JPH08334084A - 可変容量型圧縮機における最小容量保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 斜板を最小傾角状態に保持すること。 【構成】 斜板１７の傾動は回転軸１６と一体回転可能
である回転支持体１８上の支持アーム２６のガイド孔３
３、３４とガイド球２７、２８とのスライドガイド関係
により案内される。そして斜板１７の傾角が最小になっ
たとき、ガイド球２７、２８がガイド孔３３、３４の内
周面下部に設けられた凹部３６に嵌合する。よって斜板
１７は最小の傾角を確実に保持した状態で、ガイドピン
２９、３０との連係により回転軸１６と一体的に回転す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空気調和装置な
どに用いる可変容量型圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】可変容量型圧縮機においては、クランク
室と吸入行程のシリンダ内の差圧を制御することによ
り、斜板の傾斜角を変化させ、ピストンのストロークを
可変にし、吐出容量を制御するようになっている。

【０００３】圧縮機の運転中、冷房負荷が小さくなった
り、空調装置作動スイッチをＯＦＦにすると、クランク
室内の圧力が高くなり、斜板の傾角が最小傾角側へ移行
し、吐出容量が最小となる。

【０００４】従来の技術では、この斜板の最小傾角状態
を保持するために、回転軸上にストッパとして機能する
サークリップを設けて斜板をそのサークリップに当接さ
せていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来はこのサ
ークリップのために余分な部品が必要となり、構造が複
雑になるとともに組付けが面倒であった。しかも斜板の
高回転時においては斜板に設けられたカウンタウェイト
のために、斜板との当接によりサークリップに大きな荷
重がかかり、当該部位がはずれるおそれがある。

【０００６】またクラッチレス可変容量型圧縮機におい
ては、冷房が不要のときにも圧縮機が常時回転されるた
め、このようなときには斜板を最小傾角状態に保持する
必要がある。

【０００７】しかしながら従来は、ピストンの往復運動
などにより斜板の最小傾角状態が完全に保持されなくな
るおそれがあった。もし、斜板が最小傾角状態に保持さ
れないと、余分なピストンの運動から動力損失を生ずる
ばかりでなく、冷媒ガスの循環により、蒸発器でフロス
トが発生するというおそれもあった。

【０００８】また特に、圧縮機の起動時には、斜板を最
小傾角状態に保持することが困難で、斜板が傾斜してい
る状態で起動されると大きなショックが生じる。この発
明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目し
てなされたものである。その主たる目的は、簡単な構成
で、かつ性能上問題を生じないような最小容量を保持す
る構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、孔とピンとの間に斜
板の最小傾角状態を保持する保持手段を設けた。

【００１０】請求項２に記載の発明では、前記保持手段
は凹凸の嵌合関係で対応する構成とした。請求項３に記
載の発明では、前記孔の内周面に、ピンの一部が嵌合さ
れる凹部を設けた。

【００１１】請求項４に記載の発明では、斜板を傾動方
向において一方向へ付勢するばね手段を設けた。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、斜板の傾角が最小傾角状
態に移行したとき、孔とピンとが保持される。

【００１３】請求項２の発明では、斜板の傾角が最小傾
角状態に移行したとき、孔とピンが凹凸の関係で嵌合す
る。請求項３の発明では、斜板の傾角が最小傾角状態に
移行したとき、孔の内周面に形成された凹部にピンの一
部が嵌合する。

【００１４】請求項４の発明では、斜板の傾角が最小傾
角状態に移行したとき、ピンがばね手段のばね力により
凹部に嵌合する。

【００１５】

【実施例】以下、クラッチレス可変容量型圧縮機に本発
明を具体化した一実施例を図１〜図３に基づいて説明す
る。

【００１６】図１に示すようにシリンダブロック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６を介して接合固定されている。クランク室１９は
フロントハウジング２とシリンダブロック１との間に区
画されている。回転軸１６はクランク室１９内を通るよ
うに、フロントハウジング２とシリンダブロック１との
間に架設支持されている。回転軸１６の前端は、クラン
ク室１９から外部へ突出しており、この突出端部にはプ
ーリ２２が止着されている。プーリ２２は、フロントハ
ウジング２にアンギュラベアリング２１を介して回転自
在に支持されるとともに、ベルト２３を介して車両エン
ジン（図示略）に電磁クラッチを介することなく直結さ
れている。

