JPH01190972A - 可変容量式斜板型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は斜板型圧縮機の容量制御に関するものであり、
例えば自動車用空調装置用の冷媒圧縮機として使用して
有効である。

〔発明の背景〕

本発明者らは、先に斜板を（３動可能にシャフトに取り
つけ、この斜板の傾斜角をスプールの変位に応じて可変
させ、かつ斜板の中心位置も同時に変位させるようにし
た可変容量式斜板型圧縮機を提案した。

この斜板型圧縮機では、スプール背面に形成された制御
圧室内の圧力に応じてスプールが変位し、かつこのスプ
ールの変位に対応して斜板の傾斜角と斜板の中心位置が
同時に変位するようにしたものである。

本発明は、このように本発明者らが先に提案した可変容
量式斜板型圧縮機の改良に関するもので、制御圧室に導
かれる制御圧力を調整する制御弁の改良に関するもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 圧縮機の吸入側圧力は、冷凍サイクルの負荷に応じて変
位するものであるため、制御弁はこの吸入側圧力の変化
に基づいて、スプール背面の制御圧室へ供給される信号
圧力を調整する。

しかし、このように吸入側圧力に変化に応じてスプール
を変位させ、それにより圧縮機の吐出容量を制御するよ
うにすると、結果として吸入側圧力が常に一定圧力とな
るように圧縮機の容量は制御されることになる。ここで
、吸入側圧力が常に一定になるというのは、冷凍サイク
ルにおける蒸発器の蒸発温度が常に一定に保持されるこ
とを意味する。

ただ、冷凍サイクルの負荷が急変したような場合では、
蒸発器の蒸発温度を一定にするように制御するよりも、
むしろ積極的に蒸発温度を可変させるようにしたほうが
、より良好な制御応（行なえることになる。

そこで、本発明では圧縮機の吐出容量、すなわちスプー
ルの変位を基本的には圧縮機吸入側圧力の変位に基づい
て、制御するようにするとともに、圧縮機低圧側圧力以
外の信号に基づいても、制御できるようにすることを目
的とする。

〔発明の構成および作動〕

上記目的を達成するため、本発明ではスプールの背面に
形成された制御圧室に導かれる信号圧力を制御する制御
弁として、低圧導入通路を介して導入される低圧と高圧
導入通路を介して導入される高圧との間で信号圧力を調
節する制御弁体を設け、圧縮機低圧側圧力の変移に応じ
て変動するダイヤフラムの変位によりこの制御弁体を駆
動するようにする。そして、ダイヤフラムの背面にソレ
ノイドを配置し、ソレノイドによって生じる磁力に基づ
いてもダイヤフラムの変位を制御できるようにする。

このような構成とすることにより、制御弁体の制御は、
基本的には圧縮機低圧側圧力の変動に基づき行われるこ
とになるが、更にソレノイドの磁力によっても制御弁体
が制御されることになる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図に基づいて述べる。

第１図は可変容量式斜板型圧縮機の縦断面図である。ア
ルミニウム合金製のフロントハウジング４、フロントサ
イドプレート８、吸入弁９、フロントシリンダブロック
５、リアシリンダブロック６、吸入弁１２、リアサイド
プレート１１及びリアハウジング１３は図示されないス
ルーボルトによって一体的に固定された圧縮機の外殻を
成している。

シリンダブロック５，６には第２図に示すようにシリン
ダ６４（６４１〜６４５）が夫々５ケ所、各シリンダ６
４が互いに平行になるように形成されている。図示しな
い自動車走行用エンジンの駆動力を受けて回転するシャ
ツｌ−１はベアリング２及びベアリング３を介してそれ
ぞれフロントハウジング４及びフロントシリンダブロッ
ク５に回転自在に軸支されている。また、シャフト１に
加わるスラスト力く図中左方向へ働く力）はスラスト軸
受１５を介してフロントシリンダプロ・ンク５で受け、
止め輪１６によりシャフト１の図中右方向への動きを規
制している。尚、止め輪１６はシャフト１に形成された
環状溝によって係止されている。

リアシャフト４０はベアリング１４を介してスプール３
０に回転自在に軸支されている。リアシャフト４０に働
くスラスト力（図中右方向へ働く力）はスラスト軸受１
１６を介してスプール３０で受け、止め輪１７によりリ
アシャフト４０がスプール３０から外れるのを防いでい
る。この止め輪もリアシャツ）４０に形成された環状溝
に係止されている。スプール３０はリアシリンダブロッ
り６の円筒部６５及びリアハウジング１３の円筒。

部１３５内に軸方向摺動可能に配されている。

斜板ｌＯの中央部には球面部１０７が形成され、この球
面部１０７にはリアシャフト４０の端部に固定された球
支持部４０５が配され、斜板１０は揺動可能な状態で球
面支持部４０５に支持されている。

