(57)【要約】【課題】ピストンとシリンダボアとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室内に流入してしまう冷媒ガスの流量を少なくして、制御性を向上させること。【解決手段】シリンダブロック１１において、ピストン３０が上死点位置Ｐ１に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、斜板の傾角が最大傾角のときにピストン３０が下死点位置Ｐ２に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、の間の領域に、隣り合うシリンダボア１１ａ間を連通する連通通路５１を形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに形成された複数のシリンダボア内にピストンが上死点位置と下死点位置との間で往復動可能にそれぞれ収容されるとともに、クランク室に回転軸から駆動力を得て回転する傾角可変な斜板が収容され、前記斜板には前記ピストンが係留されるとともに、前記ピストンによって前記シリンダボア内に圧縮室が区画され、前記圧縮室には吸入室及び吐出室が連通しており、前記ピストンにおける上死点位置から下死点側への移動により前記吸入室から前記圧縮室に冷媒ガスが吸入されるとともに、前記ピストンにおける下死点位置から上死点側への移動により前記圧縮室内の冷媒ガスが圧縮されて前記吐出室に吐出され、前記クランク室内の圧力を制御する制御弁が設けられた可変容量型斜板式圧縮機であって、
前記シリンダブロックにおいて、前記ピストンが上死点位置に到達したときの前記ピストンにおける前記圧縮室側端面と、前記斜板の傾角が最大傾角のときに前記ピストンが下死点位置に到達したときの前記ピストンにおける前記圧縮室側端面との間の領域に、隣り合うシリンダボア間を連通する連通通路が形成されていることを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記連通通路は、上死点位置に到達したピストンとシリンダボアとの間と、当該シリンダボアと隣り合うシリンダボア内であって、且つ上死点位置から下死点側へ移動する吸入行程中のピストンにより区画される圧縮室とを少なくとも連通していることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記連通通路は、上死点位置に到達したピストンとシリンダボアとの間と、当該シリンダボアと隣り合うシリンダボア内であって、且つ下死点位置から上死点側へ移動する吐出行程中のピストンにより区画される圧縮室とを少なくとも連通していることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシリンダボア内にピストンが上死点位置と下死点位置との間で往復動可能にそれぞれ収容されるとともに、クランク室に回転軸から駆動力を得て回転する傾角可変な斜板が収容された可変容量型斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のものとして、例えば特許文献１のものがある。このような傾角可変な斜板を収容するクランク室を備えた可変容量型斜板式圧縮機においては、クランク室内の圧力が高くなると斜板の傾角が小さくなり、シリンダボア内におけるピストンのストロークが小さくなって吐出容量が小さくなる。一方、クランク室内の圧力が低くなると斜板の傾角が大きくなり、シリンダボア内におけるピストンのストロークが大きくなって吐出容量が大きくなる。そして、可変容量型斜板式圧縮機においては、クランク室内への制御ガスの供給量又はクランク室内からの制御ガスの抽気量の少なくとも一方を制御弁によって制御することでクランク室内の圧力を制御し、吐出容量を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クランク室内には、圧縮室で圧縮された高圧の冷媒ガスの一部が、ピストンとシリンダボアとの間（サイドクリアランス）を通ってブローバイガスとして流入する。