(57)【要約】【課題】より優れた斜板式可変容量コンプレッサを得ること。【解決手段】回転可能に設けられた斜板４０と、斜板に連結されたピストン５０と、ピストンを移動可能に保持するシリンダ６０と、ピストンに作用する圧力を制御するコントロールバルブ７０とを備えた斜板式可変容量コンプレッサにおいて、ピストンは、斜板に連結される連結部５１と、シリンダのボアと接触するシール部５２と、連結部及びシール部を支持する棒状部５３とを備え、連結部とシール部との間には壁部８０を設けるとともに、壁部には棒状部を貫通し、シール部と壁部との間は、コントロールバルブと連通した圧力制御室９１となし、コントロールバルブは、圧力制御室の内部圧力を制御する構成の斜板式可変容量コンプレッサである。【選択図】　　　　図１
2004052623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた斜板と、前記斜板に連結されたピストンと、前記ピストンを移動可能に保持するシリンダと、前記ピストンに作用する圧力を制御するコントロールバルブとを備えた斜板式可変容量コンプレッサにおいて、
前記ピストンは、前記斜板に連結される連結部と、前記シリンダのボアと接触するシール部と、前記連結部及び前記シール部を支持する棒状部とを備え、
前記連結部と前記シール部との間には壁部を設けるとともに、前記壁部には前記棒状部を貫通し、
前記シール部と前記壁部との間は、前記コントロールバルブと連通した圧力制御室となし、
前記コントロールバルブは、前記圧力制御室の内部圧力を制御することを特徴とする斜板式可変容量コンプレッサ。
【請求項２】
前記ピストン及び前記シリンダを複数備えるとともに、前記壁部には、前記圧力制御室の内部を連通する凹部を設けたことを特徴とする請求項１記載の斜板式可変容量コンプレッサ。
【請求項３】
前記斜板が配置されたクランク室を備え、前記クランク室には圧縮前の低圧ガスを導くことを特徴とする請求項１又は２記載の斜板式可変容量コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、回転可能に設けられた斜板と、斜板に連結されたピストンと、ピストンを移動可能に保持するシリンダと、ピストンに作用する圧力を制御するコントロールバルブとを備えた斜板式可変容量コンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍サイクルに用いられ、その冷媒ガスを圧縮するコンプレッサとしては、斜板式可変容量コンプレッサが知られている。この種のコンプレッサは、斜板が駆動シャフトとともに回転してピストンが往復移動することにより、シリンダ内にガスを吸入し且つこれを圧縮して吐出するように構成されている。ピストン及びシリンダは、駆動シャフトを中心に等間隔で複数配置されている。また、冷媒ガスの吐出量は、ピストンに作用する圧力をコントロールバルブが制御することにより、斜板の傾き及びピストンのストロークを変化して制御する構成となっている。かかる構成のコンプレッサは、例えば特開平１０−１６９５５８等にも開示されている。
【０００３】
特に、従来の斜板式可変容量コンプレッサの場合、コントロールバルブは、斜板が設けられたクランク室に高圧の冷媒ガスを導くように構成されている。すなわち、ピストンのストロークはクランク室の圧力に応じて変化し、その圧力はクランク室に導かれる高圧ガスの量によって制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでコンプレッサは、ガスの圧縮効率やその耐久性が非常に重視されるものであり、前述したコントロールバルブによる圧力制御についても、これらの観点から一層の合理化が求められている。例えば、コントロールバルブによる圧力制御に多量の高圧ガスを要する場合は、ガスの圧縮効率は必然的に低下する。また、クランク室に高圧（つまり高温）の冷媒ガスを導くことは、その内部における摺動部やシール手段の耐久性等を考慮すると、決して好ましいことではない。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より優れた斜板式可変容量コンプレッサを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、回転可能に設けられた斜板と、前記斜板に連結されたピストンと、前記ピストンを移動可能に保持するシリンダと、前記ピストンに作用する圧力を制御するコントロールバルブとを備えた斜板式可変容量コンプレッサにおいて、前記ピストンは、前記斜板に連結される連結部と、前記シリンダのボアと接触するシール部と、前記連結部及び前記シール部を支持する棒状部とを備え、前記連結部と前記シール部との間には壁部を設けるとともに、前記壁部には前記棒状部を貫通し、前記シール部と前記壁部との間は、前記コントロールバルブと連通した圧力制御室となし、前記コントロールバルブは、前記圧力制御室の内部圧力を制御する構成の斜板式可変容量コンプレッサである。このような構成によると、コントロールバルブによる圧力制御の省力化が達成され、より優れた斜板式可変容量コンプレッサが得られる。
