JPH09228957A - クラッチレス可変容量圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランク室内に外部冷媒回路からの冷媒ガス
を導入して、摺動部及びリップシールの潤滑及び冷却が
確保できるとともに、クランク室内の液洗い現象が起こ
りにくいクラッチレス可変容量圧縮機を提供する。 【解決手段】 ハウジング１３のリヤ側に吸入通路３５
を設け、最小容量運転時に吸入通路３５を遮断体４２に
より遮断する。吸入通路３５とクランク室２５との間に
形成した第１導入通路３７を介して、吸入通路３５から
クランク室２５内に冷媒ガスを導く。クランク室２５と
吸入室３８との間に形成した第２導入通路４８を介し
て、クランク室２５から吸入室３８内に冷媒ガスを導
く。第２導入通路４８の途中に調整弁５５を配設し、こ
の調整弁５５により第２導入通路４８の通路断面積を調
整して、吸入室３８の圧力を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両の冷
房用に使用されるクラッチレス可変容量圧縮機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のクラッチレス可変容量圧
縮機においては、ハウジング内のシリンダボアにピスト
ンが往復動可能に収容され、カムプレートを収容するク
ランク室内の圧力と吸入圧とのピストンを介した差に応
じて、カムプレートの傾角が制御されるようになってい
る。冷房負荷の変動に基づいて圧力供給通路中設けられ
た容量制御弁が開放されると、吐出圧領域の高圧力が圧
力供給通路を介してクランク室に供給されて、クランク
室内の調圧が行われるようになっている。また、ハウジ
ングのリヤ側には吸入通路が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
クラッチレス可変容量圧縮機においては、吸入通路がク
ランク室に連通されておらず、外部冷媒回路から吸入通
路に供給される冷媒ガスが、吸入室にほぼ直接導入され
るようになっている。このクランク室内には、圧縮運転
時にシリンダボアとピストンとの間のわずかな隙間か
ら、高温で高圧のブローバイガスが漏出される。このた
め、クランク室内が高温高圧の雰囲気となりがちであっ
た。

【０００４】また、クランク室内へ潤滑油が供給される
のは、前記ブローバイガスに同伴される場合のほかに、
容量制御弁の開放時に圧力供給通路を介して吐出圧領域
から導入される冷媒ガスに同伴される場合のみに限られ
る。これに対して、クランク室内の潤滑油は、そのクラ
ンク室内の圧力の必要以上の高騰を防止するために吸入
圧領域に還元される冷媒ガス流に同伴されて常時少量ず
つ放出される。このため、クランク室内の潤滑油量が不
足がちになることがあった。その結果、クランク室内の
摺動部及びリップシールの潤滑及び冷却が不足がちにな
って、摺動部の焼き付きやリップシールの早期劣化等の
不具合を招くおそれがあるという問題があった。

【０００５】このような問題点に対処するために、クラ
ンク室の上部に吸入通路を連通形成し、冷媒ガスを外部
冷媒回路から吸入通路を介して直接クランク室に供給し
た後、そのクランク室から吸入室に導くようにすること
も考えられる。

【０００６】ところで、圧縮機の停止状態においては、
外気温の変動に応じて外部冷媒回路の蒸発器と圧縮機と
の間に温度差を生じることがある。このような温度差が
生じると、前記蒸発器と圧縮機との間に差圧が発生す
る。ここで、前記のようにクランク室に直接冷媒ガスを
供給するように構成した場合には、圧縮機の停止時に外
部冷媒回路の蒸発器内で凝縮した液冷媒が、外気温の変
動に伴って吸入通路を介してクランク室内に流入するお
それがある。このようにクランク室内に液冷媒が流入す
ると、その液冷媒にクランク室内に滞留している潤滑油
が溶解される。そして、圧縮機の起動時の液冷媒のフォ
ーミングによって、潤滑油を多量に含んだ液冷媒が泡の
状態で外部に放出されて、クランク室内の潤滑が不足が
ちになるいう、いわゆる液洗い現象が発生するといった
新たな問題を生じる。

【０００７】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、クランク室に外部冷媒回路からの冷媒ガスを導
入して、摺動部及びリップシールの潤滑及び冷却を確保
して、摺動部の焼き付きやシールリップの早期劣化等の
不具合が起こりにくいクラッチレス可変容量圧縮機を提
供することにある。

