JPH10141242A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の電磁弁を使用することなく、外部冷媒
回路上の冷媒循環を阻止することが可能な可変容量型圧
縮機を提供すること。 【解決手段】 容量制御弁４９は、検圧通路５５を介し
て感圧室５４ａに導入される吸入圧の高低に応じてクラ
ンク室１５の圧力を変更し、斜板２３の傾角を制御す
る。遮断体２８は、斜板２３の最小傾角に連動して吸入
通路３２を遮断し、外部冷媒回路７１から吸入室３８へ
の冷媒ガスの導入を不能とする。電磁弁５７は検圧通路
５５上に介在され、ソレノイド６３の消磁により同通路
５５を閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システム等に適用される可変容量型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機においては、シリンダボ
アがハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形
成され、同シリンダボア内にはピストンが収容されてい
る。クランク室はハウジング内部に形成され、同クラン
ク室に配設された駆動軸には、その回転運動をピストン
の往復直線運動に変換する斜板が傾動可能に支持されて
いる。給気通路は吐出室とクランク室とを接続し、抽気
通路はクランク室と吸入室とを接続する。容量制御弁
は、例えば、同給気通路上に介在されている。検圧通路
は、吸入室と容量制御弁の感圧室とを接続する。そし
て、同容量制御弁は、感圧室に導入される吸入冷媒ガス
の圧力の高低に感応して給気通路の開度を調節し、吐出
室からクランク室へ導入される高圧冷媒ガスの量を変更
する。従って、抽気通路を介した冷媒ガスの逃がし量と
の関係でクランク室の圧力が調節され、同圧力とシリン
ダボア内の圧力とのピストンを介した差が変更される。
その結果、斜板が傾動してピストンのストロークが変更
され、吐出容量が変更される。

【０００３】ここで、前記構成の圧縮機において、駆動
軸と車両エンジン等の外部駆動源との間に、電磁クラッ
チ等のクラッチ機構を介在させない構成のもが存在す
る。高価かつ重量物である電磁クラッチを削除できれ
ば、圧縮機の低コスト化・軽量化を図り得るし、電磁ク
ラッチのオン・オフによる体感フィーリングの悪さも解
決できる。

【０００４】このような圧縮機においては、冷房不要時
や外部冷媒回路上の蒸発器においてフロストが発生しそ
うな場合の対応が問題となる。冷房不要時或いはフロス
ト発生のおそれがある場合には、外部冷媒回路上の冷媒
循環を阻止すれば良い。従って、例えば、特開平３−３
７３７８号公報の技術においては、電磁弁が圧縮機の冷
媒の入口に取り付けられている。そして、同電磁弁によ
り、外部冷媒回路から吸入室への冷媒ガスの流入を直接
止めることで、外部冷媒回路上の冷媒循環阻止が達成さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記電磁弁
は、車両空調システムの主回路である冷媒回路を直接開
閉しなくてはならない。このため、同電磁弁として、大
型の弁体及び同弁体を動作させ得るソレノイドを備えた
大型のものが必要である。大型の電磁弁は、圧縮機の大
型化、大重量化を招くし、そのソレノイドを駆動する電
源となる車両のバッテリや同バッテリを充電するための
オルタネータの負担が大きくなっていた。

【０００６】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、大型の
電磁弁を使用することなく、外部冷媒回路上の冷媒循環
を阻止することが可能な可変容量型圧縮機を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、カムプレートの最小傾角に応じ
て外部冷媒回路上の冷媒循環を阻止する冷媒循環阻止手
段と、制御圧室と吐出圧領域とを接続する給気通路と、
制御圧室と吸入圧領域とを接続する抽気通路と、給気通
路或いは抽気通路の少なくとも一方に介在され、感圧室
の圧力が設定値より高い場合にはカムプレートの傾角が
最大傾角側に変更されるように、低い場合には最小傾角
側に変更されるように、給気通路及び／又は抽気通路の
開度を調節することで、前記制御圧室の圧力を変更する
容量制御弁と、同容量制御弁の感圧室と吸入圧領域とを
接続する検圧通路と、同検圧通路上に介在され、ソレノ
イドの励消磁により弁体を動作させて同通路を開閉する
電磁弁とを備えた可変容量型圧縮機である。