【００１７】回転軸１６の前端部とフロントハウジング
２との間にはクランク室１９内の圧力洩れを防止するた
めのリップシール２０が介在されている。回転軸１６に
は回転支持体１８が一体回転可能に止着されていると共
に、斜板１７が回転軸１６の軸線方向へスライド可能か
つ傾動可能に支持されている。回転支持体１８はスラス
トベアリング２４を介してフロントハウジング２の内壁
面に支持されている。図３に示すように斜板１７には一
対の連結片３１，３２が一体形成されている。連結片３
１，３２には一対のガイドピン２９、３０が止着されて
いる。ガイドピン２９、３０の先端部にはガイド球２
７、２８が一体形成されている。回転支持体１８には支
持アーム２６が突設されており、支持アーム２６には一
対のガイド孔３３、３４が形成されている。保持手段と
してのガイド球２７、２８はガイド孔３３、３４にスラ
イド可能に嵌入されている。ガイド孔３３、３４の回転
支持体１８側の内周面下部には、斜板の傾角が最小にな
ったとき、ガイド球２７、２８が嵌合するように保持手
段としての浅い凹部３６が形成されている。

【００１８】支持アーム２６と一対のガイドピン２９、
３０との連係により、斜板１７が回転軸１６と一体的に
回転可能になる。斜板１７の傾動は、ガイド孔３３、３
４とガイド球２７、２８とのスライドガイド関係により
案内される。

【００１９】そして、斜板１７の傾角が最小になったと
き、ガイド球２７、２８がガイド孔３３、３４の内周面
の凹部３６に嵌合する。図１及び図２に示すようにシリ
ンダブロック１の中心部には収容孔１１が貫設されてい
る。収容孔１１内には筒状の遮断体１３がスライド可能
に収容されている。遮断体１３と収容孔１１の端面との
間にはばね手段としてのばね１２が介在されている。ば
ね１２は遮断体１３を斜板１７側へ付勢している。

【００２０】遮断体１３の筒内には、回転軸１６の後端
部が挿入されて、それらの間には、ボールベアリング１
５が介在されている。リヤハウジング３の中心部には吸
入通路２５が形成されている。吸入通路２５は収容孔１
１に連通している。遮断体１３の先端面が収容孔１１の
内端の位置決め面１０に当接することにより遮断体１３
が斜板１７から離間する方向への移動を規制される。

【００２１】回転軸１６の斜板１７とボールベアリング
１５との間には、伝導筒１４が回転軸１６の軸線方向に
スライド可能に嵌入されている。斜板１７が遮断体１３
側へ移動するに伴い、斜板１７の傾動が伝導筒１４を介
して遮断体１３に伝達する。この傾動伝達により遮断体
１３がばね１２のばね力に抗して位置決め面１０側へ移
動し、遮断体１３が位置決め面１０に当接する。斜板１
７の回転はボールベアリング１５の存在によって遮断体
１３には伝達されない。

【００２２】シリンダブロック１に貫設されたシリンダ
ボア３８内には片頭ピストン３９が収容されている。斜
板１７の回転運動はシュー３７を介して片頭ピストン３
９の前後往復運動に変換され、片頭ピストン３９がシリ
ンダボア３８内を前後動する。

【００２３】図１及び図２に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室４及び吐出室５が区画形成されている。
バルブプレート６上には吸入ポート７及び吐出ポート８
が形成されている。バルブプレート６上には吸入弁５９
及び吐出弁５８が設けられている。吸入室４内の冷媒ガ
スは片頭ピストン３９の復動動作により吸入ポート７か
ら吸入弁５９を押し退けてシリンダボア３８内へ流入す
る。シリンダボア３８内へ流入した冷媒ガスは片頭ピス
トン３９の往動動作により吐出ポート８から吐出弁５８
を押し退けて吐出室５へ吐出される。吐出弁５８はリテ
ーナ形成プレートのリテーナ６０に当接して開度規制さ
れる。

【００２４】吸入室４は通口９を介して収容孔１１に連
通している。遮断体１３が位置決め面１０に当接する
と、通口９は吸入通路２５から遮断される。回転軸１６
内には通路５６が形成されている。通路５６の入口５５
はリップシール２０付近でクランク室１９に開口してお
り、通路５６の出口５７は遮断体１３の内部に開口して
いる。図１及び図２に示すように遮断体１３の前端面に
は放圧通口６２が貫設されている。放圧通口６２は遮断
体１３の内部と収容孔１１とを連通している。

【００２５】図１に示すように吐出室５とクランク室１
９とは圧力供給通路５０で接続されている。圧力供給通
路５０上には電磁開閉弁４０が介在されている。電磁開
閉弁４０のソレノイド４１の励磁により弁体４３が弁孔
４２を閉鎖する。ソレノイド４１が消磁すれば弁体４３
が弁孔４２を開く。即ち、電磁開閉弁４０は吐出室５と
クランク室１９とを接続する圧力供給通路５０を開閉す
る。

