JPH0310389Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両用空気調和装置の冷媒ガスの圧
縮等に用いる可変容量型揺動板式圧縮機に関す
る。

（従来技術及びその問題点） 従来、このような可変容量型揺動板式圧縮機と
しては、例えば、揺動板が収容されたクランク室
と吸入室との連通路間に圧力調整弁を介装し、該
圧力調整弁を外部信号（例えば、熱負荷を表わす
信号、所謂加速カツトを行うための加速検知信号
等）により電気的に制御し、該制御によりクラン
ク室内の圧力を調整して前記揺動板の傾斜角度を
変化させ、これによつて前記クランク室内のピス
トンのストロークを変化させて吐出容量を変化さ
せるようにしたものがある。具体的には、上記従
来例では、前記熱負荷を表わす信号により前記圧
力調整弁の開閉を制御して吐出容量を増減し、ま
た、圧縮機の吐出容量が大なる運転状態の時に車
両を急加速すると、加速検知信号が検知され、該
検知信号により前記圧力調整弁を閉弁して前前記
連通路を閉塞し、これによつてクランク室内の圧
力を急速に上昇させ、揺動板の傾斜角度を減少し
て吐出容量を小さくし、圧縮機の動力をエンジン
走行用に振り向けるように成つている。

しかしながら、上記従来例では、１前記加速カ
ツトを行なう場合には、前記圧力調整弁は吐出容
量を最小にするために前記連通路を完全に閉塞し
てしまうので、低圧側である吸入室との連通が完
全に断たれたクランク室内の圧力が異常に高くな
ることがあり、この高圧がクランク室内にあるピ
ストンの背面に作用し、ピストン、駆動軸、揺動
板等の部材全体がクランク室内で移動して駆動軸
の端部がスラスト防止板に突き当たつてしまい、
この状態で駆動軸が回転するためにスラスト防止
板が激しく摩耗してしまい、また、２前記圧力調
整弁又は該圧力調整弁に前記外部信号を入力する
電気回路の故障により圧力調整弁が前記連通路を
閉塞した状態に維持されてしまうことがあり、こ
の状態で圧縮機が長時間運転されると、クランク
室内の高圧ガスが逃げないために該クランク室内
にあるピストン、駆動軸、揺動板等の部材の各摺
接部において発熱し、この発熱によりクランク室
内の温度が異常に上昇し、圧縮機が破損してしま
う虞れがあるという問題点があつた。

また、上記問題点は必ずしも外部制御式の上記
従来例に限つて発生するものではなく、例えば、
前記圧力調整弁を吸入圧に応じて伸縮するベロー
ズと、該ベローズに取り付けられた弁体とで構成
し、前記吸入圧が所定の設定値以上の時には前記
連通路を開放して吐出容量を増大させ、前記吸入
圧が所定の設定値以下の時には前記連通路を閉塞
して吐出容量を減少するように構成した内部制御
式の可変容量型揺動板式圧縮機においても発生し
得る。

（考案の目的） 本考案は、このような問題点に着目して為され
たもので、クランク室内の圧力が異常に高くなる
のを防止することにより、クランク室内にある機
械部品の摩耗を抑制することができると共に、ク
ランク室内の機械部品の各摺接部における発熱を
防止することができる可変容量型揺動板式圧縮機
を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するための本考案の要旨は、
揺動板が収納されたクランク室と吸入室とを連通
する連通路に介装され、熱負荷を表わす信号、加
速検知信号等に基づき演算された外部信号に応じ
て連通路の開度を調節する電気式の圧力調整弁又
は吸入圧に応じて前記開度を調節する機械式の圧
力調整弁を備え、該圧力調整弁による開度調節に
よりクランク室内の圧力を変化させて揺動板の傾
斜角度を変化させることにより、吐出容量を可変
にし得る可変容量型揺動板式圧縮機において、前
記吸入室と前記クランク室とを連通するバイパス
通路を前記連通路とは別に設け、該バイパス通路
内に、前記クランク室内の圧力が前記吸入室内の
圧力に対して所定の差圧以上に高くなつた時に開
弁する安全弁を介装して成ることを特徴とする可
変容量型揺動板式圧縮機に存する。

