この駆動軸７のフロントヘッド５から突出した部分には、図示しない中継部材を介してフロントヘッド５のボス部５ａに回転自在に外嵌される駆動プーリが連結され、車両のエンジンから駆動ベルトを介して回転動力が伝達されるようになっている。また、この駆動軸７の一端側は、フロントヘッド５との間に設けられたシール部材８を介してフロントヘッド５との間が気密よく封じられると共にラジアル軸受９にて回転自在に支持されており、駆動軸７の他端側は、シリンダブロック１の略中央に形成された収容孔１０に収容されたラジアル軸受１１にて回転自在に支持されている。   In a control pressure chamber (also referred to as a crank chamber) 4 defined by the front head 5 and the cylinder block 1, a drive shaft 7 whose one end protrudes from the front head 5 penetrates. A drive pulley, which is externally fitted rotatably to the boss 5a of the front head 5 via a relay member (not shown), is connected to a portion of the drive shaft 7 that protrudes from the front head 5, and the drive belt The rotational power is transmitted via the link. In addition, one end side of the drive shaft 7 is airtightly sealed between the front head 5 and the front head 5 via a seal member 8 provided between the front head 5 and is rotatably supported by the radial bearing 9. The other end of the drive shaft 7 is rotatably supported by a radial bearing 11 accommodated in an accommodation hole 10 formed substantially at the center of the cylinder block 1.

シリンダブロック１には、図４にも示されるように、前記ラジアル軸受１１が収容される前記収容孔１０と、この収容孔１０を中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア１５とが形成されており、それぞれのシリンダボア１５には、片頭ピストン１６が往復摺動可能に挿入されている。   In the cylinder block 1, as also shown in FIG. 4, the accommodation hole 10 in which the radial bearing 11 is accommodated, and a plurality of cylinder bores equally spaced on the circumference centering on the accommodation hole 10 A single-headed piston 16 is slidably inserted in each cylinder bore 15 in a reciprocating manner.

前記駆動軸７には、制御圧室４において、該駆動軸７と一体に回転するスラストフランジ１７が固装されている。このスラストフランジ１７は、フロントヘッド５の内面に対してスラスト軸受１８を介して回転自在に支持されており、このスラストフランジ１７には、リンク部材１９を介して斜板２０が連結されている。   In the control pressure chamber 4, a thrust flange 17 that rotates integrally with the drive shaft 7 is fixed to the drive shaft 7. The thrust flange 17 is rotatably supported on the inner surface of the front head 5 via a thrust bearing 18, and the swash plate 20 is connected to the thrust flange 17 via a link member 19.

斜板２０は、駆動軸７上に摺動自在に設けられたヒンジボール２１を中心に傾動可能に設けられているもので、リンク部材１９を介してスラストフランジ１７の回転に同期して一体に回転するようになっている。そして、斜板２０には、その周縁部分に一対のシュー２２を介して片頭ピストン１６の係合部１６ａが係留されている。   The swash plate 20 is provided so as to be capable of tilting around a hinge ball 21 slidably provided on the drive shaft 7, and integrally integrally with the thrust flange 17 via the link member 19 in synchronization with the rotation of the thrust flange 17. It is supposed to rotate. And the engaging part 16a of single-headed piston 16 is anchored to the swash plate 20 via a pair of shoes 22 in the peripheral part.

したがって、駆動軸７が回転すると、これに伴って斜板２０が回転し、この斜板２０の回転運動がシュー２２を介して片頭ピストン１６の往復直線運動に変換され、シリンダボア１５内において片頭ピストン１６とバルブプレート２との間に形成された圧縮室２３の容積が変更されるようになっている。   Therefore, when the drive shaft 7 is rotated, the swash plate 20 is rotated accordingly, and the rotational movement of the swash plate 20 is converted to the reciprocating linear movement of the single-headed piston 16 via the shoes 22. The volume of the compression chamber 23 formed between the valve plate 16 and the valve plate 2 is to be changed.

前記バルブプレート２には、それぞれのシリンダボア１５に対応して吸入孔３１と吐出孔３２とが形成され、また、リアヘッド３には、圧縮室２３で圧縮される作動流体を収容する吸入室３３と、圧縮室２３で圧縮吐出された作動流体を収容する吐出室３４とが画設されている。吸入室３３は、リアヘッド３の中央部分に形成されており、蒸発器の出口側に通じる図示しない吸入口に連通すると共に図示しない吸入弁によって開閉される前記吸入孔３１を介して圧縮室２３に連通可能となっている。また、吐出室３４は、吸入室３３の周囲に形成されており、図示しない吐出弁によって開閉される前記吐出孔３２を介して圧縮室２３に連通可能になっている。また、吐出室３４は、バルブプレート２及びシリンダブロック１に形成された通路２ａ，１ａを介してシリンダブロック１の周囲に形成された吐出空間３５に連通している。この吐出空間３５は、シリンダブロック１とこれに取り付けられたカバー３６とによって画成され、カバー３６には、凝縮器の入口側に通じる吐出口３７が形成されると共に、凝縮器から吐出空間３５への冷媒の逆流を防ぐ吐出逆止弁３８が設けられている。   The valve plate 2 is formed with suction holes 31 and discharge holes 32 corresponding to the respective cylinder bores 15, and the rear head 3 is provided with a suction chamber 33 for containing the working fluid to be compressed by the compression chamber 23. A discharge chamber 34 accommodating the working fluid compressed and discharged in the compression chamber 23 is provided. The suction chamber 33 is formed in the central portion of the rear head 3 and communicates with a suction port (not shown) communicating with the outlet side of the evaporator and to the compression chamber 23 through the suction hole 31 opened and closed by a suction valve (not shown). Communication is possible. The discharge chamber 34 is formed around the suction chamber 33, and can communicate with the compression chamber 23 through the discharge hole 32 which is opened and closed by a discharge valve (not shown). The discharge chamber 34 is in communication with a discharge space 35 formed around the cylinder block 1 via passages 2 a and 1 a formed in the valve plate 2 and the cylinder block 1. The discharge space 35 is defined by the cylinder block 1 and a cover 36 attached thereto, and the cover 36 is formed with a discharge port 37 communicating with the inlet side of the condenser. A discharge check valve 38 is provided to prevent backflow of the refrigerant to the same.

