JPH0249993A - 可変容量型圧縮機 - 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、例えば車両用空調装置の冷媒圧縮機として用
いられる可変容量型圧縮機に関し、特に一部稼動時にお
けるベーンにかかる背圧を低減し得る可変容量型圧縮機
に関する。

（従来の技術） 従来、この種の可変容量型圧縮機としては、シリンダと
、このシリンダ内に回転可能に設けられて圧縮室を画成
するロータと、このロータのベーン溝に放射方向に出没
自在に嵌装してあるベーンと、全稼動位置と一部稼動位
置との間で回動して圧縮開始時期を制御する制御部材と
を備えたものが提案されている（特開昭６３−１６１８
８号公報）。

全稼動時においては、圧縮開始時期が早まって圧縮工程
が長くなり、相１）ｊｆ後する２つのベーン間に閉じ込
められる冷媒の体積が最大となって吐出容量が最大とな
り、一部稼動時においては、圧縮開始時期が遅くなって
圧縮工程が短くなり、相前後する２つのベーン間に閉じ
込められる冷媒の体積が最小となって吐出容量が最小と
なる。

（発明が解決しようとする課題） 全稼動時においては、ベーン間に閉じ込められる冷媒の
体積が最大となり、一部稼動時に較べて圧縮開始時期が
早いので、ベーン背圧は高い方がよい。

これに対し、一部稼動時においては、ベーン間に閉じ込
められる冷媒の体積が最小となり、全稼動時に較べて圧
縮開始時期が遅いので、ベーン背圧は低い方がよい。

ところが、全稼動時及び一部稼動時に拘らずベーン背圧
は一定であるから、−・部稼動時においてはシリンダの
内周に圧接するベーン先端が負担が大きく、作動効率も
低かった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一部
稼動時におけるベーン背圧を下げてベーン先端の摩耗を
防ぐとともに、作動効率を高めることができる可変容量
型圧縮機を提供することを目的とする。

（ｉ！！１ｉｔ（を解決するための手段）上述の目的を
達成するために本発明の可変容量型圧縮機は、シリンダ
内に回転可能に設けられて圧縮室を画成するロータと、
このロータのベーン溝に放射方向に出没自在に嵌装して
あるベーンと、ｎ（１記シリンダの一側を成す一方のサ
イドブロックに回動可能に保持され、全稼動位置と一部
稼動位置との間で回動して圧縮開始時期を制御する制御
部材とを備え、前記ベーンの出没動作に基づいて一部稼
動時に限って前記ベーン溝の底部内の流体圧を低圧側に
逃がしてベーン背圧を下げる背圧制御孔が前記制御部材
の所定位置に設けである。

（作用） 全稼動時においては背圧制御孔の位置はベーンのベーン
溝から飛び出しが少ないところにあるので、背圧制御孔
がロータとベーンの端面により常に塞がれており、ベー
ン背圧は下がらない。半拌動時においては背圧制御孔の
位置はベーンがベーン溝から最も飛び出したところに移
動するのでベーン溝の底部と背圧ｒｒＩＩｆｎ孔とが一
瞬連通ずる。したがって、ベーン溝の底部の流体圧が背
圧制御孔を通じて低圧側に逃げ、ベーン背圧が下がる。

この結果、シリンダの内周面に対するベーン先端の圧接
力か弱くなり、ベーン先端の摩耗が少なくなす、作動効
率が向上する。

（実施例） 以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る可変容量型圧縮機を
示す縦断面図である。

第１図および第２図に示すように、可変容量型圧縮機は
、略楕円形の内周１ａを有するカムリング１と、カムリ
ングｌの両側端面を閉塞する如くこれら画側端面に夫々
固定されたフロントサイドブロック３及びリヤサイドブ
ロック４とから成るシリンダと、該シリンダ内に回転自
在に収納された円筒状のロータ２と、これら両サイドブ
ロック３．４の外側端面に夫々固定されたフロントヘッ
ド５、リヤヘッド６と、ロータ２の回転軸７とを主要構
成要素としており、回転軸７は両サイドブロック３，４
に夫々設けた軸受８，９に回転可能に支持されている。

フロントヘッド５の上面には熱媒体である冷媒ガスの吐
出口５ａが、リヤヘッド６の上面には冷媒ガスの吸入口
６ａが夫々形成されている。吐出［コ５ａはフロントヘ
ッド５とフロントサイドブロック３とにより画成される
吐出室１０に、吸入口６ａはリヤヘッド６とリヤサイド
ブロック４とにより画成される吸入室＋１に夫々連通し
ている。

１ｉｉｊ記シリンダの内面とロータ２の外周面との間に
、周方向に１８０度偏位して対称的に２つの圧縮室１２
．１２が画成されている。ｎ；１記ロータ２にはその径
方向に沿うベーン溝１３が周方向に等間隔を存して複数
設けてあり、これらのベーン溝１３内にベーン１４が夫
々放射方向に沿って出没自在に嵌装されている。