【０００７】
また本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記ピストン及び前記シリンダを複数備えるとともに、前記壁部には、前記圧力制御室の内部を連通する凹部を設けた構成の斜板式可変容量コンプレッサである。すなわち圧力制御室の内部は、壁部に凹部を設けることによって合理的に連通することが可能である。
【０００８】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１又は２において、前記斜板が配置されたクランク室を備え、前記クランク室には圧縮前の低圧ガスを導く構成の斜板式可変容量コンプレッサである。すなわち、従来のコンプレッサは、圧縮した高圧ガスをクランク室に導くものであったところ、本発明のコンプレッサは、圧縮前の低圧ガスをクランク室に導くものである。かかる構成によれば、クランク室の内部における摺動部の耐久性が向上するという利点がある。また、耐圧性を確保する点でも有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１及び図２に示す本例の斜板式可変容量コンプレッサ１は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルのコンプレッサであり、フロントハウジング１１と、シリンダブロック１２と、リヤハウジング１３と、バルブプレート１４と、回転可能に設けられた駆動シャフト２０と、駆動シャフト２０に設けられたラグプレート３０と、駆動シャフト２０及びラグプレート３０に装着された斜板４０と、シュー４１を介して斜板４０に連結されたピストン５０と、ピストン５０を往復移動可能に保持するシリンダ６０と、ピストン５０に作用する圧力を制御するコントロールバルブ７０とを備えている。
【００１１】
この斜板式可変容量コンプレッサ１は、斜板４０が駆動シャフト２０及びラグプレート３０とともに回転してピストン５０が往復移動することにより、シリンダ６０内にガスを吸入し且つこれを圧縮して吐出し、更にコントロールバルブ７０がピストン５０に作用する圧力を制御することにより、斜板４０の傾きとともにピストン５０のストロークを変化してガスの吐出量を制御するものである。ピストン５０及びシリンダ６０は、駆動シャフト２０の回転軸を中心に等間隔で複数配置されている。尚、図１は斜板式可変容量コンプレッサ１のフルストローク時を示し、図２はデストローク時を示している。
【００１２】
駆動シャフト２０は、ベアリングを介してフロントハウジング１１及びシリンダブロック１２に対して架設されている。フロントハウジング１１の内部は、ラグプレート３０及び斜板４０が設けられたクランク室９０となっている。シリンダブロック１２は、複数のシリンダ６０を構成する部材である。
【００１３】
ラグプレート３０は、駆動シャフトに固定された部材であり、その要所には斜板４０を連結するアーム部３１が設けられている。斜板４０は、シュー４１を装着したガイド部４２を備え、駆動シャフト２０に対しては、スライド移動可能且つ傾斜角度が可変可能に装着されている。尚、ラグプレート３０及び斜板４０の間には、斜板４０及びピストン５０をシリンダ６０側にある程度付勢するスプリング４３が設けられている。
【００１４】
各ピストン５０は、シュー４１に繋留される連結部５１と、シリンダ６０のボア６１と接触するシール部５２と、連結部５１及びシール部５２を支持する棒状部５３とを備え、斜板４０が回転するとともにシリンダ６０に対してそれぞれ往復移動する。
【００１５】
更に本例の場合、ピストン５０の連結部５１とシール部５２との間には壁部８０を設けるとともに、壁部８０にはピストン５０の棒状部５３を貫通し、シール部５２と壁部８０との間は、コントロールバルブ７０と連通した圧力制御室９１となし、コントロールバルブ７０は、圧力制御室９１の内部圧力を制御する構成となっている。斜板４０の傾き及びピストン５０のストロークは、圧力制御室９１の内部圧力に応じて変化する。
【００１６】
壁部８０には、ピストン５０の棒状部５３を挿通する棒状部挿通孔５１、駆動シャフト２０を挿通する駆動シャフト挿通孔５２、及び圧力制御室９１の内部を連通する環状の凹部８３が設けられている。壁部８０の構成部材は、クランク室９０側に向けられた各シリンダ６０の開口を閉鎖するプレート状の部材であり、フロントハウジング１１及びシリンダブロック１２の間に装着されている。また、棒状部５３と棒状部挿通孔８１との間における気密性は、メタルシール構造により確保されている。
【００１７】
バルブプレート１４は、吸入弁を装着した吸入孔１４ａと、吐出弁を装着した吐出孔１４ｂと、吐出弁の開度を規制するリテーナ１４ｃとを備えた部材であり、シリンダブロック１２とリアハウジング１３との間に装着されている。吸入孔１４ａ及び吐出孔１４ｂは、各シリンダ６０に対してそれぞれ設けられている。吸入孔１４ａはシリンダ６０にガスを吸入し、吐出孔１４ｂはシリンダ６０からガスを吐出する。
