JPS62298670A - Variable capacity type compressor - Google Patents
Variable capacity type compressorInfo
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- JPS62298670A JPS62298670A JP61141476A JP14147686A JPS62298670A JP S62298670 A JPS62298670 A JP S62298670A JP 61141476 A JP61141476 A JP 61141476A JP 14147686 A JP14147686 A JP 14147686A JP S62298670 A JPS62298670 A JP S62298670A
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変容量形コンプレッサに係り、特に自動車
用空調装置等に使用して好適な可変容量形のアキシャル
・ピストン・コンプレッサに関するものである。[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a variable displacement compressor, and in particular to a variable displacement axial compressor suitable for use in automobile air conditioners, etc. It concerns piston compressors.
車両用空調装置等の冷凍サイクル用コンプレッサに使用
される可変容量形アキシャル・ピストン・コンプレッサ
は、駆動軸に斜板機構、カム機構等を装着し、斜板の揺
動回転運動をカム機構によりピストン往復運動に変換さ
せて、シリンダ内に吸入した冷媒ガスを圧縮・吐出し、
また、コンプレッサ容量(シリンダ容量)制御は、斜板
の傾斜角制御に伴うビストンストロークの変化により行
なっている。Variable displacement axial piston compressors used in refrigeration cycle compressors such as vehicle air conditioners are equipped with a swash plate mechanism, cam mechanism, etc. on the drive shaft, and the oscillating rotational movement of the swash plate is transferred to the piston by the cam mechanism. The refrigerant gas sucked into the cylinder is compressed and discharged by converting it into reciprocating motion.
Further, the compressor capacity (cylinder capacity) is controlled by changing the piston stroke in accordance with the tilt angle control of the swash plate.
なお、この種の可変容量形コンプレッサは1例えば、特
公昭58−4195号、特開昭54−94107号。This type of variable displacement compressor is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 58-4195 and Japanese Patent Application Laid-open No. 54-94107.
米国特許第4174191号等に開示されている。It is disclosed in US Pat. No. 4,174,191 and the like.
この種の可変容量形コンプレッサは、空調装置の冷凍サ
イクルの熱負荷の状況に応じてコンプレッサ容量を可変
制御するものであり、例えば、冷凍サイクルの熱負荷が
大きい時には、斜板の傾斜角度を大きくして、ピストン
のストローク及びコンプレッサ容量を大きくし、他方、
冷凍サイクルの熱負荷が小さい時にはシリンダの吸込み
ガス圧力が所定値(例えば、冷媒ガスの圧力が蒸発器に
着霜しないガス圧力値)以下にならないよう斜板の傾斜
角度ひいてはコンプレッサ容量を小さく可変制御するよ
うにしである。このようなコンプレッサの容量制御は、
従来より種々の斜板傾斜角制御手段を用いて行なわれて
いる0例えば特公昭58−4195号に記載のコンプレ
ッサにおいては、斜板傾斜角度が小さくなる(ビストン
ストロークを小さくする)方向に斜板を作用させるばね
部材と、クランクケース内のブローパイガス圧力を増減
制御する油圧制御弁と、斜板傾斜角度が大きくなる(ビ
ストンストロークを大きくする)方向に斜板を作用させ
る油圧ピストン組立体等を用い、クランクケース内のブ
ローパイガス圧力を上昇させた時には、この上昇圧力と
ばね部材の力によって斜板の傾斜角度が小さくなるよう
に制御し、他方。This type of variable displacement compressor variably controls the compressor capacity depending on the heat load of the refrigeration cycle of the air conditioner. For example, when the heat load of the refrigeration cycle is large, the inclination angle of the swash plate is increased. to increase the piston stroke and compressor capacity, and on the other hand,
When the heat load of the refrigeration cycle is small, the inclination angle of the swash plate and the compressor capacity are variably controlled to be small so that the cylinder suction gas pressure does not fall below a predetermined value (for example, the gas pressure value that does not cause frost formation on the evaporator). That's what I do. Capacity control of such a compressor is
For example, in the compressor described in Japanese Patent Publication No. 58-4195, various swash plate inclination angle control means have been used. A hydraulic control valve that controls the increase/decrease of blow pie gas pressure in the crankcase, and a hydraulic piston assembly that acts on the swash plate in the direction that increases the swash plate inclination angle (increases the piston stroke). When the blow pie gas pressure in the crankcase is increased, the inclination angle of the swash plate is controlled to be small by this increased pressure and the force of the spring member.
クランクケース内のブローパイガス圧力を減じ油圧ピス
トン組立体の油圧圧力を上昇させると、斜板には前記ば
ね力及びクランクケース内の圧力に抗する力が加わり、
斜板の傾斜角度が大きくなるようにしである。なお、こ
の油圧圧力は、コンプレッサの吸込ガス圧力が所定値(
例えば冷媒ガスの場合2.1kg/a1)以下にならな
いように設定しである。When the blow pie gas pressure in the crankcase is reduced and the hydraulic pressure in the hydraulic piston assembly is increased, a force is applied to the swash plate that resists the spring force and the pressure in the crankcase.
The angle of inclination of the swash plate is increased. Note that this hydraulic pressure is determined when the suction gas pressure of the compressor is a predetermined value (
For example, in the case of refrigerant gas, it is set so that it does not fall below 2.1 kg/a1).
また、特開昭54−94107号に記載のコンプレッサ
においては、斜板傾斜角度が大きくなる方向に斜板を作
用させるばね部材と、斜板傾斜角度が小さくなる方向に
作用させるクランクケース内圧力を制御する圧力制御機
構とを用い、このばね部材及びシリンダ内のガス圧縮力
の合力に対してクランクケース内圧力を制御し、これら
の力をバランスさせて所望の斜板傾斜角度が得られるよ
うにしである。In addition, the compressor described in JP-A-54-94107 has a spring member that acts on the swash plate in a direction that increases the angle of inclination of the swash plate, and a spring member that acts on the swash plate in a direction that reduces the angle of inclination of the swash plate. A pressure control mechanism is used to control the pressure inside the crankcase with respect to the resultant force of the gas compression force in the spring member and the cylinder, and to balance these forces to obtain a desired swash plate inclination angle. It is.
更に、米国特許第4174191号に記載のコンプレッ
サは、斜板傾斜角度が最大となる方向に斜板を作用させ
るばね部材及び斜板傾斜角度制御用アクチュエータを用
い、前記ばね部材及び斜板傾斜角度制御用アクチュエー
タの押圧力とこれらの力に抗するコンプレッサ用シリン
ダ内のガス圧縮力による力のバランスにより斜板の傾斜
角度を制御するようにしている。Further, the compressor described in U.S. Pat. No. 4,174,191 uses a spring member and a swash plate inclination angle control actuator that act on the swash plate in a direction where the swash plate inclination angle is maximum, and the compressor uses the spring member and the swash plate inclination angle control actuator. The inclination angle of the swash plate is controlled by the balance between the pressing force of the actuator and the gas compression force in the compressor cylinder that resists these forces.
しかしながら、前述した各従来例は、斜板の傾斜角度を
制御するために、ばね部材の他にクランクケース内の圧
力を制御する油圧制御弁機構、斜板傾斜角度制御用アク
チュエータ等の圧力制御機構や圧力制御用の複雑な流路
が不可欠となり、装置全体の部品点数及び流路数が増加
して構造が複雑で組立作業時間を要し製造コスト、製品
コストが高くなる傾向にあった。更に前述の特開昭54
−94107号、米国特許第4174191号の如き斜
板傾斜角度制御方式では、ばね部材のばね力が斜板傾斜
角度を大きくする方向に作用するため、コンプレッサ停
止時に各部の圧力が平衡状態になると斜板が最大傾斜角
度まで増大しコンプレッサ用ピストンが最大ストローク
となる位置に移動するので、コンプレッサ始動時には、
空調装置の冷凍サイクルの熱負荷の状態に関係なく最大
容量でいきなり運転されるため、エンジン負荷が急増し
、小容量エンジンの場合にはショックが大きく乗り心地
が悪くなる問題を有していた。なお、クランクケース内
圧力を制御することにより斜板傾斜角度を制御するその
他の方法としては、ニス・ニー・イー・テクニカル・ベ
ーパシリーズ850040 (1985年5月1日発行
(S A E Technlcal Paper 5e
ries850040)に記載されているものがある。However, in order to control the inclination angle of the swash plate, each of the conventional examples described above uses a pressure control mechanism such as a hydraulic control valve mechanism that controls the pressure in the crankcase, an actuator for controlling the swash plate inclination angle, etc. in addition to a spring member. Complicated flow channels for pressure control and pressure control have become essential, and the number of parts and flow channels in the entire device has increased, resulting in a complex structure that requires assembly work time and tends to increase manufacturing and product costs. Furthermore, the aforementioned Japanese Patent Application Publication No. 1983
In the swash plate inclination angle control system such as No. 94107 and U.S. Pat. No. 4,174,191, the spring force of the spring member acts in the direction of increasing the swash plate inclination angle. When the compressor starts, the plate increases to its maximum inclination angle and the compressor piston moves to its maximum stroke position.
