JPH0474548B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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、揺動板が収容されたクランク室内の圧力
を調整して該揺動板の傾斜角を変化させることに
より、吐出容量を可変し得る如く構成した可変容
量型揺動板式圧縮機として、例えば特開昭58−
158382号が公知である。

この種の圧縮機は、そのクランク室内の圧力形
成はシリンダとピストンとの間から漏れる圧力、
即ちブローバイガス圧力により行なわれるため、
クランク室内の圧力は低圧側である吸入圧力より
も高くなる。そして、通常負荷状態、即ち吸入圧
力が所定設定値以上になると、クランク室と吸入
圧室との間の連通路に介装された圧力制御弁が開
弁して、クランク室内の圧力（ブローバイガス）
が吸入圧室内に流出することによりクランク室内
の圧力が低下し、これに伴つて揺動板の傾斜角が
大きくなつてピストンのストロークが大きくなり
吐出容量が増加する。該吐出容量が増加すること
によつて吸入圧力が低下し、該吸入圧力の低下に
伴つて前記圧力制御弁の開弁度が小さくなり、こ
れによりクランク室内の圧力が吸入圧室内に流出
する量は減少するため、クランク室内の圧力が上
昇し、これに伴つて揺動板の傾斜角が小さくなつ
てピストンのストロークが小さくなり吐出容量が
減少する。このような作動により吐出容量が変化
するものである。

一方、低負荷状態になると熱負荷が低いにも拘
らず一定量の冷媒を流し続けると高圧側である吐
出圧力が低下し過ぎてエバポレータが凍結してし
まう。

斯かるエバポレータの凍結を防止するため、ア
ンチ・フリーズ・バルブ（以下、A.Fバルブとい
う。）が設けられている。該Ａ・Ｆバルブは高圧
側である吐出圧室とクランク室とを連通する連通
路に介装された逆止弁タイプのピストン弁よりな
る。そして、吐出圧力が所定設定値以上の非凍結
域においてはＡ・Ｆバルブは開弁せず閉弁状態に
保持されている。この状態から吐出圧力が所定設
定値以下の凍結域まで低下すると、Ａ・Ｆバルブ
は開弁して吐出圧室内の圧力がクランク室内に流
入するため該クランク室内の圧力が高くなり、こ
れに伴い揺動板の傾斜角が小さくなつて、ピスト
ンのストロークが小さくなり、吐出容量が減少す
る。該吐出容量が減少することによりエバポレー
タを通る冷媒の量が少なくなるため、該エバポレ
ータの凍結が防止されるものである。

しかし、このようにしてエバポレータを通る冷
媒の量が少なくなつた場合、該エバポレータの熱
交換量が同じと仮定すると、該エバポレータの低
圧側の温度が上がつてしまう。冷媒は温度上昇す
るとその圧力が上昇するものであり、高圧をもた
らして吐出容量を減少させようとすると、低圧側
（吸入圧）も上昇してしまう。すると、低圧側で
ある吸入圧を一定に保つために設けられている圧
力制御弁のベローズが作動してその弁体を開弁し
てしまつて、折角Ａ・Ｆバルブを介してクランク
室内に導入した吐出圧室内の圧力が圧力制御弁を
介して吸入圧室内へ戻つてしまう。その結果、ク
ランク室内の圧力が低下するので、揺動板の傾斜
角が大きくなつてフルストロークで作動している
にも拘らず吐出圧室の圧力がクランク室を経由し
て吸入圧室側へ迂回する状態で戻つてしまうた
め、動力損失や吐出弁及び吸入弁が自励振動して
騒音を発生する等の問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
Ａ・Ｆバルブ機能を備えてエバポレータの凍結を
防止できると共に、圧力制御弁により吸入圧を一
定に保持できるものでありながら、動力損失や吐
出弁の自励振動を生じないようにした可変容量型
揺動板式圧縮機を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明において
は、揺動板が収容されたクランク室内の圧力を調
整して該揺動板の傾斜角を変化させることによ
り、吐出容量を可変し得る如く構成した可変容量
型揺動板式圧縮機において、前記クランク室と吸
入圧室とを連通する互いに独立した第１通路及び
第２通路と、前記クランク室と吐出圧室を連通す
る第３通路と、前記第１通路に介装され且つ前記
吸入圧室の圧力が所定設定値以下の時閉弁し且つ
所定設定値以上になると開弁して前記第１通路を
介して前記クランク室と前記吸入圧室とを連通す
る圧力制御弁と、前記吐出圧室の圧力が所定設定
値以下になると前記第１通路を閉塞すると同時に
前記第２及び第３通路を開放し且つ前記吐出圧室
の圧力が前記所定設定値以上になると前記第１通
路を開放すると同時に前記第２及び第３通路を閉
塞する切換弁と、前記第２通路に介装され且つ該
第２通路の断面積が前記第３通路の断面積より小
さくなる如く絞る絞り機構とを具備したものであ
る。

