WO1999025977A1 - Compresseur sans embrayage du type a plateau oscillant a deplacement variable - Google Patents

Compresseur sans embrayage du type a plateau oscillant a deplacement variable Download PDF

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Yukio Kazahaya
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Zexel Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a variable displacement swash plate type clutchless compressor, and more particularly to a variable displacement swash plate type clutchless compressor to which engine driving force is constantly transmitted.
  • variable displacement swash plate type clutchless compressor that does not have a minimum discharge capacity of zero is adopted as the clutchless compressor
  • the evaporator is cooled by the coolant when the heat load decreases (when the clutch with a clutch is clutch-off).
  • frost may form on the surface of the evaporator, and the evaporator may freeze, making ventilation difficult, and impairing the cooling function.
  • the inclination angle of the swash plate decreases as the thermal load decreases, and the swash plate pushes the transmission cylinder toward the rear side, and the transmission cylinder pushes the breaker toward the rear side.
  • the entrance passage is closed, preventing the flow of low-pressure refrigerant gas from the evaporator.
  • the discharge chamber and the crank chamber are communicated by the control valve, and the high-pressure refrigerant gas in the discharge chamber flows to the crank chamber, and the refrigerant gas hardly flows to the capacitor side.
  • the discharge chamber must be arranged outside the suction chamber inside the cylinder head. Seal management with outside air will be stricter. For example, higher machining accuracy and an appropriate tightening amount of bolts (bolts for connecting the cylinder block and the head) are required.
  • the spring for biasing the blocking body may rotate with the blocking body and cut off the thread, making it impossible to open and close the suction passage.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a problem thereof is that a variable-capacity swash plate type capable of facilitating seal management with respect to outside air, suppressing noise, and further improving reliability. It is to provide a clutchless compressor. Disclosure of the invention
  • a variable displacement swash plate type clutchless compressor includes a suction port for sucking refrigerant gas from an evaporator, a suction chamber for containing the refrigerant gas flowing from the suction port, A swash plate slidably and tiltably mounted on the rotating shaft and rotating integrally with the rotating shaft, a crank chamber for accommodating the swash plate, and a first passage for communicating the crank chamber with the suction chamber.
  • a second passage which communicates the discharge chamber for accommodating the refrigerant gas discharged from the compression chamber with the crank chamber; and a second passage provided in the middle of the second passage, wherein the second passage is provided when a heat load increases.
  • a swash plate type clutchless compressor provided with a pressure control valve for shutting off the passage of No. 2, wherein the suction port shuts off the suction port when a differential pressure between the suction port and the crank chamber is equal to or higher than a predetermined value.
  • the second passage is opened by the pressure control valve, and the pressure in the crank chamber is increased, and the inclination of the swash plate is reduced.
  • the swash plate reduces the cross-sectional area of the first passage, and suppresses the pressure drop in the crank chamber.
  • the pressure in the accumulator rises, and the suction control valve operates to shut off the suction port.
  • the refrigerant gas escapes from the accumulator to the suction chamber through the fourth passage. In this way, the flow of refrigerant gas from the evaporator to the suction port is prevented, and the refrigerant gas circulates inside the compressor.
  • the suction chamber Since there is no need to attach a mechanism to open and close the suction port to the rotating shaft, the suction chamber is located outside the discharge chamber in the housing. It is easy to manage the seal with the outside air. Also, the spring for applying a preload to the rotating shaft does not cut off due to the rotation of the rotating shaft and cannot open and close the suction port, thereby improving the reliability of the compressor.
  • the suction control valve is a spool valve, and the pressure of the suction port and the urging force of the urging member act on one end of the spool valve.
  • the pressure of the refrigerant gas in the crank chamber introduced into the pressure accumulating chamber via the passage 3 acts.
  • the spool valve linearly reciprocates according to the difference between the pressure of the suction port, the biasing force of the biasing member, and the pressure of the refrigerant gas in the crank chamber introduced into the accumulator, and opens and closes the suction port. Since a spool valve is used as the suction control valve, the structure can be simplified.
  • variable displacement swash plate type clutchless compressor is characterized in that an end of the first passage on the crankcase side is constituted by a passage formed in an annular body fixed to the rotating shaft. I do.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which an intake passage of a variable displacement swash plate type clutchless compressor according to an embodiment of the present invention is closed.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view showing a state where the suction passage is closed.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state in which an intake passage of a variable displacement swash plate type clutchless compressor according to one embodiment of the present invention is open.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view showing a state where the suction passage is opened.
  • FIG. 5 is an arrow view along the line VV in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which a suction passage of a variable displacement swash plate type clutchless compressor according to an embodiment of the present invention is closed
  • FIG. 2 is an enlarged view thereof
  • FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the opened state
  • FIG. 4 is an enlarged view thereof.
