JP2577800Y2 - 可変容量ベーン圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は可変容量ベーン圧縮機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ベーン圧縮機は、シリンダブロック内に
収容したロータを回転軸により回転して、ベーン、ロー
タ外周面及びシリンダブロックの内周面により形成され
る作動室をベーンの公転により増大して吸入室から冷媒
ガスを吸入し、圧縮された冷媒ガスを吐出室へ吐出する
ように構成されている。

【０００３】このベーン圧縮機の吐出容量を調整する機
構として図６に示すようなものが提案されている。この
容量制御機構は、圧縮行程途中の作動室Ｒ２内の冷媒ガ
スを吸入室６側に戻すためのバイパス通路１７をフロン
トサイドプレート２に形成している。又、前記バイパス
通路１７の吸入室６側弁座１７ａを開閉制御するスプー
ル弁３１をフロントハウジング５に設けた収容室２１に
収容している。さらに、前記スプール収容室２１内の底
部に感圧室２３を設け、該感圧室２３と吸入室６及び吐
出室１４を連通路２４により連通し、該連通路２４の途
中に電磁切換弁２５を設けている。そして、電磁切換弁
２５を動作して吐出室１４から連通路２４を通して感圧
室２３に高圧の冷媒ガスを供給すると、前記スプール弁
３１がばね２２の弾性力に抗して閉路位置に押圧され、
ベーン圧縮機が最大容量で運転される。反対に、前記電
磁切換弁２５により感圧室２３が吸入室６に連通される
と、スプール弁３１がばね２２により開放位置に移動さ
れて、圧縮行程途中の作動室Ｒ２から中間圧の冷媒ガス
がバイパス通路１７を通して吸入室６へ還元され、吐出
容量が減少するようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の可変容量ベ
ーン圧縮機の容量制御機構においては、最大容量にする
ためには、スプール弁３１の先端部に形成された半球状
のシール部３１ａをバイパス通路１７の弁座１７ａに確
実に接触してシール性を確保する必要がある。このため
スプール弁３１の先端シール部３１ａと弁座１７ａとの
芯だし加工作業に高精度が要求される。又、仮に高精度
に加工が行われたとしても、フロントサイドプレート２
とフロントハウジング５との組み付け誤差により、芯だ
しが不正確となり前記シール性が損なわれるという問題
がある。

【０００５】この考案の目的は上記従来の問題点を解消
して、加工精度を低減することができるとともに、バイ
パス通路の吸入室側弁座の開閉弁によるシール性を確保
することができる可変容量ベーン圧縮機を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案は上記目的を達
成するため、ハウジング内にシリンダブロックを収容
し、該シリンダブロック内に収容したロータを回転軸に
より回転して、ベーンとロータ外周面とシリンダブロッ
クの内周面との間の作動室を増大して吸入室から冷媒ガ
スを吸入し、圧縮された冷媒ガスを吐出室へ吐出するよ
うに構成し、前記圧縮行程途中の作動室と、前記吸入室
とをバイパス通路により連通するとともに、該バイパス
通路の吸入室側開口と対応して弁機構を設け、該弁機構
を制御手段により開閉制御するようにした可変容量ベー
ン圧縮機において、前記弁機構を、ハウジング内壁に設
けた収容室に収容したスプールと、該スプールに対し磁
力により吸着され、かつ前記バイパス通路の吸入室側開
口に形成した弁座を開閉する弁体とにより構成してい
る。

【０００７】

【作用】この考案は上記手段をとったことにより、スプ
ールにより弁体がバイパス通路を閉鎖する方向に押動さ
れると、弁体は単独で浮動することができるため、弁体
がバイパス通路の吸入室側開口の弁座形状に追従する形
で接触される。従って、弁体と弁座との接触部のシール
性が向上する。

【０００８】又、スプールを収容室へ収容する際、正確
な芯だしを行わなくても弁体と弁座とのシール性が確保
されるので、加工及び組付精度を低減することができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、この考案を具体化した一実施例を図１
〜図４に基づいて説明する。図３，４に示すように楕円
筒状のシリンダボア１ａを形成した円筒状のシリンダブ
ロック１の前後両端面にはフロントサイドプレート２及
びリヤサイドプレート３が接合固定されている。又、前
記フロントサイドプレート２及びリヤサイドプレート３
の外周部にはセンタハウジングを兼用するリヤハウジン
グ４が被嵌固定されている。さらに、前記フロントサイ
ドプレート２の外周にはフロントハウジング５の外周縁
が嵌合固定されている。

