JP3152015B2 - クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機及びその容量制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランク室、吸入室、
吐出室及びこれら各室を接続するシリンダボアを区画形
成し、シリンダボア内に片頭ピストンを往復直線運動可
能に収容するハウジング内の回転軸上に斜板を傾動可能
に支持すると共に、回転軸上の回転支持体に斜板を傾動
可能に連係し、クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピ
ストンを介した差により斜板の傾角を制御し、吐出圧領
域とクランク室とを接続する圧力供給通路を介して吐出
圧領域の圧力をクランク室に供給すると共に、クランク
室と吸入圧領域とを接続する放圧通路を介してクランク
室の圧力を吸入圧領域に放出してクランク室内の調圧を
行なうクラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平３−３７３７８号公報に開示され
る可変容量型揺動斜板式圧縮機では、外部駆動源と圧縮
機の回転軸との間の動力伝達の連結及び遮断を行なう電
磁クラッチを使用していない。電磁クラッチを無くせ
ば、特に車両搭載形態ではそのＯＮ−ＯＦＦのショック
による体感フィーリングの悪さの欠点を解消できると共
に、圧縮機全体の重量減、コスト減が可能となる。

【０００３】このようなクラッチレス圧縮機では冷房不
要時の吐出容量の多少及び外部冷媒回路上の蒸発器にお
けるフロスト発生が問題になる。冷房不要の場合あるい
はフロスト発生のおそれがある場合には外部冷媒回路上
の冷媒循環を止めればよい。特開平３−３７３７８号公
報の圧縮機では外部冷媒回路から吸入室への冷媒ガス流
入を止めることによって外部冷媒回路上の冷媒循環停止
を達成している外部冷媒回路から圧縮機内の吸入室への
冷媒ガス流入が止められると、吸入室の圧力が低下し、
吸入室の圧力に感応する容量制御弁が全開する。この全
開により吐出室の吐出冷媒ガスがクランク室へ流入し、
クランク室の圧力が上昇する。又、吸入室の圧力低下の
ためにシリンダボア内の吸入圧も低下する。そのため、
クランク室内の圧力とシリンダボア内の吸入圧との差が
大きくなり、斜板傾角が最小傾角へ移行して吐出容量が
最低となる。吐出容量が最低になれば圧縮機におけるト
ルクは最低となり、冷房不要時の動力損失が避けられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】外部冷媒回路から圧縮
機内の吸入室への冷媒ガス流入の停止は電磁開閉弁を閉
状態にすることによって行われる。電磁開閉弁の動作は
ＯＮ−ＯＦＦ動作であり、外部冷媒回路から圧縮機内の
吸入室への冷媒ガス流入の停止は瞬間的に行われる。そ
のため、吸入室からシリンダボア内へ吸入される冷媒ガ
ス量は急激に低減する。シリンダボアへの冷媒ガス吸入
量の急減は吐出容量の急減となり、吐出圧が急激に降下
する。その結果、圧縮機におけるトルクが短時間で大き
く変動する。

【０００５】外部冷媒回路から圧縮機内の吸入室への冷
媒ガス流入の再開も瞬間的に行われる。そのため、吸入
室からシリンダボア内へ吸入される冷媒ガス量は急激に
増大する。シリンダボアへの冷媒ガス吸入量の急増は吐
出容量の急増となり、吐出圧が急激に増大する。その結
果、圧縮機におけるトルクが短時間で大きく変動する。

【０００６】このような大きなトルク変動の発生は圧縮
機のクラッチレス化の主要な目的であるＯＮ−ＯＦＦシ
ョックの緩和に反する。本発明は、吐出圧領域とクラン
ク室とを接続する圧力供給通路を介して吐出圧領域の圧
力をクランク室に供給すると共に、クランク室と吸入圧
領域とを接続する放圧通路を介してクランク室の圧力を
吸入圧領域に放出してクランク室内の調圧を行なうクラ
ッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機におけるトルク
変動を抑制することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１に記
載の発明では、外部冷媒回路と前記吸入室の間に冷媒ガ
スを導入不能な閉位置と導入可能な開位置とに切り換え
られる遮断体を設け、該遮断体に圧縮機内の冷媒ガス圧
力を開閉弁を介して作用させて該遮断体を前記閉位置と
開位置との間で切り換え配置させ、前記遮断体が前記閉
位置にあるときには斜板の傾角を最小傾角に保持するよ
うにした。

