JPH07189894A - クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クラッチレス圧縮機の運転開始後の実質的な圧
縮作用の迅速化、圧縮機内の摺接部位の早期劣化の防止
及び振動騒音抑制を達成する。 【構成】回転軸９上には斜板支持体１４がスライド可能
に支持されている。回転軸９上の遮断体２１は斜板支持
体１４に支持された斜板１５の傾動に連動する。遮断体
２１は斜板傾角が最小傾角のときに位置決め面２７に当
接し、吸入通路２６と吸入室３ａとの連通を遮断する。
圧縮機運転停止状態では斜板１５は容量復帰ばね２６の
ばね作用によって中間傾角位置と最大傾角位置との間に
配置される。斜板１５にはカウンタウェイト１５ａが止
着され、回転軸９に止着された被動プーリ１０にはバラ
ンスウェイト１０ａが止着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランク室内の圧力と
吸入圧との片頭ピストンを介した差により斜板の傾角を
制御し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共
に、クランク室の圧力を吸入圧領域に放出してクランク
室内の調圧を行なうクラッチレス片側ピストン式可変容
量圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平３−３７３７８号公報に開示され
る可変容量型揺動斜板式圧縮機では、外部駆動源と圧縮
機の回転軸との間の動力伝達の連結及び遮断を行なう電
磁クラッチを使用していない。電磁クラッチを無くせ
ば、特に車両搭載形態ではそのＯＮ−ＯＦＦのショック
による体感フィーリングの悪さの欠点を解消できると共
に、圧縮機全体の重量減、コスト減が可能となる。

【０００３】このようなクラッチレス圧縮機では冷房不
要時の吐出容量の多少及び外部冷媒回路上の蒸発器にお
けるフロスト発生が問題になる。冷房不要の場合あるい
はフロスト発生のおそれがある場合には外部冷媒回路上
の冷媒循環を止めればよい。特開平３−３７３７８号公
報の圧縮機では外部冷媒回路から吸入室への冷媒ガス流
入を電磁開閉弁の閉塞によって止めることによって外部
冷媒回路上の冷媒循環停止を達成している 外部冷媒回路から圧縮機内の吸入室への冷媒ガス流入が
止められると、吸入室の圧力が低下し、吸入室の圧力に
感応する容量制御弁が全開する。この全開により吐出室
の吐出冷媒ガスがクランク室へ流入し、クランク室の圧
力が上昇する。又、吸入室の圧力低下のためにシリンダ
ボア内の吸入圧も低下する。そのため、クランク室内の
圧力とシリンダボア内の吸入圧との差が大きくなり、斜
板傾角が最小傾角へ移行して吐出容量が最低となる。吐
出容量が最低になれば圧縮機におけるトルクは最低とな
り、冷房不要時の動力損失が避けられる。圧縮機の運転
が停止されるときにも冷媒循環が停止される。従って、
圧縮機の運転停止状態では斜板が最小傾角になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】圧縮機の運転停止状態
が長くなると圧縮機内の冷媒が液化し、クランク室内に
液冷媒が溜まる。液冷媒がクランク室に溜まっている状
態で圧縮機の運転を開始するとクランク室内の液冷媒の
フォーミング現象によりクランク室内の圧力が上昇す
る。そのため、斜板傾角が最大傾角になるまでに時間が
掛かり、実質的な圧縮作用の迅速な開始ができない。

【０００５】又、圧縮機内の液冷媒がフォーミング現象
によって圧縮機外へ流出し、この流出に伴って潤滑油も
圧縮機外へ出ていってしまう。そのため、最小容量状態
から起動すれば外部冷媒回路からの潤滑油導入がないた
めに圧縮機運転開始後では潤滑油が不足し、圧縮機内の
摺接部位が早期劣化する。

【０００６】実質的な圧縮作用の迅速な開始を行なうに
は圧縮機の運転停止時の斜板傾角を最大傾角と最小傾角
との中間傾角あるいは最大傾角に保持すればよい。その
ためには斜板を傾角増大方向へ付勢する容量復帰ばねを
用いればよい。そして、容量復帰ばねのばね作用に抗し
てクランク室内の圧力上昇による斜板傾角減少及びクラ
ンク室内の圧力低下による斜板傾角増大を円滑に行なう
ため、斜板の重量バランスをアンバランスにし、このア
ンバランスによる斜板の遠心力を斜板傾角減少方向へ作
用するようにすることが考えられる。しかし、単に斜板
の重量バランスをアンバランスするだけでは回転バラン
スが悪化し、振動騒音が大きくなる。

