JPH07286580A - 可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低冷房負荷運転状態での圧縮機のクラッチの
断続回数を低減して、クラッチ等の耐久性を向上するこ
とができる可変容量圧縮機を提供する。 【構成】 吐出管路７１と第１開放型吐出弁４１を作動
する第１感圧室６３とを第１加圧通路６９により連通す
る。又、第１及び第２の開放型吐出室２０，１９Ｂを第
２加圧通路７０により連通する。吐出室１９Ｂと第２開
放型吐出弁４０Ｂを作動する第２感圧室４６とを連通路
５ｄにより連通する。第１感圧室６３と吸入室２２を第
１放圧通路７２により連通し、電磁切換弁７３により第
１感圧室６３に作用する圧力を切り換える。低冷房負荷
の運転状態で、吐出弁４１，４０Ｂを開放位置に切り換
えて１０％の小容量で圧縮機を運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用空調装置等に使
用される可変容量圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、急速冷房の要望に答えるべくエン
ジン能力の許す範囲において大容量の圧縮機を搭載する
場合が多い。従って、保温形態での通常走行時には冷房
負荷に対し圧縮機の能力が過大になる。このため過冷却
による蒸発器のフロストを防止するために、エンジンと
圧縮機との間に介在されているクラッチの断続の頻度が
増加してクラッチの摩耗が激しくなり、しかもクラッチ
の断続の反復動作毎に生じる起動トルクが大きく、走行
フィーリングに悪影響を及ぼしている。さらに、起動の
際に時折起こす液圧縮は起動時の一回転当たりの吐出量
も大きく、充分な吐出室容積を有しない圧縮機において
は過酷な条件であり、圧縮機の耐久性を著しく阻害し、
稀には大きな騒音を発生する等の欠点を有していた。
又、一部の高級車においては、ＥＰＲ（蒸発圧力一定）
サイクルで圧縮機を常時運転状態としたままで、冷却し
過ぎた場合には最適温度まで加熱してから吹き出すとい
う方式が採用されており、これは極めて無駄が多い。

【０００３】この問題を解消するため、特公昭６３−１
０３１５号公報に示す圧縮機が提案されている。この圧
縮機は図９に示すように接合されたシリンダブロック９
１，９２のフロント側端面にはバルブプレート９３を介
してフロントハウジング９４が接合され、リヤ端面には
バルブプレート９５を介してリヤハウジング９６が接合
されている。両シリンダブロック９１，９２に形成した
シリンダボア９７内にはピストン９８が往復動可能に収
容されている。又、両ハウジング９４，９６には吸入室
９９，１００と、吐出室１０１，１０２が区画形成され
ている。前記ピストン９８は駆動軸１０３によって回転
される斜板１０４により往復動される。さらに、前記バ
ルブプレート９３，９５には吸入弁機構１０５，１０６
と吐出弁機構１０７，１０８が設けられている。フロン
ト側の吐出弁機構１０７は所定位置に配設されている。
リヤ側の吐出弁機構１０８はバネ１０９により常には開
放位置に保持されている。圧縮機の起動時に第１及び第
２の電磁弁１１１，１１２を開閉操作することにより、
吐出管路１１０の吐出圧力を吐出弁機構１０８の位置切
換用スプール１１３の背面に形成した感圧室１１４に作
用させて、吐出弁１０８を開放位置から閉鎖位置に切り
換え可能になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の圧縮機にお
いては低冷房負荷運転時に５０％容量で運転し、それで
も冷房能力が過剰の場合にはクラッチをオフして圧縮機
を停止し、零容量で運転し、その後冷房負荷が増大する
と、再びクラッチをオンして圧縮機を５０％容量で運転
する。このため全容量と零容量との間で圧縮機を断続運
転するのと比較してクラッチの断続回数を低減すること
ができる。しかし、小容量で吐出容量が５０％以下にな
らないため、断続回数の低減効果が低く、クラッチや圧
縮機等の耐久性を向上することができない。

【０００５】又、上記の圧縮機はその起動時に吐出容量
をフロント側のみの５０％容量で起動することができ
る。このため、全容量で起動するよりも圧縮機の起動ト
ルクを低減することができる。しかし、トルク曲線を示
す図６の破線のように、圧縮機のフロント側が５０％容
量で起動されると、容量が２分の１であるにもかかわら
ず、停止状態から圧縮機が起動されるので、圧縮仕事以
外に圧縮機内部の駆動部品を動かすための慣性力による
仕事分が必要となり、全所要トルクの２分の１以上に大
きくなる。このため、圧縮機の起動時の所要トルク変動
が可なり大きく、圧縮機の起動ショックを緩和すること
ができない。特に、車両の走行中に空調装置を起動する
と、エンジンへの負荷が急激に増大して走行フィーリン
グが低下するという問題があった。