この圧縮機の吐出容量は、ピストン１６のストロークによって決定され、このストロークは、駆動軸７と垂直な面に対する斜板２０の傾斜角度によって決定される。斜板２０の傾斜角度は、それぞれのピストン１６に作用する圧縮室２３の圧力（シリンダボア内の圧力）と制御圧室４の圧力との差圧に由来するモーメント、斜板２０やピストン１６の慣性力に由来するモーメント、及び、ヒンジボール２１を付勢するデストローキングスプリング２４及びストローキングスプリング２５の付勢力に由来するモーメントの総和がゼロとなる角度にてバランスする。これによりピストンストロークが決定されて吐出容量が決定されるようになっている。   The displacement of the compressor is determined by the stroke of the piston 16, which is determined by the inclination angle of the swash plate 20 with respect to a plane perpendicular to the drive shaft 7. The inclination angle of the swash plate 20 is a moment derived from the pressure difference between the pressure of the compression chamber 23 (pressure in the cylinder bore) acting on each piston 16 and the pressure of the control pressure chamber 4, inertia of the swash plate 20 and the piston 16 Balancing is performed at an angle at which the sum of the moment derived from the force and the moment derived from the biasing force of the de-strowing spring 24 and the stroking spring 25 that bias the hinge ball 21 becomes zero. As a result, the piston stroke is determined, and the discharge displacement is determined.

すなわち、制御圧室４の圧力が高くなって、圧縮室２３と制御圧室４との差圧が小さくなると、斜板２０の傾斜角度を小さくする方向にモーメントが働く。したがって、図１に示されるように、斜板２０の傾斜角度が小さくなると、ヒンジボール２１がスラストフランジ１７から遠ざかる方向に移動し、ピストン１６のストローク量が小さくなって吐出容量が小さくなる。
これに対して、制御圧室４の圧力が低くなれば、圧縮室２３と制御圧室４との差圧が大きくなるので、斜板２０の傾斜角度を大きくする方向にモーメントが働く。したがって、図２又は図３に示されるように、斜板２０の傾斜角度が大きくなると、デストローキングスプリング２４からの付勢力に抗してヒンジボール２１がスラストフランジ側へ移動し、ピストン１６のストローク量が大きくなって吐出容量が大きくなる。 That is, when the pressure in the control pressure chamber 4 increases and the differential pressure between the compression chamber 23 and the control pressure chamber 4 decreases, a moment acts in the direction to reduce the inclination angle of the swash plate 20. Therefore, as shown in FIG. 1, when the inclination angle of the swash plate 20 decreases, the hinge ball 21 moves in a direction away from the thrust flange 17, and the stroke amount of the piston 16 decreases to reduce the displacement.
On the other hand, when the pressure in the control pressure chamber 4 decreases, the differential pressure between the compression chamber 23 and the control pressure chamber 4 increases, so a moment acts in the direction to increase the inclination angle of the swash plate 20. Therefore, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, when the inclination angle of the swash plate 20 becomes large, the hinge ball 21 moves to the thrust flange side against the biasing force from the de-stroking spring 24, The stroke amount is increased and the discharge capacity is increased.

そして、本構成例においては、シリンダブロック１、バルブプレート２、及びリアヘッド３に亘って形成された通路１ｂ，２ｂ，３ａによって吐出室３４と制御圧室４とを連通する給気通路４０が形成されている。また、シリンダブロック１に形成された収容孔１０やこれに連通するバルブプレート２に形成されたオリフィス孔２ｃ、駆動軸７に形成された通路７ａなどを介して制御圧室４と吸入室３３とを連通する抽気通路４１が形成されている。   Further, in the present configuration example, the air supply passage 40 communicating the discharge chamber 34 with the control pressure chamber 4 is formed by the passages 1 b, 2 b, 3 a formed across the cylinder block 1, the valve plate 2 and the rear head 3. It is done. Further, the control pressure chamber 4 and the suction chamber 33 are formed through the accommodation hole 10 formed in the cylinder block 1, the orifice hole 2c formed in the valve plate 2 communicating with the cylinder block 1, the passage 7a formed in the drive shaft 7 and the like. A bleed passage 41 is formed to communicate the two.

また、給気通路４０上には圧力制御弁４２が設けられ、この圧力制御弁４２により吐出室３４から給気通路４０を介して制御圧室４へ流入する冷媒流量を調節し、制御圧室４の圧力を制御するようにしている。
ここで、圧力制御弁４２は、リアヘッド３に装着され、吸入圧力が目標値となるよう給気通路４０の開度を調節して制御圧室４の圧力を制御すると共に、通電を停止することで給気通路４０を全開状態として制御圧室４の圧力を高めて吐出容量を最小にし、また、起動初期においては、通電量を最大（デューティー比を１００％）とすることで給気通路４０を閉状態とし、制御圧室４への圧力供給を停止するなどの動作を行う。 Further, a pressure control valve 42 is provided on the air supply passage 40, and the pressure control valve 42 regulates the flow rate of the refrigerant flowing from the discharge chamber 34 to the control pressure chamber 4 via the air supply passage 40 to control pressure chamber The pressure of 4 is controlled.
Here, the pressure control valve 42 is mounted on the rear head 3 and adjusts the opening degree of the air supply passage 40 so that the suction pressure becomes a target value to control the pressure in the control pressure chamber 4 and stop the energization. Therefore, the pressure in the control pressure chamber 4 is increased by fully opening the air supply passage 40 to minimize the discharge capacity, and at the initial stage of activation, the air supply passage 40 is maximized (duty ratio is 100%). Is closed, and the pressure supply to the control pressure chamber 4 is stopped.

したがって、圧縮機が回転駆動している状態で圧力制御弁４２への通電が停止しているとき、圧縮室２３から吐出室３４に吐出された冷媒が、給気通路４０（途中に圧力制御弁４２あり）、制御圧室４、抽気通路４１、吸入室３３、吸入孔３１、圧縮室２３、吐出孔３２、をこの順で経由して再び吐出室３４に戻って圧縮機内を循環する内部循環経路が形成される。この内部循環経路を循環する冷媒ガスにより、圧縮機内部の摺動部分を潤滑及び冷却するようにしている。   Therefore, when the energization of the pressure control valve 42 is stopped while the compressor is rotationally driven, the refrigerant discharged from the compression chamber 23 to the discharge chamber 34 is the air supply passage 40 (a pressure control valve halfway 42, the control pressure chamber 4, the bleed passage 41, the suction chamber 33, the suction hole 31, the compression chamber 23, and the discharge hole 32 in this order, returning to the discharge chamber 34 again to circulate inside the compressor. A pathway is formed. The sliding portion inside the compressor is lubricated and cooled by the refrigerant gas circulating in the internal circulation path.