斜板ｌＯのシャフトｌ側面にはスリン）１０５が形成さ
れており、シャツ）１の斜板１０側端面には平板部１６
５が形成されている。そして、平板部１６５がスリット
１０５内壁に面接触するようにして配されることにより
、シャフトｌに与えられた回転駆動力を斜板１０に伝え
るものである。

また、斜板１０両面側にはシュー１８及びシュー１９が
摺動自在に配設されている。一方、フロントシリンダブ
ロック５のシリンダ６４及びリアシリンダブロック６の
シリンダ６４内にはピストン７が摺動可能に配されてい
る。上述のようにシュー１８及び１９は斜板１０に対し
、摺動自在に取り付けられている。またシュー１８及び
１９はピストン７の内面に対し、回転可能に係合してい
る。従って、斜板ｌＯの回転を伴う（３動運動は、この
シュー１８及び１９を介しピストンに往復運動として伝
達される。尚、シュー１０．１９は斜板１０上に組み付
けられた状態で、外面が同一球面上にくるように形成さ
れている。

前記シャツ）ｌの平板部１６５には長溝１６６が設けら
れており、また、斜板１０にはビン通し孔が形成されて
いる。シャフト１の平板部１６５は斜板１０のスリット
１０５に配された後、ビン８０及び止め輪によりビン通
し孔とシャフト１の長溝１６６とに係止される。この長
ＩＩ　１６６内のビン８０の位置により斜板の傾きが変
わるのであるが、傾きが変わると共に斜板中心（球面部
Ｉ０７の球面支持部４０５）の位置も変わる。すなわち
、第１図中右側の第２作動室６０においては、斜板１０
の傾きが変わってピストン７のストロークが変化しても
、ピストン７の作動室６０側の上死点は殆ど変わらずデ
ッドボリュームの増加が実質的に生じないように長溝１
６６が設けられている。一方、図中左方向の作動室５０
では斜板の傾きが変わると共にピストン７の上死点は変
化するため、デッドボリュームも変化する。

本例では上述したように斜板１０の傾斜角が変動しても
、ピストン７の作動室６０側の上死点位置が変動しない
ような形状に長溝１６６が形成されている。従ってこの
長溝１６６は厳密には曲線状となるが、実際の形成に当
たってはほぼ直線の長溝で近似できることになる。さら
に本例では長溝１６６の形成により平板部１６５の形状
が過大となることがないように、長溝１６６はシャフト
１の軸線上に配設されている。このように長溝１６６を
シャフト１の軸線上に形成し、平板部１６５を小型化す
ることは平板部１６５がピストン７の内側に配設される
タイプの斜板型圧縮機においては特に有効である。

図中符号２１は軸封装置であり、シャフトｌを伝って冷
媒ガスや潤滑オイルが外部へ洩れるのを防いでいる。図
中符号２４は第１、第２作動室５０．６０に開口し、吐
出室９０．９３と連通ずる吐出口であり、この吐出口２
４は、吐出弁２２によって開閉される。吐出弁２２は弁
押さえ２３と共に図示しないボルトによりフロントサイ
ドプレート８及びリアサイドプレート１１に固定されて
いる。図中符号２５は第１、第２作動室５０，６０と吸
入室７２．７４とを連通ずる吸入口で、吸入弁９及び吸
入弁１２によって開閉される。

図中符号４００は制御圧空間２００内圧力を制御するた
めの制御弁であり、制御回路５００により制御される。

第３図はこの制御弁４００を示すもので、図中４０１は
制御弁ハウジングである。この制御弁ハウジングはリヤ
ハウジング１３のリヤ側に取りつけられており、またこ
の制御弁ハウジング４０１中には吐出空間９３に連通ず
る高圧導入通路９６、吸入空間７４に連通ずる低圧導入
通路９７および制御圧室２００に連通ずる信号圧通路が
形成されている。さらに制御弁ハウジング４０１内には
弁座部材４０２が挿入されている。この弁座部材４０２
と対向する位置に制御弁体４０３が配置される。弁座部
材４０２は信号圧通路９８と高圧導入通路９６との間に
介在し、制御弁体４０３がこの弁座部材４０２の第１弁
座面４０４に着座した状態では信号圧通路９８と高圧導
入通路９６との間が遮断される。一方、弁ハウジング４
０１にも第２弁座面４０５が形成されており、制御弁体
４０３がこの第２弁座面４０５に着座した状態では信号
圧通路９８と低圧導入通路９７との間の導通が遮断され
る。

弁座部材４０２の内部には保持部材４０６が摺動自在に
配置されている。この保持部材４０６は保持スプリング
４０７の付勢力を受けて、常時制御弁体４０３と当接し
ており、これにより制御弁体４０３の固持を行う。保持
スプリング４０７はその一端が保持部材４０６に当接す
るとともに、パターンはアジャスタスクリュー４０８に
保持される。アジャスタスクリューは制御弁ハウジング
４０１にネジ止めされる。更にこのアジャスタスクリュ
ー４０８と制御弁ハウジング４０１との間のシールはＯ
リング４０９によってなされる。