【０００６】この発明の第１の目的は圧縮機の低冷房負
荷時の運転において、圧縮機のクラッチの断続の頻度を
大幅に減少し、クラッチ及び圧縮機の耐久性を向上する
ことができる可変容量圧縮機を提供することにある。

【０００７】又、この発明の第２の目的は上記第１の目
的に加えて、起動時において所要トルクを低減すること
ができ、車両の走行フィーリングを向上することができ
る可変容量圧縮機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、３つ以上の圧縮室の一部と吐出口を介して連通する
固定型吐出室と、上記吐出室内の所定位置に保持されて
吐出口を開閉する固定型吐出弁と、他の圧縮室と吐出口
を介して連通された開放型吐出室と、上記開放型吐出室
内で吐出口を開閉可能な開放型吐出弁と、開放型吐出室
と吐出系の空間とを連通する吐出通路と、上記吐出通路
に設けられた逆止弁と、前記開放型吐出弁を開放位置と
閉鎖位置との間で位置切り換えするための位置切換機構
と、前記位置切換機構を低冷房負荷状態では小容量に高
冷房負荷状態では大容量に制御する制御装置とを備え、
圧縮室と対応する全気筒数に対する前記固定型吐出室に
連通される気筒数の割合を０以上５０％以下に設定して
いる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記開放型吐出弁の位置切換機構は、吐出弁を常に
は開放位置に付勢する付勢部材と、吐出弁の背面に形成
された感圧室と、この感圧室と吐出系の空間とを連通す
る加圧通路と、感圧室と吸入系の空間とを連通する放圧
通路と、前記両通路に設けられ、かつ制御装置からの動
作信号により両通路を切り換え動作する切換弁とにより
構成されている。

【００１０】又、請求項３記載の発明は、請求項１又は
２において、圧縮機は両頭ピストン型圧縮機であって、
そのフロント側又はリヤ側のハウジング内には固定型吐
出室が設けられ、フロント側及びリヤ側のハウジングに
は第１及び第２の開放型吐出室と、第１及び第２の開放
型吐出弁と、第１及び第２の位置切換機構と、第１及び
第２の開放型吐出室に連通された第１及び第２の吐出通
路を開閉する第１及び第２の逆止弁とが設けられてい
る。

【００１１】又、請求項４記載の発明は、請求項３にお
いて、前記第１及び第２の開放型吐出弁の第１及び第２
の位置切換機構は、両吐出弁を常には開放位置に付勢す
る第１及び第２の付勢部材と、両吐出弁の背面に形成さ
れた第１及び第２の感圧室と、両感圧室と吐出系の空間
とをそれぞれ連通する第１及び第２の加圧通路と、両感
圧室と吸入系の空間とをそれぞれ連通する第１及び第２
の放圧通路と、前記第１加圧通路及び第１放圧通路に設
けられ、制御装置からの動作信号により作動される切換
弁とから構成され、前記第２加圧通路及び第２放圧通路
は第１開放型吐出室と第１感圧室とを連通するものであ
る。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、圧縮機の運転中に冷
房負荷が低減すると、制御装置から開放型吐出弁の位置
切換機構に動作信号が送られて、開放型吐出弁が閉鎖位
置から開放位置に切り換えられる。このため圧縮機の吐
出容量が０以上５０％以下の範囲に切り換えられる。こ
のため、吐出容量が５０％と比較して低冷房負荷時の冷
房能力の過剰を抑制して、エバボレータのフロストを防
止するためのクラッチの断続回数が低減される。

【００１３】又、請求項２記載の発明では、圧縮機のク
ラッチがオンされると、エンジンの動力により圧縮機が
０以上５０％以下容量で起動される。次に、固定型吐出
室内の圧力が加圧通路を通して感圧室に作用する。この
ため、開放型吐出弁が開放位置から閉鎖位置に切り換え
られて、圧縮機の吐出容量が大容量に増大する。請求項
２記載の発明では、圧縮機の起動時に０以上５０％以下
の吐出容量で起動された後、吐出容量が増大されるの
で、その起動に要するトルクの大きな変動が抑制され、
車両の走行フィーリングが向上する。又、請求項２記載
の発明では、エンジン、圧縮機及びそのクラッチ等への
負荷が低減されるので、エンジン等の耐久性が向上す
る。

【００１４】さらに、請求項２記載の発明では、圧縮機
の運転中に冷房負荷が低下した場合には、切換弁が放圧
通路を開放する位置に切り換えられるので、吐出弁が開
放位置に切り換えられる。このため、圧縮機は０以上５
０％以下の小容量に切り換えられ、クラッチの断続回数
が低減される。このためクラッチ及び圧縮機の耐久性が
向上し、特に車両空調用においては断続時の不快な走行
フィーリングが抑制される。