【０００８】請求項２の発明では、前記冷媒循環阻止手
段は、カムプレートの傾動に連動して外部冷媒回路から
吸入圧領域へ冷媒ガスを導入可能な位置と、冷媒ガスを
導入不能な位置との間を移動される遮断体である。

【０００９】請求項３の発明では、吐出圧領域から外部
冷媒回路へ向かう冷媒の流動を許容し、外部冷媒回路か
ら吐出圧領域へ向かう冷媒の流動を阻止する逆流防止手
段を備えている。

【００１０】請求項４の発明では、前記制御圧室はクラ
ンク室である。請求項５の発明では、前記駆動軸は、ク
ラッチ機構を介することなく外部駆動源に作動連結され
ている。

【００１１】（作用）上記構成の請求項１の発明におい
ては、検圧通路が電磁弁により開放された状態で、容量
制御弁は、その感圧室に導入される吸入冷媒ガスの圧力
の設定値に対する高低に応じて制御圧室の圧力を変更す
る。従って、クランク室の圧力とシリンダボア内の圧力
とのピストンを介した差が変更され、その差に応じてカ
ムプレートが傾動されて、吐出容量が変更される。

【００１２】ここで、例えば、冷房不要時や外部冷媒回
路上の蒸発器においてフロストが発生しそうな場合に
は、電磁弁により検圧通路が閉鎖される。検圧通路が閉
鎖されると、容量制御弁の感圧室への吸入冷媒ガスの導
入が停止される。従って、同感圧室の圧力が設定値より
も大きく低下され、カムプレートが最小傾角に傾動され
る。冷媒循環阻止手段は、カムプレートの最小傾角に応
じて外部冷媒回路上の冷媒循環を阻止する。

【００１３】このように、本発明においては、電磁弁に
よる検圧通路の閉鎖により、ひいては冷媒循環阻止手段
を動作させ、外部冷媒回路上の冷媒循環阻止を達成して
いる。同検圧通路は冷媒の主回路ではないため、一般的
に通過断面積は狭く、同通路を開閉する電磁弁は小型で
良い。

【００１４】また、冷媒循環阻止手段により外部冷媒回
路上の冷媒循環阻止が達成されるため、冷房不要時や、
外部冷媒回路上の蒸発器においてフロストが発生しそう
な場合等においても、圧縮機の運転は継続されて良い。
従って、請求項５の発明においては、同駆動軸を外部駆
動源に対してクラッチ機構を介することなく連結してお
り、圧縮機は外部駆動源の動作時には常に運転される。

【００１５】請求項２の発明においては、遮断体がカム
プレートの最小傾角への傾動に連動され、外部冷媒回路
から吸入圧領域への冷媒ガスを導入不能な位置に移動さ
れる。その結果、外部冷媒回路上の冷媒循環が阻止され
る。

【００１６】請求項３の発明においては、逆流防止手段
によって外部冷媒回路から吐出圧領域へ向かう冷媒の流
動が阻止される。従って、例えば、遮断体により外部冷
媒回路から吸入圧領域への冷媒ガスの流入が遮断された
状態において、外部冷媒回路上の液冷媒が圧縮機内部に
流れ込むことを防止できる。液冷媒が圧縮機内部に流れ
込むと、各摺動部に付着された潤滑油が洗い落とされ、
さらには、圧縮機と外部冷媒回路との熱容量の差等から
同液冷媒にフォーミング（泡立ち）が生じて、潤滑油が
圧縮機外部へ持ち出されてしまうおそれがある。

