JP3254871B2 - クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 - 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、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共
に、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】従来のピストン式圧縮機では、ピストンに
よってシリンダボア内に区画される圧縮室と吸入室との
間の吸入ポートが圧縮室内のフラッパ弁によって開閉さ
れるようになっている。吸入室内の冷媒ガスは上死点側
から下死点側へ移動するピストンの吸入動作によってフ
ラッパ弁を押し開いて圧縮室へ流入する。ピストンが下
死点側から上死点側へ移動する吐出行程ではフラッパ弁
が吸入ポートを閉じ、圧縮室内の冷媒ガスが吐出ポート
から吐出室へ吐出される。

【０００５】フラッパ弁の開閉動作は圧縮室と吸入室と
の間の圧力差に基づくものであり、吸入室の圧力が圧縮
室の圧力よりも高ければフラッパ弁は撓み変形して吸入
ポートを開く。吸入室の圧力が圧縮室の圧力よりも高く
なるのは上死点側から下死点側へ移動するピストンの吸
入動作時である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】弾性変形であるフラッ
パ弁の撓み変形は弾性抵抗として作用し、吸入室の圧力
が圧力室の圧力をある程度上回らなければフラッパ弁は
開放しない。即ち、フラッパ弁の開放が遅れる。圧縮機
内の潤滑を行うために冷媒ガス中には潤滑油が混入され
ており、この潤滑油が冷媒ガスとともに圧縮機内の必要
な潤滑部位に送り込まれる。この潤滑油は冷媒ガスの流
通領域ならばどこへでも入り込み可能であり、吸入ポー
トを閉じているフラッパ弁とその密接面との間にも潤滑
油が付着する。この付着潤滑油は前記密接面とフラッパ
弁との間の密接力を高め、フラッパ弁の撓み変形開始が
一層遅れる。このような撓み変形開始遅れは圧縮室への
冷媒ガス流入量の低下、すなわち体積効率の低下をもた
らす。また、フラッパ弁が開いている場合にもフラッパ
弁の弾性抵抗が吸入抵抗として作用し、冷媒ガス流入量
が低下する。体積効率の低下は冷房能力の低下をもたら
すため、圧縮機搭載車両におけるアイドリング状態では
アイドル回転数を高めて冷房能力アップを図ることが行
われている。しかし、アイドル回転数のアップは燃料消
費量を増やす。

【０００７】本発明は、外部冷媒回路から吸入室への冷
媒ガスの流入を徐々に絞る、あるいは増大する機構を用
いて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と共に、体積効率を向上するク
ラッチレス圧縮機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
回転軸の周囲に配列された複数の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
回転軸に回転支持体を止着し、この回転支持体に斜板を
傾動可能に支持し、制御通路を介してクランク室内の圧
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、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給する
と共に、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
変容量圧縮機を対象とし、請求項１に記載の発明では、
片頭ピストンによって各シリンダボア内に区画される圧
縮室に冷媒ガスを供給するための吸入冷媒供給通路をロ
ータリバルブに形成し、外部冷媒回路から前記吸入冷媒
供給通路へ冷媒ガスを導入するための吸入通路と前記圧
縮室とを前記片頭ピストンの往復動に同期して順次連通
するように回転軸上にロータリバルブを支持し、前記吸
入冷媒供給通路と吸入通路との連通及び遮断を行なうた
めの遮断体をロータリバルブに対して接離可能に対向配
置し、ロータリバルブ及び遮断体のいずれか一方を回転
軸の軸線方向にスライド可能に支持すると共に、ロータ
リバルブ及び遮断体のいずれか一方のスライドを前記斜
板の傾動の少なくとも一部に連動させ、前記ロータリバ
ルブと遮断体とが接触している状態では斜板の傾角を最
小傾角に保持した。