ベーン溝１３の底部には背圧室１３ａが形成されており
、ロータ２の一端面とフロントサイドブロック３のロー
タ側端面との間、ロータ２の也端面と制御部材２３のロ
ータ側端面との間のそれぞれを通じて圧縮室１２から背
圧室１３ａにベーン背圧が導入される。

ロータ２が回転すると、ベーン１４の先端はカムリング
Ｊの略楕円の内周１ａに沿って摺動する。

ロータ２が一回転したときにおけるベーン１４基端の軌
跡３２は、第５図に示すように、カムリングｌの内周１
ａの楕円と同心の楕円になる。

前記リヤサイドブロック４には、第１図および第２図に
示す吸入ボート１５が周方向に１８０度偏位して対称的
に設けである（第１図は軸線を通る略９０度の角度で切
った縦断面図であるので、同図中には片方の吸入ボート
１５のみが見えている）。各吸入ボート１５はリヤサイ
ドブロック４の厚さ方向に貫通しており、各吸入ボート
１５を介して吸入室１１と圧縮室１２．１２とが夫々連
通している。

前記カムリング１の外周壁には第１図及び第２図に示す
ように、吐出ボート＋６．１６が周方向の対称な位置に
設けである（第１図では、上記吸入ボート１６と同様の
理由により片方の吐出ボート１６のみが見えている）。

また、カムリングｌの外周壁には、弁止め部１７ａを有
する吐出弁カバー１７がポルｌ−１８により固定されて
おり、カムリングｌの外周壁と弁止め部］、　７　ａと
の間には、吐出弁カバー１７側に保持された吐出弁１９
が介装してある。この吐出弁１９は吐出圧を受けたとき
に開ブｒして吐出ボート１６を開口するように成ってい
る。さらに、各吐出弁１９の開弁時に各吐出ボート１６
に夫々連通ずる連通路２０がカムリングｌと吐出弁カバ
ー１７とにより画成され、フロントサイドブロック３に
は各連通路２０に夫々連通する連通路２１が夫々周方向
の対称な位置に形成してある。そして、各吐出ボート１
６が開口したときには、圧縮室１２内の圧縮された冷媒
ガスは吐出ボート１６、連通路２０．２＋、吐出室ｌＯ
及び吐出口５ａを順次介して吐出されるように成ってい
る。

第１図及び第２図に示すように、リヤサイドブロック４
には、そのロータ２側端面に環状四部２２が設けられて
おり、該環状四部２２内にはリング状の制御部材２３が
正逆回転可能に嵌装されている。該制御部材２３は各圧
縮室１２内での圧縮開始時期を制御するためのもので、
その外周縁には周方向の対称な位置に円弧状の切欠部２
５が設けられていると共に、その−側面には周方向の対
称な位置に突片状の受圧部２６が一体的に突設されてい
る。該番受圧部２６の一側面には低圧である吸入圧Ｐｓ
が、その他側面には圧縮室１２からの吐出圧Ｐｄがオリ
フィス（図示省略）を介して導入されて形成される高圧
である制御圧Ｐｃが夫々作用するように成っている。該
制御圧Ｐｃは、吸入圧Ｐｓが所定の設定値となるように
開閉弁機構２７により制御される。そして、制御部材２
３は、ねじりコイルばね２８により第３図で示す一部稼
動位置側に付勢され、吸入圧Ｐｓとねじりコイルばね２
８の付勢力との合力と、制御圧とＰｃとの差により第２
図で示す全稼動位置と一部稼動位置との間で正逆回動し
て圧縮開始時期を制御するように成っている。

制御部材２３には、第４図に示すように、吸入ボート１
５に連通してベーン背圧を下げる背圧制御孔２３ａが周
方向に１８０°偏位して対称的に設けである。環状凹部
２２内の制御部材２３が全稼動位置にあるとき、各背圧
制御孔２３ａの中心は、回転軸７の軸線Ｏに直交する仮
想線Ｌ１から角度Ｏだけ傾いた、軸線Ｏに直交する仮想
線Ｌ２上に位置している。更に、各背圧制御孔２３ａの
中心は、軸線Ｏを中心とする半径ｒの円３１の円周上に
位置する。ここに仮想線Ｌ１は、第５図に示すように、
ベーン溝１３内に最も深く入り込んだ２つのベーン１４
ａ、１４ｂの各基端を結ぶ直線を意味する。角度Ｏとし
ては、２０°〜４０°が適当である。半径ｒは、ベーン
溝１３から最も飛び出したときにおけるベーン１４ｃ（
第５図参照）の基端と軸線０とを結ぶ直線Ｃの寸法に等
しい（ｒ＝Ｑ）。したがって、一部稼動時においてベー
ン１４がベーン溝１３から最も飛び出したとき、第３図
および第５図に示すように、背圧制御孔２３ａの中心が
ベーン１４の末端と合致し、背圧室１３ａ内のベーン背
圧が背圧制御孔２３ａを介して吸入ポート１５側に逃げ
る。なお、一部稼動時における各背圧制御孔２３ａの中
心は仮想線［，３（第３図）上に位置しているが、第５
図に示すように、この仮想線Ｌ３は直線Ｑの延長線であ
る。

