JPH073233B2 - Variable capacity vane rotary compressor - Google Patents
Variable capacity vane rotary compressorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば自動車用空調装置の冷媒圧縮機として
用いられる可変容量ベーン型回転圧縮機の改良に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a variable capacity vane rotary compressor used as a refrigerant compressor of an air conditioner for automobiles, for example.
(従来の技術) 一般に、ベーン型回転圧縮機においては吐出量を可変制
御するために、カムリング内に開口する吸入ポートをカ
ムリングの一端を封止するサイドプレートに設け、その
開口位置をカム面に沿って移動することによってベーン
の圧縮開始位置を変化させて吐出量を制御している。(Prior Art) Generally, in a vane type rotary compressor, in order to variably control the discharge amount, a suction port that opens into the cam ring is provided on a side plate that seals one end of the cam ring, and the opening position is on the cam surface. By moving along, the compression start position of the vane is changed to control the discharge amount.
従来のこの種の可変容量ベーン型回転圧縮機としては、
例えばフロントプレートに作動室の略全域に開口する円
弧状のバイパスポートを形成し、フロントプレートとカ
ムリングの間に円弧状のバイパス開口部を有する可動板
を設けたものが知られている。このものにおいては、圧
縮機に設けられた、例えばピストン−シリンダ型のアク
チュエータによって可動板を回動させ、バイパス開口部
の位置を変化させることによって、吐出量の可変制御が
行われている。As a conventional variable capacity vane type rotary compressor of this type,
For example, it is known that a front plate is provided with an arc-shaped bypass port that opens in substantially the entire area of the working chamber, and a movable plate having an arc-shaped bypass opening is provided between the front plate and the cam ring. In this structure, the discharge amount is variably controlled by rotating the movable plate by a piston-cylinder type actuator provided in the compressor to change the position of the bypass opening.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の可変容量ベーン型回転
圧縮機においては、アクチュエータが、シリンダおよび
シリンダ内に摺動自在に嵌挿されたピストンよりなり、
シリンダ内に制御用圧力を導入し、シリンダの底部とピ
ストンの間に介装されたスプリングの付勢力に抗してピ
ストンを作動させて可動板を回動する構成となってい
た。このため、ピストンのストローク位置によってスプ
リングの反力が変化し、ピストンのストローク全域に亘
って、圧縮機の吐出量制御の応答性、安定性を一様にす
ることが困難であるという問題点があった。また、上記
の問題点を解決するために、スプリングのばね定数を小
さくしてスプリング反力の変化を小さくすると、スプリ
ングのコイル径およびコイル巻数が大きくなってスプリ
ングの形状が大きくなるので、アクチュエータが大型化
し、これに伴って圧縮機自体が大型化するという問題点
もあった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional variable displacement vane type rotary compressor, the actuator includes a cylinder and a piston slidably inserted in the cylinder,
The control pressure is introduced into the cylinder, and the piston is operated against the urging force of the spring interposed between the bottom of the cylinder and the piston to rotate the movable plate. Therefore, the reaction force of the spring changes depending on the stroke position of the piston, and it is difficult to make the response and stability of the discharge amount control of the compressor uniform throughout the stroke of the piston. there were. Further, in order to solve the above problems, if the spring constant of the spring is reduced to reduce the change in the spring reaction force, the coil diameter of the spring and the number of coil turns increase, and the shape of the spring increases. There is also a problem that the size of the compressor increases, and the size of the compressor itself increases accordingly.
(発明の目的) そこで本発明は、アクチュエータのピストンに小径部、
大径部および中径部を形成してシリンダ内に第1シリン
ダ室、第2シリンダ室および第3シリンダ室を画成し、
第1シリンダ室に圧縮機の吸入圧力を、第2シリンダ室
に制御弁を介して制御圧力を、第3シリンダ室に吸入圧
力より低い圧力をそれぞれ供給することにより、ピスト
ンのストローク全域に亘ってピストンに作用する反力を
一定にして、圧縮機の吐出量制御の応答性、安定性を一
様にし、併せて圧縮機を小型化することを目的としてい
る。(Object of the Invention) Therefore, the present invention provides a piston of an actuator with a small diameter portion,
Forming a large diameter portion and a medium diameter portion to define a first cylinder chamber, a second cylinder chamber and a third cylinder chamber in the cylinder,
The suction pressure of the compressor is supplied to the first cylinder chamber, the control pressure is supplied to the second cylinder chamber via the control valve, and the pressure lower than the suction pressure is supplied to the third cylinder chamber. The object is to make the reaction force acting on the piston constant, to make the response and stability of the discharge amount control of the compressor uniform, and also to make the compressor compact.
