JP3543353B2 - クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 - Google Patents
クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、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応じて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号公報のクラッチレス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。冷媒循環は電磁開閉弁を閉じることによって行われる。
【０００４】
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電磁開閉弁で冷媒循環を阻止する構成では、冷媒循環の阻止及び阻止解除が瞬間的に行われるため、吐出圧の変動が急激である。吐出圧の急激変動は圧縮機における負荷トルクの急激変動をもたらし、無視できない衝撃が発生する。
【０００６】
又、傾動する斜板はシャフトスリーブに傾動可能に支持されており、シャフトスリーブは回転軸上にスライド可能に支持されている。又、斜板はドライブプレートに長孔及び位置決め用ピンを介して懸架支持されている。このような支持構成により斜板傾角が最小傾角から最大傾角の範囲にわたって変化でき、かつピストンの上死点位置が不変となる。しかし、シャフトスリーブの採用構成はコストアップをもたらす。
【０００７】
本発明は、負荷トルクの急激変動を抑制すると共に、コスト的に有利なクラッチレス片側ピストン式可変容量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、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応じて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、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られる遮断体と、前記遮断体と斜板との間に介在され、前記斜板の傾動の少なくとも一部に前記遮断体を連動させる傾動伝達手段とを備えたクラッチレス圧縮機を構成し、斜板にガイド孔を貫設すると共に、回転軸上に前記ガイド孔を介して斜板を傾動可能かつスライド可能に直接支持し、前記傾動伝達手段は前記ガイド孔の左右で斜板の傾動を遮断体に伝えるようにした。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達突部と、この伝達突部に接して斜板の傾動を受承する受承部とからなる傾動伝達手段を構成した。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達面と、この伝達面に接して斜板の傾動を受承する受承突部とからなる傾動伝達手段を構成した。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、前記伝達突部を円弧形状とし、この円弧中心を斜板の半径中心上に設定した。
【００１２】
【作用】
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移行するに伴い、斜板の傾動が前記ガイド孔の左右で傾動伝達手段を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体が斜板の傾動に連動して前記閉位置に移行する。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圧領域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圧領域への冷媒ガス流入量の減少を緩和する。従って、吸入圧領域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、遮断体が傾動伝達手段を介して追随し、斜板の傾動に連動して前記閉位置から開位置に移行する。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圧領域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圧領域への冷媒ガス流入量の増大を緩和する。従って、吸入圧領域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】
請求項２に記載の発明では、斜板の傾動が伝達突部及び受承部を介して遮断体に伝えられ、請求項３に記載の発明では、斜板の傾動が伝達面及び受承突部を介して遮断体に伝えられる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、伝達突部の円弧中心が回転軸の回転軸線上にあるため、伝達突部は受承部の略同一位置に当接する。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を具体化した第１実施例を図１〜図６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２ａ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。被動プーリ１０はアンギュラベアリング７を介してフロントハウジング２に支持されている。
【００１７】
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。回転軸９に支持される斜板１５の半径中心部にはガイド孔１５ａが貫設されており、回転軸９がガイド孔１５ａに通される。斜板１５はガイド孔１５ａの内面と回転軸９との接触を介して回転軸９の軸線方向へスライド可能かつ傾動可能に直接支持されている。
【００１８】
図２に示すようにシリンダブロック１に対向する斜板１５の面上には一対の伝達突部１５ｂ，１５ｃが一体形成されている。伝達突部１５ｂ，１５ｃはガイド孔１５ａの左右位置に設定されている。伝達突部１５ｂ，１５ｃは円弧形状であり、この円弧中心Ｃは斜板１５の半径中心上に設定されている。ガイド孔１５ａの下側のガイド面１５ａ1 と回転軸９とが接触している状態では円弧中心Ｃは回転軸９の回転軸線Ｌ上に位置する。ここで、伝達突部１５ｂ，１５ｃが形成される左右位置とは、図２に示すように回転軸線Ｌ及び斜板１５における上下死点を含む平面Ｐに対峙する位置を示す。
