JPH0357896A

JPH0357896A - 可変容量型ベーン型圧縮機

Info

Publication number: JPH0357896A
Application number: JP1195256A
Authority: JP
Inventors: Nobufumi Nakajima; 中島　信文
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1991-03-13
Also published as: DE4022677C2; DE4022677A1; US5049043A

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、車両川空調装置の冷媒圧縮機として用いられ
るベーン型圧縮機に関し、特に圧縮開始時期を制御して
吐出容量を変えることができる可変容量型ベーン型圧縮
機に関する。

（従来の技術）従来、このような可変容隈型ベーン型圧縮機としては、
次のようなものがある（特開昭６４−３６９９７号公報
）。

この可変容量型ベーン型圧縮機は、両端がサイドブロッ
クで閉塞されたシリンダと、このシリンダ内で回転する
ローラと、正逆回転して圧縮開始時期を制御する制御部
材とを備えている。

前記制御部材の一側面上の対称な位置に一対の受圧部が
一体に突設してあり、一方の前記サイドブロックのロー
タ側端而部に環状凹部が設けてあり、この環状凹部内に
ｉｉｉ記制御部材が回動自在に嵌装してあり、前記環状
凹部の一部を構成する圧力室に前記受圧部が嵌装されて
前記圧力作動室が高１工室と低圧室とに二分されている
。また、受圧部を含む制御部材には、気密性を保持する
ためのシール部材が装着してある。

このシール部材は、制御部材に直接装着されるクｐ性シ
ール部材と、タｐ性シール部材と略同一の形状を有し且
つ各シール而１　００ａを弁仕シール部材上に重ねて装
着される樹脂シール部材１００とを備えている。樹脂シ
ール部材ｌＯＯは、第ｌ６図に示すように、環状の第１
シール部１０１と、この第ｌシール部１０１の外側に位
置する円弧状の第２シール部＋０２、１０２と、これら
の第２シール部１０２、１０２の一端及び第１シール部
１０１をそれぞれ連結する逆Ｕ字状の第３シール部］　
０　３　ト、ｍｊ記各第２シール部１０２，１０２の（
Ｉ！１端及び第１シール部１０１をそれぞれ連結する第
４シール部１０４とからなる。第ｌシール部１０１がｌ
（ｌｌ１の環状体であるのに対し、第２シール部１０２
、１０２は、２つに分離しており、それぞ円弧状である
。各第２シール部１０２，１０２は第１シール部＋０１
の外側に位置し、第１シルｒｆｌｌ　Ｉ　０　１　（７
）同心円１　１　０　０’）周方向に１８０度偏位して
対称的に設けてある。

制御部材は、低圧室内に導入される低圧である１汲入圧
とコイルばねの付勢力の合力と、高圧室内に高圧である
吐出圧がオリフィスを介し導入されて形成される制御圧
との差により、吐出量が最小となる半稼動位置と吐出量
が最大となる全稼動位置との間で、正逆回転する。そし
て、一方の高圧室と吸入室とを連通ずる通路中に介装さ
れた開閉弁機構が、熱負荷に応じた吸入圧の変化に応じ
て開閉して前記制御圧を変化させ、変化する制御圧と前
記合力との差により制御部材が吐出量減方向又は増方向
に回動して吐出量が制御される。

（允明が解決しようとする課題）ところで、一般に上記の如き従来の可変容量型ベーン型
圧縮機では、起動時のショックを軽減するために、吐出
量が最小である半稼動位置で起動するようにしてある。

しかしながら、上記従来技術では、制御部材を半稼動位
置側に付勢するコイルばねを設けてあり、該ばねのブリ
セット力は制御部材の回動低抗に打ち勝つ程度の大きさ
であるので、起動後に吐出量を増加させる場合に、制御
部材の回動低抗とコイルばねの付勢力との和以上の力を
制御部材に与える必要がある。ところが、起動時には圧
縮比が小さくて吐出圧Ｐｄがあまり上昇せず、従って前
記制御圧Ｐｃもあまり上昇しないので、起動時に制御郎
材が吐出量増方向にスムーズに回動しにくく、起動性が
あまり良くないという問題点がある。

また、前述したようにシール部材の形状が複雑な三次元
形状であるので、制御部材に高い精度が要求され、その
ためにコストアップにつながるとともに、シール部材に
よる気密性を高くすればする程シール抵抗が大きくなり
、起動性が悪くなる。

