(57)【要約】【課題】駆動軸の移動によるシリンダデッドスペースの拡大が抑制され、従来の容量可変斜板式圧縮機に比べて吸入ガス量の減少が抑制され、ひいては冷凍能力が改善された容量可変斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、クランク室を形成するフロントハウジングと、吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッドと、吸入弁と、吐出弁と、駆動軸と、駆動軸に固定されたローターと、ローターに連結されると共に傾角可変に且つ摺動可能に駆動軸に支持された斜板と、斜板の回転を往復動に変換してピストンに伝達する動力伝達機構と、フロントハウジングとローターとの間に配設された荷重センサーと、フロントハウジングとローター又は駆動軸との間に配設された磁歪素子又は圧電素子と、荷重センサーの出力に応じて磁歪素子又は圧電素子の作動を制御する制御装置とを備える。【選択図】  図２
2004197691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、シリンダブロックの一方の端面に取り付けられクランク室を形成するフロントハウジングと、弁板を介してシリンダブロックの他方の端面に取り付けられ吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッドと、弁板とシリンダブロックとの間に介挿された吸入弁と、吐出室内で弁板に取り付けられた吐出弁と、クランク室内で延在しフロントハウジングとシリンダブロックとにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸に固定されたローターと、リンク機構を介してローターに連結されると共に傾角可変に且つ摺動可能に駆動軸に支持された斜板と、斜板の回転を往復動に変換してピストンに伝達する動力伝達機構と、フロントハウジングとローターとの間に配設された荷重センサーと、フロントハウジングとローター又は駆動軸との間に配設された磁歪素子又は圧電素子と、荷重センサーの出力に応じて磁歪素子又は圧電素子の作動を制御する制御装置とを備えることを特徴とする容量可変斜板式圧縮機。
【請求項２】
吸入弁はリード弁部とリード弁部の一端を支持する支持部とスリットを隔てて前記一端を除くリード弁部の周囲に延在する周縁部とを有し、リード弁部のみならず周縁部もシリンダボアに対峙していることを特徴とする請求項１に記載の容量可変斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容量可変斜板式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、シリンダブロックの一方の端面に取り付けられクランク室を形成するフロントハウジングと、弁板を介してシリンダブロックの他方の端面に取り付けられ吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッドと、弁板とシリンダブロックとの間に介挿された吸入弁と、吐出室内で弁板に取り付けられた吐出弁と、クランク室内で延在しフロントハウジングとシリンダブロックとにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸に固定されたローターと、リンク機構を介してローターに連結されると共に傾角可変に且つ摺動可能に駆動軸に支持された斜板と、斜板の回転を往復動に変換してピストンに伝達する動力伝達機構とを備える容量可変斜板式圧縮機が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特公平２−６１６２７号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の斜板式圧縮機も含めて、斜板式圧縮機には、図１に示すように、吸入弁１００とピストン２００との干渉を防止するために、上死点に在るピストン２００と吸入弁１００との間にシリンダデッドスペース３００が形成されている。部品の寸法公差による圧縮機の組み付け不能を回避するために、駆動軸４００の軸線方向移動を規制する部材と駆動軸４００との間に軸線方向の隙間が形成されているので、斜板式圧縮機の作動時に、圧縮反力により駆動軸が移動し、シリンダデッドスペースが広がる。