(57)【要約】【課題】圧縮機において、駆動軸の回転数に応じて特定周波数における吐出脈動を低減することができるとともに、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現する。【解決手段】本発明の圧縮機は、流路長可変流路４１内を往復動可能に設けられたスプール４３と、流路長可変流路４１内におけるスプール４３の第２連通口４１ａからの距離Ｌを変更する距離変更部とを備えている。距離変更部は、吐出通路３５における第１連通口３ｃと第２連通口４１ａとの間に設けられ、駆動軸５１の回転数が上昇するにつれ、下流側の圧力と上流側の圧力との差圧を大きくする逆止弁８と、リヤハウジング３に形成され、吐出室３ａ等の吐出領域４と連通するとともに、流路長可変流路４１におけるスプール４３の第２連通口４１ａ側とは反対側に連通する導圧路４９とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、駆動軸の回転によって冷媒を圧縮して吐出領域に吐出する圧縮機構と、
前記ハウジングに形成され、前記吐出領域に開口する第１連通口と、外部に開口する吐出口とを有する吐出通路と、
前記ハウジングに形成され、前記第１連通口と前記吐出口との間で前記吐出通路に開口する第２連通口を有し、前記吐出通路と交差する方向に直線状に延びる流路長可変流路と、
前記流路長可変流路内を往復動可能に設けられたスプールと、
前記流路長可変流路内における前記スプールの前記第２連通口からの距離を変更する距離変更部とを備え、
前記距離変更部は、前記吐出通路における前記第１連通口と前記第２連通口との間に設けられ、前記駆動軸の回転数が上昇するにつれ、下流側の圧力と上流側の圧力との差圧を大きくする減圧部材と、
前記ハウジングに形成され、前記吐出通路における前記減圧部材よりも上流側又は前記吐出領域と連通するとともに、前記流路長可変流路における前記スプールの前記第２連通口側とは反対側に連通する導圧路と、
前記吐出通路又は前記導圧路と前記スプールとの間に配置された付勢部材とを有していることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記減圧部材は逆止弁である請求項１記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な圧縮機は、ハウジングと圧縮機構とを備えている。圧縮機構はハウジングに収容されている。この圧縮機構は、駆動軸の回転によって冷媒を圧縮し、吐出室等の吐出領域に吐出する。吐出領域内の高圧の冷媒は、第１連通口によって吐出領域と連通する吐出通路を介し、吐出口から外部に吐出される。このような圧縮機では、吐出領域内の脈動が共振して吐出脈動が増大するという問題点を有している。共振周波数は、駆動軸の回転数、冷媒の吐出圧力等によって変化することが知られている。
【０００３】
このため、油圧ポンプではあるが、特許文献１の構成が提案されている。この油圧ポンプでは、第１連通口と吐出口との間に位置する第２連通口によって吐出通路と連通し、吐出通路と直交する方向に直線状に延びる流路長可変流路がハウジングに形成されている。流路長可変流路内には、外周面に螺旋状の溝が形成されたプラグが往復動可能に設けられている。流路長可変流路内におけるプラグの第２連通口からの距離は、流路長可変機構により、駆動軸の回転数が上昇するにつれ、長くなるように構成されている。流路長可変機構としては、プラグを吐出通路側に付勢するバネと、このバネによる付勢力と対抗する力を付与するパイロット油圧室とが採用されている。
【０００４】