(問題点を解決するための手段) 本発明による可変容量ベーン型回転圧縮機は上記目的達
成のため、内周にカム面が形成されたカムリングと、複
数の吸入口が穿設され、カムリングのフロント側に設け
られたフロントプレートと、カムリングのリヤ側の開口
を封止するリヤプレートと、フロントプレートおよびリ
ヤプレートの間に位置し、カムリング内に回転自在に収
装されたロータと、カムリングとロータの間に形成され
る複数の作動室と、ロータに出没自在に嵌挿され先端部
でカム面と摺接する複数のベーンと、前記カムリング、
フロントプレート、リヤプレート、ロータおよびベーン
を収装した有底筒状のハウジングと、ハウジングの開口
端を封止するヘッドカバーと、ヘッドカバーとフロント
プレートによって画成された吸入室と、前記カムリング
に形成され、フロントプレートの吸入口を介して吸入室
に連通するとともに、ベーンによって区分される作動室
の容積が最大になったとき、該作動室との連通が遮断さ
れるようにカム面に開口する複数の吸入ポートと、フロ
ントプレートに形成され、カム面に沿って作動室に開口
し吸入室に連通するバイパスポートと、フロントプレー
トとカムリングの間に回動自在に設けられ、バイパスポ
ートの開度を調節するバイパス開口部を有する可動板
と、可動板を回動するアクチュエータと、を備え、該ア
クチュエータを制御弁の制御圧力に応じて作動させるこ
とによって圧縮機の吐出量を変化させる可変容量ベーン
型回転圧縮機において、前記アクチュエータがシリンダ
および該シリンダに摺動自在に嵌挿され、前記可動板を
回動させるピストンを有し、該ピストンに小径部、外周
がシリンダに摺接する大径部および外周がシリンダに摺
接する中径部をピストンの軸方向に順次に形成して、シ
リンダ、小径部および大径部によって画成される第1シ
リンダ室に圧縮機の吸入圧力を供給し、シリンダ、大径
部および中径部によって画成される第2シリンダ室に制
御弁を介して圧縮機から制御圧力を供給するとともに、
シリンダおよび中径部によって画成される第3シリンダ
室に吸入圧力より低い圧力を供給するようにしている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the variable capacity vane type rotary compressor according to the present invention has a cam ring having a cam surface formed on the inner periphery thereof, and a plurality of suction ports formed therein. A front plate provided on the front side, a rear plate that seals the rear side opening of the cam ring, a rotor that is located between the front plate and the rear plate, and is rotatably housed in the cam ring, and a cam ring. A plurality of working chambers formed between the rotors, a plurality of vanes that are inserted into and retracted from the rotor and are in sliding contact with the cam surface at the tip end, the cam ring,
A cylindrical housing with a bottom, which houses a front plate, a rear plate, a rotor, and a vane, a head cover that seals an open end of the housing, an intake chamber defined by the head cover and the front plate, and the cam ring. , A plurality of openings which are communicated with the suction chamber via the suction port of the front plate and which are opened to the cam surface so as to be cut off from the communication with the working chamber when the volume of the working chamber divided by the vane is maximized. Intake port and a bypass port that is formed in the front plate and that opens into the working chamber along the cam surface and communicates with the intake chamber, and is rotatably provided between the front plate and the cam ring to adjust the opening degree of the bypass port. A movable plate having a bypass opening for adjusting and an actuator for rotating the movable plate are provided, and the actuator is controlled. In a variable displacement vane type rotary compressor that changes the discharge amount of the compressor by operating in accordance with the control pressure, the actuator is slidably inserted into the cylinder and the cylinder to rotate the movable plate. A piston, a small diameter portion, a large diameter portion having an outer periphery slidingly contacting the cylinder, and a medium diameter portion having an outer periphery slidingly contacting the cylinder are sequentially formed in the axial direction of the piston to form a cylinder, a small diameter portion and a large diameter portion. The suction pressure of the compressor is supplied to the first cylinder chamber defined by the compressor, and the control pressure is supplied from the compressor to the second cylinder chamber defined by the cylinder, the large diameter portion and the medium diameter portion via the control valve. Along with
A pressure lower than the suction pressure is supplied to the third cylinder chamber defined by the cylinder and the medium diameter portion.
(作用) 本発明では、アクチュエータのピストンに小径部、大径
部および中径部が形成されてシリンダ内に第1シリンダ
室、第2シリンダ室および第3シリンダ室が画成され、
第1シリンダ室に圧縮機の吸入圧力が、第2シリンダ室
に制御弁を介して制御圧力が、第3シリンダ室に吸入圧
力より低い圧力がそれぞれ供給される。そして、ピスト
ンのストローク全域に亘ってピストンに作用する反力が
一定になる。したがって、圧縮機の吐出量制御の応答
性、安定性が一様化され、併せて圧縮機が小型化され
る。(Operation) In the present invention, the piston of the actuator is formed with the small diameter portion, the large diameter portion and the medium diameter portion to define the first cylinder chamber, the second cylinder chamber and the third cylinder chamber in the cylinder.
A suction pressure of the compressor is supplied to the first cylinder chamber, a control pressure is supplied to the second cylinder chamber via a control valve, and a pressure lower than the suction pressure is supplied to the third cylinder chamber. Then, the reaction force acting on the piston becomes constant over the entire stroke of the piston. Therefore, the response and stability of the discharge amount control of the compressor are made uniform, and the compressor is also downsized.