【００１０】前記フロントサイドプレート２とフロント
ハウジング５とにより吸入室６が形成され、外部冷媒管
路（図示略）から吸入口５ａを通して冷媒ガスが導入さ
れるようになっている。前記両サイドプレート２，３の
中心部には回転軸７がベアリング８により回転可能に支
持されている。この回転軸７は図示しない電磁クラッチ
を介してエンジン等の外部動力源により回転される。前
記回転軸７には前記シリンダボア１ａ内に位置するよう
にロータ９が嵌合固定されている。このロータ９には複
数箇所にベーン溝９ａが放射状に形成され、各ベーン溝
９ａにはそれぞれベーン１０が出没可能に収容されてい
る。前記ロータ９の外周面、シリンダボア１ａの内周
面、及び前記両サイドプレート２，３により形成される
三日月状をなす一対の作動室は、前記ベーン１０により
吸入動作と圧縮動作とを交互に行う作動室Ｒ１とＲ２に
区画される。図４に示すように前記シリンダブロック１
及びフロントサイドプレート２に対し吸入行程中の作動
室Ｒ１と前記吸入室６とを連通する吸入通路１１が形成
されている。

【００１１】又、前記シリンダブロック１の外周には圧
縮行程中の作動室Ｒ２と吐出孔１２及び吐出弁１３を介
して連通可能な一対の吐出室１４が形成されている。前
記吐出室１４はリヤサイドプレート３に形成した吐出通
路１５を通してリヤハウジング４内に形成した油分離室
１６と連通されている。

【００１２】従って、前記回転軸７が回転されてベーン
１０とともにロータ９が回転されると、吸入室６の冷媒
ガスは吸入通路１１を通して吸入行程中の作動室Ｒ１に
吸入される。又、圧縮行程に移行した作動室Ｒ２からは
吐出孔１２から吐出弁１３を押し退けて吐出室１４に吐
出される。吐出室１４から吐出通路１５を通して油分離
室１６に導かれた冷媒ガスは、該分離室１６で油分離さ
れた後、吐出口４ａから外部冷媒管路（図示略）に排出
される。

【００１３】次に、圧縮行程途中の前記作動室Ｒ２から
吸入圧力と吐出圧力の中間圧の冷媒ガスを吸入室６内に
還流して吐出容量を低減するようにした容量制御機構に
ついて説明する。

【００１４】前記フロントサイドプレート２には圧縮行
程途中の作動室Ｒ２と前記吸入室６とを連通して、中間
圧の冷媒ガスを吸入室６に導くためのバイパス通路１７
が形成されている。このバイパス通路１７の吸入室６側
開口と対応して弁機構１８が装着されている。この弁機
構１８は図１に示すように前記バイパス通路１７の吸入
室６側開口に形成した円錐状の弁座１７ａを開閉する鋼
材製の弁体としてのボール弁１９と、該ボール弁１９を
磁力により吸着保持して開閉動作する磁性材よりなるス
プール２０とにより構成されている。このスプール２０
はフロントハウジング５に設けた収容室２１内に収容さ
れている。又、スプール２０はコイルばね２２により常
にはボール弁１９を開放する位置に付勢されている。

【００１５】前記スプール収容室２１内底部には、感圧
室２３が形成されている。この感圧室２３は連通路２４
により電磁切換弁２５を介して吸入室６又は吐出室１４
と選択的に連通可能である。電磁切換弁２５により吐出
室１４が連通路２４を通して前記感圧室２３と連通され
ると、スプール２０がばね２２の弾性力に抗してボール
弁１９とともに該弁１９を閉鎖する位置へ押動される。
このため図１に示すようにボール弁１９によりバイパス
通路１７の弁座１７ａが閉鎖され、圧縮行程途中の作動
室Ｒ２からバイパス通路１７を通して吸入室６に還流す
る冷媒ガスの流れが遮断され、圧縮機は最大吐出容量で
運転される。