このような圧縮機において、給気通路４０の圧力制御弁４２より下流側の部分に弁収容空間５０が形成され、この弁収容空間５０にカートリッジ弁５１が摺動可能に収容されている。   In such a compressor, a valve accommodating space 50 is formed in a portion of the air supply passage 40 downstream of the pressure control valve 42, and the cartridge valve 51 is slidably accommodated in the valve accommodating space 50.

この例において弁収容空間５０は、シリンダブロック１のバルブプレート２と対峙する端面から駆動軸７と略平行に延設されているもので、この弁収容空間５０の上流端（バルブプレートと対峙する開口端）は、給気通路４０の一部を構成するバルブプレート２に形成された通孔２ｂに連通し、弁収容空間５０の下流端部は制御圧室４に通じる通路１ｂと接続されている。また、弁収容空間５０の下流端近傍には、シリンダブロック１に形成されてリアヘッド３の吸入室３３と連通する凹部１ｃに接続する連通路１ｄが接続されている。この連通路１ｄは、前記凹部１ｃを介して挿入されたドリルで弁収容空間５０にかけて斜めに穿設されているもので、この連通路１ｄ及びシリンダブロック１の凹部１ｃによって、給気通路４０の制御弁４２より下流側から分岐して吸入室３３に連通する分岐通路４３が構成されている。   In this example, the valve housing space 50 extends from the end face of the cylinder block 1 facing the valve plate 2 substantially in parallel with the drive shaft 7, and the upstream end of the valve housing space 50 faces the valve plate The open end is in communication with the through hole 2b formed in the valve plate 2 that constitutes a part of the air supply passage 40, and the downstream end of the valve accommodation space 50 is connected to the passage 1b leading to the control pressure chamber 4 There is. Further, in the vicinity of the downstream end of the valve housing space 50, a communication passage 1d formed in the cylinder block 1 and connected to the recess 1c communicating with the suction chamber 33 of the rear head 3 is connected. The communication passage 1d is obliquely drilled to the valve housing space 50 by a drill inserted through the concave portion 1c, and the communication passage 1d and the concave portion 1c of the cylinder block 1 A branch passage 43 branched from the downstream side of the control valve 42 and communicated with the suction chamber 33 is configured.

カートリッジ弁５１は、図５及び図６にも示されるように、弁収容空間５０に摺動可能に配されると共に、内部に軸方向に通孔５２が形成された筒状（例えば円筒状）の弁胴体５３と、この弁胴体５３に収容される弁体５４と、弁胴体５３に一体に組み付けられて弁胴体５３と共に変位し、分岐通路４３の開度を調節するストッパ５５と、弁体５４とストッパ５５との間に弾装されるスプリング５６とを有して構成されている。弁胴体５３と弁収容空間５０の間には僅かなクリアランスが設けられており、若干の冷媒が流通できるようになっている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the cartridge valve 51 is slidably disposed in the valve accommodating space 50, and has a cylindrical (for example, cylindrical) shape in which the through hole 52 is formed in the axial direction. Valve body 53, a valve body 54 accommodated in the valve body 53, a stopper 55 integrally assembled with the valve body 53 and displaced together with the valve body 53, and adjusting the opening degree of the branch passage 43; A spring 56 resiliently mounted between 54 and the stopper 55 is configured. A slight clearance is provided between the valve body 53 and the valve housing space 50 so that some refrigerant can flow.

弁胴体５３の通孔５２の上流側内面には、通路断面を小さくして弁体５４を着座させる弁座部５７が形成され、この弁座部５７より下流側は、通孔５２の内径がほぼ均一に形成されている。   On the upstream inner surface of the through hole 52 of the valve body 53, there is formed a valve seat portion 57 on which the valve body 54 is seated by reducing the passage cross section, and from the valve seat portion 57, the inner diameter of the through hole 52 is It is formed almost uniformly.

弁体５４は、通孔５２に収容されたボール弁からなり、通孔５２の弁座部５７の内径よりも大きい径に形成されると共に通孔５２の下流側の内径よりも小さく形成され、弁座部５７に下流側から着座した状態においては通孔５２を閉塞するようにしている。   The valve body 54 is a ball valve housed in the through hole 52 and is formed to have a diameter larger than the inner diameter of the valve seat portion 57 of the through hole 52 and smaller than the inner diameter on the downstream side of the through hole 52 When the valve seat portion 57 is seated from the downstream side, the through hole 52 is closed.

ストッパ５５は、弁胴体５３の下流側において通孔５２に螺合、圧入等の手段により固定されているもので、カートリッジ弁５１の下流側と弁胴体５３の通孔５２とを連通する内部通路５８が形成された筒状に形成され、弁胴体５３と一体をなして弁収容空間５０を移動可能としている。この通孔５２及び内部通路５８により、カートリッジ弁５１の上流側から下流側への作動流体の流れを許容する流路が構成されている。
また、ストッパ５５は、その先端部に設けられた弁部５９を弁収容空間５０の下流側終端部に設けられた弁座部６０に着座可能としており、このストッパ５５により分岐通路４３（連通路１ｃ）の開度を調節するようにしている（このストッパ５５によって、分岐通路４３の開度を、ストッパ５５が弁座部６０から最も遠ざかる最大開度からストッパ５５が弁座部６０に着座する最小開度にかけて変化させることができるようになっている）。
ここで、分岐通路４３の開度を調整するとは、給気通路４０のカートリッジ弁５１より下流側の部分を経由させて制御圧室４と分岐通路４３とを連通させる開度（制御圧室４と分岐通路４３との連通開度）を調節することであり、より具体的には、上述の構成例においては、給気通路４０の弁収容空間５０より下流側の部分、及び、弁収容空間５０を経由して制御圧室４と分岐通路４３とを連通させる開度を調節することを意味している。 The stopper 55 is fixed to the through hole 52 on the downstream side of the valve body 53 by means such as screwing or press fitting, and an internal passage communicating the downstream side of the cartridge valve 51 with the through hole 52 of the valve body 53. The valve housing 58 is formed in a cylindrical shape, and is integral with the valve body 53 to make the valve housing space 50 movable. The through hole 52 and the internal passage 58 constitute a flow path that allows the flow of the working fluid from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve 51.
Further, the stopper 55 can be seated on the valve seat 60 provided at the downstream end of the valve storage space 50 at the valve end 59 provided at the tip end thereof. 1c) (The stopper 55 causes the stopper 55 to be seated on the valve seat 60 from the maximum opening where the stopper 55 is most distant from the valve seat 60 by the stopper 55. It can be changed to the minimum opening).
Here, adjusting the degree of opening of the branch passage 43 means opening the control pressure chamber 4 and the branch passage 43 in communication via the portion of the air supply passage 40 downstream of the cartridge valve 51 (the control pressure chamber 4 Opening degree) of the branch passage 43. More specifically, in the above-described configuration example, the portion of the air supply passage 40 downstream of the valve accommodating space 50, and the valve accommodating space It means that the opening degree which makes the control pressure chamber 4 and the branch passage 43 communicate with each other through 50 is adjusted.