【０００９】請求項２に記載の発明では、前記遮断体か
ら離間して前記吸入通路と吸入冷媒供給通路とを連通す
る開位置と、前記遮断体に接して前記吸入通路と吸入冷
媒供給通路との連通を遮断する閉位置とにスライド切換
可能に回転軸上に前記ロータリバルブを支持し、前記ロ
ータリバルブが前記閉位置にスライド配置されていると
きの吸入冷媒供給通路の出口は、回転軸の回転に伴って
各圧縮室の吸入ポートに順次接続する周回軌跡を描くよ
うにした。

【００１０】請求項３に記載の発明では、前記片頭ピス
トンによって各シリンダボア内に区画される圧縮室に冷
媒ガスを供給するための吸入冷媒供給通路をロータリバ
ルブに形成し、外部冷媒回路から前記吸入冷媒供給通路
へ冷媒ガスを導入するための吸入通路と前記圧縮室とを
前記片頭ピストンの往復動に同期して順次連通するよう
に回転軸上にロータリバルブを支持し、外部冷媒回路か
ら前記吸入冷媒供給通路へ冷媒ガスを導入不能に前記吸
入通路を閉じる閉位置と導入可能な開位置とに切換可能
に遮断体を配置し、遮断体の切換動作を前記斜板の傾動
の少なくとも一部に連動させ、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。

【００１１】

【作用】ロータリバルブの吸入冷媒供給通路はロータリ
バルブの回転に伴って複数の圧縮室に順次連通する。こ
の連通は圧縮室に対する片頭ピストンの吸入動作に同期
して行われる。吸入冷媒供給通路と圧縮室とが連通して
いる時にピストンが下死点側へ向かい、圧縮室の圧力が
吸入冷媒供給通路の圧力以下まで低下していく。この圧
力低下により吸入冷媒供給通路の冷媒ガスが圧縮室へ流
入する。

【００１２】クランク室内の昇圧により斜板が最小傾角
側へ移行するに伴い、ロータリバルブと遮断体とが斜板
の傾動動作に連動して接近する。ロータリバルブと遮断
体とが接近するに伴い、外部冷媒回路から吸入冷媒供給
通路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冷媒供給通
路への冷媒ガス流入量の減少を緩和する。従って、吸入
冷媒供給通路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。

【００１３】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、ロータリバルブと遮断体
とが斜板の傾動に連動して離間する。ロータリバルブと
遮断体とが離間するに伴い、外部冷媒回路から吸入冷媒
供給通路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
から吸入冷媒供給通路への冷媒ガス流入量の増大を緩和
する。従って、吸入冷媒供給通路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。

【００１４】ロータリバルブが斜板の傾動に連動してス
ライド切換される場合には、ロータリバルブが閉位置に
あるときにも吸入冷媒供給通路の出口が各圧縮室の吸入
ポートに順次連通する。ロータリバルブが閉位置にある
とき、吐出圧領域の冷媒ガスは、クランク室、吸入冷媒
供給通路、圧縮室を経て吐出圧領域に還流する。

【００１５】請求項３に記載の発明では、クランク室内
の昇圧により斜板が最小傾角側へ移行するに伴い、遮断
体が斜板の傾動動作に連動して閉位置に接近し、外部冷
媒回路から吸入冷媒供給通路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
回路から吸入冷媒供給通路への冷媒ガス流入量の減少を
緩和する。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に連動
して閉位置から離間し、外部冷媒回路から吸入冷媒供給
通路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
吸入冷媒供給通路への冷媒ガス流入量の増大を緩和す
る。

【００１６】

【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。ハウジングの一部
となってクランク室２ａ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９が回転可能
に架設支持されている。回転軸９の前端はクランク室２
ａから外部へ突出しており、この突出端部には被動プー
リ１０が止着されている。被動プーリ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。

【００１７】フロントハウジング２の前端には支持筒２
ｂが回転軸９の前記突出端部の周囲を包囲するように突
設されている。被動プーリ１０はアンギュラベアリング
７を介して支持筒２ｂに支持されている。支持筒２ｂは
被動プーリ１０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７を介し
て受け止める。