【００２６】吸入室４へ冷媒ガスを導入する入口となる
吸入通路２５と、吐出室５から冷媒ガスを排出する出口
４４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４９
が介在されている。膨張弁４７は蒸発器４９の出口側の
ガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する温度式自動
膨張弁である。蒸発器４９の近傍には温度センサ４８が
設置されている。温度センサ４８は蒸発器４９における
温度を検出し、この検出温度情報が制御コンピュータＣ
に送られる。

【００２７】電磁開閉弁４０のソレノイド４１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は温度センサ４８から得られる検出温度情報に基づい
てソレノイド４１を励消磁制御する。

【００２８】図１の状態ではソレノイド４１は励磁状態
にあり、圧力供給通路５０は閉じられている。従って、
吐出室５からクランク室１９への高圧冷媒ガスの供給は
行われない。この状態ではクランク室１９内の冷媒ガス
が通路５６及び放圧通口６２を介して吸入室４に流出す
るばかりであり、クランク室１９内の圧力は吸入室４内
の低圧力、即ち吸入圧に近づいていく。そのため、斜板
１７はばね１２のばね力も作用して傾角増大方向へ付勢
される。斜板１７の最大傾角は回転支持体１８の傾角規
制突部５４と斜板１７との当接によって規制される。斜
板１７の傾角は最大傾角に保持され、吐出容量は最大と
なる。

【００２９】冷房負荷が小さくなった状態で斜板１７が
最大傾角を維持して吐出作用が行われると、蒸発器４９
における温度がフロスト発生をもたらす温度に近づくよ
うに低下してゆく。温度センサ４８は蒸発器４９におけ
る検出温度情報を制御コンピュータＣに送っており、検
出温度が設定温度以下になると制御コンピュータＣはソ
レノイド４１の消磁を指令する。ソレノイド４１が消磁
されると圧力供給通路５０が開き、吐出室５とクランク
室１９とが連通する。従って、吐出室５内の高圧冷媒ガ
スが圧力供給通路５０を介してクランク室１９へ供給さ
れ、クランク室１９内の圧力が高くなる。クランク室１
９内の圧力上昇により斜板１７の傾角が最小傾角へ移行
する。又、空調装置作動スイッチ６１のＯＦＦ信号に基
づいて制御コンピュータＣがソレノイド４１を消磁し、
この消磁により斜板１７が最小傾角へ移行する。

【００３０】斜板１７が最小傾角側に移動すると、遮断
体１３が位置決め面１０側に移動する。そのため、吸入
室４からシリンダボア３８内へ吸入される冷媒ガス量も
減少して、吐出容量が減少する。

【００３１】図２に示すように遮断体１３が位置決め面
１０に当接すると、吸入通路２５における通過断面積が
零となり、外部冷媒回路４５から吸入室４への冷媒ガス
流入が阻止される。従って、斜板１７の最小傾角は、遮
断体１３と位置決め面１０との当接によって規制され
る。

【００３２】斜板１７の最小傾角は０°よりも僅かに大
きい。つまり、斜板１７の最小傾角は０°ではないた
め、斜板傾角が最小の状態においてもシリンダボア３８
から吐出室５への吐出は行われている。シリンダボア３
８から吐出室５へ吐出された冷媒ガスは圧力供給通路５
０を通ってクランク室１９へ流入する。クランク室１９
内の冷媒ガスは通路５６及び放圧通口６２という放圧通
路を通って吸入室４へ流入し、吸入室４内の冷媒ガスは
シリンダボア３８内へ吸入されて吐出室５へ吐出され
る。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出圧領域である
吐出室５、圧力供給通路５０、クランク室１９、通路５
６、放圧通口６２、吸入圧領域である収容孔１１、吸入
圧領域である吸入室４、シリンダボア３８を経由する循
環通路が圧縮機内にできている。そして、吐出室５、ク
ランク室１９及び吸入室４の間では圧力差が生じてい
る。従って、冷媒ガスが前記循環通路を循環する。

【００３３】ここで、圧縮機の冷房負荷が小さい間は、
この斜板１７の最小傾角状態を保持する必要がある。し
かし、この状態でもピストンは往復運動して冷媒の吐出
を行っており、この運動が斜板１７の傾角に影響を及ぼ
し、前記斜板１７の最小傾角状態が完全に保持されなく
なるというおそれがある。

【００３４】そこで本実施例では、回転支持体１８から
突設した支持アーム２６のガイド孔３３、３４の内周面
にガイド球２７、２８が嵌合するような凹部３６を設け
た。その結果、斜板１７の傾角が最小状態へ移行したと
き、ガイド球２７、２８が凹部３６に嵌合する。しか
も、ばね１２は斜板１７を介してガイド球２７、２８を
凹部３６との嵌合方向へ付勢している。