【００１９】
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１８ａ，１９ａが形成されている。回転支持体８には支持アーム８ａが突設されており、支持アーム８ａには一対のガイド孔８ｂ，８ｃが形成されている。ガイド球１８ａ，１９ａはガイド孔８ｂ，８ｃにスライド可能に嵌入されている。支持アーム８ａ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、支持アーム８ａとガイドピン１８，１９とのスライドガイド関係、回転軸９のスライド支持作用により案内される。
【００２０】
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２１がスライド可能に収容されている。遮断体２１と収容孔１３の内面との間には吸入通路開放ばね２４が介在されている。吸入通路開放ばね２４は遮断体２１を斜板１５側へ付勢している。
【００２１】
遮断体２１の筒内には回転軸９の後端部が挿入されている。回転軸９の後端部と遮断体２１の内周面との間には深溝玉軸受け部材２５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２５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２５の外輪２５ａは遮断体２１の内周面に止着されており、内輪２５ｂは回転軸９の周面をスライド可能である。図５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２５ｂが段差部９ａにより斜板１５側への移動を規制される。即ち、深溝玉軸受け部材２５は段差部９ａにより斜板１５側への移動を阻止される。従って、深溝玉軸受け部材２５が段差部９ａに当接することによって遮断体２１が斜板１５側への移動を阻止される。
【００２２】
リヤハウジング３の中心部には吸入通路２６が形成されている。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２６の開口の周囲には位置決め面２７が形成されている。遮断体２１の先端は位置決め面２７に当接可能である。遮断体２１の先端が位置決め面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と共に、吸入通路２６と収容孔１３との連通が遮断される。
【００２３】
斜板１５と深溝玉軸受け部材２５との間には受承部となる伝達筒２８が回転軸９上をスライド可能に介在されている。伝達筒２８の一端は斜板１５の伝達突部１５ｂ，１５ｃに当接可能であり、伝達筒２８の他端は深溝玉軸受け部材２５の外輪２５ａに当接することなく内輪２５ｂにのみ当接可能である。受承部となる伝達筒２８及び伝達突起１５ｂ，１５ｃにより傾動伝達手段が構成される。
【００２４】
斜板１５が遮断体２１側へ移動するに伴い、斜板１５の伝達突部１５ｂ，１５ｃが伝達筒２８に当接し、伝達筒２８を深溝玉軸受け部材２５の内輪２５ｂに押接する。深溝玉軸受け部材２５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２１は伝達筒２８の押接作用により吸入通路開放ばね２４のばね力に抗して位置決め面２７側へ付勢され、遮断体２１の先端が位置決め面２７に当接する。従って、斜板１５の最小傾角は遮断体２１の先端と位置決め面２７との当接によって規制される。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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の首部には一対のシュー２３が嵌入されている。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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１ａ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８に作用する圧縮反力を受け止める。この圧縮反力により斜板１５は図１において時計回り方向のモーメントを受け、ガイド面１５ａ1 が回転軸９の周面に押接される。即ち、斜板１５の傾動はガイド面１５ａ1 を介して回転軸９により摺接案内される。
【００２９】
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２６から遮断される。吸入通路２６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２６から吸入室３ａに到る通路上で遮断する位置は吸入通路２６の下流側である。
【００３０】
回転軸９内には通路３０が形成されている。通路３０はクランク室２ａと遮断体２１の筒内とを連通している。図１、図４及び図５に示すように遮断体２１の先端には放圧通口２１ａが貫設されている。放圧通口２１ｃは収容孔１３と遮断体２１の筒内とを連通する。
【００３１】
図１及び図４に示すように吐出室３ｂとクランク室２ａとは圧力供給通路３１で接続されている。圧力供給通路３１上には電磁開閉弁３２が介在されている。電磁開閉弁３２のソレノイド３３の励磁により弁体３４が弁孔３２ａを閉鎖する。ソレノイド３３が消磁すれば弁体３４が弁孔３２ａを開放する。即ち、電磁開閉弁３２は吐出室３ｂとクランク室２ａとを接続する圧力供給通路３１を開閉する。
【００３２】
吸入室３ａへ冷媒ガスを導入する吸入通路２６と、吐出室３ｂから冷媒ガスを排出する排出口１ｂ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の出口側のガス圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。蒸発器３８の近傍には温度センサ３９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制御コンピュータＣ0 に送られる。
【００３３】
電磁開閉弁３２のソレノイド３３は制御コンピュータＣ0 の励消磁制御を受ける。制御コンピュータＣ0 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３３を励消磁制御する。制御コンピュータＣ0 は空調装置作動スイッチ４０のＯＮ状態のもとに検出温度が設定温度以下になるとソレノイド３３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。