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
第1〜3図は本発明の一実施例を示す図である。1 to 3 are views showing an embodiment of the present invention.
第1、2図において、1は筒状のカムリングであり、断
面が略楕円状のカム面1aが内周に形成されている。カム
リング1のフロント側(第1図左側)の開口端にはフロ
ントプレート2が取付けられ、リヤ側(第1図中右側)
の開口端にはリヤプレート3が取付けられ、カムリング
1の開口を封止している。フロトプレート2およびリヤ
プレート3の間でカムリング1内には円柱状のロータ4
が回転自在に収装され、ロータ4には複数のベーン5が
先端部でカム面1aと摺接するよう出没自在に嵌挿されて
いる。前記カムリング1、フロントプレート2、リヤプ
レート3、ロータ4、およびベーン5は有底円筒状のハ
ウジング6内に収装され、ハウジング6のフロント側開
口端(第1図中左端)にはその開口を封止するヘッドカ
バー7が図外のボルトによって取付けられている。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is a cylindrical cam ring, and a cam surface 1a having a substantially elliptical cross section is formed on the inner circumference. A front plate 2 is attached to an opening end of the cam ring 1 on the front side (left side in FIG. 1), and a rear side (right side in FIG. 1).
A rear plate 3 is attached to the open end of the cam ring 1 to seal the opening of the cam ring 1. A cylindrical rotor 4 is provided in the cam ring 1 between the float plate 2 and the rear plate 3.
Is rotatably accommodated, and a plurality of vanes 5 are fitted into the rotor 4 so that the vanes 5 can slide in and out so as to come into sliding contact with the cam surface 1a at the tip. The cam ring 1, the front plate 2, the rear plate 3, the rotor 4, and the vane 5 are housed in a cylindrical housing 6 having a bottom, and the housing 6 has an opening at an opening end on the front side (left end in FIG. 1). A head cover 7 for sealing is attached by a bolt (not shown).
10はカムリング1とロータ4との間に形成された一対の
作動室であり、カム面1aに開口した一対の吸入ポート11
と連通している。これらの吸入ポート11はベーン5によ
って区分される作動室10の容積が最大となったときに、
作動室10との連通が遮断されるように設けられている。
また、吸気ポート11はカムリング1のカム面1aに開口す
る複数の孔11aとフロントプレート2に穿設された吸入
口16(第2図参照)を通して後述する吸入室14に連通す
る孔11bとからなる。作動室10の終端(第2図中時計回
転方向の終端)の位置には、カムリング1に形成された
一対の吐出ポート12が開口し、吐出ポート12に設けられ
た吐出バルブを介してハウジング6内の吐出室13と作動
室10が連通している。14はフロントプレート2およびヘ
ッドカバー7によって画成された吸入室であり、ヘッド
カバー7に設けられた流入口15から冷媒ガスが導入さ
れ、吸入口16およびカムリング1に形成された吸入ポー
ト11を介して(第2図参照)作動室10にそれぞれ冷媒ガ
スが供給される。Reference numeral 10 denotes a pair of working chambers formed between the cam ring 1 and the rotor 4, and a pair of suction ports 11 opened to the cam surface 1a.
Is in communication with. These suction ports 11 have the maximum volume of the working chamber 10 divided by the vane 5,
It is provided so that communication with the working chamber 10 is cut off.
Further, the intake port 11 includes a plurality of holes 11a opened in the cam surface 1a of the cam ring 1 and a hole 11b communicating with an intake chamber 14 described later through an intake port 16 (see FIG. 2) formed in the front plate 2. Become. A pair of discharge ports 12 formed in the cam ring 1 are opened at the position of the end of the working chamber 10 (the end in the clockwise direction in FIG. 2), and the housing 6 is inserted through a discharge valve provided in the discharge port 12. The discharge chamber 13 and the working chamber 10 therein communicate with each other. Reference numeral 14 denotes a suction chamber defined by the front plate 2 and the head cover 7, into which a refrigerant gas is introduced from an inflow port 15 provided in the head cover 7, and through a suction port 16 and a suction port 11 formed in the cam ring 1. Refrigerant gas is supplied to each of the working chambers 10 (see FIG. 2).