【００３５】よって、前記斜板１７が最小傾角状態を確
実に保持した状態で、回転軸１６とともに回転する。そ
してその斜板１７の回転運動がシュー３７を介して片頭
ピストン３９の前後往復動に変換され、片頭ピストン３
９が最小の容量の冷媒を吐出しつづける。その結果、余
分な斜板傾角の増大もなく、動力損失はなくなる。

【００３６】さらに斜板１７が最小傾角に保持されるこ
とにより、伝導筒１４を介して遮断体１３が位置決め面
１０から離間することがなく保持され、吸入通路２５は
閉じられたままである。よって外部回路４５から冷媒が
圧縮機との間を循環することはないので、蒸発器４９で
フロストが起こる恐れはない。

【００３７】また、本実施例における最小容量保持構造
は、何ら新たに部品を必要としないため構造が簡単で、
組付けも容易であり、コスト的にも有利である。エンジ
ンが停止すれば圧縮機の運転も停止し、即ち斜板１７の
回転も停止し、斜板１７の傾角は最小傾角となる。圧縮
機の運転停止状態が続けば圧縮機内の圧力が均一化して
斜板１７が最大傾角側へ移動しようとするが、本実施例
ではガイド孔３３、３４に設けられた凹部３６とガイド
球２７、２８が嵌合しているため、斜板１７の傾角は最
小の傾角に保持される。従って、車両エンジン起動によ
って圧縮機の運転が開始されると、斜板１７は負荷トル
クの最も少ない最小傾角状態から回転開始し、圧縮機の
起動時のショックも殆どない。

【００３８】吐出容量を大きくするために、斜板１７が
最大傾角側へ移動する場合は、凹部３６が浅いために、
ガイド球２７、２８はその凹部３６から容易に抜け出る
ことができる。

【００３９】尚、この発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、各部の構成を例えば以下のように変更し
て具体化することも可能である。 （１）支持アーム２６のガイド孔３３、３４に設ける凹
部３６の代わりに、凹部の位置の上部に形成されたわず
かにふくらんだ凸部を設け、ガイド球２７、２８がこの
凸部を乗り越えることにより斜板が最小傾角状態に保持
されるように構成すること。

【００４０】このように構成しても、しっかりと斜板１
７を最小傾角状態に保持することができる。 （２）前記実施例とは逆に、支持アームのガイド孔３
３、３４の内周面下部に凸部を設け、それに嵌合するよ
うにガイド球２７、２８に凹部を設けること。

【００４１】このように構成しても、斜板１７を最小傾
角状態にしっかりと保持することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明で
は、斜板を最小傾角状態に確実に保持できる。その結
果、余分なピストンの運動による動力損失がなく、さら
には、冷媒の循環による蒸発器でのフロストの発生のお
それもない。しかも起動時にかかるショックも低減でき
る。

【００４３】請求項２及び３の発明では、サークリップ
などの余分な部品が不要となり、構成及び組付けが簡単
になる。請求項４の発明では、斜板の最小傾角保持をい
っそう確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 圧縮機全体の側断面図。

【図２】 斜板傾角が最小状態にある圧縮機全体の側断
面図。

【図３】 図１のＡ−Ａ線断面図。

【符号の説明】

１２…ばね手段としてのばね、１６…回転軸、１７…斜
板、１９…クランク室、２７、２８…保持手段としての
ガイド球、２９、３０…ガイドピン、３３、３４…ガイ
ド孔、３６…保持手段としての凹部、３９…片頭ピスト
ン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 進一 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンを往復動させるための斜板をクラ
   ンク室内において回転軸上に傾動可能に支持するととも
   に、その回転軸上には回転支持体を回転軸と一体的に回
   転可能に支持し、回転支持体及び斜板の一方には孔を設
   けるとともに、他方にはその孔にスライド可能に嵌合す
   るピンを設けて、回転支持体と斜板との間の相対回転を
   阻止するように構成し、クランク室内の圧力と吸入圧と
   の間の差圧を制御することにより、斜板の傾斜角を変化
   させピストンのストロークを可変にして、吐出容量を制
   御するように構成した可変容量型圧縮機において、 孔とピンとの間には斜板が最小傾角のときに、その状態
   を保持するための保持手段を設けた可変容量型圧縮機に
   おける最小容量保持構造。
2. 【請求項２】保持手段は凹凸の嵌合関係で対応する構成
   である請求項１に記載された可変容量型圧縮機における
   最小容量保持構造。
3. 【請求項３】孔の内周面に、ピンの一部が嵌合される凹
   部を形成した請求項２に記載された可変容量型圧縮機に
   おける最小容量保持構造。
4. 【請求項４】斜板を傾動方向において一方向へ付勢する
   ばね手段をもうけ、ピンがそのばね手段のばね力により
   凹部に嵌合される請求項３に記載された可変容量型圧縮
   機における最小容量保持構造。