【０００８】請求項２に記載の発明では、前記遮断体に
作用される圧縮機内の冷媒ガス圧力とは、クランク室内
の圧力であるとした。請求項３に記載の発明では、前記
開閉弁は、前記圧力供給通路に設置される、該通路の開
度を調節する容量制御弁であるとした。請求項４に記載
の発明では、前記容量制御弁は、前記圧力供給の吸入圧
に感応するものであるとした。請求項５に記載の発明で
は、外部冷媒回路と前記吸入室の間に冷媒ガスを導入不
能な閉位置と導入可能な開位置とに切り換えられる遮断
体を前記斜板によって押圧し、前記斜板の傾動に連動さ
せ、前記遮断体が前記閉位置にあるときには斜板の傾角
を最小傾角に保持した。

【０００９】請求項６に記載の発明では、前記圧力供給
通路には、該通路の開度を調節する容量制御弁が設置さ
れ、該容量制御弁の吸入圧導入位置は前記遮断体によっ
て遮断される位置よりも上流側に設定した。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明では、圧縮機内の冷媒ガ
スの圧力の変動によって遮断体が閉位置と開位置とに切
り換えられる。遮断体の閉位置への接近及び閉位置から
の離間は徐々に行われる。

【００１１】遮断体が閉位置へ接近するに伴い、外部冷
媒回路から吸入室へ流入する冷媒ガスの通過断面積が徐
々に絞られてゆく。この絞り作用が外部冷媒回路から吸
入室への冷媒ガス流入量の減少を緩和する。従って、吸
入室からシリンダボア内への冷媒ガス吸入量もゆっくり
と減少してゆき、吐出容量が最低容量側へ急激変動する
ことはない。その結果、圧縮機におけるトルクが短時間
で急激に変動することはない。

【００１２】遮断体が閉位置から離間するに伴い、外部
冷媒回路から吸入室への冷媒ガスの通過断面積が徐々に
拡大してゆく。この徐々に行われる通過断面積拡大が外
部冷媒回路から吸入室への冷媒ガス流入量の増大を緩和
する。従って、吸入室からシリンダボア内への冷媒ガス
吸入量もゆっくりと増大してゆき、吐出容量が最大容量
側へ急激変動することはない。その結果、圧縮機におけ
るトルクが短時間で急激に変動することはない。

【００１３】請求項５に記載の発明では、クランク室内
の昇圧により斜板傾角が最小傾角となる位置へ斜板が傾
動するに伴い、遮断体が斜板の傾動動作に連動して前記
閉位置に移行する。クランク室内の圧力低下により斜板
傾角が最小傾角から増大するに伴い、遮断体が斜板の傾
動動作に連動して前記閉位置から開位置に移行する。斜
板の傾動に伴い、吸入室へ流入する冷媒ガスの通過断面
積は徐々に変化するため、圧縮機におけるトルクが短時
間で急激に変動することはない。

【００１４】請求項６に記載の発明では、吸入圧に感応
する容量制御弁の吸入圧導入位置を前記遮断体の遮断位
置よりも上流側に設定すれば、容量制御弁は冷房負荷を
反映する吸入圧に常に感応でき、冷房負荷が生じれば斜
板傾角は最小傾角から自動的に増大する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例を図１
〜図８に基づいて説明する。図１に示すように圧縮機全
体のハウジングの一部となるシリンダブロック１の前端
にはフロントハウジング２が接合されている。シリンダ
ブロック１の後端にはリヤハウジング３がバルブプレー
ト４、弁形成プレート５Ａ，５Ｂ及びリテーナ形成プレ
ート６を介して接合固定されている。フロントハウジン
グ２内には深溝玉軸受け部材７が取り付けられている。
深溝玉軸受け部材７には回転支持体８が支持されてお
り、回転支持体８には回転軸９が止着されている。深溝
玉軸受け部材７は回転軸９に作用するスラスト方向の荷
重及びラジアル方向の荷重の両方を回転支持体８を介し
て受け止める。

【００１６】回転軸９の前端はクランク室２ａからフロ
ントハウジング２を介して外部へ突出しており、この突
出端部にはプーリ１０が螺着されている。プーリ１０は
ベルト１１を介して車両エンジンに作動連結されてい
る。回転軸９の前端部とフロントハウジング２との間に
はリップシール１２が介在されている。リップシール１
２はクランク室２ａ内の圧力洩れを防止する。