17はフロントプレート2に形成された一対の円弧状のバ
イパスポートであり、第2図に示すように、カム面1aに
沿って吸入ポート11が作動室10に開口する開口終端11c
の近傍から吐出ポート12の開口位置近傍まで作動室10に
沿って開口し、作動室10と吸入室14を連通している。フ
ロントプレート2とカムリング1およびロータ4の間に
は、円板状の可動板18が介装され、可動板18の外周18a
がフロントプレート2のロータ4側の内周2aに摺接し
て、可動板18はロータ4のフロント軸4aの周りに回動自
在に支持されている。可動板18の外周部には、可動板18
の外周に沿って扇形に切欠いて形成された一対のバイパ
ス開口部19が穿設され、可動板18の回動によって作動室
10と吸入室14を連通するバイパスポート17の開度を調節
するようになっている。そして、第2図中可動板18が時
計回転方向に回動されバイパスポート17の開度が大きく
なると、作動室10から吸入室14へのバイパス流量が大き
くなるので圧縮機の吐出量が減少し、逆に可動板18が反
時計回転方向に回動されバイパスポート17の開度が小さ
くなると、圧縮機の吐出量は増加する。Reference numeral 17 designates a pair of arc-shaped bypass ports formed in the front plate 2, and as shown in FIG. 2, the suction port 11 opens the working chamber 10 along the cam surface 1a, and the opening end 11c.
To the vicinity of the opening position of the discharge port 12 along the working chamber 10 to connect the working chamber 10 and the suction chamber 14. A disk-shaped movable plate 18 is interposed between the front plate 2, the cam ring 1 and the rotor 4, and an outer periphery 18a of the movable plate 18 is provided.
Is in sliding contact with the inner circumference 2a of the front plate 2 on the rotor 4 side, and the movable plate 18 is rotatably supported around the front shaft 4a of the rotor 4. On the outer periphery of the movable plate 18, the movable plate 18
A pair of bypass openings 19 formed by cutting out in a fan shape along the outer periphery of the movable chamber 18 is formed by turning the movable plate 18.
The opening degree of the bypass port 17 that connects the suction chamber 14 and the suction chamber 14 is adjusted. When the movable plate 18 in FIG. 2 is rotated clockwise and the opening degree of the bypass port 17 is increased, the bypass flow rate from the working chamber 10 to the suction chamber 14 is increased and the discharge amount of the compressor is reduced. Conversely, when the movable plate 18 is rotated counterclockwise and the opening degree of the bypass port 17 is reduced, the discharge amount of the compressor increases.
20はヘッドカバー7に設けられたアクチュエータであ
り、アクチュエータ20は、第3図に示すように、シリン
ダ21およびシリンダ21に摺動自在に嵌挿されたピストン
22を有する。そして、ピストン22には、図中上方からピ
ストン22の軸方向に順次に、小径部22a、大径部22bおよ
び中径部22cが形成され、大径部22bの外周および中継部
22cの外周はそれぞれシリンダ21に摺接している。した
がって、シリンダ21内には、図中上方から順次に、シリ
ンダ21、小径部22aおよび大径部22bによって第1シリン
ダ室23が、シリンダ21、大径部22bおよび中径部22cによ
って第2シリンダ室24が、また、シリンダ21、中径部22
cによって第3シリンダ室25がそれぞれ画成される。シ
リンダ21の頭部がヘッドカバー7の吸入室14に開放され
ているので、第1シリンダ室23には圧縮機の吸入圧力Ps
が供給され、第2シリンダ室24はシリンダ21に形成され
た連通孔26および、制御弁(図示せず)を介して吐出室
13に連通し、第2シリンダ室24には圧縮機から制御圧力
PDが供給される。そして、第3シリンダ室25には、シリ
ンダ21の底部に設けられ、通過気体のダストを除去する
フィルター27を介して大気圧Poが導入されている。Reference numeral 20 denotes an actuator provided on the head cover 7. The actuator 20 is a cylinder 21 and a piston slidably fitted in the cylinder 21, as shown in FIG.
Has 22. Then, the piston 22 is formed with a small diameter portion 22a, a large diameter portion 22b and a medium diameter portion 22c sequentially from the upper side in the drawing in the axial direction of the piston 22, and the outer periphery of the large diameter portion 22b and the relay portion.
The outer periphery of 22c is in sliding contact with the cylinder 21. Therefore, in the cylinder 21, the first cylinder chamber 23 is formed by the cylinder 21, the small diameter portion 22a and the large diameter portion 22b, and the second cylinder is formed by the cylinder 21, the large diameter portion 22b and the medium diameter portion 22c in this order from the upper side in the drawing. The chamber 24 also has a cylinder 21, a medium diameter portion 22.
The third cylinder chambers 25 are each defined by c. Since the head of the cylinder 21 is open to the suction chamber 14 of the head cover 7, the suction pressure Ps of the compressor is stored in the first cylinder chamber 23.
Is supplied to the second cylinder chamber 24 through a communication hole 26 formed in the cylinder 21 and a control valve (not shown).
13 to communicate with the second cylinder chamber 24 from the compressor under control pressure.
P D is supplied. The atmospheric pressure Po is introduced into the third cylinder chamber 25 through a filter 27 that is provided at the bottom of the cylinder 21 and removes dust of the passing gas.