上述の弁座部材４０２および保持部材４０６には高圧導
入通路９６と連通ずる通路４１１が形成されており、更
にその通路４１１路中には絞り９９．８１が形成される
。

制御弁体４０３の第２弁座面４０５側にはダイヤフラム
４１２が配置され、このダイヤフラム４１２の変位は連
結部４１３を介して制御弁体４０３に伝達されるように
なっている。ダイヤフラム４１２は制御弁ハウジング４
０１とソレノイドハウジング４１４とによってその周辺
が挟持される。

また、ダイヤフラム４１２の中心部は上述の連結部４１
３とスプール４１５とにより挟持される。

ダイヤフラム４１２の一面側には吸入圧室４１６が形成
され、この吸入圧室４１Ｇには低圧導入通路９７を介し
て吸入空間７４内の冷媒圧力が導入される。

スプール４１５の背面には付勢スプリング４１７が配置
されており、この付勢スプリング４１７の付勢力とダイ
ヤフラム４１２両面間の差圧により生じる力との大小に
より連結部４１３が図中左右方向に変位することになる
。付勢スプリング４１７はバネ受け４１８により保持さ
れており、このバネ受けの位置はアジャスタスクリュー
４１９によって調整される。

付勢スプリング４１７を囲むようにホイル４２０が配置
されている。コイル４２０は磁性材料性の円筒部材４２
１上に配置され、更にその外周にはヨーク４２２が配置
される。上述のスプール４１５も磁性材料でできており
、このスプールの端面ば円筒状部材４２１およびヨーク
４２２の端面と対向するように位置している。したがっ
て、コイル４２０が励磁した状態では円筒状部材４２１
スプール４１５およびヨーク４２２によって磁器回路が
形成され、この　　力によりスプール４１５は図中右方
向に変位する。

制御回路５００は第４図に示すように、アクセルセンサ
５０１、エバポレータ吹出口温度センサ５０２および室
内温度センサ５０３からの信号に応じて出力弁圧を調整
するものである。この出力電圧は電流調節手段５０４に
より電流値の制御に変換され、信号電流が制御弁４００
に印加される。

第１図中フロント側の吐出空間９０は、シリンダブロッ
ク５に形成された吐出通路９１により吐出ポート９２に
導かれ、又、リア側の吐出空間９３はシリンダブロック
６に形成された吐出通路９４により吐出ポート９５に導
かれている。吐出ポート９２及び吐出ポート９５は外部
配管により連結されるため、吐出空間９０と吐出空間９
３内圧力は同一圧力である。またフロント側の吸入空間
７２は吸入通路７１によりハウジング中央部に形成され
た吸入空間７０に導かれ、同様にリア側の吸入空間７４
も吸入通路７３により吸入空間７０に導かれている。尚
、図中符号５１，５２，５３゜５４．５５．５６は０リ
ングである。

上記構成により圧縮機の作動について述べる。

図示しない電磁クラッチが接続され、シャフト１にエン
ジンからの駆動力が伝えられると圧縮機は起動する。

起動時には圧縮機内部で圧力が均衡しているため、スプ
ール３０の前後で圧力差が生じなくなっている。すなわ
ち、起動時においては支持部１０７を介して斜板ｌＯを
傾斜させる方向には荷重が加わっていない。

このような状態でシャフト１が回転を開始すると、シャ
ツｌ−１の回転は斜板ｌＯを介してピストン７を往復駆
動することになる。このピストン７の往復移動に伴い作
動室５０．６０内で冷媒の吸入、圧縮、吐出が行われる
ことになる。

ただこの場合、リア側の第２作動室６０とフロント側の
第１作動室５０との圧力差に基づく力がピストン７およ
びシュー１８．１９を介して斜板ＩＯに加わることにな
る。特に斜板ｌＯは球面支持部４０５によって揺動自在
に支持されており、かつスリット１０５と平板部１６５
との嵌合によリシャフｌ−１の回転力を受けるようにな
っているため、ピストン７に加わる力が斜板ｌＯの傾斜
角を減少させる方向にモーメントとして作動することに
なる。

例えば第２図に軸線Ｘ上にピン８０が位置している状態
では、第１シリンダ空間６４１に配設されているピスト
ンからは斜板１０に対し傾斜角を変動させるモーメント
は発生しない。しかしながら第２乃至第５のシリンダ空
間６４２，６４３゜６４４．６４５に配設されたピスト
ン７からは、斜板ｌＯの傾斜角を減少させる方向に回転
モーメントが発生する。この回転モーメン１−ＦｉＸＲ
ｉは、ピン８０周りに生ずるモーメントＦ″ｐｍＸＲに
よって受けられることになる（第５図図示）。またこの
ピストン７により発生する回転モーメントは、球面支持
部４０５に対しＦｂｘの押圧力を加えることになる。

