JP3744862B2

JP3744862B2 - 圧縮機

Info

Publication number: JP3744862B2
Application number: JP2002044868A
Authority: JP
Inventors: 茂神谷; 裕一神谷; 雅文井上; 孝井上
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: JP2003247489A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に搭載される空調装置の冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機のような、流体のための圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮機の例が特開２０００−１８１７２号公報に記載されている。その圧縮機本体の構造を図６に、その一部である容量制御弁の部分を図７に示す。この圧縮機は通常「斜板型可変容量圧縮機」或いは「ピストン式可変容量圧縮機」と呼ばれている形式に属するもので、その外殻となるハウジングは、フロントハウジング１と、シリンダブロック２と、リアハウジング３という３つの部分が通しボルト４０によって一体化されることによって構成されている。それらの中間のシリンダブロック２に形成された複数個のシリンダボア２１にはそれぞれピストン７が挿入されていて、シュー８を介して共通の斜板５によって往復運動を強制される。斜板５はその中心部を貫通してシリンダブロック２の中心部まで延びている長いシャフト４によって回転駆動される。シャフト４の先端はシリンダブロック２の中に設けられたベアリング６４によって軸支される。
【０００３】
作動状態において、シャフト４と共に回転する斜板５の揺動運動によって、複数個のピストン７がそれぞれシリンダボア２１内で往復運動をして作動室２１ａが拡縮することにより、リアハウジング３の外周部に形成された吸入室３１から冷媒のような流体が吸入バルブを通ってシリンダボア２１内のピストン７の頂面に形成された作動室内へ吸入され、圧縮された後に、吐出バルブを通ってリアハウジング３の中心部に形成された吐出室３２へ吐出される。この圧縮機は斜板５の傾斜角度を無段階に変更することができるので、吐出容量を連続的に変化させることができる。
【０００４】
図６に示すような圧縮機においては、斜板５の傾斜角度を変化させることによって全てのピストン７のストロークを同時に変化させて、圧縮機全体の吐出容量が無段階に変化するように制御することができるが、この制御は、リアハウジング３に付設された容量制御弁３３を作動させて、全てのピストン７の背圧であるフロントハウジング１内に形成された斜板室１ａの圧力を変化させることによって行なうことができる。しかしながら、容量制御弁３３がリアハウジング３から軸方向に突出するように設けられているので、従来の圧縮機は容量制御弁３３を設けることによって圧縮機の軸方向長さが著しく増大するという問題を有する。
【０００５】
このような問題があるにもかかわらず、従来の圧縮機において一般的に容量制御弁３３がこの位置に設けられるのには理由がある。第１の理由は、容量制御弁３３を圧縮機の内部に設けようとしても、圧縮機の内部に容量制御弁３３を収容することができる程のスペースがないということである。第２の理由は、容量制御弁３３は、吸入室３１にある低圧の流体と、吐出室３２にある高圧の流体を共に受け入れて、それら高圧及び低圧の中間の任意の高さの圧力を作り出して斜板室１ａへ供給するものであるから、吸入室３１及び吐出室３２が形成されたリアハウジング３に容量制御弁３３を付設すると、それらに接続する流路が短く且つ構成が簡単になるからである。また、第３の理由は、もし容量制御弁３３をリアハウジング３以外のシリンダブロック２の外周部等に設けるとすれば、容量制御弁３３を設けた位置において圧縮機のハウジングが半径方向に大きく突出して圧縮機全体が嵩の高いものになるし、流路の取り回しが難しくなるためである。
【０００６】