【００１７】回転軸９には球面状の斜板支持体１４がス
ライド可能に支持されており、斜板支持体１４には斜板
１５が回転軸９の軸線方向へ傾動可能に支持されてい
る。斜板１５には連結片１６，１７が止着されている。
図２に示すように連結片１６，１７には一対のガイドピ
ン１８，１９が止着されている。回転支持体８には支持
アーム８ａが突設されている。支持アーム８ａには支持
ピン２０が回動可能かつ回転軸９に対して直角を成す方
向へ貫通支持されている。一対のガイドピン１８，１９
は支持ピン２０の両端部にスライド可能に嵌入されてい
る。支持アーム８ａ上の支持ピン２０と一対のガイドピ
ン１８，１９との連係により斜板１５が斜板支持体１４
を中心に回転軸９の軸線方向へ傾動可能かつ回転軸９と
一体的に回転可能である。斜板１５の傾動は、支持ピン
２０とガイドピン１８，１９とのスライドガイド関係、
斜板支持体１４のスライド作用及び斜板支持体１４の支
持作用により案内される。

【００１８】図１、図４及び図５に示すようにシリンダ
ブロック１の中心部には収容孔１３が回転軸９の軸線方
向に貫設されており、収容孔１３内には筒状の遮断体２
１がスライド可能に収容されている。遮断体２１は大径
部２１ａと小径部２１ｂとからなり、遮断体２１の外周
面の段差部２１ｃと収容孔１３の内周面上のフランジ部
１３ａとの間には吸入通路開放ばね３６が介在されてい
る。吸入通路開放ばね３６は遮断体２１を斜板支持体１
４側へ付勢している。

【００１９】遮断体２１の大径部２１ａには回転軸９の
後端部が挿入されている。回転軸９の後端部にはボール
４１がばね４２のばね力により押接されている。ばね４
２は回転軸９のスラスト方向への変位を抑える作用をな
す。

【００２０】回転軸９の後端部と大径部２１ａの内周面
との間には深溝玉軸受け部材５３が介在されている。回
転軸９の後端部は深溝玉軸受け部材５３及び遮断体２１
を介して収容孔１３の内周面で支持される。深溝玉軸受
け部材５３の外輪５３ａは大径部２１ａの内周面に止着
されており、内輪５３ｂは回転軸９の周面をスライド可
能である。図６に示すように回転軸９の後端部の周面に
は段差部９ａが形成されており、内輪５３ｂが段差部９
ａにより斜板支持体１４側への移動を規制される。即
ち、深溝玉軸受け部材５３は段差部９ａにより斜板支持
体１４側への移動を阻止される。従って、深溝玉軸受け
部材５３が段差部９ａに当接することによって遮断体２
１が斜板支持体１４側への移動を阻止される。

【００２１】リヤハウジング３の中心部には吸入通路５
４が形成されている。吸入通路５４は収容孔１３に連通
しており、収容孔１３側の吸入通路５４の開口の周囲に
は位置決め面５５が形成されている。遮断体２１の小径
部２１ｂの先端は位置決め面５５に当接可能である。小
径部２１ｂの先端が位置決め面５５に当接することによ
り遮断体２１が斜板支持体１４から離間する方向への移
動を規制されると共に、吸入通路５４と収容孔１３との
連通が遮断される。

【００２２】斜板支持体１４と深い溝玉軸受け部材５３
との間には伝達筒５６が回転軸９上をスライド可能に介
在されている。伝達筒５６の一端は斜板支持体１４の端
面に当接可能であり、伝達筒５６の他端は深溝玉軸受け
部材５３の外輪５３ａに当接することなく内輪５３ｂに
のみ当接可能である。

【００２３】斜板支持体１４が遮断体２１側へ移動する
に伴い、遮断体２１が伝達筒５６に当接し、伝達筒５６
を深溝玉軸受け部材５３の内輪５３ｂに押接する。深溝
玉軸受け部材５３は回転軸９のラジアル方向のみならず
スラスト方向の荷重も受け止める。そのため、遮断体２
１は伝達筒５６の押接作用により吸入通路開放ばね３６
のばね力に抗して位置決め面５５側へ付勢され、小径部
２１ｂの先端が位置決め面５５に当接する。従って、斜
板１５の最小傾角は遮断体２１の小径部２１ｂの先端と
位置決め面５５との当接によって規制される。斜板１５
の最小傾角は０°よりも僅かに大きい。この最小傾角状
態は遮断体２１が吸入通路５４と収容孔１３との連通を
遮断する閉位置に配置されたときにもたらされ、遮断体
２１は前記閉位置とこの位置から離間した開位置とへ斜
板支持体１４に連動して切り換え配置される。