【００３４】
制御コンピュータＣ0 には空調装置作動スイッチ４０、エンジン回転数を検出する回転数検出器４１が接続されている。制御コンピュータＣ0 は空調装置作動スイッチ４０のＯＮ状態のもとに回転数検出器４１からの特定の回転数変動検出情報によってソレノイド３３を励磁する。又、制御コンピュータＣ0 は空調装置作動スイッチ４０のＯＦＦによってソレノイド３３を消磁する。
【００３５】
図１及び図５の状態ではソレノイド３３は励磁状態にあり、圧力供給通路３１は閉じられている。従って、吐出室３ｂからクランク室２ａへの高圧冷媒ガスの供給は行われない。この状態ではクランク室２ａ内の冷媒ガスが通路３０を介して吸入室３ａに流出するばかりであり、クランク室２ａ内の圧力は吸入室３ａ内の低圧力、即ち吸入圧に近づいていく。そのため、斜板１５の傾角は最大傾角に保持され、吐出容量は最大となる。
【００３６】
冷房負荷が小さくなった状態で斜板１５が最大傾角を維持して吐出作用が行われると、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。温度センサ３９は蒸発器３８における検出温度情報を制御コンピュータＣ0 に送っており、検出温度が設定温度以下になると制御コンピュータＣ0 はソレノイド３３の消磁を指令する。ソレノイド３３が消磁されると圧力供給通路３１が開かれ、吐出室３ｂとクランク室２ａとが連通する。従って、吐出室３ｂ内の高圧冷媒ガスが圧力供給通路３１を介してクランク室２ａへ供給され、クランク室２ａ内の圧力が高くなる。クランク室２ａ内の圧力上昇により斜板１５の傾角が最小傾角側へ迅速に移行する。
【００３７】
斜板１５が最小傾角側へ移行すると、伝達突部１５ｂ，１５ｃが伝達筒２８の端面に当接する。伝達筒２８が深溝玉軸受け部材２５の内輪２５ｂに押接された状態で斜板１５が最小傾角に近づくと、遮断体２１の先端が位置決め面２７へ接近してゆく。この接近動作により吸入通路２６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２６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。
【００３８】
図４及び図６に示すように遮断体２１の先端が位置決め面２７に当接すると、斜板傾角は最小となる。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シリンダボア１ａから吐出室３ｂへの吐出は行われている。シリンダボア１ａから吐出室３ｂへ吐出された冷媒ガスは圧力供給通路３１を通ってクランク室２ａへ流入する。クランク室２ａ内の冷媒ガスは通路３０及び放圧通口２１ｃという放圧通路を通って吸入室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、圧力供給通路３１、クランク室２ａ、通路３０、放圧通口２１ｃ、吸入室３ａ、シリンダボア１ａを経由する循環通路が圧縮機内にできており、冷媒ガスと共に流動する潤滑油が圧縮機内を潤滑する。又、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。
【００３９】
図６の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Ｃ0 はこの検出温度変移に基づいてソレノイド３３の励磁を指令する。ソレノイド３３の励磁により圧力供給通路３１が閉じ、クランク室２ａの圧力が通路３０及び放圧通口２１ｃを介した放圧に基づいて減圧してゆく。この減圧により斜板１５の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行する。
【００４０】
斜板１５の傾角増大によって遮断体２１が吸入通路開放ばね２４のばね力によって斜板１５の傾動に追随し、遮断体２１の先端が位置決め面２７から離間する。この離間動作により吸入通路２６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２６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。
【００４１】
伝達筒２８の端面の１箇所のみに斜板１５の傾動を伝達する構成では伝達筒２８が傾きモーメントを受け、伝達筒２８が円滑にスライドしない。伝達筒２８が円滑にスライドしなければ遮断体２１も円滑にスライドできず、遮断体２１の先端が位置決め面２７へ円滑に接近できない。そうすると、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が急激変化するおそれがあり、冷媒ガス通過断面積が急激変化すれば負荷トルクが短時間で大きく変動する。
【００４２】
本実施例では、伝達筒２８と共に傾動伝達手段を構成する伝達突部１５ｂ，１５ｃはガイド孔１５ａの左右にあり、斜板１５の傾動が伝達突部１５ｂ，１５ｃ及び伝達筒２８を介してガイド孔１５ａの左右から遮断体２１に均等に伝達する。斜板１５の傾動が回転軸９を挟んだ左右から伝達筒２８に伝達するため、伝達筒２８が受ける傾きモーメントは斜板１５の傾動を伝達筒２８の端面上１箇所で受ける場合に比して大きく減る。そのため、伝達筒２８は回転軸９上を円滑にスライドする。従って、遮断体２１が円滑にスライドし、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が急激変化するおそれはない。その結果、冷媒ガス通過断面積が急激変化することはなく、負荷トルクが短時間で大きく変動することはない。
【００４３】
又、この実施例では伝達突部１５ｂ，１５ｃが円弧形状であり、その円弧中心Ｃが回転軸線Ｌ上に位置するため、伝達突部１５ｂ，１５ｃは回転軸線Ｌと直交する線上で伝達筒２８と当接する。即ち、伝達突部１５ｂ，１５ｃは伝達筒２８の端面に対して常にその直径線上で当接し、伝達筒２８が傾きモーメントを受けることはない。従って、伝達筒２８が受ける傾きモーメントは殆どなく、遮断体２１のスライドは非常に円滑である。
【００４４】
以上説明したような負荷トルクの急激変動の回避をもたらす構成には特開平３−３７３７８号公報に開示されるような斜板を支持するためのシャフトスリーブはない。即ち、本発明のクラッチレス圧縮機にはシャフトスリーブを不要とすることによるコスト上の有利性がある。