【０００８】この発明のその上の目的は、圧縮機の停止
時に、外部冷媒回路の蒸発器内で凝縮した液冷媒が吸入
通路からクランク室内に流入するのを阻止することがで
き、潤滑油が液冷媒に溶解されて外部に持ち出される液
洗い現象が起こりにくいクラッチレス可変容量圧縮機を
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、ハウジングのリヤ側
に吸入通路を設けたクラッチレス可変容量圧縮機におい
て、最小容量運転時に前記吸入通路を遮断する遮断体を
設け、前記吸入通路とクランク室との間には吸入通路か
らクランク室内に冷媒ガスを導くための第１導入通路を
形成し、クランク室と吸入室との間にはクランク室から
吸入室内に冷媒ガスを導くための第２導入通路を形成
し、その第２導入通路の途中には、通路断面積を調整し
て吸入室の圧力を変化させる調整弁を配設したものであ
る。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のクラッチレス可変容量圧縮機において、前記調整弁
は、冷房負荷の変動に基づいた容量制御弁からの付与圧
力に応動するスプール弁により構成したものである。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載のクラッチレス可変容量圧縮機において、前記スプー
ル弁の背面には制御圧室を形成し、その制御圧室と吐出
圧領域との間に圧力付与通路を設け、その圧力付与通路
の途中に前記容量制御弁を配設し、前記制御圧室にはク
ランク室と連通する連通路を開口させ、前記容量制御弁
の開度に応じて前記制御圧室に吐出圧領域の圧力を供給
して、前記スプール弁の開度を制御するようにしたもの
である。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項２また
は３に記載のクラッチレス可変容量圧縮機において、前
記スプール弁は、その先端に第２導入通路の通路断面積
を調整するための絞り弁部を備えるものである。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかに記載のクラッチレス可変容量圧縮機におい
て、前記第２導入通路はカムプレートを駆動するための
駆動シャフトに形成され、そのクランク室側の入口部分
が駆動シャフトの前端のリップシール付近に開口されて
いるものである。

【００１４】従って、上記のように構成された圧縮機の
圧縮運転時には、外部冷媒回路からの冷媒ガスが、ハウ
ジングのリヤ側の吸入通路から第１導入通路を介してク
ランク室内に導入される。クランク室内の冷媒ガスは、
第２導入通路を介して吸入室内へと導入される。そし
て、ピストンの往復動に伴い、冷媒ガスが吸入室からシ
リンダボア内に吸入されて圧縮された後、吐出室内に吐
出されて、さらに外部冷媒回路に供給される。ここで、
クランク室に導入される冷媒ガスは、ミスト状の潤滑油
を多量に含むとともに、低温低圧のガスとなっている。
このため、クランク室内の摺動部に潤滑油が十分に供給
されとともに、クランク室内が低温低圧雰囲気となる。
そして、前記摺動部及びリップシールの潤滑及び冷却が
確保される。

【００１５】さて、圧縮運転時に冷房負荷が変動する
と、容量制御弁の開度が変更されて、吐出圧領域から圧
力付与通路を介して調整弁の背面の制御圧室に導入され
る付与圧力が変更される。その付与圧力の変動に応じて
調整弁が作動され、第２導入通路の通路断面積が調整さ
れて、吸入室の圧力が変更される。そして、クランク室
内の圧力と吸入圧とのピストンを介した差が変更され
て、カムプレートの傾角が制御される。

【００１６】そして、カムプレートの最小傾角状態にお
ける最小容量運転時及び圧縮機の停止時には、吸入通路
が遮断体によって遮断される。このため、圧縮機の停止
時において、外部冷媒回路の蒸発器内で凝縮した液冷媒
が、吸入通路からクランク室内に流入するのが阻止され
る。よって、圧縮機の起動時に、液冷媒のフォーミング
によりクランク室外に持ち出される潤滑油の量を低減す
ることができる。そして、運転時における摺動部の潤滑
が確保される。

【００１７】さらに、圧縮運転時においては、クランク
室内の冷媒ガスがリップシール付近の入口部分から第２
導入通路の一部を構成する軸心通路内に流入して吸入室
に導かれる。このため、リップシールの潤滑及び冷却効
果を高めることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、この発明の第１実施形態を、図
１及び図２に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１に示すように、シリンダブロック１１
は圧縮機全体のハウジングの一部を構成し、その前端面
にはフロントハウジング１２が接合されるとともに、後
端面にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４を介
して接合されている。複数の通しボルト１５は、フロン
トハウジング１２からシリンダブロック１１及びバルブ
プレート１４を通してリヤハウジング１３に螺合されて
いる。これらの通しボルト１５により、フロントハウジ
ング１２及びリヤハウジング１３が、シリンダブロック
１１の両端面に締付固定されている。

【００２０】駆動シャフト１６は、前記シリンダブロッ
ク１１及びフロントハウジング１２の中央に、ラジアル
ベアリング１７を介して回転可能に支持されている。そ
の駆動シャフト１６の前端外周とフロントハウジング１
２との間には、リップシール１９が介装されている。プ
ーリ２０は、フロントハウジング１２より突出した駆動
シャフト１６の前端部に取り付けられ、ベルト２１を介
して図示しない車両エンジン等の外部駆動源に常時作動
連結されている。つまり、この実施形態の圧縮機は、い
わゆるクラッチレスタイプのものとなっている。アンギ
ュラベアリング２２は、プーリ２０とフロントハウジン
グ１２との間に介装され、このベアリング２２によっ
て、プーリ２０、延いては駆動シャフト１６に作用する
スラスト方向及びラジアル方向の荷重が受け止められ
る。