この結果、斜板式圧縮機の吸入ガス量が減少し、冷凍能力が低下する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、駆動軸の移動によるシリンダデッドスペースの拡大が抑制され、従来の容量可変斜板式圧縮機に比べて吸入ガス量の減少が抑制され、ひいては冷凍能力が改善された容量可変斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、シリンダブロックの一方の端面に取り付けられクランク室を形成するフロントハウジングと、弁板を介してシリンダブロックの他方の端面に取り付けられ吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッドと、弁板とシリンダブロックとの間に介挿された吸入弁と、吐出室内で弁板に取り付けられた吐出弁と、クランク室内で延在しフロントハウジングとシリンダブロックとにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸に固定されたローターと、リンク機構を介してローターに連結されると共に傾角可変に且つ摺動可能に駆動軸に支持された斜板と、斜板の回転を往復動に変換してピストンに伝達する動力伝達機構と、フロントハウジングとローターとの間に配設された荷重センサーと、フロントハウジングとローター又は駆動軸との間に配設された磁歪素子又は圧電素子と、荷重センサーの出力に応じて磁歪素子又は圧電素子の作動を制御する制御装置とを備えることを特徴とする容量可変斜板式圧縮機を提供する。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、圧縮反力により駆動軸が移動すると、当該移動を荷重センサーが検知し、荷重センサーの出力に応じて、制御装置が磁歪素子又は圧電素子を伸長変形させ、駆動軸を圧縮反力に抗して押し戻す。これにより、シリンダデッドスペースの拡大が抑制され、予め設定されたシリンダデッドスペースが維持される。この結果、従来の容量可変斜板式圧縮機に比べて吸入ガス量の減少が抑制され、ひいては冷凍能力が改善される。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁はリード弁部とリード弁部の一端を支持する支持部とスリットを隔てて前記一端を除くリード弁部の周囲に延在する周縁部とを有し、リード弁部のみならず周縁部もシリンダボアに対峙している。吸入弁のリード弁部のみならず周縁部もシリンダボアに対峙することにより、リード弁部のみがシリンダボアに対峙する場合に比べて、リード弁の側方に形成されるリード弁部の厚さ分のシリンダデッドスペースが減少する。この結果、吸入ガス量の減少が更に抑制され、ひいては冷凍能力が更に改善される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例に係る容量可変斜板式圧縮機を、図２、３に基づいて説明する。
容量可変斜板式圧縮機Ａは、複数のシリンダボア１ａが形成されたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の一方の端面に取り付けられクランク室２を形成するフロントハウジング３と、ガスケット４と弁板５とを介してシリンダブロック１の他方の端面に取り付けられ、吸入室６と吐出室７とを形成するシリンダヘッド８とを備えている。弁板５とシリンダブロック１との間に、より具体的には弁板５とガスケット４との間に吸入弁９が介挿されており、吐出室７内で弁板５に吐出弁１０が取り付けられている。
【０００８】
容量可変斜板式圧縮機Ａは更に、クランク室２内でシリンダボア１ａの延在方向に平行に延在しフロントハウジング３とシリンダブロック１とにより回転可能に支持された駆動軸１１を備えている。駆動軸１１の一端はフロントハウジング３を貫通してフロントハウジング３外へ延びている。
クランク室２内に配設されたローター１２が、駆動軸１１に固定されている。図示しないリンク機構を介してローター１２に連結された斜板１３が、傾角可変に且つ摺動可能に駆動軸１１により支持されている。
ローター１２と斜板１３との間に図示しないバネが配設されている。
【０００９】
斜板１３の周縁部に、斜板１３を挟んで一対のシュー１４が摺動可能に当接している。複数対のシュー１４が、周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。各一対のシュー１４は、それぞれピストン１５のシュー保持部１５ａにより摺動可能に保持されている。各ピストン１５の頭部１５ｂは対応するシリンダボア１ａに往復摺動可能に挿通されている。
吸入弁９とピストンの頭部１５ｂとの干渉を防止するために、上死点に在るピストンの頭部１５ｂと吸入弁９との間に、シリンダデッドスペースＳが形成されている
【００１０】
フロントハウジング３のローター１２に対峙する面に、ローター押圧部材１６が固定されている。ローター押圧部材１６は、圧電素子１６ａと、コイル１６ｂと、正磁歪素子１６ｃと、滑り軸受部材１６ｄとを有している。
ローター押圧部材１６の圧電素子１６ａに発生する起電力を検知し、起電力値に応じてコイル１６ｂに印加する電流値を制御する図示しない制御装置が斜板式圧縮機Ａに取り付けられ、或いは斜板式圧縮機Ａの近傍に配設されている。
図３に示すように、吸入弁９はリード弁部９ａと、リード弁部９ａの一端を支持する支持部９ｂと、スリット９ｃを隔てて前記一端を除くリード弁部９ａの周囲に延在する周縁部９ｃとを有している。リード弁部９ａのみならず周縁部９ｃもシリンダボア１ａに対峙している。
【００１１】
