JPH0229879B2 - Kahenyoryoatsushukuki - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変容量型圧縮機に関するもので、例
えば自動車用空調装置の圧縮機として用いて有効
である。

〔従来の技術〕

従来の可変容量型圧縮機には、例えば特開昭58
−155287号公報の第７図に示される様に、圧縮機
本体に、容積減少段階に入つた作動室と吸入圧室
とを連通させる複数個のバイパス孔を並列状態で
設け、これらバイパス孔に交叉させてシリンダ穴
を設け、該シリンダ穴に摺動可能に設けたスプー
ルにより、バイパス孔群を順次開閉できるように
構成し、広範囲に吐出容量を変化させることがで
きるようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような圧縮機では、起動時の駆動トルクを
低減させるため、起動時には、バイパス孔を全開
させて、圧縮機の容量を減少させている。そし
て、その後圧縮機の回転に伴い吐出圧力を導入通
路を介してスプールの背面に導き、この吐出圧力
によつてスプールを移動させ、バイパス孔を閉じ
て全容量回転としている。ここで、スプールの背
面に導かれる吐出圧力は急激に導入されるより
も、徐々に導入された方が起動トルクを一層低減
させることができるので、例えば、実開昭55−
73577号公報に示されるように、吐出圧力の導入
通路に絞り部を設けることが考えられる。しかし
ながら、この導入通路は圧縮機のハウジングに穿
設されているものであり、この導入通路に通路面
積を減少させた絞り部を形成するとなると、非常
に高精度の加工技術が必要となり、工数増大、製
作コスト大という問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明では、上記問題点に鑑み、吐出圧
力の導入通路に絞り部を容易に形成させることを
目的とし、ひいては、起動時の駆動トルク低減を
図るものである。そして、その手段として次の様
な手段を講じた。つまり、導入通路の一端をロー
タと側板との微少間隙に開口させ、この微少間隙
を絞り部として用いた。

〔発明の効果〕

本発明では、導入通路の一端をロータと側板と
の微少間隙に開口させ、この微少間隙を絞り部と
して利用しているので、導入通路中に新たに絞り
部を形成する必要はなく、容易に絞り効果を得る
ことができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は本実施例の横断面図、第２図は縦断面図
で、第１図は第２図の−断面図である。図に
おいて、１００は圧縮機本体で、該圧縮機本体１
００は、円筒状のシリンダ面１１を有するシリン
ダ部材１０を備えており、該シリンダ部材１０の
前後開口端は２つの側板１２，１３によつてそれ
ぞれ覆われている。シリンダ部材１０内には円柱
状のロータ２０が偏心状態で回転自在に設けられ
ており、ロータ２０と一体に作られた回転軸２１
はベアリング２２，２３を介して側板１２，１３
に回転自在に支持されている。前記シリンダ部材
１０、側板１２，１３とによつて圧縮機のハウジ
ングが形成される。

ロータ２０にはここでは４つのスリツト２０１
が略放射状に形成されており、各スリツト２０１
内にベーン２４が進退動可能に挿入されている。
シリンダ部材１０とロータ２０との間の空間は、
４つのベーン２４によつて４つの作動室１４に分
けられており、各作動室１４はロータ２０の回転
に伴つて移動しつつ容積変動をするようになつて
いる。

側板１２には、容量増加段階にある作動室１４
に向けて開口する吸入口１２１が形成されてお
り、シリンダ部材１０には、容積最小の段階に達
した作動室１４に向けて開口する吐出口１１１が
形成されている。

側板１２の外側面には、サイドプレート１５が
密着配置されており、サイドプレート１５と側板
１２，１３とシリンダ部材１０とは図示しないボ
ルトで一体に固定されている。サイドプレート１
５と側板１２との間に吸入室１５１が形成されて
おり、吸入室１５１は吸入口１２１を介して容積
増加段階の作動室１４に連通されるようになつて
いる。サイドプレート１５には吸入室１５１に冷
媒を導く吸入ポート１５２が形成されている。ロ
ータ２０の回転軸２１の一端はサイドプレート１
５を貫通して外部に延びており、図示しない電磁
クラツチを介して自動車走行用エンジンの駆動力
を受けるようになつている。回転軸２１とサイド
プレート１５との間には、被圧縮流体（冷媒）や
潤滑油が回転軸２１に沿つて外部に流出するのを
防止するためのシール部材１５３が配設されてい
る。