【００２１】複数のシリンダボア２３は、前記駆動シャ
フト１６と平行に延びるように、シリンダブロック１１
の両端部間に所定間隔おきで貫通形成され、それらの内
部には片頭型のピストン２４が往復動可能に嵌挿支持さ
れている。クランク室２５は、シリンダブロック１１の
前面側において、フロントハウジング１２の内部に区画
形成されている。回転支持体２６は、クランク室２５内
において駆動シャフト１６に一体回転可能に止着され、
スラストベアリング２７を介してフロントハウジング１
２の内面に接合されている。支持アーム２８は、回転支
持体２６の後面にシリンダブロック１１側に向かって突
設され、その先端には駆動シャフト１６の軸線と交差す
る方向に延びる一対のガイド孔２９が形成されている。

【００２２】ほぼ円板状のカムプレートとしての斜板３
０は、前記駆動シャフト１６に傾動可能に嵌挿され、そ
の前面には一対の球状連結体３１が突設されている。そ
して、この球状連結体３１が支持アーム２８のガイド孔
２９に回動及び摺動自在に係入することによって、斜板
３０が回転支持体２６に対して傾角の変更可能にヒンジ
連結されている。摺動面３２は、斜板３０の外周部の両
側面に形成され、この摺動面３２が一対の半球状のシュ
ー３３を介して各ピストン２４の基端部に連節されてい
る。

【００２３】なお、この実施形態においては、前記斜板
３０がアルミニウム系の金属材料により一体に形成され
ている。そして、駆動シャフト１６が回転されたとき、
回転支持体２６を介して斜板３０が回転され、各ピスト
ン２４がシリンダボア２３内において往復動される。

【００２４】収容室３４は、前記駆動シャフト１６と同
一軸線上に位置するように、シリンダブロック１１の中
心に貫通形成されている。吸入通路３５は、駆動シャフ
ト１６と同一軸線上に延びるように、リヤハウジング１
３及びバルブプレート１４の中心に形成されている。そ
の吸入通路３５の内端には収容室３４が連通されるとと
もに、外端には外部冷媒回路３６が接続されている。第
１導入通路３７は、シリンダブロック１１に形成されて
いる。その第１導入通路３７の後端には収容室３４が連
通されるとともに、前端にはクランク室２５が連通され
ている。そして、吸入通路３５から収容室３４内に供給
される冷媒ガスが、この第１導入通路３７を介してクラ
ンク室２５内に導入される。

【００２５】吸入圧領域を構成する吸入室３８は、前記
吸入通路３５の外周側に位置するように、リヤハウジン
グ１３内の中央部に環状に区画形成されている。吐出圧
領域を構成する吐出室３９は、リヤハウジング１３内の
外周部に環状に区画形成され、その出口には外部冷媒回
路３６が接続されている。

【００２６】吸入弁機構４０は、前記バルブプレート１
４に形成され、ピストン２４がシリンダボア２３内で往
復動されるとき、この吸入弁機構４０によって吸入室３
８から各シリンダボア２３の圧縮室内に冷媒ガスが吸入
される。吐出弁機構４１は、バルブプレート１４に形成
され、ピストン２４がシリンダボア２３内で往復動され
るとき、この吐出弁機構４１によって各シリンダボア２
３の圧縮室内で圧縮された冷媒ガスが吐出室３９に吐出
される。

【００２７】円筒状の遮断体４２は、前記駆動シャフト
１６と同一軸線上に位置するように、シリンダブロック
１１の収容室３４内に移動可能に収容されている。バネ
４３は、遮断体４２と収容室３４の後端縁との間に介装
され、このバネ４３により遮断体４２が斜板３０側に向
かって付勢されている。そして、この遮断体４２内には
前述したラジアルベアリング１７が嵌着されて、このラ
ジアルベアリング１７中に駆動シャフト１６の後端が摺
動可能に嵌挿支持されている。これにより、駆動シャフ
ト１６の回転に伴って作用するラジアル方向の荷重が、
このラジアルベアリング１７にて受け止められるように
なっている。

【００２８】スラストベアリング４４は、前記遮断体４
２と斜板３０との間において、駆動シャフト１６に摺動
可能に嵌挿されている。一対の突起部４５は、スラスト
ベアリング４４の前側レースに当接するように、斜板３
０の後面に形成され、その外表面が球面状になってい
る。そして、斜板３０の傾動及び回転に伴って遮断体４
２に作用するスラスト方向の荷重が、このスラストベア
リング４４によって受け止められるようになっている。