小径部22aにはL字型のアーム部材28が取付けられ、ア
ーム部材28の先端部には長孔28aが形成されており、第
2図に示すように、長孔28aにはリンクプレート29の外
周部に設けられた突起部29aが係合している。リンクプ
レート29はフロントプレート2とヘッドカバー7の間で
ロータ4の軸の周りに回動自在に設けられ、リンクプレ
ート29の外周部に突起部29aに対向して取付けられたピ
ン30を介して可動板18に連結されている。そして、アク
チュエータ20の各シリンダ室に圧力が供給されてピスト
ン22に作用する差圧によって、ピストン22が図中矢印U
方向に移動するとリンクプレート29、ピン30を介して可
動板18を回動し、圧縮機の吐出量は減少し、逆にピスト
ン22が矢印L方向に移動すると圧縮機の吐出量は増加す
る。An L-shaped arm member 28 is attached to the small-diameter portion 22a, and a long hole 28a is formed at the tip of the arm member 28. As shown in FIG. 2, the link plate 29 is formed in the long hole 28a. The protrusion 29a provided on the outer periphery is engaged. The link plate 29 is rotatably provided around the axis of the rotor 4 between the front plate 2 and the head cover 7, and is movable via a pin 30 attached to the outer peripheral portion of the link plate 29 so as to face the protrusion 29a. It is connected to the plate 18. The pressure is supplied to each cylinder chamber of the actuator 20 and the differential pressure acting on the piston 22 causes the piston 22 to move in the direction indicated by the arrow U in the figure.
When the piston 22 moves in the direction, the movable plate 18 is rotated via the link plate 29 and the pin 30, and the discharge amount of the compressor decreases. Conversely, when the piston 22 moves in the direction of the arrow L, the discharge amount of the compressor increases.
ここで、第1シリンダ室23内の吸入圧力Psを受けてピス
トン22をL方向に押圧する大径部22bの上側面の受圧面
積をA1とし、第2シリンダ室24内の制御圧力PDを受けて
ピストン22をU方向に押圧する大径部22bの下側面の受
圧面積A2とし、また、大気圧Poを受けてピストン22をU
方向に押圧する中径部22cの下端面の受圧面積をA3とす
る。そして、A1>A3となるように構成されている。Here, the pressure receiving area of the upper side surface of the large diameter portion 22b that receives the suction pressure Ps in the first cylinder chamber 23 and presses the piston 22 in the L direction is A 1, and the control pressure P D in the second cylinder chamber 24 is In response to this, the pressure receiving area A 2 of the lower surface of the large diameter portion 22b that presses the piston 22 in the U direction is set.
The pressure receiving area of the lower end surface of the intermediate diameter portion 22c that is pressed in the direction is defined as A 3 . Then, it is configured such that A 1 > A 3 .
なお、31、32はそれぞれ大径部22b、中径部22cの外周に
設けられ、シリンダ21に摺接して第1シリンダ室23、第
2シリンダ室24および第3シリンダ室25の間を互いにシ
ールするシール部材である。Reference numerals 31 and 32 are provided on the outer circumferences of the large-diameter portion 22b and the medium-diameter portion 22c, respectively, and slidably contact the cylinder 21 to seal the first cylinder chamber 23, the second cylinder chamber 24, and the third cylinder chamber 25 from each other. It is a sealing member.
次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
第1図において、ロータ4の回転軸が車両のエンジン等
に連結して駆動され、ロータ4が第2図中時計回転方向
に回転すると、ベーン5が遠心力およびベーン5の背圧
によって放射方向に突出し、その先端部がカムリング1
のカム面1aに摺接しながら回転し、流入口15から吸入ポ
ート11を通して冷媒ガスが圧縮機内に吸入され、冷媒ガ
スは作動室10内で圧縮されて高圧、高温となって吐出室
13を通して図外の空調装置へ供給される。このとき、第
3図において、第1シリンダ室23には常に圧縮機の吸入
圧力Psが供給されているので、L方向にPs×A1の力でピ
ストン22が押圧され、第3シリンダ室25にも常に大気圧
Poが導入されているので、U方向にPo×A3の力でピスト
ン22が押圧される。ここで、吸入圧力Psは圧縮機の通常
運転時には、例えば2〜3kg/cm2であるので、Ps>Poで
あり、また、A1>A3であるため、ピストン22はL方向に
(Ps×A1)−(Po×A3)の力で常に押圧されている。In FIG. 1, when the rotating shaft of the rotor 4 is connected to the engine of the vehicle and driven, and the rotor 4 rotates in the clockwise direction in FIG. 2, the vanes 5 are radiated by centrifugal force and back pressure of the vanes 5. The cam ring 1
It rotates while slidingly contacting the cam surface 1a, the refrigerant gas is sucked into the compressor from the inflow port 15 through the suction port 11, and the refrigerant gas is compressed in the working chamber 10 to become high pressure and high temperature, and the discharge chamber.
It is supplied to the air conditioner (not shown) through 13. At this time, in FIG. 3, since the suction pressure Ps of the compressor is always supplied to the first cylinder chamber 23, the piston 22 is pressed by the force of Ps × A 1 in the L direction, and the third cylinder chamber 25 Always atmospheric pressure
Since Po is introduced, the piston 22 is pressed in the U direction by a force of Po × A 3 . Here, since the suction pressure Ps is, for example, 2 to 3 kg / cm 2 during normal operation of the compressor, Ps> Po, and since A 1 > A 3 , the piston 22 moves in the L direction (Ps × A 1 )-(Po × A 3 ) is constantly pressed.