（作用） そして、上記可変容量型揺動板式圧縮機では、
前記クランク室内の圧力が前記吸入室内の圧力に
対して所定の差圧以上に高くなると、前記安全弁
が開弁して前記バイパス通路が開放され、前記ク
ランク室内の圧力が前記吸入室内に流入し、これ
によつてクランク室内の圧力が急速に低下する。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本考案の可変容量型揺動板式圧縮機の
断面図であり、同図中１は圧縮機のハウジング
で、該ハウジング１はシリンダブロツク２と該シ
リンダブロツク２の一端面（図中左端面）にバル
ブプレート３を介して気密に取り付けられたリヤ
ヘツド４とシリンダブロツク２の他端面（図中右
端面）に気密に取り付けられたフロントヘツド５
とからなる。前記ハウジング１の内部にはシリン
ダブロツク２のフロントヘツド５側端面と、該フ
ロントヘツド５の内周面及び内端面とによつてク
ランク室６が画成されている。前記シリンダブロ
ツク２にはハウジング１の略中心線上に沿つて配
設された駆動軸７を中心として、且つその軸線を
該駆動軸７のそれと平行にして、周方向に所定間
隔を存して複数個のシリンダ８が配設され、これ
らの各シリンダ８内にはピストン９がそれぞれ摺
動自在に嵌挿されている。

前記リヤヘツド４の一端面（図中左端面）には
圧縮された冷媒ガスが吐出する吐出口４ａが穿設
されている。リヤツド４の内部の略中央部には吐
出室１０が形成され、該吐出室１０は隔壁１１に
より第１室１０₁と第２室１０₂とに仕切られてお
り、該隔壁１１に穿設された絞り孔１１ａにより
これら第１室１０₁と第２室１０₂とが連通してい
る。前記バルブシート３にはシリンダ８と第１室
１０₁とに連通する吐出ポート３ａが穿設されて
おり、該吐出ポート３ａは第１室１０₁、絞り孔
１１ａ及び第２室１０ｚを順次介して吐出口４ａ
と連通されている。前記吐出ポート３ａは吐出弁
１２にて開閉されるもので、該吐出弁１２は吐出
弁止め１３と共に、前記バルブプレート３のリヤ
ヘツド４側に止めねじ１４により取り付けられ、
該止めねじ１４は前記バルブプレート３の孔３ｃ
を気密に介してシリンダブロツク２のねじ孔２ａ
に螺合されている。吐出室１０の外周側には吸入
室１５が形成され、該吸入室１５はバルブプレー
ト３に穿設された吸入ポート３ｂを介してシリン
ダ８に連通されている。前記吸入ポート３ｂは吸
入弁１５ａにて開閉されるもので、該吸入弁１５
ａはバルブプレート３のシリンダブロツク２側に
取り付けられている。

前記吸入室１５は図示しない吸入口を介して図
示しない空気調和装置のエバポレータの出口に、
また前記吐出室１０は吐出口４ａを介して図示し
ないコンデンサの入口にそれぞれ接続されてい
る。

前記シリンダブロツク２とバルブプレート３及
びリヤヘツド４とに亘つて収納室（クランク室６
と吸入室１５とを連通する連通路）１６が形成さ
れ、該収納室１６はバルブプレート３に穿設され
た孔３ｃを介して吸入室１５と連通されている。
収納室１６内には圧力調整弁１７が収納されてい
る。

該圧力調整弁（電気式の圧力調整弁）１７は、
外部信号（例えば、熱負荷を表わす信号、所謂加
速カツトを行うための加速検知信号等）により電
気的に制御され、クランク室６内の圧力を調整す
るものである。

