JPH06249145A - 揺動斜板式可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸入圧力と吐出圧力の中間圧力の冷媒ガスを
クランク室に供給し、吐出容量の制御に必要な動力の損
失を低減する。 【構成】 シリンダブロック１の凹部１ｂとリヤハウジ
ング４の隔壁４ａに形成した内周面４ｂとにより形成さ
れたバルブ収容室２５にロータリーバルブ２６を回転軸
１０により回転可能に収容する。又、このロータリーバ
ルブ２６に形成した吸入通路２８及び吸入案内溝２９に
より吸入室８内の冷媒ガスをシリンダブロック１の第１
の導通路１ｃを介して吸入行程中のシリンダボア内作動
室３０に案内可能に形成する。そして、前記ロータリー
バルブ２６に給気通路３３となる連通路２６ｂを形成
し、圧縮行程途中の作動室３０から第１の導通路１ｃ、
連通路２６ｂ、ベアリング１２内の第２の導通路ｇより
なる給気通路３３を通してクランク室３内に中間圧力の
冷媒ガスを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車輌用空調装置
における冷媒ガスの圧縮に使用される可変容量圧縮機に
係り、特に、ピストンに両側から作用する吸入室圧力と
クランク室圧力との差圧に基づき揺動斜板の傾斜角を変
化させて吐出容量を可変制御す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、例えば、特開昭５８−１５８３８
２号公報には、車輌用空調装置の圧縮機として適した揺
動斜板型の可変容量圧縮機が開示されている。この圧縮
機は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を増減させるべく、ク
ランク室内の圧力を吸入圧力に対して制御するようにな
っている。

【０００３】より詳しくは、この圧縮機では例えば冷房
負荷の低下あるいは圧縮機の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伸びる。このベローズの
伸びにより弁機構が作動し、吸入室とクランク室との間
の抽気通路の流路面積が減少される。又、吐出室とクラ
ンク室との間の給気通路が別の弁機構により開放される
ことにより、クランク室内の圧力が高められ、同圧力と
吸入圧力との差圧が増大する。その結果、ピストン背面
に作用する圧力が増加し、揺動斜板の傾斜角が減少し、
ピストンのストローク量が減少して、吸入圧力に見合っ
た少量の冷媒ガスが吐出される。

【０００４】ところが、上記従来の圧縮機では、クラン
ク室内の圧力を高めるために、圧縮行程が完了し一旦吐
出室内に吐出された高圧の冷媒ガスが用いられている。
そして、この冷媒ガスが給気通路を通過してクランク室
へ供給される間に、あるいは抽気通路を通って吸入室へ
導かれる間にその圧力が低下する。従って、その低下分
だけ、容量制御のために動力が損なわれるという問題が
あった。

【０００５】本発明の主要な目的は、容量制御のために
損なわれる動力を軽減することができる揺動斜板式可変
容量圧縮機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は上
記目的を達成するため、ハウジングの複数のシリンダボ
アに往復動可能に収容され、その往復動にともない各シ
リンダボアの作動室の容積を変化させるピストンと、前
記ハウジング内に設けられた吸入室及び吐出室と、前記
ピストンが作動室の容積を増大させるように移動する吸
入行程時に、作動室及び吸入室を連通させて吸入室内の
低圧の気体を作動室へ導くための吸入弁と、前記ピスト
ンが作動室の容積を減少させるように移動する圧縮行程
時に、作動室及び吐出室を連通させて同作動室内の高圧
の気体を吐出室へ導くための吐出弁と、前記シリンダボ
アのピストン背面側に連通するクランク室と、前記クラ
ンク室に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸上
にヒンジ機構を介して傾動可能に設けられるとともに、
前記ピストンに連結され、回転軸の回転にともなって揺
動されることによりピストンを往復動させ、さらに、前
記ピストンに作用する吸入室内の圧力とクランク室内の
圧力との差圧に基づいて自身の傾斜角を変化させること
により、ピストンのストローク量を変化させて、吐出容
量を吸入室内の圧力に応じた量に調整するための揺動斜
板と、前記ボアとクランク室とを連通させ、圧縮行程終
了時の作動室内の気体よりも低圧の気体をクランク室へ
導く給気通路と、前記クランク室及び吸入室を連通さ
せ、同クランク室内の気体を吸入室へ導く抽気通路と、
前記給気通路及び抽気通路の少なくとも一方に設けら
れ、その通路の開閉を行ってクランク室内の気体の圧力
を調整するための圧力制御弁と、前記ピストンの圧縮行
程途中に前記給気通路を開放する開閉弁とを備えてい
る。

