JP3175536B2 - クラッチレス可変容量型圧縮機における容量制御構造 - Google Patents

クラッチレス可変容量型圧縮機における容量制御構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吐出圧領域から圧力供
給通路を介して制御圧室へ圧力を供給すると共に、制御
圧室から放圧通路を介して吸入圧領域へ圧力を放出して
容量を可変するクラッチレス可変容量型圧縮機における
容量制御構造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。電磁開閉弁は圧縮機
の冷媒の入口に取り付けられているが、容量制御弁及び
電磁開閉弁の併用はクラッチレス可変容量型圧縮機の機
構複雑化及びコストアップに繋がる。
【０００５】本発明は、吐出圧領域から圧力供給通路を
介して制御圧室へ圧力を供給すると共に、制御圧室から
放圧通路を介して吸入圧領域へ圧力を放出して容量を可
変するクラッチレス可変容量型圧縮機の簡素かつ低コス
トの容量制御構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために請求項１及び
請求項２の発明では制御圧室の圧力が高くなると容量が
減り、制御圧室の圧力が低くなると容量が増えるクラッ
チレス可変容量型圧縮機を対象とし、圧力供給通路にお
ける通過断面積を変えるための開度変更手段と、熱負荷
変動による容量変更情報に基づいて前記開度変更手段の
開度を制御するための開度変更制御手段とを備えたクラ
ッチレス可変容量型圧縮機を構成し、容量を減らす場合
には前記開度変更手段の開度を大きくするようにした。
【０００７】請求項２の発明では、放圧通路における通
過断面積を変えるための開度変更手段と、熱負荷変動に
よる容量変更情報に基づいて前記開度変更手段の開度を
制御するための開度変更制御手段とを備えたクラッチレ
ス可変容量型圧縮機を構成し、容量を減らす場合には前
記開度変更手段の開度を小さくするようにした。
【０００８】請求項３及び請求項４の発明では、シリン
ダボア内にピストンを往復直線運動可能に収容し、斜板
を収容するクランク室内の圧力と吸入圧とのピストンを
介した差に応じて斜板の傾角を制御し、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、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可変
容量型圧縮機を対象とし、請求項３の発明では、零では
ない吐出容量をもたらすように斜板の最小傾角を規定す
る最小傾角規定手段と、前記斜板の傾動に基づいて外部
冷媒回路から前記吸入圧領域へ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移動される遮断体
と、前記圧力供給通路における通過断面積を変えるため
の開度変更手段と、熱負荷変動による容量変更情報に基
づいて前記開度変更手段の開度を制御するための開度変
更制御手段とを備えたクラッチレス可変容量型圧縮機を
構成した。
【０００９】請求項４の発明では、零ではない吐出容量
をもたらすように斜板の最小傾角を規定する最小傾角規
定手段と、前記斜板の傾動に基づいて外部冷媒回路から
前記吸入圧領域へ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移動される遮断体と、前記放圧
通路における通過断面積を変えるための開度変更手段
と、熱負荷変動による容量変更情報に基づいて前記開度
変更手段の開度を制御するための開度変更制御手段とを
備えたクラッチレス可変容量型圧縮機を構成した。
【００１０】請求項５の発明では、開度を変更するため
の弁体と、吸入圧に感応して吸入圧の変動を弁体に伝達
する感圧部材と、弁体の開度を強制的に変更するための
ソレノイドとを備えた開度変更手段を構成し、最小容量
指令情報に基づいて容量を最小容量へ強制的に変更する
ように前記ソレノイドへ供給する電流の値を制御する強
制変更制御部と、前記熱負荷変動による容量変更情報に
基づいて吸入圧の設定を変更するために前記ソレノイド
へ供給する電流の値を制御する設定圧変更制御部とを備
えた開度変更制御手段を構成した。
【００１１】
【作用】請求項１の発明では、開度変更制御手段が例え
ば熱負荷の変動といった容量変更情報に基づいて開度変
更手段の開度を変更制御する。熱負荷が高くなった場合
には開度変更手段の開度が小さくなり、吐出圧領域から
制御圧室への冷媒供給が少なくなる。そのため、制御圧