【００４５】
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７及び図８に示す実施例も可能である。
この実施例では、遮断体２１に対向する斜板１５の対向面１５ｄが伝達面となり、伝達筒２８Ａには一対の受承突部２８ａ（一方のみ図示）が一体形成されている。伝達筒２８Ａは回転軸９に対してスライド可能かつ相対回転不能に支持されており、受承突部２８ａはガイド孔１５ａの左右側に配置されている。斜板１５に一体形成された伝達面１５ｄ及び伝達筒２８Ａは傾動伝達手段を構成する。斜板１５が図７の最大傾角状態から図８の最小傾角状態に向けて移行すると、伝達面１５ｄと受承突部２８ａとが当接する。
【００４６】
この実施例においても斜板１５の傾動が伝達面１５ｄ及び受承突部２８ａを介してガイド孔１５ａの左右から遮断体２１に均等に伝達する。斜板１５の傾動が回転軸９を挟んだ左右から伝達筒２８Ａに伝達するため、伝達筒２８Ａが受ける傾きモーメントは斜板１５の傾動を伝達筒２８の端面上１箇所で受ける場合に比して大きく減る。そのため、伝達筒２８Ａは回転軸９上を円滑にスライドする。従って、遮断体２１が円滑にスライドし、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が急激変化するおそれはない。その結果、冷媒ガス通過断面積が急激変化することはなく、負荷トルクが短時間で大きく変動することはない。
【００４７】
又、本発明は斜板の傾動を前記各実施例の伝達筒を介することなく直接遮断体に伝達するように構成した実施例も可能である。
なお、吸入圧領域としては吸入室３ａ以外にも、遮断体２１によってクランク室２ａから区画された収容孔１３内、通口４ｃがある。
【００４８】
吐出圧領域としては吐出室３ｂ以外にも、排出口１ｂ内、排出口１ｂと凝縮器３６との間の外部冷媒回路がある。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明は、回転軸上にガイド孔を介して斜板を傾動可能かつスライド可能に直接支持し、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られる遮断体に対して傾動伝達手段を介して前記ガイド孔の左右で斜板の傾動を伝えるようにしたので、圧縮機における負荷トルクの急激変動を抑制し得ると共に、クラッチレス圧縮機のコストを抑制し得るという優れた効果を奏する。
【００５０】
請求項２に記載の発明は、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達突部と、この伝達突部に接して斜板の傾動を受承する受承部とからなる傾動伝達手段を構成したので、斜板の傾動がガイド孔の左右から伝達突部及び受承部を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体を円滑にスライドして圧縮機における負荷トルクの急激変動を抑制し得るという優れた効果を奏する。
【００５１】
請求項３に記載の発明では、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達面と、この伝達面に接して斜板の傾動を受承する受承突部とからなる傾動伝達手段を構成したので、斜板の傾動がガイド孔の左右から伝達面及び受承突部を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体を円滑にスライドして圧縮機における負荷トルクの急激変動を抑制し得るという優れた効果を奏する。
【００５２】
請求項４に記載の発明では、前記伝達突部を円弧形状とし、この円弧中心を斜板の半径中心上に設定したので、斜板の傾動が伝達突部及び受承部の略同一位置を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体を円滑にスライドして圧縮機における負荷トルクの急激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】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５】斜板傾角が最大状態にある要部拡大断面図である。
【図６】斜板傾角が最小状態にある要部拡大断面図である。
【図７】別例を示す要部拡大断面図である。
【図８】斜板傾角が最小状態にある要部拡大断面図である。
【符号の説明】
２ａ…クランク室、３ａ…吸入圧領域となる吸入室、３ｂ…吐出圧領域となる吐出室、９…回転軸、１５…斜板、１５ａ…ガイド孔、１５ｂ，１５ｃ…傾動伝達手段を構成する伝達突部、１５ｄ…伝達面、２８，２８Ａ…傾動伝達手段を構成する受承部となる伝達筒、２８ａ…傾動伝達手段を構成する受承突部、Ｃ…円弧中心。
【産業上の利用分野】
本発明は、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応じて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号公報のクラッチレス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。冷媒循環は電磁開閉弁を閉じることによって行われる。
【０００４】
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電磁開閉弁で冷媒循環を阻止する構成では、冷媒循環の阻止及び阻止解除が瞬間的に行われるため、吐出圧の変動が急激である。吐出圧の急激変動は圧縮機における負荷トルクの急激変動をもたらし、無視できない衝撃が発生する。
【０００６】
又、傾動する斜板はシャフトスリーブに傾動可能に支持されており、シャフトスリーブは回転軸上にスライド可能に支持されている。又、斜板はドライブプレートに長孔及び位置決め用ピンを介して懸架支持されている。このような支持構成により斜板傾角が最小傾角から最大傾角の範囲にわたって変化でき、かつピストンの上死点位置が不変となる。しかし、シャフトスリーブの採用構成はコストアップをもたらす。
【０００７】