（作用） 吐出圧が所定値以下に低下した時（低負荷時）
は切換弁にて、吸入圧室とクランク室との間を連
通する第１通路が遮断状態となり、しかも吐出圧
が第３通路を介してクランク室内に流入する量よ
りも、クランク室内の圧力が第２通路を介して吸
入圧室に流出する量が少なくなり、クランク室内
がある圧力に保持され揺動板がある傾斜角を保つ
て作動するものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図中１はハウジングで、円筒形のケース２
と、該ケース２の一端面（図中左端面）にバルブ
プレート３を介して液密に取り付けられたヘツド
部材５とからなる。前記ケース２の内部にはシリ
ンダブロツク６が一体形成され、該シリンダブロ
ツク６の前記ヘツド部材５側端面と前記ケース２
の内周壁及び前記ヘツド部材５の内側面とにより
クランク室７が画成されている。前記ケース２の
下部内側にはオイル溜８が形成され、該オイル溜
８は前記クランク室７に連通している。前記シリ
ンダブロツク６には前記ハウジング１の略中心軸
線上に沿つて配設された駆動軸９を中心として且
つ軸線を該駆動軸９のそれと平行にして周方向に
所定間隔を存して複数のシリンダ１０が配設さ
れ、これらの各シリンダ１０内にはピストン１１
がそれぞれ摺動自在に嵌装されている。前記駆動
軸９はその前記シリンダヘツド４側端部が前記シ
リンダブロツク６の中心孔６ａにボールベアリン
グ１２を介して回転自在に支承され、且つヘツド
部材５側端部は腕部材１３及び大径ボールベアリ
ング１４を順次介して前記ヘツド部材５の内周面
に回転自在に支承されている。前記駆動軸９の前
記ヘツド部材５側端部の軸端部は前記ヘツド部材
５の中心孔５ａ内を貫通してその外方に延出し、
該延出端部にプーリ１５が嵌着されている。前記
腕部材１３のボス部１３ａと前記ヘツド部材５の
中心孔５ａとの間にメカニカルシール１６が介装
され、前記ボス部１３ａと前記ヘツド部材５の中
心孔５ａとの間が気密に保持されている。前記プ
ーリ１５は図示しない車載エンジンの出力軸側プ
ーリに駆動ベルト（図示省略）によつて連結さ
れ、エンジンの回転が前記駆動軸９に伝達され
る。該駆動軸９の軸線方向略中間部外周には該駆
動軸９上を軸線方向に摺動可能に且つ周方向に回
転不可能にスリーブ状のスライダ１７が嵌装され
ており、従つて、該スライダ１７は駆動軸９と共
に回転するようになつている。前記スライダ１７
の軸線方向略中間部外周には円板状の揺動板１８
の中心孔１８ａが遊嵌されて両側部がトラニオン
ピン１９を介して前記スライダ１７に対して回動
自在に連結されている。前記揺動板１８の前記ヘ
ツド部材５側の面の所定位置にその径方向に向け
て突設された平行案内部２０の相互間部分には、
前記腕部材１３の腕部１３ｂの先端のカム面１３
ｃが係合されている。前記腕部材１３の腕部１３
ｂの両側方に突設されたピン２１と前記揺動板１
８の平行案内部２０にそれぞれ突設されたピン２
２との間にはコイルスプリング２３がそれぞれ張
設されている。前記揺動板１８の前記シリンダブ
ロツク６側の面には、前記ピストン１１に突設さ
れたピストンロツド２４の先端がボールジヨイン
ト２５を介してそれぞれ連結されている。従つて
前記揺動板１８の回転に伴い前記ピストン１１が
摺動する。また前記揺動板１８は前記クランク室
７内の圧力に応じて垂直面に対する傾斜角が変化
し、該傾斜角の変化により前記ピストン１１のス
トロークが増減する。