このブローバイガスのクランク室内への流入は、クランク室内の圧力を制御目標とされた値から異ならせてしまい、斜板の傾角が所望の角度からずれて、所望の吐出容量を得られなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ピストンとシリンダボアとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室内に流入してしまう冷媒ガスの流量を少なくして、制御性を向上させることができる可変容量型斜板式圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボア内にピストンが上死点位置と下死点位置との間で往復動可能にそれぞれ収容されるとともに、クランク室に回転軸から駆動力を得て回転する傾角可変な斜板が収容され、前記斜板には前記ピストンが係留されるとともに、前記ピストンによって前記シリンダボア内に圧縮室が区画され、前記圧縮室には吸入室及び吐出室が連通しており、前記ピストンにおける上死点位置から下死点側への移動により前記吸入室から前記圧縮室に冷媒ガスが吸入されるとともに、前記ピストンにおける下死点位置から上死点側への移動により前記圧縮室内の冷媒ガスが圧縮されて前記吐出室に吐出され、前記クランク室内の圧力を制御する制御弁が設けられた可変容量型斜板式圧縮機であって、前記シリンダブロックにおいて、前記ピストンが上死点位置に到達したときの前記ピストンにおける前記圧縮室側端面と、前記斜板の傾角が最大傾角のときに前記ピストンが下死点位置に到達したときの前記ピストンにおける前記圧縮室側端面との間の領域に、隣り合うシリンダボア間を連通する連通通路が形成されていることを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、ピストンが上死点位置に到達して圧縮室で圧縮された高圧の冷媒ガスの一部が、ピストンとシリンダボアとの間に流れ込んだとしても、ピストンとシリンダボアとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部が連通通路を介して隣り合うシリンダボア内に流れ込む。その結果として、シリンダブロックに連通通路が形成されていない構成の可変容量型斜板式圧縮機に比べると、ピストンとシリンダボアとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室内に流入してしまう冷媒ガスの流量を少なくして、可変容量型斜板式圧縮機の制御性を向上させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記連通通路は、上死点位置に到達したピストンとシリンダボアとの間と、当該シリンダボアと隣り合うシリンダボア内であって、且つ上死点位置から下死点側へ移動する吸入行程中のピストンにより区画される圧縮室とを少なくとも連通していることを要旨とする。
【０００９】
この発明によれば、上死点位置に到達したピストンとシリンダボアとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部を、当該シリンダボアと隣り合うシリンダボア内であって、且つ上死点位置から下死点側へ移動する吸入行程中のピストンにより区画される圧縮室内に吸入することができる。その結果、ピストンとシリンダボアとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室側に向かう冷媒ガスの一部を、吸入ガスとして圧縮室内に吸入させることができ、可変容量型斜板式圧縮機の制御性をさらに向上させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記連通通路は、上死点位置に到達したピストンとシリンダボアとの間と、当該シリンダボアと隣り合うシリンダボア内であって、且つ下死点位置から上死点側へ移動する吐出行程中のピストンにより区画される圧縮室とを少なくとも連通していることを要旨とする。
【００１１】
この発明によれば、上死点位置に到達したピストンとシリンダボアとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部を、当該シリンダボアと隣り合うシリンダボア内であって、且つ下死点位置から上死点側へ移動する吐出行程中のピストンにより区画される圧縮室内に吸入することができる。その結果、ピストンとシリンダボアとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室側に向かう冷媒ガスの一部を、圧縮ガスとして圧縮室内に吸入させることができ、可変容量型斜板式圧縮機の制御性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ピストンとシリンダボアとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室内に流入してしまう冷媒ガスの流量を少なくして、制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態における可変容量型斜板式圧縮機を示す縦断面図。
【図２】可変容量型斜板式圧縮機の断面図。
【図３】斜板の傾角が最大傾角のときの各ピストンの位置関係を示す展開図。