圧力調整弁１７は、ケース１８と、ケース１８
に嵌合し、クランク室６と収納室１６とを連通す
る連通孔１９ａ，１９ｂを有する弁本体１９と、
該連通孔１９ａを開閉し、ばね２０により開弁方
向に付勢された弁体２１と、弁体２１と押え部材
２２との間で挟持され、弁体２１を開弁する方向
に吸入室圧を受けるダイヤフラム２３と、ケース
１８内に設けられた電磁コイル２４と、電磁コイ
ル２４内に摺動可能に嵌挿され、先端に固定のロ
ツド２５及び押え部材２２を介してダイヤフラム
２３を閉弁方向に電磁コイル２４の吸引力により
押圧するプランジヤ２６とから成つている。該プ
ランジヤ２６はばね２７により閉弁方向に付勢さ
れている。前記電磁コイル２４はコード２８を介
して不図示の電気回路に接続されている。該電気
回路は熱負荷の大きさに反比例する電流を出力す
ると共に、前記加速検知時には最大電流を出力す
る。

このように、前記圧力調整弁１７は、電磁コイ
ル２４に電流が印加されていない非通電時には、
弁体２１がばね２０の付勢力とダイヤフラム２３
に作用する吸入室圧Psとの合力により開弁方向
に付勢されていると共に、ばね２７の付勢力によ
り閉弁方向に付勢され、また、電磁コイル２４の
通電時には、該電磁コイル２４に印加される電流
値に応じたプランジヤ２６の押圧力及びばね２７
の付勢力によつて閉弁方向に付勢されるように成
つている。

前記駆動軸７はそのリヤヘツド４側端部がシリ
ンダブロツク２の中心孔３０に軸受３１を介して
回転自在に支承され、且つそのフロントヘツド５
側端部は該フロントヘツド５の中心孔３２に軸受
３３を介して回転自在に支承されている。駆動軸
７のフロントヘツド５側端部は、該フロントヘツ
ド５の外端面中央の突出筒部内に位置し、該フロ
ントヘツド５側端部にはクラツチ（図示省略）及
びプーリ（図示省略）が接続される。該プーリは
車載エンジン（図示省略）の出力軸側プーリに駆
動ベルト（図示省略）によつて連結され、該エン
ジンの回転が駆動軸７に伝達される。

前記駆動軸７のフロントヘツド５側外周面には
駆動軸７の回転を揺動板取付部材３４に伝達する
転保持部材３５が嵌着され、該回転保持部材３５
はスラスト軸受３６を介してフロントヘツド５に
支承されている。回転保持部材３５と揺動板取付
部材３４の互いの対向面の下側部相互間はリンク
アーム３７を介して回動自在に連結されている。
すなわち該リンクアーム３７の一端はピン３８に
より回転保持部材３５の一側面の下側部に回動自
在に、他端はピン３９により揺動取付部材３４の
一側面下側部に回動自在にそれぞれ連結されてい
る。

前記揺動取付部材３４の中心孔３４ａは前記駆
動軸７の外周に遊嵌され、且つ該駆動軸７の軸線
方向の略中間部外周に軸線方向に摺動可能に嵌装
されたヒンジボール４０の外周に摺接している。
該ヒンジボール４０と回転保持部材３５との間の
駆動軸７外周には、波板状ばね４１が介装されて
おり、該ばね４１によりヒンジボール４０がシリ
ンダブロツク２側（図中左方）に付勢されてい
る。また、前記ヒンジボール４０よりシリンダブ
ロツク２側の駆動軸７にはストツパ４２が突設さ
れ、該ストツパ４２とヒンジボール４０との間の
駆動軸７外周には、複数個の板ばね４３、コイル
ばね４４が順次介装され、これらのばね４３，４
４によりヒンジボール４０がフロントヘツド５側
（図中右方）に付勢されている。駆動軸７の左端
側には、該左端と隙間を存してスラスト防止板４
５が配置されている。

前記揺動板取付部材３４にはラジアル軸受４
６、スラスト軸受４７，４８を介して揺動板４９
が回転自在に設けられ、これらスラスト軸受４
７，４８は軸受押え板５０によつて揺動板取付部
材３４に固定されている。揺動板４９のピストン
９と対向する先端部４９ａと該ピストン９とは両
端部にボール５１ａ，５１ｂをそれぞれ有するピ
ストンロツド５１によつて回動自在に連結され、
ピストン９は揺動板４９の揺動運動に伴いピスト
ンロツド５１によつてシリンダ８内を軸方向に往
復摺動し、冷媒ガスの吸入、圧縮作用を行うよう
になつている。