【０００７】本発明は、斜板の重量バランスをアンバラ
ンスにすることによる圧縮機の運転開始後の実質的な圧
縮作用の迅速化、圧縮機内の摺接部位の早期劣化の防止
及び騒音の防止を達成することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
シリンダボア内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収
容するハウジング内の回転軸に回転支持体を止着し、こ
の回転支持体に斜板を傾動可能に支持し、クランク室内
の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した差により斜板
の傾角を制御し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給
すると共に、クランク室の圧力を吸入圧領域に放出して
クランク室内の調圧を行なうクラッチレス片側ピストン
式可変容量圧縮機を対象とし、請求項１に記載の発明で
は、零ではない吐出容量をもたらすように斜板の最小傾
角を規定する最小傾角規定手段と、最小容量状態では外
部冷媒回路における冷媒循環を止める冷媒循環阻止手段
と、前記斜板を傾角増大方向へ付勢する容量復帰ばねと
を備えたクラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機を
構成し、前記回転軸が非回転状態のときには前記容量復
帰ばねが最小傾角よりも大きい斜板傾角をもたらす初期
位置に斜板を保持するようにし、回転軸の回転軸線に関
して前記回転支持体に対する斜板の被支持部位とは反対
側に斜板の重心を設定すると共に、回転軸の回転軸線に
関して斜板の重心とは反対側に圧縮機外で回転軸と共に
一体回転する部材の重心を設定した。

【０００９】請求項２に記載の発明では、零ではない吐
出容量をもたらすように斜板の最小傾角を規定する最小
傾角規定手段と、最小容量状態では外部冷媒回路におけ
る冷媒循環を止める冷媒循環阻止手段と、前記斜板を傾
角増大方向へ付勢する容量復帰ばねと、前記斜板を傾角
減少方向へ付勢する初期傾角規定ばねとを備えたクラッ
チレス片側ピストン式可変容量圧縮機を構成し、前記回
転軸が非回転状態のときには前記容量復帰ばね及び前記
初期傾角規定ばねが最小傾角よりも大きい斜板傾角をも
たらす初期位置に斜板を保持するようにし、回転軸の回
転軸線に関して前記回転支持体に対する斜板の被支持部
位とは反対側に斜板の重心を設定すると共に、回転軸の
回転軸線に関して斜板の重心とは反対側に圧縮機外で回
転軸と共に一体回転する部材の重心を設定した。

【００１０】請求項３に記載の発明では、斜板にカウン
タウェイトを止着し、圧縮機外で回転軸と一体的に回転
する動力伝達部材又は圧縮機外の回転軸部位にバランス
ウェイトを止着し、回転軸の回転軸線に関して前記回転
支持体に対する斜板の被支持部位とは反対側にカウンタ
ウェイトの重心を設定すると共に、回転軸の回転軸線に
関してカウンタウェイトの重心とは反対側にバランスウ
ェイトの重心を設定した。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明では、圧縮機が運転停止
状態にあるときには斜板傾角が容量復帰ばねのばね作用
によって最小傾角ではない状態に保持される。圧縮機の
運転開始は斜板傾角が最小傾角ではない状態から行わ
れ、実質的な圧縮作用が直ちに開始される。圧縮機内の
液冷媒及び潤滑油はフォーミング現象によって外部冷媒
回路へ流出してしまうが、実質的な圧縮作用の迅速な開
始により外部冷媒回路の冷媒ガスが圧縮機内へ流入し、
冷媒ガスと共に流動する潤滑油も圧縮機内に流入する。
従って、圧縮機の運転開始後の潤滑油不足は回避され
る。

【００１２】請求項２に記載の発明では、圧縮機が運転
停止状態にあるときには斜板が容量復帰ばね及び初期傾
角規定ばねのばね作用により最小傾角より大きく、最大
傾角より小さい傾角位置にある。圧縮機の運転開始は斜
板傾角が最小傾角ではない中間容量状態から行われ、実
質的な圧縮作用が直ちに開始される。

【００１３】請求項１及び請求項２のいずれの発明にお
いても、斜板の重心配置による回転アンバランスが圧縮
機外で回転軸と一体回転する部材の重心配置による回転
アンバランスにより相殺される。

【００１４】請求項３に記載の発明では、カウンタウェ
イトの付加による斜板の回転アンバランスがバランスウ
ェイトの付加による動力伝達部材の回転アンバランスに
よって相殺される。

【００１５】最小傾角が零ではないため、最小容量状態
では圧縮機内の冷媒ガスがシリンダボア、吐出室、クラ
ンク室、吸入室を循環し、吐出圧とクランク室内の圧力
と吸入圧との間に圧力差が生じる。この圧力差が圧縮機
運転中の最小傾角からの傾角増大を可能にする。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例を図１
〜図９に基づいて説明する。図１に示すように圧縮機全
体のハウジングの一部となるシリンダブロック１の前端
にはフロントハウジング２が接合されている。シリンダ
ブロック１の後端にはリヤハウジング３がバルブプレー
ト４、弁形成プレート５Ａ，５Ｂ及びリテーナ形成プレ
ート６を介して接合固定されている。ハウジングの一部
となってクランク室２ａを形成するフロントハウジング
２とシリンダブロック１との間には回転軸９が回転可能
に架設支持されている。回転軸９の前端はクランク室２
ａから外部へ突出しており、この突出端部には被動プー
リ１０がねじ５２により締め付け固定されている。被動
プーリ１０はベルト１１を介して車両エンジンに作動連
結されている。