室の圧力が低くなり、吐出容量が多くなる。熱負荷が低
くなった場合には開度変更手段の開度が大きくなり、吐
出圧領域から制御圧室への冷媒供給が多くなる。そのた
め、制御圧室の圧力が高くなり、吐出容量が少なくな
る。
【００１２】請求項２の発明では、熱負荷が高くなった
場合には開度変更手段の開度が大きくなり、制御圧室か
ら吸入圧領域への冷媒流出が多くなる。そのため、制御
圧室の圧力が低くなり、吐出容量が多くなる。熱負荷が
低くなった場合には開度変更手段の開度が小さくなり、
制御圧室から吸入圧領域への冷媒流出が少なくなる。そ
のため、制御圧室の圧力が高くなり、吐出容量が少なく
なる。
【００１３】請求項３及び請求項４の発明では、クラン
ク室が制御圧室となる。斜板の傾角が最小傾角になった
ときに遮断体が閉位置に配置され、外部冷媒回路におけ
る冷媒循環が阻止される。
【００１４】請求項５の発明では、吸入圧の変動が感圧
部材を介して弁体に伝達され、開度が吸入圧に応じて変
動する。設定圧変更制御部は熱負荷変動による容量変更
情報に基づいてソレノイドへ供給される電流の値を変更
する。又、強制変更制御部は最小容量指令情報に基づい
て容量を最小容量へ強制的に変更するように電流値を制
御する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例を図１
〜図５に基づいて説明する。図１に示すようにシリンダ
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４１，４２及び
リテーナ形成プレート５を介して接合固定されている。
クランク室２-1を形成するフロントハウジング２とシリ
ンダブロック１との間には回転軸６が回転可能に架設支
持されている。回転軸６の前端はクランク室２-1から外
部へ突出しており、この突出端部にはプーリ７が止着さ
れている。プーリ７はベルト８を介して車両エンジン
（図示略）に作動連結されている。プーリ７はアンギュ
ラベアリング９を介してフロントハウジング２に支持さ
れている。フロントハウジング２はプーリ７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ア
ンギュラベアリング９を介して受け止める。
【００１６】回転軸６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１０が介在されている。リップ
シール１０はクランク室２-1内の圧力洩れを防止する。
回転軸６には回転支持体１１が止着されていると共に、
斜板１５が回転軸６の軸線方向へスライド可能かつ傾動
可能に支持されている。図２に示すように斜板１５には
連結片１６，１７が止着されている。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。ガ
イドピン１８，１９の先端部にはガイド球１８-1，１９
-1が形成されている。回転支持体１１には支持アーム１
１-1が突設されており、支持アーム１１-1には一対のガ
イド孔１１-2，１１-3が形成されている。ガイド球１８
-1，１９-1はガイド孔１１-2，１１-3にスライド可能に
嵌入されている。支持アーム１１-1と一対のガイドピン
１８，１９との連係により斜板１５が回転軸６の軸線方
向へ傾動可能かつ回転軸６と一体的に回転可能である。
斜板１５の傾動は、ガイド孔１１-2，１１-3とガイド球
１８-1，１９-1とのスライドガイド関係、回転軸６のス
ライド支持作用により案内される。斜板１５の半径中心
部がシリンダブロック１側へ移動すると、斜板１５の傾
角が減少する。
【００１７】回転支持体１１と斜板１５との間には傾角
減少ばね１２が介在されている。傾角減少ばね１２は斜
板１５の傾角を減少する方向へ斜板１５を付勢する。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６の軸線方向に貫設されて
いる。収容孔１３内には筒状の遮断体２１がスライド可
能に収容されている。遮断体２１は大径部２１-1と小径
部２１-2とからなり、大径部２１-1と小径部２１-2との
段差と収容孔１３の端面との間には吸入通路開放ばね２
４が介在されている。吸入通路開放ばね２４は遮断体２
１を斜板１５側へ付勢している。
【００１８】遮断体２１の筒内には回転軸６の後端部が
挿入されている。大径部２１-1の内周面にはラジアルベ
アリング２５が嵌入支持されている。ラジアルベアリン
グ２５はコロ２５-1と外輪２５-2とからなる。外輪２５
-2は大径部２１-1の内周面に止着されており、コロ２５