Since the air conditioner is suddenly operated at maximum capacity regardless of the heat load state of the refrigeration cycle, the engine load increases rapidly, and in the case of a small capacity engine, there is a problem in that the shock is large and the riding comfort becomes poor. Other methods for controlling the swash plate inclination angle by controlling the pressure inside the crankcase include the NIS Technical Vapor Series 850040 (published May 1, 1985 (SAE Technical Paper 5e).
ries850040).
この方法は、ばね部材を用いないで、斜板傾斜角度を制
御するもので、斜板傾斜角度を小さくしようとする場合
には、高圧ガスをクランクケース内に導入しこのクラン
クケース内の圧力を上昇させて行なうようにしているが
、この方法では、ピストンとシリンダ間の漏れ冷媒の他
に、高圧ガスがクランクケース内に流れるので、前記漏
れ冷媒から分離した潤滑油がコンプレッサ外に流出する
問題があった。This method controls the swash plate inclination angle without using a spring member. When trying to reduce the swash plate inclination angle, high pressure gas is introduced into the crankcase to reduce the pressure inside the crankcase. However, with this method, in addition to the refrigerant leaking between the piston and cylinder, high-pressure gas flows into the crankcase, so there is a problem that the lubricating oil separated from the leaking refrigerant flows out of the compressor. was there.
本発明は、以上の問題点を解消するためになされたもの
であり、その目的とするところは、コンプレッサの構造
簡略化を図り得ると共に、所望の斜板傾斜角度制御ひい
てはコンプレッサ容量制御を行ない得る可変容量形コン
プレッサを提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to simplify the structure of the compressor, and to control the desired swash plate inclination angle and, ultimately, the compressor capacity. An object of the present invention is to provide a variable displacement compressor.
本発明は、上記目的を達成するために、斜板の斜傾角度
を変えてピストンのストローク長、シリンダ容量を変え
る方式の可変容量形アキシャル・ピストン・コンプレッ
サの斜板制御手段を次のような要素により構成したもの
である。すなわち、第1の要素として、外部からコンプ
レッサのシリンダ内に吸込みガスを導入する低圧ガス室
と斜板等を取違するクランクケース内とを連通ずること
により、前記クランクケース内圧力を前記吸込みガス圧
力と等しくする。第2の要素として、前記斜板には、そ
の一方側に前記各ピストンにかかるシリンダ内圧力と前
記クランクケース内圧力との圧力差によるガス作用力を
加えて斜板を傾倒させるための傾倒モーメントを生じさ
せ、他方側に前記傾倒モーメントと反対方向に復元モー
メントを与えるばね部材を配設して、前記傾倒モーメン
ト及び復元モーメントのつり合いにより前記斜板を所定
の傾斜角度に保持するように設定する。第3の要素とし
て、前記ばね部材は、前記吸込みガス圧力が所定値以下
に低下しようとする時には、前記傾倒モーメントに打ち
勝って、前記斜板を傾斜角度が小さくなる方向に可変制
御するばね特性を与え、この傾斜角可変制御により前記
吸込みガス圧力が所定値以下にならない容量域まで前記
コンプレッサ容量を可変制御するように設定する。In order to achieve the above object, the present invention provides a swash plate control means for a variable displacement axial piston compressor that changes the piston stroke length and cylinder capacity by changing the inclination angle of the swash plate as follows. It is composed of elements. That is, as a first element, by communicating the low-pressure gas chamber that introduces suction gas into the cylinder of the compressor from the outside with the inside of the crankcase where the swash plate or the like is inserted, the pressure inside the crankcase can be adjusted to reduce the pressure inside the crankcase. equalize the pressure. As a second element, a tilting moment is applied to the swash plate to tilt the swash plate by applying a gas action force due to a pressure difference between the cylinder internal pressure applied to each piston and the crankcase internal pressure to one side of the swash plate. A spring member is disposed on the other side to provide a restoring moment in a direction opposite to the tilting moment, and the swash plate is held at a predetermined inclination angle by balancing the tilting moment and the restoring moment. . As a third element, the spring member has a spring characteristic that overcomes the tilting moment and variably controls the swash plate in the direction of decreasing the tilt angle when the suction gas pressure is about to decrease below a predetermined value. The compressor capacity is set to be variably controlled by this variable inclination angle control up to a capacity range in which the suction gas pressure does not fall below a predetermined value.
このような構成よりなる本発明によれば、斜板の一方側
には、複数のピストンに作用する各シリンダ内圧力(ガ
ス圧縮力)とクランクケース内圧力との圧力差によるガ
ス作用力が加わって斜板を傾倒させる傾倒モーメントが
生じ、斜板の他方側には、前記傾倒モーメントとは反対
側の復元モーメントをばねにより生じさせるため、この
傾倒モーメントと復元モーメントのつり合いにより斜板
が所定の傾斜角度に保持されてピストンのストローク制
御及びコンプレッサ(シリンダ)の容量制御が行なわれ
る。そして、前記クランクケース内圧力をコンプレッサ
の吸込みガス圧力と等しくなるように設定しであるため
、吸込みガス圧力の変化に追従してクランクケース内圧
力が変化し、更に前記傾倒モーメントを斜板に発生させ
るピストンのガス作用力の大きさも変化することになる
。According to the present invention having such a configuration, a gas action force due to a pressure difference between the pressure inside each cylinder (gas compression force) acting on a plurality of pistons and the pressure inside the crankcase is applied to one side of the swash plate. A tilting moment is generated to tilt the swash plate, and a restoring moment opposite to the tilting moment is generated on the other side of the swash plate by a spring. The tilt angle is maintained to control the stroke of the piston and the capacity of the compressor (cylinder). Since the pressure inside the crankcase is set to be equal to the pressure of the suction gas of the compressor, the pressure inside the crankcase changes in accordance with the change in the suction gas pressure, and furthermore, the tilting moment is generated in the swash plate. The magnitude of the gas acting force on the piston will also change.
このガス作用力は、コンプレッサの吸込みガス圧力が低
下するほど小さくなる特性を有するもので、本発明では
、前記吸込みガス圧力が所定値以下に低下しようとする
と、ばね部材のばね力による復元モーメントが前記ガス
作用力ひいては斜板に与える傾倒モーメントに打ち勝っ
て前記斜板の傾斜角度を小さくなるよう制御し、その結
果、ピストンのストロークひいてはコンプレッサ容量が
小さく可変制御され、この容量制御により吸込みガス圧
力が所定値以下にならないように規制される。This gas action force has a characteristic that it decreases as the suction gas pressure of the compressor decreases. In the present invention, when the suction gas pressure is about to decrease below a predetermined value, the restoring moment due to the spring force of the spring member is reduced. The inclination angle of the swash plate is controlled to be small by overcoming the gas action force and the tilting moment applied to the swash plate. As a result, the stroke of the piston and the compressor capacity are variably controlled to be small, and this capacity control reduces the suction gas pressure. It is regulated so that it does not fall below a predetermined value.
従って、本発明によれば、クランクケース内圧力を吸込
みガス圧力と等しくするための通孔と斜板傾倒モーメン
トにつり合うばね部材を設置するだけでコンプレッサの
容量制御が可能となり、従来のこの種コンプレッサに用
いる斜板制御機構に較べて、その構造を大幅に簡略化す
ることができる。Therefore, according to the present invention, the capacity of the compressor can be controlled simply by installing a through hole for making the internal pressure of the crankcase equal to the suction gas pressure and a spring member that balances the tilting moment of the swash plate. Its structure can be greatly simplified compared to the swash plate control mechanism used in
本発明の一実施例を第1図ないしと第5図に基づいて説
明する。An embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 5.