【０００７】又、請求項２記載の発明では請求項１にお
いて、前記圧力制御弁は抽気通路の途中に設けられ、吸
入室内の圧力の変動に基づいてクランク室内の圧力を調
整するように抽気通路を開閉するものである。

【０００８】又、請求項３記載の発明では請求項１にお
いて、前記圧力制御弁は給気通路の途中に設けられ、吸
入室内の圧力の変動に応じてクランク室内の圧力を調整
するように給気通路を開閉するものである。

【０００９】さらに、請求項４の発明では請求項１にお
いて、前記給気通路は前記開閉弁を収容するためのバル
ブ収容室と、そのバルブ収容室及びシリンダボアを連通
させる第１の導通路と、バルブ収容室及びクランク室を
連通させる第２の導通路とにより構成され、前記開閉弁
はバルブ収容室の内周面に摺接しながら前記回転軸と同
期して回転するロータリーバルブであって、このロータ
リーバルブはその回転にともなって前記両導通路間の連
通を遮断する外周面と、前記両導通路間の連通を許容す
る連通路とを備え、さらにロータリーバルブには吸入室
の気体を前記第１の導通路を通して吸入行程中のシリン
ダボア内に供給する吸入通路及び吸入案内溝を備えてい
る。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では回転軸が回転される
と、揺動斜板が前後方向に揺動されてピストンがシリン
ダボア内で往復動され、吸入室からシリンダボア内に吸
入された気体はボア内で圧縮された後、吐出室に吐出さ
れる。ピストンの圧縮行程途中におけるシリンダボア内
作動室の中間圧力の気体は開閉弁が一時的に開放された
状態で給気通路を通してクランク室へ供給される。この
中間圧力の気体によりクランク室内の圧力が高められ、
ピストンの背面に作用するクランク室圧力と前面に作用
する吸入圧力との差圧が増大されて揺動斜板の傾斜角が
減少し吐出容量が減少される。

【００１１】請求項１記載の発明では圧縮完了後の吐出
室の冷媒ガスを給気通路を介してクランク室へ供給する
のと比較して、容量制御に必要な動力の損失が軽減され
る。又、請求項２記載の発明では、圧力制御弁により吸
入室内の圧力の変動に基づいて抽気通路の開閉が行われ
て、クランク室内の圧力が調整され、揺動斜板の傾斜角
が調整され、吐出容量が制御される。

【００１２】又、請求項３記載の発明では、圧力制御弁
により吸入室内の圧力の変動に基づいて給気通路の開閉
が行われて、クランク室内の圧力が調整され、揺動斜板
の傾斜角が調整され、吐出容量が制御される。

【００１３】さらに、請求項４記載の発明では、回転軸
が回転されてピストンが吸入行程になると、吸入室の気
体は同期回転するロータリーバルブの吸入通路、吸入案
内溝及び第１の導通路を通してシリンダボア内作動室に
吸入される。又、ピストンが圧縮行程に移行すると、ロ
ータリーバルブの吸入通路はバルブ収容室の内周面によ
り閉鎖され、ロータリーバルブに設けた給気通路を形成
する連通路と、第１及び第２の導通路とが連通されるの
で、中間圧力の気体が給気通路を通してクランク室へ供
給される。

【００１４】

【実施例】以下、この発明を揺動斜板式可変容量圧縮機
に具体化した第１実施例を図１〜図８に基づいて説明す
る。

【００１５】図１に示すようにシリンダブロック１のフ
ロント側端面にはフロントハウジング２が接合固定さ
れ、その内部にはクランク室３が形成されている。又、
前記シリンダブロック１のリヤ側端面にはリヤハウジン
グ４がバルブプレート５、吐出プレート６及びリテーナ
プレート７を介して接合固定されている。前記リヤハウ
ジング４には、その内部に形成した隔壁４ａによって中
心部に吸入室８、外周側に吐出室９が区画形成されてい
る。又、前記バルブプレート５には吐出孔５ａが形成さ
れ、吐出プレート６には前記吐出孔５ａと対応して吐出
弁６ａが形成され、さらにリテーナプレート７には前記
吐出弁６ａの開放位置を規制するリテーナ７ａが形成さ
れている。