【００１８】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１２はクランク室２ａ内の圧力洩れを防止する。
回転軸９には回転支持体８が止着されていると共に、球
面状の斜板支持体１４がスライド可能に支持されてい
る。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。図２に示すように斜板１
５には連結片１６，１７が止着されている。連結片１
６，１７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１８，１
９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。

【００１９】図１、図５及び図６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内にはロータリバルブ
２４が回転可能かつスライド可能に収容されている。ロ
ータリバルブ２４内には吸入冷媒供給通路２４ａが形成
されており、吸入冷媒供給通路２４ａの入口２４ｂがロ
ータリバルブ２４の後端に開口形成されている。図４に
示すように吸入冷媒供給通路２４ａの出口２４ｃはロー
タリバルブ２４の周面に開口形成されている。

【００２０】ロータリバルブ２４には回転軸９の後端側
の小径部が挿通されており、ロータリバルブ２４が回転
軸９の小径部上にスライド可能かつ相対回転不能に支持
されている。回転軸９の小径部後端には遮断体２１がね
じ２５により締め付け固定されており、遮断体２１とロ
ータリバルブ２４との間には開放ばね２６が介在されて
いる。開放ばね２６は遮断体２１を斜板支持体１４側へ
付勢している。ロータリバルブ２４の端面は遮断体２１
に当接可能である。ロータリバルブ２４の端面と遮断体
２１とが当接した状態では吸入冷媒供給通路２４ａの入
口２４ｂが遮断体２１によって閉鎖される。

【００２１】斜板支持体１４とロータリバルブ２４との
間の回転軸９上には伝達筒２７がスライド可能に支持さ
れている。伝達筒２７の一端は斜板支持体１４の端面に
当接可能であり、伝達筒２７の他端はロータリバルブ２
４の端面に当接可能である。伝達筒２７は収容孔１３内
に入り込んでおり、収容孔１３の周壁と伝達筒２７との
間にはすべり軸受け部材２８が介在されている。すべり
軸受け部材２８は回転軸９に対するラジアル荷重を伝達
筒２７を介して受け止める。すべり軸受け部材２８とロ
ータリバルブ２４の間にはシール部材Ｓが介在されてい
る。シール部材Ｓはクランク室２ａと収容孔１３との間
をシールする。

【００２２】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，９ｂが形成されている。段差部９ａは
ロータリバルブ２４の斜板支持体１４側への移動を規制
し、段差部９ｂは伝達筒２７の斜板支持体１４側への移
動を規制する。

【００２３】リヤハウジング３の中心部には吸入通路２
９が形成されている。吸入冷媒供給通路２４ａの入口２
４ｂは吸入通路２９に開口している。ロータリバルブ２
４の端面が遮断２１に当接することによりロータリバル
ブ２４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２９と吸入冷媒供給通路２４
ａとの連通が遮断される。

【００２４】斜板支持体１４が遮断体２１側へ移動する
に伴い、斜板支持体１４が伝達筒２７に当接し、伝達筒
２７をロータリバルブ２４に押接する。ロータリバルブ
２４は開放ばね２６のばね力に抗して遮断体２１に当接
する。従って、斜板１５の最小傾角はロータリバルブ２
４と遮断体２１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２９と吸入冷媒供給通路２４
ａ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。ロータリバルブ２４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の傾動に連動して切り換
え配置される。

【００２５】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。斜板１５の回転運動はシュー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。

【００２６】図１及び図３に示すようにリヤハウジング
３内には吐出室３ａが形成されている。バルブプレート
４上には吐出ポート４ａが形成されており、弁形成プレ
ート５上には吐出弁５ａが形成されている。片頭ピスト
ン２２によってシリンダボア１ａ内に区画される圧縮室
Ｐ内の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４ａから吐出弁５ａを押し退けて吐出室３ａへ
吐出される。吐出弁５ａ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。