前記揺動板４９にはその中心部付近から外端部
にかけてリストラントピン５２が１個設けられ、
該リストラントピン５２の外端部付近の外周には
板状のスリツパ５３が回転自在に設けられてい
る。

前記ハウジング１のスリツパ５３が対向する内
周面にはシリンダブロツク２のフロントヘツド５
側端面から該フロントヘツド５の内周面に亘つ
て、且つ駆動軸７の軸方向と平行に２枚の案内板
５４が設けられ、リストラントピン５２及びスリ
ツパ５３は前記２枚の案内板５４相互間に形成さ
れる溝に沿つて動くようになつている。従つて、
揺動板４９は前記案内板５４によつて駆動軸７の
円周方向の動きを拘束され、該駆動軸７の軸方向
と平行な方向に前記ヒンジボール４０を支点とし
て揺動運動を行うようになつている。

第１図及び第２図に示すように、クランク室６
と吸入室１５とを連通するバイパス通路６０が設
けられている。このバイパス通路６０は、シリン
ダブロツク２を貫通する通路６１とバルブプレー
ト３を貫通する通路６２とから成つている。通路
６１の左端部には弁室６１ａが形成されている。
該弁室６１ａ内にはクランク室６内の圧力Pwが
吸入室１５内の圧力Psに対して所定の差圧（例
えば２Kg／cm²）以上に高くなつた時に開弁する逆
上弁（安全弁）６３が配設されている。この逆上
弁６３は、通路６１の左側開口６１ｂを開閉する
ボール弁６４と、該ボール弁６４を閉弁方向に付
勢するばね６５とから成つている。

次に上記構成を有する本考案の可変容量型揺動
板式圧縮機の作用を説明する。

図示しない車載エンジンの回転動力が図示しな
い駆動ベルト、プーリ、クラツチ等を順次介して
駆動軸７に伝達されると、該駆動軸７は回転保持
部材３５、揺動板取付部材３４と共に回転する。
該回転に伴い揺動板４９はクランク室６内の圧力
Pwに応じてヒンジボール４０を支点として駆動
軸７の軸線と平行な方向に揺動して傾斜角が変化
し、該傾斜角の変化に伴いピストン９に与えるス
トローク運動が変化することにより吐出容量が変
化する。即ち、クランク室６内の圧力Pwが減少
するのに伴い揺動板４９の傾斜角は増加し、これ
に伴いピストン９のストローク運動量も増加して
吐出容量が増加する。また、逆にクランク室６内
の圧力Pwが増加するのに伴い揺動板４９の傾斜
角は減少し、これに伴いピストン９のストローク
運動量も減少して吐出容量が減少する。

しかして、高負荷状態（吸入圧Psが所定設定
値以上の状態）においては、前記不図示の電気回
路からコート２８を介して電磁コイル２７に印加
される電流が最小であり、プランジヤ２６を閉弁
方向に押圧する電磁コイル２７の吸引力が小さ
い。従つて、ダイヤフラム２３に作用する吸入室
圧Psとばね２０の付勢力との合力がプランジヤ
２６の押圧力とばね２７の付勢力との合力より大
となり、弁体２１は連通路１９ａを全開した状態
となる。斯かる状態においては、クランク室６内
の圧力Pwが連通路１９ａ，１９ｂ、収納室１６
及び孔３ｄを順次介して吸入室１５内に最大流量
となつて逃げる。これによつて、前記クランク室
６内の圧力Pwが大きく低下し、揺動板６６の傾
斜角は最大となり、これに伴いピストン９のスト
ローク量も最大となつて、吐出量が最大に増加す
る。