容量可変斜板式圧縮機Ａにおいては、図示しない外部駆動源により、駆動軸１１が回転駆動される。駆動軸１１の回転に伴ってローター１２が回転し、図示しないリンク機構を介してローター１２に連結された斜板１３が回転する。斜板１３の回転に伴ってシュー１４が斜板１３の周縁上を摺動しつつ駆動軸１１の延在方向に往復運動し、シュー保持部１５ａによりシュー１４を保持するピストン１５が駆動軸１１の延在方向に往復運動し、ピストン１５の頭部１５ｂがシリンダボア１ａ内を駆動軸１１の延在方向に往復摺動する。
ピストン１５の往復摺動に伴い、吸入ポートを通って吸入室６へ流入した冷媒ガスが弁板５に形成された吸入穴と吸入弁９のリード弁部９ａとを通ってシリンダボア１ａ内ヘ吸入され、シリンダボア１ａ内で圧縮され、弁板５に形成された吐出穴と吐出弁１０とを通って吐出室７ヘ吐出され、吐出ポートを通って外部冷却回路ヘ流出する。
クランク室２の内圧が制御されることにより斜板１３の傾角が可変制御され、ピストン１５の往復動ストロークが可変制御されて、圧縮機Ａの吐出容量が可変制御される。
【００１２】
圧縮機Ａの作動中にピストン１５に加わる圧縮反力が、斜板１３に伝達され、斜板１３とローター１２との間に配設された図示しないバネを介して斜板１３からローター１２へ伝達され、ローター１２から駆動軸１１へ伝達される。部品の寸法公差による圧縮機Ａの組み付け不能を回避するために、駆動軸１１の軸線方向移動を規制する図示しない部材と駆動軸１１との間に駆動軸１１の軸線Ｘ方向の隙間が形成されているので、圧縮反力により駆動軸１１が図２の左方向へ移動する。駆動軸１１の移動に伴ってローター１２も図２の左方向へ移動し、ローター押圧部材１６の圧電素子１６ａを押し縮め、圧電素子１６ａに起電力を発生させる。
図示しない制御装置は、圧電素子１６ａの起電力を検知すると、コイル１６ｂに電流を印加して磁界を発生させ、正磁歪素子１６ｃを伸長変形させる。正磁歪素子１６ｃの伸長変形に伴い、圧縮反力に抗して、ローター１２が押し戻され、駆動軸１１が押し戻され、斜板１３が押し戻され、ピストン１５が押し戻される。この結果、シリンダデッドスペースＳの拡大が抑制され、圧縮機Ａの吸入ガス量の減少が抑制され、ひいては冷凍能力の低下が抑制される。
【００１３】
吸入弁９のリード弁部９ａのみならず周縁部９ｃもシリンダボア１ａに対峙しているので、図４に示すように、リード弁部９ａのみがシリンダボア１ａに対峙する場合に比べて、リード弁部９ａの側方に形成されるリード弁部９ａの厚さ分のシリンダデッドスペースＳが減少する。この結果、リード弁部９ａのみがシリンダボア１ａに対峙する場合に比べて、吸入ガス量の低下が抑制され、ひいては冷凍能力が改善される。
【００１４】
図５に示すように、ローター押圧部材１６の圧電素子１６ａと滑り軸受部材１６ｄとをフロントハウジング３とローター１２との間に配設し、駆動軸１１に形成した鍔１１ａに、コイル１６ｂと正磁歪素子１６ｃとを、フロントハウジング３に対峙させて取り付けても良い。正磁歪素子１６ｃのフロントハウジング３に対峙する面には滑り軸受け部材１６ｄ′を固定する。
圧電素子１６ａを任意の荷重センサーに代えても良い。
正磁歪素子１６ｃを圧電素子に代え、当該圧電素子に電圧を印加して伸長変形させても良い。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明に係る斜板式圧縮機においては、圧縮反力により駆動軸が移動すると、当該移動を荷重センサーが検知し、荷重センサーの出力に応じて、制御装置が磁歪素子又は圧電素子を伸長変形させ、駆動軸を圧縮反力に抗して押し戻す。これにより、シリンダデッドスペースの拡大が抑制され、予め設定されたシリンダデッドスペースが維持される。この結果、従来の容量可変斜板式圧縮機に比べて吸入ガス量の減少が抑制され、ひいては冷凍能力が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来構造の容量可変斜板式圧縮機の側断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る容量可変斜板式圧縮機の側断面図である。
【図３】図２のIII-III矢視図である。
【図４】従来構造の容量可変斜板式圧縮機の図３に相当する図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る容量可変斜板式圧縮機の側断面図である。
【符号の説明】
１ａ  シリンダボア
１  シリンダブロック
２  クランク室
３  フロントハウジング
５  弁板
８  シリンダヘッド
９  吸入弁
１１  駆動軸
１１ａ  鍔
１２  ローター
１３  斜板
１５  ピストン
１６  ローター押圧部材
１６ａ  圧電素子
１６ｂ  コイル
１６ｃ  正磁歪素子
Ｓ  シリンダデッドスペース
【図１】
2004197691.tif 000003
【図２】
2004197691.tif 000004
【図３】
2004197691.tif 000005
【図４】
2004197691.tif 000006
【図５】
2004197691.tif 000007