本発明は、負荷トルクの急激変動を抑制すると共に、コスト的に有利なクラッチレス片側ピストン式可変容量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、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応じて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、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られる遮断体と、前記遮断体と斜板との間に介在され、前記斜板の傾動の少なくとも一部に前記遮断体を連動させる傾動伝達手段とを備えたクラッチレス圧縮機を構成し、斜板にガイド孔を貫設すると共に、回転軸上に前記ガイド孔を介して斜板を傾動可能かつスライド可能に直接支持し、前記傾動伝達手段は前記ガイド孔の左右で斜板の傾動を遮断体に伝えるようにした。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達突部と、この伝達突部に接して斜板の傾動を受承する受承部とからなる傾動伝達手段を構成した。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達面と、この伝達面に接して斜板の傾動を受承する受承突部とからなる傾動伝達手段を構成した。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、前記伝達突部を円弧形状とし、この円弧中心を斜板の半径中心上に設定した。
【００１２】
【作用】
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移行するに伴い、斜板の傾動が前記ガイド孔の左右で傾動伝達手段を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体が斜板の傾動に連動して前記閉位置に移行する。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圧領域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圧領域への冷媒ガス流入量の減少を緩和する。従って、吸入圧領域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、遮断体が傾動伝達手段を介して追随し、斜板の傾動に連動して前記閉位置から開位置に移行する。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圧領域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圧領域への冷媒ガス流入量の増大を緩和する。従って、吸入圧領域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】
請求項２に記載の発明では、斜板の傾動が伝達突部及び受承部を介して遮断体に伝えられ、請求項３に記載の発明では、斜板の傾動が伝達面及び受承突部を介して遮断体に伝えられる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、伝達突部の円弧中心が回転軸の回転軸線上にあるため、伝達突部は受承部の略同一位置に当接する。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を具体化した第１実施例を図１〜図６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２ａ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。被動プーリ１０はアンギュラベアリング７を介してフロントハウジング２に支持されている。
【００１７】
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。回転軸９に支持される斜板１５の半径中心部にはガイド孔１５ａが貫設されており、回転軸９がガイド孔１５ａに通される。斜板１５はガイド孔１５ａの内面と回転軸９との接触を介して回転軸９の軸線方向へスライド可能かつ傾動可能に直接支持されている。
【００１８】
図２に示すようにシリンダブロック１に対向する斜板１５の面上には一対の伝達突部１５ｂ，１５ｃが一体形成されている。伝達突部１５ｂ，１５ｃはガイド孔１５ａの左右位置に設定されている。伝達突部１５ｂ，１５ｃは円弧形状であり、この円弧中心Ｃは斜板１５の半径中心上に設定されている。ガイド孔１５ａの下側のガイド面１５ａ1 と回転軸９とが接触している状態では円弧中心Ｃは回転軸９の回転軸線Ｌ上に位置する。ここで、伝達突部１５ｂ，１５ｃが形成される左右位置とは、図２に示すように回転軸線Ｌ及び斜板１５における上下死点を含む平面Ｐに対峙する位置を示す。
【００１９】
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１８ａ，１９ａが形成されている。回転支持体８には支持アーム８ａが突設されており、支持アーム８ａには一対のガイド孔８ｂ，８ｃが形成されている。ガイド球１８ａ，１９ａはガイド孔８ｂ，８ｃにスライド可能に嵌入されている。支持アーム８ａ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、支持アーム８ａとガイドピン１８，１９とのスライドガイド関係、回転軸９のスライド支持作用により案内される。
【００２０】
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２１がスライド可能に収容されている。遮断体２１と収容孔１３の内面との間には吸入通路開放ばね２４が介在されている。吸入通路開放ばね２４は遮断体２１を斜板１５側へ付勢している。
【００２１】
遮断体２１の筒内には回転軸９の後端部が挿入されている。回転軸９の後端部と遮断体２１の内周面との間には深溝玉軸受け部材２５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２５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２５の外輪２５ａは遮断体２１の内周面に止着されており、内輪２５ｂは回転軸９の周面をスライド可能である。図５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２５ｂが段差部９ａにより斜板１５側への移動を規制される。即ち、深溝玉軸受け部材２５は段差部９ａにより斜板１５側への移動を阻止される。従って、深溝玉軸受け部材２５が段差部９ａに当接することによって遮断体２１が斜板１５側への移動を阻止される。