すなわち、制御弁が制御圧室２００に吸入圧を導入する
状態では、第６図に示すように球面支持部４０５および
スプール３０が図中右方向に変位する。その結果、斜板
ｌＯはその傾斜角を小さ（する。ただ、斜板ｌＯはシャ
フト１の長溝１６６にピン８０によって規制されている
ため、斜板ＩＯは傾きを減少すると共に、斜板ｌＯの中
心にある球部４０５に対し図中右方向に力を与え、球部
４０５を右方向へ移動させる。球面支持部４０５を介し
てリアシャフト４０に働く図中右方向の力はスラスト軸
受１６を介してスプール３０に伝えられ、スプール３０
はリアハウジング１３の底部に当たるまで移動する。こ
の状態゛で第６図の状態で圧縮機の吐出容量が最小とな
る状態である。

そして、図示されない吸入ボート（冷凍サイクルの蒸発
器につながる）より吸入される冷媒ガスは、中央部の吸
入空間７０へ入り、次いで吸入通路７１．７３を通り、
フロント・リア側の吸入室７２．７４へ入る。その後、
ピストン７の吸入行程において、吸入弁１２を介して吸
入口２５より作動室５０．６０内へ吸入される。吸入さ
れた冷媒ガスは圧縮行程で圧縮され、所定圧まで圧縮さ
れれば吐出口２４より吐出弁２２を押し開いて吐出室９
０．９３へ吐出される。高圧の冷媒ガスは吐出通路９１
．９４を通り、吐出ポート９２．９５より冷凍サイクル
の図示しない凝縮器に吐出される。

この際、フロント側の第１の作動室５０はデッドボリュ
ームが大きいため、リア側の第２作動室６０よりも圧縮
比が小さく、第１作動室５０内の冷媒ガスの圧力が吐出
空間９０内圧力（リア側第２作動室６０の吐出圧力が導
かれている）よりも低く、フロント側第１作動室５０で
の冷媒ガスの吸入、吐出作用は行われない。

圧縮機の起動時には、上述したように圧縮機吐出容量を
最小容量とする。しかし冷凍サイクルより要求される圧
縮機の能力が高い場合には、制御圧室２００に高圧側圧
力が導入されるようになる。

ここで、圧縮機に要求される負荷すなわち冷凍サイクル
の負荷は圧縮機吸入側圧力に影響を与えることが知られ
ている。冷房負荷が大きい状態ではエバポレータでのス
ーパーヒートが大きくなり圧縮機吸入側圧力は上昇する
。逆に冷房負荷が小さい時には圧縮機吸入側圧力は低下
することが知られている。そのため、このように圧縮機
に要求される能力が高い場合には吸入側冷媒圧力が高く
なり、この圧力が低圧導入通路９７を介して吸入圧室４
１６に導入されることになる。そのため、ダイヤフラム
４１２に加わる付勢力が大きくなり、付勢スプリング４
１７の付勢力に打ち勝ってスプール４１５を第３図中右
方向に変位させることになる。この変位を受は連結部４
１３も第３図中右方向に変位する。その結果、制御弁体
４０３は保持部材４０６の押圧力を受けて第２弁座面４
０５に当接することになる。そのため低圧導入通路９７
と信号圧通路９８との間の導通は遮断される。

一方、制御弁体４０３の変位にともない第１弁座面４０
４が開き、高圧導入通路９Ｇと信号圧通路９８との間が
導通ずる。従って、信号圧通路９８には高圧導入通路９
６側からの高圧が導入されることになり、その結果、制
御圧室２００内の圧力も上昇することになる。

そのため、スプール３０に対し、圧力差により第６図中
左方向へ働く力（制御圧室２００と吸入空間７４との圧
力差による）は圧縮機の回転に伴い次第に上昇する。そ
して、この力が前述した球面支持部４０５を図中右方向
へ押す力に打ち勝つと、スプール３０は次第に図中左方
向へ移動し始める。そしてシャフト１の長溝１６６とピ
ン８゜の作用により斜板１０はその回転中心（球面支持
部４０５）を図中左方向へ移動しつつその傾きを大きく
してゆく。更に制御圧室２００内圧力が上がってゆくと
、スプール３０はその肩部３０５がリアサイドプレート
１１に当たるまで図中左方向へ移動し、最大容量状態を
実現する。これが第１図の状態である。第１図の状態で
は、図示されない吸入ポートより吸入される冷媒ガスは
中央の吸入空間７０に入り、吸入通路７１及び７３を通
ってそれぞれ吸入室７２及び７４へ流入する。そして、
吸入行程では吸入口２５より吸入弁９及び１２を介して
、それぞれ作動室５０及び６０へ入り、次いでピストン
７の変位と共に圧縮され、吐出口２４より吐出弁２２を
介して、それぞれ吐出空間９０及び９３へ入り、゛吐出
通路９１及び９４を通り吐出ボート９２及び９５より吐
出され、外部配管で合流するものである。この状態では
作動室５０及び作動室６０共に冷媒ガスの吸入、吐出作
用を行っている。