-1は回転軸６に対してスライド可能である。ラジアルベ
アリング２５は大径部２１-1の内周面に取りつけられた
サークリップ１４によって遮断体２１の筒内からの抜け
を阻止されている。回転軸６の後端部はラジアルベアリ
ング２５及び遮断体２１を介して収容孔１３の周面で支
持される。
【００１９】リヤハウジング３の中心部には吸入通路２
６が形成されている。吸入通路２６は遮断体２１の移動
経路となる回転軸６の延長線上にある。吸入通路２６は
収容孔１３に連通しており、収容孔１３側の吸入通路２
６の開口の周囲には位置決め面２７が形成されている。
位置決め面２７は弁形成プレート４１上である。遮断体
２１の小径部２１-2の先端面は位置決め面２７に当接可
能である。小径部２１-2の先端面が位置決め面２７に当
接することにより遮断体２１が斜板１５から離間する方
向への移動を規制される。
【００２０】斜板１５と遮断体２１との間の回転軸６上
にはスラストベアリング２８が回転軸６上をスライド可
能に支持されている。スラストベアリング２８は吸入通
路開放ばね２４のばね力によって常に斜板１５と遮断体
２１の大径部２１-1の端面との間に挟み込まれている。
【００２１】斜板１５が遮断体２１側へ移動するに伴
い、斜板１５の傾動がスラストベアリング２８を介して
遮断体２１に伝達する。この傾動伝達により遮断体２１
が吸入通路開放ばね２４のばね力に抗して位置決め面２
７側へ移動し、遮断体２１が位置決め面２７に当接す
る。斜板１５の回転はスラストベアリング２８の存在に
よって遮断体２１への伝達を阻止される。
【００２２】シリンダブロック１に貫設されたシリンダ
ボア１-1内には片頭ピストン２２が収容されている。斜
板１５の回転運動はシュー２３を介して片頭ピストン２
２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１-1内を前後動する。
【００２３】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３-1及び吐出室３-2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４-1及び吐出ポ
ート４-2が形成されている。弁形成プレート４１上には
吸入弁４１-1が形成されており、弁形成プレート４２上
には吐出弁４２-1が形成されている。吸入室３-1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
４-1から吸入弁４１-1を押し退けてシリンダボア１-1内
へ流入する。シリンダボア１-1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４-2から
吐出弁４２-1を押し退けて吐出室３-2へ吐出される。吐
出弁４２-1はリテーナ形成プレート５上のリテーナ５-1
に当接して開度規制される。
【００２４】回転支持体１１とフロントハウジング２と
の間にはスラストベアリング２９が介在されている。ス
ラストベアリング２９はシリンダボア１-1から片頭ピス
トン２２、シュー２３、斜板１５、連結片１６，１７及
びガイドピン１８，１９を介して回転支持体１１に作用
する圧縮反力を受け止める。
【００２５】吸入室３-1は通口４-3を介して収容孔１３
に連通している。遮断体２１が位置決め面２７に当接す
ると、通口４-3は吸入通路２６から遮断される。回転軸
６内には通路３０が形成されている。通路３０の入口３
０-1はリップシール１０付近でクランク室２-1に開口し
ており、通路３０の出口３０-2は遮断体２１の筒内に開
口している。図１、図４及び図５に示すように遮断体２
１の周面には放圧通口２１-3が貫設されている。放圧通
口２１-3は遮断体２１の筒内と収容孔１３とを連通して
いる。
【００２６】図１に示すように吐出室３-2とクランク室
２-1とは圧力供給通路３１で接続されている。圧力供給
通路３１上には電磁弁２０が介在されている。電磁弁２
０のソレノイド３２への通電によって互いに接近する固
定鉄芯３３と可動鉄芯３４との間には弁開放ばね４３が
介在されている。可動鉄芯３４は弁開放ばね４３のばね
作用によって固定鉄芯３３から離間する方向へ付勢され
ている。
【００２７】バルブハウジング４４内には球状の弁体４
５が収容されている。バルブハウジング４４には吐出圧
導入ポート４４-1、吸入圧導入ポート４４-2及び制御ポ
ート４４-3が設けられている。吐出圧導入ポート４４-1
は圧力供給通路３１を介して吐出室３-2に連通してい
る。吸入圧導入ポート４４-2は通路４６を介して吸入通