【００１５】請求項３記載の発明では、両頭ピストン型
圧縮機の運転中に冷房負荷が低下して制御装置から動作
信号が第１及び第２の位置切換機構に出力されると、フ
ロント側及びリヤ側に設けた第１及び第２の開放型吐出
弁が閉鎖位置から開放位置に切り換えられる。このた
め、圧縮機が０以上５０％以下の小容量に切り換えら
れ、クラッチの断続回数が低減される。

【００１６】請求項４記載の発明では、圧縮機が起動さ
れると、固定型吐出弁が作動されて、０以上５０％以下
の小容量での運転が開始される。次に、固定型吐出室内
の圧力が第１加圧通路を通して第１感圧室に作用する
と、第１開放型吐出弁が閉鎖位置に切り換えられて、圧
縮機の吐出容量が中間容量に増大する。さらに、第１開
放型吐出室の圧力が上昇すると、この圧力は第２加圧通
路を通して第２感圧室に作用する。すると第２開放型吐
出弁が閉鎖位置に切り換えられ、圧縮機の吐出容量が増
大する。請求項４記載の発明では、圧縮機の起動時に０
以上５０％以下の吐出容量で起動された後、二段階に吐
出容量が増大されるので、圧縮機の起動に要するトルク
の大きな変動が抑制され、車両の走行フィーリングが向
上する。

【００１７】又、請求項４記載の発明では圧縮機の運転
中に冷房負荷が低下した場合には、切換弁が加圧通路を
閉鎖し、放圧通路を開放する位置に切り換えられるの
で、吐出弁が開放位置に切り換えられ、圧縮機は０以上
５０％以下の小容量に切り換えられ、クラッチの断続回
数が低減される。

【００１８】

【実施例】以下、この発明を片側５気筒、合わせて１０
気筒の斜板式ピストン圧縮機に具体化した第１実施例を
図１〜図６に基づいて説明する。

【００１９】図１に示すように、対接されたシリンダブ
ロック１，２の両端部はバルブプレート３，４を介在し
てフロント及びリヤの両ハウジング５，６によって閉鎖
され、これらは複数本のボルト７によって結合されてい
る。両シリンダブロック１，２の接合部分には斜板室８
が形成されている。その室には両ブロック１，２の中心
に貫設された軸孔１ａ，２ａを貫通する駆動軸９に対し
て傾斜して固着された斜板１０が収容されている。前記
シリンダブロック１，２のボス部１１，１２には、駆動
軸９を支承するラジアルベアリング１３，１３が圧入さ
れ、又、ボス部１１，１２と斜板１０との間にはスラス
トベアリング１４，１４が介在されている。シリンダブ
ロック１，２には駆動軸９と平行に、かつ該駆動軸９を
中心とする放射状位置に５対のシリンダボア１５が穿設
されている。これらのボア１５に嵌装されたピストン１
６はボール１７よりなる軸受機構を介して斜板１０に係
留されていて、該斜板１０の回転力によってピストン１
６はシリンダボア１５内を往復動可能である。

【００２０】フロント及びリヤの各ハウジング５，６に
は中心側に吐出室１９，２０が形成され、外周側に該吐
出室１９，２０を取り囲むようにしてほぼ環状の吸入室
２１，２２が形成されている。フロント側の吐出室１９
は図２に示すようにフロントハウジング５の隔壁５ａ，
５ｂ，５ｃによって二つの吐出室１９Ａ，１９Ｂに区画
形成されている。リヤ側の吐出室２０は図３に示すよう
にリヤハウジング６の隔壁６ａによって円形に形成され
ている。吸入室２１，２２は図１に示すように前記ボル
ト７の通し孔を兼用する吸入通路２３，２４によって斜
板室８と連通されている。斜板室８はシリンダブロック
１，２の合わせ面の近くに取り付けられた吸入フランジ
２５と連通されている。

【００２１】又、シリンダブロック１，２におけるボア
挟間のうち１箇所には図５に示すようにバルブプレート
３，４との接触面からシリンダブロック２の外周面にか
けて吐出通路２６、吐出通路２７が穿設されている。こ
の吐出通路２６，２７の出口２９，３０はシリンダブロ
ック２に取り付けられた吐出フランジ２８とそれぞれ連
通されている。吐出通路２６，２７の入口はバルブプレ
ート３，４に貫通された連通孔３１，３２を介して吐出
室１９Ａ，２０と連通されている。吐出室１９Ａ，２０
は吐出通路２６，２７との連通部が外周側に適宜膨出さ
れている。さらに、リヤ側の吐出通路２７の出口３０に
はそれを開閉するための第１逆止弁３３が設けられてい
る。この第１逆止弁３３はリヤ側の吐出室２０内が低圧
状態では出口３０を閉鎖し、高圧状態では出口３０を開
放する。

【００２２】図１に示すように前記バルブプレート３，
４には吸入口３４，３５及び吐出口３６，３７が貫設さ
れ、これらを介してシリンダボア１５が吸入室２１，２
２及び吐出室１９Ａ，１９Ｂ，２０とそれぞれ連通され
ている。吸入口３４，３５及び吐出口３６，３７にはそ
れぞれ吸入弁３８，３９及び吐出弁４０Ａ，４０Ｂ，４
１が配設されている。吐出弁４０Ａ，４０Ｂ，４１はリ
テーナ４２Ａ，４２Ｂ，４３によってその変形量が規制
されている。