【００１６】反対に、前記電磁切換弁２５が切換動作さ
れて、感圧室２３が連通路２４を介して吸入室６と連通
されると、ばね２２によりスプール２０がボール弁１９
とともに弁座１７ａから離隔（開放）する方向に移動さ
れる。このため図２に示すようにバイパス通路１７が開
放されて、中間圧の冷媒ガスが作動室Ｒ２からバイパス
通路１７を通して吸入室６に還流されて、圧縮機は小容
量運転に切り換えられる。

【００１７】さて、前記実施例ではスプール２０により
ボール弁１９がバイパス通路１７を閉鎖する方向に押動
されると、ボール弁１９はスプール２０と別体に形成さ
れ、かつ磁力により吸着保持されているのみであるた
め、単独で遊動することができる。このため、図１に示
すようにスプール２０と弁座１７ａとの中心軸線が不一
致で芯だし不良の場合にもボール弁１９がバイパス通路
１７の吸入室側開口部の弁座１７ａの形状に倣って密着
状態で接触される。従って、ボール弁１９と弁座１７ａ
との接触部のシール性が向上し、最大容量運転における
容量の低下を防止することができる。

【００１８】又、前記実施例ではスプール２０を収容室
２１へ収容する際、正確な芯だしを行わなくてもボール
弁１９と弁座１７ａとのシール性が確保されるので、加
工及び組付精度を低減し、圧縮機のコストダウンを図る
ことができる。

【００１９】なお、この考案は前記実施例に限定される
ものではなく、次のように具体化することもできる。 （１）図５に示すようにスプール２０の先端面にボール
弁１９を係合する例えば円錐状の収容凹所２０ａを設け
ること。この場合にはボール弁１９の開放状態におい
て、ボール弁１９をスプール２０の先端部に磁力で安定
して保持することができる。

【００２０】（２）前記実施例ではばね２２によりスプ
ール２０を開放位置に付勢したが、このばね２２を省略
すること。この場合にはボール弁１９の開放はバイパス
通路１７からの中間圧の冷媒ガスにより行われる。

【００２１】（３）前記実施例では感圧室２３への供給
圧力を吸入圧と吐出圧とに切り換える電磁切換弁２５に
よりスプール２０及びボール弁１９の開閉制御手段を構
成したが、これに代えてスプール２０を電磁ソレノイド
（図示略）により直接動作するようにすること。

【００２２】

【考案の効果】以上詳述したように、この考案はスプー
ルと該スプールに磁力により吸着される弁体とにより弁
機構を構成したので、スプールの加工精度及びスプール
と弁座との組付精度が低い場合にも、弁体とバイパス通
路の弁座との接触部におけるシールを確実に行い、大容
量運転状態での圧縮効率を向上することができる効果が
ある。又、この考案は加工精度及び組付精度を低減する
ことにより圧縮機の製造コストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化したベーン圧縮機の弁機構の閉
鎖状態を示す断面図である。

【図２】弁機構の開放状態を示す断面図である。

【図３】ベーン圧縮機全体を示す縦断面図である。

【図４】図３のベーン圧縮機の横断面図である。

【図５】この考案の別例を示す要部の断面図である。

【図６】従来のベーン圧縮機の容量制御機構を示す部分
断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック、９ ロータ、７ 回転軸、１０
ベーン、６ 吸入室、１４ 吐出室、１７ バイパス
通路、１７ａ 弁座、１８ 弁機構、１９ 弁体として
のボール弁、２０ スプール、２１ 収容室、２２ ば
ね、２５ 制御手段としての電磁切換弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渡辺 靖 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (56)参考文献 特開 昭63−147978（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−59290（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−62390（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 29/10 311

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内にシリンダブロックを収容
   し、該シリンダブロック内に収容したロータを回転軸に
   より回転して、ベーンとロータ外周面とシリンダブロッ
   クの内周面との間の作動室を増大して吸入室から冷媒ガ
   スを吸入し、圧縮された冷媒ガスを吐出室へ吐出するよ
   うに構成し、前記圧縮行程途中の作動室と、前記吸入室
   とをバイパス通路により連通するとともに、該バイパス
   通路の吸入室側開口と対応して弁機構を設け、該弁機構
   を制御手段により開閉制御するようにした可変容量ベー
   ン圧縮機において、 前記弁機構を、ハウジング内壁に設けた収容室に収容し
   たスプールと、該スプールに対し磁力により吸着され、
   かつ前記バイパス通路の吸入室側開口に形成した弁座を
   開閉する弁体とにより構成した可変容量ベーン圧縮機。