【００２９】吸入通路開閉部４６は、前記吸入通路３５
と対応するように、遮断体４２の後端面に突出形成され
ている。そして、斜板３０が最小傾角状態に傾動された
ときには、遮断体４２がバネ４３の付勢力に抗して後方
の閉位置に移動され、吸入通路開閉部４６が吸入通路３
５の内端縁に接合される。それにより、吸入通路３５が
閉止されて、外部冷媒回路３６から収容室３４内への冷
媒ガスの導入が遮断される。なお、この斜板３０の最小
傾角は０度よりも僅かに大きくなるように設定されると
ともに、その最小傾角は遮断体４２が閉位置に配置され
ることによって規制される。

【００３０】また、斜板３０が最大傾角側に傾動された
ときには、遮断体４２がバネ４３の付勢力により前方の
開位置に移動されて、吸入通路開閉部４６が吸入通路３
５の内端縁から離間される。それにより、外部冷媒回路
３６から吸入通路３５を介して冷媒ガスが導入され、斜
板３０の回転に伴って圧縮運転が行われる。なお、この
斜板３０の最大傾角は、斜板３０の前面に形成された規
制突部４７と回転支持体２６との当接によって規制され
る。

【００３１】第２導入通路４８は、前記クランク室２５
と吸入室３８との間に貫通形成され、この第２導入通路
４８を介して、冷媒ガスがクランク室２５から吸入室３
８内に導入されるようになっている。また、この第２導
入通路４８は、駆動シャフト１６の中心に形成された軸
心通路４９と、シリンダブロック１１からバルブプレー
ト１４及びリヤハウジング１３にかけて形成された調整
通路５０とを備えている。そして、軸心通路４９の前端
の入口部分が、流入孔５１を介してリップシール１９付
近のクランク室２５内に開口されるとともに、後端が遮
断体４２の内部に開口されている。連通孔５２は、遮断
体４２の外周に形成され、この連通孔５２を介して遮断
体４２の内部が調整通路５０に連通されている。

【００３２】弁室５３は、前記第２導入通路４８におけ
る調整通路５０の途中に形成され、その前端にはテーパ
状の弁孔５４が形成されている。調整弁としてのスプー
ル弁５５は、弁室５３内に移動可能に収容されている。
そのスプール弁５５の前端には弁孔５４に対向して、そ
の弁孔５４の通路断面積を調整するためのテーパ状の絞
り弁部５６が形成されている。バネ５７は、スプール弁
５５と弁室５３の前端との間に介装され、このバネ５７
によりスプール弁５５が弁孔５４から離間する方向に付
勢されている。

【００３３】圧力付与通路５８は、前記吐出室３９をス
プール弁５５の背面側の弁室５３内の制御圧室５３ａに
連通させるように、リヤハウジング１３内に形成されて
いる。連通路５９は、スプール弁５５の背面側の制御圧
室５３ａをクランク室２５に連通させるように、リヤハ
ウジング１３、バルブプレート１４及びシリンダブロッ
ク１１に連続して形成されている。

【００３４】容量制御弁６０は、前記圧力付与通路５８
の途中に位置するようにリヤハウジング１３に装着され
ている。その容量制御弁６０は、弁体６１と、その弁体
６１を弁孔６２に対して開閉させるためのソレノイド６
３と、弁体６１による弁孔６２の開放量を調整するため
の感圧体としてのベローズ６４とを備えている。そし
て、ソレノイド６３の励磁または消磁に伴い、弁体６１
が弁孔６２に対して閉止または開放されるとともに、通
路６５を介してベローズ６４に作用する吸入圧に応じ
て、弁体６１による弁孔６２の開放量が調整される。

【００３５】また、この容量制御弁６０の弁孔６２の開
放時には、その開放量に応じて吐出室３９の圧力が圧力
付与通路５８を介して、スプール弁５５の背面側の制御
圧室５３ａ内に供給付与される。これにより、スプール
弁５５が前方に移動されて、絞り弁部５６の絞り度が大
きくなる方向に弁孔５４の通路断面積が調整される。そ
して、絞り弁部５６の絞り度に応じて、第２導入通路４
８を介してクランク室２５から吸入室３８に供給される
冷媒ガスの流量が変更されて、吸入室３８の調圧が行わ
れる。

【００３６】さらに、この容量制御弁６０の弁孔６２の
開放時には、吐出室３９内の冷媒ガスが圧力付与通路５
８、制御圧室５３ａ及び連通路５９を介してクランク室
２５内に供給される。そして、斜板３０が最小傾角にな
って最小吐出容量の運転、いわゆるオフ運転が行われる
とき、圧力付与通路５８、制御圧室５３ａ、連通路５９
及び第２導入通路４８にて循環通路が形成され、この循
環通路を通して冷媒ガスが内部で循環される。