  • a cylinder head 1 is fixed to one end of a cylinder block 1 via a valve plate 2 and a front head 4 is fixed to the other end.
  • the cylinder block 1 is provided with a plurality of cylinder pores 6 at predetermined intervals in a circumferential direction around a shaft (rotating shaft).
  • Each of the cylinder bores 6 is slidably accommodated with a biston 7.
  • a crank chamber 8 is formed in the front head 4, and a swash plate 10 is accommodated in the crank chamber 8.
  • a retainer 53 supports a shroud 50 that supports the spherical end 11 a of the connecting rod 11 so as to be able to relatively roll.
  • the bearing 55 is mounted on the boss portion 10b of the swash plate 10
  • the retainer 53 is mounted on the boss portion 10b of the swash plate 10 via the bearing 55
  • the retainer 53 is mounted on the swash plate 1. It can rotate relative to 0.
  • the bearing 55 is stopped by a stopper 54 fixed to the boss 10b.
  • the other end 11b of the connecting rod 11 is fixed to the piston 7.
  • the shoe 50 has a front end face 11a of the connecting rod 11 and a rear end face 11a of the connecting rod 11 which are rotatably supported at one end 11a of the connecting rod 11 and a front end face of the connecting rod 11a. And a rolling supporter 52.
  • a discharge chamber 12 and a suction chamber 13 are formed in the lid 3.
  • the suction chamber 13 is arranged so as to surround the discharge chamber 12 (see FIG. 5).
  • Lyahead 3 is provided with a suction port 3a leading to the outlet of evaporator (evaporator) 80.
  • a suction control valve 30 is provided in the suction port 3a.
  • the suction control valve 30 includes a bottomed cylindrical spool valve 31, a spring (biasing member) 32, and an annular stopper 56.
  • the stopper 56 is fixed to the suction port 3a, the spring 32 is housed in the spool valve 31, one end of the spring 32 contacts the stopper 56, and the other end of the spring 32 is the spool valve. 3 Contacting the bottom of 1.
  • a groove (fourth passage) 31a is provided on the outer peripheral surface of the spool valve 31 along the moving direction.
  • the biasing force of the spring 32 and the pressure of the refrigerant gas at the suction port 3a act on one of the spool valves 31 in the valve opening direction (the direction in which the valve opening increases).
  • a pressure accumulation chamber 33 is formed in the other side of the spool valve 31, and a passage is formed in the pressure accumulation chamber 33.
  • Refrigerant gas in the crank chamber 8 is introduced through 34. Therefore, the pressure of the refrigerant gas in the crank chamber 8 acts on the other of the spool valves 31 in the valve closing direction (the direction in which the valve opening decreases).
  • a control valve (pressure control valve) 81 is provided in the middle of the passage 57.
  • the solenoid (not shown) of the control valve 81 is stopped, the valve element 81 b is separated from the valve seat, and the passage 57 is opened.
  • the solenoid Energizing As a result, the valve element 81b is seated and the passage 57 is shut off.
  • the operation of the control valve 81 is controlled by a computer (not shown).
  • the passage 58 includes an orifice 58 a formed in the valve plate 2, a passage 58 b formed in the cylinder block 1, and a passage formed in a ring (annular body) 59 fixed to the shaft 5. 5 8 c.
  • the valve plate 2 includes a discharge port 16 for communicating the compression chamber 82 with the discharge chamber 12, and a suction port 15 for communicating the compression chamber 82 with the suction chamber 13. They are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the discharge port 16 is opened and closed by a discharge valve 17.
  • the discharge valve 17 is fixed to the end face of the valve plate 2 on the rear head side together with a valve retainer 18 by a rivet 19.
  • the suction port 15 is opened and closed by a suction valve 21, and the suction valve 21 is disposed between the valve plate 2 and the cylinder block 1.
  • the radial bearing 24 and the thrust bearing 25 support the rear side of the shaft 5, and the front side of the shaft 5 is rotatably supported by the radial bearing 26.
  • a female screw 1 b is provided at the center of the cylinder block 1, and an adjust nut 83 is screwed into the female screw 1 b. By tightening the adjustment nut 83, a preload is applied to the shaft 5 via the thrust bearing 25. Further, a burry 90 is fixed to a front end portion of the shaft 5 with a port 92, and a belt 91 is hung on the burry 90.
  • a thrust flange 40 for transmitting the rotation of the shaft 5 to the swash plate 10 is fixed to the shaft 5, and the thrust flange 40 is connected to an inner wall surface of the front head 4 via a thrust bearing 33. It is supported by. Sura The stop flange 40 and the swash plate 10 are connected via a hinge mechanism 41, and the swash plate 10 can be inclined with respect to an imaginary plane orthogonal to the shaft 5. The swash plate 10 is mounted on the shaft 5 so as to slide and tilt.
