JPH06147115A - 揺動斜板式可変容量圧縮機 - Google Patents

揺動斜板式可変容量圧縮機

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JPH06147115A
JPH06147115A JP4302593A JP30259392A JPH06147115A JP H06147115 A JPH06147115 A JP H06147115A JP 4302593 A JP4302593 A JP 4302593A JP 30259392 A JP30259392 A JP 30259392A JP H06147115 A JPH06147115 A JP H06147115A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク室内での冷媒ガスの還流を抑制する
ことができ、このためクランク室内からの潤滑油の流出
を抑制して潤滑性を向上し、圧縮機の耐久性を高める。 【構成】 吐出室４ｂと吸入室４ａを連通路２３により
連通し、該連通路２３の途中に容量制御弁２５と固定絞
りＳを設ける。又、前記容量制御弁２５と固定絞りＳと
の間の連通路２３と、クランク室２ａとを一つの分岐通
路２４により連通する。連通路２３と分岐通路２４との
接続点Ｅの上流側連通路２３Ａ及び分岐通路２４により
吐出室４ｂ内の冷媒ガスをクランク室２ａに供給する。
又、クランク室２ａ内の冷媒ガスを同じ分岐通路２４及
び接続点Ｅ下流側の連通路２３Ｂにより吸入室４ａに排
出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば車輌用空調装置
における冷媒ガスの圧縮等に使用される揺動斜板式可変
容量圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車輌空調用の圧縮機として吸入圧
力と吐出圧力の双方に応答し、揺動斜板の傾斜角を変化
させ圧縮機の吐出容量（流量）を増減せしめるようにク
ランク室圧力を吸入圧力に対して制御するように構成さ
れた角度可変揺動斜板型の可変容量圧縮機がある。（特
開昭５８−１５８３８２号公報参照） この圧縮機は冷房負荷の低下あるいは高速回転により吸
入圧力が低下すると、吐出容量制御機構のベローズが吸
入圧力と大気圧とのバランス変動により延びて弁機構を
作動し吸入室とクランク室間の抽気通路の面積を減少さ
せるようになっている。又、吐出室とクランク室間の給
気通路を別の弁機構により開放することにより、クラン
ク室圧力を高めて同クランク室圧力と吸入圧力の差圧を
増大させる。すなわち、ピストン背面に作用する圧力を
増加させ、これによりピストンのストロークを減少さ
せ、揺動斜板の傾斜角を減少して吸入圧力の低下を防ぐ
と同時に容量ダウンを行なうようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の圧縮機は、
吐出室とクランク室を連通する給気通路と、クランク室
から吸入室への冷媒ガスを導く抽気通路とがそれぞれ独
立して設けられていたので、吐出室から給気通路を通し
てクランク室へ供給された冷媒ガスは、クランク室内で
循環した後、クランク室から抽気通路を通して吸入室へ
導かれる。この時、クランク室内を通過する冷媒ガスに
伴いミスト状の潤滑油が吸入室内へ流出する。この素通
りする冷媒ガスによりクランク室内での潤滑油の滞留量
が低減し、揺動斜板等の駆動機構部の摺動面の潤滑油不
足を来し、又、圧縮機外へ流出した潤滑油により凝縮器
及び蒸発器での熱交換率が低下するという問題があっ
た。
【０００４】この発明の目的は上記従来技術に存する問
題点を解消して、クランク室内の冷媒ガスの素通りを抑
制して、潤滑油のクランク室から吸入室への流出を抑制
して駆動機構の摺動面の潤滑性を向上し、耐久性を高め
ることができる揺動斜板式可変圧縮機を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、吸入室と吐出室及びクランク室とを備え、
回転軸に対してピストンを往復動させるための揺動斜板
を駆動機構により傾動可能に装着し、クランク室圧力と
吸入圧力との差圧に応じて前記揺動斜板の傾斜角が変化
して、吐出容量を制御するようにした揺動斜板式可変容
量圧縮機において、前記吐出室と吸入室を連通路により
連通し、該連通路の途中に絞りと容量制御弁又は複数の
容量制御弁を設け、前記絞りと容量制御弁との間の連通
路又は複数の容量制御弁の間の連通路と、前記クランク
室とを分岐通路のみにより連通するという手段をとって
いる。