【００３７】凝縮器６６、膨脹弁６７及び蒸発器６８
は、前記外部冷媒回路３６内に接続されている。膨脹弁
６７は、蒸発器６８の出口側の温度の変動に応じて、冷
媒の流量を制御する。温度センサ６９は、蒸発器６８の
近傍に配置され、蒸発器６８の温度を検出してその検出
信号を制御コンピュータ７０に出力する。また、この制
御コンピュータ７０には、空調装置の作動スイッチ７１
及び図示しない車両エンジンの回転数を検出する回転数
検出器７２が接続されている。

【００３８】前記制御コンピュータ７０は、作動スイッ
チ７１のオン状態において、温度センサ６９からの検出
温度が設定温度以下になったとき、容量制御弁６０のソ
レノイド６３に消磁指令信号を出力する。そして、容量
制御弁６０の弁体６１が、弁孔６２に対して開放され
る。なお、この設定温度は、蒸発器６８が温度低下に伴
ってフロストを発生し始める温度と一致するようになっ
ている。

【００３９】また、制御コンピュータ７０は、作動スイ
ッチ７１のオン状態において、回転数検出器７２から特
定の回転数の変動検出情報を入力されたとき、容量制御
弁６０のソレノイド６３に消磁指令信号を出力する。そ
して、容量制御弁６０の弁体６１が、弁孔６２に対して
開放される。さらに、制御コンピュータ７０は、作動ス
イッチ７１からオフ信号が入力されたときにも、ソレノ
イド６３に消磁指令信号を出力する。

【００４０】次に、前記のように構成されたクラッチレ
ス可変容量圧縮機について動作を説明する。さて、図１
に示す状態では、容量制御弁６０のソレノイド６３の励
磁により、その弁体６１が弁孔６２に対して閉止され
て、圧力付与通路５８が閉じられている。このため、吐
出室３９内の高圧冷媒ガスが圧力付与通路５８を介し
て、スプール弁５５の背面側の制御圧室５３ａ内に供給
されず、スプール弁５５が後方に移動配置されて、弁孔
５４の通路断面積が大きくなっている。

【００４１】よって、外部冷媒回路３６から吸入通路３
５に供給される冷媒ガスは、収容室３４及び第１導入通
路３７を介してクランク室２５内に導入された後、流入
孔５１、第２導入通路４８の軸心通路４９、遮断体４２
の内部、連通孔５２及び調整通路５０を介して吸入室３
８内へ大量に導入される。従って、吸入室３８内の圧力
と、クランク室２５内の圧力とがほぼ同一となり、斜板
３０が最大傾角状態に保持されて、最大吐出容量の圧縮
運転が行われる。

【００４２】また、この状態では、容量制御弁６０の閉
止により圧力付与通路５８が閉じられている。このた
め、吐出室３９内に吐出された高圧冷媒ガスは、圧力付
与通路５８及び連通路５９を介してクランク室２５内に
供給されることなく、外部冷媒回路３６に供給される。

【００４３】このように、斜板３０の最大傾角状態で圧
縮運転が行われて冷房負荷が小さくなると、通路６５を
介してベローズ６４に作用する吸入圧が低下し、弁体６
１による弁孔６２の開放量が調整される。そして、更に
冷房負荷が小さくなり、蒸発器６８における温度が次第
に低下して、蒸発器６８の温度がフロストを発生し始め
る設定温度以下になると、温度センサ６９からの検出信
号に基づいて、制御コンピュータ７０から容量制御弁６
０のソレノイド６３に消磁指令信号が出力される。この
容量制御弁６０のソレノイド６３の消磁に伴い、弁体６
１が弁孔６２に対して開放される。

【００４４】これにより、図２に示すように、吐出室３
９内の高圧冷媒ガスが圧力付与通路５８を介して、スプ
ール弁５５の背面側の制御圧室５３ａ内に供給される。
その付与圧力に応じてスプール弁５５がバネ５７の付勢
力に抗して前方に移動され、絞り弁部５６の絞り度が大
きくなって、弁孔５４の通路断面積が減少調整される。
そして、制御圧室５３ａ内に導入された高圧冷媒ガス
は、連通路５９を介してクランク室２５内に供給され
る。このため、吸入室３８への冷媒ガスの供給量が低減
されて、同吸入室３８の圧力がクランク室２５の圧力に
対して低くなる。つまり、ピストン２４を介して対向す
るクランク室２５と吸入室３８との間に差圧が生じて、
斜板３０が最大傾角状態から最小傾角側へと傾動され
る。

【００４５】このように斜板３０の傾角が減少される
と、その傾動に伴いスラストベアリング４４を介して遮
断体４２に後方への移動力が付与される。これにより、
遮断体４２がバネ４３の付勢力に抗して、前方の開位置
から後方の閉位置に向かって移動される。そして、斜板
３０が最小傾角状態になると、遮断体４２が後方の閉位
置に配置されて、吸入通路開閉部４６が吸入通路３５の
内端縁に接合する。これにより、吸入通路３５が閉じら
れて、外部冷媒回路３６からの冷媒ガスの導入が阻止さ
れる。