【００１６】前記シリンダブロック１及びフロントハウ
ジング２には回転軸１０がラジアルベアリング１１，１
２を介して外部動力により回転可能に支持されている。
この回転軸１０上にはクランク室３内に位置するように
ラグプレート１３が嵌合固定されている。前記ラグプレ
ート１３とフロントハウジング２との間にはスラストベ
アリング１４が介在されている。さらに、前記ラグプレ
ート１３の外周に突設したヒンジ機構Ｋを構成するアー
ム部１３ａには長孔１３ｂが形成され、該長孔１３ｂに
同じくヒンジ機構Ｋを構成する連結ピン１５を介して回
転斜板１６が前後方向の傾動可能に連結されている。
又、回転斜板１６のボス部１６ａには揺動斜板１７が相
対回転可能に支持され、前記回転軸１０上に往復動可能
に嵌合したスライダー１８に対しピン１９により前記回
転斜板１６のボス部１６ａが回動可能に連結されてい
る。又、前記揺動斜板１７はシリンダブロック１及びフ
ロントハウジング２に貫通固定した回転阻止部材２０に
よって回転が阻止され前後方向の傾動が許容されるよう
になっている。

【００１７】前記シリンダブロック１に対し前記回転軸
１０と平行に複数箇所（この実施例では６箇所）に形成
したシリンダボア１ａ内にはそれぞれピストン２１が収
容され、各ピストン２１はピストンロッド２２を介して
前記揺動斜板１７にそれぞれ連結されている。前記回転
軸１０上にはばね受２３が取付けられ、該ばね受２３と
前記スライダー１８との間にはコイル状のばね２４が介
在され、常には揺動斜板１７の傾斜角が増大し、吐出容
量が増大する方向に付勢されている。

【００１８】前記シリンダブロック１の中心に形成した
凹部１ｂ及びリヤハウジング４の隔壁４ａの内周面４ｂ
によって、前記吸入室８と連通する円筒状のバルブ収容
室２５が形成されている。又、このバルブ収容室２５と
前記各シリンダボア１ａ内の作動室３０とは、シリンダ
ブロック１に形成した複数の第１の導通路１ｃによりそ
れぞれ連通されている。前記バルブ収容室２５には円柱
状をなす冷媒ガスの吸入弁及び後記給気通路の開閉弁と
しての機能を兼用するロータリーバルブ２６が回転可能
に収容されている。そして、ロータリーバルブ２６の前
端面に形成した係合孔２６ａには回転軸１０の後端面に
形成した係合凸部１０ａがカップリング２７を介して嵌
入され、回転軸１０に対し同期回転可能に連結されてい
る。

【００１９】前記ロータリーバルブ２６の軸心部には前
記吸入室８と常時連通する吸入通路２８が形成されると
ともに、外周面には該吸入通路２８の内端部と常時連通
し、吸入行程にある複数の第１の導通路１ｃと連通可能
な吸入案内溝２９が形成されている。そして、前記回転
軸１０が回転されて、ラグプレート１３、連結ピン１５
及び回転斜板１６を介して揺動斜板１７が回転を阻止さ
れた状態で前後に揺動され、ピストンロッド２２を介し
て複数のピストン２１が異なるタイミングで順次往復動
される。すると、前記ロータリーバルブ２６が回転軸１
０により回転されて、ピストン２１が吸入行程に移行し
た場合に、図２においてバルブ回転方向（矢印参照）に
関して吸入案内溝２９の前端面２９ａがシリンダブロッ
ク１に設けた第１の導通路１ｃを開放する方向に通過す
る。この結果、吸入室８からロータリーバルブ２６の吸
入通路２８、案内溝２９及び第１の導通路１ｃを通して
シリンダボア１ａ内の作動室３０内に冷媒ガスが吸入さ
れる。

【００２０】又、吸入行程の終了時には、バルブ回転方
向に関して吸入案内溝２９の後端面２９ｂが前記第１の
導通路１ｃを閉鎖する方向に通過してシリンダボア内作
動室３０内への冷媒ガスの吸入が停止される。そして、
回転軸１０及びロータリーバルブ２６が回転されてピス
トン２１が圧縮行程に移行されると、ロータリーバルブ
２６の外周面によって前記第１の導通路１ｃが閉鎖状態
に保持されたままとなる。作動室３０内で圧縮された冷
媒ガスはバルブプレート５に形成した吐出孔５ａから吐
出弁６ａを開放して吐出室９へ吐出される。