【０００６】
【作用】この発明は容量制御弁による連通路の開閉動作
により吐出室からクランク室への冷媒ガスの供給あるい
はクランク室から吸入室への冷媒ガスの排出が行われ、
ピストンの背面に作用するクランク室圧力と、ピストン
の作動面に作用する吸入圧力との差圧により揺動斜板の
傾斜角が変化してピストンのストロークが変化し、吐出
容量が制御される。
【０００７】前記吐出室内の高圧の冷媒ガスは、連通路
及び分岐通路を通してクランク室へ供給される。又、ク
ランク室内の冷媒ガスは前記分岐通路及び連通路を通し
て吸入室へ供給される。このため、クランク室内での冷
媒ガスの入れ代わりが生じ難くなり、クランク室から吸
入室への潤滑油の流出が抑制され、潤滑性が向上する。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を具体化した第１実施例を図
１〜図３に基づいて説明する。図２に示すようにシリン
ダブロック１の前端部にはフロントハウジング２が接合
固定され、後端面にはバルブプレート３を介して吸入室
４ａ及び吐出室４ｂを形成するリヤハウジング４が接合
固定されている。前記バルブプレート３には吸入室４ａ
からシリンダブロック１に形成したシリンダボア１ａ内
作動室１８に冷媒ガスを吸入し得る吸入弁機構５が設け
られ、シリンダボア１ａ内で圧縮された冷媒ガスを吐出
室４ｂに吐出し得る吐出弁機構６が設けられている。
【０００９】前記シリンダブロック１及びフロントハウ
ジング２の中心部には回転軸７がベアリング８により支
持されている。この回転軸７の中間部には駆動機構を構
成する回転駆動体９が嵌合固定され、その外周にはアー
ム１０が一体に突出形成されている。又、該アーム１０
に形成した長孔１０ａには連結ピン１１を介して駆動機
構を構成する回転支持体１２が前後方向の揺動可能に、
かつ回転軸７と同期回転可能に支持されている。この回
転支持体１２のボス部１２ａには揺動斜板１３が相対回
転可能に、かつシリンダブロック１及びフロントハウジ
ング２に固定した回転防止ロッド１４により定位置おい
て前後方向への傾動のみ可能に支持されている。
【００１０】前記回転軸７上にはスライダー１５が軸線
方向の往復動可能に支持され、該スライダー１５は連結
ピン１６により前記回転支持体１２のボス部１２ａに連
結されている。前記スライダー１５は回転軸７上に装設
したバネ１７により常には揺動斜板１３及び回転支持体
１２を傾斜角が最大となる位置に付勢されている。前記
揺動斜板１３は前記シリンダボア１ａ内に収容した複数
のピストン２１とピストンロッド２２を介してそれぞれ
連設されている。
【００１１】従って、エンジンの動力により回転軸７が
回転されて回転駆動体９、連結ピン１１及び回転支持体
１２が一体となって回転されると、揺動斜板１３が非回
転状態で前後方向に揺動され、ピストンロッド２２を介
してピストン２１がシリンダボア１ａ内で往復動され
る。このため吸入室４ａから吸入した冷媒ガスが、シリ
ンダボア１ａ内作動室１８で圧縮された後、吐出室４ｂ
へ吐出される。この圧縮時にはピストン２１の外周面か
らのブローバイガスによりクランク室２ａ内の圧力Ｐｃ
が増大するが、これは次に述べる容量制御機構Ｋによっ
て調整される。
【００１２】そこで、この容量制御機構Ｋについて説明
すると、吐出室４ｂと吸入室４ａは、前記リヤハウジン
グ４に形成した連通路２３により連通され、その途中に
は容量制御弁２５と固定絞りＳが設けられている。又、
前記容量制御弁２５と固定絞りＳの間の連通路２３の中
間位置Ｅと、クランク室２ａは一つの分岐通路２４によ
り連通されている。この実施例では前記中間位置Ｅの上
流側の連通路を２３Ａ、下流側の連通路を２３Ｂとす
る。
【００１３】上記容量制御弁２５の構成を図１に基づい
て説明すると、リヤハウジング４の取付孔４ｃに嵌入し
たケーシング２６には弁座２７が形成され、該弁座２７
には連通路２３Ａを開閉する球状弁体２８が弁室２９内
に収容されている。この弁体２８は付勢バネ３０により
常には閉鎖方向に付勢されている。なお、３１は固定バ
ネ受け、３２は可動バネ受けである。又、前記ケーシン
グ２６下部の挿通孔２６ａには作動ロッド３３が前記球
状弁体２８を押動可能に挿通されている。この作動ロッ
ド３３の下端部はケーシング２６の下部に設けたダイヤ
フラム３４の上面にバネ受け筒３５を介して当接され、
バネ３６により前記作動ロッド３３を下方、つまり球状
弁体２８から離隔する方向に付勢されている。前記ダイ
ヤフラム３４の上方には感圧室３７が形成され、該感圧
室３７は通路３８により吸入室４ａと連通されている。