【００２２】
リヤハウジング３の中心部には吸入通路２６が形成されている。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２６の開口の周囲には位置決め面２７が形成されている。遮断体２１の先端は位置決め面２７に当接可能である。遮断体２１の先端が位置決め面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と共に、吸入通路２６と収容孔１３との連通が遮断される。
【００２３】
斜板１５と深溝玉軸受け部材２５との間には受承部となる伝達筒２８が回転軸９上をスライド可能に介在されている。伝達筒２８の一端は斜板１５の伝達突部１５ｂ，１５ｃに当接可能であり、伝達筒２８の他端は深溝玉軸受け部材２５の外輪２５ａに当接することなく内輪２５ｂにのみ当接可能である。受承部となる伝達筒２８及び伝達突起１５ｂ，１５ｃにより傾動伝達手段が構成される。
【００２４】
斜板１５が遮断体２１側へ移動するに伴い、斜板１５の伝達突部１５ｂ，１５ｃが伝達筒２８に当接し、伝達筒２８を深溝玉軸受け部材２５の内輪２５ｂに押接する。深溝玉軸受け部材２５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２１は伝達筒２８の押接作用により吸入通路開放ばね２４のばね力に抗して位置決め面２７側へ付勢され、遮断体２１の先端が位置決め面２７に当接する。従って、斜板１５の最小傾角は遮断体２１の先端と位置決め面２７との当接によって規制される。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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の首部には一対のシュー２３が嵌入されている。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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１ａ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８に作用する圧縮反力を受け止める。この圧縮反力により斜板１５は図１において時計回り方向のモーメントを受け、ガイド面１５ａ1 が回転軸９の周面に押接される。即ち、斜板１５の傾動はガイド面１５ａ1 を介して回転軸９により摺接案内される。
【００２９】
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２６から遮断される。吸入通路２６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２６から吸入室３ａに到る通路上で遮断する位置は吸入通路２６の下流側である。
【００３０】
回転軸９内には通路３０が形成されている。通路３０はクランク室２ａと遮断体２１の筒内とを連通している。図１、図４及び図５に示すように遮断体２１の先端には放圧通口２１ａが貫設されている。放圧通口２１ｃは収容孔１３と遮断体２１の筒内とを連通する。
【００３１】
図１及び図４に示すように吐出室３ｂとクランク室２ａとは圧力供給通路３１で接続されている。圧力供給通路３１上には電磁開閉弁３２が介在されている。電磁開閉弁３２のソレノイド３３の励磁により弁体３４が弁孔３２ａを閉鎖する。ソレノイド３３が消磁すれば弁体３４が弁孔３２ａを開放する。即ち、電磁開閉弁３２は吐出室３ｂとクランク室２ａとを接続する圧力供給通路３１を開閉する。
【００３２】
吸入室３ａへ冷媒ガスを導入する吸入通路２６と、吐出室３ｂから冷媒ガスを排出する排出口１ｂ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の出口側のガス圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。蒸発器３８の近傍には温度センサ３９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制御コンピュータＣ0 に送られる。
【００３３】
電磁開閉弁３２のソレノイド３３は制御コンピュータＣ0 の励消磁制御を受ける。制御コンピュータＣ0 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３３を励消磁制御する。制御コンピュータＣ0 は空調装置作動スイッチ４０のＯＮ状態のもとに検出温度が設定温度以下になるとソレノイド３３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。
【００３４】
制御コンピュータＣ0 には空調装置作動スイッチ４０、エンジン回転数を検出する回転数検出器４１が接続されている。制御コンピュータＣ0 は空調装置作動スイッチ４０のＯＮ状態のもとに回転数検出器４１からの特定の回転数変動検出情報によってソレノイド３３を励磁する。又、制御コンピュータＣ0 は空調装置作動スイッチ４０のＯＦＦによってソレノイド３３を消磁する。
【００３５】
図１及び図５の状態ではソレノイド３３は励磁状態にあり、圧力供給通路３１は閉じられている。従って、吐出室３ｂからクランク室２ａへの高圧冷媒ガスの供給は行われない。この状態ではクランク室２ａ内の冷媒ガスが通路３０を介して吸入室３ａに流出するばかりであり、クランク室２ａ内の圧力は吸入室３ａ内の低圧力、即ち吸入圧に近づいていく。そのため、斜板１５の傾角は最大傾角に保持され、吐出容量は最大となる。
【００３６】
冷房負荷が小さくなった状態で斜板１５が最大傾角を維持して吐出作用が行われると、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。温度センサ３９は蒸発器３８における検出温度情報を制御コンピュータＣ0 に送っており、検出温度が設定温度以下になると制御コンピュータＣ0 はソレノイド３３の消磁を指令する。ソレノイド３３が消磁されると圧力供給通路３１が開かれ、吐出室３ｂとクランク室２ａとが連通する。従って、吐出室３ｂ内の高圧冷媒ガスが圧力供給通路３１を介してクランク室２ａへ供給され、クランク室２ａ内の圧力が高くなる。クランク室２ａ内の圧力上昇により斜板１５の傾角が最小傾角側へ迅速に移行する。
【００３７】