次に、本実施例の作用について説明する。

全稼動時においては、第２図に示すように、制御部材２
３がロータ回転方向上流側（反時計方向）に回動してい
て１．各背圧制御孔２３ａは仮想線Ｌ１に対して傾きが
小さい仮想線Ｌ２上に位置しており、それらの背圧制御
孔２３ａを通過するときのベーン１４はベーン溝１３内
に深く入り込んでいる。すなわち、ベーン１４の基端は
円３１内に位置している。したがって、背圧制御孔２３
ａが低圧側と連通することはない。その結果、全稼動時
の圧縮に適した高いベーン背圧がベーン１４にかかる。

能力、一部稼動時においては、第３図に示すように、制
御部材２３がロータ回転方向下流側（時計方向）に回動
し、各背圧制御孔２３ａは仮想線Ｌ１に対して傾きが大
きい仮想線Ｌ　３　」１に位置しており、それらの背圧
制御孔２３ａを通過するときのベーン１４はベーン溝１
３から大きく飛び出している。すなわち、ベーン１４の
基端は円３１に接する位置にあり、背圧制御孔２３ａの
ほぼ半分のみがベーン１４の端面により塞がれる。した
がって、背圧制御孔２３ａが低圧側に連通し、背圧室１
３ａ内のベーン背圧が逃げる。その結果、全稼動時の場
合に較べてベーン１４にかかるベーン背圧が下がり、カ
ムリング１の内周１ａに対するベーン先端の圧接力が弱
まり、ベーン先端の摩耗が減る。また、一部稼動時に適
したベーン背圧が形成されて作動効率も向」ニする。

第６図は、他の実施例の制御部材を示す平面図である。

上述の実施例においては、背圧制御孔２３ａとして単な
る丸孔を用いた場合について述べたが、これに代え、長
孔を用いるようにしても、上述の実施例の場合と同様の
効果を得ることができる。

なお、ベーン１４の両端面基部に切欠を設けるようにす
れば、背圧制御孔２３ａをカムリングｌの内周１ａに近
づけて設けることができるので、全稼動時のリークを減
らすことができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の可変容量型圧縮機４゜ によれば、シリンダ内に回転可能に設けられて圧縮室を
画成するロータと、このロータのベーン溝に放射方向に
出没自在に嵌装してあるベーンと、前記シリンダの一側
を成す一方のサイドブロックに回動可能に保持され、全
稼動位置と一部稼動位置との間で回動して圧縮開始時期
を制御する制御部材とを備え、前記ベーンの出没動作に
基づいて一部稼動時に限って前記ベーン溝の底部内の流
体圧を低圧側に逃がしてベーン背圧を下げる背圧制御孔
が前記制御部材の所定位置に設けてあることを特徴とす
るので、一部稼動時におけるベーン背圧を下げてベーン
先端の摩耗を防ぐことができるとともに、作動効率を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る可変容量型圧縮機をそ
の軸線を通る略９０°の角度で切った縦断面図、第２図
は第１図の■−打線に沿う断面図で、制御部材が全稼動
位置にあるときの図、第３図は第２図と同様の断面図で
、制御部材が一部稼動位置にあるときの図、第４図は背
圧制御孔の穿設位置を示す制御部材の平面図、第５図は
ベーン端面の回転移動軌跡を示す図、第６図は蜆の実施
例の制御部材を示す平面図である。 ２・・・ロータ、４・・リヤサイドブロック、１３・・
・ベーン溝、＋３ａ・・背圧室、１４・・・ベーン、１
５・・吸入ボート、２３・・・制御部材、２３ａ・・背
圧制御孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．シリンダ内に回転可能に設けられて圧縮室を画成す
   るロータと、このロータのベーン溝に放射方向に出没自
   在に嵌装してあるベーンと、前記シリンダの一側を成す
   一方のサイドブロックに回動可能に保持され、全稼動位
   置と一部稼動位置との間で回動して圧縮開始時期を制御
   する制御部材とを備え、前記ベーンの出没動作に基づい
   て一部稼動時に限って前記ベーン溝の底部内の流体圧を
   低圧側に逃がしてベーン背圧を下げる背圧制御孔が前記
   制御部材の所定位置に設けてあることを特徴とする可変
   容量型圧縮機。