この油圧ポンプでは、駆動軸の回転数が上昇すれば、流路長可変流路内におけるプラグの第２連通口からの距離を長くすることが可能である。また、駆動軸の回転数が下がれば、その距離を短くすることができる。こうして、この油圧ポンプでは、駆動軸の回転数に応じていわゆるサイドブランチの長さを変化させることができる。このため、共振周波数の変化に応じて吐出領域内の脈動をサイドブランチを伝播する脈動と干渉させて減衰し、吐出脈動を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５２４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の油圧ポンプと同様の構造を圧縮機に採用しようとすると、外周面に螺旋状の溝が形成されたプラグ等を採用することとなり、製造コストの高騰化を生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、圧縮機において、駆動軸の回転数に応じて特定周波数における吐出脈動を低減することができるとともに、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の圧縮機は、ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、駆動軸の回転によって冷媒を圧縮して吐出領域に吐出する圧縮機構と、
前記ハウジングに形成され、前記吐出領域に開口する第１連通口と、外部に開口する吐出口とを有する吐出通路と、
前記ハウジングに形成され、前記第１連通口と前記吐出口との間で前記吐出通路に開口する第２連通口を有し、前記吐出通路と交差する方向に直線状に延びる流路長可変流路と、
前記流路長可変流路内を往復動可能に設けられたスプールと、
前記流路長可変流路内における前記スプールの前記第２連通口からの距離を変更する距離変更部とを備え、
前記距離変更部は、前記吐出通路における前記第１連通口と前記第２連通口との間に設けられ、前記駆動軸の回転数が上昇するにつれ、下流側の圧力と上流側の圧力との差圧を大きくする減圧部材と、
前記ハウジングに形成され、前記吐出通路における前記減圧部材よりも上流側又は前記吐出領域と連通するとともに、前記流路長可変流路における前記スプールの前記第２連通口側とは反対側に連通する導圧路と、
前記吐出通路又は前記導圧路と前記スプールとの間に配置された付勢部材とを有していることを特徴とする。
【０００９】
本発明の圧縮機では、駆動軸の回転数が高くなると冷媒の流量が多くなる。その分、圧損が多くなり、減圧部材の上流側の圧力と下流側の圧力との間の差圧が大きくなる。そして、導圧路は、減圧部材の下流側より高い圧力をスプールの第２連通口側とは反対側に付加する。このため、スプールは、流路長可変流路内において、導圧路内の高圧の冷媒に押され、第２連通口からの距離が短くなる。
【００１０】
また、駆動軸の回転数が低くなると冷媒の流量が少なくなる。その分、高回転時に比べて圧損が小さくなり、減圧部材の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧が小さくなる。このため、スプールは、駆動軸の回転数が高い時よりも、流路長可変流路内において、第２連通口からの距離が長くなる。
【００１１】
ここで、吐出通路から分岐された流路長可変流路における第２連通口からスプールまでの部分はいわゆるサイドブランチである。このため、この圧縮機では、駆動軸の回転数に応じてサイドブランチの長さを変化させることができる。このため、共振周波数の変化に応じて発生する吐出領域内の脈動をサイドブランチを伝播する脈動と干渉させて減衰し、吐出脈動を低減することができる。
【００１２】
また、この圧縮機では、この際、吐出通路に減圧部材を設け、ハウジングに導圧路を形成することにより、形状が従来のプラグよりも簡易なスプールを採用しているに過ぎないため、製造コストの低廉化を実現できる。
【００１３】
したがって、本発明の圧縮機では、駆動軸の回転数に応じて吐出脈動を低減することができるとともに、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現することができる。
【００１４】