【００２７】回転支持体８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５３が介在されている。スラ
ストベアリング５３は圧縮室Ｐから片頭ピストン２２、
斜板１５、連結片１６，１７、ガイドピン１８，１９及
び支持ピン２０を介して回転支持体８に作用する圧縮反
力を受け止める。

【００２８】収容孔１３の周面には複数の吸入ポート１
３ａが周方向に配列形成されている。吸入ポート１３ａ
と圧縮室Ｐとは１対１で連通している。ロータリバルブ
２４が図６に示す開位置及び図７及び図８に示す閉位置
のいずれに配置されている場合にも、ロータリバルブ２
４内の吸入冷媒供給通路２４ａの出口２４ｃはロータリ
バルブ２４の回転に伴って各吸入ポート１３ａと順次接
続する周回軌跡を描く。ロータリバルブ２４が開位置に
あるときには片頭ピストン２２の復動動作により吸入通
路２９の冷媒ガスが吸入冷媒供給通路２４ａを介して各
圧縮室Ｐへ順次吸入される。

【００２９】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３０により制御される。容量制御弁３０を構成す
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３
２を介して吐出室３ａに連通している。吸入圧導入ポー
ト３１ｂは吸入圧導入通路３３を介して吸入通路２９に
連通しており、制御ポート３１ｃは制御通路３４を介し
てクランク室２ａに連通している。

【００３０】吸入圧導入ポート３１ｂに通じる吸入圧検
出室３５の圧力はダイヤフラム３６を介して調整ばね３
７に対抗する。調整ばね３７のばね力はダイヤフラム３
６及びロッド３８を介して弁体３９に伝達する。復帰ば
ね４０によって弁孔３１ｄを閉鎖する方向へばね作用を
受ける弁体３９は吸入圧検出室３５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。

【００３１】回転軸９内には放圧通路４１が形成されて
いる。放圧通路４１の入口４１ａはクランク室２ａに開
口しており、放圧通路４１の出口４１ｂは段差９ａに開
口している。図４に示すように回転軸９の後端小径部の
周面とロータリバルブ２４との間には放圧間隙４２が形
成されている。放圧間隙４２は放圧通路４１の出口４１
ｂと吸入冷媒供給通路２４ａとを連通する。即ち、クラ
ンク室２ａは放圧通路４１及び放圧間隙４２を介して吸
入冷媒供給通路２４ａに連通する。

【００３２】リヤハウジング３には電磁開閉弁４３が取
り付けられている。ソレノイド４５の励磁により弁体４
６が弁孔４３ａを閉鎖し、ソレノイド４５の消磁により
弁体４６が弁孔４３ａを開放する。即ち、電磁開閉弁４
３は吐出室３ａとクランク室２ａとを接続する圧力供給
通路４４を開閉する。

【００３３】吸入冷媒供給通路２４ａへ冷媒ガスを導入
する吸入通路２９と、吐出室３ａから冷媒ガスを排出す
る排出口１ｂとは外部冷媒回路４７で接続されている。
外部冷媒回路４７上には凝縮器４８、膨張弁４９及び蒸
発器５０が介在されている。膨張弁４９は蒸発器５０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４５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５１のＯＮあるいはアクセルスイッチ５２のＯ
ＦＦによってソレノイド４５を励磁し、空調装置作動ス
イッチ５１のＯＦＦあるいはアクセルスイッチ５２のＯ
Ｎによってソレノイド４５を消磁する。図１の状態では
ソレノイド４５は励磁状態にあり、圧力供給通路４４は
閉じられている。