ストッパ５５の通孔５２に挿入された挿入端部は弁体５４と対峙しており、この挿入端部には、内部通路５８の内径を大きくしたスプリング受け６１が形成され、また挿入端部の外径を弁胴体５３の通孔５２の内径よりも小さく形成して挿入端部の外周面と弁胴体５３の通孔５２の内周面との間に間隙６２が形成されるようにしている。そして、この間隙６２は、ストッパ５５の挿入端部の周壁に形成された開口部６３（周方向に複数形成）によりストッパ５５の内部通路５８と連通している。   The insertion end of the stopper 55 inserted into the through hole 52 is opposed to the valve body 54, and the insertion end is formed with a spring receiver 61 in which the inner diameter of the internal passage 58 is increased. The outer diameter is formed smaller than the inner diameter of the through hole 52 of the valve body 53 so that a gap 62 is formed between the outer peripheral surface of the insertion end and the inner peripheral surface of the through hole 52 of the valve body 53. . The gap 62 is in communication with the internal passage 58 of the stopper 55 by an opening 63 (multiple formed in the circumferential direction) formed in the peripheral wall of the insertion end of the stopper 55.

スプリング５６は、前記ストッパ５５のスプリング受け６１に収容され、弁体５４との間に弾装されている。このスプリング５６により、弁体５４は、常時、弁胴体５３に形成された弁座部５７に着座する方向に付勢されている。したがって、弁体５４とスプリング５６とによって、カートリッジ弁５１の上流側から下流側への作動流体を流れのみを許容する逆止弁６５が形成されている。   The spring 56 is accommodated in the spring receiver 61 of the stopper 55 and resiliently mounted between the spring 56 and the valve body 54. The valve body 54 is always urged in the direction of being seated on the valve seat portion 57 formed on the valve body 53 by the spring 56. Therefore, the valve body 54 and the spring 56 form a check valve 65 which allows only the flow of the working fluid from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve 51.

なお、上述した例では、弁胴体５３に収容される逆止弁６５を構成する弁体５４は、ボール弁を用いた例を示したが、これに限定されるものではない。   In the example mentioned above, although the example which used the ball valve was shown as the valve element 54 which constitutes the nonreturn valve 65 stored in the valve body 53, it is not limited to this.

以上の構成において、圧縮機が長時間停止している状態（エンジン停止時）においては、吐出室３４の圧力Ｐｄ、制御圧室４の圧力Ｐｃ、及び吸入室３３の圧力Ｐｓは、ほぼ等しくなっており、制御圧室４には液化した冷媒が停留している。また、圧力制御弁４２は、通電が停止していることから全開状態となっているので、給気通路４０の圧力制御弁４２より下流側の中間領域Ｋ（給気通路４０の圧力制御弁４２とカートリッジ弁５１との間の領域）の圧力（制御弁下流圧Ｐce）も吸入室３３の圧力Ｐｓとほぼ等しくなっている。この状態においては、図１に示されるように、斜板２０は、デストローキングスプリング２４及びストローキングスプリング２５の付勢力により駆動軸７と垂直な面に対する傾斜角度が最も小さくなるように付勢され、図７の「エンジン停止」にも示されるように、吐出逆止弁３８は、閉状態であり、カートリッジ弁５１内の逆止弁６５は、スプリング５６の付勢力により閉状態であり、ストッパ５５の弁部５９は、特に定まった位置にはなく、自由状態にある。 In the above configuration, when the compressor is stopped for a long time (when the engine is stopped), the pressure Pd in the discharge chamber 34, the pressure Pc in the control pressure chamber 4 and the pressure Ps in the suction chamber 33 become substantially equal. In the control pressure chamber 4, the liquefied refrigerant is parked. Further, since the pressure control valve 42 is in the fully open state since the energization is stopped, the intermediate region K on the downstream side of the pressure control valve 42 of the air supply passage 40 (pressure control valve 42 of the air supply passage 40 The pressure (control valve downstream pressure Pce) in the region between the and the cartridge valve 51 is also substantially equal to the pressure Ps in the suction chamber 33. In this state, as shown in FIG. 1, the swash plate 20 is biased such that the inclination angle with respect to the plane perpendicular to the drive shaft 7 is minimized by the biasing force of the de-stroking spring 24 and the stroking spring 25. The discharge check valve 38 is closed, and the check valve 65 in the cartridge valve 51 is closed by the biasing force of the spring 56, as shown in FIG. The valve portion 59 of the stopper 55 is not in a particularly fixed position but in a free state.

この状態から車両のエンジンを始動すると、圧力制御弁４２への通電が停止された状態であっても、エンジンの回転動力が駆動ベルトを介してコンプレッサの駆動プーリに伝えられ、コンプレッサの駆動軸７が回転されることにより、ピストン１６は最少ストロークでシリンダボア１５内を往復運動する。これにより、僅かな量の冷媒が吐出室３４に吐出されるが、圧力制御弁４２が給気通路４０を開状態としているので、吐出室３４に吐出された冷媒は、全て前述の内部循環経路を介して圧縮機内を循環し、外部冷凍サイクルに対して冷媒は供給されない。   When the engine of the vehicle is started from this state, the rotational power of the engine is transmitted to the drive pulley of the compressor via the drive belt even if the energization of the pressure control valve 42 is stopped, and the drive shaft 7 of the compressor Is rotated, the piston 16 reciprocates in the cylinder bore 15 with a minimum stroke. As a result, a small amount of refrigerant is discharged to the discharge chamber 34, but since the pressure control valve 42 opens the air supply passage 40, all the refrigerant discharged to the discharge chamber 34 has the above-mentioned internal circulation path. Circulates in the compressor, and no refrigerant is supplied to the external refrigeration cycle.