  • the hinge mechanism 41 includes a bracket 10 e provided on the front surface 10 c of the swash plate 10, a linear guide groove 1 O f provided on the bracket 10 e, and a thrust flange. And a rod 43 screwed to the swash plate side end surface 40a of the swash plate.
  • the longitudinal axis of the guide groove 10 f is inclined at a predetermined angle with respect to the front surface 10 c of the swash plate 10.
  • the spherical portion 43a of the rod 43 is fitted into the guide groove 10f so as to be relatively slidable.
  • variable displacement swash plate type clutchless compressor Next, the operation of the variable displacement swash plate type clutchless compressor will be described.
  • the rotational power of the vehicle-mounted engine (not shown) is constantly transmitted to the pulley 90 and the shaft 5 via the belt 91, and the rotating force of the shaft 5 is transmitted to the swash plate 10 via the thrust flange 40 and the hinge mechanism 41.
  • the swash plate 10 rotates.
  • the rotation of the swash plate 10 causes the shoe 50 to relatively rotate on the lear surface 10a of the swash plate 10, so that the rotational force from the swash plate 10 is converted into the linear reciprocating motion of the biston 7.
  • the piston 7 reciprocates in the cylinder bore 6, and as a result, the volume of the compression chamber 82 in the cylinder bore 6 changes, and the suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are performed sequentially according to the volume change, and the swash plate 1 A refrigerant gas having a capacity corresponding to the inclination angle of 0 is discharged.
  • the suction valve 21 is opened, low-pressure refrigerant is sucked from the suction chamber 13 into the compression chamber 82 in the cylinder bore 6, and at the time of discharge, the discharge valve 17 is opened, and the compression chamber 82 is discharged from the compression chamber 82. High-pressure refrigerant gas is discharged to 12.
  • the swash plate 1 The inclination angle of 0 becomes smaller.
  • the boss 10 b of the swash plate 10 almost blocks the passage 58 c of the ring 59, and the passage cross-sectional area of the passage 58 decreases.
  • the pressure drop in the crank chamber 8 is suppressed.
  • the pressure difference between the suction port 3a and the crank chamber 8 becomes a predetermined value P1 or more, and the pressure of the pressure accumulating chamber 33 acting on the spool valve 31 (the pressure of the crank chamber 8) is applied to the spool valve 31.
  • the spool valve 31 moves in the valve closing direction and the suction port 3a closes (see FIG. 2). As a result, the flow of the refrigerant gas from the evaporator 80 to the suction chamber 13 is prevented.
  • the refrigerant gas flows into the accumulator chamber 33, the groove 31a of the spool valve 31, the suction chamber 13, the compression chamber 82, the discharge chamber 12, and the passage 57. After passing through the crank chamber 8 and the passage 34 in sequence, it returns to the pressure accumulating chamber 33 again.
  • the pressure of the suction port 3a increases and the pressure difference between the suction port 3a and the crank chamber 8 becomes equal to or less than a predetermined value P2
  • the pressure of the refrigerant gas at the suction port 3a acting on the spool valve 31 is increased.
  • the combined force of the spring and the biasing force of the spring 32 overcomes the pressure in the pressure accumulating chamber 33 acting on the spool valve 31, the spool valve 31 moves in the valve opening direction, and the suction port 3 a opens (Fig. 4). reference).
  • the refrigerant gas flows from the evaporator 80 into the suction chamber 13.
  • the passage 57 is closed by the valve element 8lb, the high-pressure refrigerant gas in the discharge chamber 12 is sent out from a discharge port (not shown) to the inlet of the condenser.
  • variable displacement type swash plate type clutchless compressor of this embodiment there is no need to attach a mechanism (such as a conventional transmission cylinder or a blocking body) for opening and closing the suction port to the shaft 5.
  • the suction chamber 13 can be arranged outside the discharge chamber 12, which facilitates management of the seal with the outside air. Furthermore, since the spring for preloading the shaft 5 does not cut off due to the rotation of the shaft 5 and cannot open and close the suction port, the reliability of the compressor is improved.
  • the spool valve 31 is employed as the suction control valve, the structure can be simplified.
  • variable displacement swash plate type clutchless compressor according to the present invention is useful as a refrigerant compressor of an air conditioner for a vehicle.