前記クランク室７内の圧力制御は圧力制御弁２
６にて行なわれる。該圧力制御弁２６はベローズ
２６ａの先端部に弁体２６ｂを設けて構成された
ベローズ弁よりなるもので、第４図に示す如く前
記シリンダブロツク６に設けられている。即ち、
前記圧力制御弁２６は、前記シリンダヘツド４と
前記バルブプレート３との間に画成された低圧側
である吸入圧室２７と前記クランク室７とを連通
する第１通路２８に介装されている。該第１通路
２８は前記シリンダブロツク６とバルブプレート
３とに亘つて形成され、弁室２８ａと、該弁室２
８ａと前記クランク室７とを連通すると共に前記
弁体２６ｂにて開閉される第１連通孔２８ｂと、
前記弁室２８ａと前記吸入圧室２７とを連通する
第２連通孔２８ｃとからなる。前記弁室２８ａ内
に前記圧力制御弁２６のベローズ２６ａが収容さ
れ、該ベローズ２６ａの伸縮に伴い前記弁体２６
ｂにて前記第１連通孔２８ｂが開閉される。前記
ベローズ２６ａは前記吸入圧を感知して伸縮する
もので、該吸入圧が所定設定値以下にある時は前
記弁体２６ｂが前記第１連通孔２８ｂを閉塞状態
に保持する如く伸長し、所定設定値以上になつた
時は吸入圧にて前記ベローズ２６ａは自身の付勢
力に抗して、前記弁体２６ｂが前記第１連通孔２
８ｂを開口状態に保持する如く縮小する。なお、
前記圧力制御弁２６は、その開弁圧調整機構２９
により前記シリンダヘツド４の外部からの操作で
開弁圧を調整できるようになつている。前記第１
通路２８の第２連通孔２８ｃと平行にして第２通
路３０及び第３通路３１が設けられている。これ
ら第２及び第３通路３０及び３１は前記シリンダ
ブロツク６とバルブプレート３とに亘つて形成さ
れている。前記第２通路３０は前記吸入圧室２７
とクランク室７とを連通するもので、前記第１通
路２８とは互いに独立している。前記第３通路３
１は前記シリンダヘツド４と前記バルブプレート
３との間に画成された高圧側である吐出圧室３２
とを連通するものである。前記第２通路３０のク
ランク室７側端内部にはオリフイス（絞り機構）
３３が設けられ、該オリフイス３３にて、前記第
２通路３０の断面積が第３通路の断面積より小さ
くなつている。

前記第１通路２８の第２連通孔２８ｃ、第２通
路３０及び第３通路３１をそれぞれ横切るように
して前記シリンダブロツク６には弁嵌装室３４が
設けられている。該弁嵌装室３４は前記第１通路
２８の第２連通孔２８ｃ、第２通路３０及び第３
通路３１と直交しており、該弁嵌装室３４内には
切換弁３５が摺動自在に嵌装されている。該切換
弁３５はスプール弁よりなるもので３つのランド
部３５ａ，３５ｂ，３５ｃと２つの環状溝３５
ｄ，３５ｅを有する。前記切換弁３５の一端面は
受圧面となつていて、該一端面は前記弁嵌装室３
４の一端面に段部３６を介して連通する作動圧室
３７に対向し、該作動圧室３７は連通路３８及び
第３通路３１を介して前記吐出圧室３２内と連通
している。そして、該吐出圧室３２内の吐出圧が
所定設定値以上の状態（通常負荷状態）にある
時、該吐出圧により前記切換弁３５は、反作動圧
室３７側に押圧移動されて第４図に示す如く第１
切換位置、即ち該切換弁３５のランド部３５ｂ，
３５ｃによつて前記第２及び第３通路３０及び３
１が閉塞されると同時に前記切換弁３５の環状溝
３５ａによつて前記第１通路２８の第２連通孔２
８ｃが開放される位置にある。また、前記吐出圧
室３２内の吐出圧が所定設定値以下の状態（低負
荷状態）にある時、後述するばね３９の付勢力に
より前記切換弁３５は作動圧室３７側に押圧移動
されて第５図に示す如く第２切換位置、即ち、該
切換弁３５のランド部３５ａによつて前記第１通
路２８の第２連通孔２８ｃが閉塞されると同時に
前記切換弁３５の環状溝３５ｄ及び３５ｅによつ
て前記第２及び第３通路３０及び３１が開放され
る位置にある。前記切換弁３５はコイル状のばね
３９により第１切換位置に付勢され、該ばね３９
は前記弁嵌装室３４の他端面と前記切換弁３５の
他端面との間に介装されている。前記切換弁３５
の作動圧室３７側への移動限界位置規制は前記切
換弁３５の一端面が前記段部３６に当接すること
により行なわれる。