【００２４】斜板１５の最大傾角は回転支持体８の傾角
規制突部８ｂと斜板１５との当接によって規制される。
クランク室２ａに接続するようにシリンダブロック１に
貫設されたシリンダボア１ａ内には片頭ピストン２２が
収容されている。片頭ピストン２２の首部２２ａには一
対のシュー２３が嵌入されている。斜板１５の周縁部は
両シュー２３間に入り込み、斜板１５の両面には両シュ
ー２３の端面が接する。従って、斜板１５の回転運動が
シュー２３を介して片頭ピストン２２の前後往復揺動に
変換され、片頭ピストン２２がシリンダボア１ａ内を前
後動する。

【００２５】図１及び図３に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室３ａ及び吐出室３ｂが区画形成されてい
る。バルブプレート４上には吸入ポート４ａ及び吐出ポ
ート４ｂが形成されている。弁形成プレート５Ａ上には
吸入弁５ａが形成されており、弁形成プレート５Ｂ上に
は吐出弁５ｂが形成されている。吸入室３ａ内の冷媒ガ
スは片頭ピストン２２の復動動作により吸入ポート４ａ
から吸入弁５ａを押し退けてシリンダボア１ａ内へ流入
する。シリンダボア１ａ内へ流入した冷媒ガスは片頭ピ
ストン２２の往動動作により吐出ポート４ｂから吐出弁
５ｂを押し退けて吐出室３ｂへ吐出される。吐出弁５ｂ
はリテーナ形成プレート６上のリテーナ６ａに当接して
開度規制される。

【００２６】片頭ピストン２２のストロークはクランク
室２ａ内の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧との片頭
ピストン２２を介した差圧に応じて変わる。即ち、圧縮
容量を左右する斜板１５の傾角が変化する。クランク室
２ａ内の圧力はリヤハウジング３に取り付けられた容量
制御弁２４により制御される。クランク室２ａと吸入室
３ａとは絞り作用を有する放圧通路１ｂを介して連通し
ている。

【００２７】吸入室３ａは通口４ｃを介して収容孔１３
に連通している。遮断体２１が前記閉位置に配置される
と、通口４ｃは吸入通路５４から遮断される。吸入通路
５４は圧縮機内へ冷媒ガスを導入する入口であり、遮断
体２１が吸入通路５４から吸入室３ａに到る通路上で遮
断する位置は吸入通路５４の下流側である。

【００２８】図５〜図７に基づいて容量制御弁２４の内
部構成を説明する。ソレノイド２５を支持するボビン２
６の中空部にはガイド筒２７が固定されており、ガイド
筒２７内には固定鉄芯２８が収容固定されている。ガイ
ド筒２７内には可動鉄芯２９が固定鉄芯２８に対して接
離可能に収容されている。固定鉄芯２８と可動鉄芯２９
との間には弁開放強制ばね３０が介在されている。可動
鉄芯２９は弁開放強制ばね３０のばね作用によって固定
鉄芯２８から離間する方向へ付勢されている。

【００２９】ボビン２６にはバルブハウジング３１が連
結部材３２を介して結合固定されており、バルブハウジ
ング３１内には球状の弁体３３が収容されている。バル
ブハウジング３１には吐出圧導入ポート３１ａ、吸入圧
導入ポート３１ｂ及び制御ポート３１ｃが設けられてい
る。吐出圧導入ポート３１ａは吐出圧導入通路３４を介
して吐出室３ｂに連通している。吸入圧導入ポート３１
ｂは吸入圧導入通路３５を介して吸入通路５４に連通し
ており、制御ポート３１ｃは制御通路３７を介してクラ
ンク室２ａに連通している。

【００３０】バルブハウジング３１内のばね受け３８と
弁体３３との間には復帰ばね３９及び弁支持座４０が介
在されており、弁体３３は弁孔３１ｄを閉塞する方向へ
復帰ばね３９のばね作用を受ける。