斜板１５が最小傾角側へ移行すると、伝達突部１５ｂ，１５ｃが伝達筒２８の端面に当接する。伝達筒２８が深溝玉軸受け部材２５の内輪２５ｂに押接された状態で斜板１５が最小傾角に近づくと、遮断体２１の先端が位置決め面２７へ接近してゆく。この接近動作により吸入通路２６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２６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。
【００３８】
図４及び図６に示すように遮断体２１の先端が位置決め面２７に当接すると、斜板傾角は最小となる。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シリンダボア１ａから吐出室３ｂへの吐出は行われている。シリンダボア１ａから吐出室３ｂへ吐出された冷媒ガスは圧力供給通路３１を通ってクランク室２ａへ流入する。クランク室２ａ内の冷媒ガスは通路３０及び放圧通口２１ｃという放圧通路を通って吸入室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、圧力供給通路３１、クランク室２ａ、通路３０、放圧通口２１ｃ、吸入室３ａ、シリンダボア１ａを経由する循環通路が圧縮機内にできており、冷媒ガスと共に流動する潤滑油が圧縮機内を潤滑する。又、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。
【００３９】
図６の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Ｃ0 はこの検出温度変移に基づいてソレノイド３３の励磁を指令する。ソレノイド３３の励磁により圧力供給通路３１が閉じ、クランク室２ａの圧力が通路３０及び放圧通口２１ｃを介した放圧に基づいて減圧してゆく。この減圧により斜板１５の傾角が最小傾角から最大傾角へ移行する。
【００４０】
斜板１５の傾角増大によって遮断体２１が吸入通路開放ばね２４のばね力によって斜板１５の傾動に追随し、遮断体２１の先端が位置決め面２７から離間する。この離間動作により吸入通路２６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２６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。
【００４１】
伝達筒２８の端面の１箇所のみに斜板１５の傾動を伝達する構成では伝達筒２８が傾きモーメントを受け、伝達筒２８が円滑にスライドしない。伝達筒２８が円滑にスライドしなければ遮断体２１も円滑にスライドできず、遮断体２１の先端が位置決め面２７へ円滑に接近できない。そうすると、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が急激変化するおそれがあり、冷媒ガス通過断面積が急激変化すれば負荷トルクが短時間で大きく変動する。
【００４２】
本実施例では、伝達筒２８と共に傾動伝達手段を構成する伝達突部１５ｂ，１５ｃはガイド孔１５ａの左右にあり、斜板１５の傾動が伝達突部１５ｂ，１５ｃ及び伝達筒２８を介してガイド孔１５ａの左右から遮断体２１に均等に伝達する。斜板１５の傾動が回転軸９を挟んだ左右から伝達筒２８に伝達するため、伝達筒２８が受ける傾きモーメントは斜板１５の傾動を伝達筒２８の端面上１箇所で受ける場合に比して大きく減る。そのため、伝達筒２８は回転軸９上を円滑にスライドする。従って、遮断体２１が円滑にスライドし、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が急激変化するおそれはない。その結果、冷媒ガス通過断面積が急激変化することはなく、負荷トルクが短時間で大きく変動することはない。
【００４３】
又、この実施例では伝達突部１５ｂ，１５ｃが円弧形状であり、その円弧中心Ｃが回転軸線Ｌ上に位置するため、伝達突部１５ｂ，１５ｃは回転軸線Ｌと直交する線上で伝達筒２８と当接する。即ち、伝達突部１５ｂ，１５ｃは伝達筒２８の端面に対して常にその直径線上で当接し、伝達筒２８が傾きモーメントを受けることはない。従って、伝達筒２８が受ける傾きモーメントは殆どなく、遮断体２１のスライドは非常に円滑である。
【００４４】
以上説明したような負荷トルクの急激変動の回避をもたらす構成には特開平３−３７３７８号公報に開示されるような斜板を支持するためのシャフトスリーブはない。即ち、本発明のクラッチレス圧縮機にはシャフトスリーブを不要とすることによるコスト上の有利性がある。
【００４５】
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７及び図８に示す実施例も可能である。
この実施例では、遮断体２１に対向する斜板１５の対向面１５ｄが伝達面となり、伝達筒２８Ａには一対の受承突部２８ａ（一方のみ図示）が一体形成されている。伝達筒２８Ａは回転軸９に対してスライド可能かつ相対回転不能に支持されており、受承突部２８ａはガイド孔１５ａの左右側に配置されている。斜板１５に一体形成された伝達面１５ｄ及び伝達筒２８Ａは傾動伝達手段を構成する。斜板１５が図７の最大傾角状態から図８の最小傾角状態に向けて移行すると、伝達面１５ｄと受承突部２８ａとが当接する。
【００４６】
この実施例においても斜板１５の傾動が伝達面１５ｄ及び受承突部２８ａを介してガイド孔１５ａの左右から遮断体２１に均等に伝達する。斜板１５の傾動が回転軸９を挟んだ左右から伝達筒２８Ａに伝達するため、伝達筒２８Ａが受ける傾きモーメントは斜板１５の傾動を伝達筒２８の端面上１箇所で受ける場合に比して大きく減る。そのため、伝達筒２８Ａは回転軸９上を円滑にスライドする。従って、遮断体２１が円滑にスライドし、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が急激変化するおそれはない。その結果、冷媒ガス通過断面積が急激変化することはなく、負荷トルクが短時間で大きく変動することはない。
【００４７】
又、本発明は斜板の傾動を前記各実施例の伝達筒を介することなく直接遮断体に伝達するように構成した実施例も可能である。
なお、吸入圧領域としては吸入室３ａ以外にも、遮断体２１によってクランク室２ａから区画された収容孔１３内、通口４ｃがある。
【００４８】