【００２１】図２，３図に示すように、ロータリーバル
ブ２６の外周面には圧縮行程においてボア１ａ内の残留
ガスを、圧縮行程途中のボア１ａ内に導くための残留ガ
スバイパス溝３１が形成されている。この残留ガスバイ
パス溝３１は、吐出終了時のシリンダボア１ａと対応す
る第１の導通路１ｃと連通し軸方向に延びる高圧溝３１
ｂと、低圧側のシリンダボア１ａの第１の導通路１ｃと
連通し軸方向に延びる低圧溝３１ａと、これら高圧溝３
１ｂ及び低圧溝３１ａを接続し周方向に延びる連通溝３
１ｃ，３１ｄとにより構成されている。前記低圧溝３１
ａ、高圧溝３１ｂはロータリーバルブ２６の回転に伴っ
て第１の導通路１ｃに順次連通してゆく。又、残留ガス
バイパス溝３１によって包囲されているロータリーバル
ブ２６の周面領域Ｈは、ロータリーバルブ２６の回転に
伴って第１の導通路１ｃを順次閉塞してゆき、ピストン
２１が下死点位置から上死点位置に向かう圧縮行程に入
ったときには、吸入通路２８と作動室３０との連通が遮
断される。

【００２２】圧縮行程にある作動室３０の第１の導通路
１ｃは周面領域Ｈによって閉塞されるが、このシール周
面領域Ｈによって作動室３０内の高圧冷媒ガスの洩れを
防止することは難しい。即ち、バルブ収容室２５内でロ
ータリーバルブ２６を円滑回転可能に収容するには、収
容室２５の内周面とロータリーバルブ２６の外周面との
間に適度な細隙を確保しておく必要がある。作動室３０
内の高圧冷媒ガスはこの細隙を通ってバルブ収容室２５
内の低圧空間へ抜け出ようとする。しかしながら、この
漏洩冷媒ガスの大半は低圧溝３１ａ、高圧溝３１ｂ及び
連通溝３１ｃ，３１ｄに入り込み、洩れガスの大半が残
留ガスバイパス溝３１により捕捉される。

【００２３】又、圧縮行程終了時のシリンダボア１ａは
第１の導通路１ｃを介して高圧溝３１ｂと連通されると
ともに、圧縮行程初期のシリンダボア１ａは第１の導通
路１ｃを介して低圧溝３１ａと連通される。このためピ
ストン２１の上死点位置においてシリンダボア１ａ内の
残留ガスは高圧溝３１ｂによって回収され、連通溝３１
ｃ，３１ｄを通して低圧溝３１ａに移送され、さらに第
１の導通路１ｃを介して圧縮行程中のシリンダボア１ａ
へバイパスされる。こうして、この圧縮機ではシリンダ
ボア１ａの吸入行程中に残留ガスの再膨張が少なく、シ
リンダボア１ａ内へ吸入室８の冷媒ガスが確実に吸入さ
れる。 又、ロータリーバルブ２６の後端面は前記隔壁
４ａの内周面に形成した段差部４ｃとの間に介在したス
ラストベアリング３２Ａ及び皿ばね３２Ｂによって後方
への移動不能に位置規制されている。

【００２４】次に、この発明の要部である吐出容量制御
機構について説明する。図１、図３及び図５に示すよう
に、前記ロータリーバルブ２６には、その外周面から前
端面にかけて絞りを有する連通路２６ｂが形成されてい
る。この実施例では前記第１の導通路１ｃと、前記連通
路２６ｂと、前記回転軸１０を支持するベアリング１２
内の隙間によって形成された第２の導通路ｇと、凹部１
ｂの内底面とロータリーバルブ２６の端面との間に形成
された回転軸１０回りの環状空間Ｓとにより圧縮行程途
中のシリンダボア内作動室３０とクランク室３とを一時
的に連通するための給気通路３３が形成されている。即
ち、圧縮機の運転状態において、図７に示すようにピス
トン２１が吸入行程を終えて圧縮行程に移行した直後の
所定範囲内で圧縮行程途中のシリンダボア内作動室３０
と連通する第１の導通路１ｃに前記連通路２６ｂ（給気
通路３３）が連通したとき、該作動室３０から第１の導
通路１ｃ、絞りを有する連通路２６ｂ及び第２の導通路
ｇを通してクランク室３内に吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐ
ｓの中間圧力Ｐｎの吐出容量調整用の冷媒ガスが供給さ
れる。