【００３１】吸入圧導入ポート３１ｂに通じる吸入圧検
出室４３にはベローズ金具４４が可動鉄芯２９に固着し
た状態で収容されている。ベローズ金具４４とばね受け
４５とはベローズ４６によって連結しており、ベローズ
金具４４とばね受け４５との間にはばね４７が介在され
ている。ばね受け４５には伝達ロッド４８が止着されて
おり、その先端が弁体３３に当接している。

【００３２】バルブハウジング３１及びその内部の部材
は容量制御弁２４ａを構成し、弁体３３は吸入圧検出室
４３内の吸入圧の変動に応じて弁孔３１ｄを開閉する。
弁孔３１ｄが閉塞されると吐出圧導入ポート３１ａと制
御ポート３１ｃとの連通が遮断される。

【００３３】吸入室３ａ内へ冷媒ガスを導入する吸入通
路５４と、吐出室３ｂから冷媒ガスを排出する排出口１
ｃとは外部冷媒回路４９で接続されている。外部冷媒回
路４９上には凝縮器５０、膨張弁５１及び蒸発器５２が
介在されている。膨張弁５１は蒸発器５２の出口側のガ
ス圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。

【００３４】ソレノイド２５は制御コンピュータＣの励
消磁制御を受ける。制御コンピュータＣは空調装置作動
スイッチ５７のＯＮあるいはアクセルスイッチ５８のＯ
ＦＦによってソレノイド２５を励磁し、空調装置作動ス
イッチ５７のＯＦＦあるいはアクセルスイッチ５８のＯ
Ｎによってソレノイド２５を消磁する。図１の状態では
ソレノイド２５は励磁状態にある。ソレノイド２５の励
磁状態では図５に示すように可動鉄芯２９が弁開放強制
ばね３０のばね作用に抗して固定鉄芯２８に吸着してい
る。

【００３５】ソレノイド２５が励磁しているとき、ベロ
ーズ４６が吸入通路５４から吸入圧導入通路３４を介し
て導入される吸入圧の変動に応じて変位し、この変位が
伝達ロッド４８を介して弁体３３に伝えられる。吸入圧
が高い（冷房負荷が大きい）場合には弁体３３の弁開度
が小さくなる。クランク室２ａ内の冷媒ガスは絞り通路
１ｂを経由して吸入室３ａへ流出している。従って、弁
体３３の弁開度が小さくなれば吐出室３ｂから吐出圧導
入通路３４、吐出圧導入ポート３１ａ、弁孔３１ｄ、制
御ポート３１ｃ及び制御通路３７という圧力供給通路を
経由してクランク室２ａへ流入する冷媒ガス量が少なく
なる。そのため、クランク室２ａ内の圧力が低下する。
又、シリンダボア１ａ内の吸入圧も高いため、クランク
室２ａ内の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧との差が
小さくなる。そのため、図１及び図５に示すように斜板
傾角が大きくなる。

【００３６】逆に、吸入圧が低い（冷房負荷が小さい）
場合には弁体３３の弁開度が大きくなり、吐出室３ｂか
らクランク室２ａへ流入する冷媒ガス量が多くなる。そ
のため、クランク室２ａ内の圧力が上昇する。又、シリ
ンダボア１ａ内の吸入圧が低いため、クランク室２ａ内
の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧との差が大きくな
る。そのため、斜板傾角が小さくなる。

【００３７】吸入圧が非常に低い（冷房負荷がない）状
態になれば図６に示すように弁体３３が最大開度位置に
近づく。又、空調装置作動スイッチ５７のＯＦＦあるい
はアクセルスイッチ５８のＯＮによってソレノイド２５
が消磁すると、図７に示すように可動鉄芯２９が弁開放
強制ばね３０のばね作用によって固定鉄芯２８から離間
し、弁体３３が最大開度位置に移行する。図７に示すよ
うな最大開度状態あるいは図６に示すような最大開度に
近い状態では吐出室３ｂの冷媒ガスがクランク室２ａへ
急激流入する。そのため、クランク室２ａ内の昇圧は迅
速であり、かつクランク室２ａ内の圧力は最高圧状態と
なり、斜板１５の傾角は最小傾角側へ移行する。