【００１７】フロントハウジング２の前端には支持筒２
ｂが回転軸９の前記突出端部の周囲を包囲するように突
設されている。被動プーリ１０はアンギュラベアリング
７を介して支持筒２ｂに支持されている。支持筒２ｂは
被動プーリ１０に作用するスラスト方向の荷重及びラジ
アル方向の荷重の両方をアンギュラベアリング７を介し
て受け止める。回転軸９の前端部とフロントハウジング
２との間にはリップシール１２が介在されている。リッ
プシール１２はクランク室２ａ内の圧力洩れを防止す
る。

【００１８】回転軸９には球面状の斜板支持体１４がス
ライド可能に支持されており、斜板支持体１４には斜板
１５が回転軸９の軸線方向へ傾動可能に支持されてい
る。斜板１５には連結片１６，１７が止着されている。
図２に示すように連結片１６，１７には一対のガイドピ
ン１８，１９が止着されている。回転軸９には円板状の
回転支持体８が止着されており、回転支持体８には支持
アーム８ａが突設されている。支持アーム８ａには支持
ピン２０が回動可能かつ回転軸９に対して直角を成す方
向へ貫通支持されている。一対のガイドピン１８，１９
は支持ピン２０の両端部にスライド可能に嵌入されてい
る。支持アーム８ａ上の支持ピン２０と一対のガイドピ
ン１８，１９との連係により斜板１５が斜板支持体１４
を中心に回転軸９の軸線方向へ傾動可能かつ回転軸９と
一体的に回転可能である。斜板１５の傾動は、支持ピン
２０とガイドピン１８，１９とのスライドガイド関係、
斜板支持体１４のスライド作用及び斜板支持体１４の支
持作用により案内される。

【００１９】斜板１５の周縁部には円弧形状のカウンタ
ウェイト１５ａが止着されている。カウンタウェイト１
５ａの取り付け位置は、回転軸９の中心軸線に関して回
転支持体８によって支持される斜板１５の被支持部位と
は反対側である。即ち、図１及び図４に示すようにカウ
ンタウェイト１５ａの重心Ｍ₁ は、回転軸９の回転軸線
に関して支持ピン２０によってスライド支持されるガイ
ドピン１８，１９とは反対側に設定されている。従っ
て、回転軸９の回転に伴うカウンタウェイト１５ａの遠
心力は斜板１５の傾角を減少する方向に作用する。

【００２０】被動プーリ１０の内周面には円弧形状のバ
ランスウェイト１０ａが止着されている。バランスウェ
イト１０ａの取り付け位置は、回転軸９の中心軸線に関
して回転支持体８によって支持される斜板１５の被支持
部位側である。即ち、図１及び図４に示すようにバラン
スウェイト１０ａの重心Ｍ₂ は、回転軸９の回転軸線に
関してカウンタウェイト１５ａの重心Ｍ₁ とは反対側に
設定されている。

【００２１】円板状の回転支持体８に突設された支持ア
ーム８ａ及び支持アーム８ａに支持された支持ピン２０
が回転支持体８の回転バランスを崩す。図１及び図４に
支持アーム８ａ及び支持ピン２０の合成重心Ｍ₃ を示
す。回転支持体８の回転アンバランスは斜板１５の回転
アンバランスの一部を相殺する。バランスウェイト１０
ａは回転支持体８、斜板１５及びカウンタウェイト１５
ａの全体の回転アンバランスを相殺する。

【００２２】図１、図５及び図６に示すようにシリンダ
ブロック１の中心部には収容孔１３が回転軸９の軸線方
向に貫設されており、収容孔１３内には筒状の遮断体２
１がスライド可能に収容されている。遮断体２１は大径
部２１ａと小径部２１ｂとからなり、大径部２１ａと小
径部２１ｂとの段差部と収容孔１３の内周面上のフラン
ジ部１３ａとの間には容量復帰ばね２４が介在されてい
る。容量復帰ばね２４は遮断体２１を斜板支持体１４側
へ付勢している。

【００２３】遮断体２１の大径部２１ａには回転軸９の
後端部が挿入されている。回転軸９の後端部と大径部２
１ａの内周面との間には深溝玉軸受け部材２５が介在さ
れている。回転軸９の後端部は深溝玉軸受け部材２５及
び遮断体２１を介して収容孔１３の内周面で支持され
る。深溝玉軸受け部材２５の外輪２５ａは大径部２１ａ
の内周面に止着されており、内輪２５ｂは回転軸９の周
面をスライド可能である。図６に示すように回転軸９の
後端部の周面には段差部９ａが形成されており、内輪２
５ｂが段差部９ａにより斜板支持体１４側への移動を規
制される。即ち、深溝玉軸受け部材２５は段差部９ａに
より斜板支持体１４側への移動を阻止される。従って、
深溝玉軸受け部材２５が段差部９ａに当接することによ
って遮断体２１が斜板支持体１４側への移動を阻止され
る。