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Description

明細書 可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ
技術分野
この発明は可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサに関し、 特 にエンジンの駆動力が常時伝達される可変容量型斜板式クラツチレス コンプレッサに関する。 背景技術
従来のクラッチレスコンプレッサとして可変容量型斜板式クラッチ レスコンプレッサがある。 このクラッチレスコンプレッサでは、 吸入 圧に応じて斜板の傾斜角度が変化してビス トンのス 卜ロークが変わり、 吐出量が増減する。
クラッチレスコンプレッサとして最小吐出容量がゼロにならない可 変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサを採用した場合、 熱負荷が 低下したとき （クラッチ付きコンプレッサのクラッチオフ相当時）、 冷 媒によりエバポレー夕が冷却され、 エバポレー夕の表面に着霜が起こ り、 エバポレー夕が凍結して通風が困難になり、 冷却機能が損なわれ ることがある。
これを防止する技術としては、 熱負荷が低下したとき、 冷媒をコン プレッサ内部で循環させ、 コンプレッサ外部への吐出量をゼロにする ものがある （特開平 7 — 2 5 3 0 8 0号公報）。
このクラッチレスコンプレッサでは、 熱負荷の低下にともない斜板 の傾斜角が減少し、 斜板が伝達筒をリャ側へ押し、 伝達筒が遮断体を リャ側へ押す。 斜板の傾きが最も小さくなつたとき遮断体によって吸 入通路が閉鎖され、 エバポレー夕からの低圧の冷媒ガスの流入が阻止 される。 一方、 コントロールバルブによって吐出室とクランク室とが 連通し、 吐出室の高圧の冷媒ガスがクランク室へ流れ、 冷媒ガスはコ ンデンサ側へほとんど流れない。 このようにして斜板の傾斜角度が最 小のとき （最小ピス トンス トローク時）、 大部分の冷媒ガスがコンプレ ッサ内部を循環し、 冷凍能力をゼロにすることができる。 また、 冷媒 ガスが内部循環するため、 摺動部が十分に潤滑、 冷却される。
ところが、 吸入通路を閉鎖するための伝達筒や遮断体を回転軸に装 着する構造が採用されているので、 シリンダへッ ド内において吐出室 を吸入室の外側に配置しなければならず、 外気とのシール管理が厳し くなる。 例えばより高い加工精度やボルト （シリンダブロックとへッ ドとを結合するためのボルト） の適正な締込み量などが要求されるこ とになる。
また、 伝達筒、 軸受及び遮断体を介してばねで回転軸にプリ ロード を掛ける構造が採用されているので、 その構造上回転軸に十分なプリ ロードを掛けられない。 その結果、 回転軸並びに回転支持体が軸方向 に安定せず、 振動による騒音が大きくなる。 特に高負荷時で容量の大 きいとき、 遮断体を付勢するばねが伸びてしまい、 騒音がより大きく なる。
更に、 遮断体は回転軸の回転につれてつれ回りするため、 遮断体を 付勢するばねが遮断体とともに回転してねじ切れ、 吸入通路の開閉を できなくなるおそれがあった。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、 その課題は外 気に対するシール管理を容易にするとともに騒音を抑制し、 更には信 頼性の向上を図ることができる可変容量型斜板式クラツチレスコンプ レッサを提供することである。 発明の開示
前述の課題を解決するためこの発明の可変容量型斜板式クラッチレ スコンプレッサは、エバポレ一夕からの冷媒ガスを吸入する吸入口と、 この吸入口から流入した前記冷媒ガスを収容する吸入室と、 回転軸に 摺動かつ傾斜可能に装着され、 前記回転軸と一体に回転する斜板と、 この斜板を収容するクランク室と、 前記クランク室と前記吸入室とを 連通させる第 1の通路と、 圧縮室から吐出された冷媒ガスを収容する 吐出室と前記クランク室とを連通させる第 2の通路と、 この第 2の通 路の途中に設けられ、 熱負荷が大きくなったときに前記第 2の通路を 遮断する圧力制御弁とを備えている可変容量型斜板式クラッチレスコ ンプレッサにおいて、 前記吸入口と前記クランク室との差圧が所定値 以上のときに前記吸入口を遮断する吸入制御弁と、 前記クランク室か ら第 3の通路を介して導入された冷媒ガスの圧力を、 前記吸入制御弁 に閉弁方向へ作用させる蓄圧室と、 前記吸入制御弁が前記吸入口を遮 断したとき、 前記蓄圧室から前記吸入室へ冷媒ガスを逃がす第 4の通 路とを備え、 前記斜板の傾斜角度が最小のとき、 前記斜板によって前 記第 1の通路の通路断面積が縮小されることを特徴とする。