【００３８】斜板１５の傾角が最小傾角側に移行するに
伴い、斜板支持体１４が遮断体２１側へ移動し、伝達筒
５６に当接する。遮断体２１側へ移動する斜板支持体１
４は伝達筒５６を深溝玉軸受け部材５３の内輪５３ｂに
押接する。伝達筒５６は斜板支持体１４と内輪５３ｂと
の間に挟みこまれるため、伝達筒５６は回転軸９と共に
回転することになる。伝達筒５６は深溝玉軸受け部材５
３に対して内輪５３ｂにのみ当接しているため、回転軸
９、斜板支持体１４、伝達筒５６及び内輪５３ｂは一体
的に回転し、斜板支持体１４、伝達筒５６及び内輪５３
ｂの間で摺接は生じない。

【００３９】伝達筒５６が深溝玉軸受け部材５３に押接
された状態で斜板支持体１４がさらに遮断体２１側へ移
動すると、遮断体２１が位置決め面５５側へ押されてゆ
き、遮断体２１の小径部２１ｂの先端が位置決め面５５
へ接近してゆく。この接近動作により吸入通路５４から
吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が徐々に絞ら
れてゆく。この絞り作用が吸入通路５４から吸入室３ａ
への冷媒ガス流入量を徐々に減らしてゆく。そのため、
吸入室３ａからシリンダボア１ａ内へ吸入される冷媒ガ
ス量も徐々に減少してゆき、吐出容量が徐々に減少して
ゆく。その結果、吐出圧が徐々に低下してゆき、圧縮機
におけるトルクが短時間で大きく変動することはない。

【００４０】遮断体２１の小径部２１ｂの先端が位置決
め面５５に当接すると、外部冷媒回路４９から吸入室３
ａへの冷媒ガス流入が停止する。斜板最小傾角は０°で
はないため、斜板傾角が最小の状態においても吐出シリ
ンダボア１ａから吐出室３ｂへの吐出は行われている。
従って、外部冷媒回路４９から吸入室３ａへの冷媒ガス
流入が停止している状態ではシリンダボア１ａから吐出
室３ｂへ吐出された冷媒ガスは吐出圧導入通路３４、制
御弁２４内の通路及び制御通路３７という圧力供給通路
を通ってクランク室２ａへ流入する。クランク室２ａ内
の冷媒ガスは放圧通路１ｂを通って吸入室３ａへ流入
し、吸入室３ａ内の冷媒ガスはシリンダボア１ａ内へ吸
入されて吐出室３ｂへ吐出される。即ち、斜板傾角が最
小状態では、吐出室３ｂ、吐出圧導入通路３４、制御弁
２４内の通路、制御通路３７、クランク室２ａ、放圧通
路１ｂ、吸入室３ａ、シリンダボア１ａという循環通路
が圧縮機内にできている。圧縮機内の冷媒ガスはこの循
環通路を循環しており、吐出室３ｂ、クランク室２ａ及
び吸入室３ａの間では圧力差が生じている。又、圧縮機
内の冷媒ガスが外部冷媒回路４９へ流出することはな
く、蒸発器５２におけるフロスト発生のおそれはない。

【００４１】図６の状態から冷房負荷が増大して吸入圧
が上昇した場合、この吸入圧の上昇は吸入通路５４から
吸入圧検出室４３へ波及する。従って、ベローズ４６が
縮小変位し、弁体３３が弁孔３１ｄを閉塞する。あるい
は図７の状態から空調装置作動スイッチ５７がＯＮ又は
アクセルスイッチ５８がＯＮすると、ソレノイド２５が
励磁し、可動鉄芯２９が固定鉄芯２８に吸着される。従
って、ベローズ４６は吸入通路５４から吸入圧検出室４
３へ波及している吸入圧によって縮小変位し、弁体３３
が弁孔３１ｄを閉塞する。

【００４２】吐出室３ｂ、クランク室２ａ及び吸入室３
ａの間では圧力差がある。そのため、弁体３３が弁孔３
１ｄを閉塞すると、クランク室２ａ内の圧力が低下し、
斜板傾角が最小傾角から増大する。この傾角増大によっ
て斜板支持体１４が遮断体２１から離間する方向へ移動
するが、遮断体２１は吸入通路開放ばね３６のばね力に
よって斜板支持体１４の移動に追随し、小径部２１ｂの
先端が位置決め面５５から離間する。この離間動作によ
り吸入通路５４から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過
断面積が徐々に拡大してゆく。この徐々に行われる通過
断面積拡大が吸入通路５４から吸入室３ａへの冷媒ガス
流入量を徐々に増やしてゆく。そのため、吸入室３ａか
らシリンダボア１ａ内へ吸入される冷媒ガス量も徐々に
増大してゆき、吐出容量が徐々に増大してゆく。その結
果、吐出圧が徐々に増大してゆき、圧縮機におけるトル
クが短時間で大きく変動することはない。