その後、車両の空調装置のスイッチがＯＮとなり、圧力制御弁４２への通電が開始され、給気通路４０が閉状態（圧力制御弁４２が閉状態）になると、内部循環経路を介した吸入室３３への冷媒の流入がなくなるので、吸入室３３の圧力Ｐｓが僅かに低下する。この際、制御圧室４は、給気通路４０を介して吐出室３４から圧力は供給されなくなるが、制御圧室４に溜まった液冷媒が気化され続けるので、制御圧室４の圧力は低下されずに維持された状態となる。   Thereafter, when the switch of the air conditioning system of the vehicle is turned on, energization of the pressure control valve 42 is started, and the air supply passage 40 is closed (the pressure control valve 42 is closed), the suction chamber via the internal circulation passage The pressure Ps in the suction chamber 33 decreases slightly because the refrigerant does not flow into the valve 33. At this time, pressure is not supplied from the discharge chamber 34 to the control pressure chamber 4 through the air supply passage 40, but the pressure of the control pressure chamber 4 decreases because the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber 4 continues to be vaporized. It will be maintained without being

一方、圧力制御弁４２とカートリッジ弁５１との間の中間領域Ｋは、その領域Ｋ内への吐出室３４からの冷媒供給が制御弁により閉鎖されるとともに、その領域内の圧力がカートリッジ弁５１の弁胴体５３と弁収容孔５０の間のクリアランスおよび分岐通路４３を介して吸入室３３に開放されている。すなわち中間領域Ｋの圧力（制御弁下流圧Ｐce）は吸入室３３の圧力Ｐｓとほぼ等しく、制御圧室４の圧力Ｐｃよりも低い状態である。その結果、図１、図６（ａ）及び図７の「起動初期（液冷媒寝込み時）」に示されるように、カートリッジ弁５１内の逆止弁６５は、スプリング５６の付勢力によって弁銅体５３の通孔５２を閉状態とする位置に維持されている。また、制御圧室４の圧力Ｐｃは制御弁下流圧Ｐceよりも高くなるため、カートリッジ弁５１に作用する圧力差によりカートリッジ弁５１が図中右方向に動き、ストッパ５５の弁部５９は、弁座部６０から離反した状態（開状態）となる。すなわち、制御弁の下流側の圧力が前記制御圧室の圧力よりも小さい場合には、前記カートリッジ弁が前記分岐通路の開度を最大にする位置に移動する。これにより、制御圧室４の気化冷媒は、給気通路４０のカートリッジ弁５１より下流側の部分と分岐通路４３を通って吸入室３３へ流出される。   On the other hand, in the intermediate region K between the pressure control valve 42 and the cartridge valve 51, the refrigerant supply from the discharge chamber 34 into the region K is closed by the control valve, and the pressure in the region is the cartridge valve 51. The suction chamber 33 is opened through the clearance between the valve body 53 and the valve receiving hole 50 and the branch passage 43. That is, the pressure in the middle region K (control valve downstream pressure Pce) is substantially equal to the pressure Ps in the suction chamber 33 and lower than the pressure Pc in the control pressure chamber 4. As a result, as shown in FIG. 1, FIG. 6 (a) and “initial start (during liquid refrigerant sleep)” in FIG. 7, the check valve 65 in the cartridge valve 51 is valve copper by the biasing force of the spring 56. It is maintained in the position which makes the through-hole 52 of the body 53 close. Further, since the pressure Pc of the control pressure chamber 4 becomes higher than the pressure Pce downstream of the control valve, the pressure difference acting on the cartridge valve 51 moves the cartridge valve 51 in the right direction in the figure, and the valve portion 59 of the stopper 55 It will be in the state (open state) separated from seat part 60. That is, when the pressure on the downstream side of the control valve is smaller than the pressure of the control pressure chamber, the cartridge valve moves to a position where the opening degree of the branch passage is maximized. As a result, the vaporized refrigerant in the control pressure chamber 4 flows out to the suction chamber 33 through the portion on the downstream side of the cartridge valve 51 of the air supply passage 40 and the branch passage 43.

このように、制御圧室４に溜まっている液冷媒が気化している最中においては、オリフィス孔２ｃを介して流れる従来の抽気通路４１に加えて、気化冷媒が分岐通路４３を介して吸入室３３へ流出され続けるので、制御圧室４の冷媒を抽気通路４１と分岐通路４３の２系統を介して吸入室３３に速やかに逃がすことが可能となり、制御圧室４の圧力を早期に低下させ（制御圧室４に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室３３に排出されるまでの時間を短くし、吐出容量制御が行えるまでの時間が長くなる不都合を回避でき）、斜板２０の傾斜角を速やかに増大して吐出容量を増大させることが可能となる。   As described above, while the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber 4 is being vaporized, the vaporized refrigerant is sucked through the branch passage 43 in addition to the conventional bleed passage 41 flowing through the orifice hole 2c. Since the flow continues to the chamber 33, the refrigerant in the control pressure chamber 4 can be quickly released to the suction chamber 33 through the two systems of the bleed passage 41 and the branch passage 43, and the pressure in the control pressure chamber 4 is reduced early. (The time until the liquid refrigerant stored in the control pressure chamber 4 is all vaporized and discharged to the suction chamber 33 can be shortened, and the inconvenience that the time until the discharge volume control can be performed can be avoided) can be avoided. It is possible to quickly increase the inclination angle of 20 to increase the discharge capacity.

制御圧室４に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室３３に排出されることにより、制御圧室の冷媒は飽和状態から脱し制御圧室の圧力が低下し始める。これにより圧縮機の吐出容量が増加し始め、吐出逆止弁３８は開状態となって外部冷凍サイクルに十分な冷媒が供給され、徐々に冷凍サイクルの蒸発器の温度が低下し、吸入室３３の圧力Ｐｓが低下してくる。このとき、圧力制御弁４２は依然として給気通路４０を閉状態としており（図２、図７の「最大容量運転時」参照）、給気通路４０を経由した制御圧室への冷媒ガスの供給は行われないが、シリンダ内で圧縮された冷媒ガスのうち一部のガスがシリンダボアとピストンの間のクリアランスを介して制御圧室に流入するため（いわゆるブローバイガス）、このブローバイガスを吸入室３３に逃がす必要がある。このため、従来の分岐通路を備えない圧縮機の場合は、オリフィス孔２ｃを介して流れる従来の抽気通路４１のみでブローバイガスを吸入室３３に十分に逃がせるように、オリフィス孔２ｃの面積をある程度大きくする必要があったが、本例においては、カートリッジ弁５１が開いた分岐通路４３を介してブローバイを吸入室３３に逃がすことができるので、オリフィス孔２ｃの面積が相対的に小さく設定されている。   When all the liquid refrigerant accumulated in the control pressure chamber 4 is vaporized and discharged to the suction chamber 33, the refrigerant in the control pressure chamber comes out of saturation and the pressure in the control pressure chamber starts to decrease. As a result, the discharge displacement of the compressor starts to increase, the discharge check valve 38 is opened, the refrigerant sufficient for the external refrigeration cycle is supplied, and the temperature of the evaporator of the refrigeration cycle gradually decreases. Pressure Ps decreases. At this time, the pressure control valve 42 still keeps the air supply passage 40 closed (see "maximum capacity operation" in FIG. 2 and FIG. 7), and supply of refrigerant gas to the control pressure chamber via the air supply passage 40. However, since some of the refrigerant gas compressed in the cylinder flows into the control pressure chamber through the clearance between the cylinder bore and the piston (so-called blow-by gas), the blow-by gas is introduced into the suction chamber Need to escape to 33. Therefore, in the case of the conventional compressor without the branch passage, the area of the orifice hole 2c is set so that the blowby gas can be sufficiently released to the suction chamber 33 only by the conventional bleed passage 41 flowing through the orifice hole 2c. Although it was necessary to increase the size to a certain extent, in this example, since the blowby can be released to the suction chamber 33 via the branch passage 43 where the cartridge valve 51 is opened, the area of the orifice hole 2c is set relatively small. ing.