なお、第１図及び第２図中４０はオイルポンプ
で、その吸入口４０ａに一端を連通させて前記シ
リンダブロツク６内に設けた油路４１の他端は前
記クランク室７内へ開放し、該開放端にはオイル
案内管４２の基端が接続され、該オイル案内管４
２の先端は前記オイル溜８のオイル内に没入して
開口されている。また、前記オイルポンプ４０の
吐出口４０ｂは前記シリンダブロツク６内部のオ
イル導通路４３に接続されて潤滑オイルが各摺動
部分に供給されるようになつている。なお、前記
スライダ１７はコイルスプリング４４によつて前
記シリンダヘツド４側に押圧されている。

次に、上記構成の本発明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
ンよりベルト及びプーリ１５を介して駆動軸９に
回転動力が伝達されると、該駆動軸９はこれと一
体の腕部材１３と共に回転し、該腕部材１３はそ
の腕部１３ｂの先端に係合された揺動板１８を回
転させる。該揺動板１８はクランク室７内の圧力
に応じてその傾斜角が変化し、該傾斜角の変化に
伴い、ピストン１１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７内の圧力が減少するのに伴い揺動板１
８の傾斜角は増加し、これに伴いピストン１１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７内の圧力が増加する
のに伴い揺動板１８の傾斜角は減少し、これに伴
いピストン１１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、通常負荷状態（吐出圧が所定設定値
以上の状態）においては、切換弁３５は吐出圧に
よりばね３９の付勢力に抗して第４図に示す如く
第１切換位置にあり、この状態において吸入圧室
２７内の圧力が所定設定値以下にあれば圧力制御
弁２６は第５図に示す如く閉弁して第１通路２８
の第１連通孔２８ｂを閉塞しており、従つて、ク
ランク室７内の圧力が低圧側へ流出せず、該クラ
ンク室７内の圧力が増加し、これに伴い、揺動板
１８の傾斜角は減少するので吐出容量が減少す
る。該吐出容量の減少に伴い吸入圧室２８内の圧
力が増加して所定設定値以上になると、該吸入圧
室２７内の圧力に感応して圧力制御弁２６のベロ
ーズ２６ａが縮小して該圧力制御弁２６は開弁し
て第１通路２８の第１連通孔２８ｂを開放する。
従つて、クランク室７内の圧力は第１通路２８の
第１連通孔２８ｂ、弁室２８ａ及び第２連通孔２
８ｃを順次介して吸入圧室２７内へ流出するた
め、該クランク室７内の圧力は減少し、これに伴
い揺動板１８の傾斜角は増加するので、吐出容量
が増加する。このように吸入圧室２７内の圧力を
予め設定した一定値に保つべく、その吸入圧室２
７内の圧力の変化に応じて圧力制御弁２６が開閉
作動することによりクランク室７内の圧力が変化
し、これに伴い揺動板１８の傾斜角が変化して吐
出容量が変化するものである。