第1図は1本発明の一実施例であるアキシャルピストン
コンプレッサの断面図であり、図中、1はコンプレッサ
のフロントカバー、2はリアカバー、3はシリンダブロ
ックである。シリンダブロック3辺フロントカバー1と
リアカバー2との間にボルト(図示せず)を介して嵌着
され、カバー1.2とシリンダブロック3との結合間に
Oリング4.5を介在させてコンプレッサのクランクケ
ース42内の機密性を保持している。6は駆動軸であり
、駆動軸6はフロントカバー1の端部とシリンダブロッ
ク3の中心部に夫々設けたラジアル軸受7及び8によっ
て回動可能に支持される。駆動軸6は、一端がフロント
カバー1より突出し。FIG. 1 is a cross-sectional view of an axial piston compressor that is an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a front cover of the compressor, 2 is a rear cover, and 3 is a cylinder block. The compressor is fitted on three sides of the cylinder block between the front cover 1 and the rear cover 2 via bolts (not shown), and an O-ring 4.5 is interposed between the cover 1.2 and the cylinder block 3. Secrecy inside the crankcase 42 is maintained. 6 is a drive shaft, and the drive shaft 6 is rotatably supported by radial bearings 7 and 8 provided at the end of the front cover 1 and the center of the cylinder block 3, respectively. One end of the drive shaft 6 protrudes from the front cover 1.
この突出端に設けたマグネットクラッチ9及びプーリ1
0によりエンジンの回転力が伝達され回転する。駆動軸
6における軸受7と8との間の部位には、軸と直角方向
にドライブラグ11が固定され、また、ドライブラグ1
1の取付位置の駆動軸6の外周面には、筒形状のスライ
ダ12が装着されている。スライダ12は、フロント側
に向けて鍔部13が延設され、且つスライダ12には、
軸方向に切込み(図示せず)があり、この切込みをドラ
イブラグ11に嵌め込んであり、スライダ12がドライ
ブラグ11を介して駆動@6と共に回転し、しかも駆動
軸6上を軸方向に滑動することができるようにしである
。また、駆動軸6には段部6aが設けられ、段部6aと
フロントカバー1の内側に設けた軸受部7との間には、
スラスト軸受機構14が設置されている。スラスト軸受
機構14は、フロントカバー1の軸受部側に接する固定
側レース15と、ころ16と、こる16を介して装着さ
れた回転側レース17より構成される。Magnetic clutch 9 and pulley 1 provided on this protruding end
0 transmits the rotational force of the engine and rotates. A drive lug 11 is fixed to a portion of the drive shaft 6 between the bearings 7 and 8 in a direction perpendicular to the shaft.
A cylindrical slider 12 is mounted on the outer peripheral surface of the drive shaft 6 at the first mounting position. The slider 12 has a flange 13 extending toward the front side, and the slider 12 includes:
There is a notch (not shown) in the axial direction, and this notch is fitted into the drive lug 11, so that the slider 12 rotates together with the drive @6 through the drive lug 11, and also slides on the drive shaft 6 in the axial direction. It is possible to do so. Further, the drive shaft 6 is provided with a stepped portion 6a, and between the stepped portion 6a and a bearing portion 7 provided inside the front cover 1,
A thrust bearing mechanism 14 is installed. The thrust bearing mechanism 14 is composed of a stationary race 15 in contact with the bearing side of the front cover 1, rollers 16, and a rotating race 17 attached via the rollers 16.
このうち回転側レース17は、ころ16及び固定側レー
ス15を覆うようにしてフロントカバー1の内側に設け
られ、この回転側レース17のフロントカバー1寄りに
鍔部18が前述したスライダ12の鍔部13と対向する
ように配置され、鍔部13と18との間に後述する斜板
21の傾斜角度制御用のばね19が装着されている。ば
ね19は。Of these, the rotating side race 17 is provided inside the front cover 1 so as to cover the rollers 16 and the stationary side race 15, and the collar portion 18 of the rotating side race 17 is located near the front cover 1, and the collar portion 18 of the rotating side race 17 is attached to the aforementioned collar of the slider 12. A spring 19 for controlling the inclination angle of the swash plate 21, which will be described later, is installed between the collar parts 13 and 18. Spring 19 is.
スライダ12を図面の右方向(矢印入方向)に押圧する
。また、ドライブラグ11にはビン20が固定され、ビ
ン20に斜板21に形成された係合片22の案内溝23
が係合している。斜板21は、中央部に駆動軸6に所定
の間隙を保持して嵌合するためのボス24が形成され、
ボス24の内周面の中央部!!!(斜板21の傾斜中心
部)には、図示しない支持ビンがスライダ12の両側に
遊合され。Press the slider 12 to the right in the drawing (in the direction of the arrow). Further, a pin 20 is fixed to the drive lug 11, and a guide groove 23 of an engagement piece 22 formed on the swash plate 21 is attached to the pin 20.
is engaged. The swash plate 21 has a boss 24 formed in the center thereof to be fitted to the drive shaft 6 with a predetermined gap therebetween.
The center of the inner peripheral surface of the boss 24! ! ! At the inclined center of the swash plate 21, support bins (not shown) are loosely engaged with both sides of the slider 12.
この支持ピンを介して斜板21がスライダ12に回動可
能に軸着されている。しかして、斜体21は、このよう
な構成をなすことにより、スライダ12が軸方向に移動
すると、@23によってビン20に案内されながら、図
示されない前記支持ピンを中心に矢印C,D方向に傾動
するものであり、また、斜板21の傾動動作は、スライ
ダ12が矢印A方向に移動するときには傾き(N動軸6
の垂直線を基準にする傾き度合)が小さくなり、矢印B
方向に移動するときには傾きが大きくなるように設定し
である。The swash plate 21 is rotatably attached to the slider 12 via this support pin. With this configuration, when the slider 12 moves in the axial direction, the diagonal body 21 tilts in the directions of arrows C and D around the support pin (not shown) while being guided to the bin 20 by @23. In addition, the tilting operation of the swash plate 21 is caused by the tilt (N movement axis 6) when the slider 12 moves in the direction of arrow A.
The degree of inclination (based on the vertical line) becomes smaller, and arrow B
The inclination is set to increase when moving in the direction.
25は斜板21の滑り面側に設けたスラスト軸受526
は斜板21のボス部24外局面に設けたラジアル軸受で
あり、ラジアル軸受26及びスラスト軸受25を介して
駆動板27が装着されている。J!!動板27は、斜板
21が駆動軸6の回転時に揺動回転した時に、その回転
力を受けて往復運動(カム運動)を行なうものである。25 is a thrust bearing 526 provided on the sliding surface side of the swash plate 21
is a radial bearing provided on the outer surface of the boss portion 24 of the swash plate 21, and a drive plate 27 is attached via a radial bearing 26 and a thrust bearing 25. J! ! The movable plate 27 performs a reciprocating motion (cam motion) in response to the rotational force when the swash plate 21 swings and rotates when the drive shaft 6 rotates.
駆動板277゛1
の図の左方向に作用する力はスラスト軸受25M支持さ
れ、一方、図の右方向に作用する力は斜板21に固定さ
れた固定リング27aで支持される。The force acting on the driving plate 277'1 to the left in the figure is supported by the thrust bearing 25M, while the force acting in the right direction in the figure is supported by the fixing ring 27a fixed to the swash plate 21.
駆動板27はピストンロッド28を介してシリンダブロ
ック3に設けたシリンダ30内のピストン29と連結さ
れる。シリンダブロック3には、前述したラジアル軸受
8の中心と同心の配置円上に複数のシリンダ30(例え
ば5個)が等間隔に配設され、各シリンダ30にピスト
ン29が収容されており、駆動板27が揺動した時に、
ピストンロッド28を介してシリンダ30内をピストン
29が往復動する。ピストンロッド28の両端は、ボー
ル継手方式に′より駆動板27及びピストン29に回動
自在に結合されている。The drive plate 27 is connected to a piston 29 in a cylinder 30 provided in the cylinder block 3 via a piston rod 28. In the cylinder block 3, a plurality of cylinders 30 (for example, 5 cylinders) are arranged at equal intervals on a circle concentric with the center of the radial bearing 8 described above, and each cylinder 30 houses a piston 29, and drives the cylinder block 3. When the plate 27 swings,
A piston 29 reciprocates within the cylinder 30 via the piston rod 28. Both ends of the piston rod 28 are rotatably connected to the drive plate 27 and the piston 29 by means of a ball joint.
31は、シリンダブロック3のリア側端面に設けた吸込
弁板であり、シリンダブロック3の更にリア側にはシリ
ンダヘッド32がシリンダブロック3とリアカバー2と
の間に介在するようにして装着されている。33はリア
カバー2に設けた冷媒流入口、34は冷媒吐出口である
。冷媒流入口33は、リヤカバー2内に形成した環状の
低圧ガス室35に連通し、冷媒吐出口34は低圧ガス室
35と別個に区画形成した環状の高圧ガス室36と連通
している。またシリンダヘッド32には、各シリンダ3
0と低圧ガス室35を連通する吸込通孔37が配設され
転基共醍、シリンダ30と高圧ガス室を連通ずる吐出通
孔38が配設されると共に、吸込弁板31.吐出弁板3
9.吐出弁用支え板40が設置されている。しかして、
リアカバー2の低圧ガス室35には、冷媒流入口33を
介して冷凍サイクル(図示せず)から特選した蒸発冷媒
が流入するようにしてあり、また、流入した冷媒が吸込
通孔37を介してシリンダ30内に吸入され、他方シリ
リンダ30から吐出される圧縮冷媒は、吐出通孔38.