なお、図６及び図７に示す従来例においては、容量制御弁３３のソレノイドコイル３４の内部におけるプランジャ３５の移動を案内するためにチューブ３６が設けられているが、このチューブ３６は単なるガイドではなく、吐出室３２にある高圧の流体等が容量制御弁３３の内部を通って大気中へ漏れ出るのを防止するためのシールチューブでもあるから、高い気密性能と耐圧性能が要求される。更に、このチューブ３６はソレノイドコイル３４によってプランジャ３５を効率よく作動させるために磁束を効率良く透過させるものでなければならないが、これらの条件を全て満たすことは非常に難しいため、例えば、シール性を重視することによって透磁性を犠牲にすると磁気効率が低下するとか、構造が複雑なものになるというような問題を生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斜板型可変容量圧縮機のような圧縮機に容量制御弁を設けた場合に圧縮機全体の大きさを増大させる必要がないような新たな手段を導入することによって、同じ程度の吐出容量を有する従来の圧縮機に比べて格段に小型の圧縮機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された圧縮機を提供する。
【００１０】
請求項１に記載された圧縮機は、シャフトに連結されて回転駆動される斜板を設けて、その斜板を介して複数個のピストンを往復運動させると共に、斜板の傾斜角度を変化させることによって吐出容量を無段階に変化させることができる斜板型の可変容量圧縮機に本発明を適用したものである。複数個のピストンを受け入れる複数個のシリンダボアは、シリンダブロックにおいてシャフトと平行に、且つシャフトの中心線の周囲に形成されるので、シリンダブロックの中心部にできるデッドスペースを利用して、斜板の傾斜角度を変化させるための容量制御弁を装着する。
また、吐出容量を変化させるために斜板の傾斜角度を変更する手段として、シャフトと斜板とを連結するために、シャフトの軸心から離れた位置に、複数個のピンと、それらのピンが係合する複数個の案内溝からなるスライドリンク機構を備えている。
本発明によれば、シリンダブロックの中にできる何らかのデッドスペースを利用して、圧縮機の吐出容量を変化させるための容量制御弁を設けるので、容量制御弁を設けたことによって圧縮機の体格が大きくなることはない。容量制御弁が圧縮機の内部に設けられるため、容量制御弁が圧縮すべき流体に浸っているように設計すれば、容量制御弁のうちで外部に対して密封すべき部分は信号線の引き出し個所だけになる。従って、従来の圧縮機に比べて容量制御弁のシールが容易になる。
【００１１】
請求項２の圧縮機においては、圧縮機の吐出容量を変化させるために、容量制御弁が斜板を収容している斜板室の圧力を変化させることができるように構成される。斜板室の圧力は全てのピストンの背圧であるから、容量制御弁の作動によって斜板室の圧力が変化すると、シリンダボア内の作動室においてピストンによって圧縮される流体の反力等との釣り合い状態が変化して、ピストンの平均的な軸方向位置が変化すると共に、斜板の傾斜角度が変化してピストンのストロークが変化するため、圧縮機の吐出容量が無段階に変化することになる。
【００１２】
請求項３の圧縮機においては、斜板と同じ傾斜角度をとるが回転は阻止されるシュー押さえ板をドライブスラストベアリングを介して斜板によって支持すると共に、シュー押さえ板の周辺部に半径方向に形成される複数個のシュー案内溝によって半径方向に自由に摺動することができるように、ピストンの端部に係合する複数個のシューを案内することができる。それによって、シューが直接に斜板と摩擦係合することがないので、効率の良い斜板型可変容量圧縮機が得られる。
【００１３】
請求項４の圧縮機においては、シャフトがベアリングを介してハウジングの前端部分のみによって軸承されている。
このため、シャフトが斜板を貫通してシリンダブロックまで延びることがないので、シリンダブロックに大きいデッドスペースが生じる。従って、シリンダブロックにおけるこのデッドスペースを利用して容量制御弁を設けることができるので、圧縮機の体格が大きくなることがない。
【００１４】