第７図中実線ａは本発明による可変容量式斜板型圧縮機
のビストンストロークと圧縮機容量との関係を表す図で
ある。本例による容量制御方式は斜板１０の傾きを変え
ることにより、ピストン７のストロークを変えると共に
斜板ｌＯの中心位置をも変えるため、リア側第２作動室
６０そはビストンストロークの減少によるデッドボリュ
ームの増加は殆どない。そのため、−点鎖線すに示すよ
うに、ビストンストロークに応じて吐出容量は漸減する
。逆にフロント側第１作動室５０ではビストンストロー
クの減少につれてデッドボリュームが増大するものであ
り、プントポリニームの増加により圧縮比が低下し、吐
出容量は第７図中破線Ｃで示すように象、激に減少する
。そして、フロント側作動室５０での最高圧力（吐出圧
力）が作動室６０での吐出圧力よりも低くなった時点（
第７図中ｄ点）でフロント側作動室５０の吸入、吐出作
用が行われなくなり、リア側作動室６０だけで冷媒ガス
の吸入、圧縮、吐出作用が行われる。この第１作動室５
０が冷媒ガスの吸入、吐出作用を行わな（なるビストン
ストロークｄは最大ビストンストロークをＬ１吸入圧力
Ｐ　ｓ　（ｋｇ／ｃｉ　−ａ　ｂＳ）、吐出圧力Ｐｄ　
（ｋｇ／ｃ＋ａ・ａ　ｂ　ｓ）　、冷媒ガスの断熱指数
ｋ、ピストン半径Ｒ１円周率πとすれば Ｐｓ　ｉπＲ’Ｌ）’＝Ｐｄ　−（πＲ”（Ｌ−ｄ））
’より により表され、この際の容１ｂは となる。

ここでＰｓ＝３ｋｇ／ｃＪ・ａｂｓ、Ｐｂ＝１６ｋｇ／
ｃ１１Ｙ−ａｂｓ、に＝１．１４とすると、ｄ＝０．７
７Ｌ ｂ＝３８．５（％） となる。

なお、このビストンストロークはスプール３０の移動量
に殆ど比例するものであり、第１図中スプール３０が図
中右方向へ行ききった状態をＯ１図中左方向へ行ききっ
た状態を２とすれば第７図のようにスプールの移動量と
圧縮機容量の関係を見ることができる（Ｌｏｃ／り。

さて、第７図中実線部ａが本発明による圧縮機の容量変
化特性であるが、スプール３０の移動量１−　ｅ区間に
おいては、容量は実線ａの如く変化し、図中細線ｆのよ
うにスプール移動量に対し、圧縮機容量がリニアに変化
するものに対し勾配が急なため制御性が劣るが、スプー
ル変位ｌｉｅ〜０区間においては容量は図中実線ａ２の
如く変化し、勾配は細線ｆよりも緩やかとなり、特に低
容量時での制御性に優れるものである。

このようにして、本例の圧縮機では、吸入側圧力が高い
時には信号圧通路９８を高圧導入通路９６と連通させて
制御圧室２００内の圧力を増大させ、それにより圧縮機
の吐出容量を最大容量まで高める。

その結果、圧縮機の吐出容量が要求される容量以上のも
のとなれば、そのことはひいては冷房負荷が相対的に小
さくなることとなり、その結果として、吸入側圧力が低
下する。そして、吸入側圧力が低下すれば、低圧導入通
路９７を介して吸入圧室４１６に導入される圧力が低く
なり、ダイヤフラム４１２は低スプリング４１７の付勢
力により第３図中左方向に変位する。このダイヤフラム
４１２の変位は連結部４１３を介して、制御弁体４０３
に伝達され、制御弁体４０３は第２弁座面４０５より離
脱する。そのため信号圧通路９８が低圧導入通路９７と
導通ずることになり、結果として制御圧室２００内の圧
力が低圧導入通路９７側に逃げることになる。このよう
にして、制御圧室内に導入される圧力が減少すれば、そ
れに応じてスプール３０も変位する。

上述したように、スプールの変位に応じて圧縮機容量は
制御されるため、吸入側圧力が低くなった状態では圧縮
機の吐出容量が減少して、その結果として冷凍サイクル
の負荷に応じた吐出容量となる。以上の作動を繰り返す
ことにより、本例の圧縮機では吸入側圧力が常に一定と
なるように圧縮機の吐出容量が制御されることになる。

しかしながら、本例の圧縮機では、吸入圧力を一定とす
るような制御のみでなく、圧縮機に要求される能力に応
じて更に吸入圧力を積極的に変化させるような制御も行
うことができる。前述の説明では、付勢スプリング４１
７の付勢力を一定としていたが、ホイル４２０の励磁力
を調節することにより、付勢スプリング４１７の付勢力
を可変制御することができる。たとえば、冷凍サイクル
の蒸発器に流入される空気の流量が増大した場合や、蒸
発器に吸入される空気の温度が上昇したような場合には
、その負荷変動は吸入圧の変化として吸入圧室４１６内
圧力を変化させることになるが、更にそれのみでなく、
エバポレータ吹出口温度センサ５０２からの信号に応じ
て制御回路５００の出力も変化させることになる。