【００２３】さらに、フロント側の固定型吐出室１９Ａ
は図２に示すように一つの吐出口３６を通して一つのボ
ア１５と連通され、開放型吐出室１９Ｂは４つの吐出口
３６を介して４つのボア１５とそれぞれ連通されてい
る。吐出室１９Ａ内に収容した固定型吐出弁４０Ａはリ
テーナ４２Ａとともにボルト４８によりバルブプレート
３に固定されている。

【００２４】次に、図１及び図３によりリヤ側の第１開
放型吐出弁４１（以下単に第１吐出弁という）の位置切
換機構としての第１感圧切換機構Ｋ１について説明す
る。前記リヤハウジング６の中心部には有底円筒状のス
プール収容室６０が形成され、その内部には円柱状のス
プール６１が駆動軸９の軸線方向に往復動可能に収容さ
れている。このスプール６１のフロント側端面には第１
吐出弁４１及びそのリテーナ４３がボルト６２により固
定されている。スプール６１のリヤ側端面と収容室６０
の底面との間には第１感圧室６３が形成され、この室内
の圧力が上昇すると、第１吐出弁４１が開放位置から正
規の閉鎖位置に切り換え可能である。前記リヤハウジン
グ６には第１吐出弁４１及びリテーナ４３の回動を阻止
するピン６４がスプール６１と平行に支持されている。
シリンダブロック２の中心孔２ａにはバネ収容室６５が
形成され、この室には第１吐出弁４１を開放位置に付勢
するための第１付勢手段としてのコイル状の第１バネ６
７が収容されている。バネ収容室６５はバルブプレート
４の中心孔４ａによって吐出室２０と連通され、収容室
６５はシリンダブロック２に形成した連通路６６によっ
て斜板室８と連通されている。従って、第１吐出弁４１
が開放位置に保持された状態では、吐出室２０は中心孔
４ａ、バネ収容室６５及び連通路６６により形成された
ドレン通路６８によって斜板室８と連通され、ピストン
１６の往復動によりガスの圧縮動作が行われることはな
い。なお、このドレン通路６８は省略することもできる
が、あれば非作動状態で吐出室２０と斜板室８が連通さ
れるので、吐出室２０内のガスの温度上昇が抑制され
る。

【００２５】前記第１感圧室６３は第１加圧通路６９に
より吐出フランジ２８に接続した吐出管路７１に接続さ
れている。この吐出管路７１には図示しないが、冷凍回
路の凝縮器、エバポレータ等が接続されている。又、感
圧室６３は第１放圧通路７２を介して吸入室２２と連通
されている。そして、前記加圧通路６９及び第１放圧通
路７２には電磁切換弁７３が介在されている。この電磁
切換弁７３は感圧室６３を吐出管路７１又は吸入室２２
に冷房負荷に応じて選択的に連通切り換え可能である。
この切換弁７３は制御装置７４に接続されていて、例え
ばエバポレータの吹き出し温度、あるいは吸入室２２内
の吸入圧力、車室内の温度や外気温等の冷房負荷に比例
するデータを検出するセンサ７５からの検出信号に基づ
いて動作される。すなわち、冷房負荷が大きい場合に
は、第１感圧室６３が第１加圧通路６９と連通し、冷房
負荷が低い場合には第１放圧通路７２と連通するように
電磁切換弁７３が動作される。さらに、制御装置７４か
らは圧縮機の電磁クラッチ７６への断続信号から所定時
間遅れて電磁切換弁７３にオン信号が出力される。

【００２６】一方、第２開放型吐出室１９Ｂ内に収容し
た第２開放型吐出弁（以下単に第２吐出弁という）４０
Ｂはそのリテーナ４２Ｂとともに、正規の閉鎖位置と吐
出口３６を開放する開放位置とに変位可能である。この
第２吐出弁４０Ｂの第２感圧切換機構Ｋ２を図１及び図
２により説明する。

【００２７】フロントハウジング５の中心部には駆動軸
９を取り巻くようにスプール収容室４９が形成され、そ
の内部にはスプール４４が駆動軸９に沿って軸方向への
移動可能に収容されている。このスプール４４の外周に
は第２吐出弁４０Ｂの基端環状部及びリテーナ４２Ｂの
基端環状部がネジ筒４５により締付固定されている。
又、前記スプール４４のフロント端面とフロントハウジ
ング５との間には第２感圧室４６が形成され、該室４６
は連通路５ｄを介して吐出室１９Ｂと連通されている。
前記シリンダブロック１の中心孔１ａにはバネ収容室１
ｂが形成され、その内部には前記スプール４４をフロン
ト側、つまり第２吐出弁４０Ｂを開放位置へ付勢する第
２付勢手段としてのコイル状の第２バネ４７が収容され
ている。