本発明は制御部材の回動動作を円滑にして起動性及び制
御性の向上を図ることができる可変容量型ベーン型圧縮
機を提供することを目的とする。

（ｉｔ！ｌ題を解決するための手段）上述の課題を解決するために本発明は、両端がサイドブ
ロックで閉塞されたシリンダと、このシリンダ内で回転
するローラと、正逆回転して圧縮開始時期を制御する制
御部材とを備え、前記制御部材の一側面に受圧部が一体
に突設してあり、方の前記サイドブロックのロータ側端
面部に環状凹部が設けてあり、この環状凹部内に前記制
御部材が回動自在に嵌装してあり、前記環状凹部の一部
を構或する圧力作動室に前記受圧部が嵌装されて前記圧
力作動室が第ｌ圧ノノ室と第２圧力室とに二分されてい
る可変容量型ベーン型圧縮機において、前記第１圧力室
に高圧を導入する高圧導入路と前記第２圧力室に高圧を
導入するオリフィスとが前記サイドブロックに設けてあ
り、前記高圧導入路の開口而稙は前記オリフイスの開口
而稙よりも大きくしてあり、前記圧力作動室の内壁と前
記受圧部とのすき間面稍が前記オリフイスの開口面積よ
りも小さくしてあり、前記第ｌ圧ノノ室は連通路を介し
て低圧側に連通しており、吸入圧が所定値に達したとき
開き、前記吸入圧が前記所定値に達しないときに閉じる
開閉弁機構が前記連通路の途中に設けてあり、前記圧力
作動室の開口縁に沿う第Ｉのシール溝と０１１記制御部
材の内周に沿う第２のシール溝とががＩ記サイドブロッ
クに設けてあり、前記両シール溝は前記環状凹部に連通
しており、前記両シール溝にシール部材が嵌装してある
。

（作川）上述のようにシール部材を平面形状として簡素化し、か
つそのシール部材をサイドブロックに装着し、制御部材
の受圧部にシール部材を装着しないことにより受圧部と
圧力作動室内壁とのすき問からの冷媒ガスの漏れをｆｆ
ｌ　極的に利用し、シール部材のシール抵抗を小さくす
るとともにコイルばねを不要とした。その結果、制御部
材の回動動作が円滑になる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を添｛；Ｊ図面に基づき説明す
る。

第１図乃至第１０図は本発明の一実施例に係る可変容量
型ベーン型圧縮機を示し、第１図はこのベーン型圧縮機
の縦断面図である。

第１図に示すように、可変容量型ベーン型圧縮機は、略
楕円形の内周面１ａを有するカムリング１と、該カムリ
ングｌ内に回転自在に収納された「『ｌ筒状のロータ２
と、カムリング１の両側端を閉塞する如く該両側端に夫
々固定されたフロントサイドブロック３及びリャサイド
ブロック４と、該両サイドブロック３、４の外側端に夫
々固定されたフロントヘッド５、リャヘッド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１１
１＋ｌ＋７は前記両サイドブロック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、リャヘッド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。吐出口５ａはフロン１・ヘ
ッド５とフロントサイドブロック３とにより画威される
吐出室１０に、吸入口６ａはリャヘッド６とリャサイド
ブロック４とにより画威される吸入室ｌ１に夫々連通し
ている。

カムリングｌの内周面１ａとロータ２の外周面との間に
、周方向に１８０度偏位した略対称な位置に２つの圧縮
室ｌ２が画威されている。ロータｌＯにはその径方向に
沿うベーン溝ｌ３が周方向に等間隔を存して複数設けら
れており、これらのベーン溝Ｉ３内にベーン１４がそれ
ぞれ放射方向に沿って出没自在に１％装されている。

リャサイドブロック４には、第ｌ図及び第９図に示すよ
うに、周方向に１８０度偏位した路対称な位置に吸入ボ
ート１５、ｌ５が設けられている（第ｌ図では片方の吸
入ポート１５のみが見えている）。各吸入ボートｌ５は
リャサイドブロック４の厚さ方向に貫通しており、各吸
入ボートｌ５を介して吸入室１１と圧縮室１２とが夫々
連通されている。