そして蒸発器での冷凍能力が十分な値に達すると、圧力制御弁４２の通電量が調節されて給気通路４０が開かれ（圧力制御弁４２が開かれ）、吐出室３４の冷媒が給気通路４０を介して制御圧室４に供給される。この際、給気通路４０の圧力制御弁４２の下流には、カートリッジ弁５１が設けられているが、吐出室３４から制御弁４２を介してカートリッジ弁５１まで導かれた冷媒は、カートリッジ弁５１の内部に形成された通孔５２及び内部通路５８による流路を通過して制御圧室４に流入する。冷媒ガスがこの流路を通過する際に生じる流通抵抗は、カートリッジ弁５１の上流側と下流側に圧力差を生じさせるため、この圧力差によりカートリッジ弁５１が図中左側に付勢され、ストッパ５５の弁部５９が弁座部６０に押し付けられて、分岐通路４３の開度が閉鎖される。   When the refrigeration capacity in the evaporator reaches a sufficient value, the amount of energization of the pressure control valve 42 is adjusted to open the air supply passage 40 (the pressure control valve 42 is opened), and the refrigerant in the discharge chamber 34 is supplied. The pressure is supplied to the control pressure chamber 4 via the air passage 40. At this time, the cartridge valve 51 is provided downstream of the pressure control valve 42 of the air supply passage 40, but the refrigerant guided from the discharge chamber 34 to the cartridge valve 51 via the control valve 42 is the cartridge valve 51. The fluid flows into the control pressure chamber 4 through the flow passage formed by the through hole 52 and the internal passage 58 formed in the interior of the control pressure chamber 4. The flow resistance generated when the refrigerant gas passes through the flow path causes a pressure difference on the upstream side and the downstream side of the cartridge valve 51, and the cartridge valve 51 is biased to the left in the figure by the pressure difference. The valve portion 59 of 55 is pressed against the valve seat portion 60, and the opening degree of the branch passage 43 is closed.

また、この例においては、この流路内には、弁体５４と、この弁体を冷媒の流れに抗する方向に付勢するスプリング５６によって逆止弁６５が形成されている。図３、図６（ｂ）及び図７の「容量制御運転」に示されるように、弁体５４は、スプリング５６のスプリング力に抗して通孔５２を開放する方向に移動して逆止弁６５を開状態とし、また、ストッパ５５の弁部５９は、分岐通路４３を閉鎖する方向に移動し、閉状態となる。カートリッジ弁５１内の流路に逆止弁６５を設けたこの構成は、給気通路４０を通過する冷媒の量に関わらず、スプリング６６のセット荷重に応じて、ほぼ一定の圧力差をカートリッジ弁の前後に生じさせるように働く。すなわち、給気通路４０を通過する冷媒が少ないときであっても、制御弁下流圧Ｐce（カートリッジ弁上流圧力）を制御圧室圧力Ｐｃ（カートリッジ弁下流側圧力）に対し確実に高めることができ、その結果、カートリッジ弁５１のストッパ５５を確実に弁座部６０に押し付けることができる。逆に給気通路４０を通過する冷媒が多いときであっても、逆止弁６５の開弁圧相当の圧力差を生じさせるだけで、冷媒ガスをカートリッジ弁５１の内部を通過させることができ、その結果、制御圧室への冷媒ガスの供給が損なわれることがない。   Further, in this example, a check valve 65 is formed in the flow path by the valve body 54 and the spring 56 which biases the valve body in the direction to oppose the flow of the refrigerant. As shown in FIGS. 3, 6 (b) and “capacity control operation” in FIG. 7, the valve body 54 moves in the direction of opening the through hole 52 against the spring force of the spring 56 and backstops. The valve 65 is opened, and the valve portion 59 of the stopper 55 is moved in the direction to close the branch passage 43 to be closed. This configuration, in which the check valve 65 is provided in the flow passage in the cartridge valve 51, causes the cartridge valve to have a substantially constant pressure difference according to the set load of the spring 66 regardless of the amount of refrigerant passing through the air supply passage 40. Work to produce before and after. That is, even when the refrigerant passing through the air supply passage 40 is small, the control valve downstream pressure Pce (cartridge valve upstream pressure) can be reliably increased relative to the control pressure chamber pressure Pc (cartridge valve downstream pressure) As a result, the stopper 55 of the cartridge valve 51 can be reliably pressed against the valve seat 60. Conversely, even when there is a large amount of refrigerant passing through the air supply passage 40, the refrigerant gas can be allowed to pass through the inside of the cartridge valve 51 only by generating a pressure difference equivalent to the valve opening pressure of the check valve 65. As a result, the supply of the refrigerant gas to the control pressure chamber is not impaired.