シリンダ部材１０には吐出室ハウジング１６が
取付けられており、該吐出室ハウジング１６内に
吐出室１６１が形成されている。該吐出室１６１
は、吐出口１１１を介して容積最小段階に達した
作動室１４に連通されるようになつており、吐出
室１６１内には吐出弁１６２と該吐出弁１６２の
開弁ストロークを規制するストツパ１６３とが設
けられている。吐出室ハウジング１６には吐出室
１６１内の冷媒を吐出するための吐出ポート１６
４が形成されている。

前記側板１２には、容量減少段階に入つた作動
室１４と前記吸入室１５１とを連通させる３つの
バイパス孔１２２，１２３，１２４が並列状態で
設けられており、また、側板１２にはこれらバイ
パス孔１２２，１２３，１２４と交叉するシリン
ダ穴１７が設けられている。

シリンダ穴１７内にはスプール１８が摺動可能
に設けられており、該スプール１８がシリンダ穴
１７内で移動することにより、バイパス孔１２
２，１２３，１２４が順次開閉されるようになつ
ている。ここでは、バイパス孔１２２，１２３，
１２４の孔径若しくは断面積はロータ２０の回転
方向に順次大きくなつており、これにより、スプ
ール１８でバイパス孔１２２，１２３，１２４を
順次開閉させた場合に、作動室１４の有効圧縮容
積がほぼ等量ずつ減増されるようになつている。

シリンダ穴１７内は前記スプール１８によつて
吸入圧導入室４０とコントロール圧室４１とに区
画されており、スプール１８は吸入圧導入室４０
に設けられたばね４２によつてバイハス孔１２
２，１２３，１２４を順次開く方向に付勢されて
いる。

コントロール圧室４１は導入通路４５を介して
圧縮機１００の吐出口１１１に連通されており、
導入通路４５の途中には、冷凍サイクル中の蒸発
器（省図示）から圧縮機の吸入通路に至る冷媒経
路途中の任意位置の冷媒圧力（ここでは吸入圧）
変化に応じて導入通路４５を断続する弁手段であ
る圧力応動弁４９が設けられている。圧力応動弁
４９の吸入圧導入室５０は図示しない通路を介し
て圧縮機１００の吸入室１５１に連通されてい
る。吸入圧導入室５０と大気室５１とは弁体５２
と一体のベローズ５３によつて区画されており、
大気室５１には弁体５２を閉弁方向に付勢するば
ね５４が設けられている。ばね５４は例えば吸入
圧力1.85Kg／cm²に相当するばね荷重に設定するこ
とができる。

第３図は導入通路４５を説明するための模式図
である。ロータ２０と側板１２とは作動室１４の
シール性という面から見れば密着している方が望
ましいが、それだと両者の摩擦、焼き付きという
問題が生じるので両者の間には微少の隙間６０が
形成されている。本実施例では、ロータ２０を側
板１３に密着させた場合、ロータ２０と側板１２
との間には約60〜80μの間隙が形成されている。
通常運転時にはロータ２０は側板１２と側板１３
との中間に位置するので、ロータ２０と側板１２
との間には約30〜40μの間隙が形成されている。

導入通路４５の一端４５ａはこの微少間隙６０
に開口しており、他端４５ｂは前記コントロール
圧室４１に開口している。だたし、導入通路４５
の一端４５ａは、吐出過程にある作動室１４に対
向する位置の微少間隙６０は開口しており、作動
室１４内の突出媒体が微少間隙６０を介し、さら
に導入通路４５を通つてコントロール室４１に導
びかれている。ここで、微少間隙６０は前述した
様に約30〜40μという幅しか有しておらず、作動
室１４からコントロール圧室４１に流れる吐出流
体の絞り部として充分な効果を有している。

次に本実施例の作動について説明する。

圧縮機１００起動前は、吸入室１５１と吐出室
１６１の圧力がほぼ等しくなつているので、コン
トロール圧室４１と吸入圧導入室４０の圧力もほ
ぼ等しくなつている。従つてスプール１８はばね
４２の付勢力によつてコントロール圧室４１側に
移動しており、バイパス孔１２２，１２３，１２
４を全開している。