【００２４】リヤハウジング３の中心部には吸入通路２
６が形成されている。吸入通路２６は収容孔１３に連通
しており、収容孔１３側の吸入通路２６の開口の周囲に
は位置決め面２７が形成されている。遮断体２１の小径
部２１ｂの先端は位置決め面２７に当接可能である。小
径部２１ｂの先端が位置決め面２７に当接することによ
り遮断体２１が斜板支持体１４から離間する方向への移
動を規制されると共に、吸入通路２６と収容孔１３との
連通が遮断される。即ち、遮断体２１が冷媒循環阻止手
段を構成する。

【００２５】斜板支持体１４と深溝玉軸受け部材２５と
の間には伝達筒２８が回転軸９上をスライド可能に介在
されている。伝達筒２８の一端は斜板支持体１４の端面
に当接可能であり、伝達筒２８の他端は深溝玉軸受け部
材２５の外輪２５ａに当接することなく内輪２５ｂにの
み当接可能である。

【００２６】斜板支持体１４が遮断体２１側へ移動する
に伴い、遮断体２１が伝達筒２８に当接し、伝達筒２８
を深溝玉軸受け部材２５の内輪２５ｂに押接する。深溝
玉軸受け部材２５は回転軸９のラジアル方向のみならず
スラスト方向の荷重も受け止める。そのため、遮断体２
１は伝達筒２８の押接作用により容量復帰ばね２４のば
ね力に抗して位置決め面２７側へ付勢され、小径部２１
ｂの先端が位置決め面２７に当接する。従って、斜板１
５の最小傾角は遮断体２１の小径部２１ｂの先端と位置
決め面２７との当接によって規制される。即ち、遮断体
２１、深溝玉軸受け部材２５、位置決め面２７及び伝達
筒２８が最小傾角規定手段を構成する。

【００２７】斜板１５の最小傾角は０°よりも僅かに大
きい。この最小傾角状態は遮断体２１が吸入通路２６と
収容孔１３との連通を遮断する閉位置に配置されたとき
にもたらされ、遮断体２１は前記閉位置とこの位置から
離間した開位置とへ斜板支持体１４に連動して切り換え
配置される。斜板１５の最大傾角は図５に鎖線で示すよ
うに回転支持体８の傾角規制突部８ｂと斜板１５との当
接によって規制される。又、容量復帰ばね２４のばね長
が自由長になったときの伝達筒２８に接する斜板支持体
１４の位置は、図１に示すように斜板傾角が最小傾角と
最大傾角の略中間傾角となる初期位置に配置される。

【００２８】クランク室２ａに接続するようにシリンダ
ブロック１に貫設されたシリンダボア１ａ内には片頭ピ
ストン２２が収容されている。斜板１５の回転運動はシ
ュー２３を介して片頭ピストン２２の前後往復揺動に変
換され、片頭ピストン２２がシリンダボア１ａ内を前後
動する。

【００２９】図１及び図３に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室３ａ及び吐出室３ｂが区画形成されてい
る。バルブプレート４上には吸入ポート４ａ及び吐出ポ
ート４ｂが形成されている。弁形成プレート５Ａ上には
吸入弁５ａが形成されており、弁形成プレート５Ｂ上に
は吐出弁５ｂが形成されている。吸入室３ａ内の冷媒ガ
スは片頭ピストン２２の復動動作により吸入ポート４ａ
から吸入弁５ａを押し退けてシリンダボア１ａ内へ流入
する。シリンダボア１ａ内へ流入した冷媒ガスは片頭ピ
ストン２２の往動動作により吐出ポート４ｂから吐出弁
５ｂを押し退けて吐出室３ｂへ吐出される。吐出弁５ｂ
はリテーナ形成プレート６上のリテーナ６ａに当接して
開度規制される。

【００３０】回転支持体８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５４が介在されている。スラ
ストベアリング５４は、シリンダボア１ａから片頭ピス
トン２２、シュー２３、斜板１５、連結片１６，１７、
ガイドピン１８，１９及び支持ピン２０を介して回転支
持体８に作用する圧縮反力を受け止める。

【００３１】吸入室３ａは通口４ｃを介して収容孔１３
に連通している。遮断体２１が前記閉位置に配置される
と、通口４ｃは吸入通路２６から遮断される。吸入通路
２６は圧縮機内へ冷媒ガスを導入する入口であり、遮断
体２１が吸入通路２６から吸入室３ａに到る通路上で遮
断する位置は吸入通路２６の下流側である。