請求項５の圧縮機においては、容量制御弁を、吸入室の圧力と吐出室の圧力との中間の任意の圧力を作り出すことができるものとして構成する。それによって圧縮機の吐出容量を無段階に変化させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を斜板型のピストン式可変容量圧縮機において実施した場合の圧縮機の第１実施例を示すものである。その要部である容量制御弁とそれに付随するターミナル部だけの２つの実施例は図２及び図３に示されている。第１実施例の圧縮機について、最大の吐出容量をもたらす運転状態における圧縮機全体の縦断面構造を示す図１において、１は圧縮機の外殻の一部であるフロントハウジング、２は、フロントハウジング１の内部へ挿入されて、複数個の通しボルト４０によってリアハウジング３と共に一体化されたシリンダブロックを示している。シリンダブロック２の内部には、図１において横方向（軸方向）に５個或いは６個のシリンダボア２１が中心線の周りに概ね均等に形成されている。リアハウジング３の内部の外周部分には空間としての吸入室３１が形成されていると共に、中心部分には空間としての吐出室３２が形成されている。
【００１６】
４は外部の動力源から回転動力を受け入れるためのシャフトであって、それと直交するようにドライブプレート４１が一体的に形成されている。ドライブプレート４１の外周の一部から１枚のアームプレート４２が軸方向に突出するように設けられている。アームプレート４２にはカムとしての２つの案内溝、即ち、上部案内溝４３と下部案内溝４４が上下の所定の位置に所定の形状で形成されている。シャフト４はラジアルベアリング４０２及び４０４を介してフロントハウジング１によって軸承されていると共に、ドライブプレート４１の背面を支持するスラストベアリング４０３を介して、軸方向にもフロントハウジング１によって軸承されている。なお、これらの軸承部分には軸封装置４０１が設けられて、シャフト４の周りから流体が外部へ漏洩するのを防止している。
【００１７】
５は斜板であって、概ね円板形のディスク部分５ａと、その中心部から突出するように形成された軸部分５ｂ等からなっている。斜板５はその背面からドライブプレート４１に向かって突出する２枚のアーム５１を備えており、２枚のアーム５１の間に２本のピン５２及び５３を支持している。これらのピン５２及び５３は、前述のシャフト４側のアームプレート４２に形成された上部案内溝４３及び下部案内溝４４に挿入されて、摺動可能に係合している。それによって斜板５はシャフト４と共に回転することができると共に、シャフト４に対して傾斜することができる。
【００１８】
斜板５の軸部分５ｂには、中心に開口を有するシュー押さえ板６が嵌め込まれていて、押さえ板スラストベアリング６０１及び押さえナット９によって斜板５に対して回転自在に結合されている。シュー押さえ板６は、後述のシュー８及びドライブスラストベアリング５００を、斜板５との間で挟持するために用いられる。なお、斜板５の軸部分５ｂには押さえナット９を螺着するための雄螺子部が設けられている。
【００１９】
図示実施例におけるピストン７の一端の球形端部７ａと共にボールジョイントを構成するように、それぞれの球形端部７ａに回転可能に係合するシュー８が、シュー押さえ板６によってドライブスラストベアリング５００の上に押し付けられている。シュー押さえ板６は中央に円形の窪みを備えていて、その中に押さえ板スラストベアリング６０１を収容している。シュー押さえ板６の周辺部には放射状に一定の幅のシュー案内溝がシュー８の数、従って、ピストン７の数だけ形成されている。シュー押さえ板６は斜板５に対して相対的に回転自在に結合されているが、シュー押さえ板６のシュー案内溝にはピストン７に取り付けられたシュー８が係合しているため、シュー押さえ板６の回転は阻止されて、斜板５の傾斜回転運動に伴って揺動運動だけを行なうようになる。
【００２０】
シュー８にはそれぞれ球形の窪みが形成されていて、それらに対してピストン７の一端に形成された球形端部７ａが嵌入し、カシメ等の方法で抜け止めが施されることによってボールジョイントを構成して、シュー８に対して回転摺動自由に係合している。シュー８が取り付けられたピストン７はシリンダブロック２のシリンダボア２１内へ摺動可能に挿入される。図示していないが、シュー８には側面から横方向へ張り出すように一対のシュー鍔部が形成されていて、そのシュー鍔部が、シュー押さえ板６に形成されたシュー案内溝の両側の部分によって押さえられるようになっている。