制御回路５００からの信号に応じてコイル４２０が励磁
すればスプール４１５は第３図中右方向に変位すること
になる。このことは、付勢スプリング４１７の付勢力を
弱めることとなり、結果として制御弁体４０３を均衡さ
せる吸入圧室４１６内圧力を低くすることになる。付勢
スプリング４１７の付勢力が相対的に弱くなった状態で
、吸入側圧力に基づいて圧縮機の吐出容量が可変制御さ
れれば、均衡する位置における吸入側圧力は低くなるこ
とになる。

ここで、圧縮機の吸入側圧力は冷凍サイクルにおける蒸
発器の蒸発圧力とほぼ一敗するため、吸入側圧力が低下
することは蒸発器における冷媒の蒸発温度を下げること
になる。そのため、均衡する吸入圧力が低下することに
より、結果として、蒸発器の吹出空気温度を下げること
ができる。

このように、本例の圧縮機では吸入圧力の変化にともな
う圧縮機容量の自己調節機能と、コイル４２０の励磁力
により調節される付勢スプリング４１７の付勢力変化と
があいまって、蒸発器の吹出空気温度を制御しうろこと
になる。第８図は制御回路５００における制御状態の一
例を示すフローチャートである。この第８図図示例では
、ステップ５２０においてエンジンの加速状態を判別す
る。この加速状態はアクセルセンサ５０１からの信号に
よるもので、エンジンが２．加速時では圧縮機の容量を
増大する方向に動かす制御は行わない。

すなわち、ステップ５２１及び５２２により加速終了時
まで出力Ｏを維持する。

ステップ５２０にてエンジンの加速状態でないことを検
知すれば、ステップ５２３にて室内温度偏差ｅ７を搬出
する。この温度偏差ｅ、は室内温度設定値Ｔ５゜、と蒸
発器吹出口温度Ｔ、との差である。次にステツプ５２４
にて吹出口温度設定値を計算する。この吹出口温度設定
値Ｔ、、。、は吹出口温度設定値Ｔ　ａ　ｉ　ａ　ｔに
上述の室内温度偏差ｅ７を加えたものである。更に、ス
テップ５２５にて吹出口温度偏差を計算する。この吹出
口温度偏差ｅ７．は吹出口温度設定値Ｔ　ａ　ｉ−と蒸
発器吹出口温度Ｔ、をひいたものである。このようにエ
バポレータ吹出口温度センサ５０２からの実際の温度Ｔ
。

と室内温度センサ５０３から検出される室内温度Ｔおよ
び設定温度との差異より１００偏差を計算し、ステップ
５２６にて出力を決定する。

すなわち、本例では各センサ５０２，５０３からの信号
に基づき、蒸発器の吹出口空気温度を制御するよう出力
電圧を制御回路５００から出力することになる。

なお、上述の例は本発明の望ましい一例を示したもので
あるが、本発明は上記例以外に一部の対応がある。

上述の例では制御弁体４０３により低圧導入通路９７と
信号圧通路９日との間の導通および高圧導入通路９６と
信号圧通路９８との間の導通を制御するようにしていた
が、第９図に示すように信号圧通路９８と高圧導入通路
９６と絞り９９を介して常時連通するようにしてもよい
。制御弁体４０３が第２図弁座面４０５と当接離脱する
ことにより、信号圧通路９８より導出される圧力を高圧
導入通路９６から導入される高圧と低圧導入通路９７よ
り導入される低圧との間で調節できることになる。逆に
、第１０図に示すように低圧導入通路９７と信号圧通路
９日と常時導通するようにしてもよい。この場合、制御
弁体４０３は第１図弁座面４０４と当接離脱して高圧導
入通路９６の開閉を行うことになる。この場合であって
も、高圧導入通路９６を介して導入される高圧と低圧導
入通路９７を介して導入される低圧との間で信号圧力が
調節されることになる。

また、第３図図示例ではスプール４１５がその端面でヨ
ーク４２２および円筒状部材４２１と当接するようにし
ていたが、第１１図に示すようにスプール４１５をコイ
ル４２０の内面に嵌入するようにしてもよい、この第１
１図図示例ではスプール４１５が変位してもスプール４
１５とヨーク４２２との間に発生する磁力は大幅に変化
することがない。従って、この第１１図図示例ではコイ
ル４２０に供給される電流の変化に応じて、スプール４
１５を確実に変位させることができる。