【００１８】
ガスはピストン５０のシール部５２とバルブプレート１４との間において圧縮される。リアハウジング１３は、コントロールバルブ７０を装着するとともに、バルブプレート１４との間に吸入室９２及び吐出室９３を構成するものである。
【００１９】
そして、当該斜板式可変容量コンプレッサ１の要所には、ガスを流通する流路がそれぞれ設けられており、冷凍サイクルを循環した圧縮前の低圧ガスは、先ずはクランク室９０を通過して吸入室９２にもたらされる。尚、ガスには潤滑オイルが混合されており、クランク室９０の内部における摺動部には、クランク室９０に低圧ガスを導くことにより潤滑オイルが供給される。
【００２０】
吸入室９２の低圧ガスは、ピストン５０が復動すると吸入孔１４ａからシリンダ６０の内部に吸入され、ピストン５０が往動すると高圧ガスとなって吐出孔１４ｂから吐出室９３にもたらされる。吐出室９３の高圧ガスは、再び冷凍サイクルを循環する。
【００２１】
コントロールバルブ７０は、圧力制御室９１、吸入室９２、及び吐出室９３とそれぞれ所定の流路（図示は省略）を通じて連通されており、低圧ガスの圧力が下降すると、その内部に具備されたベローズが膨らむことによってバルブが開動し、圧力制御室９１に高圧ガスを導く構成となっている。また、低圧ガスの圧力が上昇すると、ベローズが縮むことによってバルブが閉動し、圧力制御室９１に導かれる高圧ガスはカットされる。
【００２２】
斜板４０は、各シリンダ６０の内部圧力の平均と圧力制御室９１の内部圧力とが釣り合う状態で往復移動する。つまり、斜板４０の傾き及びピストン５０のストロークは、コントロールバルブ７０におけるバルブの開度により制御され、高圧ガスの吐出量は、ピストン５０のストロークが大きくなると増加し（図１参照）、小さくなると減少する（図２参照）。
【００２３】
以上説明したように、本例の斜板式可変容量コンプレッサは、ピストンの連結部とシール部との間に壁部を設けて壁部とシール部との間を圧力制御室とし、この圧力制御室の内部圧力をコントロールバルブにて制御するものであり、このような構成によれば、コントロールバルブによる圧力制御の省力化を達成することができる。特に従来では、クランク室の内部圧力を制御していたところ、本例では、クランク室から区分された圧力制御室の内部圧力を制御するので、その内部圧力を比較的少量の高圧ガスにて制御することができ、延いては、ガスの圧縮効率も向上することができる。更に、クランク室には高圧ガスを導く必要がないので、その内部における斜板やシュー等の摺動部の耐久性が向上するという利点もある。また、耐圧性を確保する点でも有利である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、回転可能に設けられた斜板と、前記斜板に連結されたピストンと、前記ピストンを移動可能に保持するシリンダと、前記ピストンに作用する圧力を制御するコントロールバルブとを備えた斜板式可変容量コンプレッサにおいて、前記ピストンは、前記斜板に連結される連結部と、前記シリンダのボアと接触するシール部と、前記連結部及び前記シール部を支持する棒状部とを備え、前記連結部と前記シール部との間には壁部を設けるとともに、前記壁部には前記棒状部を貫通し、前記シール部と前記壁部との間は、前記コントロールバルブと連通した圧力制御室となし、前記コントロールバルブは、前記圧力制御室の内部圧力を制御する構成の斜板式可変容量コンプレッサである。このような構成によると、より優れた斜板式可変容量コンプレッサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例に係り、斜板式可変容量コンプレッサのフルストローク時の縦断面を示す説明図である。
【図２】本発明の具体例に係り、斜板式可変容量コンプレッサのデストローク時の縦断面を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　斜板式可変容量コンプレッサ
１１　　　フロントハウジング
１２　　　シリンダブロック
１３　　　リヤハウジング
１４　　　バルブプレート
１４ａ　　　吸入孔
１４ｂ　　　吐出孔
１４ｃ　　　リテーナ
２０　　　駆動シャフト
３０　　　ラグプレート
３１　　　アーム部
４０　　　斜板
４１　　　シュー
４２　　　ガイド部
４３　　　スプリング
５０　　　ピストン
５１　　　連結部
５２　　　シール部
５３　　　棒状部
６０　　　シリンダ
６１　　　ボア
７０　　　コントロールバルブ
８０　　　壁部
８１　　　棒状部挿通孔
８２　　　駆動シャフト挿通孔
８３　　　凹部
９０　　　クランク室
９１　　　圧力制御室
９２　　　吸入室
９３　　　吐出室
【図１】
2004052623.tif 000003
【図２】
2004052623.tif 000004