【００２１】
斜板５の軸部分５ｂに形成された雄螺子に螺着される押さえナット９は、押さえ板スラストベアリング６０１を介して、シュー押さえ板６をドライブスラストベアリング５００及び斜板５に向かって押圧する。それによって、シュー押さえ板６が複数個のシュー８を同時にドライブスラストベアリング５００の上へ押圧することができる。このようにして、斜板５の上にスラストベアリング５００、複数個のシュー８、シュー押さえ板６、及び押さえ板スラストベアリング６０１の各部分が組み付けられる。
【００２２】
１０は厚板からなるバルブポートプレートであって、各シリンダボア２１に対応する位置においてそれを貫通するように少なくとも１個ずつの吸入口１０ａと吐出口１０ｂが開口している。それぞれの吸入口１０ａは、シリンダボア２１内の作動室２１ａと、リアハウジング３内の外周部に形成された吸入室３１とを連通させることができる。同様に吐出口１０ｂは作動室２１ａと、リアハウジング３内の中心部に形成された吐出室３２とを連通させることができる。
【００２３】
バルブポートプレート１０の吸入口１０ａは、図示しない１枚の薄いばね鋼板からなる吸入バルブの一部によってシリンダボア２１の側から閉塞されている。また、吐出口１０ｂは、やはり１枚の薄いばね鋼板からなる吐出バルブ１１の一部によって吐出室３２の側から閉塞されている。吐出バルブ１１は、それを保護する弁押さえ板１２が、後述の容量制御弁の円筒部に形成された雄螺子部に螺合するナット１５によって、バルブポートプレート１０に螺着されるときに同時に固定される。
【００２４】
前述のように、シリンダブロック２には５個或いは６個のシリンダボア２１が形成されているが、その中心部にはかなり大きいデッドスペースが生じる。これは、シャフト４がフロントハウジング１のみによって支持されていて、シャフト４の先端がシリンダブロック２まで延びておらず、シャフト４の先端を支持する軸受も設けられていないことによる。図示実施例においてはこのデッドスペースを利用して容量制御弁１３０が設置される。そのために、シリンダブロック２の中心部に段付き開口としての空孔部２ａを形成する。容量制御弁１３０は、リアハウジング３に取り付けられたターミナル１５０を介して、図示しない制御装置に接続される。
【００２５】
次に、前述の図１に示された第１実施例の圧縮機に適用されている容量制御弁１３０の第１実施例について、容量制御弁１３０自体と、それに関連するターミナル１５０だけの部分拡大図である図２を参照しながら詳細に説明する。制御弁１３０の本体は、短い円筒形の磁性体からなるヨーク１３２と、その内部に固定された円筒形の磁性体からなるステータ１３３と、外周部の大部分を覆う概ねカップ状の弁ハウジング１３４と、ステータ１３３の周囲に取り付けられたカップ状のガイドチューブ１４３と、弁ハウジング１３４の内部においてガイドチューブ１４３の周囲に巻かれたソレノイドコイル１３５と、ガイドチューブ１４３の内部に可動な状態で挿入された磁性体からなるプランジャ１３６と、ステータ１３３の内部に挿入されてプランジャ１３６の変位を前方へ伝達するロッド１３７等から構成されている。
【００２６】
ステータ１３３の前方に接続するように、中心を貫通する段付きの穴を有する弁頭部１３８がヨーク１３２に螺着されていて、その穴の段部にバルブシート部１３８ａが形成されている。ロッド１３７の細くなった先端部であるロッドニードル部１３７ａが、弁頭部１３８のバルブシート部１３８ａの背後において細くなった穴を緩く通過しており、その部分に側方から圧力導入孔１３８ｂが開口している。なお、この圧力導入孔１３８ｂは、図１に示したように、シリンダブロック２の内部に穿孔して形成された連通孔２ｃと、それに対応してバルブポートプレート１０と弁押さえ板１２にそれぞれ形成された連通孔を介して吐出室３２に連通しているので、吐出室３２にある加圧された流体を制御弁１３０内の高圧室１３８ｃへ導入することができる。また、弁頭部１３８の外周部の環状溝にはＯリング１３８ｄが装着されて、シリンダブロック２の空孔部２ａとの間の隙間を密封している。
【００２７】