一方、第2シリンダ室24に圧縮機から制御圧力PDが供給
されると、ピストン22がU方向にPD×A2の力で押圧され
る。したがって、U方向およびL方向にそれぞれピスト
ン22に作用する力がバランスしてピストン22が移動しな
いときには、次式、が成立する。On the other hand, when the control pressure P D is supplied from the compressor to the second cylinder chamber 24, the piston 22 is pressed in the U direction by the force of P D × A 2 . Therefore, when the forces acting on the piston 22 in the U direction and the L direction are balanced and the piston 22 does not move, the following equation is established.
PD×A2=(Ps×A1)−(Po×A3) …… そして、ピストン22に作用する力が次式、に示す状
態になったときに、ピストン22がU方向に移動し、第2
図中、アーム部材28、リンクプレート29およびピン30を
介して可動板18が時計回転方向に回動され、圧縮機の吐
出量が減少する。 P D × A 2 = (Ps × A 1) - (Po × A 3) ...... Then, when the force acting on the piston 22 becomes the state shown in the following equation, the piston 22 moves in the U direction, and the second
In the figure, the movable plate 18 is rotated in the clockwise direction via the arm member 28, the link plate 29, and the pin 30, and the discharge amount of the compressor is reduced.
PD×A2>(Ps×A1)−(Po×A3) …… また、ピストン22に作用する力が次式、に示す状態
になったときには、ピストン22がL方向に移動し、第2
図中、アーム部材28、リンクプレート29およびピン30を
介して回動板18が反時計回転方向に回動され、圧縮機の
吐出量が増加する。P D × A 2 > (Ps × A 1 ) − (Po × A 3 ) …… When the force acting on the piston 22 reaches the state shown in the following equation, the piston 22 moves in the L direction and the second
In the figure, the rotating plate 18 is rotated counterclockwise through the arm member 28, the link plate 29, and the pin 30 to increase the discharge amount of the compressor.
PD×A2<(Ps×A1)−(Po×A3) …… ここで、自動車用空調装置においては、空調装置の負荷
に対応して圧縮機の吐出量を変化させ、圧縮機の吸入圧
力Psを一定値に保つことにより、空調装置の蒸発器内に
おける冷媒の蒸発状態を一定にして冷房能力を安定させ
ることが行われている。本実施例においても、アクチュ
エータ20によって上記の要求に対応することができる。
すなわち、圧縮機の吐出量が空調装置の負荷に対して過
大であるため、吸入圧力Psが目標値PSTより低下する
と、前述の式に示すピストン22に作用する力のバラン
スが崩れ、式に示す状態になってピストン22がU方向
に移動し、圧縮機の吐出量が減少する。その結果、吸入
圧力Psが上昇して目標値PSTとなった状態でピストン22
に作用する力がバランスし、ピストン22が停止する。ま
た、圧縮機の吐出量が空調装置の負荷に対して過小であ
るため、吸入圧力Psが目標値PSTより上昇すると、前述
の式に示す状態になってピストン22がL方向に移動
し、圧縮機の吐出量が増加する。このため、吸入圧力Ps
が低下して目標値PSTとなった状態でピストン22に作用
する力がバランスしピストン22が停止する。P D × A 2 <(Ps × A 1 ) − (Po × A 3 ) …… Here, in an automobile air conditioner, by changing the discharge amount of the compressor in accordance with the load of the air conditioner and maintaining the suction pressure Ps of the compressor at a constant value, the refrigerant in the evaporator of the air conditioner is changed. It is practiced to stabilize the cooling capacity by keeping the evaporation state constant. Also in this embodiment, the actuator 20 can meet the above requirements.
That is, since the discharge amount of the compressor is excessive with respect to the load of the air conditioner, when the suction pressure Ps falls below the target value P ST , the balance of the force acting on the piston 22 shown in the above equation is lost, and In the state shown, the piston 22 moves in the U direction, and the discharge amount of the compressor decreases. As a result, when the suction pressure Ps rises to the target value P ST , the piston 22
The forces acting on the are balanced and the piston 22 stops. Further, since the discharge amount of the compressor is too small with respect to the load of the air conditioner, when the suction pressure Ps rises above the target value P ST , the state shown in the above equation is established and the piston 22 moves in the L direction, The discharge rate of the compressor increases. Therefore, the suction pressure Ps
Is reduced to the target value P ST , the force acting on the piston 22 is balanced and the piston 22 stops.
そして、吸入圧力Psが一定となり、さらに大気圧Poが常
に一定であるので、ピストン22をL方向に押圧する力
(Ps×A1)−(Po×A3)、すなわち、ピストン22に作用
する反力がピストン22のストローク全域に亘って一定値
に確保することができる。Then, since the suction pressure Ps becomes constant and the atmospheric pressure Po is always constant, the force (Ps × A 1 ) − (Po × A 3 ) that presses the piston 22 in the L direction, that is, acts on the piston 22. The reaction force can be maintained at a constant value over the entire stroke of the piston 22.