熱負荷が小さくなったとき、 圧力制御弁によって第 2の通路が開放 され、 クランク室の圧力は上昇して斜板の傾きが小さくなる。 斜板の 傾斜角度が最小になったとき、 斜板によって第 1の通路の通路断面積 が縮小され、 クランク室の圧力低下が抑制される。 一方、 蓄圧室の圧 力は上昇し、 吸入制御弁が作動して吸入口が遮断される。 このとき第 4の通路を通じて蓄圧室から吸入室へ冷媒ガスが逃げる。 このように してエバポレー夕から吸入口への冷媒ガスの流入が阻止され、 冷媒ガ スが圧縮機内部で循環する。 吸入口を開閉する機構を回転軸に装着す る必要がないので、 ハウジング内において吸入室を吐出室の外側に配 置することができ、 外気とのシール管理が容易になる。 また、 回転軸 にプリロードを掛けるためのばねが回転軸の回転につれ回りしてねじ 切れ、 吸入口の開閉ができなくなることもないので、 圧縮機の信頼性 が向上する。
更に、 十分なプリロードを回転軸に掛けることができるので、 回転 軸が軸方向に安定し、 振動による騒音を抑制することができる。
この発明の可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサは、 前記吸 入制御弁がスプール弁であり、 このスプール弁の一端に前記吸入口の 圧力と付勢部材の付勢力とが作用し、 前記スプール弁の他端に前記第
3の通路を介して前記蓄圧室に導入された前記クランク室の冷媒ガス の圧力が作用することを特徴とする。
スプール弁は、 吸入口の圧力及び付勢部材の付勢力と蓄圧室に導入 されたクランク室の冷媒ガスの圧力との差に応じて直線的に往復移動 し、 吸入口を開閉する。 吸入制御弁としてスプール弁を採用したので、 構造の簡素化を図ることができる。
この発明の可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサは、 前記第 1の通路のクランク室側端部が、 前記回転軸に固定された環状体に形 成された通路によって構成されていることを特徴とする。
斜板の傾斜角度が最小になったときに斜板と接触する環状体が斜板 と一体に回転するので、 斜板をハウジング又はハウジングに固定した 環状体に接触させる場合に較べ、 斜板の摩耗が抑制される。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の一実施形態に係る可変容量型斜板式クラッチレ スコンプレッサの吸入通路が閉じた状態を示す縦断面図である。
第 2図は吸入通路が閉じた状態を示す部分拡大図である。 第 3図はこの発明の一実施形態に係る可変容量型斜板式クラッチレ スコンプレッサの吸入通路が開いた状態を示す縦断面図である。
第 4図は吸入通路が開いた状態を示す部分拡大図である。
第 5図は第 1図の V— V線に沿う矢視図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
第 1図はこの発明の一実施形態に係る可変容量型斜板式クラッチレ スコンプレッサの吸入通路が閉じた状態を示す縦断面図、 第 2図はそ の拡大図、 第 3図はその吸入通路が開いた状態を示す縦断面図、 第 4 図はその拡大図である。
この可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサのシリンダブロッ ク 1の一端面にはバルブプレート 2を介してリャヘッ ド 3が、 他端面 にはフロントへッ ド 4がそれぞれ固定されている。 シリンダブロック 1 には、 シャフ ト （回転軸） を中心にして周方向に所定間隔おきに複 数のシリ ンダポア 6が配設されている。 これらのシリンダボア 6内に はそれぞれビス トン 7が摺動可能に収容されている。
前記フロントへッ ド 4内にはクランク室 8が形成され、 このクラン ク室 8内には斜板 1 0が収容されている。 斜板 1 0の摺動面 1 0 aに は、 コネクティ ングロッ ド 1 1の球体状の一端部 1 1 aを相対転動可 能に支持するシュ一 5 0が、 リテーナ 5 3で保持されている。 斜板 1 0のボス部 1 0 bには軸受 5 5が装着され、 リテーナ 5 3は軸受 5 5 を介して斜板 1 0のボス部 1 0 bに装着され、 リテーナ 5 3は斜板 1 0に対して相対回転可能である。 軸受 5 5は、 ボス部 1 0 bに固定さ れたス トツパ 5 4によって抜け止めされている。 コネクティ ングロッ ド 1 1の他端部 1 1 bはピス トン 7に固定されている。 シュ一 5 0は、 コネクティ ングロッ ド 1 1の一端部 1 1 aの先端面 を相対転動可能に支持するシユー本体 5 1 と、 コネクティ ングロッ ド 1 1の一端部 1 1 aの後端面を相対転動可能に支持するヮッシャ 5 2 とで構成されている。