【００３２】回転軸９内には放圧通路２９が形成されて
いる。放圧通路２９の入口２９ａはクランク室２ａに開
口しており、放圧通路２９の出口２９ｂは筒状の遮断体
２１の内部に開口している。図１、図５及び図６に示す
ように遮断体２１の周面には放圧通口２１ｃが貫設され
ており、フランジ部１３ａには通路１３ｂが切り欠き形
成されている。図７に示すように斜板傾角が最大傾角の
場合には放圧通口２１ｃは収容孔１３と遮断体２１の内
部とを連通する。図５及び図８に示すように斜板傾角が
最小傾角側にある場合には放圧通口２１ｃは遮断体２１
の内部と通口４ｃとを連通する。即ち、斜板傾角が最大
傾角の場合にはクランク室２ａは放圧通路２９、遮断体
２１内部、放圧通口２１ｃ、収容孔１３及び通路１３ｂ
を介して吸入室３ａに連通する。斜板傾角が最小傾角側
にある場合にはクランク室２ａは放圧通路２９、遮断体
２１内部及び放圧通口２１ｃを介して吸入室３ａに連通
する。いずれの場合にもクランク室２ａから吸入室３ａ
へ流れる冷媒ガスは放圧通口２１ｃで絞り作用を受け
る。

【００３３】片頭ピストン２２のストロークはクランク
室２ａ内の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧との片頭
ピストン２２を介した差圧に応じて変わる。即ち、圧縮
容量を左右する斜板１５の傾角が変化する。クランク室
２ａ内の圧力はリヤハウジング３に取り付けられた容量
制御弁３０により制御される。容量制御弁３０を構成す
るバルブハウジング３１には吐出圧導入ポート３１ａ、
吸入圧導入ポート３１ｂ及び制御ポート３１ｃが設けら
れている。吐出圧導入ポート３１ａは吐出圧導入通路３
２を介して吐出室３ａに連通している。吸入圧導入ポー
ト３１ｂは吸入圧導入通路３３を介して吸入通路２６に
連通しており、制御ポート３１ｃは制御通路３４を介し
てクランク室２ａに連通している。

【００３４】吸入圧導入ポート３１ｂに通じる吸入圧検
出室３５の圧力はダイヤフラム３６を介して調整ばね３
７に対抗する。調整ばね３７のばね力はダイヤフラム３
６及びロッド３８を介して弁体３９に伝達する。復帰ば
ね４０によって弁孔３１ｄを閉鎖する方向へばね作用を
受ける弁体３９は吸入圧検出室３５内の吸入圧の変動に
応じて弁孔３１ｄを開閉する。弁孔３１ｄが閉塞される
と吐出圧導入ポート３１ａと制御ポート３１ｃとの連通
が遮断される。

【００３５】リヤハウジング３には電磁開閉弁４１が取
り付けられている。ソレノイド４２の励磁により弁体４
３が弁孔４１ａを閉鎖し、ソレノイド４２の消磁により
弁体４３が弁孔４１ａを開放する。即ち、電磁開閉弁４
１は吐出室３ａとクランク室２ａとを接続する圧力供給
通路４４を開閉する。

【００３６】吸入室３ａ内へ冷媒ガスを導入する吸入通
路２６と、吐出室３ｂから冷媒ガスを排出する排出口１
ｂとは外部冷媒回路４５で接続されている。外部冷媒回
路４５上には凝縮器４６、膨張弁４７及び蒸発器４８が
介在されている。膨張弁４７は蒸発器４８の出口側のガ
ス圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。

【００３７】ソレノイド４２は制御コンピュータＣの励
消磁制御を受ける。制御コンピュータＣは空調装置作動
スイッチ４９のＯＮあるいはアクセルスイッチ５０のＯ
ＦＦによってソレノイド４２を励磁し、空調装置作動ス
イッチ４９のＯＦＦあるいはアクセルスイッチ５０のＯ
Ｎによってソレノイド４２を消磁する。図７及び図８の
状態ではソレノイド４２は励磁状態にある。

【００３８】ソレノイド４２が励磁して圧力供給通路４
４が閉じているとき、吸入圧が高い（冷房負荷が大き
い）場合には弁体３９の弁開度が小さくなる。クランク
室２ａ内の冷媒ガスは放圧通路２９を経由して吸入室３
ａへ流出している。従って、弁体３９の弁開度が小さく
なれば吐出室３ｂから吐出圧導入通路３３、吐出圧導入
ポート３１ａ、弁孔３１ｄ、制御ポート３１ｃ及び制御
通路３４を経由してクランク室２ａへ流入する冷媒ガス
量が少なくなる。そのため、クランク室２ａ内の圧力が
低下する。又、シリンダボア１ａ内の吸入圧も高いた
め、クランク室２ａ内の圧力とシリンダボア１ａ内の吸
入圧との差が小さくなる。そのため、図７に示すように
斜板傾角が大きくなる。