このように、本実施例によれば、アクチュエータ20のピ
ストン22に小径部22a、大径部22bおよび中径部22cを形
成してシリンダ21内に第1シリンダ室23、第2シリンダ
室24および第3シリンダ室25を画成し、第1シリンダ室
23に圧縮機の吸入圧力Psを、第2シリンダ室24に制御圧
力PDを、第3シリンダ室25に大気圧Poをそれぞれ供給し
ているので、ピストン22のストローク全域に亘ってピス
トン22に作用する反力を一定にすることができる。その
結果、圧縮機の吐出量制御の応答性、安定性を一様にす
ることができ、併せて圧縮機を小型化することができ
る。また、制御圧力は一定の圧力に制御したり、ドライ
ブフィーリングに応じて積極的に制御圧力を可変制御す
る事も可能である。As described above, according to the present embodiment, the piston 22 of the actuator 20 is formed with the small diameter portion 22a, the large diameter portion 22b, and the medium diameter portion 22c, and the first cylinder chamber 23, the second cylinder chamber 24, and the second cylinder chamber 24 are formed in the cylinder 21. The third cylinder chamber 25 is defined, and the first cylinder chamber
Since the suction pressure Ps of the compressor is supplied to 23, the control pressure P D is supplied to the second cylinder chamber 24, and the atmospheric pressure Po is supplied to the third cylinder chamber 25, the piston 22 is supplied to the piston 22 over the entire stroke of the piston 22. The acting reaction force can be made constant. As a result, the responsiveness and stability of the discharge amount control of the compressor can be made uniform, and the compressor can be downsized. Further, the control pressure can be controlled to a constant pressure, or the control pressure can be positively variably controlled according to the drive feeling.
なお、本実施例においては、第3シリンダ25に大気圧Po
を供給しているが、これに限らず圧縮機の吸入圧力より
低い圧力、例えば真空源によって供給される定圧の真空
圧力を供給しても、本実施例と同様な効果を得ることが
できる。In this embodiment, the third cylinder 25 has an atmospheric pressure Po.
However, the same effect as that of the present embodiment can be obtained by supplying a pressure lower than the suction pressure of the compressor, for example, a constant vacuum pressure supplied by a vacuum source.
(効果) 本発明によれば、アクチュエータのピストンに小径部、
大径部および中径部を形成してシリンダ内に第1シリン
ダ室、第2シリンダ室および第3シリンダを画成し、第
1シリンダ室に圧縮機の吸入圧力を、第2シリンダ室に
制御圧力を、第3シリンダ室に吸入圧力より低い圧力を
それぞれ供給しているので、ピストンのストローク全域
に亘ってピストンに作用する反力を一定にすることがで
きる。したがって、圧縮機の吐出量制御の応答性、安定
性を一様することができ、併せて圧縮機を小型化するこ
とができる。(Effect) According to the present invention, the piston of the actuator has a small diameter portion,
A large diameter portion and a medium diameter portion are formed to define a first cylinder chamber, a second cylinder chamber and a third cylinder in the cylinder, and the suction pressure of the compressor in the first cylinder chamber is controlled to the second cylinder chamber. Since a pressure lower than the suction pressure is supplied to the third cylinder chamber, the reaction force acting on the piston can be made constant over the entire stroke of the piston. Therefore, the responsiveness and stability of the discharge amount control of the compressor can be made uniform, and the size of the compressor can be reduced.
第1〜3図は本発明による可変容量ベーン型回転圧縮機
の一実施例を示す図であり、第1図はその正面縦断面
図、第2図はそのII−II線断面図、第3図はそのアクチ
ュエータの正面縦断面図である。 1……カムリング、 1a……カム面、 2……フロントプレート、 3……リヤプレート、 4……ロータ、 5……ベーン、 6……ハウジング、 7……ヘッドカバー、 10……作動室、 11……吸入ポート、 14……吸入室、 16……吸入口、 17……バイパスポート、 18……可動板、 19……バイパス開口部、 20……アクチュエータ、 21……シリンダ、 22……ピストン、 22a……小径部、 22b……大径部、 22c……中径部、 23……第1シリンダ室、 24……第2シリンダ室、 25……第3シリンダ室。1 to 3 are views showing an embodiment of a variable capacity vane type rotary compressor according to the present invention. FIG. 1 is a front vertical sectional view thereof, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II thereof, and FIG. The figure is a front vertical sectional view of the actuator. 1 ... Cam ring, 1a ... Cam surface, 2 ... Front plate, 3 ... Rear plate, 4 ... Rotor, 5 ... Vane, 6 ... Housing, 7 ... Head cover, 10 ... Working chamber, 11 ...... Suction port, 14 ... Suction chamber, 16 ... Suction port, 17 ... Bypass port, 18 ... Movable plate, 19 ... Bypass opening, 20 ... Actuator, 21 ... Cylinder, 22 ... Piston , 22a ... small diameter part, 22b ... large diameter part, 22c ... medium diameter part, 23 ... first cylinder chamber, 24 ... second cylinder chamber, 25 ... third cylinder chamber.