【図４】別の実施形態における斜板の傾角が最大傾角のときの各ピストンの位置関係を示す展開図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、可変容量型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機１０」と記載する）のハウジングＨは、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の一端（図１では左端）に接合されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の他端（図１では右端）に弁形成体１３を介して接合されたリヤハウジング１４とから構成されている。ハウジングＨ内において、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２とで囲まれた空間にはクランク室１５が区画されている。また、シリンダブロック１１及びフロントハウジング１２には、回転軸１６が回転可能に支持されるとともに、クランク室１５内において、回転軸１６にはラグプレート２１が一体回転可能に固定されている。
【００１５】
回転軸１６のハウジングＨからの突出端部には、動力伝達機構ＰＴを介して外部駆動源としての車両のエンジンＥが作動連結されている。動力伝達機構ＰＴは、外部からの電気制御によって動力の伝達及び遮断を選択可能なクラッチ機構（例えば電磁クラッチ）であってもよく、又は、そのようなクラッチ機構を持たない常時伝達型のクラッチレス機構（例えばベルト及びプーリの組合せ）であってもよい。本実施形態では、クラッチレスタイプの動力伝達機構ＰＴが採用されている。
【００１６】
クランク室１５には、回転軸１６から駆動力を得て回転する傾角可変な斜板２２が収容されている。斜板２２は、クランク室１５内において、スライド移動可能、かつ傾動可能に回転軸１６に支持されるとともに、この斜板２２は押圧ばね２５によって傾角が最小になる方向へ付勢されている。ラグプレート２１と斜板２２との間にはヒンジ機構２３が介在されている。そして、斜板２２は、押圧ばね２５の付勢力、ヒンジ機構２３を介したラグプレート２１との間でのヒンジ連結、及び回転軸１６の支持により、ラグプレート２１及び回転軸１６と同期回転可能であるとともに、回転軸１６の軸方向へのスライド移動を伴いながら回転軸１６に対し傾動可能となっている。
【００１７】
シリンダブロック１１には、複数（本実施形態では６つ、図面には１つのみ示す）のシリンダボア１１ａが回転軸１６を取り囲むようにして貫設されるとともに、各シリンダボア１１ａにはピストン３０が上死点位置Ｐ１と下死点位置Ｐ２との間で往復動可能にそれぞれ収容されている。各シリンダボア１１ａの両開口は、弁形成体１３及びピストン３０によって閉塞されるとともに、各シリンダボア１１ａ内にはピストン３０の往復動に応じて体積変化する圧縮室２４が区画されている。各ピストン３０は、シュー２９を介して斜板２２の外周部に係留されている。そして、回転軸１６の回転にともなう斜板２２の回転運動が、シュー２９を介してピストン３０の往復直線運動に変換される。
【００１８】
弁形成体１３とリヤハウジング１４との間には、吸入室３１と、この吸入室３１を取り囲む吐出室３２とが区画形成されている。弁形成体１３には各シリンダボア１１ａに対応して、吸入ポート３３、及びこの吸入ポート３３を開閉する吸入弁３４、並びに、吐出ポート３５、及びこの吐出ポート３５を開閉する吐出弁３６が形成されている。そして、吸入ポート３３を介して吸入室３１と各シリンダボア１１ａ（圧縮室２４）とが連通されるとともに、吐出ポート３５を介して各シリンダボア１１ａ（圧縮室２４）と吐出室３２とが連通されている。
【００１９】
車両用空調装置の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、上述した圧縮機１０と外部冷媒回路４０とから構成されている。外部冷媒回路４０は、吐出室３２と接続されたガスクーラ４１、このガスクーラ４１と接続された膨張弁４２、及びこの膨張弁４２と接続された蒸発器４３を備え、蒸発器４３は吸入室３１に接続されている。
【００２０】
圧縮機１０において、斜板２２の傾角（回転軸１６の軸線Ｌ１に直交する平面との間でなす角度）は、クランク室１５内の圧力の変更に応じて変更され、最小傾角（図１で実線で示す状態）と最大傾角（図１で二点鎖線で示す状態）との間の任意の角度に設定される。
【００２１】
吐出室３２とクランク室１５とは給気通路３８で接続されており、クランク室１５と吸入室３１とは抽気通路３７で接続されている。給気通路３８上には電磁式の制御弁３９が設けられている。制御弁３９に対しての通電制御（デューティ比制御）は、図示しない制御コンピュータによって行われる。制御弁３９における弁開度は、制御コンピュータによって制御弁３９に対する供給電流値（デューティ比）が高められると減少し、供給電流値（デューティ比）が下げられると増大する。