【００３９】逆に、吸入圧が低い（冷房負荷が小さい）
場合には弁体３９の弁開度が大きくなり、吐出室３ｂか
らクランク室２ａへ流入する冷媒ガス量が多くなる。そ
のため、クランク室２ａ内の圧力が上昇する。又、シリ
ンダボア１ａ内の吸入圧が低いため、クランク室２ａ内
の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧との差が大きくな
る。そのため、斜板傾角が小さくなる。

【００４０】吸入圧が非常に低い（冷房負荷がない）状
態になれば図８に示すように弁体３９が最大開度位置に
近づく。又、空調装置作動スイッチ４９のＯＦＦあるい
はアクセルスイッチ５０のＯＮによってソレノイド４２
が消磁すると、図９に示すように弁体４３が弁孔４１ａ
を開放し、圧力供給通路４４が開く。図８あるいは図９
に示す状態では吐出室３ｂの冷媒ガスがクランク室２ａ
へ急激流入する。そのため、クランク室２ａ内の昇圧は
迅速であり、かつクランク室２ａ内の圧力は高圧状態と
なり、斜板１５の傾角は最小傾角側へ移行する。

【００４１】斜板１５の傾角が最小傾角側に移行するに
伴い、遮断体２１が位置決め面２７側へ押されてゆき、
遮断体２１の小径部２１ｂの先端が位置決め面２７へ接
近してゆく。この接近動作により吸入通路２６から吸入
室３ａに到る間の冷媒ガス通過断面積が徐々に絞られて
ゆく。そのため、吸入室３ａからシリンダボア１ａ内へ
吸入される冷媒ガス量も徐々に減少してゆき、吐出容量
が徐々に減少してゆく。その結果、吐出圧が徐々に低下
してゆき、圧縮機におけるトルクが短時間で大きく変動
することはない。即ち、クラッチレス圧縮機の主目的で
ある衝撃回避が達成される。

【００４２】遮断体２１の小径部２１ｂの先端が位置決
め面２７に当接すると、外部冷媒回路４５から吸入室３
ａへの冷媒ガス流入が停止する。即ち、遮断体２１は最
小容量状態での外部冷媒回路４５における冷媒循環を止
める冷媒循環阻止手段を構成する。斜板最小傾角は０°
ではないため、斜板傾角が最小の状態においても吐出シ
リンダボア１ａから吐出室３ｂへの吐出は行われてい
る。従って、斜板傾角が最小状態でも吐出室３ｂ、クラ
ンク室２ａ及び吸入室３ａの間では圧力差が生じてい
る。又、圧縮機内の冷媒ガスが外部冷媒回路４５へ流出
することはなく、蒸発器４８におけるフロスト発生のお
それはない。

【００４３】図８の状態から冷房負荷が増大して吸入圧
が上昇した場合、この吸入圧の上昇は吸入通路２６から
吸入圧検出室３５へ波及し、弁体３９が弁孔３１ｄを閉
塞する。あるいは図９の状態から空調装置作動スイッチ
４９がＯＮ又はアクセルスイッチ５０がＯＮすると、ソ
レノイド４２が励磁し、圧力供給通路４４が遮断され
る。

【００４４】吐出室３ｂ、クランク室２ａ及び吸入室３
ａの間では圧力差がある。そのため、吐出室３ｂからク
ランク室２ａへの冷媒ガス供給が停止すると、クランク
室２ａ内の圧力が吸入圧に近づき、斜板傾角が最小傾角
から増大、即ち容量復帰する。この容量復帰はクランク
室２ａ内の昇圧及び容量復帰ばね２４のばね作用によっ
て行われる。遮断体２１は位置決め面２７から徐々に離
間し、吸入通路２６から吸入室３ａに到る間の冷媒ガス
通過断面積が徐々に拡大してゆく。そのため、吸入室３
ａからシリンダボア１ａ内へ吸入される冷媒ガス量も徐
々に増大してゆき、吐出容量が徐々に増大してゆく。そ
の結果、吐出圧が徐々に増大してゆき、圧縮機における
トルクが短時間で大きく変動することはない。

【００４５】図１及び図６は圧縮機の運転停止状態を表
す。圧縮機が運転停止状態になれば圧縮機内の圧力が均
一化し、吸入室３ａ、吐出室３ｂ及びクランク室２ａに
おける圧力に差が無くなる。そのため、斜板支持体１４
は容量復帰ばね２４のばね作用によって図１及び図６に
示す初期位置から最小傾角をもたらす位置側への配置を
阻止され、斜板１５は図６に示す中間傾角位置と図７に
示す最大傾角位置との間に配置される。斜板１５の傾角
が中間傾角と最大傾角との範囲にある場合には遮断体２
１が位置決め面２７から離間しており、吸入通路２６と
吸入室３ａとが連通している。即ち、圧縮機の運転が開
始されると、斜板１５は図１及び図６に示す中間傾角位
置と図７に示す最大傾角位置との間の範囲の傾角状態か
ら回転開始し、外部冷媒回路４５から冷媒ガスを吸入し
て外部冷媒回路４５へ吐出するという実質的な圧縮作用
が迅速に開始される。