【００３５】ソレノイド４５が励磁しているとき、吸入
圧が高い（冷房負荷が大きい）場合には弁体３９の弁開
度が小さくなる。クランク室２ａ内の冷媒ガスは放圧通
路４１を経由して吸入冷媒供給通路２４ａへ流出してい
る。従って、弁体３９の弁開度が小さくなれば吐出室３
ａから吐出圧導入通路３２、吐出圧導入ポート３１ａ、
弁孔３１ｄ、制御ポート３１ｃ及び制御通路３４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６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３９の弁開度が大きくなり、吐出室３ａ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７に示すように弁体３９が最大開度位置に
近づく。図７に示すような最大開度に近い状態では吐出
室３ａの冷媒ガスが制御通路３４を経由してクランク室
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が伝達筒２７に当接して伝達筒２
７をロータリバルブ２４に押接する。伝達筒２７がロー
タリバルブ２４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、ロータリバルブ２４が
遮断体２１へ接近してゆく。この接近動作により吸入通
路２９から吸入冷媒供給通路２４ａ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２９から吸入冷媒供給通路２４ａへの冷媒ガス流入
量を徐々に減らしてゆく。そのため、吸入冷媒供給通路
２４ａから吸入ポート１３ａを経由して圧縮室Ｐ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。

【００３９】ロータリバルブ２４が遮断体２１に当接す
ると、吸入通路２９と吸入冷媒供給通路２４ａとの連通
が遮断され、外部冷媒回路４７における冷媒循環が阻止
される。従って、蒸発器５０におけるフロスト発生のお
それはない。

【００４０】シリンダボア１ａから吐出室３ａへ吐出さ
れた冷媒ガスは吐出圧導入通路３２、容量制御弁３０内
の通路及び制御通路３４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４１及び
放圧間隙４２を通って吸入冷媒供給通路２４ａへ流入
し、吸入冷媒供給通路２４ａ内の冷媒ガスは圧縮室Ｐ内
へ吸入されて吐出室３ａへ吐出される。即ち、斜板傾角
が最小状態では、吐出室３ａ、吐出圧導入通路３２、容
量制御弁３０内の通路、制御通路３４、クランク室２
ａ、放圧通路４１、放圧間隙４２、吸入冷媒供給通路２
４ａ、圧縮室Ｐという循環経路が圧縮機内にできてお
り、吐出室３ａ、クランク室２ａ及び吸入冷媒供給通路
２４ａの間では圧力差が生じている。

【００４１】なお、吸入圧に感応する容量制御弁３０の
吸入圧力導入位置は、吸入通路２９が遮断される位置よ
りも上流側に設定されている。従って、容量制御弁３０
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状態から自動的に増大する。

【００４２】空調装置作動スイッチ５１のＯＦＦあるい
はアクセルスイッチ５２のＯＮによってソレノイド４５
が消磁すると、図８に示すように電磁開閉弁４３が圧力
供給通路４４を開く。この状態では吐出室３ａの冷媒ガ
スが圧力供給通路４４を経由してクランク室２ａへ急激
流入し、斜板１５の傾角は最小傾角側へ移行する。

【００４３】図７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２９から
吸入圧検出室３５へ波及し、弁体３３が弁孔３１ｄを閉
塞する。あるいは図８の状態から空調装置作動スイッチ
５１がＯＮ又はアクセルスイッチ５２がＯＦＦすると、
ソレノイド４５が励磁し、圧力供給通路４４が遮断され
る。

【００４４】吐出室３ａ、クランク室２ａ及び吸入冷媒
供給通路２４ａの間では圧力差がある。そのため、圧力
供給通路４４が遮断状態にあり、かつ弁体３９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が伝達筒２７から離間する方向へ移動
するが、伝達筒２７及びロータリバルブ２４は開放ばね
２６のばね力によって斜板支持体１４の移動に追随し、
ロータリバルブ２４が遮断体２１から離間する。この離
間動作により吸入通路２９から吸入冷媒供給通路２４ａ
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２９から
吸入冷媒供給通路２４ａへの冷媒ガス流入量を徐々に増
やしてゆく。そのため、吸入冷媒供給通路２４ａから圧
縮室Ｐ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。