路２６に連通しており、制御ポート４４-3は圧力供給通
路３１を介してクランク室２-1に連通している。バルブ
ハウジング４４内のばね受け４７と弁体４５との間には
復帰ばね４８及び弁支持座４９が介在されている。弁体
４５は弁孔４４-4を閉塞する方向へ復帰ばね４８のばね
作用を受ける。
【００２８】吸入圧導入ポート４４-2に通じる吸入圧検
出室５０にはベローズ金具５１が可動鉄芯３４に固着し
た状態で収容されている。ベローズ金具５１とばね受け
６２とはベローズ５２によって連結しており、ベローズ
金具５１とばね受け６２との間にはばね５３が介在され
ている。ばね受け６２には伝達ロッド５４が当接してお
り、その先端が弁体４５に当接している。
【００２９】吸入室３-1へ冷媒ガスを導入する入口とな
る吸入通路２６と、吐出室３-2から冷媒ガスを排出する
出口１-2とは外部冷媒回路３５で接続されている。外部
冷媒回路３５上には凝縮器３６、膨張弁３７及び蒸発器
３８が介在されている。膨張弁３７は蒸発器３８の出口
側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する温度式
自動膨張弁である。蒸発器３８の近傍には温度センサ３
９が設置されている。温度センサ３９は蒸発器３８にお
ける温度を検出し、この検出温度情報が熱負荷変動によ
る容量変更情報として制御コンピュータＣ1に送られ
る。
【００３０】電磁弁２０のソレノイド３２は駆動回路５
５を介して制御コンピュータＣ1 の励消磁制御を受け
る。制御コンピュータＣ1 は温度センサ３９から得られ
る検出温度情報に基づいてソレノイド３２に対する入力
電流値を制御する。制御コンピュータＣ1 には室温設定
器５６が接続されている。室温設定器５６は車両の車室
内の温度を指定するものである。制御コンピュータＣ1
は室温設定器５６によって予め指定された室温と温度セ
ンサ３９から得られる検出温度とに基づいて入力電流値
を駆動回路５５に指令する。駆動回路５５は指令された
入力電流値をソレノイド３２に対して出力する。ソレノ
イド３２、感圧部材であるベローズ５２及び弁体４５は
開度変更手段を構成し、制御コンピュータＣ1 及び駆動
回路５５は開度変更制御手段を構成する。
【００３１】制御コンピュータＣ1 は、空調装置作動ス
イッチ４０のＯＮ状態のもとに温度センサ３９から得ら
れる検出温度が設定温度以下になるとソレノイド３２の
消磁を指令する。この設定温度以下の温度は蒸発器３８
においてフロストが発生しそうな状況を反映する。又、
制御コンピュータＣ1 は空調装置作動スイッチ４０のＯ
ＦＦによってソレノイド３２を消磁する。
【００３２】図１及び図４ではソレノイド３２が励磁し
ている。ソレノイド３２が励磁しているとき、ベローズ
５２が吸入通路２６から通路４６を介して導入される吸
入圧の変動に応じて変位する。即ち、ベローズ５２は吸
入圧に感応し、ベローズ５２の変位が伝達ロッド５４を
介して弁体４５に伝えられる。熱負荷が大きい場合には
温度センサ３９によって検出された温度は高い。制御コ
ンピュータＣ1 は検出温度と設定室温とに基づいて設定
吸入圧を変更するように入力電流値を制御する。制御コ
ンピュータＣ1 は検出温度が高いほど入力電流値を大き
くする。従って、固定鉄芯３３と可動鉄芯３４との間の
吸引力が強く、弁体４５の弁開度が小さくなる。クラン
ク室２-1内の冷媒ガスは通路３０及び放圧通口２１-3を
経由して吸入室３-1へ流出している。従って、弁体４５
の弁開度が小さくなれば吐出室３-2から圧力供給通路３
１を経由してクランク室２-1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２-1内の圧力が低下す
る。又、シリンダボア１-1内の吸入圧も高いため、クラ
ンク室２-1内の圧力とシリンダボア１-1内の吸入圧との
差が小さくなる。そのため、斜板１５の傾角が大きくな
る。又、電磁弁２０は、電流値を増大されることによ
り、より低い吸入圧を保持するように作動する。
【００３３】圧力供給通路３１における通過断面積が零
になると、吐出室３-2からクランク室２-1への高圧冷媒
ガスの供給は行われない。従って、クランク室２-1内の
圧力は吸入室３-1内の圧力と略同一になる。そのため、
斜板１５の傾角は最大となる。斜板１５の最大傾角は回
転支持体１１の傾角規制突部１１-4と斜板１５との当接
によって規制され、吐出容量は最大となる。
【００３４】逆に、熱負荷が小さい場合には温度センサ
３９によって検出された温度は低い。制御コンピュータ