【００４６】この斜板３０の最小傾角は、０度よりも僅
かに大きくなるように設定されている。このため、斜板
３０の最小傾角状態においても、シリンダボア２３の圧
縮室から吐出室３９内に、圧縮冷媒ガスが吐出され続け
て、最小吐出容量の圧縮運転、いわゆるオフ運転が行わ
れる。このとき、吐出室３９内に吐出された冷媒ガス
は、圧力付与通路５８、制御圧室５３ａ及び連通路５９
を通ってクランク室２５内に流入するとともに、クラン
ク室２５内から第２導入通路４８を通って吸入室３８内
に流入して、再びシリンダボア２３の圧縮室内に吸入さ
れる。

【００４７】すなわち、この斜板３０の最小傾角状態で
は、冷媒ガスが圧縮機の内部において、圧力付与通路５
８、制御圧室５３ａ、連通路５９及び第２導入通路４８
よりなる循環通路を通して、シリンダボア２３と吐出室
３９とクランク室２５と吸入室３８とに循環される。そ
して、この冷媒ガスに含まれる潤滑油によって、圧縮機
内部の潤滑が行われる。

【００４８】さらに、前記斜板３０の最小傾角状態で圧
縮運転が行われて冷房負荷が増大すると、蒸発器６８に
おける温度が次第に上昇する。そして、蒸発器６８の温
度が設定温度を越えると、温度センサ６９からの検出信
号に基づいて、制御コンピュータ７０から容量制御弁６
０のソレノイド６３に励磁指令信号が出力される。この
容量制御弁６０のソレノイド６３の励磁に伴い、その弁
体６１が弁孔６２に対して閉止される。これにより、図
１に示すように、吐出室３９内の高圧冷媒ガスが、スプ
ール弁５５の背面側の制御圧室５３ａ内に供給されなく
なる。そして、制御圧室５３ａ内の高圧冷媒ガスは連通
路５９を介して低圧のクランク室２５に放出されるとと
もに、バネ５７の付勢力によりスプール弁５５が後方移
動される。このスプール弁５５の後方移動に伴い、絞り
弁部５６の絞り度が小さくなって弁孔５４の通路断面積
が増大され、吸入室３８の圧力が高められる。このた
め、ピストン２４を介して対向するクランク室２５と吸
入室３８との間の差圧が小さくなって、斜板３０が最小
傾角状態から最大傾角側に傾動される。

【００４９】このように斜板３０の傾角が増大される
と、その傾動に従って遮断体４２がバネ４３の付勢力に
より、後方の閉位置から前方の開位置に向かって移動さ
れる。そして、遮断体４２の吸入通路開閉部４６が、吸
入通路３５の内端縁から離間する。これにより、吸入通
路３５が開かれて、外部冷媒回路３６からの冷媒ガスの
導入が再開され、斜板３０の最大傾角状態にて、最大吐
出容量の圧縮運転が行われる。

【００５０】ところで、図１に示すように、第２導入通
路４８のクランク室２５側の入口部分が、流入孔５１に
よりリップシール１９の近傍に開口され、クランク室２
５内の冷媒ガスが、この流入孔５１から第２導入通路４
８内に流入する。このため、斜板３０の最大傾角状態は
もとより、最小傾角状態においても、リップシール１
９、ラジアルベアリング１７、スラストベアリング２
７、斜板３０及びシュー３３等の潤滑必要部分に潤滑油
が十分に供給される。

【００５１】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 （１） この実施形態の圧縮機においては、冷媒ガスが
吸入通路３５から第１導入通路３７を介してクランク室
２５内に導入された後、そのクランク室２５から第２導
入通路４８を介して吸入室３８内に導入される。つま
り、クランク室２５内に低温でかつ潤滑油を多量に含ん
だ冷媒ガスが導入される。このため、クランク室２５内
が低温低圧雰囲気となるとともに、潤滑油が十分に供給
されて、クランク室２５内の摺動部及びリップシール１
９の潤滑及び冷却を確保することができる。従って、同
摺動部の焼き付きやリップシール１９の早期劣化等の不
具合が起こりにくいものとなって、圧縮機の耐久性を向
上することができる。

【００５２】（２） この実施形態の圧縮機において
は、斜板３０の最小傾角状態における最小容量運転時、
及び圧縮機の停止時には、吸入通路３５が遮断体４２に
よって遮断される。このため、圧縮機の停止時に、外部
冷媒回路３６の蒸発器６８内で凝縮した液冷媒が、吸入
通路３５からクランク２５室内に流入するのが阻止され
る。そして、停止時にクランク室２５内への液冷媒の流
入量を低減することができる。従って、圧縮機の起動時
における液冷媒のフォーミングによる潤滑油の外部への
持ち出し（液洗い現象）が起こりにくいものとなって、
運転時の摺動部の潤滑及び冷却を確保することができ
る。