吐出圧領域としては吐出室３ｂ以外にも、排出口１ｂ内、排出口１ｂと凝縮器３６との間の外部冷媒回路がある。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明は、回転軸上にガイド孔を介して斜板を傾動可能かつスライド可能に直接支持し、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られる遮断体に対して傾動伝達手段を介して前記ガイド孔の左右で斜板の傾動を伝えるようにしたので、圧縮機における負荷トルクの急激変動を抑制し得ると共に、クラッチレス圧縮機のコストを抑制し得るという優れた効果を奏する。
【００５０】
請求項２に記載の発明は、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達突部と、この伝達突部に接して斜板の傾動を受承する受承部とからなる傾動伝達手段を構成したので、斜板の傾動がガイド孔の左右から伝達突部及び受承部を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体を円滑にスライドして圧縮機における負荷トルクの急激変動を抑制し得るという優れた効果を奏する。
【００５１】
請求項３に記載の発明では、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達面と、この伝達面に接して斜板の傾動を受承する受承突部とからなる傾動伝達手段を構成したので、斜板の傾動がガイド孔の左右から伝達面及び受承突部を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体を円滑にスライドして圧縮機における負荷トルクの急激変動を抑制し得るという優れた効果を奏する。
【００５２】
請求項４に記載の発明では、前記伝達突部を円弧形状とし、この円弧中心を斜板の半径中心上に設定したので、斜板の傾動が伝達突部及び受承部の略同一位置を介して遮断体に均等に伝えられ、遮断体を円滑にスライドして圧縮機における負荷トルクの急激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】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５】斜板傾角が最大状態にある要部拡大断面図である。
【図６】斜板傾角が最小状態にある要部拡大断面図である。
【図７】別例を示す要部拡大断面図である。
【図８】斜板傾角が最小状態にある要部拡大断面図である。
【符号の説明】
２ａ…クランク室、３ａ…吸入圧領域となる吸入室、３ｂ…吐出圧領域となる吐出室、９…回転軸、１５…斜板、１５ａ…ガイド孔、１５ｂ，１５ｃ…傾動伝達手段を構成する伝達突部、１５ｄ…伝達面、２８，２８Ａ…傾動伝達手段を構成する受承部となる伝達筒、２８ａ…傾動伝達手段を構成する受承突部、Ｃ…円弧中心。
Claims (4)
- 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応じて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、
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られる遮断体と、
前記遮断体と斜板との間に介在され、前記斜板の傾動の少なくとも一部に前記遮断体を連動させる傾動伝達手段とを備え、
斜板にガイド孔を貫設すると共に、回転軸上に前記ガイド孔を介して斜板を傾動可能かつスライド可能に直接支持し、前記傾動伝達手段は前記ガイド孔の左右で斜板の傾動を遮断体に伝えるようにしたクラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機。 - 前記傾動伝達手段は、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された一対の伝達突部と、この伝達突部に接して斜板の傾動を受承する受承部とからなる請求項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。
- 前記傾動伝達手段は、斜板の前記遮断体に対向する面上に一体形成された伝達面と、この伝達面に接して斜板の傾動を受承する一対の受承突部とからなる請求項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。
- 前記伝達突部は円弧であり、この円弧中心は斜板の半径中心上に設定されている請求項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。
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| JP04435194A JP3543353B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 |
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|---|---|---|---|
| JP04435194A JP3543353B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 |
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| JPH07253080A JPH07253080A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3543353B2 true JP3543353B2 (ja) | 2004-07-14 |
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Family Applications (1)
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| JP2000045940A (ja) | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 可変容量型圧縮機 |
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- 1994-03-15 JP JP04435194A patent/JP3543353B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07253080A (ja) | 1995-10-03 |
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