減圧部材は逆止弁であることが好ましい。圧縮機は吐出通路に逆止弁が設けられることが多い。このため、減圧部材として既存の逆止弁を採用すれば、本発明の圧縮機の製造コストのより一層の低廉化を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧縮機では、駆動軸の回転数に応じて特定周波数における吐出脈動を低減することができるとともに、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の圧縮機の断面図である。
【図２】実施例１の圧縮機の要部断面図である。
【図３】実施例１の圧縮機の説明図である。
【図４】実施例２の圧縮機の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
（実施例１）
実施例１の圧縮機は、図１に示すように、片側のみに吐出室３ａがある容量可変型斜板式圧縮機である。この圧縮機では、図２に示すように、シリンダブロック１に駆動軸１３の駆動軸心を中心とする同心円状に等角度間隔で複数個のシリンダボア１ａが貫設されている。図１に示すように、シリンダブロック１の後端とリヤハウジング３の前端との間に弁ユニット５が設けられ、シリンダブロック１の前端にフロントハウジング７が設けられ、これらが複数本の通しボルト９によって締結されている。シリンダブロック１、リヤハウジング３及びフロントハウジング７がハウジング２に相当する。ハウジング２は図示しない車両のエンジンに固定される。
【００１９】
リヤハウジング３には、図２に示すように、環状の吐出室３ａと、吐出室３ａの内側に位置する吸入室３ｂとが形成されている。吐出室３ａが吐出領域４に相当する。図１に示すように、弁ユニット５には、複数の吐出ポート５ａと、吐出ポート５ａと同数の吸入ポート５ｂとが形成されており、吐出室３ａは各吐出ポート５ａによって各シリンダボア１ａと連通し、吸入室３ｂは各吸入ポート５ｂによって各シリンダボア１ａと連通するようになっている。
【００２０】
フロントハウジング７には、クランク室１１が形成されている。また、フロントハウジング７には、軸孔７ａが外部とクランク室１１とを連通するように貫設されており、軸孔７ａ内には駆動軸１３が挿通されている。軸孔７ａと駆動軸１３との間には軸封装置１５及び第１ラジアル軸受１７が設けられている。駆動軸１３は車両のエンジンによってベルト駆動されるようになっている。
【００２１】
駆動軸１３には、クランク室１１内でラグプレート１９が圧入されている。ラグプレート１９とフロントハウジング７との間にはスラスト軸受２１が設けられている。また、クランク室１１内には斜板２３が設けられており、駆動軸１３は斜板２３を挿通している。ラグプレート１９と斜板２３との間には、ラグプレート１９が駆動軸１３の回転駆動力を伝達しつつ、斜板２３が傾斜角度を変更できるようなリンク機構２５が設けられている。シリンダブロック１にも軸孔１ｂが形成されており、駆動軸１３の後端はこの軸孔１ｂ内に位置している。駆動軸１３と軸孔１ｂとの間には第２ラジアル軸受２７が設けられている。
【００２２】
各シリンダボア１ａには片頭のピストン２９が往復動可能に収納されている。斜板２３と各ピストン２９との間には前後で対をなすシュー３１ａ、３１ｂが設けられている。各シリンダボア１ａ内は弁ユニット５と各ピストン２９とにより圧縮室３３が区画されている。ラグプレート１９、リンク機構２５、斜板２３、各シュー３１ａ、３１ｂ、各ピストン２９及び弁ユニット５が圧縮機構６に相当する。
【００２３】
また、図示はしないが、リヤハウジング３には容量制御弁が設けられている。吐出室３ａと容量制御弁とは第１給気通路によって連通され、容量制御弁とクランク室１１とは第２給気通路によって連通されている。また、吸入室３ｂとクランク室１１とは抽気通路によって連通されている。容量制御弁は吸入室３ｂ内の圧力等によってクランク室１１内の圧力を調整する。これによって、斜板１１の傾斜角度が変更されるようになっている。
【００２４】
この圧縮機では、車両のエンジンによって駆動軸１３が回転駆動されることにより、クランク室１１内でラグプレート１９及び斜板２３が回転し、各ピストン２９がシリンダボア１ａ内を往復動する。このため、各ピストン２９は、斜板２３の傾斜角度に応じたストロークでシリンダボア１ａ内を往復動する。このため、圧縮室３３内には吸入室３ｂ内の冷媒が吸入され、圧縮室３３内で冷媒が圧縮され、圧縮室３３から高圧の冷媒が吐出室３ａに吐出される。