【００５３】（３） この実施形態の圧縮機において
は、第２導入通路４８のクランク室２５側の入口部分
が、駆動シャフト１６の前端のリップシール１９付近に
開口されている。このため、圧縮運転時にクランク室２
５内の冷媒ガスが、リップシール１９付近の入口部分か
ら第２導入通路４８内に流入して吸入室３８に導かれ、
リップシール１９の潤滑及び冷却効果を高めることがで
きる。従って、リップシール１９の耐久性を一層向上で
きる。

【００５４】（４） この実施形態の圧縮機において
は、クランク室２５内が低温低圧雰囲気となるととも
に、クランク室２５内に潤滑油が十分に供給される。こ
のため、カムプレートとしての斜板３０を、高価な表面
処理を施した鉄系の金属材料を使用することなく、安価
なアルミニウム系の金属材料により形成することができ
る。従って、圧縮機の軽量化及び製造コストの低減を図
ることができる。

【００５５】（５） この実施形態の圧縮機において
は、吸入通路３５がリヤハウジング１３の中心に形成さ
れている。このため、吸入通路３５を斜板３０の傾角変
更に連動する遮断体４２によって開閉する構造の簡素化
を図ることができる。

【００５６】（第２実施形態）次に、この発明の第２実
施形態を、図３及び図４に基づいて説明する。さて、こ
の第２実施形態においては、吸入マフラー７４がリヤハ
ウジング１３に形成され、この吸入マフラー７４を介し
て、吸入通路３５が外部冷媒回路３６に接続されてい
る。吐出マフラー７５は、シリンダブロック１１及びフ
ロントハウジング１２の上部に形成され、この吐出マフ
ラー７５を介して、吐出室３９が外部冷媒回路３６に接
続されている。

【００５７】２つの圧力付与通路７６，７７は、吐出室
３９とスプール弁５５の背面側の制御圧室５３ａとの間
に形成されている。容量制御弁を構成する電磁開閉弁７
８は、第１圧力付与通路７６の途中に配設され、弁体７
９と、その弁体７９を弁孔８０に対して開閉させるため
のソレノイド８１とを備えている。そして、制御コンピ
ュータ７０からの励消磁指令信号に基づいて、ソレノイ
ド８１が励磁または消磁され、弁体７９が弁孔８０に対
して閉止または開放される。

【００５８】容量制御弁を構成する容量可変弁８２は、
第２圧力付与通路７７の途中に配設され、弁体８３と、
その弁体８３の弁孔８４に対する開放量を調整するため
の感圧体としてのダイアフラム８５とを備えている。そ
して、通路８６を介してダイアフラム８５に作用する吸
入圧に応じて、弁体８３による弁孔８４の開放量が調整
される。

【００５９】また、前記電磁開閉弁７８又は容量可変弁
８２の開放により、吐出室３９の圧力が圧力付与通路７
６，７７を介して、スプール弁５５の背面側の制御圧室
５３ａ内に供給付与される。その付与圧力に応じてスプ
ール弁５５が作動され、第２導入通路４８の通路断面積
が調整されて、前記第１実施形態と同様に吸入室３８内
の調圧が行われる。

【００６０】従って、この第２実施形態においても、前
記第１実施形態の場合と同様に、クランク室２５内を低
温低圧雰囲気下とすることができるとともに、吸入冷媒
ガス中に分散された潤滑油をクランク室２５内に十分に
供給することができる。従って、クランク室２５内の摺
動部及びリップシール１９の潤滑及び冷却を確保でき
て、摺動部の焼き付きやリップシール１９の早期劣化等
の不具合が起こりにくいものとなる。そして、圧縮機の
耐久性を向上することができる。また、圧縮機の停止時
には、吸入通路３５が遮断体４２により遮断されるた
め、外部冷媒回路３６からの液冷媒の流入に伴う液洗い
現象が起こりにくいものとなって、運転時のクランク室
２５内の潤滑を確保することができる。

【００６１】さらに、この第２実施形態においては、吸
入マフラー７４はリヤハウジング１３上に、吐出マフラ
ー７５がシリンダブロック１１及びフロントハウジング
１２上にそれぞれ形成されている。このため、吸入マフ
ラー７４と吐出マフラー７５とが互いに干渉することが
なく、吸入マフラー７４、吐出マフラー７５ともに、十
分な容積を確保することができて、別途配管マフラー等
を接続する必要がない。また、吸入マフラー７４を、吸
入通路３５に対し容易に接続することができる。

【００６２】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することも可能である。 （１） 前記第１実施形態において、容量制御弁６０に
換えて、例えば図３に示すような電磁開閉弁７８を配設
して構成すること。