高圧ガス室36及び流出口34を通して冷凍サイクル側
に流出する。41はフロントカバー1と駆動軸6との間
をシールする軸シールであり、軸シール41と前述した
Oリング4,5によってクランクケース42内の機密性
を保持している。なお、駆動板27にはこの駆動板27
が駆動軸6と共に回転しないように回り止め機構(図示
せず)が設けられている。Reference numeral 31 denotes a suction valve plate provided on the rear end surface of the cylinder block 3, and a cylinder head 32 is mounted further to the rear side of the cylinder block 3 so as to be interposed between the cylinder block 3 and the rear cover 2. There is. 33 is a refrigerant inlet provided in the rear cover 2, and 34 is a refrigerant outlet. The refrigerant inlet 33 communicates with an annular low-pressure gas chamber 35 formed in the rear cover 2, and the refrigerant discharge port 34 communicates with an annular high-pressure gas chamber 36 that is partitioned separately from the low-pressure gas chamber 35. In addition, the cylinder head 32 includes each cylinder 3.
A suction passage hole 37 communicating with the cylinder 30 and the low pressure gas chamber 35 is provided, and a discharge passage hole 38 is provided communicating the cylinder 30 with the high pressure gas chamber 35. Discharge valve plate 3
9. A discharge valve support plate 40 is installed. However,
A specially selected evaporative refrigerant from a refrigeration cycle (not shown) flows into the low-pressure gas chamber 35 of the rear cover 2 through a refrigerant inlet 33, and the refrigerant that has flowed in flows through a suction hole 37. The compressed refrigerant sucked into the cylinder 30 and discharged from the other cylinder 30 is passed through the discharge passage hole 38.
It flows out to the refrigeration cycle side through the high pressure gas chamber 36 and the outlet 34. A shaft seal 41 seals between the front cover 1 and the drive shaft 6, and the inside of the crankcase 42 is kept airtight by the shaft seal 41 and the aforementioned O-rings 4 and 5. Note that the drive plate 27 has this drive plate 27.
A rotation prevention mechanism (not shown) is provided to prevent the drive shaft 6 from rotating together with the drive shaft 6.
42は、前述したスライダ12.ばね部材19゜斜板2
1.駆動板27等を収容するクランクケースであり、ク
ランクケース42はフロントカバー1の内側空間により
形成され、クランクケース42内で斜板21が傾斜動作
及び所定の揺動回転動作を行ない、駆動板27が揺動運
動を行なうものである。43は、リヤカバー2側の低圧
ガス室35とクランクケース42との間を連通する通孔
で、通孔43はシリンダブロック3における互いに相隣
れる2つのシリンダ30と30の間におけるシリンダブ
ロック3の肉厚を貫通して設けられている。42 is the aforementioned slider 12. Spring member 19° Swash plate 2
1. The crankcase 42 is formed by the inner space of the front cover 1, and the swash plate 21 performs a tilting operation and a predetermined rocking rotation operation within the crankcase 42. performs a rocking motion. 43 is a through hole that communicates between the low pressure gas chamber 35 on the rear cover 2 side and the crankcase 42; It is provided to penetrate through the wall thickness.
次に、上記構成よりなるコンプレッサの基本的動作及び
コンプレッサ容量制御に際して作用するピストン29の
ストローク制御動作について説明する。Next, the basic operation of the compressor having the above configuration and the stroke control operation of the piston 29 that is used to control the compressor capacity will be explained.
先ず、コンプレッサの基本的動作について説明する。駆
動軸6と共にドライブラグ11.斜板21が回転すると
、駆動板27が駆動軸6の軸方向に揺動運動し、この動
きが、ピストンロッド28によりピストン29に伝達さ
れ、ピストン29はシリンダ30内で往復運動する。ピ
ストン29が上死点(第1図の上位置にあるピストンの
位Wt)から駆動軸6及び斜板21の回転によって下死
点方向に移動すると、冷媒は冷媒流入口33゜低圧ガス
室35を通して吸込弁板37を押し上げてシリンダ30
の作動室Pに流入する。更に駆動軸6が回転して、ピス
トン29が下死点か上死点方向に移動すると、吸込弁板
31が閉じて作動室P内の冷媒は圧縮される。そして、
作動室P内の冷媒が吐出ガス圧力に達すると、吐出弁3
9を押し上げて、吐出通孔38.高圧ガス室36及び冷
媒流出口34を通して冷媒サイクルへ圧送される。First, the basic operation of the compressor will be explained. Drive shaft 6 together with drive lug 11. When the swash plate 21 rotates, the drive plate 27 swings in the axial direction of the drive shaft 6, this movement is transmitted to the piston 29 by the piston rod 28, and the piston 29 reciprocates within the cylinder 30. When the piston 29 moves from the top dead center (the position of the piston at the top position Wt in FIG. 1) toward the bottom dead center by the rotation of the drive shaft 6 and the swash plate 21, the refrigerant flows from the refrigerant inlet 33° to the low pressure gas chamber 35. Push up the suction valve plate 37 through the cylinder 30
flows into the working chamber P of. When the drive shaft 6 further rotates and the piston 29 moves toward the bottom dead center or the top dead center, the suction valve plate 31 closes and the refrigerant in the working chamber P is compressed. and,
When the refrigerant in the working chamber P reaches the discharge gas pressure, the discharge valve 3
9 to open the discharge passage hole 38. It is pumped into the refrigerant cycle through the high pressure gas chamber 36 and the refrigerant outlet 34.
なお、ピストン29とシリンダ30内には、微少間隙が
生じるため、圧縮行程中にシリンダ作動室P中の冷媒の
微量分がこの微少間隙を通りクランクケース42内に流
入するが、流入した冷媒はりランクケース42内で潤滑
油を分離して冷媒ガスのみがシリンダブロック3に設け
た連通孔43を通して低圧ガス室35側へ排出される。Note that since a minute gap is created between the piston 29 and the cylinder 30, a minute amount of refrigerant in the cylinder working chamber P passes through this minute gap and flows into the crankcase 42 during the compression stroke. The lubricating oil is separated in the rank case 42 and only the refrigerant gas is discharged to the low pressure gas chamber 35 side through a communication hole 43 provided in the cylinder block 3.
次に、コンプレッサ容量制御のメカニズムについて第2
図ないし第5図に基づき説明する。第2図は、第1図の
コンプレッサ構成要素のうち駆動軸6.斜板21.駆動
板27.ピストンヘッド28及びピストン29のみを取
出し、ピストンに作用する力の作用する点の位置関係、
力の大きさ等を表わしたものである。同図においては、
上側のピストン29は上死点にあるため、ピストンヘッ
ド29には吐出しガス圧力Pdが作用し下側のピストン
29は下死点にあるため吸込みガス圧力Psが作用して
いる。また、クランクケース42の内部が連通孔43を
介して低圧ガス室35と連通ずるため、クランクケース
42内圧力が低圧ガス室35内圧力と同レベルとなり、
その結果、各ピストン29のクランクケース側には吸込
みガス圧力Psが作用している。Next, we will discuss the mechanism of compressor capacity control in the second section.
This will be explained based on the drawings to FIG. FIG. 2 shows the drive shaft 6. of the compressor components shown in FIG. Swash plate 21. Drive plate 27. Only the piston head 28 and piston 29 are taken out, and the positional relationship of the points where the force acting on the pistons is
It expresses the magnitude of force, etc. In the same figure,
Since the upper piston 29 is at the top dead center, the discharge gas pressure Pd is acting on the piston head 29, and the lower piston 29 is at the bottom dead center, so the suction gas pressure Ps is acting on the piston head 29. Furthermore, since the inside of the crankcase 42 communicates with the low pressure gas chamber 35 through the communication hole 43, the pressure inside the crankcase 42 is at the same level as the pressure inside the low pressure gas chamber 35.
As a result, the suction gas pressure Ps acts on the crankcase side of each piston 29.
また、各ピストン29が上死点にあるときの駆動軸6の
回転角度を零とした時、駆動軸6の回転角度ORに対し
て上記ピストン29に対応するシリンダ作動室Pの内圧
力Pcは、ビストンストロークSt が、
5t=f(θR)
であるから、吸込みガスの温度及び圧力をTs。Furthermore, when the rotation angle of the drive shaft 6 when each piston 29 is at the top dead center is zero, the internal pressure Pc of the cylinder working chamber P corresponding to the piston 29 is equal to the rotation angle OR of the drive shaft 6. , the piston stroke St is 5t=f(θR), so the temperature and pressure of the suction gas are Ts.