【００４３】特開平３−３７３７８号公報の圧縮機で
は、吸入圧に感応する容量制御弁の制御動作に必要な吸
入圧を吸入室から導入している。しかし、外部冷媒回路
から圧縮機内の吸入室への冷媒ガス流入を停止すれば、
吸入室内の圧力が低下したままとなり、吸入室内の冷媒
ガス圧は冷房負荷を反映しなくなる。そのため、冷房が
必要になった状態、即ち冷房負荷を反映する吸入圧の上
昇に対して容量制御弁が感応できない。そのため、この
従来装置では蒸発器の下流側の吸入圧を検出する圧力セ
ンサを用いて電磁開閉弁の開弁を行わねばならず、コス
ト的に不利である。

【００４４】しかし、本実施例では吸入圧に感応する容
量制御弁２４ａの吸入圧導入位置が遮断体２１によって
遮断される位置よりも上流側に設定されている。そのた
め、ソレノイド２５が消磁されていない限り、容量制御
弁２４ａは常に冷房負荷の変動に感応できる。従って、
冷房負荷が生じて吸入圧が上昇してきた場合、ソレノイ
ド２５が消磁状態にない限り容量制御弁２４ａはこの吸
入圧上昇に直ちに感応し、斜板傾角が最小傾角から増大
する。

【００４５】図８（ａ）のグラフは本実施例の圧縮機に
おけるトルク変動の実験結果を表す。曲線Ｔはトルク変
動曲線、曲線Ｐｓは吸入室３ａ内の圧力変動、曲線Ｐｄ
は吐出室３ｄ内の圧力変動、曲線Ｐｃはクランク室２ａ
内の圧力変動を表す。横軸ｔは時間、縦軸Ｐは圧力、縦
軸Ｑはトルク値を表す。このグラフでは消磁状態にある
ソレノイド２５が時間ｔ₀ で励磁されている。

【００４６】図８（ｂ）のグラフは本実施例の圧縮機を
用いて外部冷媒回路４９から吸入通路５４への冷媒ガス
流入を時間ｔ₀ で瞬間的に遮断した場合のトルク変動の
実験結果を表す。特開平３−３７３７８号公報の圧縮機
における吸入冷媒ガス導入阻止作用は外部冷媒回路４９
から吸入通路５４への冷媒ガス流入を瞬間的に遮断した
場合と同等である。曲線Ｔ’はトルク変動曲線、曲線Ｐ
ｓ’は吸入室３ａ内の圧力変動、曲線Ｐｄ’は吐出室３
ｄ内の圧力変動、曲線Ｐｃ’はクランク室２ａ内の圧力
変動を表す。

【００４７】両グラフを比較すれば明らかなように、時
間ｔ₀ 直後の吐出圧曲線Ｐｄの変動の大きさは吐出圧曲
線Ｐｄ’よりも小さく、吐出圧変動の急激さも少なくな
っている。時間ｔ₀ 直後のトルク変動曲線Ｔの変動の大
きさはトルク変動曲線Ｔ’よりも小さく、トルク変動の
急激さも少なくなっている。この実験結果が示すよう
に、本発明のクラッチレス圧縮機におけるトルク変動は
特開平３−３７３７８号公報に開示されるクラッチレス
圧縮機に比して大幅に改善されている。

【００４８】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば斜板支持体と遮断体とを一体化し
てもよい。あるいは外部冷媒回路から吸入室に到る途中
の通路を閉じる位置と開く位置とに切り換え配置される
遮断体に圧縮機内の冷媒ガスの圧力を直接作用させて遮
断体を切り換え配置する実施例も可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、外部冷媒
回路と前記吸入室の間に冷媒ガスを導入不能な閉位置と
導入可能な開位置とに切り換えられる遮断体を設け、該
遮断体に圧縮機内の冷媒ガス圧力を作用させて該遮断体
を前記閉位置と開位置との間で切り換え配置させ、前記
遮断体が前記閉位置にあるときには斜板の傾角を最小傾
角に保持するようにしたので、吐出圧の急激な変動を防
止してトルク変動を抑制し得るという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した実施例の圧縮機全体の側
断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 図１の部分断面図である。

