JP2945748B2 - 容量可変型揺動式圧縮機 - Google Patents

容量可変型揺動式圧縮機

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用空調装置に用いられる容量可変型揺動
式圧縮機に関する。
［従来の技術］ 従来の容量可変型揺動式圧縮機としては，例えば，実
開昭63−134181号公報に記載されたものがある。
これは揺動板が収容されたクランク室と吸入室との連
通路間に圧力制御弁を介装し，この圧力制御弁を外部信
号により電気的に制御し，この制御によりクランク室内
の圧力を調整して前記揺動板の傾斜角を変化させ，これ
によってピストンストロークを変化させて吐出容量を変
化させるようにしたものである。
さらに，前記連通路とは独立してクランク室と吸入室
とを連通するバイパス通路が設けてあり，このバイパス
通路にはクランク室内の圧力が吸入室内の圧力に対して
所定の圧力差以上になったときに開弁する差圧弁が介装
されており，クランク室内の圧力が必要以上に高くなる
のを防止している。
［発明が解決しようとする課題］ 前述した実開昭63−134181号公報では，差圧弁を付加
していることにより，バイパス通路及び差圧弁挿入部の
追加工が必要となること，また，組付け工数も増加し，
コスト的に不利である。
［課題を解決するための手段］ 本発明は前述した問題点を改善するため，クランク室
内の圧力を制御する圧力制御弁に差圧弁としての機能を
付加し，両者一体化したもので，具体的には，吸入室
と，吐出室と，クランク室と，このクランク室内に配置
された回転主軸と，この主軸に対する傾斜角が変化し，
かつ，前記主軸の回転によって揺動するように前記クラ
ンク室内に配設された揺動板と，この揺動板に連結さ
れ，この揺動板の揺動によって往復動し，前記吸入室か
ら吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に吐出する複数
のピストンと，前記クランク室と吸入室とを連通する第
１の連通路と，この連通路を開閉制御する第１の圧力制
御弁とを備え，前記クランク室内の圧力を前記第１の圧
力制御弁により制御して前記揺動板の傾斜角を変化さ
せ，吐出容量を可変にし得る容量可変型揺動式圧縮機に
おいて，前記第１の圧力制御弁の弁体はこの弁体が当接
する弁座との当接部より内側に前記クランク室と吸入室
とを連通する第２の連通路を備え，さらにこの第２の連
通路を開閉制御する第２の圧縮制御弁を設けたことを特
徴とする容量可変型揺動式圧縮機を提供するものであ
る。
［実施例］ まず，本発明の第１の実施例を第１図及び第２図を用
いて説明する。
第１図を参照して，圧縮機ケーシング１にはその中央
部に貫通孔が形成され，この貫通孔には主軸２が挿通さ
れて，ケーシング１にベアリング1a及び1bによって回転
可能に支持されている。圧縮機ケーシング１により形成
されるクランク室４には，ロータ５が配置され，主軸２
に取り付けられている。このロータ５にはヒンジ機構51
を介して斜板６が取り付けられ，この斜板６の内壁面は
主軸２に当接して摺動可能となっている。そして，斜板
６はヒンジ機構51によって主軸２に対する傾斜角が変化
するようになっている。この斜板６にはベアリング61を
介して揺動板７が配置されており，この揺動板には球連
結によって複数のピストンロッド８が連結されている。
圧縮機ケーシング１には，主軸２を取り囲むようにし
て，複数のシリンダ９が所定の間隔を置いて形成されて
いる。ピストンロード８は，シリンダ９内に配置された
ピストン10に球連結されている。クランク室４内におい
て，圧縮機ケーシング１には主軸２と平行にガイド棒11
が固定されており，このガイド棒11は揺動板７の一端部
により挟持され，これによって揺動板７の一端部はガイ
ド棒11に対して主軸方向に揺動可能となっている。
圧縮機ケーシング１の右端面には弁板12を介してシリ
ンダヘッド13が配設され，圧縮機ケーシング１の右側開
口端が閉塞される。シリンダヘッド13には吸入室14及び
吐出室15が形成されている。吸入室14は吸入ポート14a
に連結されている。吐出室15は吐出ポート15aに連結さ
れている。弁板12には吸入孔12a及び吐出孔12bが形成さ
れ，吸入室14及び吐出室15はそれぞれ吸入孔12a及び吐
出孔12bを介してシリンダ９に連通している。
また弁板12の中央部には，吸入弁，吐出弁（いずれも
図示せず）及びバルブリテーナ16がボルト17,ナット18
によって共締めされ固定されている。