Ｃ1 は検出温度が低いほど入力電流値を小さくする。従
って、固定鉄芯３３と可動鉄芯３４との間の吸引力が弱
く、弁体４５の弁開度が大きくなり、吐出室３-2からク
ランク室２-1へ流入する冷媒ガス量が多くなる。そのた
め、クランク室２-1内の圧力が上昇する。又、シリンダ
ボア１-1内の吸入圧が低いため、クランク室２-1内の圧
力とシリンダボア１-1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。又、電磁弁２０は、
電流値を減少されることにより、より高い吸入圧を保持
するように作動する。
【００３５】熱負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸発
器３８における温度がフロスト発生をもたらす温度に近
づくように低下してゆく。検出温度が前記設定温度以下
になると、開度変更制御手段を構成する制御コンピュー
タＣ1 はソレノイド３２の消磁を指令する。設定温度は
蒸発器３８においてフロストを発生しそうな状況を反映
する。ソレノイド３２が消磁されると図５に示すように
弁体４５が弁孔４４-4を最大に開いた弁開度位置に移行
する。従って、吐出室３-2内の高圧冷媒ガスが多量に圧
力供給通路３１を介してクランク室２-1へ供給され、ク
ランク室２-1内の圧力が高くなる。クランク室２-1内の
圧力上昇により斜板１５の傾角が図５に示すように最小
傾角へ移行する。又、空調装置作動スイッチ４０のＯＦ
Ｆ信号に基づいて制御コンピュータＣ1 がソレノイド３
２を消磁し、この消磁により斜板１５の傾角が最小傾角
へ移行する。
【００３６】前記設定温度以下の検出温度情報及び空調
装置作動スイッチ４０のＯＦＦ信号は最小容量指令情報
となる。制御コンピュータＣ1はこの最小容量指令情報
に基づいて容量を最小容量へ強制的に変更するようにソ
レノイド３２へ供給する電流の値を制御する。又、前記
設定温度を越える検出温度情報は熱負荷変動による容量
変更情報となる。制御コンピュータＣ1はこの容量変更
情報に基づいて吸入圧の設定を変更するようにソレノイ
ド３２へ供給する電流の値を制御する。このように制御
コンピュータＣ1は、最小容量指令情報に基づいて容量
を最小容量へ強制的に変更するようにソレノイド３２へ
供給する電流の値を制御する強制変更制御部と、吸入圧
の設定を変更するためにソレノイド３２へ供給する電流
の値を制御する設定圧変更制御部とを備えている。
【００３７】弁体４５の弁開度はソレノイド３２に対す
る入力電流値の大小に応じて変わる。入力電流値が大き
くなると弁開度が小さくなり、入力電流値が小さくなる
と弁開度が大きくなる。弁開度が大きくなればクランク
室２-1内の圧力が高くなり、吐出容量が減少する。弁開
度が小さくなればクランク室２-1内の圧力が低くなり、
吐出容量が増大する。即ち、電磁弁２０は、圧力供給通
路３１における通過断面積を変えて吸入圧の設定値を変
更する開度変更手段となる。そして、ベローズ５２には
吸入通路２６から通路４６を介して導入される吸入圧が
作用している。伝達ロッド５４には復帰ばね４８のばね
作用方向へ吐出圧が弁体４５を介して作用している。即
ち、弁体４５側の吐出圧と吸入圧検出室５０側の吸入圧
との差圧が伝達ロッド５４に作用している。伝達ロッド
５４に対する前記差圧の作用方向は弁体４５の弁開度を
小さくする方向である。従って、吐出圧が高いときには
吸入圧が低くなり、吐出圧が低いときには吸入圧が高く
なる。このような吸入圧制御特性はクールダウン性能、
フロスト防止等の上で重要である。
【００３８】斜板１５の傾角が最小傾角になると、遮断
体２１が位置決め面２７に当接する。遮断体２１が位置
決め面２７に当接したときには吸入通路２６が遮断され
る。斜板１５の傾動に連動する遮断体２１は吸入通路２
６の通過断面積を徐々に減らしてゆく。この緩慢な通過
断面積変化による絞り作用が吸入通路２６から吸入室３
-1への冷媒ガス流入量を徐々に減少させる。そのため、
吸入室３-1からシリンダボア１-1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。従って、吐出圧が徐々に減少してゆき、圧縮機に
おける負荷トルクが短時間で大きく変動することはな
い。その結果、最大吐出容量から最小吐出容量に到る間
のクラッチレス圧縮機における負荷トルクの変動が緩慢
になり、負荷トルクの変動による衝撃が緩和される。
【００３９】遮断体２１が位置決め面２７に当接する
と、吸入通路２６における通過断面積が零となり、外部
冷媒回路３５から吸入室３-1への冷媒ガス流入が阻止さ