【図４】 斜板傾角が最小状態にある側断面図である。

【図５】 遮断体が開位置にある要部拡大断面図であ
る。

【図６】 遮断体が閉位置にある要部拡大断面図であ
る。

【図７】 遮断体が閉位置にあり、ソレノイドが消磁状
態にある要部拡大断面図である。

【図８】 （ａ）は本発明の圧縮機におけるトルク変動
状態の実験結果を示すグラフである。（ｂ）は外部冷媒
回路から圧縮機内への冷媒ガス流入を瞬間的に停止した
場合のトルク変動状態の実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

２ａ…クランク室、３ａ…吸入室、３ｂ…吐出室、９…
回転軸、１４…斜板支持体、１５…斜板、２１…遮断
体、２２…片頭ピストン、２４ａ…容量制御弁、４９…
外部冷媒回路、５５…遮断体によって遮断される位置と
なる位置決め面。

フロントページの続き (72)発明者 水藤 健 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 27/14

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク室、吸入室、吐出室及びこれら
   各室を接続するシリンダボアを区画形成し、シリンダボ
   ア内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収容するハウ
   ジング内の回転軸上に斜板を傾動可能に支持すると共
   に、回転軸に止着された回転支持体に斜板を傾動可能に
   連係し、クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストン
   を介した差により斜板の傾角を制御し、吐出圧領域とク
   ランク室とを接続する圧力供給通路を介して吐出圧領域
   の圧力をクランク室に供給すると共に、クランク室と吸
   入圧領域とを接続する放圧通路を介してクランク室の圧
   力を吸入圧領域に放出してクランク室内の調圧を行なう
   クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機において、 外部冷媒回路と前記吸入室の間に冷媒ガスを導入不能な
   閉位置と導入可能な開位置とに切り換えられる遮断体を
   設け、該遮断体に圧縮機内の冷媒ガス圧力を開閉弁を介
   して作用させて該遮断体を前記閉位置と開位置との間で
   切り換え配置させ、前記遮断体が前記閉位置にあるとき
   には斜板の傾角を最小傾角に保持するクラッチレス片側
   ピストン式可変容量圧縮機の容量制御方法。
2. 【請求項２】 前記遮断体に作用される圧縮機内の冷媒
   ガス圧力とは、クランク室内の圧力である請求項１に記
   載のクラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機の容量
   制御方法。
3. 【請求項３】 前記開閉弁は、前記圧力供給通路に設置
   される、該通路の開度を調節する容量制御弁である請求
   項１又は２に記載のクラッチレス片側ピストン式可変容
   量圧縮機の容量制御方法。
4. 【請求項４】 前記容量制御弁は、前記圧力供給の吸入
   圧に感応するものである請求項３に記載のクラッチレス
   片側ピストン式可変容量圧縮機の容量制御方法。
5. 【請求項５】 クランク室、吸入室、吐出室及びこれら
   各室を接続するシリンダボアを区画形成し、シリンダボ
   ア内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収容するハウ
   ジング内の回転軸上に斜板を傾動可能に支持すると共
   に、回転軸に止着された回転支持体に斜板を傾動可能に
   連係し、クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストン
   を介した差により斜板の傾角を制御し、吐出圧領域とク
   ランク室とを接続する圧力供給通路を介して吐出圧領域
   の圧力をクランク室に供給すると共に、クランク室と吸
   入圧領域とを接続する放圧通路を介してクランク室の圧
   力を吸入圧領域に放出してクランク室内の調圧を行なう
   クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機において、 外部冷媒回路と前記吸入室の間に冷媒ガスを導入不能な
   閉位置と導入可能な開位置とに切り換えられる遮断体を
   前記斜板によって押圧し、前記斜板の傾動に連動させ、
   前記遮断体が前記閉位置にあるときには斜板の傾角を最
   小傾角に保持したクラッチレス片側ピストン式可変容量
   圧縮機。
6. 【請求項６】 前記圧力供給通路には、該通路の開度を
   調節する容量制御弁が設置され、該容量制御弁の吸入圧
   導入位置は前記遮断体によって遮断される位置よりも上
   流側に設定した請求項５に記載のクラッチレス片側ピス
   トン式可変容量圧縮機。