一方、低負荷状態（吐出圧が所定設定値以下の
状態）においては、切換弁３５は吐出圧に抗して
ばね３９の付勢力にて第５図に示す如く第２切換
位置にあり、この状態においては切換弁３５のラ
ンド部３５ａにより第１通路２８の第２連通孔２
８ｃが閉塞されている。従つて、仮令、圧力制御
弁２６が開弁しても、第１通路２８の第２連通孔
２８ｃが閉塞されているので、該第１通路２８か
らクランク室７内の圧力が吸入圧室２７内へ流出
しない。また、この切換弁３５の第２切換位置に
おいて、吐出圧室３２内の圧力が第３通路３１を
介してクランク室７内に流入するためクランク室
７内の圧力が高くなり、これに伴い揺動板１８の
傾斜角が小さくなつて吐出容量が減少することに
より、エバポレータを通る冷媒の量が少なくなる
ため、該エバポレータの凍結が防止される。この
場合、クランク室７内の圧力がオリフイス３３を
有する第２通路３０を介して吸入圧室２７内へ流
出するが、該流出量より第３通路３１を介してク
ランク室７内へ流入する吐出圧の流入量が多いの
で、該クランク室７内はある圧力に保たれるもの
である。なお、絞り機構３３としては上記実施例
に示す固定オリフイスに限られるものではなく、
クランク室７内の圧力に応じて開度が変わる可変
調量弁、または開度可変型逆止弁等にて構成して
もよい。

（発明の効果） 以上詳述した如く本発明の可変容量型揺動板式
圧縮機は、揺動板が収容されたクランク室内の圧
力を調整して該揺動板の傾斜角を変化させること
により、吐出容量を可変し得る如く構成した可変
容量型揺動板式圧縮機において、前記クランク室
と吸入圧室とを連通する互いに独立した第１通路
及び第２通路と、前記クランク室と吐出圧室を連
通する第３通路と、前記第１通路に介装され且つ
前記吸入圧室の圧力が所定設定値以下の時閉弁し
且つ所定設定値以上になると開弁して前記第１通
路を介して前記クランク室と前記吸入圧室とを連
通する圧力制御弁と、前記吐出圧室の圧力が所定
設定値以下になると前記第１通路を閉塞すると同
時に前記第２及び第３通路を開放し且つ前記吐出
圧室の圧力が前記所定設定値以上になると前記第
１通路を開放すると同時に前記第２及び第３通路
を閉塞する切換弁と、前記第２通路に介装され且
つ該第２通路の断面積が前記第３通路の断面積よ
り小さくなる如く絞る絞り機構とを具備したもの
である。

従つて、アンチ・フリーズ・バルブ機能を備え
てエバポレータの凍結を防止できると共に、圧力
制御弁により吸入圧を一定に保持できるものであ
りながら、動力損失や吐出弁及び吸入弁の自励振
動が生じないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発
明の可変容量型揺動板式圧縮機の一部切欠側面
図、第２図は同横断面図、第３図は第２図の−
線矢視図、第４図は及び第５図は作用を説明す
るための要部拡大断面図である。 ７……クランク室、１８……揺動板、２６……
圧力制御弁、２７……吸入圧室、２８……第１通
路、３０……第２通路、３１……第３通路、３３
……オリフイス（絞り機構）、３５……切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 揺動板が収容されたクランク室内の圧力を調
   整して該揺動板の傾斜角を変化させることによ
   り、吐出容量を可変し得る如く構成した可変容量
   型揺動板式圧縮機において、前記クランク室と吸
   入圧室とを連通する互いに独立した第１通路及び
   第２通路と、前記クランク室と吐出圧室を連通す
   る第３通路と、前記第１通路に介装され且つ前記
   吸入圧室の圧力が所定設定値以下の時閉弁し且つ
   所定設定値以上になると開弁して前記第１通路を
   介して前記クランク室と前記吸入圧室とを連通す
   る圧力制御弁と、前記吐出圧室の圧力が所定設定
   値以下になると前記第１通路を閉塞すると同時に
   前記第２及び第３通路を開放し且つ前記吐出圧室
   の圧力が前記所定設定値以上になると前記第１通
   路を開放すると同時に前記第２及び第３通路を閉
   塞する切換弁と、前記第２通路に介装され且つ該
   第２通路の断面積が前記第３通路の断面積より小
   さくなる如く絞る絞り機構とを具備したことを特
   徴とする可変容量型揺動板式圧縮機。