この様な状態で圧縮機１００を起動させると、
ロータ２０が第１図中右回転し作動室１４の容積
変化が起こる。起動直後においてはまだバイパス
孔１２２，１２３，１２４が開いているので、吸
入口１２１より作動室１４内に吸入された冷媒は
バイパス孔１２２，１２３，１２４より吸入室１
５１側に逃げる。そのため、作動室１４内の圧縮
はベーン２４がバイパス孔１２４を過ぎた時点か
ら始まる。従つて、バイパス孔１２２，１２３，
１２４が全閉の時の全容量運転時に比べ、はるか
に起動トルクが軽減される。

その後、圧縮機１００の運転を続けると、吐出
口１１１より吐出される高圧の冷媒が微少間隙６
０及び導入通路４５を介してコントロール圧室４
１内に導かれ、コントロール圧室４１内の圧力が
上昇してスプール１８がばね４２の付勢力に抗し
ながら、吸入圧導入室４０側に移動する。する
と、バイパス孔１２２，１２３，１２４がスプー
ル１８によつて順次閉じられ、やがて全部が閉じ
られて全容量運転となる。

圧縮機１００の吐出量が増大して吸入圧力が設
定圧力1.85Kg／cm²以下に下がると弁体５２が閉動
し、吐出圧はコントロール圧室４１内に導かれな
いので、その間にコントロール圧室４１内の圧力
はスプール１８とシリンダ穴４１との間の微少な
隙間を介して吸入圧室４０にリークし、コントロ
ール圧室４１は吸入圧に近づく。よつて、スプー
ル１８はばね４２の力によつて移動しバイパス孔
１２２，１２３，１２４を開いて吐出容量を減少
させる。

吐出容量が減少して吸入圧力が設定圧力1.85
Kg／cm²よりも高くなると、圧力応動弁４９の弁体
５２が開動して吐出圧がコントロール圧室４１に
導かれる。このため、スプール弁１８はばね４２
に抗して第１図中下方に移動し、バイパス孔１２
２，１２３，１２４を順次閉じる。したがつて、
圧縮機１００は最大吐出容量の運転を行なう。

実際には圧力応動弁４９が非常に早い周期で断
続を繰り返すため、スプール１８は冷房負荷に見
合つた位置でつり合い、圧縮機１００は冷房負荷
に見合つた吐出容量で運転される。

第４図は他の適用例を示すもので、前述の第３
図に相当する模式図である。本適用例ではロータ
２０の円筒シール部２０ａと側板１２との間に形
成される微少間隙６０に導入通路４５の一端４５
ａを開口させている。要は、この一端４５ａの開
口位置は特に限定されるものではなく、吐出過程
にある作動室１４の吐出流体が流入してきている
所ならどこでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の横断面図、第２図は縦断面
図、第３図は模式図、第４図は他の適用例を示す
模式図である。 １０……シリンダ部材、１２，１３……側板、
１４……作動室、１８……スプール、２０……ロ
ータ、２４……ベーン、３０……ガスケツト、４
５……導入通路、４９……圧力応動弁（弁手段）、
６０……微少間隙、１１１……吐出口、１２１…
…吸入口、１２２，１２３，１２４……バイパス
孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外部駆動力を受けて回転するシヤフトと、こ
   のシヤフトに支持される円柱状のロータと、この
   ロータの半径方向に摺動自在に配された複数枚の
   ベーンと、前記ロータの円周面を覆い前記ベーン
   の先端が摺接するシリンダ面を有するシリンダ部
   材と、前記ロータの側面を微少間隙を介し覆うよ
   うにして配される側板と、前記ロータの外周壁、
   前記シリンダ面、及び前記ベーンとによつて区画
   形成され容積変動を繰り返す作動室と、この作動
   室の容量増加位置に開口し、作動流体を作動室内
   に吸入するための吸入口と、前記作動室の容積減
   少位置に開口し、前記作動室内の作動流体を吐出
   するための吐出口と、容積が減少しつつある前記
   作動室を吸入側に連通させるバイパス孔と、この
   バイパス孔の開閉を行なうスプールと、このスプ
   ールを開閉駆動させるためスプールの背面に前記
   作動室の吐出側圧力を導く導入通路と、この導入
   通路の開閉を行なう弁手段とを備え、前記導入通
   路の一端は吐出過程にある作動室に対向するロー
   タと側板との微少間隙に開口している可変容量圧
   縮機。