Psとし、断熱指数をKとすれば。Let Ps be the insulation index and K be the insulation index.
となる、ここで、StM^Xはピストン29のストロー
ク最大炎であり。, where StM^X is the maximum stroke flame of the piston 29.
StM^x=f(θR) lI*=π
である。また、各ピストン29の受圧面積をApとする
と、上記各ピストン29に作用する力Faiは、
FO1=AP(Pc−Ps)
であり、この力が駆動板27を介して斜板21に作用す
る。シリンダがZ気筒数のコンプレッサでは、各ピスト
ン29に作用する力FGLの合力FQは、
Fo= Σ Fat
i=1
である、各ピストンの力Fat及び駆動板27側のボー
ル継手のボールの配置円直径が決まっているので、これ
らの関係に基づき上記合力FGの作用点が定まる。斜板
17が傾転するときの支点は。StM^x=f(θR) lI*=π. Further, when the pressure receiving area of each piston 29 is Ap, the force Fai acting on each piston 29 is as follows: FO1=AP(Pc-Ps), and this force acts on the swash plate 21 via the drive plate 27. . In a compressor with Z number of cylinders, the resultant force FQ of the force FGL acting on each piston 29 is Fo = Σ Fat i = 1, the force Fat of each piston and the arrangement circle of the balls of the ball joint on the drive plate 27 side. Since the diameter is determined, the point of action of the resultant force FG is determined based on these relationships. What is the fulcrum when the swash plate 17 tilts?
ピン20の中心Oであるので、Faの作用線(軸と平行
である)と中心○との距離をLOとすると。Since it is the center O of the pin 20, let LO be the distance between the line of action of Fa (parallel to the axis) and the center ○.
斜板傾斜角度esを大きする傾倒(回転)モーメントM
aは。Tilting (rotation) moment M that increases the swash plate inclination angle es
a is.
Ma:= La−F。Ma:= La-F.
である。この傾倒モーメントMa を駆動Il!16の
軸心に作用する力、F′0に置き換えて表わすと、支点
0と軸心までの距離はLSであるから、Ls L
s
である、従って、第1図に示したばね19がスライダ1
oを右方向(矢印六方向)に押す力FSがF’oに等し
くなるようにばね力を設定すれば、斜板21は現在の斜
板傾斜角度θSを保持することになる。すなわち、この
時にガス作用力F’。It is. This tilting moment Ma is driven by Il! The force acting on the axial center of No. 16, when expressed by F'0, the distance between the fulcrum 0 and the axial center is LS, so Ls L
s, therefore, the spring 19 shown in FIG.
If the spring force is set so that the force FS pushing o toward the right (in the six directions of arrows) is equal to F'o, the swash plate 21 will maintain the current swash plate inclination angle θS. That is, at this time, the gas action force F'.
に基づく傾倒モーメントMaとばね19のばね力Fsに
基づく復元モーメントM!とがつり合うことになる。な
お、F’aは駆動軸2の回転角度θRにより変化するが
、その変化幅は一般的な運転条件の下では小さい。従っ
て、F’aは0≦θRく2π間の平均値Fq′ で示
して良く、これと釣り合うばね力をFSとする。Tilting moment Ma based on and restoring moment M based on spring force Fs of spring 19! will be balanced. Note that F'a changes depending on the rotation angle θR of the drive shaft 2, but the range of change is small under general operating conditions. Therefore, F'a may be expressed as an average value Fq' between 0≦θR and 2π, and the spring force that balances this is defined as FS.
第3図は、斜板傾斜角度O8が最大傾斜角度θSMAX
のとき、ピストン29より吐出される吐出しガス圧力P
dをパラメータとして吸込みガス圧力Pgの変化に対す
るガス作用力plGの平均値下71の変化を示したもの
である。これによると、吸込みガス圧力PsがPS=P
80近辺にあれば吐出しガス圧力PdO値の大小にかか
わらずガス作用力F’cが一定になっている。Psoは
、冷凍サイクルの蒸発器に霜が付着しないための必要な
吸込み圧力であり、冷媒にR12を使用した場合のPs
oは+ 1.9〜2.0kgf/cdgである。ここで
、Pgo= 2 、0 kg f / cd g と
して、この時のPd=P d a (P d s =
30 kg f / cl g )のガス平均値F’
aをF’ooとし、ばね力〒1を)”uoに等しく設定
したとする。このような設定条件の下では。Figure 3 shows that the swash plate inclination angle O8 is the maximum inclination angle θSMAX.
When , the discharge gas pressure P discharged from the piston 29
This figure shows the change in the average value 71 of the gas acting force plG with respect to the change in the suction gas pressure Pg using d as a parameter. According to this, the suction gas pressure Ps is PS=P
If it is around 80, the gas acting force F'c is constant regardless of the magnitude of the discharge gas pressure PdO value. Pso is the necessary suction pressure to prevent frost from adhering to the evaporator of the refrigeration cycle, and Ps when R12 is used as the refrigerant.
o is +1.9 to 2.0 kgf/cdg. Here, Pgo=2, 0 kg f/cd g, and Pd=P da (P d s =
Gas average value F' of 30 kg f/cl g)
Assume that a is F'oo and the spring force 〒1 is set equal to )''uo. Under such setting conditions.
コンプレッサ吐出し圧力PdがPdx (Pdz =
8 、0 kg f / al g ) 〜P d
4 (P d 4 = 48 kg f /d g
)の範囲では、吸込みガス圧力PsがPst(Psx
=1.95kgf /a#g) 〜Paw (Psz
=2 、1 kg f / C51g ) にある時
には、F’oo=:Fsとなり、ガス作用力F’aに基
づく傾倒モーメントMa とばね力に基づく復元モーメ
ントMl がつり合い斜板21が最大傾斜角θSM八X
に保持される。The compressor discharge pressure Pd is Pdx (Pdz =
8,0 kgf/alg) ~Pd
4 (P d 4 = 48 kg f /d g
), the suction gas pressure Ps is Pst(Psx
=1.95kgf /a#g) ~Paw (Psz
= 2, 1 kg f / C51g), F'oo=:Fs, and the tilting moment Ma based on the gas action force F'a and the restoring moment Ml based on the spring force are balanced, and the swash plate 21 reaches the maximum inclination angle θSM Eight X
is maintained.
また、吸込みガス圧力PsがPgs−Psz以上の時に
も、ガス作用力下71がF’ooより大きくなるこれに
対して吸込みガス圧力PaがPst〜Psz以下の圧力
値に低下しようとする場合には、ガス作用力F’oがF
”aoより小さくなり、そのため下7τく下1の関係に
なって、斜板傾倒モーメントMaより復元モーメントM
r の方が大となり。Furthermore, even when the suction gas pressure Ps is greater than or equal to Pgs-Psz, the gas action force 71 becomes greater than F'oo.On the other hand, when the suction gas pressure Pa attempts to decrease to a pressure value of Pst to Psz or less, is, gas action force F'o is F
Therefore, the relationship is lower 7τ × lower 1, and the restoring moment M is smaller than the swash plate tilting moment Ma.
r is larger.