第１２図はこの第１１図図示制御弁４００を用いた圧縮
機の他の例を示すものである。この第１２図図示圧縮機
も第１０図図示圧縮機と同様斜板１０の傾斜角を変化さ
せるとともに、その中心点位置を変位させるものである
。ただこの第１２図図示圧縮機ではシャフト２が斜板１
０を貫通しており、シャフトが両端支持されるようにな
っている。そして、第１２図図示例では制御弁４００の
ハウジング４０１には信号圧通路９日と低圧導入通路９
７のみ形成する構造となっている。この第１２図図示例
では高圧導入通路９６および絞り９９は制御弁ハウジン
グ４０１ではなく、リアハウジング１３に形成するよう
にしである。

これは結果として、第９図図示例と同様の作動をするも
のであり、本発明においては、制御弁４００にとって高
圧導入通路９６は必要であるが、その通路９６は必ずし
も制御弁ハウジング４０１に形成する必要はない。

更に上述の例ではコイル４２０の励磁力により付勢スプ
リング４１７の付勢力を残少させるようにしていたが、
第１３図に示すようにコイル４２０の付勢力の方向と付
勢スプリング４１７の付勢力の方向とを一致させるよう
にしてもよい。この第１３図図示例では付勢スプリング
の一端をスプール４１５に係合させるとともに、付勢ス
プリング４１７の他端はバネ受け４４０に保持させる。

このバネ受け４４０はソレノイドハウジング４１４中に
摺動自在に保持され、コイル４２０の励磁力により変位
可能としている。従って、コイル４２０が励磁すれは、
バネ受け４４０は第１図図示圧縮に移動し、その結果と
して付勢スプリング４１７の設定圧力を高めることにな
る。

第１４図はこの第１３図図示例と上述の他の例との関係
を示したものである。第１４図中実線Ａは第１図図示圧
縮例におけるものであり、破線Ｂは他の例におけるもの
である。また、鎖線Ｃはコイル４２０を設けない状態で
の付勢スプリング４１７設定値を示す。

また、上述の実施例ではコイル４２０の励磁力により付
勢スプリング４１７の付勢力を可変するようにしたが、
コイル４２０の励磁力により直接スプール４１５を駆動
するようにしてもよい。第１５図はこの実施例を示すも
ので、スプール４１５をコイルの中心部に嵌入させ、コ
イル４２０に印加させる電流の大きさに応じてスプール
４１５が図中左右方向に変位するようになっている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明圧縮機では、スプールの変位
により圧縮機吐出容量を連続的に可変制御するとともに
、スプールの移動量をｉｌＪ御弁にて制御し、かつ制御
弁は圧縮機の吸入側圧力の変動に基づいて信号圧力を出
力する。従って、本発明圧縮機によれば、常に圧縮機の
吸入側圧力が一定となるように圧縮機の吐出容量が制御
され、ひいては冷凍サイクルの蒸発器の蒸発温度を一定
に保ことができる。