【００２２】
制御弁３９に対する供給電流値（デューティ比）が高められると、制御弁３９における弁開度が減少し、吐出室３２から給気通路３８を介したクランク室１５への冷媒ガス供給量が減る。クランク室１５内の冷媒ガスは、抽気通路３７を介して吸入室３１へ流出しているため、冷媒ガス供給量が減るとクランク室１５内の圧力が下がり、斜板２２の傾角が増大して吐出容量が増える。制御弁３９に対する供給電流値（デューティ比）が下げられると、制御弁３９における弁開度が増大し、吐出室３２から給気通路３８を介したクランク室１５への冷媒ガス供給量が増える。その結果、クランク室１５内の圧力が上がり、斜板２２の傾角が減少して吐出容量が減る。
【００２３】
このように、制御弁３９はクランク室１５内の圧力を制御しており、制御弁３９の弁開度を調節することで、給気通路３８の開度が調節されて、給気通路３８を介したクランク室１５への高圧な冷媒ガスの供給量と、抽気通路３７を介したクランク室１５からの冷媒ガスの排出量とのバランスが制御され、クランク室１５内の圧力が決定される。そして、決定されたクランク室１５内の圧力に応じて、ピストン３０を介してのクランク室１５内の圧力とシリンダボア１１ａ内の圧力との差が変更され、斜板２２の傾角が変更される結果、ピストン３０のストローク、すなわち吐出容量が調節される。
【００２４】
図２に示すように、シリンダブロック１１には、隣り合うシリンダボア１１ａ間を連通する連通通路５１が形成されている。連通通路５１は、複数のシリンダボア１１ａのうちの重力方向の上方に位置する二つのシリンダボア１１ａ同士を連通している。
【００２５】
図３に示すように、連通通路５１は、上死点位置Ｐ１に到達したピストン３０とシリンダボア１１ａとの間と、当該シリンダボア１１ａと隣り合うシリンダボア１１ａ内であって、且つ上死点位置Ｐ１から下死点側へ移動する吸入行程中のピストン３０により区画される圧縮室２４とを連通している。すなわち、連通通路５１は、シリンダブロック１１において、ピストン３０が上死点位置Ｐ１に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、斜板２２の傾角が最大傾角のときにピストン３０が下死点位置Ｐ２に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、の間の領域に形成されている。
【００２６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
エンジンＥの駆動に伴い、回転軸１６が回転すると、各ピストン３０における上死点位置Ｐ１から下死点側への移動により吸入室３１から吸入ポート３３及び吸入弁３４を介して圧縮室２４に冷媒ガスが吸入される。そして、ピストン３０における下死点位置Ｐ２から上死点側への移動により圧縮室２４内の冷媒ガスが圧縮されて吐出ポート３５及び吐出弁３６を介して吐出室３２に吐出される。
【００２７】
この吐出行程の際に、ピストン３０が上死点位置Ｐ１に到達して圧縮室２４で圧縮された高圧の冷媒ガスの一部は、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間（サイドクリアランス）を通ってブローバイガスとしてクランク室１５に向かって流れる。このとき、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部は、連通通路５１を介して隣り合うシリンダボア１１ａ内であって、且つ上死点位置Ｐ１から下死点側に移動するピストン３０により区画される圧縮室２４内に流れ込む。これにより、シリンダブロック１１に連通通路５１が形成されていない構成の圧縮機１０に比べると、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室１５内に流入してしまう冷媒ガスの流量が少なくなっている。
【００２８】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）シリンダブロック１１において、ピストン３０が上死点位置Ｐ１に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、斜板２２の傾角が最大傾角のときにピストン３０が下死点位置Ｐ２に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、の間の領域に、隣り合うシリンダボア１１ａ間を連通する連通通路５１を形成した。これによれば、ピストン３０が上死点位置Ｐ１に到達して圧縮室２４で圧縮された高圧の冷媒ガスの一部が、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間に流れ込んだとしても、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部が連通通路５１を介して隣り合うシリンダボア１１ａ内に流れ込む。その結果として、シリンダブロック１１に連通通路５１が形成されていない構成の圧縮機１０に比べると、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室１５内に流入してしまう冷媒ガスの流量を少なくして、圧縮機１０の制御性を向上させることができる。