【００６３】（２） 前記各実施例において、調整弁の
構造を適宜に変更すること。上記の実施形態より把握さ
れる技術的思想について、以下に記載する。 （１） カムプレート３０をアルミニウム系の金属材料
により形成した請求項１〜５のいずれかに記載のクラッ
チレス可変容量圧縮機。

【００６４】このように構成した場合には、カムプレー
ト３０を軽量化することができる。また、カムプレート
を鉄系の金属材料で形成した場合のように、高価な表面
処理を施す必要がなく、製造コストの低減を図ることも
できる。

【００６５】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。クランク室に低温低
圧でかつ潤滑油を多量に含んだ冷媒ガスをが導入され
る。このため、クランク室内が低温低圧雰囲気となると
ともに、クランク室内の摺動部及びリップシールの潤滑
及び冷却が確保される。従って、同摺動部の焼き付きや
リップシールの早期劣化等の不具合が起こりにくいもの
となって、圧縮機の耐久性を向上することができる。

【００６６】また、これらの発明によれば、圧縮機の停
止時には、外部冷媒回路からの吸入通路が遮断体により
遮断される。このため、圧縮機の停止時に外部冷媒回路
の蒸発器内で凝縮した液冷媒が吸入通路からクランク室
内に流入するのを阻止することができる。従って、液冷
媒に潤滑油が溶解されて外部に持ち出される液洗い現象
が起こりにくいものとなって、運転時のクランク室内の
摺動部及びリップシールの潤滑及び冷却を確保すること
ができる。

【００６７】さらに、クランク室内の冷媒ガスがリップ
シール付近の入口部分から第２導入通路内に流入して吸
入室に導かれる。従って、リップシールを効果的に潤滑
及び冷却することができて、リップシールの耐久性を一
層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態のクラッチレス可変容量圧縮機
を示す断面図。

【図２】 その圧縮機の動作状態を示す部分断面図。

【図３】 第２実施形態のクラッチレス可変容量圧縮機
を示す断面図。

【図４】 図３の４−４線における部分断面図。

【符号の説明】

１１…メインハウジングを構成するシリンダブロック、
１２…フロントハウジング、１３…リヤハウジング、１
６…駆動シャフト、１９…リップシール、２３…シリン
ダボア、２４…ピストン、２５…クランク室、３０…カ
ムプレートとしての斜板、３５…吸入通路、３７…第１
導入通路、３８…吸入圧領域を構成する吸入室、３９…
吐出圧領域を構成する吐出室、４２…遮断体、４８…第
２導入通路、４９…軸心通路、５３ａ…制御圧室、５５
…調整弁としてのスプール弁、５６…絞り弁部、５８…
圧力付与通路、５９…連通路、６０…容量制御弁、７６
…第１圧力付与通路、７７…第２圧力付与通路、７８…
容量制御弁を構成する電磁開閉弁、８２…容量制御弁を
構成する容量可変弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 宏幸 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内のシリンダボアにピストン
   を往復動可能に収容し、前記ハウジングのリヤ側に吸入
   通路を設け、カムプレートを収容するクランク室内の圧
   力と吸入圧とのピストンを介した差に応じて、カムプレ
   ートの傾角を制御するようにしたクラッチレス可変容量
   圧縮機において、 最小容量運転時に前記吸入通路を遮断する遮断体を設
   け、前記吸入通路とクランク室との間には吸入通路から
   クランク室内に冷媒ガスを導くための第１導入通路を形
   成し、クランク室と吸入室との間にはクランク室から吸
   入室内に冷媒ガスを導くための第２導入通路を形成し、
   その第２導入通路の途中には、通路断面積を調整して吸
   入室の圧力を変化させる調整弁を配設したクラッチレス
   可変容量圧縮機。
2. 【請求項２】 前記調整弁は、冷房負荷の変動に基づい
   た容量制御弁からの付与圧力に応動するスプール弁であ
   る請求項１に記載のクラッチレス可変容量圧縮機。
3. 【請求項３】 前記スプール弁の背面には制御圧室を形
   成し、その制御圧室と吐出圧領域との間に圧力付与通路
   を設け、その圧力付与通路の途中に前記容量制御弁を配
   設し、前記制御圧室にはクランク室と連通する連通路を
   開口させ、前記容量制御弁の開度に応じて前記制御圧室
   に吐出圧領域の圧力を供給して、前記スプール弁の開度
   を制御するようにした請求項２に記載のクラッチレス圧
   縮機。
4. 【請求項４】 前記スプール弁は、その先端に第２導入
   通路の通路断面積を調整するための絞り弁部を備える請
   求項２または３に記載のクラッチレス可変容量圧縮機。
5. 【請求項５】 前記第２導入通路はカムプレートを駆動
   するための駆動シャフトに形成された軸心通路を含み、
   そのクランク室側の入口部分が駆動シャフトの前端のリ
   ップシール付近に開口されている請求項１〜４のいずれ
   かに記載のクラッチレス可変容量圧縮機。