前記リャへッ ド 3には、 吐出室 1 2 と吸入室 1 3 とが形成されてい る。 吸入室 1 3は吐出室 1 2を包囲するように配置されている （第 5 図参照）。 リャヘッ ド 3には蒸発器 （エバポレー夕） 8 0の出口へ通じ る吸入口 3 aが設けられている。
吸入口 3 a内には吸入制御弁 3 0が設けられている。 この吸入制御 弁 3 0は、 有底筒状のスプール弁 3 1 と、 ばね （付勢部材） 3 2 と、 環状のストッパ 5 6 とを備えている。 ス トッパ 5 6は吸入口 3 aに固 定され、 ばね 3 2はスプール弁 3 1内に収容され、 ばね 3 2の一端は ス トッパ 5 6に当接し、 ばね 3 2の他端はスプール弁 3 1の底面に当 接している。 スプール弁 3 1の外周面には移動方向に沿って溝 （第 4 の通路） 3 1 aが設けられている。
スプール弁 3 1の一方には、 ばね 3 2の付勢力と吸入口 3 aの冷媒 ガスの圧力とが開弁方向 （弁開度が大きくなる方向） へ作用する。 ス プール弁 3 1の他方には蓄圧室 3 3が形成され、 蓄圧室 3 3には通路
(第 3の通路） 3 4を介してクランク室 8の冷媒ガスが導入される。 したがって、 スプール弁 3 1の他方にはクランク室 8の冷媒ガスの圧 力が閉弁方向 （弁開度が小さくなる方向） へ作用する。
吐出室 1 2 とクランク室 8 とは通路 （第 2の通路） 5 7を介して連 通する。 通路 5 7の途中にはコントロールバルブ （圧力制御弁） 8 1 が設けられている。 熱負荷が小さいとき、 コントロールバルブ 8 1の ソレノイ ド （図示せず） への通電停止により弁体 8 1 bが弁座から離 れて通路 5 7が開放され、 熱負荷が大きいとき、 ソレノイ ドへの通電 により弁体 8 1 bが着座して通路 5 7が遮断される。 コントロールバ ルブ 8 1の作動は図示しないコンピュータによって制御される。
吸入室 1 3 とクランク室 8 とは通路 （第 1の通路） 5 8を介して連 通している。 通路 5 8は、 バルブプレート 2に形成されたオリフィス 5 8 aと、 シリンダブロック 1 に形成された通路 5 8 bと、 シャフ ト 5に固定されたリング （環状体） 5 9に形成された通路 5 8 c とで構 成されている。
前記バルブプレート 2には、 圧縮室 8 2 と吐出室 1 2 とを連通させ る吐出ポート 1 6 と、 圧縮室 8 2 と吸入室 1 3 とを連通させる吸入ポ —ト 1 5 とが、 それぞれ周方向に所定間隔おきに設けられている。 吐 出ポ一卜 1 6は吐出弁 1 7により開閉され、 吐出弁 1 7はバルブプレ ート 2のリャヘッ ド側端面に弁押さえ 1 8 とともにリベッ ト 1 9によ り固定されている。 また、 吸入ポート 1 5は吸入弁 2 1 により開閉さ れ、 吸入弁 2 1はバルブプレー卜 2 とシリンダブ口ック 1 との間に配 設されている。
ラジアル軸受 2 4及びスラス ト軸受 2 5はシャフ ト 5のリャ側を支 持し、 シャフ ト 5のフロント側はラジアル軸受 2 6によって回転可能 に支持されている。 シリンダブ口ック 1の中央部にはめねじ 1 bが設 けられ、このめねじ 1 bにはアジヤストナッ ト 8 3が螺合されている。 このアジャストナツ ト 8 3を締め込むことにより、 スラスト軸受 2 5 を介してシャフト 5にプレロードを掛ける。 また、 シャフ ト 5のフロ ント側端部にはブーリ 9 0がポルト 9 2で固定され、 ブーリ 9 0には ベルト 9 1が掛けられている。
シャフ ト 5にはシャフ ト 5の回転を斜板 1 0に伝達するためのスラ ス トフランジ 4 0が固定され、 このスラストフランジ 4 0はスラス ト 軸受 3 3を介してフロントヘッ ド 4の内壁面に支持されている。 スラ ス トフランジ 4 0 と斜板 1 0 とはヒンジ機構 4 1 を介して連結され、 斜板 1 0はシャフ ト 5 と直交する仮想面に対して傾斜可能である。 斜板 1 0はシャフ ト 5に摺動かつ傾斜可能に装着されている。