れる。従って、斜板１５の最小傾角は、遮断体２１と位
置決め面２７との当接によって規制される。位置決め面
２７、遮断体２１及びスラストベアリング２８が最小傾
角規定手段を構成する。
【００４０】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２６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
にもたらされる。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１５に連動して切り換え配置
される。
【００４１】斜板１５の最小傾角は０°ではないため、
斜板傾角が最小の状態においてもシリンダボア１-1から
吐出室３-2への吐出は行われている。シリンダボア１-1
から吐出室３-2へ吐出された冷媒ガスは圧力供給通路３
１を通ってクランク室２-1へ流入する。クランク室２-1
内の冷媒ガスは通路３０及び放圧通口２１-3という放圧
通路を通って吸入室３-1へ流入し、吸入室３-1内の冷媒
ガスはシリンダボア１-1内へ吸入されて吐出室３-2へ吐
出される。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出圧領域
である吐出室３-2、圧力供給通路３１、クランク室２-
1、通路３０、放圧通口２１-3、吸入圧領域である収容
孔１３、吸入圧領域である吸入室３-1、シリンダボア１
-1を経由する循環通路が圧縮機内にできている。そし
て、吐出室３-2、クランク室２-1及び吸入室３-1の間で
は圧力差が生じている。従って、冷媒ガスが前記循環通
路を循環し、冷媒ガスと共に流動する潤滑油が圧縮機内
を潤滑する。
【００４２】空調装置作動スイッチ４０がＯＮ状態にあ
って斜板１５の傾角が最小傾角にある状態から冷房負荷
が増大した場合、この冷房負荷の増大が蒸発器３８にお
ける温度上昇として表れ、蒸発器３８における検出温度
が前記設定温度を越える。制御コンピュータＣ1 はこの
検出温度変移に基づいてソレノイド３２の励磁を指令す
る。ソレノイド３２の励磁により圧力供給通路３１が閉
じ、クランク室２-1の圧力が通路３０及び放圧通口２１
-3を介した放圧に基づいて減圧してゆく。この減圧によ
り吸入通路開放ばね２４が図５の縮小状態から伸長す
る。従って、遮断体２１が位置決め面２７から離間し、
斜板１５の傾角が図５の最小傾角状態から増大する。遮
断体２１の離間に伴い、吸入通路２６における通過断面
積が緩慢に増大してゆき、吸入通路２６から吸入室３-1
への冷媒ガス流入量は徐々に増えていく。従って、吸入
室３-1からシリンダボア１-1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。そのため、吐出圧が徐々に増大してゆき、圧縮機に
おける負荷トルクが短時間で大きく変動することはな
い。その結果、最小吐出容量から最大吐出容量に到る間
のクラッチレス圧縮機における負荷トルクの変動が緩慢
になり、負荷トルクの変動による衝撃が緩和される。
【００４３】車両エンジンが停止すれば圧縮機の運転も
停止、即ち斜板１５の回転も停止し、電磁弁２０が消磁
される。電磁弁２０の消磁により斜板１５の傾角は最小
傾角となる。圧縮機の運転停止状態が続けば圧縮機内の
圧力が均一化するが、斜板１５の傾角は傾角減少ばね１
２のばね力によって小さい傾角に保持される。従って、
車両エンジンの起動によって圧縮機の運転が開始される
と、斜板１５は負荷トルクの最も少ない最小傾角状態か
ら回転開始し、圧縮機の起動時のショックも殆どない。
【００４４】以上のような容量制御を行なうクラッチレ
ス可変容量型圧縮機では、電磁弁２０が特開平３−３７
３７８号公報の圧縮機における電磁開閉弁の機能と容量
制御弁の機能との両方を兼ね備える。このような兼用構
成はクラッチレス可変容量型圧縮機の容量制御構造の簡
素化及びコスト低減をもたらす。
【００４５】次に、図６の第２実施例を説明する。第１
実施例と同じ機能を備えた構成部材には同一符号が付し
てある。この実施例の開度変更手段となる電磁弁５７は
開度変更制御手段となる制御コンピュータＣ2 の制御を
受ける。制御コンピュータＣ 2 は、室温設定器５６によ
って設定された室温及び温度センサ３９から得られる検
出温度に基づいて電磁弁５７に対する入力電流値を演算
する。この実施例の電磁弁５７には第１実施例のベロー
ズ機構はないが、制御コンピュータＣ2 は、吐出圧が高
いときには吸入圧を低くし、吐出圧が低いときには吸入
圧を高くするという吸入圧制御特性をもたらすように入