【００２５】
この間、この圧縮機では、容量制御弁によってクランク室１１内の圧力が調整され、吐出容量を適宜変更することが可能となっている。例えば、容量制御弁が第１給気通路と第２給気通路との連通面積を大きくすれば、吐出室３ａ内の吐出圧力の冷媒がクランク室１１内に流入し易くなり、クランク室圧力が高くなる。この場合、斜板２３の傾斜角度が小さくなり、駆動軸１３の１回転当たりの吐出容量が小さくなる。また、容量制御弁が第１給気通路と第２給気通路との連通面積を小さくすれば、吐出圧力の冷媒がクランク室１１内に流入し難くなる。このため、クランク室１１内の冷媒が抽気通路を経て吸入室３ｂに流出し易くなり、クランク室圧力が低くなる。この場合、斜板２３の傾斜角度が大きくなり、吐出容量が大きくなる。
【００２６】
リヤハウジング３には、図２に示すように、吐出室３ａと第１連通口３ｃによって連通する吐出通路３５が形成されている。吐出通路３５は吐出口３５ａによって外部に開口している。吐出通路３５には、第１連通口３ｃ側に弁座３５ｂが形成されている。吐出通路３５には、弁座３５ｂに着座又は離座可能な弁体３７が設けられている。弁体３７は、サークリップ３８によって支持されたバネ３９によって弁座３５ｂ側に付勢されている。弁体３７は、弁座３５ｂに着座しておれば吐出通路３５を閉じ、弁座３５ｂから離座すれば吐出通路３５を開くように形成されている。弁座３５ｂ、弁体３７及びバネ３９が減圧部材としての逆止弁８に相当する。
【００２７】
また、リヤハウジング３には、第２連通口４１ａによって吐出通路３５と連通し、吐出通路３５と直交する方向に直線状に延びる流路長可変流路４１が形成されている。第２連通口４１ａは第１連通口３ｃと吐出口３５ａとの間に位置している。流路長可変流路４１内には、スプール４３が往復動可能に設けられている。スプール４３の外周面には、Ｏリング４５が設けられているだけであり、螺旋状の溝等は形成されてはいない。スプール４３は、吐出通路３５の一部に当てて支持された付勢部材としてのバネ４７によって吐出通路３５から離れる方向に付勢されている。
【００２８】
リヤハウジング３には、吐出室３ａと第３連通口３ｄによって連通する導圧路４９が形成されている。導圧路４９は流路長可変流路４１におけるスプール４３の第２連通口４１ａ側とは反対側に連通している。
【００２９】
また、吸入室３ｂには外部に開口する吸入通路５１が形成されている。吸入通路５１には管路によって蒸発器が接続されている。一方、吐出通路３５の吐出口３５ａには管路によって凝縮器が接続されている。蒸発器と凝縮器との間には膨張弁が設けられている。この圧縮機、蒸発器、凝縮器、膨張弁及びこれらを接続する管路は冷凍回路を構成している。
【００３０】
この圧縮機では、図３に示すように、駆動軸１３の回転数が高くなると冷媒の流量が多くなる。その分、圧損が多くなり、逆止弁８の上流側と下流側との間の差圧が大きくなる。そして、吐出室３ａと連通する導圧路４９は、逆止弁８の下流側より高い圧力をスプール４３の第２連通口４１ａ側とは反対側に付加する。このため、スプール４３は、流路長可変流路４１内において、導圧路４９内の高圧の冷媒に押され、第２連通口４１ａからの距離Ｌが短くなる。
【００３１】
また、駆動軸１３の回転数が低くなると冷媒の流量が少なくなる。その分、高回転時に比べて圧損が小さくなり、逆止弁８の上流側と下流側との間の差圧が小さくなる。このため、スプール４３は、駆動軸１３の回転数が高い時よりも、流路長可変流路４１内において、第２連通口４１ａからの距離Ｌが長くなる。
【００３２】