その差分だけ斜板21の傾斜角度θSが小さくなるよう
に変位する。これによって、ビストンストローク長は短
くなり、コンプレッサ容量は小さく可変制御され、コン
プレッサ容量が小さくなる分だけ吸込ガス圧力Psを引
上げようとするので、吸込みガス圧力Paの低下しよう
とする分と引上げようとする分が相殺し合って、この場
合にも吸込みガス圧力PsがPsz〜Psx以下になる
ことはない、従って、第3図の例においては、ばね力を
FsをF’ooに等しく設定すると、PdがPdxから
Pdaの範囲では、吸込みガス圧力PsがPsi(1,
95kgf/CIIg) 〜Paw (2,1kgf/
dg)の範囲以下になることなく、蒸発器に着霜現象が
生じることはない0以上のように、第3図は斜板を最大
傾斜角63M^Xに設定した時に、Pdの値にかかわら
ず、P!I≧Psoとなり得るばねカ〒1とガス作用力
F’ooの関係を説明したが、同様にして斜板の傾斜角
θSを種々の大きさに変えた場合にもPs≧Psoとな
り得るばれ力〒τとガス作用力F’aoを求めることが
できる。このようにして斜板傾斜角度θSを種々の大き
さに変えた時にPs= P so = 2 、 Okg
f / cxl gとなるF’aoiPdをパラメー
タとして示したのが第4図である。同図において例えば
Pd=Pdzについてみると1曲線a上の点(曲線aの
軌跡となる点)は、その点に対する斜板傾斜角度で運転
したときPs=Psoであって、このときのガス力の平
均値はこの点に対応したF’ooであることを示してい
る。また、この曲線aより上の領域の点では、その点に
対応する斜板傾斜角度で
運転すると、Pg・>Psoであり、この時のガス力の
平均値は、この点に対応したF’aoであり、曲IIA
aより下の領域の点はPs<Psoであって、この時の
ガス力の平均値はこの点に対応したF’o。The swash plate 21 is displaced so that the inclination angle θS becomes smaller by the difference. As a result, the piston stroke length is shortened, the compressor capacity is variably controlled to be small, and the suction gas pressure Ps is raised by the amount that the compressor capacity is reduced. In this case, too, the suction gas pressure Ps will not become less than Psz~Psx. Therefore, in the example of FIG. 3, if the spring force is set to Fs equal to F'oo, When Pd is in the range of Pdx to Pda, the suction gas pressure Ps is Psi(1,
95kgf/CIIg) ~Paw (2,1kgf/
Figure 3 shows that when the swash plate is set to the maximum inclination angle of 63 M^X, regardless of the value of Pd, the swash plate is set to the maximum inclination angle of 63 M^X. Z-P! We have explained the relationship between the spring force 〒1 and the gas action force F'oo that can make I≧Pso, but similarly when the tilt angle θS of the swash plate is changed to various sizes, the deflection force that can make Ps≧Pso 〒τ and the gas acting force F'ao can be determined. When the swash plate inclination angle θS is changed to various sizes in this way, Ps=Pso=2, Okg
FIG. 4 shows F'aoiPd, which is f/cxlg, as a parameter. In the same figure, for example, if we look at Pd=Pdz, a point on one curve a (a point along the locus of curve a) is Ps=Pso when operating at the swash plate inclination angle with respect to that point, and the gas force at this time is The average value of is F'oo corresponding to this point. Furthermore, at a point in the area above this curve a, when operating at the swash plate inclination angle corresponding to that point, Pg > Pso, and the average value of the gas force at this time is F' corresponding to this point. ao and song IIA
At points in the region below a, Ps<Pso, and the average value of the gas force at this time is F'o corresponding to this point.
である、また、Pdz〜Pdδの各パラメータに対応す
る曲線b〜8についても前述のPd=Pd1と同様に、
各曲sb〜θ上の点は、その点に対する斜板傾斜角度で
運転した時のPs=Psoであって、このときのガス力
の平均値は、この点に対応したF’ooであることを示
している。換言すれば、第4図の特性曲線a−eは、吐
出し圧力PdをP d 1〜Pdsとした時に斜板傾斜
角度O8を変化させて得られた傾倒モーメントの特性曲
線ガス作用力F’ooに置き換えて示すものである。In addition, for curves b to 8 corresponding to each parameter of Pdz to Pdδ, similarly to the above-mentioned Pd=Pd1,
The point on each song sb~θ is Ps=Pso when operating at the swash plate inclination angle with respect to that point, and the average value of the gas force at this time is F'oo corresponding to this point. It shows. In other words, the characteristic curves a-e in FIG. 4 are the characteristic curves of the tilting moment obtained by changing the swash plate inclination angle O8 when the discharge pressure Pd is P d 1 to Pds. This is shown in place of oo.
しかして、第4図に示す各パラメータPdx〜Pdaの
特性曲線からすれば、斜板傾斜角度θSがθ5HIN〜
θ88^Xの範囲で、吐出し圧力Pdの値にかかわらず
Fs2:Psoを保持するための必要なばね力Fsは、
第4図の曲線群の包絡線りを含む上側の領域の大きさに
設定することが必要となる。Accordingly, from the characteristic curve of each parameter Pdx to Pda shown in FIG. 4, the swash plate inclination angle θS is θ5HIN to
In the range of θ88^X, the necessary spring force Fs to maintain Fs2:Pso regardless of the value of the discharge pressure Pd is:
It is necessary to set the size to the upper region including the envelope of the curve group in FIG. 4.
本実施例のばね19は包絡線りのばね特性を有するもの
で、このようなばね設定条件の下では、コンプレッサは
次の動作を行なうことになる。この動作を第4図及び第
5図に基づき説明する。先ず、第5図の冷凍サイクル負
荷曲線に示すように、冷凍サイクルの熱負荷Qpが大き
いときには、冷凍機に要求される冷房能力Qsも大きい
ので、吸込みガス圧力Psも高い状態にある。このため
、ガス作用力の平均’mF’aはばねカーFsを超える
ので、コンプレッサは斜板傾斜角度O8が最大で運転さ
れる。車室内で冷房されて、熱負荷が次第に小さくなっ
てくると、Psはこれに伴って低下し、Q l!= Q
EOとなるとPs=Psoとなる。このとき、吐出し
圧力がP d = P d sにあるとすると、斜板傾
斜角度θSは1曲!!eとばね特性曲線りとの接点Pの
点の傾斜角θspで運転される(即ち下τ=F’hoで
ある。)更にQpが低下すると、吐出し圧力PdはPd
δより低下し、PsはPsoより低下しようとする1例
えば、斜板21の傾斜角度がθS=θspの状態で吐出
し圧力がPd=Pd+となり、吸込み圧力’PsがPs
<Psoの点Q′になろうとする場合には、点Q′位置
におけるθS=θspでは、下τ>F’aoだから、ば
ね力下;がガスF’aoに打ち勝つので、ばね力下τの
大きい分だけ第1図に示すスライダ12がばね19の力
で矢印A方向に押され、斜板21はその傾斜角度O5が
θspより小となるように立上がる(すなわち、コンプ
レッサが小となるよう可変制御される)。The spring 19 of this embodiment has an envelope spring characteristic, and under such spring setting conditions, the compressor performs the following operation. This operation will be explained based on FIGS. 4 and 5. First, as shown in the refrigeration cycle load curve of FIG. 5, when the heat load Qp of the refrigeration cycle is large, the cooling capacity Qs required of the refrigerator is also large, so the suction gas pressure Ps is also high. For this reason, the average gas action force 'mF'a exceeds the spring force Fs, so that the compressor is operated at the maximum swash plate inclination angle O8. When the vehicle interior is cooled and the heat load gradually decreases, Ps decreases accordingly, and Ql! = Q
When it comes to EO, Ps=Pso. At this time, if the discharge pressure is P d = P d s, the swash plate inclination angle θS is one song! ! The operation is performed at the inclination angle θsp of the point of contact P between e and the spring characteristic curve (that is, lower τ = F'ho). When Qp further decreases, the discharge pressure Pd becomes Pd
δ, and Ps tends to be lower than Pso.1 For example, when the inclination angle of the swash plate 21 is θS=θsp, the discharge pressure becomes Pd=Pd+, and the suction pressure 'Ps becomes Ps
When attempting to become point Q' of The slider 12 shown in FIG. 1 is pushed in the direction of arrow A by the force of the spring 19, and the swash plate 21 rises so that its inclination angle O5 is smaller than θsp (that is, the compressor is made smaller). (variably controlled).
そして、吐出し圧力がP d = P d 4になると
、吸込み圧力PSが点Q′から点Qに移動する。ここで
、Pd=Pd+においてPs=PsoとなるF’o。Then, when the discharge pressure becomes P d = P d 4, the suction pressure PS moves from point Q' to point Q. Here, F'o becomes Ps=Pso when Pd=Pd+.
の曲線dとばね特性的ahの接点をRとすると、θgo
>θ5Rであるから、点Qは曲線dより上側の領域に存
在する。この時には、pg=Psoでは運転することが
できないが、吸込み圧力PsがPs>Panとなる位置
で斜板の傾斜角度が保持されるので、蒸発器に霜が付着
することはない。また、熱負荷条件及びコンプレッサの
回転速度条件を勘案しても、FsとF’aoのつり合点
が大幅にPs=Paoの曲線から離れることはなく、し
かも離れたとしてもPs=Psoの曲線とばねの特性的
ahの関係(前述のように曲線りはPs=Psoなる曲
線群(曲線8〜e)の包絡線である)から、吸込み圧力
PsがPs<Paoになることはない。即ち。Let R be the point of contact between the curve d and the spring characteristic ah, then θgo
>θ5R, the point Q exists in the region above the curve d. At this time, although it is not possible to operate with pg=Pso, the inclination angle of the swash plate is maintained at a position where the suction pressure Ps is Ps>Pan, so frost will not adhere to the evaporator. Furthermore, even if heat load conditions and compressor rotational speed conditions are taken into consideration, the balance point of Fs and F'ao will not deviate significantly from the Ps=Pao curve, and even if it does, it will not deviate from the Ps=Pso curve. Due to the characteristic ah relationship of the spring (as mentioned above, the curve is the envelope of the group of curves Ps=Pso (curves 8 to e)), the suction pressure Ps never becomes Ps<Pao. That is.