弁頭部１３８の前端にはキャップ１３９が螺着されていて、その底部に弁口１３９ａが開口している。弁頭部１３８のバルブシート部１３８ａよりも前方の内部空間である弁室１３８ｅには、弁体としてバルブシート部１３８ａを開閉する鋼球１４０が挿入され、スプリング受け座１４１を介して、スプリング１４２の弾力によってバルブシート部１３８ａを閉塞する方向に付勢されている。
【００２８】
弁ハウジング１３４の底面には、図１に示したように制御弁１３０がシリンダブロック２の空孔部２ｃに挿入されて、バルブポートプレート１０によって押さえ込まれることにより圧縮機に装着された状態において、バルブポートプレート１０と弁押さえ板１２の穴を通過して後方に向かって延びる円筒部１３４ａが形成されており、その外周面には雄螺子部１３４ｂが設けられているので、それにナット１５を螺着することにより制御弁１３０が圧縮機に固定される。円筒部１３４ａの内部には、導電体からなる中心電極１４４が絶縁カラー１４５を介して支持される。中心電極１４４はリード線１３５ａを介してソレノイドコイル１３５に接続されている。また、中心電極１４４の後端側にはインロー部の受け口の形をした接続部１４４ａが形成されている。
【００２９】
圧縮機のシリンダブロック２における空孔部２ａに装着される容量制御弁１３０の位置に対応して、リアハウジング３の壁面を貫通して設けられた開口の雌螺子部に、六角形等の鍔を有するターミナル１５０の前方円筒部１５０ｆの外周面に形成された雄螺子部１５０ａが螺着される。ソレノイドコイル１３５への図示しない給電用コネクタが取り付けられる後方円筒部１５０ｒの外周面の一部は、コネクタの抜け止めと防水効果を高めるために環状に***した突条部１５０ｂとなっている。
【００３０】
ターミナル１５０の前端開口を閉塞するために、ハーメチックシール１５１が接合部１５０ｃに使用される。ハーメチックシール１５１は、銅線等の良導電体からなる電極ロッド１５１ａを、ガラス封止体１５１ｂを介して支持する。それによって、リアハウジング３内の吐出室３２から高圧の流体がターミナル１５０の内部を通って外部へ漏れ出るのを完全に防止する。また、ターミナル１５０をリアハウジング３の開口に螺着するときに、図１に示したように、シールワッシャ１７０を使用して、ターミナル１５０の周囲から高圧の流体が漏洩するのも防止する。なお、ターミナル１５０をリアハウジング３に螺着するときに、同時に電極ロッド１５１ａの前端を、制御弁１３０の中心電極１４４に形成された接続部１４４ａに嵌合して電気的に接続する。
【００３１】
次に、本発明の第１実施例としての圧縮機と、その内部に組み込まれた第１実施例の容量制御弁１３０の作動について説明する。シャフト４が車両に搭載された内燃機関やモータのような外部の動力源によって回転駆動されると、シャフト４のドライブプレート４１に対してアームプレート４２、上下の案内溝４３及び４４、２本のピン５２及び５３、２枚のアーム５１を介して連結されている斜板５がシャフト４と一体的に回転する。シュー押さえ板６は、斜板５に対して押さえ板スラストベアリング６０１を介して支持されているのと、シュー案内溝に係合している複数個のシュー８が、それぞれピストン７の球形端部７ａに係合しているので回転することはなく、斜板５が、シャフト４と直交する仮想の平面に対して図１に示したように傾斜しているときだけ、シュー押さえ板６は、斜板５との間にドライブスラストベアリング５００と複数個のシュー８を挟持しながら、その傾斜角度に応じた大きさの揺動運動をする。それによって、シュー押さえ板６と斜板５の間にドライブスラストベアリング５００を介して挟持されている複数個のシュー８と、それらに連結されている複数個のピストン７が、それぞれのシリンダボア２１内で往復運動をする。
【００３２】
図示実施例の場合、斜板５とシュー押さえ板６は、２本のピン５２及び５３がシャフト４側の上部案内溝４３及び下部案内溝４４の中で摺動しながら移動するときに、シャフト４に対する傾斜角度が変化するので、全てのピストン７のストロークが同時に同じ量だけ変化する。それによって圧縮機の吐出容量が無段階に変化することになる。
【００３３】