【００２５】図１，５に示すように前記シリンダブロッ
ク１、バルブプレート５及びリヤハウジング４にはクラ
クン室３と吸入室８を連通する抽気通路３４が形成され
ている。この抽気通路３４の途中には圧力制御弁３５が
介在されている。

【００２６】この制御弁３５は図６に示すように弁ケー
シング３６の中間部に形成した弁孔３７を開閉する弁体
３８を有している。前記弁体３８を収容する弁室３９内
にはばね４０がばね受け４１，４２により介在され、弁
体３８を常には開放方向へ付勢するようにしている。前
記弁ケーシング３６には前記弁体３８を作動するための
作動ロッド４３が挿入支持されている。このロッド４３
の下端部はダイヤフラム４４の上面にばね受け４５を介
して当接され、ばね４６により下方に付勢されている。
さらに、前記ダイヤフラム４４の上面側には感圧室４７
が形成され、該室４７は連通路４８により吸入室８と連
通されている。又、前記ダイヤフラム４４の下部には円
筒ケーシング４９が装着されている。このケーシング４
９内には前記ダイヤフラム４４を上方へ付勢するための
ばね５０がばね受け５１，５２間に介在されている。こ
のケーシング４９の内部は密閉された定圧室５３となっ
いる。

【００２７】次に、前記のように構成した可変容量圧縮
機の作用を説明する。圧縮機の運転中は作動室３０から
ピストン２１の外周細隙を漏洩するブローバイガス及び
給気通路３３からの冷媒ガスの供給によりクランク室３
内の圧力が増大しようとする。このクランク室３内のガ
スは抽気通路３４及び圧力制御弁３５の作動により吸入
室８側に還流され、クランク室３内の圧力は以下のよう
にして制御される。

【００２８】冷房負荷が低下して吸入室８内の圧力Ｐｓ
が低下すると、それにより図６に示す感圧室４７内の圧
力も低下し、ばね５０によりダイヤフラム４４が作動ロ
ッド４３を上方に変位するように動作する。すると、弁
体３８が弁孔３７を閉鎖する。反対に、冷房負荷が増大
して、吸入圧力Ｐｓが大きくなると、弁体３８が弁孔３
７を開放、つまり抽気通路３４を開放する方向に移動さ
れ、クランク３内の冷媒ガスが抽気通路３４を通して吸
入室８に導かれる。このようにしてクランク室３内の圧
力Ｐｃは制御弁３５により調整される。

【００２９】従って、冷房負荷が低下（又は増大）して
吸入圧力Ｐｓが低下（又は増大）すると、制御弁３５に
よりピストン２１の背面に作用するクランク室３の圧力
Ｐｃが増大（又は減少）して、ピストン２１の背面に作
用するクランク室圧力Ｐｃと前面に作用する吸入圧力Ｐ
ｓとの差圧ΔＰが増大（又は減少）する。この結果、ピ
ストン２１のストロークが減少（又は増大）して連結ピ
ン１５を中心とする揺動斜板１７の傾斜角が減少（又は
増大）して吐出容量が減少（又は増大）する。なお、こ
の制御弁３５として外部動力により開閉される電磁制御
弁（図示略）を使用してもよい。

【００３０】さて、前記実施例ではロータリーバルブ２
６に対しベアリング１２内の第２の導通路ｇを介してク
ランク室３と圧縮行程途中のシリンダボア内作動室３０
とを連通する給気通路３３となる連通路２６ｂを形成し
た。このため、吐出室からクランク室へ高圧の冷媒ガス
を減圧して供給する従来例と比較して容量制御に要する
動力の損失を軽減することができる。すなわち、図８に
示すようにピストン２１のストロークが上死点から下死
点に向かう圧縮行程において、圧縮途中の冷媒ガスが給
気通路３３から一時的にクランク室３内へ供給されるの
で、従来例と比較して同図のハッチングで示す領域だ
け、圧縮動作に要する動力が軽減される。

【００３１】又、前記実施例ではベアリング１２内の第
２の導通路ｇを給気通路３３の一部としたが、この場合
には加工作業が容易なロータリーバルブ２６に連通路２
６ｂのみを形成すればよく、このため加工作業が非常に
簡単に行える。