更に本発明の圧縮機では、制御弁にソレノイドを負荷し
て、ソレノイドの励磁力により、制御弁体に加わる付勢
力を調整するようにしたため、−定値に保持されるべき
圧縮機吸入側圧力を制御することができる。従って、本
発明圧縮機によれば、上述の吸入側圧力保持機能とあい
まって、蒸発器の蒸発温度を連続的に可変制御すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図、第２図
は第１図のｆｆ−１１４１ｊｌに沿う断面図、第３図は
第１図図示制御弁を示す断面図、第４図は第１図図示制
御回路の構成図、第５図は第１図図示圧縮機の作動状態
を示す説明図、第６図は第１図図示圧縮機の変化後の状
態を示す断面図、第７図は第１図図示圧縮機のスプール
変位量と圧縮機容量との関係を示す説明図、第８図は第
１図図示制御回路の制御状態を示すフローチャート、第
９図乃至第１１図は本発明圧縮機に用いる制御弁の他の
例を示す断面図、第１２図は本発明圧縮機の他の例を示
す断面図、第１３図は本発明に用いる制御弁の更に他の
例を示す断面図、第１４図は第３図図示制御弁と、第１
図図示制御弁との電流値とスプリング設定値との関係を
示す説明図、第１５図は本発明圧縮機に用いる更に他の
制御弁の例を示す断面図である。 ■・・・シャフト　５．６−・・ハウジング、・７・・
・ピストン、１０・・・斜板、３０・・・スプール、９
６・・・高圧導入通路９９７・・・低圧導入通路、９８
・・・信号圧通路、２００・・・制御圧室、４００・・
・制御弁、４０３・・・制御弁体、４１２・・・ダイヤ
フラム、４１５・・・スプール、４２０・・・コイル、
５００・・・制御回路。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部にシリンダ室を有するシリンダブロックと、 このシリンダブロック内に回転自在に支持されたシャフ
   トと、 このシャフトに揺動可能に連結し、シャフトと一体回転
   する斜板と、 前記シリンダ室内に摺動自在に配設され、前記斜板の揺
   動運動を受けて前記シリンダ室内を往復移動するピスト
   ンと、 このピストンの両側の端部のそれぞれに前記シリンダ室
   内面との間で形成され、流体の吸入、圧縮、吐出を行う
   作動室と、 前記シャフトと同軸上に配設され、前記斜板の中心点位
   置を揺動可能に支持する支持部と、この支持部を前記シ
   ャフトの軸方向に変位させるスプールと、 このスプールのうち前記支持部と反対側の部位に形成さ
   れ、内部の圧力に応じて前記スプールを前記シャフトの
   軸方向に変位させる制御圧室と、この制御圧室に供給さ
   れる信号圧力を制御する制御弁とを備え、 前記制御弁は、前記圧縮機の低圧部位と連通する低圧導
   入通路と、圧縮機の高圧部位と連通する高圧導入通路と
   、前記制御圧室と連通する信号圧通路、前記低圧導入通
   路を介して導入される低圧と、前記高圧導入通路を介し
   て導入される高圧との間で圧力の調整を行う制御弁体と
   、前記圧縮機の低圧側圧力の変位に応じて変動するダイ
   ヤフラムと、このダイヤフラムの変位を前記制御弁体の
   伝達する連結部と、前記ダイヤフラムの前記連結部とは
   反対側の部位に配設され、磁力の変化に応じて前記ダイ
   ヤフラムに加わる付勢力を変化させるソレノイドとを有
   することを特徴とする可変容量式斜板式圧縮機。
2. （２）前記制御弁は、前記制御圧室に供給される信号圧
   力を圧縮機の吸入側圧力と吐出側圧力との間で切換制御
   し、 前記制御弁が圧縮機の吐出側圧力を前記制御圧室に導入
   した時には、前記制御圧室内圧力に基づき前記スプール
   が前記支持部を前記斜板の傾斜角が増大する方向に変位
   させ、 前記制御弁が圧縮機の吸入側圧力を前記制御圧室に導入
   した時には前記ピストンの圧縮反力により前記支持部お
   よび前記スプールが前記斜板の傾斜角より小さくなる方
   向に変位し、 かつ前記作動室のうち前記ピストンの一端面側に形成さ
   れた作動室においては、前記斜板の傾斜角変位にかかわ
   らず、前記ピストンを流体の吸入、圧縮、吐出を行う所
   定位置まで前進可能にし、前記作動室のうち前記ピスト
   ンの他面側に形成された作動室においては、前記斜板の
   傾斜角に応じて作動室にデッドスペースが生じるように
   構成したことを特徴とする請求項１記載の可変容量式斜
   板型圧縮機。
3. （３）前記制御弁は、前記ダイヤフラムのうち前記ソレ
   ノイド配設側に付勢スプリングを有し、この付勢により
   前記ダイヤフラムを前記連結部側に押圧するよう構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の可変容量式斜板型圧
   縮機。
4. （４）前記制御弁体は、ボール弁であり、前記低圧導入
   通路と前記信号圧通路との間の開閉および前記高圧導入
   通路と前記信号圧通路との間の開閉を行うものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の可変容量式斜板型圧縮機
   。
5. （５）前記制御弁は前記制御弁体のうち前記連結部と反
   対側の部位に保持部材を有し、更にこの保持部材の背面
   に保持スプリングを有し、この保持スプリングの付勢力
   により前記保持部材は常に前記制御弁体と当接し、前記
   制御弁体の保持を行うことを特徴とする請求項４記載の
   可変容量式斜板型圧縮機。
6. （６）前記制御弁は、前記高圧導入通路と前記信号圧通
   路とが絞りを介して連通しており、前記制御弁体は前記
   低圧導入通路と前記信号圧通路との間の開閉を行うもの
   であることを特徴とする請求項１記載の可変容量式斜板
   型圧縮機。
7. （７）前記制御弁は、前記低圧導入通路が前記信号圧通
   路と常時連通しており、前記制御弁体が前記高圧導入通
   路と前記信号圧通路との間の開閉を行うものであること
   を特徴とする請求項１記載の可変容量式斜板型圧縮機。
8. （８）前記ソレノイドは、その励磁時に前記付勢スプリ
   ングと同方向の付勢力を前記ダイヤフラムに加えるもの
   であることを特徴とする請求項３記載の可変容量式斜板
   型圧縮機。
9. （９）前記ソレノイドは、その励磁時に前記付勢スプリ
   ングの付勢方向とは逆方向の付勢力を前記ダイヤフラム
   に与えるものであることを特徴とする請求項３記載の可
   変容量式斜板型圧縮機。
10. （１０）前記ソレノイドは、その磁力をコントローラー
    からの電気信号に応じて制御するものであることを特徴
    とする請求項１乃至９のいずれか記載の可変容量式斜板
    型圧縮機。
11. （１１）前記コントローラーは冷凍サイクルの負荷を検
    出するセンサからの信号に応じて、前記ソレノイドへの
    電気信号を制御するものであることを特徴とする請求項
    １０記載の可変容量式斜板型圧縮機。