【００２８】前記スプール４４の内周面には駆動軸９と
のシールを図るシールリング５０が設けられている。フ
ロントハウジング５の軸孔には駆動軸９とのシールを図
るシールリング５１及びシール機構５２が設けられてい
る。さらに、バネ収容室１ｂには吐出室１９Ｂとバネ収
容室１ｂとのシールを行うシールリング５３が設けられ
ている。

【００２９】又、リヤ側の第１開放型吐出室２０とフロ
ント側の第２開放型吐出室１９Ｂは第２加圧通路７０を
介して連通されている。リヤ側の吐出室２０内に圧縮さ
れたガスが供給されると、第２加圧通路７０から高圧の
冷媒ガスが吐出室１９Ｂに供給され、連通路５ｄを通し
て第２感圧室４６に供給される。このため、スプール４
４が第２吐出弁４０Ｂ及びリテーナ４２Ｂとともに、第
２バネ４７の付勢力に抗して正規の閉鎖位置に移動され
る。

【００３０】この実施例では第１，２吐出弁４１，４０
Ｂの作動状態において、圧縮されたガスが吐出室１９Ｂ
から第２加圧通路７０を通して吐出室２０に送られ、こ
の吐出室２０から第１吐出通路２７を通して吐出フラン
ジ２８に送られる。従って、第２加圧通路７０はガスを
吐出する第２吐出通路７０Ａとしての機能をも兼用す
る。加えて、第２吐出弁４０Ｂが作動状態から不作動状
態に移行する時には、第２感圧室４６の高圧のガスが第
２加圧通路７０を通して吐出室２０に放出される。従っ
て、第２加圧通路７０は第２放圧通路７０Ｂとしての機
能も兼用する。さらに、第１逆止弁３３は第２吐出通路
７０Ａの第２逆止弁としての機構を兼用する。

【００３１】次に、前記のように構成した可変容量圧縮
機について、その作用を説明する。図１は圧縮機の停止
状態を示す。この状態ではシリンダボア１５、吸入室２
１，２２、吐出室１９Ａ，１９Ｂ，２０及び感圧室４
６，６３等の圧力がバランスして低圧となっている。こ
のため、フロント側の第２吐出弁４０Ｂが第２バネ４７
により開放位置に保持されるとともに、リヤ側の第１吐
出弁４１も第１バネ６７により開放位置に保持されてい
る。

【００３２】この圧縮機の停止状態でエアコンスイッチ
（図示略）がオンされると、制御装置７４から電磁クラ
ッチ７６がオンされ、エンジンの動力により駆動軸９を
介して斜板１０が回転され、斜板１０の回転により各ピ
ストン１６はシリンダボア１５内で往復動される。この
とき、１０気筒中の１気筒と対応する吐出室１９Ａ内の
吐出弁４０Ａのみが作動可能であるため、圧縮機は１０
％の吐出容量で起動され、起動時の所要トルクは図６に
示すように小さい。従って、車両の走行中にエンジンに
過大な負荷が作用することはなく、走行フィーリングが
向上する。

【００３３】前述した１気筒分の圧縮機の運転が開始さ
れると、吐出室１９Ａ内に吐出された冷媒ガスは、吐出
通路２６及び吐出フランジ２８から吐出管路７１に送ら
れる。

【００３４】又、前記電磁クラッチ７６がオンされてか
ら例えば１秒後に制御装置７４から電磁切換弁７３に切
換信号が出力され、第１感圧室６３が第１加圧通路６９
と連通され、第１放圧通路７２が遮断される。このため
吐出管路７１内の高圧のガスは第１加圧通路６９を通し
て第１感圧室６３に供給され、この圧力が設定値を越え
ると、スプール６１及び第１吐出弁４１が第１バネ６７
の付勢力に抗して開放位置から閉鎖位置に切り換えられ
る。（図４参照）このため、ドレン通路６８が第１吐出
弁４１によって閉じられ、リヤ側の５気筒分のシリンダ
ボア１５内でのガスの圧縮が開始される。圧縮されたガ
スはリヤ側の吐出室２０から吐出通路２７を通して逆止
弁３３を開放しつつ吐出フランジ２８側に送られる。こ
の状態ではフロント側及びリヤ側合わせて６気筒、つま
り圧縮機は６０％の吐出容量で運転される。このときリ
ヤ側では５０％の吐出容量の第１吐出弁４１が一斉に閉
鎖位置に切り換えられるが、圧縮機が運転中であるた
め、その所要トルクの変動値は図６に示すように従来の
圧縮機の初期所要トルクと比較して小さい。