【００３２】次に、この発明の第２実施例を図９〜図１
３に基づいて説明する。この実施例においては、前記給
気通路３３は以下のように構成されている。すなわち、
図９，１１に示すようにロータリーバルブ２６の外周面
に設けられ、前記連通路２６ｂに接続された環状の連通
溝５４と、該連通溝５４に接続するように設けた直線状
の連通溝５５と、前記シリンダブロック１の凹部１ｂの
内周面からバルブプレート５を貫通してリヤハウジング
４内を迂回し、再びシリンダブロック１を貫通してクラ
ンク室３に開口する連通路５６とにより構成されてい
る。そして、前記連通路５６の途中に給気通路３３の開
閉制御を行うための圧力制御弁３５Ａを介在している。

【００３３】通路５６の途中には図１０に示す圧力制御
弁３５Ａが配設されている。この圧力制御弁３５Ａは給
気通路３３を開閉してクランク室３内の圧力Ｐｃを調整
するためのものである。圧力制御弁３５Ａは基本的には
弁座３７の形成位置を除き第１実施例の圧力制御弁３５
と同様の構成を採っている。圧力制御弁３５Ａの感圧室
４７には連通路４８を介して吸入室８が連通されてい
る。また、圧力制御弁３５Ａにおいて、弁体３８よりも
上流側は弁ケーシング３６の内部、ストレーナ５９及び
通路５６のバルブ側を介して凹部１ｂの内周面に連通さ
れ、同弁体３８よりも下流側は弁ケーシング３６の孔３
６ａ及び通路５６のクランク室３側を介してクランク室
３に連通されている。

【００３４】圧力制御弁３５Ａは冷房負荷に応じて以下
のように作動する。冷房負荷が小さくなって吸入室８内
の吸入圧力Ｐｓが低下すると、感圧室４７内の圧力も低
下し、ダイヤフラム４４が上方へ撓んで、作動ロッド４
３が上方へ変位する。この変位により弁体３８が弁座３
７から離間し、通路５６のバルブ側及びクランク室側が
連通する。これとは逆に冷房負荷が大きくなって吸入圧
力Ｐｓが上昇すると、感圧室４７内の圧力が上昇し、ダ
イヤフラム４４が下方へ撓んで、作動ロッド４３が下方
へ変位する。この変位により弁体３８が弁座３７に着座
し、通路５６が閉塞される。

【００３５】又、第２実施例では抽気通路３４は図９に
示すようにラジアルベアリング１２内の第２の導通路ｇ
と、シリンダブロック１の凹部１ｂの内底面とロータリ
ーバルブ２６の前端面との間の回転軸１０回りの環状空
間Ｓと、ロータリーバルブ２６に形成した連通路２６ｃ
等とから構成されている。連通路２６ｃはロータリーバ
ルブ２６において軸線に平行に設けられており、その前
端は環状空間Ｓに面して開口し、後端は吸入案内溝２９
に面して開口している。連通路２６ｃは絞りとして機能
するように小径に形成されている。この抽気通路３４に
は圧力制御弁３５は設けられていない。

【００３６】上記のように構成された第２実施例の圧縮
機の圧縮行程時にブローバイガスはピストン２１とシリ
ンダボア１ａとの間の細隙を通って直接クランク室３に
入る。従って、冷房負荷が低下して吸入室８内の圧力Ｐ
ｓが低下すると、それにより感圧室４７内の圧力も低下
し、ばね５０によりダイヤフラム４４が作動ロッド４３
を上方に変位するように動作する。すると、弁体３８が
弁孔３７を開放するので、圧縮行程途中の作動室３０内
の冷媒ガスが給気通路３３を通してクランク室３に供給
される。この結果、ピストン２１の前後両面に作用する
クランク室３の圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓの差圧ΔＰが増
大して、揺動斜板１７の傾斜角及びピストン２１のスト
ロークが減少し、吐出容量が低下する。

【００３７】なお、冷房負荷が増大して、吸入圧力Ｐｓ
が増大すると、上述の動作と逆の動作により吐出容量が
増大する。この第２実施例では制御弁３５Ａの弁体３８
に常に安定した中間圧力Ｐｎが作用するので、外部冷房
負荷の影響を受けて変動し易い吐出室９内の冷媒ガスを
クランク室３へ供給する給気通路に制御弁を設ける方式
と比較して制御弁３５Ａの制御動作の信頼性が向上す
る。即ち、制御弁３５Ａの弁体３８に吐出圧力Ｐｄが作
用すると、その圧力変動により弁体３８の開度が変動す
るが、この第２実施例では変動しない中間圧力Ｐｎを弁
体３８に作用させるので、感圧室４７により吸入圧力Ｐ
ｓの変動のみを適正に感知して制御動作を適正に行うこ
とができる。