いかなる運転条件においても蒸発器に着霜することはな
い。なお、曲線りの特性を得るには1曲線りに基づくば
ね力を有する非線形ばねを使用すれば良く、例えば、円
錐コイルばね、不等ピッチコイルばね、つづみ形コイル
ばねを用いることにより、このようなばね特性を得るこ
とができる。また、近似的には、線形ばねを複数組み合
わせることに−よっても、ばね特性的ahを有する非線
形ばねを形成することができる。There is no frost on the evaporator under any operating conditions. Note that in order to obtain curved characteristics, it is sufficient to use a nonlinear spring that has a spring force based on a single curved line. For example, by using a conical coil spring, an unequal pitch coil spring, or a chain coil spring, this can be achieved. It is possible to obtain similar spring characteristics. Approximately, a nonlinear spring having the spring characteristic ah can also be formed by combining a plurality of linear springs.
以上のように、上記実施例によれば、ばね力のみによっ
て吸込みガス圧力Psを所定の値以下とはならないよう
に設定できるので、構造が簡単にして、この種コンプレ
ッサの容量制御を自動的に行なうことが可能となり、し
かも、コンプレッサの生産性を大幅に向上することがで
きる・。As described above, according to the above embodiment, the suction gas pressure Ps can be set so as not to fall below a predetermined value only by the spring force, so the structure is simplified and the capacity control of this type of compressor can be automatically performed. Moreover, the productivity of the compressor can be greatly improved.
なお、上記実施例では、斜板21に復元モーメントを与
えるばね19の特性をPs”Psoとなる各吐出し圧力
P d r〜Pc1tの包絡線りとなるように設定する
ことによって、コンプレッサの吸込みガス圧力がPs<
Psoにならないようにしているが、これに代わる次善
の方法としてばね特性を次のようにしてもよい、すなわ
ち、第4図において曲ah上のθS;θSMAXの点g
とθS=θSM[の点fを直線で結んだ線特性を有する
ばねを斜板21に復元モーメントを与えるばねとして用
いた場合でも、ばねの特性を常に曲線りより上の領域に
あるので、ガス作用力F’ooとこのばね力とのつり合
点のPsは常にPs≧Psoとすることができる。この
場合には、ばねは線形ばねで良いので、ばねの構造を簡
単にして生産性を向上することができる。In the above embodiment, the characteristics of the spring 19 that provides a restoring moment to the swash plate 21 are set to be the envelope of each discharge pressure Pdr~Pc1t, which is Ps''Pso, so that the suction of the compressor is Gas pressure is Ps<
Pso is avoided, but as an alternative to this, the spring characteristics may be set as follows. Namely, in Fig. 4, the point g of θS; θSMAX on the curve ah
Even when a spring with a linear characteristic connecting the point f of The balance point Ps between the acting force F'oo and this spring force can always satisfy Ps≧Pso. In this case, since the spring may be a linear spring, the structure of the spring can be simplified and productivity can be improved.
なお、上記実施例ではばね19を駆動#I6の外周に包
むように装着し、スライダ12を介して斜板21の中央
にばね力を付加するようにしているが、これに代えて第
2図に示すように斜板21の外縁一端にばね受45を設
け、この位置に矢印A方向にばね力を加えるばねを設置
してもよい、この場合には、ばねを支点0からの距離が
Lsより大の位!L’sに設けることになるので、ばね
力F’sは、
L’s
となり、ばね力をF’s< Fsにすることができる
、従って、このようなばね取付構造によれば。In the above embodiment, the spring 19 is attached so as to wrap around the outer periphery of the drive #I6, and the spring force is applied to the center of the swash plate 21 via the slider 12. As shown, a spring receiver 45 may be provided at one end of the outer edge of the swash plate 21, and a spring that applies a spring force in the direction of arrow A may be installed at this position.In this case, the distance from the fulcrum 0 to the spring is less than Ls. Great place! Since the spring is provided at L's, the spring force F's becomes L's, and the spring force can be set to F's<Fs. Therefore, according to such a spring mounting structure.
ばね力が小さいもので良くなるので、ばねの線径を前述
の実施例よりも小さくでき、ひいては、ばね取付は部分
の剛性を下げ、装置全体の小型、軽量化を図り得る。Since a small spring force is sufficient, the wire diameter of the spring can be made smaller than in the above-described embodiments, and as a result, the rigidity of the spring mounting portion can be reduced, making it possible to reduce the size and weight of the entire device.
第6図、本発明の他の実施例を示すものであり、図中第
1図の実施例と同一符号は同−或いは共通する要素を示
す。本実施例は、斜板21′は周方向に回転せず、クラ
ンクケース内に固定配置されたピン20′に案内溝23
が案内されて斜板21′が傾斜動作のみを行なうもので
あり、他方、駆動板27′がボール自在継手51を介し
て駆動軸6と共に回転し、且つシリンダブロック3′及
びシリンダ30′ (ピストン29及びピストンロッド
28を含む)が駆動板27′と同期回転して、ピストン
29′が回転しながら往復動作する可変容量形コンプレ
ッサであり1図中、52はシリンダヘッドで、このシリ
ンダヘッド52は固定設置され、このシリンダヘッド5
2面をシリンダブロック3′及びシリンダ30’ が相
対回転するものである。また、53は冷凍サイクルから
の冷媒を吸込む吸入口、54は低圧ガス室、55は吸入
ボート、56は吐出ポート、57吐出弁、58は高圧ガ
ス室、59は冷媒を冷凍サイクルに帰還させる吐出口で
ある。しかして、本実施例に示すコンプレッサは、駆動
板27′自体が駆動軸6と共に回転して回転ピストン2
9′を往復作動させ、冷媒の吸入、吐出動作を行なうも
のであり、斜板21′は駆動板27′を回転可能に支持
してその傾斜角度を制御(ピストンのストローク制御l
)するものである。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in the embodiment of FIG. 1 indicate the same or common elements. In this embodiment, the swash plate 21' does not rotate in the circumferential direction, and a guide groove 23 is provided in a pin 20' fixedly arranged inside the crankcase.
is guided so that the swash plate 21' performs only the tilting operation, while the drive plate 27' rotates together with the drive shaft 6 via the universal ball joint 51, and the cylinder block 3' and the cylinder 30' (piston 29 and piston rod 28) rotate in synchronization with a drive plate 27', and the piston 29' reciprocates while rotating. In Figure 1, 52 is a cylinder head, and this cylinder head 52 is Fixedly installed, this cylinder head 5
The cylinder block 3' and cylinder 30' rotate relative to each other on two sides. Further, 53 is a suction port that sucks refrigerant from the refrigeration cycle, 54 is a low pressure gas chamber, 55 is a suction boat, 56 is a discharge port, 57 is a discharge valve, 58 is a high pressure gas chamber, and 59 is a discharge port that returns the refrigerant to the refrigeration cycle. It is the exit. Therefore, in the compressor shown in this embodiment, the drive plate 27' itself rotates together with the drive shaft 6, and the rotating piston 27' rotates together with the drive shaft 6.
The swash plate 21' rotatably supports the driving plate 27' and controls its inclination angle (piston stroke control l).
).
本実施例の場合には、クランクケース50の内側に低圧
ガス室54とクランクケース50を連通ずる連通路60
を形成して、クランクケース5゜内の圧力を吸込みガス
圧力Psとし、ピストン29′の前後に吸込みガス圧力
Psとシリンダ30内のガス圧縮力PCが加わるように
し、他方、駆動軸6の一部に斜板21′に復元モーメン
ト(傾斜角度θSが小さくなるモーメント)を与えるば
ね19′を設け、このばね19′に既述した包終曲、i
*hのばね特性を与えることにより、斜板21′の傾斜
角度θSを吸込みガス圧力PsがPs=Pso以下にな
らないように傾斜角度制御することができる。In the case of this embodiment, a communication passage 60 is provided inside the crankcase 50 that communicates the low pressure gas chamber 54 with the crankcase 50.
so that the pressure inside the crankcase 5° is the suction gas pressure Ps, the suction gas pressure Ps and the gas compression force PC inside the cylinder 30 are applied before and after the piston 29', and on the other hand, one part of the drive shaft 6 is A spring 19' is provided at the swash plate 21' to give a restoring moment (moment that reduces the inclination angle θS), and this spring 19'
By providing the spring characteristic *h, the inclination angle θS of the swash plate 21' can be controlled so that the suction gas pressure Ps does not become less than Ps=Pso.