複数個のピストン７の頂面に形成される作動室２１ａの中でも吸入行程にあるものは拡大して低圧となるので、その中へ吸入室３１内にある圧縮すべき流体、例えば空調装置の冷媒が、バルブポートプレート１０の吸入口１０ａに設けられた吸入バルブを押し開いて流入する。これと反対に、圧送行程にあるピストン７の頂面に形成される作動室２１ａは縮小するため、その内部にある流体は圧縮されて高圧となり、バルブポートプレート１０の吐出口１０ｂに設けられた吐出バルブ１１を押し開いて吐出室３２へ吐出される。その場合の吐出容量は、斜板５及びシュー押さえ板６の傾斜角度によって決まるピストン７のストロークの長さに概ね比例している。
【００３４】
このように、斜板５及びシュー押さえ板６の傾斜角度を変化させると圧縮機の吐出容量が変化するので、吐出容量を制御するために、全てのピストン７の背圧となる斜板室１ａ内の圧力を、容量制御弁１３０を使用して変化させる。即ち、図１及び図２に示された第１実施例の容量制御弁１３０においては、圧縮機の吐出室３２から連通孔２ｃと圧力導入孔１３８ｂ等を介して高圧の流体が高圧室１３８ｃへ供給されている。図示しない制御装置が制御信号を出力することによって、ターミナル１５０の電極ロッド１５１ａと、それに接続する中心電極１４４等を介してソレノイドコイル１３５が電気的に付勢されて磁束を発生すると、ステータ１３３が磁化されるので、ステータ１３３がプランジャ１３６を磁気によって吸引する。それによって鋼球１４０がロッド１３７を介して押されるので、スプリング１４２の付勢力に抗してバルブシート部１３８ａを開口させる。
【００３５】
容量制御弁１３０が開弁することにより、高圧室１３８ｃの高圧の流体が弁口１３９ａを通って斜板室１ａ内へ流入するので斜板室１ａ内の圧力が上昇する。図示していないが、斜板室１ａは絞り通路を介して吸入室３１と常時連通しているので、容量制御弁１３０から供給される高圧の流体の流量に応じて斜板室１ａ内の圧力の高さが決まる。そのために、容量制御弁１３０は制御装置によってデューティ制御されることが望ましい。このようにして、図示しない制御装置は、容量制御弁１３０を介して斜板室１ａ内の圧力を吐出室３２の高圧と吸入室３１の低圧との中間の任意の圧力に調整することができる。
【００３６】
斜板室１ａ内の圧力、即ち、全てのピストン７の背圧を高めると、この背圧と各ピストン７の頂面に形成される作動室２１ａ内の圧力との釣り合い状態が崩れるので、新たな釣り合い状態が得られるところまで、複数個のピストン７の平均的な位置がバルブポートプレート１０に近い位置に向かって移動する。それによって全てのピストン７のストロークが一斉に小さくなるので、圧縮機の吐出容量が無段階に減少する。図示していないが、斜板室１ａ内の圧力が最大となって、斜板５及びシュー押さえ板６の傾斜角度が実質的に零になった時には、全てのピストン７が実質的に上死点の位置にあってシリンダボア２１内で殆ど往復運動をすることがない。
【００３７】
これと反対に、制御装置によって容量制御弁１３０を作動させて斜板室１ａ内の圧力を低下させると、ピストン７に作用する背圧が小さくなるために、全てのピストン７のストロークが一斉に大きくなって、圧縮機の吐出容量が無段階に大きくなる。図１は、斜板室１ａ内の圧力が最小となって、斜板５とシュー押さえ板６の傾斜角度が最大限度まで大きくなり、ピストン７のストローク及び圧縮機の吐出容量が最大となった状態を示している。
【００３８】
第１実施例の１つの特徴は、ピストン７の球形端部７ａにそれぞれ直接に係合している複数個のシュー８を単一のシュー押さえ板６によって斜板５との間にドライブスラストベアリング５００を介して挟持して支持させると共に、この斜板５をシャフト４側のアームプレート４２に対して、２個の案内溝４３及び４４と２本のピン５２及び５３からなるダブルスライドリンク機構を使用して連結したことによって、斜板５に関連する全ての部分を、ラジアルベアリング４０２及び４０４とスラストベアリング４０３を介してフロントハウジング１のみによって支持している点にある。
【００３９】