【００３８】次に、この発明をロータリーバルブ２６を
使用しない揺動斜板式可変容量圧縮機に具体化した第３
実施例を図１４に基づいて説明する。この実施例におい
て前記第１実施例と同様の機能を有する部材は同一の符
号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説
明する。

【００３９】前記バルブプレート５にはフラッパ弁型の
吸入弁機構７１及び吐出弁機構７２が設けられている。
又、シリンダブロック１の内部には圧縮行程途中のシリ
ンダボア内作動室３０とクランク室３とを連通する絞り
を有する給気通路７３が形成されている。この給気通路
７３の途中にはバネ７５により給気通路７３を閉塞する
ように付勢される開閉弁としての逆止弁７４が設けら
れ、ボア１ａ内にて所定圧力に上昇したガスをクランク
室３内へ導入するとともに、クランク室３からボア１ａ
内へのガスの逆流を防止するようにしている。

【００４０】従って、この第３実施例では圧縮行程途中
においてシリンダボア１ａ内の中間圧力Ｐｎのガスが給
気通路７３を通してクランク室３内に導かれるので、吐
出室９からクランク室３へ高圧の冷媒ガスを供給するの
と比較して、動力損失を低減することができる。

【００４１】なお、この発明は前記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１５に示すように、残留ガスバイパス溝３１に
連通するように給気通路３３を形成するための前記連通
路２６ｂをロータリーバルブ２６の外周に形成するこ
と。この構成により、残留ガスが定期的にクランク室３
に供給される。残留ガスバイパス溝３１を給気通路３３
に連通する構成を第２実施例に適用すれば、残留ガスバ
イパス溝３１は圧縮機の大容量運転時には給気通路３３
が圧力制御弁３５Ａにより閉鎖されるので、導通路１ｃ
内の残留ガスのバイパスを行い、小容量可変時には給気
通路３３が開放されるので、中間圧力の残留ガスをクラ
ンク室３内に導く給気通路として作用する。

【００４２】又、前記連通路２６ｂを図１６に示すよう
に傾斜して形成することにより、ロータリーバルブ２６
の回転遠心力により連通溝３１ｃ，３１ｄのガスの流れ
が促進されてその目詰まりを防止することができる。

【００４３】（２）図１７に示すように、第２実施例に
おいては前記ロータリーバルブ２６の外周に環状連通溝
５４を形成したが、これをシリンダブロック１の凹部１
ｂの内周面に形成すること。

【００４４】（３）前記第１実施例では抽気通路３４の
みに制御弁３５を設け、第２実施例では給気通路３３の
みに制御弁３５Ａを設けたが、第１実施例において、給
気通路３３の途中に圧力制御弁又は電磁制御弁（図示
略）を設けること。又、第２実施例において、抽気通路
３４の途中に圧力制御弁３５又は電磁制御弁（図示略）
を設けること。

【００４５】（４）バルブ収容室２５をシリンダブロッ
ク１側のみ又はリヤハウジング４側のみに形成するこ
と。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は圧縮行
程途中のシリンダボア内作動室からクランク室へ冷媒ガ
スを導くための給気通路を形成したことにより、吸入圧
力と吐出圧力の中間圧力の冷媒ガスをクランク室に供給
することができ、このため吐出容量の制御に要する動力
の損失を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を揺動斜板式可変容量圧縮機に具体化
した第１実施例を示す縦断面図である。