また吐出室15とクランク室４は，弁板12に形成された
連通孔12cとケーシング１に形成された連通路19内部に
配置されたオリフィス20を介して常時連通している。つ
まり吐出ガスが常時クランク室４に導入されるようにな
っており，クランク室内圧力の上昇要素としてこれを利
用している。
またクランク室４内のガスは主軸２とベアリング1bと
のすき間を通り，室21,連通孔12d,連通路22を経て圧力
制御弁23の入口側圧力室24に至る。また吸入室14は連通
路25を経て圧力制御弁23の出口側圧力室26と連通してい
る。
したがってクランク室４内のガスは圧力制御弁23を介
し吸入室14に流れることが可能となっている。
次に第２図を参照して圧力制御弁23の構造について説
明する。
圧力制御弁23はケーシング231と，ケーシング231に形
成された弁座部231aに当接する弁体232と，弁体232をダ
イヤフラム233側に付勢するバネ234と，弁体232を摺動
可能に支持し，ケーシング231に固着されたガイドリン
グ235と，ハウジング236内に設置された電磁コイル237
と，電磁コイル237内に摺動可能に配置され，先端にロ
ッド238を固着し，ダイヤフラム233の変位量を規制する
ストッパー239を介し，ダイヤフラム233を電磁コイル23
7の吸引力と，バネ240の付勢力により閉弁方向に押圧す
るプランジャ241から成っている。
尚バネ240の付勢力は調整ネジ242により調整可能とな
っている。またケーシング231にはクランク室４と連通
する入口孔231b,吸入室14と連通する出口孔231cが形成
されており，弁体232の動作によりクランク室４と吸入
室14の連通を開閉制御可能となっている。またダイヤフ
ラム233の第２図中下側は大気圧となっている。
さらに弁体232内部には，弁体232内部に形成された弁
座232aに当接するボール弁243と，ボール弁243を閉弁方
向に付勢するバネ244が設置され，弁体232に形成された
入口孔232b,出口孔232cとでクランク室４内の圧力と吸
入室14内の圧力との圧力差に応答して動作する差圧弁構
造を成している。
次に圧力制御弁23の動作について説明する。
ダイヤフラム233は吸入室圧力を受けており，したが
って圧力制御弁23は吸入室圧力に応答して動作するもの
である。
尚電磁コイル237への通電が無い場合，電磁コイル237
によって発生するダイヤフラム233を閉弁方向に押圧す
る吸引力がゼロとなるため，圧力制御弁23の実質的な吸
入室力制御点は最も低い圧力で制御される。また，電磁
コイル237への通電が許容される最大電流となる場合
は，電磁コイル237によって発生するダイヤフラム233を
閉弁方向に押圧する吸引力が最大となるため，圧力制御
弁23の実質的な吸入室圧力制御点は最も高い圧力で制御
される。したがって電磁コイル237への通電量をゼロか
ら許容最大電流の間で任意に制御することにより，吸入
室圧力制御点を，例えば第３図に示すように制御可能と
なる。
ここで例えば電磁コイル237への通電量がゼロの場
合，第３図では吸入室圧力が1.0kg/cm2Gで制御されてい
る場合，あるいは吸入室圧力制御点に到達せず最大容量
で動作している場合を考える。
このような状態から電磁コイル237への通電量を瞬時
に最大値（第３図では1.0A）とした場合，吸入室圧力が
最大値（第３図では4.0kg/cm2G）近傍になるまで弁体23
2は弁座231aに当接し，閉弁したままの状態となってし
まう。
この場合，吐出ガスがオリフィス20を介してクランク
室４に導入されているにもかかわらず，圧力制御弁23は
閉弁したままの状態となり，差圧弁がないとクランク室
４内の圧力が異常に上昇してしまう。したがって第４図
に示すようにクランク室と吸入室との圧力差が大きくな
り，クランク室４内に配置されている機構部品の異常摩
耗等を引き起こし，圧縮機の耐久性が低下することにな
る。
第１の実施例ではこのような場合，ボール弁243が開
弁し，弁体232が閉弁していてもクランク室４と吸入室1
4が連通するため，第４図に示すようにクランク室と吸
入室の圧力差を許容限度内（第４図の例ではボール弁の
開弁設定を2kg/cm2としている）に抑制することが可能
である。
次に本発明の第２の実施例について第５図及び第６図
を参照して説明する。
第５図は本発明の第２の実施例を示したもので，圧力
制御弁23がクランク室圧力に応答して動作することを除
けば第１の実施例と同じ構造となっており，本体構造に
ついての説明は省略する。
次に第６図を参照して圧力制御弁23の構造について説
