JPH07112772B2 - 斜板式容量可変型圧縮機における圧縮容量制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車輌空調用の圧縮機、更に具体的には加速時或
いは登坂時において圧縮容量をコントロールする事によ
ってエンジンの動力負荷を軽減させる事が出来る様に設
けられる容量可変型の圧縮機において、圧縮容量の切り
替えをスムーズに行なう事が出来る様にすると共に小容
量運転時における圧縮機潤滑部の焼き付きロックを防止
する事が出来る様にするための改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に車輌空調用の圧縮機は電磁クラッチを介してエン
ジンに直結されるのであるが、エンジンはその出力幅に
充分な余裕が無いことにより圧縮機の運転時に加速を得
ようとする場合において或いは登坂走行する場合におい
てエンジンに一時的に高負荷がかかる事により走行フィ
ーリングが損われるという不具合を生ずる事となる。

そして従来上記の様な不具合に対する解決策として加速
時或いは登坂走行時において一時的に圧縮容量を減らす
方法が提案されている。第５図と第６図の両図面は揺動
斜板型圧縮機に実施した場合における容量制御機構のそ
の具体的な構造を表わす図面であって、吐出チャンバー
７とクランク室13間を連通する吐出圧力の導圧路28に介
在させて電磁弁29（アクチェータ）が取り付けられる一
方、蒸発器出口に臨ませて温度センサー30が取り付けら
れると共に同温度センサー30は制御回路23を介して上記
電磁弁29に連結され、同温度センサー30を介して電磁弁
29を開閉させる事が出来る様に設けられる。即ち、蒸発
器出口温度が設定温度を上回る状態においては上記電磁
弁29は制御回路23におけるデューティ比制御を介して閉
じられた状態（クランク室13に対する吐出圧力の送り込
み量を規制する状態）にある事により、クランク室13に
おいてワッブルプレート21は大きな傾斜角を存して揺動
する状態（大容量運転状態）が得られ、又、蒸発器出口
温度が設定温度を下回る状態においては上記制御回路23
におけるデューティ比制御を介して電磁弁29が開かれて
クランク室13に吐出圧力を送り込む事により、同クラン
ク室13においてワッブルプレート21（アクチュエータ）
が小さな傾斜角を存して揺動する状態（小容量運転状
態）が得られる様に設けられる。又、上記制御回路23に
は傾斜センサー31若しくは加速センサー32が連結され
る。そして登坂走行時若しくは加速時において圧縮機が
大容量運転状態にある場合には上記制御回路23における
デューティ比制御を介して電磁弁29を開き、クランク室
13に吐出圧力を送り込む事により大容量運転状態より小
容量運転状態に切り替える事が出来る様に設けられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして上記の様な従来の容量制御機構にあっては、登
坂走行時若しくは加速時において圧縮容量の切り替えを
スムーズに行なう事が出来ない点、特に登坂走行若しく
は加速終了後において小容量運転より大容量運転への復
帰をスムーズに行なう事が出来ない点に第１の問題点を
有する。即ち、上記制御機構においてはクランク室13内
の圧力を上昇させる事により、小容量運転への切り替え
が得られると共に、登坂走行若しくは加速終了後におい
てクランク室13内の圧力を固定逃し孔27及び各部の隙間
より逃す事により、圧力を低下させて大容量運転への切
り替えが得られるのであるが、小容量運転状態において
クランク室13内の圧力が必要以上に上昇してしまう事に
起因して登坂走行若しくは加速終了後においてクランク
室13内の圧力を速やかに低下させる事が出来ないという
不具合を生ずる点に問題点を有する。そして生容量運転
状態が長時間に亘って続く場合には圧縮機内に流入する
冷媒ガスの絶対量が不足する事に起因して同圧縮機の潤
滑部においてオイル不足を招来し、遂には焼き付きロッ
クに至るという不具合を生ずる点に第２の問題点を有す
る。

本発明は上記の様な問題点を解決するためにその改善を
試みたものであって、上記の様に登坂走行時若しくは加
速時において速やかに圧縮容量の切り替えを行なう事が
出来ると共に登坂走行若しくは加速状態（小容量運転状
態）が長時間に亘って続く場合における圧縮機潤滑部の
オイル不足を解消する事が出来る様にする点にその解決
すべき問題点を有する。そして上記問題点を解決するた
めの具体的な手段と作用は次の通りである。