カムリングｌの外周壁には、周方向に１８０度偏位した
略対称な位置に２個ずつ吐出ボート１６、ｌ６が穿設さ
れている（第１図では片方の吐出ボート１６のみが見え
ている）。該吐出ボートｌ６のあるカムリングｌの外周
壁には、ブＦ止め部１　７　ａ　＋１７ａを有する吐出
弁カバーｌ７がボルト（図示せず）により固定されてい
る。カムリング１の外周壁と弁止め部１７ａとの間には
、吐出弁カバー１７側に保持された吐出弁ｌ９、１９が
介装され、該各吐出弁ｌ９は吐出圧を受けたときに開弁
じて各吐出ボートｌ６を夫々開口するようになっている
。さらに，カムリングｌには吐出弁ｌ９の開ブｐ時に吐
出ボートｌ６と連通ずる連通路２０が、フロントサイド
ブロック３には該連通路２０と連通した連通路２１が夫
々形成され，各吐出弁１９が開弁して各吐出ボートｌ６
を開１コしたとき、圧縮室ｌ２内の圧縮された冷媒ガス
が吐出ボートｌ６、連通路２０、２ｌ、吐出室１０及び
吐出口５ａを類次介して吐出されるようになっている。

第１図及び第２図に示すように、リャサイドブロック４
には、そのロータ側端而に環状凹部４０が設けられてお
り、該環状凹部４０内には第９図に示すリング状の制御
部材５０が回動自在に嵌装されている。

環状凹ｍ４０は圧力作動室４３を有しており、この圧力
作動室４３は吸入ボート１５、ｌ５に挟まれた位置にあ
る（第９図）。

環状凹部４０内には第９図に示すように、圧ノＪ作動室
４３の開口縁に沿う環状のシール溝６０が設けてあり、
制御部材５０の内周に対応する円弧状のシール溝６ｌが
設けてある。各シール溝６０、６ｌは互いに連通してい
る。シール溝６０、６１には第８図に示すゴム等からな
る外性シール部材６２が嵌装され、その上から更に第６
図に示すテフロン等からなる樹脂シール部材６３が嵌装
してある。外性シール部材６２と樹脂シール部材６３と
からなるシール部材６４により圧力作動室４３が完全に
シールされる（第１図及び第２図）。シール部材６４の
うち、仰姓シール部材６２は第８図（ｂ）に示すように
断面は円形であり、樹脂シール部材６３の一部は第６図
（ｂ）に示すように、断面がＬ字形をしている。

第４図に示すように、制御部材５０の外周縁には、その
周方向に１８０度偏位した略対称な位置に切欠部５１、
５２が設けられている。また、制御部材５０の反ロータ
側側面には、第１図に示すように前記圧力作動室４３、
４４内にスライド可能に嵌装される受圧部５３が設けら
れている（第５図）。

ｉ１′ｉｊ記圧力作動室４３内は、第３図に示すように
、受圧部５３によりその一側にある第１圧力室４３＋と
その他側にある第２圧力室４３２とに２分されている。

第１圧力室４３１内には高圧導入路７ｏを介して高圧で
ある吐出圧Ｐｄが導入されて制御圧Ｐｃ＋が形成され、
第２圧力室４３２にはオリフィス７ｌを介して高圧であ
る吐出圧Ｐｄが絞られて導入されて制御圧ＰＣ２が形成
される。高圧導入路７０の開口面積はオリフィス７１の
開口面積よりもかなり大きい。

第１圧力室４３＋は連通路７２を介して低圧側である吸
入室１’ｌに連通している。連通路７２の途中には開閉
弁機摺３０が設けてあり、開閉弁機＋ｆｌ３０は熱負荷
の変化に応じた吸入圧Ｐｓの変化に応動して開閉作動し
、連通路７２を開閉して第１圧力室４３１内の制御圧Ｐ
ｃ＋を制御する。連通路７２の開口面積は、高圧導入路
７０の開口面積Ｓ１の８〜１０倍である。ただし、受圧
部５３にはシール部材６４が装着されていないので，第
１圧力室４３１と第２圧力室４３２との間のガス漏れ爪
はシール部材６４を装着した場合に較べて増加する。受
圧部５３と圧力作動室４３内壁とのすき１ｉＪ］　７　
３の而積Ｓ３はオリフィス７ｌの開口而積Ｓ２よりも小
さく、Ｓｌ，Ｓ２，Ｓ３の関係は、Ｓｌ＞３２＞３３である。また、高圧導入路７０を通じて第１圧力室４３
＋に導入される吐出圧Ｐｄの流量Ｑ＋は、すき間７３か
らの漏れ流量Ｑ３よりもかなり多く、漏れ流量Ｑ３は第
２圧力室に導入される吐出圧Ｐｄの流ｍＱｚよ＋）も少
なく、Ｑｌ，　Ｑ２，　Ｑ３ノｆｌＪｌ係は、Ｑ　１＞
　Ｑ　２　＞　Ｑ　３である。