明する。
圧力制御弁23はケーシング231と，ケーシング231に形
成された弁座部231aに当接する弁体232と，弁体232をダ
イヤフラム233側に付勢するバネ234と、弁体232内部に
配置されたボール弁243を閉弁方向に付勢するバネ250
と、弁体232を摺動可能に支持し，ケーシング231に固着
されたガイドリング235と，ハウジング236内に設置され
た電磁コイル237と，電磁コイル237内に摺動可能に配置
され，先端にロッド238を固着し，ダイヤフラム233の変
位量を規制するストッパー239を介しダイヤフラム233を
電磁コイル237の吸引力とバネ240の付勢力とにより閉弁
方向に押圧するプランジャ241から成っている。
尚バネ240の付勢力は調整ネジ242により調整可能とな
っている。またケーシング231には，クランク室４と連
通する入口孔231b,吸入室14と連通する出口孔132cが形
成されており，弁体232の動作によりクランク室４と吸
入室14の連通を開閉制御可能となっている。
前述した弁体232内部には，弁体232内部に形成された
弁座232aに当接するボール弁243が設置され，バネ250及
び弁体232に形成された入口孔232b,出口孔232cとでクラ
ンク室４内の圧力と吸入室14内の圧力との圧力差に応答
して動作する差圧弁構造を成している。
尚バネ250の付勢力は調整ネジ245により調整可能とな
っている。
第２の実施例ではダイヤフラムがクランク室４内の圧
力を受圧している点が第１の実施例と基本的に異なると
ころであるが，実質的に吸入室圧力制御を行うものであ
り，また差圧弁の動作も第１の実施例と同様であるため
動作説明は省略する。
［発明の効果］ 本発明の容量可変型揺動式圧縮機によれば，クランク
室圧力を調整し吐出容量を可変し得る圧力制御弁に，ク
ランク室と吸入室の圧力差に応答して動作する差圧弁と
しての機能を付加し一体化したため，差圧弁を独立して
設置する場合に対しコストの低減がはかれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の容量可変型揺動式圧縮
機の概略断面図，第２図は第１の実施例における圧力制
御弁の概略断面図，第３図は第１の実施例における圧力
制御弁の吸入室圧力制御特性を示すグラフ，第４図は差
圧弁の有無によるクランク室圧力と吸入室圧力の圧力差
を示すグラフ，第５図は本発明の第２の実施例の容量可
変型揺動式圧縮機の概略断面図，第６図は第２の実施例
における圧力制御弁の概略断面図である。 ４……クランク室,7……揺動板,10……ピストン,14……
吸入室,15……吐出室,21……主軸,25……連通路,23……
圧力制御弁,231……ケーシング,231a……弁座部,232…
…弁体,232b……入口孔,232c……出口孔,243……ボール
弁。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】吸入室と，吐出室と，クランク室と，この
    クランク室内に配置された回転主軸と，この主軸に対す
    る傾斜角が変化し，かつ，前記主軸の回転によって揺動
    するように前記クランク室内に配設された揺動板と，こ
    の揺動板に連結され，この揺動板の揺動によって往復動
    し，前記吸入室から吸入された冷媒を圧縮して前記吐出
    室に吐出する複数のピストンと，前記クランク室と吸入
    室とを連通する第１の連通路と，この連通路を開閉制御
    する第１の圧縮制御とを備え，前記クランク室内の圧力
    を前記第１の圧力制御弁により制御して前記揺動板の傾
    斜角を変化させ，吐出容量を可変にし得る容量可変型揺
    動式圧縮機において， 前記第１の圧力制御弁の弁体はこの弁体が当接する弁座
    との当接部より内側に前記クランク室と吸入室とを連通
    する第２の連通路を備え，さらにこの第２の連通路を開
    閉制御する第２の圧力制御弁を設けたことを特徴とする
    容量可変型揺動式圧縮機。
  2. 【請求項２】前記第２の圧力制御弁は前記クランク室と
    吸入室の圧力差に応答して動作する差圧弁であることを
    特徴とする請求項１）記載の容量可変型揺動式圧縮機。
  3. 【請求項３】前記第２の圧力制御弁の弁体は前記第１の
    圧力制御弁の弁体に内挿されていることを特徴とする請
    求項１）記載の容量可変型揺動式圧縮機。
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