【００３５】さらに、リヤ側の吐出室２０内の高圧のガ
スは、第２加圧通路７０を介してフロント側の吐出室１
９Ｂに供給される。このため高圧のガスが連通路５ｄか
ら第２感圧室４６に供給され、スプール４４は第２吐出
弁４０Ｂとともに第２バネ４７の付勢力に抗して開放位
置から閉鎖位置に移動される。（図４参照）このため残
り４気筒分のフロント側のシリンダボア１５内での圧縮
が開始され、吐出室１９Ｂから高圧の冷媒ガスが第２吐
出通路７０Ａ（第２加圧通路７０）を通してリヤ側の吐
出室２０に吐出される。この４気筒分の圧縮が開始され
ると、図６に示すように起動トルクが増大するがその変
動値は小さいため、エンジンに与えるトルクが低減さ
れ、走行フィーリングが向上する。

【００３６】以上のように圧縮機の起動時には所要トル
クが三段階に増大するので、その一回の変動値が低減さ
れ、起動時のショックが緩和され、車両の走行フィーリ
ングが向上する。又、圧縮機やエンジン、電磁クラッチ
７６に対する衝撃が軽減され、それらの耐久性が向上す
る。

【００３７】圧縮機が大容量で運転を継続すると、冷房
装置により車室内が冷房される。この冷房能力が過大に
なると、エバポレータのまわりでフロストが生じ圧縮機
の無駄な運転が継続される。このためセンサ７５により
検出されたエバポレータの吹き出し温度が設定値以下に
なると、制御装置７４から電磁切換弁７３に切換信号が
出力されて、第１加圧通路６９が遮断され、第１放圧通
路７２が開放されるため、第１感圧室６３内のガス圧が
低下され、第１開放型吐出弁４１が開放位置に切り換え
られる。このため圧縮機は全容量運転から５０％容量に
ダウンされ、その後、第１吐出室２０が低圧となるの
で、第２感圧室４６内の高圧のガスが第２放圧通路７０
Ｂから吐出室２０に放出され、第２感圧室４６内の圧力
が低下され、第２吐出弁４０Ｂが第２バネ４７の付勢力
により開放位置に切り換えられ、圧縮機は１０％の最小
容量で運転される。この結果、低冷房負荷運転時に圧縮
機の冷房能力が大き過ぎて電磁クラッチ７６の断続を繰
り返し行う必要が少なくなり、圧縮機や電磁クラッチ７
６あるいはエンジンに与える繰り返しの衝撃を緩和して
それらの耐久性を向上することができる。

【００３８】なお、エアコンスイッチがオフされると、
電磁クラッチ７６がオフされて圧縮機が停止され、圧縮
機は図１に示す停止状態に復帰される。ところで、図６
に示す時間と所要トルクの曲線から明らかなように、圧
縮機が全容量で運転されている状態における実施例と従
来例の所要トルクの大きさは等しい。このため、もし第
２吐出弁４０Ｂをリヤ側の第１吐出弁４１と同時に閉鎖
位置に変位する構成をとった場合には、図６の二点鎖線
で示すように圧縮機の所要トルクは従来の５０％起動時
と同等かそれ以上に増大する。従って、この第１実施例
のように１０気筒中の１気筒（１０％）のみを固定型吐
出室１９Ａと連通した場合には、起動ショックの緩和を
目的とする発明では最低２つの開放型吐出室が必要とな
る。しかし、この実施例において、例えば２又は３気筒
分の圧縮室１５を固定型吐出室１９Ａと連通した場合に
は、残り８又は７気筒の圧縮室と対応する吐出弁を同時
に作動しても全所要トルクの２分の１程度に低減するこ
とができる。この場合には圧縮機が３０％容量で運転さ
れるため、電磁クラッチ７６の断続回数は１０％の場合
と比較して少し多くなる。

【００３９】次に、この発明の第２実施例を図７により
説明する。この実施例ではリヤハウジングのみに吸入室
と吐出室を備えた片頭ピストン型圧縮機に具体化したも
のである。すなわち、リヤハウジング６の外周側には吸
入室２２が環状に形成され、内側には隔壁６ｂによって
吐出室１９Ａ，１９Ｂ，２０が区画形成されている。吐
出室１９Ａ内には一つの吐出孔３７を開閉する固定型吐
出弁４０Ａが収容されている。又、第１及び第２の開放
型吐出室２０，１９Ｂには第１，第２吐出弁４１，４０
Ｂが設けられている。さらに、第１吐出弁４１を作動す
るスプール６１の感圧室６３は第１加圧通路６９を介し
て吐出管路７１と連通されている。又、第２吐出弁４０
Ｂを作動するスプール４４の感圧室４６は第２加圧通路
７０を介して吐出室２０と連通されている。さらに、リ
ヤハウジング６の隔壁６ｂには第１及び第２の吐出通路
２７，７０Ａが設けられ、両通路には第１及び第２の逆
止弁３３Ａ，３３Ｂが設けられている。さらに、シリン
ダブロック２にはドレン通路６８及び放圧通路７０Ｂが
設けられている。