次に、上述した実施例の可変容量型ベーン型圧縮機の作
動を述べる。

熱負荷の変化により吸入室１ｌの吸入圧Ｐｓが所定値以
上になると、ベローズ３１ａが縮少してボール弁３ｌｂ
が閉じ、開閉弁機構３１は閉弁状態となる（第１０図（
ａ））。

高圧導入路７０の開口而積Ｓ１はオリフィス７１の開口
面ＩＪ′ｌＳ２よりもかなり大きいので、第ｌ圧ノノ室
４３１へのガス流入量Ｑ１は第２圧力室４３２へのガス
流入量Ｑ２よりもかなり大きい。その結果、制御圧Ｐｃ
＋は制御圧ＰＣ２よりもかなり高くなり、制御部材５０
は第ｌＯ図（ａ）の右方向に素早く回転する。受圧部５
３と圧力作動室４３の内壁とのすき問７３から制御圧Ｐ
ｃ＋が第２圧力室４３２側に漏れるので、時間が経過す
るにつれて制御圧Ｐｃ＋と制御圧ＰＣ２とが等しくなり
、制御部材５０はハンチング等を起こさずに全稼動位置
で止まる。

また、ボール弁３　ｌ　ｂがベローズ３１ａにより放出
ガスを調量している状態においては、受圧部５３は左右
に浦れ、ある位置で安定する。例えば放出ガスが増える
と、制御圧Ｐｃ＋は下がり、第１０図（ａ）の左方向に
回転する。このときすき間７３から制御圧Ｐｃ２が第１
圧力室４３！側に漏れ、制御圧ＰＣ２と制御圧Ｐｃ＋と
が等しくなったとき制御ａ１５材５０は止まる。これが
左右連続的に行なわれる。

吸入圧Ｐｓが所定イ直以下になると、ベローズ３１ａが
伸長してボール弁３ｌｂが開き、開閉弁機構３１は開弁
状態となる（第１０図（ｂ））．オリフィス７１から第
ｌ圧力室４３１に導入された冷媒ガスは連通路７２を通
じて逃げ、すき間７３から制御圧ＰＣ２が第１圧力室４
３１側に漏れ、制御圧Ｐｃ＋が制御圧ＰＣ２よりも小さ
くなり、制御部材５０はハンチングを起こさずに第１０
図（ｂ）の左方向に回転し、半稼動位置で止まる。

本実施例によれば、シール部材６４を受圧部５３には装
着しないので、シール抵抗が大幅に小さくなり、また各
圧力室４３１，４３２にそれぞれ高圧を導入し、受圧部
５３と圧力作動室４３の内壁とのすき間７３からの冷媒
ガスの漏れを積極的に利用して制御部材５０を回動制御
する方式を採用したので、制御部材５０を半稼動位置側
に付努しておくコイルばねが不要になり、制御部材５０
の動作が円滑になり、起動性及び制御性が向上した。

上述の実施例においては制御部材５０の受圧部５３が１
つで、リャサイドブロック４の圧力作動室４３が１つの
場合について述べたが、これに代え、第１１図〜第１５
図に示すように、受圧１’ｌｌ　５　３及び圧力作動室
４３をそれぞれ対称位置に２つ設けるようにしても、上
述の実施例の場合と同様の効果を得ることができるとと
もに、制御部材５０の片寄りを防ぐことができるという
特府の効果をも期待することができる。本実施例の場合
、樹脂シール部材６４は第７図に示すように断面が矩形
になっている。