【００１４】前記ダイヤフラム３４の下方には定圧室３
９ａを形成する収納ケース３９が固定されている。この
定圧室３９ａ内にはバネ４０が固定バネ受け４１及び可
動バネ受け４２により前記ダイヤフラム３４を上方へ付
勢するように介在されている。そして、感圧室３７の吸
入圧力Ｐｓが低下した場合にバネ４０により他のバネ３
０，３６の付勢力に抗してダイヤフラム３４が上方へ移
動されて、作動ロッド３３により球状弁体２８が連通路
２３Ａを開放する方向へ移動されるようにしている。
【００１５】次に、前記のように構成した揺動斜板式可
変容量圧縮機についてその作用を説明する。圧縮機の停
止状態においては、吸入室４ａの圧力Ｐｓ、吐出室４ｂ
の圧力Ｐｄ、及びクランク室２ａの圧力Ｐｃが共に同圧
力となっていて、図１に示す容量制御弁２５の球状弁体
２８は、バネ３０，３６，４０の付勢力がバランスする
状態で、弁座２７に当接して、上流側の連通路２３Ａを
閉鎖する位置に保持されている。
【００１６】この状態で圧縮機が起動されて回転軸７に
より回転駆動体９、回転支持体１２及び回転斜板１３が
回転されると、ピストンロッド２２を介してピストン２
１がシリンダボア１ａ内で往復動され、吸入室４ａから
シリンダボア１ａ内作動室１８に吸入した冷媒ガスが圧
縮されて、吐出室４ｂに吐出される。
【００１７】圧縮機の運転初期においては、冷房負荷が
高いため、吸入圧力Ｐｓも高く、従って前記感圧室３７
には通路３８を通して高い吸入圧力Ｐｓが作用するの
で、球状弁体２８は上流側連通路２３Ａを閉鎖したまま
となる。
【００１８】又、シリンダボア１ａ内作動室１８からク
ランク室２ａにブローバイされたガスは、クランク室２
ａの圧力Ｐｃを増大する方向に作用するが、このガスは
クランク室２ａから分岐通路２４及び下流側の連通路２
３Ｂ途中の固定絞りＳを通して吸入室４ａへ流れるの
で、クランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓの差圧ΔＰcsは
変化せず、このため揺動斜板１３の傾斜角が最大の大容
量状態で運転が継続される。
【００１９】圧縮機の運転が継続されて、車室内の温度
が低下して、冷房負荷が低下すると、蒸発器から膨張さ
れる冷媒ガスの圧力が低下して、吸入圧力Ｐｓが低下す
るので、容量制御弁２５の感圧室３７の圧力が低下す
る。このため、バネ４０により作動ロッド３３がバネ３
０，３６の付勢力に抗して上方に移動されて、球状弁体
２８が上流側連通路２３Ａを開放する方向へ移動され、
吐出室４ｂから高圧の冷媒ガスが上流側連通路２３Ａ及
び分岐通路２４を通してクランク室２ａに供給される。
この結果、クランク室圧力Ｐｃが上昇して、各ピストン
２１の前後面に作用するクランク室圧力Ｐｃと吸入圧力
Ｐｓとの差圧ΔＰcsが増大され、ピントン２１のストロ
ークが減少され、揺動斜板１３は図２において連結ピン
１１を中心として傾斜角を減少する方向に曲げモーメン
トを受け、冷媒ガスの吐出量が低下する。このため冷房
負荷に応じて冷房能力が低下し、吸入圧力Ｐｓが再び上
昇する方向に制御される。
【００２０】又、前記容量制御弁２５の弁体２８の開放
状態では、吐出室４ｂから下流側の連通路２３Ａ及び分
岐通路２４を通してクランク室２ａに冷媒ガスが供給さ
れる。しかし、この冷媒ガスは単一の分岐通路２４のみ
によりクランク室２ａに出入りするので、クランク室２
ａに進入した後、別の通路から吸入室４ａに排出される
のと比較して、クランク室２ａ内での冷媒ガスの還流を
生じることはない。従って、クランク室２ａ内から吸入
室４ａへ潤滑油が流出するのが抑制され、潤滑性能を向
上することができる。
【００２１】次に、この発明を具体化した第２実施例を
図４，５に基づいて説明する。この第２実施例において
は図４に示すように前記上流側の連通路２３Ａに固定絞
りＳを設け、下流側の連通路２３Ｂの途中に容量制御弁
４５を介在している。この容量制御弁４５は図５に示す
ように、ケーシング４６内に下流側連通路２３Ｂを開閉
する球状弁体４７を有し、常には弁座４８を開放するよ
うにバネ４０により付勢されている。なお、この第２実
施例において前記第１実施例と同様の機能を有する部材
については、同一の符号を付している。
【００２２】従って、第２実施例では圧縮機の大容量運
転状態では、クランク室２ａには作動室１８から冷媒ガ
スがブローバイされる他、吐出室４ｂから上流側の連通
路２３Ａと絞りＳを通して冷媒ガスが供給される。この
ためクランク室圧力Ｐｃは徐々に圧力が上昇し、その圧
力が設定値になると、球状弁体４７が下流側の連通路２
３Ｂを開放する。このためクランク室２ａの圧力Ｐｃは
所定値に保持される。