それによって、図６に示した従来の斜板型可変容量圧縮機のように、シャフト４の先端をシリンダブロック２に達するまで長く伸ばして、ベアリング６４によって支持する必要がなくなるので、第１実施例においてはシリンダブロック２の中心部にできるデッドスペースを利用して、容量制御弁１３０を設置している点に第２の特徴がある。それによって、圧縮機が容量制御弁１３０の部分において軸方向にも或いは半径方向にも突出することがないので、圧縮機全体の体格を著しく小型化することができるという利点がある。
【００４０】
なお、付加的な効果として、本発明の圧縮機の第１実施例においては容量制御弁１３０が圧縮機の内部に設けられるため、簡単な流路（連通孔２ｃ等）によって、容量制御弁１３０を吐出室３２等と連通させることができるという利点も生じる。また、容量制御弁１３０全体が圧縮機の内部で圧縮される冷媒のような流体とか、それに混入された冷凍機油のような潤滑油の中に浸るように設計すると、図７に示す従来例のように、例えば、ソレノイドコイル３４へ流体等が侵入するのを防止するために、チューブ３６等を高気密シールの可能なものとする必要がなくなる。実施例における容量制御弁では信号線の取り出し口だけをシールすればよいので、ターミナル１５０において電極ロッド１５１ａの周囲だけを、ハーメチックシール１５１等による気密構造とすればよい。ガイドチューブ１４３には気密性がなくても透磁性の高いもの、或いは厚さの薄いものを使用することが可能になるので、例えば、縦方向に多数のスリットが設けられたガイドチューブ１４３を使用すると、ソレノイドコイル１３５において発生した磁束が効率よくプランジャ１３６に作用するようになる。従って、容量制御弁１３０の構造を簡素で磁気効率の高いものにすることができる。
【００４１】
更に、シャフト４がフロントハウジング１のみによって支持されるため、従来例のように、シャフト４を斜板５の中心部を貫通させて、その先端をシリンダブロック２の中心部においてベアリング６４によって支持する場合に比べて、構成が簡素になるだけでなく、シャフト４の長さが著しく短くなるので、圧縮機全体の軸方向長さを短くすることができる。また、斜板５とシュー押さえ板６を結合する押さえ板スラストベアリング６０１に小径のものを使用することが可能になること等から、半径方向にも、フロントハウジング１やシリンダブロック２の胴径を小さくすることが可能になる。これらはいずれも、圧縮機全体の体格を小型化して軽量化するために効果的であるし、構成が簡素になることから、製作コスト低減のためにも大いに寄与する。
【００４２】
図３に容量制御弁１３０の第２実施例を示す。この制御弁１３０もまた図１に示された第１実施例の圧縮機の中へ組み込んで使用することができる。容量制御弁１３０の第２実施例が前述の第１実施例と異なる点は、弁ハウジング１３４の後端部に設けられた円筒部１３４ａの内部において、絶縁カラー１４５を介して支持される中心電極１４４の構造にある。第２実施例の場合は、中心電極１４４が中空の有底円筒形であって、その底面により一端を支持される圧縮スプリング１４４ｂの他端によって、小さい円板状の受電プレート１４４ｃが弾力的に支持されている。ターミナル１５０側の電極ロッド１５１ａの先端は、受電プレート１４４ｃに当接して圧縮スプリング１４４ｂを若干撓ませる。従って、容量制御弁１３０とターミナル１５０との間に多少の位置ずれがあっても、ソレノイドコイル１３５に対する電力の供給は支障なしに行なわれる。その他の効果は前述の第１実施例の場合と同様である。
【００４３】
図４に容量制御弁１３０の第３実施例を示す。容量制御弁１３０の第３実施例が前述の実施例と異なる点は、前述の第１実施例や第２実施例においては制御弁１３０と別体のものとして設けたターミナル１５０を、第３実施例においては容量制御弁１３０と一体化している点にある。即ち、容量制御弁１３０の本体は第１実施例の場合と同様な構造を有するが、容量制御弁１３０の後端部に接続する円筒部１３４ａと電極ロッド１５１ａの後端部がリアハウジング３から後方へ少し突出する程度に延長すると共に、それらの後端部の近くに絶縁カラー１４５を設けて、それらの間の位置関係と絶縁状態を保持している。この場合は電極ロッド１５１ａの先端が受電部１６０となって、図示しない外部導線のコネクターがそれに接続される。図示しないコネクターの抜け止めが係合するように、円筒部１３４ａの先端には窪み部１３４ｃが形成されている。ターミナル１５０の第３実施例によれば、ターミナル１５０に相当する部分の構造を簡単にすることができるほかは、前述の第１実施例等と同様な効果が得られる。