【００４０】この実施例では圧縮機が起動されると、第
１，第２吐出弁４１，４０Ｂはともに閉鎖位置にあるの
で、５気筒中の１気筒、つまり２０％の吐出容量で圧縮
機が起動される。この一つの気筒で圧縮されたガスは吐
出通路２６から図示しない吐出フランジを通して吐出管
路７１に吐出される。

【００４１】次に、吐出管路７１の高圧のガスは第１加
圧通路６９を通して第１感圧室６３に供給され、スプー
ル６１により第１吐出弁４１が閉鎖位置に切換られ、圧
縮機は５気筒中３気筒、つまり計６０％の容量で運転さ
れる。さらに、この第１吐出弁４１が作動されると、吐
出室２０から第２加圧通路７０を通して高圧ガスが第２
感圧室４６に供給されるので、第２吐出弁４０Ｂが閉鎖
位置に切り換えられ、圧縮機は全容量で運転される。

【００４２】又、吐出室２０，１９Ｂ内で圧縮されたガ
スは、吐出通路２７，７０Ａから逆止弁３３Ａ，３３Ｂ
を押し退けて吐出室１９Ａに合流する。この第２実施例
も圧縮機の起動時には所要トルクが三段階に分かれて増
大するので、第１実施例の作用及び効果と同様に起動シ
ョックを緩和することができる。さらに、この実施例で
は低冷房負時に圧縮機が２０％容量で運転されるので、
電磁クラッチ７６の断続回数を少なくして圧縮機、電磁
クラッチあるいはエンジンの耐久性を向上することがで
きる。

【００４３】次に、この発明の第３実施例を図８により
説明する。この実施例ではリヤハウジング６内に固定型
吐出室１９Ａ及び開放型吐出室２０が一つ設けられてい
る。又、吐出室１９Ａは５気筒のうち２気筒分のボア１
５と吐出口３７を介して連通されている。吐出室２０は
残り３気筒分のボア１５と吐出口３７を介して連通され
ている。その他の構成は第２実施例と同様である。

【００４４】この実施例では圧縮機が４０％容量で起動
されるので、所要トルクが前記各実施例よりも大きくな
るが、従来例の５０％容量での起動と比較して一回目の
トルクの変動値が低減され、起動ショックが緩和され
る。又、吐出弁４１が作動されると、６０％容量の気筒
での圧縮が開始されるが、圧縮機が運転中であるため、
トルクの変動値は従来の５０％起動のトルク変動値と比
較して低減される。

【００４５】さらに、この第３実施例では低冷房負荷時
に圧縮機が４０％容量で運転されるので、５０％容量運
転と比較して電磁クラッチ７６の断続回数を少なくして
圧縮機、電磁クラッチあるいはエンジンの耐久性を向上
することができる。

【００４６】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）第１〜３実施例において、感圧切換機構Ｋ１，Ｋ
２に代えて、吐出弁４１，４０Ｂをそれぞれ電磁ソレノ
イド（図示略）等のアクチュエータにより位置切り換え
するように構成すること。

【００４７】（２）第３実施例では吐出室１９Ａの吐出
弁４０Ａを二つにしたが、これを一つにすること。この
場合にも圧縮機のクラッチの断続回数を低減してクラッ
チ等の耐久性を向上することができる。

【００４８】（３）前記実施例では第１及び第２の加圧
通路６９，７０を外部配管により構成したが、これをシ
リンダブロック１，２及びハウジング５，６内に形成す
ること。

【００４９】（４）第１〜３実施例において、フロント
側に第１開放型吐出室２０を設け、リヤハウジング６内
に第２開放型吐出室１９Ｂを設けること。 （５）前記実施例では圧縮機の起動時にショックを緩和
する構成を採用したが、請求項１の発明ではこれを必須
要件としていないので、圧縮機が大容量で起動される構
成をとってもよい。すなわち、開放型吐出弁の構成を常
には閉鎖される吐出弁とし、電磁切換弁により吐出圧力
を感圧室に作用すると、吐出弁が開放されるように構成
すること。

【００５０】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術思想について、以下にその効果とともに記載する。請
求項１において、開放型吐出弁４１，４０Ｂはスプール
６１，４４に支持され、該スプールの背面には感圧室６
３，４６が形成されている可変容量圧縮機。

【００５１】この圧縮機の場合には感圧切換機構Ｋ１，
Ｋ２の構成を簡素化してコストを低減することができ
る。請求項１又は３記載の発明において、全気筒数に対
する固定型吐出弁と対応する気筒数の比は、０以上５０
％以下の範囲であればよいが、クラッチの断続回数を低
減する上で望ましいのは１０〜３５％の範囲である。さ
らに、望ましいのは１０〜２０％である。