【００４５】大きなトルク変動を防止し得る本発明では
ロータリバルブ２４が採用されており、ロータリバルブ
２４の採用は体積効率の向上をもたらす。フラッパ弁型
の吸入弁の場合には、潤滑油が吸入弁とその密接面との
間の吸着力を大きくしてしまい、吸入弁の開放開始タイ
ミングが前記吸着力によって遅れる。この遅れ及び吸入
弁の弾性抵抗による吸入抵抗が体積効率を低下させる。
しかしながら、強制回転されるロータリバルブ２４の採
用では潤滑油に起因する吸着力及び吸入弁の弾性抵抗に
よる吸入抵抗の問題はなく、圧縮室Ｐ内が吸入冷媒供給
通路２４ａ内の圧力をわずかに下回れば冷媒ガスが直ち
に圧縮室Ｐに流入する。従って、ロータリバルブ２４採
用の場合には体積効率がフラッパ弁型の吸入弁採用の場
合に比して大幅に向上する。

【００４６】体積効率の向上は冷房能力アップをもたら
す。従って、圧縮機搭載車両におけるアイドリング状態
ではアイドル回転数を高めることなく冷房能力アップを
達成することができ、燃料消費量を抑制することができ
る。

【００４７】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、例えば図９及び図１０に示す実施例も可
能である。この実施例ではロータリバルブ２４Ａが回転
軸９の後端にねじ２５により締め付け固定されており、
回転軸９上にスライド可能に支持された遮断体２１Ａが
ロータリバルブ２４Ａの吸入冷媒供給通路２４ａ内に入
り込んでいる。遮断体２１Ａは斜板１５の傾動に連動し
ており、ロータリバルブ２４Ａと遮断体２１Ａとの間に
は開放ばね２６が介在されている。

【００４８】図９に示すように斜板１５が最大傾角のと
きには遮断体２１Ａが開放ばね２６のばね作用により吸
入冷媒供給通路２４ａの入口２４ｂから離間した開位置
に配置される。図１０に示すように斜板１５が最小傾角
のときには遮断体２１Ａが吸入冷媒供給通路２４ａの入
口２４ｂを閉鎖する閉位置に配置される。遮断体２１Ａ
には放圧孔２１ａが放圧通路４１の出口４１ａに接続す
るように形成されており、斜板傾角が最小状態において
も圧縮室Ｐ、吐出室３ａ、クランク室２ａ及び吸入冷媒
供給通路２４ａが循環経路を形成する。

【００４９】ロータリバルブ２４Ａが収容孔１３に対し
てスライドすることなく単に回転するだけの構成は、ロ
ータリバルブ２４が収容孔１３に対してスライドする構
成に比してロータリバルブの摺接周面におけるシール性
に関して有利である。

【００５０】又、本発明では図１１及び図１２に示すよ
うに遮断体２１Ｂによって吸入通路２９を開閉するよう
にした実施例も可能である。図１１の斜板傾角最大状態
では吸入通路２９から吸入冷媒供給通路２４ａへ冷媒ガ
スを導入可能な開位置にあり、図１２の斜板傾角最小状
態では吸入通路２９から吸入冷媒供給通路２４ａへ冷媒
ガスを導入不能な閉位置にある。即ち、遮断体２１Ｂは
前記各実施例と同様に斜板１５の傾動に連動している。

【００５１】この実施例においてもロータリバルブ２４
Ｂが収容孔１３に対してスライドすることなく単に回転
するだけであり、ロータリバルブの摺接周面におけるシ
ール性はロータリバルブ２４が収容孔１３に対してスラ
イドする構成に比して有利である。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、ロータリ
バルブ及び遮断体のいずれか一方を回転軸の軸線方向に
スライド可能に支持すると共に、ロータリバルブ及び遮
断体のいずれか一方のスライドを前記斜板の傾動の少な
くとも一部に連動させ、前記ロータリバルブと遮断体と
が接触している状態で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
ク変動を抑制しつつ体積効率を向上し得るという優れた
効果を奏する。