【００２３】又、冷房負荷の低下により吸入圧力Ｐｓが
低下すると、感圧室３７内の圧力の低下により球状弁体
４７がバネ４０により下流側の連通路２３Ｂを閉鎖する
方向に移動する。このためクランク室２ａ内から吸入室
４ａへの冷媒ガスの排出が止まり、作動室１８からのブ
ローバイガス及び吐出室４ｂから上流側の連通路２３
Ａ、固定絞りＳ、分岐通路２４を通して高圧冷媒ガスが
クランク室２ａに供給されて、クランク室２ａの圧力Ｐ
ｃが前述した設定値を超えて上昇し、該クランク室圧力
Ｐｃと吸入圧力Ｐｓの差圧ΔＰCSが大きくなり、ピスト
ン２１のストロークが減少して、圧縮機の吐出容量が冷
房負荷の低減に応じて低減される。
【００２４】この第２実施例においても一つの分岐通路
２４のみによってクランク室２ａ内への冷媒ガスの供給
又は排出が行われるので、クランク室２ａ内での冷媒ガ
スの還流が抑制され、潤滑油の排出が抑制される。
【００２５】なお、この発明は前記両実施例に限定され
るものではなく、次のように具体化することもできる。 （１）図６に示すように、前記第１実施例の容量制御弁
２５のケーシング２６に対し、固定絞りＳを兼用する下
流側の連通路２３Ｂを通路３８を介して吸入室４ａと連
通するように形成すること。この場合にもクランク室２
ａへの冷媒ガスの供給によりクランク室内でのガス流れ
を生じることはなく、クランク室内での駆動機構の摺動
面の潤滑性を向上することができる。又、この実施例で
は固定絞りＳを兼用する下流側の連通路２３Ｂの加工が
容易となる。
【００２６】（２）前記実施例では絞りとして連通路内
に固定絞りＳを配設した形態を開示したが、所定の絞り
作用が得られるよう連通路の径の大きさを設定し、連通
路自体を絞りとすること。
【００２７】（３）前記ダイヤフラム３４に代えてベロ
ーズ（図示略）を使用すること。 （４）前記上流側の連通路２３Ａ及び下流側の連通路２
３Ｂにそれぞれ容量制御弁（図示略）を介在した揺動斜
板式可変容量圧縮機に具体化すること。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は吐出室
から上流側の連通路及び分岐通路を通してクランク室へ
供給された容量制御用の冷媒ガスを再び分岐通路及び下
流側の連通路を通して吸入室へ導くことができるので、
クランク室内での冷媒ガスの還流を抑制することがで
き、このためクランク室内からの潤滑油の流出を抑制し
て潤滑性を向上し、圧縮機の耐久性を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を具体化した第１実施例の斜板式可変
容量圧縮機の容量制御弁を示す縦断面図である。
【図２】揺動斜板式可変容量圧縮機全体を示す縦断面図
である。
【図３】吐出室、クランク室、吸入室及び容量制御弁の
関係を示すブロック回路図である。
【図４】この発明の第２実施例における吐出室、クラン
ク室、吸入室及び容量制御弁の関係を示すブロックであ
る。
【図５】同じく第２実施例における容量制御弁の縦断面
図である。
【図６】この発明の別の実施例を示す容量制御弁の縦断
面図である。
【符号の説明】
１ シリンダブロック、１ａ シリンダボア、２ フロ
ントハウジング、２ａクランク室、４ リヤハウジン
グ、４ａ 吸入室、４ｂ 吐出室、７ 回転軸 ９ 駆動機構を構成する回転駆動体、１２ 駆動機構を
構成する回転支持体、１３ 揺動斜板、２１ ピスト
ン、２３ 連通路、２３Ａ 上流側連通路、２３Ｂ 下
流側連通路、２４ 分岐通路、２５ 容量制御弁、２８
球状弁体、３０，３６，４０ バネ、３４ ダイヤフ
ラム、３７ 感圧室、Ｓ 固定絞り、Ｋ容量制御機構、
Ｅ 接続点。
フロントページの続き (72)発明者 平松 修 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸入室と吐出室及びクランク室とを備
    え、回転軸に対してピストンを往復動させるための揺動
    斜板を駆動機構により傾動可能に装着し、クランク室圧
    力と吸入圧力との差圧に応じて前記揺動斜板の傾斜角が
    変化して、吐出容量を制御するようにした揺動斜板式可
    変容量圧縮機において、 前記吐出室と吸入室を連通路により連通し、該連通路の
    途中に絞りと容量制御弁又は複数の容量制御弁を設け、
    前記絞りと容量制御弁との間の連通路又は複数の容量制
    御弁の間の連通路と、前記クランク室とを分岐通路のみ
    により連通した揺動斜板式可変容量圧縮機。
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