（発明の効果）以上説明したように本発明の可変容量型ベーン型圧縮機
によれば、前記第１圧力室に高圧を導入する高圧導入路
と前記第２圧力室に高圧を導入するオリフイスとが前記
サイドブロックに設けてあり、前記高圧導入路の開口面
積は前記オリフイスの開口面積よりも大きくしてあり、
前記圧力作動室の内壁と前記受圧部とのすき間面積が前
記オリフィスの開口面積よりも小さくしてあり、前記第
１圧力室は連通路を介して低圧側に連通しており、吸入
圧が所定｛直に達したとき開き、前記吸入圧が前記所定
値に達しないときに閉じる開閉弁機構が前記連通路の途
中に設けてあり、前記圧力作動室の開口縁に沿う第１の
シール溝と前記制御部材の内周に沿う第２のシール溝と
が前記サイドブロックに設けてあり、前記両シール溝は
前記環状凹部に連通しており、前記両シール溝にシール
部材が嵌装してあるので、シール部材の簡素化とシール
４．抵抗の減少とを図ることができ、しかも制御部材を半稼
動位置側に｛；Ｊ勢しておくコイルばねも不要になる。

したがって、制御部材の回動動作が円滑になり、起動性
及び制御性が大幅に向上し、コストダウンを図ることも
できる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図乃至第１０図は本発明の一実施例の可変容量型ベ
ーン型圧縮機を示し、第１図はその縦断面図、第２図は
主要部を示す拡大断面図、第３図は吐出量制御機構部を
示す概略構成図、第４図は制御部材を示す平面図、第５
図は第４図のＡ−Ａ線矢視断而図、第６図は樹脂シール
部材を示し、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は同
図（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断而図、第７図は他の樹脂シー
ル部材を示す断面図、第８図はりｎ性シール部材を示し
、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の
Ｃ−Ｃ線矢視断而図、第９図はりャサイドブロックをロ
ー夕側から見た平面図、第１０図は制御部材の動作を説
明するための概略図であり、同１１（ａ）は全稼動状熊
を示す図、同図（ｂ）は半稼動状態を示す図、第１１図
乃至第ｌ５図は本発明の他の実施例に係る可変容量型ベ
ーン型圧縮機を示し、第１１図はその縦断面図、第１２
図はりャサイドブロックをロー夕側から見た平面図、第
ｌ３図は制御部材を示す平面図、第１４図は第１３図の
Ｄ−Ｄ線矢視断百図、第ｌ５図は吐出量制御機構部を示
す概略構成図、第１６図は従来のシール部材の樹脂シー
ル部材を示す斜視図である。２・・・ローラ、３、４・・・サイドブロック、３ｌ・
・・開閉ブｒ機構、４０・・・環状凹部、４３・・・圧
力作動室、４３＋・・・第１圧力室、４３２・・・第２
圧力室、５０・・・ｌＩＩｌ　ａｌ１部材、５３・・・
受圧部、６０・・・シール溝（第１のシール溝）、６ｌ
・・・シール溝（第２のシール溝）、６４・・・シール
部材、７０・・・高圧導入路、７ｌ・・・オリフィス、
７３・・・圧力作動室と受圧部とのすき間。

Claims

【特許請求の範囲】

１、両端がサイドブロックで閉塞されたシリンダと、こ
のシリンダ内で回転するローラと、正逆回転して圧縮開
始時期を制御する制御部材とを備え、前記制御部材の一
側面に受圧部が一体に突設してあり、一方の前記サイド
ブロックのロータ側端面部に環状凹部が設けてあり、こ
の環状凹部内に前記制御部材が回動自在に嵌装してあり
、前記環状凹部の一部を構成する圧力作動室に前記受圧
部が嵌装されて前記圧力作動室が第１圧力室と第２圧力
室とに二分されている可変容量型ベーン型圧縮機におい
て、前記第１圧力室に高圧を導入する高圧導入路と前記
第２圧力室に高圧を導入するオリフィスとが前記サイド
ブロックに設けてあり、前記高圧導入路の開口面積は前
記オリフィスの開口面積よりも大きくしてあり、前記圧
力作動室の内壁と前記受圧部とのすき間面積が前記オリ
フィスの開口面積よりも小さくしてあり、前記第１圧力
室は連通路を介して低圧側に連通しており、吸入圧が所
定値に達したとき開き、前記吸入圧が前記所定値に達し
ないときに閉じる開閉弁機構が前記連通路の途中に設け
てあり、前記圧力作動室の開口縁に沿う第１のシール溝
と前記制御部材の内周に沿う第２のシール溝とが前記サ
イドブロックに設けてあり、前記両シール溝は前記環状
凹部に連通しており、前記両シール溝にシール部材が嵌
装してあることを特徴とする可変容量型ベーン型圧縮機
。