ヒンジ機構 4 1は、 斜板 1 0のフロント面 1 0 cに設けられたブラ ケッ ト 1 0 e と、 ブラケッ ト 1 0 eに設けられた直線的なガイ ド溝 1 O f と、 スラス トフランジ 4 0の斜板側端面 4 0 aに螺着されたロッ ド 4 3とで構成されている。 ガイ ド溝 1 0 f の長手軸は斜板 1 0のフ ロント面 1 0 cに対して所定角度傾いている。 ロッ ド 4 3の球状部 4 3 aはガイ ド溝 1 0 f に相対摺動可能に嵌合されている。
次に、 この可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサの作動を説 明する。
図示しない車載エンジンの回転動力はベルト 9 1 を介してプーリ 9 0、 シャフ ト 5に常時伝達され、 シャフ ト 5の回転カはスラス トフラ ンジ 4 0、 ヒンジ機構 4 1 を経て斜板 1 0に伝達され、 斜板 1 0が回 転する。
斜板 1 0の回転によりシユー 5 0が斜板 1 0のリャ面 1 0 a上を相 対回転するので、 斜板 1 0からの回転力はビス トン 7の直線往復運動 に変換される。 ピストン 7はシリンダボア 6内を往復運動し、 その結 果シリンダポア 6内の圧縮室 8 2の容積が変化し、 この容積変化によ つて冷媒ガスの吸入、 圧縮及び吐出が順次行なわれ、 斜板 1 0の傾斜 角度に応じた容量の冷媒ガスが吐出される。 吸入時、 吸入弁 2 1が開 き、 吸入室 1 3からシリンダボア 6内の圧縮室 8 2へ低圧の冷媒が吸 入され、 吐出時、 吐出弁 1 7が開き、 圧縮室 8 2から吐出室 1 2へ高 圧の冷媒ガスが吐出される。
熱負荷が小さくなると （クラツチ付きコンプレッサのクラツチオフ 相当時）、コン卜ロールバルブ 8 1のソレノィ ドへの通電が停止されて プランジャ 8 1 ciが開弁方向へ移動し、 弁体 8 1 bがばね 8 1 cの付 勢力に抗して開弁方向へ移動し、 通路 5 7が開く。 その結果、 通路 5 7を介して吐出室 1 2からクランク室 8へ高圧の冷媒ガスが流出し、 クランク室 8の圧力は高くなる。 そして、 圧縮行程中のピストン 7の フロント面にかかる力は大きくなり、 ピス トン 7のフロント面にかか る力の総和はピス トン 7のリャ面にかかる力の総和を上回る結果、 斜 板 1 0の傾斜角度が小さくなる。 斜板 1 0の傾斜角度が零近く になつ たとき、 斜板 1 0のボス部 1 0 bがリング 5 9の通路 5 8 cをほぼ塞 ぎ、 通路 5 8の通路断面積が縮小するので、 クランク室 8の圧力低下 が抑制される。
吸入口 3 aとクランク室 8 との差圧が所定値 P 1 以上になり、 スプ —ル弁 3 1 に作用する蓄圧室 3 3の圧力 （クランク室 8の圧力） がス プール弁 3 1 に作用する吸入口 3 aの冷媒ガスの圧力とばね 3 2の付 勢力との合力に打ち勝つと、 スプール弁 3 1が閉弁方向へ移動して吸 入口 3 aが閉じる （第 2図参照）。 その結果、 蒸発器 8 0から吸入室 1 3への冷媒ガスの流入が阻止される。 スプール弁 3 1が吸入口 3 aを 閉じたとき、 スプール弁 3 1の溝 3 1 aを介して吸入室 1 3に蓄圧室 3 3の冷媒ガスが逃げる。 これによりクランク室 8の過度の圧力上昇 を防ぐとともに、 冷媒ガスの圧縮機内循環が可能になる。
すなわち、 斜板 1 0の傾斜角度が最小のとき、 冷媒ガスが蓄圧室 3 3、 スプール弁 3 1の溝 3 1 a、 吸入室 1 3、 圧縮室 8 2、 吐出室 1 2、 通路 5 7、 クランク室 8、 通路 3 4を順次経て再び蓄圧室 3 3に 戻る。
これに対し、 熱負荷が大きくなると、 コントロールバルブ 8 1のソ レノィ ドへの通電によりプランジャ 8 1 dが閉弁方向へ移動し、 弁体 8 1 bがばね 8 1 cの付勢力によって閉弁方向へ移動し、 通路 5 7が 閉じる。 その結果、 吐出室 1 2からクランク室 8への高圧の冷媒ガス の流入が阻止され、 クランク室 8の圧力は低くなる。 そして、 圧縮行 程中のピス トン 7のフロント面にかかる力は小さくなり、 ピストン 7 のフロント面にかかる力の総和はピス トン 7のリャ面にかかる力の総 和を下回る結果、 斜板 1 0の傾斜角度が大きくなる。 斜板 1 0の傾斜 角度が最小から最大になるとき、 斜板 1 0のボス部 1 0 bがリング 5 9の通路 5 8 cから離れ、 通路 5 8が全開になり、 クランク室 8の冷 媒 'スが通路 5 8を介して吸入室 1 3へ抜けるので、 クランク室 8の 圧力の低下が促進される。