【００４６】実質的な圧縮作用が運転開始後に直ちに行
われるために外部冷媒回路４５内の潤滑油も冷媒ガスの
吸入に伴って圧縮機内へ流入する。外部冷媒回路４５内
では蒸発器４８が潤滑油の最も溜まり易い所であり、圧
縮機の運転開始後には蒸発器４８内に溜まっている潤滑
油が直ちに圧縮機内に流入する。

【００４７】圧縮機の運転開始時に空調装置作動スイッ
チ４９がＯＦＦ状態、あるいは冷房負荷が殆どないよう
な場合には圧力供給通路４４が開状態あるいは容量制御
弁３０の弁開度が最大に近い状態にある。そして、実質
的な圧縮作用の迅速な開始により吐出圧が直ちに上昇す
る。そのため、クランク室２ａの圧力が運転開始後に上
昇し、斜板傾角が最小傾角へ移行する。あるいは圧縮機
の運転停止中にクランク室２ａ内に液冷媒が溜まった場
合には圧縮機の運転開始により液冷媒がフォーミング現
象を起こし、斜板傾角が最小傾角へ移行する。

【００４８】圧縮機の運転開始後に斜板傾角が最小傾角
へ移行しても起動時の実質的な圧縮作用の遂行により圧
縮機内へ導入される潤滑油量は外部冷媒回路４５におけ
る冷媒循環のない状態が比較的長時間続いても潤滑不足
にならない程度である。従って、圧縮機内の摺接部位の
早期劣化が防止される。

【００４９】斜板１５に止着されたカウンタウェイト１
５ａの遠心力は斜板傾角を減少する方向へ作用する。こ
の作用は、容量復帰ばねのばね作用に抗してクランク室
内の圧力上昇による斜板傾角減少の円滑性、クランク室
内の圧力低下による斜板傾角増大の円滑性及び最小傾角
保持を補助する。カウンタウェイト１５ａの重心Ｍ
₁は、回転軸９の回転軸線に関して支持ピン２０によっ
てスライド支持されるガイドピン１８，１９とは反対側
に設定されており、カウンタウェイト１５ａの遠心力が
斜板１５の回転バランスを崩す。回転支持体８の支持ア
ーム８ａ及び支持ピン２０の合成重心Ｍ₃ は回転軸９の
回転軸線に関して重心Ｍ₁ とは反対側にあり、そのた
め、支持アーム８ａ及び支持ピン２０は回転支持体８の
回転バランスを崩す。回転支持体８の回転アンバランス
は斜板１５の回転アンバランスの一部を相殺する。

【００５０】被動プーリ１０に止着されたバランスウェ
イト１０ａの重心Ｍ₂ は回転軸９の回転軸線に関して重
心Ｍ₁ とは反対側にあり、バランスウェイト１０ａは被
動プーリ１０の回転バランスを崩す。この回転アンバラ
ンスは回転支持体８の回転アンバランスによって一部相
殺された斜板１５の回転アンバランスの残りを相殺す
る。従って、回転軸９上の回転物全体としては回転バラ
ンスがとれ、カウンタウェイト１５ａの付加に伴う振動
騒音の増加のおそれはない。

【００５１】本発明は図１０に示す実施例も可能であ
る。この実施例ではカウンタウェイト１５ａの付加によ
る斜板１５の回転アンバランスを相殺するためのバラン
スウェイト５１がねじ５２により被動プーリ１０と共に
回転軸９に締め付け固定されている。バランスウェイト
５１の重心Ｍ₂ は前記実施例と同様の位置に設定されて
おり、斜板１５、回転支持体８及び被動プーリ１０の各
回転アンバランスが互いに相殺される。回転軸９に対す
るバランスウェイト５１のねじ止め構成は前記実施例の
被動プーリ１０に対するバランスウェイト１０ａの取り
付け構成に比して取り付け容易である。

【００５２】又、この実施例では初期傾角規定ばね５３
が回転支持体８と斜板支持体１４との間に介在されてい
る。容量復帰ばね２４が自由長の状態にあって斜板支持
体１４と伝達筒２８とが接触しているとき、初期傾角規
定ばね５３は自由長状態であって斜板支持体１４から僅
かに離間している。即ち、圧縮機が運転停止状態のとき
には斜板支持第１４は初期傾角規定ばね５３及び容量復
帰ばね２４のばね作用により最小傾角より大きく、最大
傾角より小さい初期位置に配置される。従って、圧縮機
の運転開始時の斜板１５の初期傾角が定傾角となり、こ
の初期傾角を適正設定することにより起動ショックを緩
和することができる。