【図２】ロータリーバルブの収容状態を示す横断面図で
ある。

【図３】ロータリーバルブの斜視図である。

【図４】図３に示すロータリーバルブの外周面の展開図
である。

【図５】シリンダボア、クランク室及び吸入室の関係を
示す略体回路図である。

【図６】圧力制御弁の拡大断面図である。

【図７】ピストンの動作と作動室内の圧力との関係を示
すグラフである。

【図８】シリンダボア内作動室の容積と圧力との関係を
示すサイクル線図である。

【図９】この発明を具体化した第２実施例を示す可変容
量圧縮機の縦断面図である。

【図１０】圧力制御弁の拡大断面図である。

【図１１】ロータリーバルブの斜視図である。

【図１２】図１１に示すロータリーバルブの外周面の展
開図である。

【図１３】シリンダボア、クランク室及び吸入室の関係
を示す略体回路図である。

【図１４】この発明の第３実施例を示す可変容量圧縮機
の縦断面図である。

【図１５】この発明の別の実施例を示すロータリーバル
ブの斜視図である。

【図１６】この発明の別の実施例を示すロータリーバル
ブの斜視図である。

【図１７】この発明の別の実施例を示すロータリーバル
ブ付近の部分断面図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック、１ａ…シリンダボア、１ｃ…第
１の導通路、２…フロントハウジング、３…クランク
室、４…リヤハウジング、５…バルブプレート、６ａ…
吐出弁、８…吸入室、９…吐出室、１０…回転軸、１３
…ラグプレート、１３ａ…ヒンジ機構Ｋを構成するアー
ム部、１５…ヒンジ機構Ｋを構成する連結ピン、１６…
回転斜板、１７…揺動斜板、２１…ピストン、２５…バ
ルブ収容室、２６…吸入弁及び開閉弁を兼用するロータ
リーバルブ、２６ｂ…連通路、２８…吸入通路、２９…
吸入案内溝、２９ａ，２９ｂ…端面、３０…作動室、３
３…給気通路、３４…抽気通路、３５，３５Ａ…圧力制
御弁、７３…給気通路、７４…開閉弁としての逆止弁、
ｇ…第２の導通路、Ｋ…ヒンジ機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 善洋 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 (72)発明者 廣田 英 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 (72)発明者 尾関 太郎 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 (72)発明者 加藤 圭一 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 (72)発明者 粥川 浩明 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの複数のシリンダボアに往復
   動可能に収容され、その往復動にともない各シリンダボ
   アの作動室の容積を変化させるピストンと、 前記ハウジング内に設けられた吸入室及び吐出室と、 前記ピストンが作動室の容積を増大させるように移動す
   る吸入行程時に、作動室及び吸入室を連通させて吸入室
   内の低圧の気体を作動室へ導くための吸入弁と、 前記ピストンが作動室の容積を減少させるように移動す
   る圧縮行程時に、作動室及び吐出室を連通させて同作動
   室内の高圧の気体を吐出室へ導くための吐出弁と、 前記シリンダボアのピストン背面側に連通するクランク
   室と、 前記クランク室に回転可能に設けられた回転軸と、 前記回転軸上にヒンジ機構を介して傾動可能に設けられ
   るとともに、前記ピストンに作動連結され、回転軸の回
   転にともなって揺動されることによりピストンを往復動
   させ、さらに、前記ピストンに作用する吸入室内の圧力
   とクランク室内の圧力との差圧に基づいて自身の傾斜角
   を変化させることにより、ピストンのストローク量を変
   化させて、吐出容量を吸入室内の圧力に応じた量に調整
   するための揺動斜板と、 前記ボアとクランク室とを連通させ、圧縮行程終了時の
   作動室内の気体よりも低圧の気体をクランク室へ導く給
   気通路と、 前記クランク室及び吸入室を連通させ、同クランク室内
   の気体を吸入室へ導く抽気通路と、 前記給気通路及び抽気通路の少なくとも一方に設けら
   れ、その通路の開閉を行ってクランク室内の気体の圧力
   を調整するための圧力制御弁と、 前記ピストンの圧縮行程途中に前記給気通路を開放する
   開閉弁とを備えた揺動斜板式可変容量圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記圧力制御弁は抽
   気通路の途中に設けられ、吸入室内の圧力の変動に基づ
   いてクランク室内の圧力を調整するように抽気通路を開
   閉するものである揺動斜板式可変容量圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記圧力制御弁は給
   気通路の途中に設けられ、吸入室内の圧力の変動に応じ
   てクランク室内の圧力を調整するように給気通路を開閉
   するものである揺動斜板式可変容量圧縮機。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記給気通路は前記
   開閉弁を収容するためのバルブ収容室と、そのバルブ収
   容室及びシリンダボアを連通させる第１の導通路と、バ
   ルブ収容室及びクランク室を連通させる第２の導通路と
   からなり、前記開閉弁はバルブ収容室の内周面に摺接し
   ながら前記回転軸と同期して回転するロータリーバルブ
   であり、このロータリーバルブはその回転にともなって
   前記両導通路間の連通を遮断する外周面と、前記両導通
   路間の連通を許容する連通路とを備え、さらにロータリ
   ーバルブには吸入室の気体を前記第１の導通路を通して
   吸入行程中のシリンダボア内に供給する吸入通路及び吸
   入案内溝を備えている揺動斜板式可変容量圧縮機。