【００２９】
（２）連通通路５１は、上死点位置Ｐ１に到達したピストン３０とシリンダボア１１ａとの間と、当該シリンダボア１１ａと隣り合うシリンダボア１１ａ内であって、且つ上死点位置Ｐ１から下死点側へ移動する吸入行程中のピストン３０により区画される圧縮室２４とを連通している。これによれば、上死点位置Ｐ１に到達したピストン３０とシリンダボア１１ａとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部を、当該シリンダボア１１ａと隣り合うシリンダボア１１ａ内であって、且つ上死点位置Ｐ１から下死点側へ移動する吸入行程中のピストン３０により区画される圧縮室２４内に吸入することができる。その結果、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室１５側に向かう冷媒ガスの一部を、吸入ガスとして圧縮室２４内に吸入させることができ、圧縮機１０の制御性をさらに向上させることができる。
【００３０】
（３）連通通路５１は、複数のシリンダボア１１ａのうちの重力方向の上方に位置する二つのシリンダボア１１ａ同士を連通している。よって、重量方向下側に滞留しようとする冷媒に含まれる潤滑油によって、連通通路５１が塞がってしまい、冷媒ガスが連通通路５１を通過し難くなってしまうといった問題を回避することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図４に示すように、上死点位置Ｐ１に到達したピストン３０とシリンダボア１１ａとの間と、当該シリンダボア１１ａと隣り合うシリンダボア内であって、且つ下死点位置Ｐ２から上死点側へ移動する吐出行程中のピストン３０により区画される圧縮室２４と連通する連通通路６１が形成されていてもよい。これによれば、上死点位置Ｐ１に到達したピストン３０とシリンダボア１１ａとの間に流れ込んだ冷媒ガスの一部を、当該シリンダボア１１ａと隣り合うシリンダボア１１ａ内であって、且つ下死点位置Ｐ２から上死点側へ移動する吐出行程中のピストン３０により区画される圧縮室２４内に吸入することができる。その結果、ピストン３０とシリンダボア１１ａとの間を通ってブローバイガスとしてクランク室１５側に向かう冷媒ガスの一部を、圧縮ガスとして圧縮室２４内に吸入させることができ、圧縮機１０の制御性をさらに向上させることができる。
【００３２】
○  実施形態において、連通通路５１，６１の出入口の位置を変更してもよい。要は、連通通路５１，６１は、シリンダブロック１１において、ピストン３０が上死点位置Ｐ１に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、斜板２２の傾角が最大傾角のときにピストン３０が下死点位置Ｐ２に到達したときのピストン３０における圧縮室側端面３０ｅと、の間の領域に形成されていればよい。
【００３３】
○  実施形態において、連通通路５１，６１が、複数のシリンダボア１１ａのうちの重力方向の下方に位置する二つのシリンダボア１１ａ同士を連通していてもよい。
○  実施形態において、連通通路５１，６１が、全ての隣り合うシリンダボア１１ａの間に一つずつ形成されていてもよい。
【００３４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記連通通路は、複数のシリンダボアのうちの重力方向の上方に位置する二つのシリンダボア同士を連通していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式圧縮機。
【符号の説明】
【００３５】
１０…圧縮機（可変容量型斜板式圧縮機）、１１…シリンダブロック、１１ａ…シリンダボア、１５…クランク室、１６…回転軸、２２…斜板、２４…圧縮室、３０…ピストン、３０ｅ…圧縮室側端面、３１…吸入室、３２…吐出室、３９…制御弁、５１，６１…連通通路、Ｐ１…上死点位置、Ｐ２…下死点位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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