ここで、吐出通路３５から分岐された流路長可変流路４１における第２連通口４１ａからスプール４３までの部分はいわゆるサイドブランチである。サイドブランチとは主管路に設けられ、サイドブランチの干渉により特定周波数の脈動を低減するものである。主管路からサイドブランチに導入された冷媒における特定周波数が、サイドブランチの往復で１／２波長位相が遅れてその分岐点に戻り、主管路内の特定周波数と逆位相で合成し、脈動を低減する。この圧縮機では、駆動軸１３の回転数に応じてサイドブランチの長さを変化させることができる。このため、共振周波数の変化に応じて発生する吐出室３ａ内の脈動をサイドブランチを伝播する脈動と干渉させて減衰することにより、特定周波数における吐出脈動を低減することができる。
【００３３】
また、この圧縮機では、吐出通路３５に逆止弁８を設け、リヤハウジング３に導圧路４９を形成することにより、形状が従来のプラグよりも簡易なスプール４３を採用して吐出脈動を低減できるため、製造コストの低廉化を実現できる。
【００３４】
したがって、この圧縮機では、駆動軸１３の回転数に応じて特定周波数における吐出脈動を低減することができるとともに、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現することができる。圧縮機が逆止弁８を採用していることも製造コストの低廉化の効果を顕著にしている。
【００３５】
（実施例２）
実施例２の圧縮機は、図４に示すように、両側に吐出室３ｅ、３ｆがある容量可変型斜板式圧縮機である。この圧縮機では、駆動軸５１の回転によって往復動する図示しない両頭のピストンを採用しているため、ハウジング５３の前方に吐出室３ｅが形成され、ハウジング５３の後方に吐出室３ｆが形成されている。吐出室３ｅと吐出室３ｆとは連絡通路３ｇによって連通している。吐出室３ｅ、３ｆ及び連絡通路３ｇが吐出領域５０に相当する。
【００３６】
ハウジング５０には、連絡通路３ｇと第１連通口３ｈによって連通する吐出通路５５が形成されている。吐出通路５５は吐出口５５ａによって外部に開口している。吐出通路５５には、実施例１と同様の逆止弁８が設けられている。
【００３７】
また、ハウジング５０には、実施例１と同様の流路長可変流路４１及び導圧路４９が形成されている。流路長可変流路４１内には、実施例１と同様のスプール４３等が設けられている。導圧路４９は連絡通路３ｇと第３連通口３ｉによって連通している。他の構成は実施例１の圧縮機と同様である。
【００３８】
この圧縮機においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００４０】
例えば、圧縮機は、実施例１のように、クランク室１１の圧力を調整して斜板１１の傾斜角度を変更し、吐出容量を変更する型のものに限られず、アクチュエータを用いて斜板の傾斜角度を変更する型のものであってもよい。また、圧縮機は、斜板の傾斜角度が変更可能な容量可変型のものであってもよく、斜板の傾斜角度が変更不能な容量固定型のものであってもよい。
【００４１】
また、上記実施例１では、導圧路４９が吐出室３ａと連通しているが、吐出通路３５における逆止弁８よりも上流側に連通していてもよい。
【００４２】
さらに、流路長可変流路４１及び導圧路４９はそれぞれ１本に限定されず、２本以上であってもよい。また、流路長可変流路４１は、吐出通路３５と直交しているものに限られない。
【００４３】
また、付勢部材は、導圧路４９とスプール４３との間に配置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は車両の空調装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
２、５３…ハウジング（１…シリンダブロック、３…リヤハウジング、７…フロントハウジング）
１３、５１…駆動軸
４…吐出領域（３ａ、３ｅ、３ｆ…吐出室、３ｇ…連絡通路）
６…圧縮機構
３ｃ、３ｈ…第１連通口
３５ａ、５５ａ…吐出口
３５、５５…吐出通路
４１ａ…第２連通口
４１…流路長可変流路
４３…スプール
Ｌ…距離
８、４９…距離変更部（８…減圧部材（逆止弁）、４９…導圧路）
４７…付勢部材（バネ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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