また、 吸入口 3 aの圧力が高くなつて、 吸入口 3 aとクランク室 8 との差圧が所定値 P 2 以下になると、 スプール弁 3 1 に作用する吸入 口 3 aの冷媒ガスの圧力とばね 3 2の付勢力との合力がスプール弁 3 1に作用する蓄圧室 3 3の圧力に打ち勝ち、 スプール弁 3 1が開弁方 向へ移動して吸入口 3 aは開く （第 4図参照）。 その結果、 蒸発器 8 0 から吸入室 1 3へ冷媒ガスが流入する。 また、 弁体 8 l bによって通 路 5 7が閉じているので、 吐出室 1 2の高圧の冷媒ガスは図示しない 吐出口からコンデンサの入口へ送り出される。
この実施形態の可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサによれ ば、 シャフ ト 5に吸入口を開閉する機構 （従来例の伝達筒や遮断体等） を装着する必要がないので、 リャヘッ ド 3内において吸入室 1 3を吐 出室 1 2の外側に配置することができ、 外気とのシール管理が容易に なる。 更に、 シャフ ト 5にプリロードを掛けるためのばねがシャフ ト 5の回転につれ回りしてねじ切れ、 吸入口の開閉ができなくなること もないので、 圧縮機の信頼性が向上する。
また、 アジャス トナッ ト 8 3を締め込んで十分なプリロードをシャ フ ト 5に掛けることができるので、 シャフ ト 5並びにスラス トフラン ジ 4 0が軸方向に安定し、 振動による騒音を抑制することができる。 更に、 シリ ンダブロック 1等の構造が複雑ではないのでクラツチ付 可変容量型斜板式コンプレッサとの部品の共通化が可能である。
また、 吸入制御弁としてスプール弁 3 1 を採用したので、 構造の簡 素化を図ることができる。
更に、 斜板 1 0の傾斜角度が最小になったときに斜板 1 0と接触す るリング 5 9が斜板 1 0 と一体に回転するので、 斜板 1 0をシリンダ ブロック 1 に直接又はシリンダブロック 1 に固定したリングに接触さ せる場合に較べ、 斜板 1 0の摩耗が抑制される。
なお、 前述の実施形態では、 吸入制御弁 3 1 としてスプール弁 3 1 を用いた場合について述べたが、 口一タリ弁等のスプール弁以外の弁 を用いてもよい。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る可変容量型斜板式クラッチレスコンプ レッサは、 自動車用空気調和装置の冷媒圧縮機として有用である。

Claims

請求の範囲
1 . エバポレー夕からの冷媒ガスを吸入する吸入口と、 この吸入口 から流入した前記冷媒ガスを収容する吸入室と、 回転軸に摺動かつ傾 斜可能に装着され、 前記回転軸と一体に回転する斜板と、 この斜板を 収容するクランク室と、 前記クランク室と前記吸入室とを連通させる 第 1の通路と、 圧縮室から吐出された冷媒ガスを収容する吐出室と前 記クランク室とを連通させる第 2の通路と、 この第 2の通路の途中に 設けられ、 熱負荷が大きくなったときに前記第 2の通路を遮断する圧 力制御弁とを備えている可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサ において、
前記吸入口と前記クランク室との差圧が所定値以上のときに前記吸 入口を遮断する吸入制御弁と、
前記クランク室から第 3の通路を介して導入された冷媒ガスの圧力 を、 前記吸入制御弁に閉弁方向へ作用させる蓄圧室と、
前記吸入制御弁が前記吸入口を遮断したとき、 前記蓄圧室から前記 吸入室へ冷媒ガスを逃がす第 4の通路とを備え、
前記斜板の傾斜角度が最小のとき、 前記斜板によって前記第 1の通 路の通路断面積が縮小されることを特徴とする可変容量型斜板式クラ ツチレスコンプレッサ。
2 . 前記吸入制御弁がスプール弁であり、 このスプール弁の一方に 前記吸入口の圧力と付勢部材の付勢力とが作用し、 前記スプール弁の 他方に前記第 3の通路を介して前記蓄圧室に導入された前記クランク 室の冷媒ガスの圧力が作用することを特徴とする請求の範囲 1記載の 可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサ。
3 . 前記第 1の通路のクランク室側端部が、 前記回転軸に固定され た環状体に形成された通路によって構成されていることを特徴とする 請求の範囲 1記載の可変容量型斜板式クラツチレスコンプレッサ。
4 . 前記第 1の通路のクランク室側端部が、 前記回転軸に固定され た環状体に形成された通路によって構成されていることを特徴とする 請求の範囲 2記載の可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ。
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