【００４４】
第３実施例の容量制御弁１３０を圧縮機に装着した状態を、本発明の圧縮機の第２実施例として図５に例示する。図１に示す第１実施例の圧縮機と比べて異なる点は、容量制御弁１３０の第１実施例とターミナル１５０に相当する部分が、図４に示された容量制御弁１３０の第３実施例によって置き換えられているだけであるから、第３実施例の容量制御弁１３０の効果が得られる他は、前述の第１実施例の圧縮機と同様な作用効果を奏する。なお、容量制御弁１５０のハウジング１３４から長く延びる円筒部１３４ａがリアハウジング３を貫通する箇所には、Ｏリング１４６を設けて簡単にシールする。
【００４５】
また、図示実施例は可変容量型の圧縮機に関するものであるが、本発明は吐出容量を可変とした点に特徴を有するものではないから、固定容量型の圧縮機に適用することも可能であることは明らかである。更に、本発明の適用対象は斜板型圧縮機にのみ限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧縮機の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】容量制御弁とその関連部分の第１実施例を示す縦断面図である。
【図３】容量制御弁とその関連部分の第２実施例を示す縦断面図である。
【図４】容量制御弁とその関連部分の第３実施例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の圧縮機の第２実施例を示す縦断面図である。
【図６】従来例を示す縦断面図である。
【図７】図６の従来例における容量制御弁を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…フロントハウジング
２…シリンダブロック
３…リアハウジング
４…シャフト
５…斜板
７…ピストン
３１…吸入室
３２…吐出室
６４…ベアリング
１３０…容量制御弁
１３５…ソレノイドコイル
１３６…プランジャ
１５０…ターミナル
１５１…ハーメチックシール

Claims

動力源からの回転動力を受け入れるシャフトと、
該シャフトに連結されて駆動されることにより回転すると共に、前記シャフトに対して傾斜することができる斜板と、
該斜板に対して係合することによって往復運動をする複数個のピストンと、
該ピストンを受け入れる複数個のシリンダボアを前記シャフトと平行に、且つ前記シャフトの中心線の周囲に形成されたシリンダブロックと、
該シリンダブロックの中心部のデッドスペースを利用して装着され、圧縮機の吐出容量を変化させるために前記斜板の傾斜角度を変化させることができる容量制御弁と、
吐出容量を変化させるために前記斜板の傾斜角度を変更する手段として、前記シャフトと前記斜板とを連結するために、前記シャフトの軸心から離れた位置に、複数個のピンと、それらのピンが係合する複数個の案内溝からなるスライドリンク機構を備えていることを特徴とする圧縮機。
請求項１に記載の圧縮機において、圧縮機の吐出容量を変化させるために、前記容量制御弁が前記斜板を収容している斜板室の圧力を変化させることができるように構成されていることを特徴とする圧縮機。
請求項１又は２に記載の圧縮機において、更に、前記斜板によってドライブスラストベアリングを介して支持されることにより前記斜板と同じ傾斜角度をとるが、回転は阻止されるシュー押さえ板と、該シュー押さえ板の周辺部に半径方向に形成されている複数個のシュー案内溝に係合して半径方向に摺動することができると共に、前記ピストンの端部に係合する複数個のシューを備えていることを特徴とする圧縮機。
請求項１ないし３のいずれかに記載の圧縮機において、前記シャフトが、ベアリングを介してハウジングの前端部分のみによって軸承されていることを特徴とする圧縮機。
請求項１ないし４のいずれかに記載の圧縮機において、前記容量制御弁が、前記ピストンによって前記シリンダボア内に形成される作動室へ流体を吸入させる吸入室の圧力と、前記作動室において圧縮された流体が吐出される吐出室の圧力との中間の任意の圧力を作り出すことができるように構成されていることを特徴とする圧縮機。