【００５３】ロータリバルブをスライドさせる発明で
は、ロータリバルブが閉位置にスライド配置されている
ときの吸入冷媒供給通路の出口が回転軸の回転に伴って
各圧縮室の吸入ポートと順次接続する周回軌跡を描くよ
うにしたので、斜板傾角が最小の場合にも圧縮室、吐出
室、クランク室、吸入冷媒供給通路が循環経路を形成し
て圧力差を生じ、最小容量からの容量復帰を自動的に行
ない得るという優れた効果を奏する。

【００５４】遮断体をスライドさせる発明では、ロータ
リバルブの摺接周面におけるシール性がロータリバルブ
をスライドさせる場合に比して高くなるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した一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Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図４】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】 斜板傾角が最小状態にある圧縮機全体の側断
面図である。

【図６】 ロータリバルブが開位置にある要部拡大断面
図である。

【図７】 ロータリバルブが閉位置にある要部拡大断面
図である。

【図８】 ソレノイドが消磁状態にある要部拡大断面図
である。

【図９】 別例を示す要部拡大断面図である。

【図１０】遮断体が閉位置にある状態を示す要部拡大断
面図である。

【図１１】別例を示す要部拡大断面図である。

【図１２】遮断体が閉位置にある状態を示す要部拡大断
面図である。

【符号の説明】

２ａ…クランク室、３ａ…吐出室、９…回転軸、１５…
斜板、２１，２１Ａ，２１Ｂ…遮断体、２４，２４Ａ，
２４Ｂ…ロータリバルブ、２４ａ…吸入冷媒供給通路、
２９…吸入通路、４７…外部冷媒回路。

───────────────────────────────────────────────────── 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 F04B 27/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の周囲に配列された複数のシリンダ
   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に回転支持体を止着し、この回転支
   持体に斜板を傾動可能に支持し、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、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共
   に、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、 前記片頭ピストンによって各シリンダボア内に区画され
   る圧縮室に冷媒ガスを供給するための吸入冷媒供給通路
   をロータリバルブに形成し、外部冷媒回路から前記吸入
   冷媒供給通路へ冷媒ガスを導入するための吸入通路と前
   記圧縮室とを前記片頭ピストンの往復動に同期して順次
   連通するように回転軸上にロータリバルブを支持し、前
   記吸入冷媒供給通路と吸入通路との連通及び遮断を行な
   うための遮断体をロータリバルブに対して接離可能に対
   向配置し、ロータリバルブ及び遮断体のいずれか一方を
   回転軸の軸線方向にスライド可能に支持すると共に、ロ
   ータリバルブ及び遮断体のいずれか一方のスライドを前
   記斜板の傾動の少なくとも一部に連動させ、前記ロータ
   リバルブと遮断体とが接触している状態では斜板の傾角
   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。
2. 【請求項２】前記遮断体から離間して前記吸入通路と吸
   入冷媒供給通路とを連通する開位置と、前記遮断体に接
   して前記吸入通路と吸入冷媒供給通路との連通を遮断す
   る閉位置とにスライド切換可能に回転軸上に前記ロータ
   リバルブを支持し、前記ロータリバルブが前記閉位置に
   スライド配置されているときの吸入冷媒供給通路の出口
   は、回転軸の回転に伴って各圧縮室の吸入ポートと順次
   接続する周回軌跡を描くようにした請求項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。
3. 【請求項３】回転軸の周囲に配列された複数のシリンダ
   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に回転支持体を止着し、この回転支
   持体に斜板を傾動可能に支持し、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、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共
   に、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、 前記片頭ピストンによって各シリンダボア内に区画され
   る圧縮室に冷媒ガスを供給するための吸入冷媒供給通路
   をロータリバルブに形成し、外部冷媒回路から前記吸入
   冷媒供給通路へ冷媒ガスを導入するための吸入通路と前
   記圧縮室とを前記片頭ピストンの往復動に同期して順次
   連通するように回転軸上にロータリバルブを支持し、外
   部冷媒回路から前記吸入冷媒供給通路へ冷媒ガスを導入
   不能な閉位置と導入可能な開位置とに切り換えられる遮
   断体の切換動作を前記斜板の傾動の少なくとも一部に連
   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。