力電流値の指令制御を行なう。制御コンピュータＣ
2 は、最小容量指令情報に基づいて容量を最小容量へ強
制的に変更するようにソレノイド３２へ供給する電流の
値を制御する強制変更制御部と、吸入圧の設定を変更す
るためにソレノイド３２へ供給する電流の値を制御する
設定圧変更制御部とを備えている。
【００４６】この実施例においても第１実施例と同様の
効果が得られ、しかも開度変更手段となる電磁弁５７の
内部構成が電磁弁２０に比して簡素になる。次に、図７
の実施例を説明する。第１実施例と同じ機能を備えた構
成部材には同一符号が付してある。クランク室２-1と吸
入室３-1とは放圧通路５８で接続されている。放圧通路
５８上には開度変更手段となる電磁弁５９が介在されて
いる。電磁弁５９のソレノイド３２の励磁により弁体６
０が弁孔５９-1を開放する。ソレノイド３２が消磁すれ
ば弁体６０が弁孔５９-1を閉鎖する。吐出室３-2とクラ
ンク室２-1とは圧力供給通路６１で接続されている。吐
出室３-2の冷媒ガスは圧力供給通路６１を介してクラン
ク室２-1に常時供給されている。制御コンピュータＣ3
は、室温設定器５６によって設定された室温及び温度セ
ンサ３９から得られる検出温度に基づいて電磁弁５９に
おける弁開度を制御する。この実施例では制御コンピュ
ータＣ3は熱負荷が大きいほど入力電流値を大きくす
る。従って、熱負荷が大きくなると弁開度が増大し、ク
ランク室２-1内の圧力が低くなる。逆に、熱負荷が小さ
くなると弁開度が減少し、クランク室２-1内の圧力が高
くなる。そして、制御コンピュータＣ3は、吐出圧が高
いときには吸入圧を低くし、吐出圧が低いときには吸入
圧を高くするという吸入圧制御特性をもたらすように入
力電流値の指令制御を行なう。制御コンピュータＣ
3は、最小容量指令情報に基づいて容量を最小容量へ強
制的に変更するようにソレノイド３２へ供給する電流の
値を制御する強制変更制御部と、吸入圧の設定を変更す
るためにソレノイド３２へ供給する電流の値を制御する
設定圧変更制御部とを備えている。
【００４７】この実施例においても第２実施例と同様の
効果が得られる。又、本発明は、制御圧室の圧力が高く
なると容量が増え、制御圧室の圧力が低くなると容量が
減るクラッチレス可変容量型圧縮機にも適用できる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明では、圧力供
給通路又は放圧通路における通過断面積を変えるための
開度変更手段と、熱負荷変動による容量変更情報に基づ
いて前記開度変更手段の開度を制御するための開度変更
制御手段とを備えたクラッチレス可変容量型圧縮機を構
成したので、簡素かつ低コストな容量制御構造を提供し
得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した第１実施例の圧縮機全体の
側断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】斜板傾角が最大状態にある要部拡大断面図。
【図５】斜板傾角が最小状態にある要部拡大断面図。
【図６】第２実施例を示す要部拡大断面図。
【図７】第３実施例を示す圧縮機全体の側断面図。
【符号の説明】
２-1…制御圧室となるクランク室、３-1…吸入圧領域と
なる吸入室、３-2…吐出圧領域となる吐出室、１５…斜
板、２０，５７，５９…開度変更手段となる電磁弁、２
１…遮断体、３０…放圧通路を構成する通路、３１…圧
力供給通路、５８…放圧通路、Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 …開度
変更制御手段を構成する制御コンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 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 平６−346845（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−26454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 27/14 F04B 49/00 361

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吐出圧領域から圧力供給通路を介して制
    御圧室へ圧力を供給すると共に、制御圧室から放圧通路
    を介して吸入圧領域へ圧力を放出して容量を可変し、制