次に、中負荷状態（吸入圧Psが所定値の状態）
においては、電磁コイル２７に印加される電流が
中間値となり、弁体２１は連通路１９ａを途中開
度位置に絞つた状態となる。

従つて、クランク室６の圧力Pwは絞られた状
態になり、該クランク室６内の圧力Pwが上昇し、
該上昇に伴い揺動板４９は最大傾斜角と最小傾斜
角の略中間の傾斜角になり、これに伴いピストン
９のストローク量も中間状態となつて吐出容量は
中間状態となる。

更に、低負荷状態（吸入圧Psが所定設定値以
下の状態）又は前記加速検出時においては、電磁
コイル２７に印加される電流が最大となり、これ
によつて弁体２１が連通路１９ａを全閉状態にす
る。これによりクランク室６内の圧力Pwが連通
路１９ａより吸入圧室１５側へ逃げなくなるの
で、該クランク室６内の圧力Pwが更に上昇し、
これに伴い揺動板４９の傾斜角がより小さくな
り、ピストン９のストローク量も小さくなつて吐
出容量が減少する。

前記クランク室６内の圧力Pwが、何らかの原
因（例えば、前記電気回路の故障）によつて連通
路１９ａが閉塞された状態で長時間保持され、こ
れによつて吸入室１５内の圧力Psに対して前記
所定の差圧以上に高くなつた時には、前記逆止弁
６３のボール弁６４が開弁して通路６１を開く。
これによつてバイパス通路６０が開き、クランク
室６内の圧力Pwがバイパス通路６０を通つて吸
入室１５内に逃げ、クランク室６内の圧力Pwが
大きく低下する。

なお、本考案は上記形式の圧力調整弁を用いた
圧縮機に限らず、例えば外部信号により電磁弁を
デユーテイー比制御する形式の圧力調整弁を用い
た可変容量型揺動板式圧縮機にも適用できる。ま
た、前記電気式の圧力調整弁に代えて、吸入圧に
応じて前記連通孔１９ａを開閉する機械式の圧力
調整弁を用いてもよい。

（考案の効果） 本考案に係る可変容量型揺動板式圧縮機によれ
ば、吸入室とクランク室とを連通するバイパス通
路を設け、該バイパス通路内に、前記クランク室
内の圧力が前記吸入室内の圧力に対して所定の差
圧以上に高くなつた時に開弁する安全弁を介装し
たことにより、前記クランク室内の圧力が前記吸
入室内の圧力に対して所定の差圧以上に高くなる
と、前記安全弁が開弁して前記バイパス通路が開
放され、前記クランク室内の圧力が前記吸入室内
に流入し、これによつてクランク室内の圧力が急
速に低下するので、クランク室内の圧力が異常に
高くなるのを防止することができる。従つて、ク
ランク室内にある機械部品の摩耗を抑制すること
ができると共に、該機械部品の各摺接部における
発熱を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示して
おり、第１図は可変容量型揺動板式圧縮機の断面
図、第２図は主要部を示す拡大断面図である。 １……可変容量型揺動板式圧縮機、６……クラ
ンク室、１６……収納室（連通路）、１７……圧
力調整弁、４９……揺動板、６０……バイパス通
路、６３……逆止弁（安全弁）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 揺動板が収納されたクランク室と吸入室とを連
   通する連通路に介装され、熱負荷を表わす信号、
   加速検知信号等に基づき演算された外部信号に応
   じて連通路の開度を調節する電気式の圧力調整弁
   又は吸入圧に応じて前記開度を調節する機械式の
   圧力調整弁を備え、該圧力調整弁による開度調節
   によりクランク室内の圧力を変化させて揺動板の
   傾斜角度を変化させることにより、吐出容量を可
   変にし得る可変容量型揺動板式圧縮機において、
   前記吸入室と前記クランク室とを連通するバイパ
   ス通路を前記連通路とは別に設け、該バイパス通
   路内に、前記クランク室内の圧力が前記吸入室内
   の圧力に対して所定の差圧以上に高くなつた時に
   開弁する安全弁を介装して成ることを特徴とする
   可変容量型揺動板式圧縮機。