〔問題点を解決するための手段〕

クランク室と吐出空間を連通する導圧路に介在させて電
磁弁を取付け、同電磁弁による導圧路の開閉を介してク
ランク室の圧力を制御することにより、斜板に対する加
圧力を増減させて同斜板の揺動角度を変化させる様に設
ける一方、蒸発器の温度変化を検出するセンサーと、車
輌の傾き若しくはエンジン回転数の変化を検出するセン
サーに対して制御回路を連結し、センサーが登坂走行或
いは加速走行状態を感知した時上記制御回路におけるデ
ューテイ比制御を介して電磁弁を開き、クランク室圧力
を上昇させて圧縮容量を小容量に変化させる様に設けら
れる斜板式容量可変型圧縮機において、 上記制御回路に連結されて最少容量位置を検出する
最少容量センサーと中間容量位置を検出する中間容量セ
ンサーより成る磁気センサーを取付け、車輌の傾き若し
くはエンジン回転数の変化を検出するセンサーが登坂走
行或いは加速走行状態を感知すると共に、磁気センサー
における中間容量センサーと最少容量センサーの出力が
設定値を上回る時に電磁弁を開き、クランク室圧力を上
昇させて圧縮容量を小容量に変化させる様に設ける。

磁気センサーにおける最少容量センサーの出力のみ
が設定値を上回る状態が一定時間以上経過した時、電磁
弁を閉じて圧縮容量を大容量に変化させる様に設ける。

〔作 用〕 登坂走行時或いは加速時において、アクチュエータ
に対する吐出圧力の加圧力を一定の圧力にコントロール
する事が出来、登坂走行或いは加速終了後における圧縮
容量の切り替え（小容量より大容量への切り替え）を速
やかに行なう事が出来る。

圧縮機が小容量運転に切り替えられた状態におい
て、小容量運転状態が一定時間以上続いた場合には一時
的に大容量運転に切り替える事が出来る事により、小容
量運転時における潤滑不足を解消する事が出来る。

〔実施例〕

以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

第１図と第２図の両図面は本発明を揺動斜板型の圧縮機
に実施した状態を表わす図面であって、１はシリンダブ
ロック、２はフロントハウジング、３はリヤハウジング
を示す。シリンダブロック１は前後方向に延在させて円
筒状を形成され、そのフロント側の一端にはフロントハ
ウジング２が被冠される一方、リヤ側の一端にはその間
にバルブプレート４を介在させてリヤハウジング３が被
冠される。そしてフロントハウジング２にはその中心部
に後述するドライブシャフト17の軸受け部5Aが設けられ
る一方、リヤハウジング３には吸入チャンバー６と吐出
チャンバー７が環状の隔壁８を介して同心円状に設けら
れる。即ち、吐出チャンバー７は中心部に位置して設け
られ、吸入チャンバー６は同吐出チャンバー７を囲繞す
る如く外周部寄りに位置して設けられる。更に詳しくは
両チャンバー6,7はバルブプレート４に開口する吸入口
９及び吐出口10を介して後述するシリンダボア14の各圧
縮室15と連通する如く設けられる。そして吸入口９には
吸入弁11が後述するピストン16の吸入行程を介して開閉
する如く設けられ、又、吐出口10には吐出弁12が同じく
ピストン16の圧縮行程を介して開閉する如く設けられ
る。

又、シリンダブロック１のフロント側の一端にはその中
心部に前記軸受け部5Aと対峙させて軸受け部5Bが設けら
れると共に同軸受け部5Bを中心としてその外周部に複数
個のシリンダボア14が穿設される。そして各シリンダボ
ア14にはリヤ側に圧縮室15を存してピストン16が進退自
在に嵌挿される。尚同圧縮室15が吸入口９と吐出口10を
介して吸入チャンバー６及び吐出チャンバー７に対して
選択的に連通する如く設けられる事は前述の通りであ
る。

そして又、前記フロントハウジング２には上記各シリン
ダボア14と連通させてクランク室13が設けられ、同クラ
ンク室13には前記両軸受け部5A,5B間に亘って前述のド
ライブシャフト17が横架される。そしてドライブシャフ
ト17のフロント側の一端にはラグプレート18が同ドライ
ブシャフト17と同行回転可能に軸架される。しかして同
ラグプレート18にはその中心部に後述するスリーブ19の
当たり面18bが設けられる一方、その周縁部にはドライ
ブプレート20の当たり面18aと、同ドライブプレート20
の支持アーム18cが180度の偏位角を存して設けられ同支
持アーム18cにはドライブシャフト17を囲繞する如く環
状に形成するドライブプレート20がドライブシャフト17
の長手方向に沿って揺動自在に支承される。又、同ドラ
イブシャフト17には前述のスリーブ19がドライブプレー
ト20に連結させてスライド自在に遊嵌される。即ち、同
スリーブ19は左右一対の連結ピン24,24を介して上記ド
ライブプレート20に連結され、同ドライブプレート20の
揺動と連動して前後方向にスライドする事が可能な如く
設けられる。そして同ドライブプレート20にはスラスト
軸受け25を介してワッブルプレート21（アクチュエー
タ）がスライダボルト22によってその回転を規制された
状態にて揺動自在に支承される。同ワッブルプレート21
はドライブプレート20と同様ドライブシャフト17を囲繞
す如く環状に形成され、同ワッブルプレート21と前記各
ピストン16間はコンロッド26によって連結される。更に
詳しくは各ワッブルプレート21とピストン16間は支持ア
ーム18cが各シリンダボア14と対面する位置まで回転し
た状態において各ピストン16が上死点位置にある様に連
結される。