【００５２】請求項２又は４記載の発明において、圧縮
機の起動ショックを緩和するため気筒数の比は、固定型
吐出室及び開放型吐出室がともに一つの場合には、例え
ば３気筒では１：２、４気筒では１：３、５気筒では
２：３、６気筒では２：４というように設定される。さ
らに、固定型吐出室が１つと開放型吐出室が２つある場
合には、例えば３気筒では１：１：１、４気筒では１：
１：２又は１：２：１、５気筒では１：２：２、６気筒
では１：２：３又は１：２：３というように設定され
る。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は特許請
求の範囲の欄に記載した構成を有するので、次のような
効果がある。

【００５４】請求項１，３記載の発明では圧縮機の低冷
房負荷時の運転において、圧縮機のクラッチの断続の頻
度を大幅に減少し、クラッチ及び圧縮機の耐久性を向上
することができる。

【００５５】請求項２，４記載の発明は、請求項１記載
の発明の効果に加えて、圧縮機の起動時において所要ト
ルクを低減することができ、車両の走行フィーリングを
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を具体化した第１実施例の圧縮機の
中央部縦断面図である。

【図２】 フロントハウジング側の横断面図である。

【図３】 リヤハウジング側の横断面図である。

【図４】 圧縮機の全容量状態を示す断面図である。

【図５】 吐出フランジ付近の断面図である。

【図６】 時間と圧縮機の所要トルクとの関係を示すグ
ラフである。

【図７】 この発明の第２実施例を示す要部の断面図で
ある。

【図８】 この発明の第３実施例を示す要部の断面図で
ある。

【図９】 従来の圧縮機の中央部縦断面図である。

【符号の説明】

１５…シリンダボア、１９Ａ…固定型吐出室、２０，１
９Ｂ…第１及び第２の開放型吐出室、３６，３７…吐出
口、２７，７０Ａ…第１及び第２の吐出通路、３３，３
３Ａ，３３Ｂ…第１及び第２の逆止弁、４０Ａ…固定型
吐出弁、４１，４０Ｂ…第１及び第２の開放型吐出弁、
６７，４７…第１及び第２の付勢手段としてのバネ、６
８…ドレン通路、６３，４６…第１及び第２の感圧室、
６９，７０…第１及び第２の加圧通路、７１…吐出管
路、７２，７０Ｂ…第１及び第２の放圧通路、７３…電
磁切換弁、７４…制御装置、Ｋ１，Ｋ２…第１及び第２
の感圧切換機構。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３つ以上の圧縮室の一部と吐出口を介し
   て連通する固定型吐出室と、 上記吐出室内の所定位置に保持されて吐出口を開閉する
   固定型吐出弁と、 他の圧縮室と吐出口を介して連通された開放型吐出室
   と、 上記開放型吐出室内で吐出口を開閉可能な開放型吐出弁
   と、 開放型吐出室と吐出系の空間とを連通する吐出通路と、 上記吐出通路に設けられた逆止弁と、 前記開放型吐出弁を開放位置と閉鎖位置との間で位置切
   り換えするための位置切換機構と、 前記位置切換機構を低冷房負荷状態では小容量に高冷房
   負荷状態では大容量に制御する制御装置と、を備え、 圧縮室と対応する全気筒数に対する前記固定型吐出室に
   連通される気筒数の割合を０以上５０％以下に設定した
   可変容量圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記開放型吐出弁の
   位置切換機構は、吐出弁を常には開放位置に付勢する付
   勢部材と、吐出弁の背面に形成された感圧室と、この感
   圧室と吐出系の空間とを連通する加圧通路と、感圧室と
   吸入系の空間とを連通する放圧通路と、前記両通路に設
   けられ、かつ制御装置からの動作信号により両通路を切
   り換え動作する切換弁とにより構成されている可変容量
   圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、圧縮機は両頭
   ピストン型圧縮機であって、そのフロント側又はリヤ側
   のハウジング内には固定型吐出室が設けられ、フロント
   側及びリヤ側のハウジングには第１及び第２の開放型吐
   出室と、第１及び第２の開放型吐出弁と、第１及び第２
   の位置切換機構と、第１及び第２の開放型吐出室に連通
   された第１及び第２の吐出通路を開閉する第１及び第２
   の逆止弁とが設けられている可変容量圧縮機。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記第１及び第２の
   開放型吐出弁の第１及び第２の位置切換機構は、両吐出
   弁を常には開放位置に付勢する第１及び第２の付勢部材
   と、両吐出弁の背面に形成された第１及び第２の感圧室
   と、両感圧室と吐出系の空間とをそれぞれ連通する第１
   及び第２の加圧通路と、両感圧室と吸入系の空間とをそ
   れぞれ連通する第１及び第２の放圧通路と、前記第１加
   圧通路及び第１放圧通路に設けられ、制御装置からの動
   作信号により作動される切換弁とから構成され、前記第
   ２加圧通路及び第２放圧通路は第１開放型吐出室と第１
   感圧室とを連通するものである可変容量圧縮機。