以上のように本発明によれば、クランクケース内を吸込
みガス圧力に保つための通路と、斜板に復元モーメント
を与えるばね部材だけで斜板傾斜角度制御機構を構成す
ることができるので、簡単な構造で斜板傾斜角度制御を
行ない得る。しかも、構造の簡略化2部品点数を少なく
してコンプレッサの生産性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the swash plate inclination angle control mechanism can be easily configured with only the passage for maintaining the suction gas pressure inside the crankcase and the spring member that provides a restoring moment to the swash plate. The swash plate inclination angle can be controlled with this structure. Moreover, the productivity of the compressor can be improved by simplifying the structure and reducing the number of parts.
第1図は本発明の一実施例を示す可変容量形コンプレッ
サの断面図、第2図は上記実施例の斜板傾斜角度制御を
説明する構造概略図、第3図及び第4図は上記実施例の
コンプレッサ容量制御の原理を説明するためのコンプレ
ッサ動作特性図、第5図は冷凍サイクルの定性的な蒸発
器熱負荷とコンプレッサの吸込みガス圧力との関係を示
す特性線図、第6図は本発明の他の実施例を示す断面図
である。
3・・・シリンダブロック、6・・・駆動軸、19・・
・ばね部材、20・・・斜板傾斜支点(ピン)、21・
・・斜板、27・・・駆動板、28・・・連結機構(ピ
ストンロッド)、29・・・ピストン、30・・・シリ
ンダ、35・・・低圧ガス室、36・・・高圧ガス室、
42・・・クランクケース、43・・・連通路、a−e
・・・傾倒モーメントの特性曲線、h・・・包絡曲線、
P d 1〜Pdg・・・コンプレッサ吐出し圧力、P
s・・・コンプレッサ吸込みガス圧力、Pa・・・シリ
ンダ内圧力、Mo・・・傾倒モース(は力12る)
心 1 記
2デ −m−に!Xトン
3θ −−シソング
43−0−え通しSシ
纂Zl¥]
Ml −−一 華隻り毛−メンL
第3 図
謬4FiJ
I’s−”餉
久〜e −−−f;9a頓乞−メントの仔注v4も
良ガ弊h −一一冗格砂瞭
Pd+ <Fds−−−コンクルンψ吐、出し4玉かθ
S −一針腋イ蛾料βq4
旨0 −−ガスイ乍用か
第 5図
一トーーーー〉
$乙図Fig. 1 is a cross-sectional view of a variable displacement compressor showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a structural schematic diagram illustrating swash plate inclination angle control of the above embodiment, and Figs. 3 and 4 are the above embodiments. A compressor operating characteristic diagram for explaining the principle of compressor capacity control as an example. Figure 5 is a characteristic diagram showing the relationship between qualitative evaporator heat load and compressor suction gas pressure in the refrigeration cycle. Figure 6 is FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. 3... Cylinder block, 6... Drive shaft, 19...
・Spring member, 20...Swash plate tilt fulcrum (pin), 21・
... Swash plate, 27 ... Drive plate, 28 ... Connection mechanism (piston rod), 29 ... Piston, 30 ... Cylinder, 35 ... Low pressure gas chamber, 36 ... High pressure gas chamber ,
42... Crank case, 43... Communication path, a-e
... Characteristic curve of tilting moment, h ... Envelope curve,
Pd1~Pdg...Compressor discharge pressure, P
s...Compressor suction gas pressure, Pa...Cylinder internal pressure, Mo...Tilt Morse (force 12) Heart 1 Note 2 De -m-! X ton 3θ --Sison 43-0-Etsu S shi compilation Zl\] Ml --1 Hanaseri hair-men L 3rd illustration 4FiJ I's-"餉久〜e ---f; 9aton Beggar's note v4 is also good. H - 11 Jokekakusaru Pd+ <Fds---Konkrun ψ discharge, 4 balls or θ
S - One stitch of axillary moth fee βq4 effect 0 -- Gasi is used for Fig.
Claims (1)
シリンダブロックと、前記各シリンダに組込まれたピス
トンと、前記駆動軸に対して所定の傾斜角度内で傾き動
作を行なう斜板と、前記斜板と共にカム機構を構成し前
記斜板の相対的回転力を往復運動に変える駆動板と、一
端が前記ピストンに連結され他端が前記駆動板の面上に
結合され、前記駆動板のカム運動を前記ピストンに伝達
する連結機構とを具備し、前記斜板により前記駆動板を
所定の傾斜角に規制して前記ピストンのストロークを制
御し、且つコンプレッサ容量を可変制御する方式のコン
プレッサにおいて、前記各シリンダ内に吸込みガスを導
入する低圧ガス室と前記斜板、駆動板等のカム機構を収
容するクランクケース内とを連通して、前記クランクケ
ース内圧力を前記吸込みガス圧力と等しくし、前記斜板
には、その一方側に前記各々のピストン前後にかかるシ
リンダ内圧力とクランクケース内圧力の圧力差によるガ
ス作用力を加えて、斜板を傾倒させるための傾倒モーメ
ントを生じさせ、他方側に前記傾倒モーメントと反対方
向に復元モーメントを与えるばね部材を配設して、前記
傾倒モーメントと復元モーメントとのつり合いにより前
記斜板を所定の傾斜角に保持するように設定し、更に前
記ばね部材は、前記吸込みガス圧力が所定値以下に低下
しようとする時には、その復元モーメントが前記傾倒モ
ーメントに打ち勝って前記斜板を傾斜角度が小さくなる
方向に可変制御するばね特性を有し、この斜板傾斜角可
変制御により前記吸込みガス圧力が所定値以下にならな
い容量域まで前記コンプレッサ容量を可変制御するよう
に設定してなることを特徴する可変容量形コンプレッサ
。 2、特許請求の範囲第1項記載の可変容量形コンプレッ
サにおいて、前記ばね部材は、そのばね力による復元モ
ーメントが、前記吸込みガス圧力を所定値に設定した時
にコンプレッサ吐出し圧力及び斜板傾斜角度を変化させ
て得られる斜板の傾倒モーメントの特性曲線群の包絡線
と一致するような非線形のばね特性を有してなる可変容
量形コンプレッサ。[Scope of Claims] 1. A cylinder block including a plurality of cylinders arranged around the axis of a drive shaft, a piston incorporated in each cylinder, and a cylinder block tilted within a predetermined inclination angle with respect to the drive shaft. a swash plate that operates, a drive plate that forms a cam mechanism together with the swash plate and converts the relative rotational force of the swash plate into reciprocating motion, one end of which is connected to the piston and the other end of which is connected to the surface of the drive plate. a coupling mechanism coupled thereto for transmitting cam movement of the drive plate to the piston; the swash plate regulates the drive plate to a predetermined inclination angle to control the stroke of the piston; In a variable control compressor, a low-pressure gas chamber that introduces suction gas into each cylinder communicates with the inside of the crankcase that houses the cam mechanisms such as the swash plate and the drive plate, and the pressure inside the crankcase is controlled. In order to tilt the swash plate by making it equal to the suction gas pressure and applying a gas acting force to one side of the swash plate due to a pressure difference between the cylinder internal pressure and the crankcase internal pressure applied before and after each of the pistons. A spring member is disposed on the other side to generate a tilting moment and a restoring moment in a direction opposite to the tilting moment, and the swash plate is held at a predetermined tilt angle by the balance between the tilting moment and the restoring moment. Further, when the suction gas pressure is about to drop below a predetermined value, the spring member has a restoring moment that overcomes the tilting moment, and variably controls the swash plate in a direction in which the tilt angle becomes smaller. A variable displacement compressor having spring characteristics, and configured to variably control the compressor capacity up to a capacity range in which the suction gas pressure does not fall below a predetermined value through variable control of the swash plate inclination angle. 2. In the variable displacement compressor according to claim 1, the spring member has a restoring moment due to its spring force that increases the compressor discharge pressure and the swash plate inclination angle when the suction gas pressure is set to a predetermined value. A variable capacity compressor having nonlinear spring characteristics that match the envelope of a group of characteristic curves of tilting moment of a swash plate obtained by changing the swash plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61141476A JPH0231798B2 (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | KAHENYORYOGATAKONPURETSUSA |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61141476A JPH0231798B2 (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | KAHENYORYOGATAKONPURETSUSA |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62298670A true JPS62298670A (en) | 1987-12-25 |
JPH0231798B2 JPH0231798B2 (en) | 1990-07-16 |
Family
ID=15292776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61141476A Expired - Lifetime JPH0231798B2 (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | KAHENYORYOGATAKONPURETSUSA |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0231798B2 (en) |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61141476A patent/JPH0231798B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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