又、シリンダブロック１にはクランク室13と吸入チャン
バー６間に延在させて固定逃し孔27が穿設され、同固定
逃し孔27によってクランク室13と吸入チャンバー６は相
互に連通する如く設けられる一方、同シリンダブロック
１とリヤハウジング３にはクランク室13と吐出チャンバ
ー７間に延在させて吐出圧力の導圧路28が穿設され、同
導圧路28によって吐出チャンバー７とクランク室13内は
相互に連通する如く設けられる。そしてリヤハウジング
３には同導圧路28に介在させて電磁弁29が取り付けら
れ、同電磁弁29を開閉（デューティ比制御）させる事に
よって吐出チャンバー７内の吐出圧力をクランク室13内
に送り込む事が出来る様に設けられる。しかして同電磁
弁29には図示省略してあるが蒸発器に取り付けられる温
度センサー30がその間に制御回路23を介在させて連結さ
れ、同温度センサー30が蒸発器の温度を感知する事によ
り同電磁弁29を開閉（デューティ比制御）させる様に設
けられる。更に具体的には蒸発器の温度が設定温度より
も高い状態においては制御回路23におけるデューティ比
制御を介して電磁弁29を閉じる状態が得られ、又、蒸発
器の温度が設定温度よりも低い状態においては制御回路
23におけるデューティ比制御を介して電磁弁29を開く状
態が得られる様に設けられる。そして又、上記制御回路
23には傾斜センサー31若しくは加速センサー32が連結さ
れ、車輌の登坂走行時大び加速時において夫々電磁弁29
を開く状態が得られる様に設けられる。

一方、クランク室13においてワッブルプレート21の周縁
部（スライダボルト22に係合する部分）に磁石33が取り
付けられる一方、フロントハウジング２の周壁部には上
記磁石33と対応させて中間容量を感知する磁気センサー
34A（以下「中間容量センサー34A」という）と、最少容
量を感知する磁気センサー34B（以下「最少容量センサ
ー34B」という）が取り付けられる。更に詳しくは最少
容量センサー34Bはシリンダブロック１に近接させて取
り付けられ、ワッブルプレート21が最小傾斜角を存して
傾斜する状態（略垂直姿勢にある状態）において上記磁
石33と対面する状態が得られる様に設けられる。又、中
間容量センサー34Aは上記最少容量センサー34Bよりもフ
ロント寄りに位置して取り付けられ、ワッブルプレート
21が上記最小傾斜角よりも大きい傾斜角を存して傾斜す
る状態において上記磁石33と対面する状態が得られる様
に設けられる。そして両磁気センサー34A,34Bは前述の
制御回路23に連結され、両磁気センサー34A,34Bが磁石3
3との間に設定位置以上の磁石を出力する事により電磁
弁29を開閉（デューティ比制御）させる事が出来る様に
設けられる。即ち、加速センサー32若しくは傾斜センサ
ー31の作動時において、中間容量センサー34Aの出力が
零で最少容量センサー34Bの出力が設定値以上の状態に
ある場合にはそのままの状態、即ち、電磁弁29が開いた
ままの状態を保持する様に設けると共に中間容量センサ
ー34Aと最少容量センサー34Bの出力が共に設定値以上の
状態にある場合には制御回路23におけるデューティ比制
御を介して電磁弁29を開く。

そして又、上記の様に両磁気センサー34A,34Bによって
開かれた電磁弁29は設定時間を経過した状態において再
び閉じる状態（大容量運転状態）が得られる様に設けら
れる。

次にその作用について説明する。

車輌が平坦地を通常走行する状態において、車室内の冷
房負荷が大きい場合には蒸発器出口の温度が設定温度よ
りも高い状態にある事により、電磁弁29は閉じられた状
態、即ち、クランク室13においてワッブルプレート21が
大きな傾斜角を存して揺動する状態（大容量運転状態）
が得られる。そして車室内の冷房負荷が減少し、蒸発器
出口の温度が設定温度を下回った場合において、制御回
路23におけるデューティ比制御を介して電磁弁29が開か
れ、吐出チャンバー７内の吐出圧力をスランク室13内に
送り込む作用、即ち、ワッブルプレート21の揺動傾斜角
を小さくする作用（小容量運転状態）が得られる。