【００５３】さらに本発明では、斜板にカウンタウェイ
トを一体形成したり、動力伝達部材である被動プーリに
バランスウェイトを一体形成した実施例も可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、斜板にカ
ウンタウェイトを設けて斜板傾角最小ではない斜板傾角
状態からクラッチレス圧縮機の運転を開始するようにす
ると共に、圧縮機外の回転軸部位にバランスウェイトを
取り付けたので、圧縮機の運転開始後の実質的な圧縮作
用の迅速化及び圧縮機内の摺接部位の早期劣化の防止し
得ると共に、振動騒音を防止し得るいう優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した実施例の圧縮機全体の側
断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】 斜板傾角が最小状態にある圧縮機全体の側断
面図である。

【図６】 圧縮機運転停止状態にある要部拡大断面図で
ある。

【図７】 斜板傾角が最大状態にある要部拡大断面図で
ある。

【図８】 ソレノイドが励磁状態にあって斜板傾角が最
小状態にある要部拡大断面図である。

【図９】 ソレノイドが消磁状態にあって斜板傾角が最
小状態にある要部拡大断面図である。

【図１０】 別例を示す圧縮機全体の側断面図である。

【符号の説明】 ２ａ…クランク室、３ａ…吸入圧領域となる吸入室、３
ｂ…吐出圧領域となる吐出室、１５…斜板、２１…最小
傾角規定手段を構成する遮断体、２４…容量復帰ばね、
２７…最小傾角規定手段を構成する位置決め面、２８…
最小傾角規定手段を構成する伝達筒、５３…初期傾角規
定ばね。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダボア内に片頭ピストンを往復直線
   運動可能に収容するハウジング内の回転軸に回転支持体
   を止着し、この回転支持体に斜板を傾動可能に支持し、
   クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した
   差により斜板の傾角を制御し、吐出圧領域の圧力をクラ
   ンク室に供給すると共に、クランク室の圧力を吸入圧領
   域に放出してクランク室内の調圧を行なうクラッチレス
   片側ピストン式可変容量圧縮機において、 零ではない吐出容量をもたらすように斜板の最小傾角を
   規定する最小傾角規定手段と、 最小容量状態では外部冷媒回路における冷媒循環を止め
   る冷媒循環阻止手段と、前記斜板を傾角増大方向へ付勢
   する容量復帰ばねとを備え、 前記回転軸が非回転状態のときには前記容量復帰ばねが
   最小傾角よりも大きい 斜板傾角をもたらす初期位置に斜板を保持するように
   し、回転軸の回転軸線に関して前記回転支持体に対する
   斜板の被支持部位とは反対側に斜板の重心を設定すると
   共に、回転軸の回転軸線に関して斜板の重心とは反対側
   に圧縮機外で回転軸と共に一体回転する部材の重心を設
   定したクラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機。
2. 【請求項２】シリンダボア内に片頭ピストンを往復直線
   運動可能に収容するハウジング内の回転軸に回転支持体
   を止着し、この回転支持体に斜板を傾動可能に支持し、
   クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した
   差により斜板の傾角を制御し、吐出圧領域の圧力をクラ
   ンク室に供給すると共に、クランク室の圧力を吸入圧領
   域に放出してクランク室内の調圧を行なうクラッチレス
   片側ピストン式可変容量圧縮機において、 零ではない吐出容量をもたらすように斜板の最小傾角を
   規定する最小傾角規定手段と、 最小容量状態では外部冷媒回路における冷媒循環を止め
   る冷媒循環阻止手段と、 前記斜板を傾角増大方向へ付勢する容量復帰ばねと、 前記斜板を傾角減少方向へ付勢する初期傾角規定ばねと
   を備え、 前記回転軸が非回転状態のときには前記容量復帰ばね及
   び前記初期傾角規定ばねが最小傾角よりも大きい斜板傾
   角をもたらす初期位置に斜板を保持するようにし、回転
   軸の回転軸線に関して前記回転支持体に対する斜板の被
   支持部位とは反対側に斜板の重心を設定すると共に、回
   転軸の回転軸線に関して斜板の重心とは反対側に圧縮機
   外で回転軸と共に一体回転する部材の重心を設定したク
   ラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機。
3. 【請求項３】斜板にカウンタウェイトを止着し、圧縮機
   外で回転軸と一体的に回転する動力伝達部材又は圧縮機
   外の回転軸部位にバランスウェイトを止着し、回転軸の
   回転軸線に関して前記回転支持体に対する斜板の被支持
   部位とは反対側にカウンタウェイトの重心を設定すると
   共に、回転軸の回転軸線に関してカウンタウェイトの重
   心とは反対側にバランスウェイトの重心を設定した請求
   項１及び請求項２のいずれかに記載のクラッチレス片側
   ピストン式可変容量圧縮機。