    御圧室の圧力が高くなると容量が減り、制御圧室の圧力
    が低くなると容量が増えるクラッチレス可変容量型圧縮
    機において、 前記圧力供給通路における通過断面積を変えるための開
    度変更手段と、熱負荷変動による 容量変更情報に基づいて前記開度変更
    手段の開度を制御するための開度変更制御手段とを備
    え、 容量を減らす場合には前記開度変更手段の開度を大きく
    するようにしたクラッチレス可変容量型圧縮機における
    容量制御構造。
  2. 【請求項２】 吐出圧領域から圧力供給通路を介して制
    御圧室へ圧力を供給すると共に、制御圧室から放圧通路
    を介して吸入圧領域へ圧力を放出して容量を可変し、制
    御圧室の圧力が高くなると容量が減り、制御圧室の圧力
    が低くなると容量が増えるクラッチレス可変容量型圧縮
    機において、 前記放圧通路における通過断面積を変えるための開度変
    更手段と、熱負荷変動による 容量変更情報に基づいて前記開度変更
    手段の開度を制御するための開度変更制御手段とを備
    え、 容量を減らす場合には前記開度変更手段の開度を小さく
    するようにしたクラッチレス可変容量型圧縮機における
    容量制御構造。
  3. 【請求項３】 シリンダボア内にピストンを往復直線運
    動可能に収容し、斜板を収容するクランク室内の圧力と
    吸入圧とのピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制
    御し、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、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
    うクラッチレス可変容量型圧縮機において、 零ではない吐出容量をもたらすように斜板の最小傾角を
    規定する最小傾角規定手段と、 前記斜板の傾動に基づいて外部冷媒回路から前記吸入圧
    領域へ冷媒ガスを導入不能な閉位置と導入可能な開位置
    とに切り換え移動される遮断体と、 前記圧力供給通路における通過断面積を変えるための開
    度変更手段と、熱負荷変動による 容量変更情報に基づいて前記開度変更
    手段の開度を制御するための開度変更制御手段とを備え
    たクラッチレス可変容量型圧縮機における容量制御構
    造。
  4. 【請求項４】 シリンダボア内にピストンを往復直線運
    動可能に収容し、斜板を収容するクランク室内の圧力と
    吸入圧とのピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制
    御し、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、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
    うクラッチレス可変容量型圧縮機において、 零ではない吐出容量をもたらすように斜板の最小傾角を
    規定する最小傾角規定手段と、 前記斜板の傾動に基づいて外部冷媒回路から前記吸入圧
    領域へ冷媒ガスを導入不能な閉位置と導入可能な開位置
    とに切り換え移動される遮断体と、 前記放圧通路における通過断面積を変えるための開度変
    更手段と、熱負荷変動による 容量変更情報に基づいて前記開度変更
    手段の開度を制御するための開度変更制御手段とを備え
    たクラッチレス可変容量型圧縮機における容量制御構
    造。
  5. 【請求項５】 開度変更手段は、開度を変更するための
    弁体と、吸入圧に感応して吸入圧の変動を弁体に伝達す
    る感圧部材と、弁体の開度を強制的に変更するためのソ
    レノイドとを備え、開度変更制御手段は、最小容量指令
    情報に基づいて容量を最小容量へ強制的に変更するよう
    に前記ソレノイドへ供給する電流の値を制御する強制変
    更制御部と、前記熱負荷変動による容量変更情報に基づ
    いて吸入圧の設定を変更するために前記ソレノイドへ供
    給する電流の値を制御する設定圧変更制御部とを備えて
    いる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のクラ
    ッチレス可変容量型圧縮機における容量制御構造。
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