又、車輌が登坂走行或いは加速走行を行なう状態におい
て、そして傾斜センサー31或いは加速センサー32がこの
登坂走行或いは加速走行状態を感知した状態において、
中間容量センサー34Aの出力が零で、最少容量センサー3
4Bの出力が設定値を上回る状態（小容量運転状態）にあ
る時は電磁弁29はそのままの状態（即ち、開かれた状
態）を保持する。又、中間容量センサー34Aと最少容量
センサー34Bの出力が共に設定値を上回る状態（大容量
運転状態）にある時は制御回路23におけるデューティ比
制御を介して電磁弁29を開く作用、即ち、クランク室13
内に吐出圧力を送り込みワッブルプレート21の傾斜角を
小さくする作用（小容量運転状態）が得られる。又、こ
の様に小容量運転が得られた状態において、そしてこの
様な小容量運転が一定時間に亘って得られた状態におい
て、上記電磁弁29は制御回路23におけるデューティ比制
御を介して再び閉じられて小容量運転状態より大容量運
転状態に復帰させる作用が得られる。即ち、圧縮機潤滑
部の焼き付けロックを防止する作用が得られる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に構成した事により登坂走行時或いは加速時において、
圧縮容量の切り替えを速やかに行なう事が出来るに至っ
た。特に、小容量運転状態におけるアクチュエータに対
する過大な圧力上昇を防止する事が出来るに至り、此に
より登坂走行終了後或いは加速終了後において小容量運
転状態より大容量運転状態に速やかに復帰させる事が可
能となった。即ち、走行フィーリングをより一層向上さ
せる事が出来るに至った。又、小容量運転が得られた状
態において一定時間が経過した状態において一時的に大
容量運転状態に復帰させる事が出来る様にした事によ
り、圧縮機の潤滑部における焼き付けロックを効果的に
防止する事が出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は第１の実施例を表わす図面であって、
第１図は本発明に係る容量制御機構を具備する揺動斜板
型圧縮機の全体を表わす断面図、第２図は同容量制御機
構の概略を表わす回路図である。第３図と第４図は従来
構造を表わす図面であって、第３図は従来の容量制御機
構を具備する揺動斜板型圧縮機の全体を表わす断面図、
第４図は同従来の容量制御機構の概略を表わす回路図で
ある。 １……シリンダブロック、２……フロントハウジング、
３……リヤハウジング、４……バルブプレート、5A,5B
……軸受け部、６……吸入チャンバー、７……吐出チャ
ンバー、８……隔壁、９……吸入口、10……吐出口、11
……吸入弁、12……吐出弁、13……クランク室、14……
シリンダボア、15……圧縮室、16……ピストン、17……
ドライブシャフト、18……ラグプレート、18a,18b……
当たり面、18c……支持アーム、19……スリーブ、20…
…ドライブプレート、21……ワッブルプレート（アクチ
ュエータ）、22……スライダボルト、23……制御回路、
24……連結ピン、25……スラスト軸受け、26……コンロ
ッド、27……固定逃し孔、28……吐出圧力の導圧路、29
……電磁弁（アクチュエータ）、30……温度センサー、
31……傾斜センサー、32……加速センサー、33……磁
石、34A,34B……磁気センサー、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク室と吐出空間を連通する導圧路に
   介在させて電磁弁を取付け、同電磁弁による導圧路の開
   閉を介してクランク室の圧力を制御することにより、斜
   板に対する加圧力を増減させて同斜板の揺動角度を変化
   させる様に設ける一方、蒸発器の温度変化を検出するセ
   ンサーと、車輌の傾き若しくはエンジン回転数の変化を
   検出するセンサーに対して制御回路を連結し、センサー
   が登坂走行或いは加速走行状態を感知した時上記制御回
   路におけるデューテイ比制御を介して電磁弁を開き、ク
   ランク室圧力を上昇させて圧縮容量を小容量に変化させ
   る様に設けられる斜板式容量可変型圧縮機において、上
   記制御回路に連結させて最少容量位置を検出する最少容
   量センサーと中間容量位置を検出する中間容量センサー
   より成る磁気センサーを取付け、前記車輌の傾き若しく
   はエンジン回転数の変化を検出するセンサーが登坂走行
   或いは加速走行状態を感知すると共に、磁気センサーに
   おける中間容量センサーと最少容量センサーの出力が設
   定値を上回る時に電磁弁を開き、クランク室圧力を上昇
   させて圧縮容量を小容量に変化させると共に、最少容量
   センサーの出力のみが設定値を上回る状態が一定時間以
   上経過した時、電磁弁を閉じて圧縮容量を大容量に変化
   させる様に設けて成る斜板式容量可変型圧縮機における
   圧縮容量制御機構。