したがって、制御圧室４の冷媒は、抽気通路４１を介してのみ吸入室３３へ排出され、制御圧室４から吸入室３３へ導出される冷媒量が大幅に減少された状態で給気通路４０を介して高圧ガスが制御圧室４に供給されるので、制御圧室４の圧力Ｐｃは速やかに上昇し、斜板２０の傾斜角が速やかに減少して吐出容量は小さくなる。さらに、上述の通り、抽気通路４１中のオリフィス孔２ｃの面積が従来に比して相対的に小さく設定されているので、より少ない高圧ガスの導入で制御圧室４の圧力Ｐｃを高めることができ、容量制御運転中の冷媒の内部循環量を減らすことが可能となる。   Therefore, the refrigerant in the control pressure chamber 4 is discharged to the suction chamber 33 only through the bleed passage 41, and the amount of refrigerant drawn from the control pressure chamber 4 to the suction chamber 33 is largely reduced. Since the high pressure gas is supplied to the control pressure chamber 4 via the pressure control valve 4, the pressure Pc of the control pressure chamber 4 rises quickly, the inclination angle of the swash plate 20 decreases rapidly, and the displacement decreases. Furthermore, as described above, since the area of the orifice hole 2c in the bleed passage 41 is set to be relatively small compared to the prior art, the pressure Pc of the control pressure chamber 4 can be increased by the introduction of less high pressure gas. It is possible to reduce the internal circulation amount of the refrigerant during the capacity control operation.

なお、最大容量運転時又は容量制御運転時からアイドル状態になった場合には、図７の「クラッチレスoff運転」に示されるように、圧縮機の吐出容量を最小にするため、圧力制御弁４２を全開として給気通路４０を介して吐出室３４から制御圧室４に高圧冷媒を供給し、ピストンストロークを最小にする。   In addition, when it becomes idle state from the time of maximum capacity operation or capacity control operation, as shown in “clutchless off operation” of FIG. 7, in order to minimize the discharge displacement of the compressor, the pressure control valve The high pressure refrigerant is supplied from the discharge chamber 34 to the control pressure chamber 4 through the air supply passage 40 with the valve 42 being fully open to minimize the piston stroke.

このように、給気通路４０の圧力制御弁４２の下流側の圧力（制御弁下流圧Ｐce）と制御圧室の圧力(Ｐc)との差に応じて作動するカートリッジ弁５１及びその内部の逆止弁６５により、給気通路４０の開閉および分岐通路４３の開閉を制御して各運転モードに対応することができるので、圧縮機の起動性能を高めるために圧力制御弁４２の下流側に制御圧室４に通じる２つの通路を形成する必要がなく、制御圧室４に開口する通路を１つに集約させることができ、通路を形成するために必要となるハウジング領域を小さくできると共に構造の簡素化を図ることが可能となる。 As described above, the cartridge valve 51 that operates according to the difference between the pressure on the downstream side of the pressure control valve 42 of the air supply passage 40 (control valve downstream pressure Pce) and the pressure of the control pressure chamber (Pc) Since the stop valve 65 can control the opening and closing of the air supply passage 40 and the opening and closing of the branch passage 43 to correspond to each operation mode, control is performed downstream of the pressure control valve 42 in order to enhance the starting performance of the compressor. It is not necessary to form two passages leading to the pressure chamber 4, and it is possible to combine the passages opening to the control pressure chamber 4 into one, and it is possible to reduce the housing area required to form the passages and It becomes possible to achieve simplification.

なお、上述の構成においては、カートリッジ弁の上流側から下流側への作動流体の流れを許容する流路を、弁胴体５３の通孔５２、及び、ストッパ５５の内部通路５８によって構成し、弁体５４の脇を通過させた作動流体をストッパ５５の内部の内部通路５８を通過させて給気通路４０の下流側へ流すようにしたが、弁体５４の脇を通過させた冷媒をストッパ５５の周壁表面に形成された通路（カートリッジ弁に外部に上流側から下流側への作動流体の流通を許容する流路）を介して給気通路４０の下流側へ流すようにしてもよい。   In the above configuration, the flow path that allows the flow of the working fluid from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve is configured by the through hole 52 of the valve body 53 and the internal passage 58 of the stopper 55 The working fluid having passed by the side of the body 54 is made to flow to the downstream side of the air supply passage 40 by passing through the internal passage 58 inside the stopper 55, but the coolant having passed by the side of the valve 54 is stopped 55 The air may be flowed to the downstream side of the air supply passage 40 via a passage (a flow passage that allows the cartridge valve to externally flow the working fluid from the upstream side to the downstream side) formed in the peripheral wall surface of the.

また、上述の構成においては、カートリッジ弁５１の上流と下流との間に圧力差を生じさせる態様として、カートリッジ弁５１の内部に逆止弁６５を設けた例を示したが、カートリッジ弁５１の上流と下流に所定の圧力差を生じさせる弁又は構成であれば、逆流を防ぐ必要はなく、逆止弁６５に限定されるものではない。   Further, in the above-described configuration, an example in which the check valve 65 is provided inside the cartridge valve 51 is shown as an embodiment in which a pressure difference is generated between the upstream and the downstream of the cartridge valve 51. It is not necessary to prevent the backflow as long as it is a valve or configuration that generates a predetermined pressure difference upstream and downstream, and it is not limited to the check valve 65.

また、ストッパ５５の弁部５９が弁座部６０に着座した状態において、カートリッジ弁５１より下流側の給気通路４０の部分と分岐通路４３とを常時連通する切り欠き６６（図６において破線で示す）を、ストッパ５５の弁部５９又は弁座部６０（図６においては、弁部５９に設けた例を示す）に設けるようにしてもよい。このような構成を採用すれば、従来の抽気通路と同様の機能を持たせることができ、給気通路と抽気通路とを集約させることが可能となる。   Further, in a state where the valve portion 59 of the stopper 55 is seated on the valve seat portion 60, a notch 66 (always a broken line in FIG. 6) which constantly communicates the portion of the supply passage 40 downstream of the cartridge valve 51 and the branch passage 43. May be provided on the valve portion 59 or the valve seat portion 60 of the stopper 55 (in FIG. 6, an example provided on the valve portion 59). If such a configuration is adopted, it is possible to provide the same function as that of the conventional bleed passage, and it is possible to combine the air supply passage and the bleed passage.

さらに上述の例では、カートリッジ弁５１をシリンダブロック１に弁収容空間５０を設けてそこに収容するようにしたが、上述したカートリッジ弁は、給気通路上のどこに設けてもよく、吸入室３３と連通する弁収容空間５０を形成できる箇所であれば、リアヘッド３に設けるようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described example, the cartridge valve 51 is provided in the cylinder block 1 and provided with the valve accommodation space 50, but the cartridge valve described above may be provided anywhere on the air supply passage. It may be provided in the rear head 3 as long as it can form the valve accommodating space 50 communicating with the above.