Claims (1)
複数の吸入口が穿設され、カムリングのフロント側に設
けられたフロントプレートと、カムリングのリヤ側の開
口を封止するリヤプレートと、フロントプレートおよび
リヤプレートの間に位置し、カムリング内に回転自在に
収装されたロータと、カムリングとロータの間に形成さ
れる複数の作動室と、ロータに出没自在に嵌挿され先端
部でカム面と摺接する複数のベーンと、前記カムリン
グ、フロントプレート、リヤプレート、ロータおよびベ
ーンを収装した有底筒状のハウジングと、ハウジングの
開口端を封止するヘッドカバーと、ヘッドカバーとフロ
ントプレートによって画成された吸入室と、前記カムリ
ングに形成され、フロントプレートの吸入口を介して吸
入室に連通するとともに、ベーンによって区分される作
動室の容積が最大になったとき、該作動室との連通が遮
断されるようにカム面に開口する複数の吸入ポートと、
フロントプレートに形成され、カム面に沿って作動室に
開口し吸入室に連通するバイパスポートと、フロントプ
レートとカムリングの間に回動自在に設けられ、バイパ
スポートの開度を調節するバイパス開口部を有する可動
板と、可動板を回動するアクチュエータと、を備え、該
アクチュエータを制御弁の制御圧力に応じて作動させる
ことによって圧縮機の吐出量を変化させる可変容量ベー
ン型回転圧縮機において、前記アクチュエータが、シリ
ンダおよび該シリンダに摺動自在に嵌挿され、前記可動
板を回動させるピストンを有し、該ピストンに小径部、
外周がシリンダに摺接する大径部および外周がシリンダ
に摺接する中径部をピストンの軸方向に順次に形成し
て、シリンダ、小径部および大径部によって画成される
第1シリンダ室に圧縮機の吸入圧力を供給し、シリン
ダ、大径部および中径部によって画成される第2シリン
ダ室に制御弁を介して圧縮機から制御圧力を供給すると
ともに、シリンダおよび中径部によって画成される第3
シリンダ室に吸入圧力より低い圧力を供給したことを特
徴とする可変容量ベーン型回転圧縮機。1. A cam ring having a cam surface formed on an inner periphery thereof,
It is located between the front plate, which has a plurality of suction holes and is provided on the front side of the cam ring, the rear plate that seals the rear side opening of the cam ring, and the front plate and the rear plate. A freely accommodated rotor, a plurality of working chambers formed between the cam ring and the rotor, a plurality of vanes that are inserted into and retracted from the rotor and slidably contact the cam surface at the tip, the cam ring, the front plate A bottomed cylindrical housing accommodating a rear plate, a rotor and a vane; a head cover for sealing the open end of the housing; an intake chamber defined by the head cover and a front plate; It communicates with the suction chamber through the suction port of the plate and maximizes the volume of the working chamber divided by the vane. When Tsu, a plurality of intake ports opening to the cam surface so that communication between the working chamber is cut off,
A bypass port formed on the front plate, which opens to the working chamber along the cam surface and communicates with the suction chamber, and a bypass opening which is rotatably provided between the front plate and the cam ring and adjusts the opening of the bypass port. A variable capacity vane rotary compressor that changes the discharge rate of the compressor by operating the actuator in accordance with the control pressure of the control valve, The actuator has a cylinder and a piston that is slidably fitted in the cylinder and rotates the movable plate, and the piston has a small-diameter portion,
A large-diameter portion whose outer circumference is in sliding contact with the cylinder and a medium-diameter portion whose outer circumference is in sliding contact with the cylinder are sequentially formed in the axial direction of the piston, and compressed into a first cylinder chamber defined by the cylinder, the small-diameter portion, and the large-diameter portion. The suction pressure of the machine is supplied, and the control pressure is supplied from the compressor via the control valve to the second cylinder chamber defined by the cylinder, the large diameter portion and the medium diameter portion, and is defined by the cylinder and the medium diameter portion. Done third
A variable capacity vane type rotary compressor characterized in that a pressure lower than a suction pressure is supplied to a cylinder chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27092786A JPH073233B2 (en) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Variable capacity vane rotary compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27092786A JPH073233B2 (en) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Variable capacity vane rotary compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124894A JPS63124894A (en) | 1988-05-28 |
| JPH073233B2 true JPH073233B2 (en) | 1995-01-18 |
Family
ID=17492931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27092786A Expired - Lifetime JPH073233B2 (en) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Variable capacity vane rotary compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073233B2 (en) |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP27092786A patent/JPH073233B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63124894A (en) | 1988-05-28 |
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