４ 制御圧室
７ 駆動軸
２０ 斜板
２３ 圧縮室
３３ 吸入室
３４ 吐出室
４０ 給気通路
４１ 抽気通路
４２ 圧力制御弁
４３ 分岐通路
５０ 弁収容空間
５１ カートリッジ弁
５３ 弁胴体
５４ 弁体
５５ ストッパ
５６ スプリング
６５ 逆止弁
６６ 切り欠き 4 control pressure chamber 7 drive shaft 20 swash plate 23 compression chamber 33 suction chamber 34 discharge chamber 40 air supply passage 41 bleed passage 42 pressure control valve 43 branch passage 50 valve accommodation space 51 cartridge valve 53 valve body 54 valve body 55 stopper 56 spring 65 check valve 66 notch

Claims (7)

作動流体を圧縮する圧縮室と、この圧縮室で圧縮される作動流体を収容する吸入室と、前記圧縮室で圧縮され吐出された作動流体を収容する吐出室と、駆動軸が貫通されると共にこの駆動軸の回転に伴って回転する斜板を収容する制御圧室と、前記吐出室と前記制御圧室とを連通する給気通路と、この給気通路の開度を調節する制御弁とを備え、
前記制御圧室の圧力を調節することによって前記斜板の揺動角を変化させ吐出容量を可変する可変容量型圧縮機において、
前記給気通路の前記制御弁より下流側から分岐して前記吸入室に連通する分岐通路を設け、
前記給気通路上に前記制御弁の下流側から前記制御圧室への作動流体の流通を許容すると共に前記制御弁の下流側の圧力と前記制御圧室の圧力との差圧に応じて動くカートリッジ弁を設け、
前記給気通路の前記カートリッジ弁より下流側の部分を経由させて前記制御圧室と前記分岐通路とを連通可能にすると共に、この前記制御圧室と前記分岐通路とを連通させる開度を前記カートリッジ弁の位置によって調節可能としたことを特徴とする可変容量型圧縮機。 A drive shaft is penetrated through a compression chamber for compressing the working fluid, a suction chamber for storing the working fluid compressed by the compression chamber, a discharge chamber for storing the working fluid compressed and discharged from the compression chamber, and a drive shaft. A control pressure chamber accommodating a swash plate rotating with the rotation of the drive shaft; an air supply passage communicating the discharge chamber with the control pressure chamber; and a control valve adjusting the opening degree of the air supply passage Equipped with
In the variable displacement compressor, the displacement of the swash plate is changed by adjusting the pressure of the control pressure chamber to change the swing angle of the swash plate.
Providing a branch passage branched from the downstream side of the control valve of the air supply passage and communicating with the suction chamber;
The flow of working fluid from the downstream side of the control valve to the control pressure chamber is permitted on the air supply passage, and the movement is made according to the pressure difference between the pressure on the downstream side of the control valve and the pressure of the control pressure chamber. Provide a cartridge valve,
The control pressure chamber can be communicated with the branch passage via a portion of the air supply passage downstream of the cartridge valve and the control pressure chamber can be communicated with the branch passage at an opening degree. A variable displacement compressor characterized by being adjustable by the position of a cartridge valve. 前記制御弁の下流側の圧力が前記制御圧室の圧力よりも小さい場合に、前記カートリッジ弁が前記制御圧室と前記分岐通路とを連通させる開度を最大にすることを特徴とする請求項１に記載に可変容量型圧縮機。   When the pressure on the downstream side of the control valve is smaller than the pressure of the control pressure chamber, the cartridge valve maximizes the degree of opening that allows the control pressure chamber and the branch passage to communicate with each other. Variable displacement compressor as described in 1. 前記カートリッジ弁は、内部および／又は外部に前記制御弁の下流側から前記制御圧室への作動流体の流通を許容する流路を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の可変容量型圧縮機。   The variable displacement type according to claim 1 or 2, wherein the cartridge valve includes a flow path which allows the flow of the working fluid from the downstream side of the control valve to the control pressure chamber internally and / or externally. Compressor. 前記流路には、前記カートリッジ弁の上流側から下流側へ流れる作動流体に対して所定の流通抵抗を与える弁が設けられていることを特徴とする請求項３記載の可変容量型圧縮機。   4. The variable displacement compressor according to claim 3, wherein the flow path is provided with a valve for giving a predetermined flow resistance to the working fluid flowing from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve. 前記カートリッジ弁の上流側から下流側へ流れる作動流体に対して所定の流通抵抗を与える弁は、前記カートリッジ弁の上流側から下流側への作動流体を流れのみを許容する逆止弁であることを特徴とする請求項４記載の可変容量型圧縮機。   The valve for giving a predetermined flow resistance to the working fluid flowing from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve is a check valve that allows only the flow of the working fluid from the upstream side to the downstream side of the cartridge valve. The variable displacement compressor according to claim 4, characterized in that: 前記カートリッジ弁には、前記制御圧室と前記分岐通路とを常時接続する切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１〜５記載の可変容量型圧縮機。   The variable displacement compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the cartridge valve is formed with a notch which constantly connects the control pressure chamber and the branch passage. 前記カートリッジ弁は、
前記給気通路上に設けられると共に前記分岐通路が接続された弁収容空間に配されており、
前記弁収容空間に摺動可能に配されると共に軸方向に通孔が形成された筒状の弁胴体と、
この弁胴体の前記通孔に収容されると共に前記通孔の上流側内面に形成された弁座部に着座させることで前記通孔を閉塞可能とする弁体と、
前記弁胴体の下流側に固定されて前記カートリッジ弁より下流側と前記通孔とを連通する内部通路が形成され、前記給気通路の前記弁収容空間より下流側の部分、及び、前記弁収容空間を経由して前記制御圧室と前記分岐通路とを連通させる開度を調節するストッパと、
前記通孔において前記弁体と前記ストッパとの間に配されて前記弁体を前記弁座部に向けて付勢するスプリングと、
を有して構成されていることを特徴とする請求項１〜６記載の可変容量型圧縮機。

The cartridge valve is
It is disposed in a valve accommodating space provided on the air supply passage and to which the branch passage is connected,
A cylindrical valve body slidably disposed in the valve accommodation space and having an axial through hole formed therein;
A valve body which can be closed in the through hole by being accommodated in the through hole of the valve body and seated on a valve seat portion formed on the upstream inner surface of the through hole;
An internal passage fixed to the downstream side of the valve body and communicating the downstream side of the cartridge valve and the through hole is formed, and a portion of the air supply passage downstream of the valve accommodating space, and the valve accommodating A stopper for adjusting an opening degree for communicating the control pressure chamber with the branch passage via a space;
A spring disposed between the valve body and the stopper in the through hole to bias the valve body toward the valve seat portion;
The variable displacement compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the variable displacement compressor is configured to have:

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