【００１７】請求項４の発明では、クランク室の圧力を
変更することで、吐出容量の制御が行われる。クランク
室が制御圧室を兼ねることで、同クランク室と別個に制
御圧室を設ける必要がなくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両空調システ
ムに適用されるクラッチレスタイプの可変容量型圧縮機
において具体化した第１及び第２実施形態について説明
する。なお、第２実施形態においては第１実施形態との
相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材には同じ
番号を付して説明を省略する。

【００１９】（第１実施形態）図１に示すように、フロ
ントハウジング１１はシリンダブロック１２の前端に接
合固定されている。リヤハウジング１３は、シリンダブ
ロック１２の後端に弁形成体１４を介して接合固定され
ている。クランク室１５は、フロントハウジング１１と
シリンダブロック１２とにより囲まれて区画形成されて
いる。駆動軸１６は、同クランク室１５内を通るように
フロントハウジング１１とシリンダブロック１２との間
に回転可能に架設支持されている。プーリ１７は、フロ
ントハウジング１１の前壁面に、アンギュラベアリング
１８を介して回転可能に支持されている。同プーリ１７
は、駆動軸１６のフロントハウジング１１からの突出端
部に連結されており、その外周部に巻き掛けられたベル
ト１９を介して外部駆動源としての車両エンジンＥに、
電磁クラッチ等のクラッチ機構を介することなく直結さ
れている。

【００２０】リップシール２１は、駆動軸１６の前端側
外周面とフロントハウジング１１との間に介在され、同
駆動軸１６を封止している。回転支持体２２は、クラン
ク室１５内において前記駆動軸１６に止着されている。
カムプレートとしての斜板２３は、駆動軸１６に対して
その軸線Ｌ方向へスライド可能かつ傾動可能に支持され
ている。支持アーム２４は回転支持体２２に突設されて
おり、そのガイド孔２４ａを以て前記斜板２３に設けら
れたガイドピン２５の球状部２５ａに係合されている。
そして、前記斜板２３は、支持アーム２４とガイドピン
２５との連係により、駆動軸１６の軸線Ｌ方向へ傾動可
能かつ同駆動軸１６と一体的に回転可能となっている。
同斜板２３の傾動は、ガイド孔２４ａと球状部２５ａと
の間のスライドガイド関係、駆動軸１６のスライド支持
作用により案内される。斜板２３の半径中心部がシリン
ダブロック１２側に移動されると、同斜板２３の傾角が
減少される。傾角減少バネ２６は、前記回転支持体２２
と斜板２３との間に介在されている。同傾角減少バネ２
６は、斜板２３を傾角の減少方向に付勢する。傾角規制
突部２３ａは斜板２３の前面に突設され、回転支持体２
２の後面に当接されることで、斜板２３の最大傾角を規
定する。

【００２１】図２に示すように、収容孔２７は、シリン
ダブロック１２の中心部において駆動軸１６の軸線Ｌ方
向に貫設されている。冷媒循環阻止手段としての遮断体
２８は筒状をなし、収容孔２７内にスライド可能に収容
されている。同遮断体２８は、収容孔２７の内周面に案
内される大径部２８ａと、同大径部２８ａの後部に設け
られた小径部２８ｂとからなっている。吸入通路開放バ
ネ２９は、収容孔２７の内周面に嵌合固定されたサーク
リップ２０と、遮断体２８の大径部２８ａと小径部２８
ｂとの間の段差部分に介在され、同遮断体２８を斜板２
３側へ付勢している。

【００２２】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の大径部２８ａ
の内周面との間に介在されている。同ラジアルベリング
３０は、サークリップ３１によって遮断体２８からの抜
けが阻止されており、同遮断体２８とともに駆動軸１６
に対して軸線Ｌ方向へスライド移動可能である。このよ
うに、駆動軸１６の後端部は、ラジアルベアリング３０
及び遮断体２８を介して収容孔２７の内周面で回転可能
に支持されている。

【００２３】吸入圧領域を構成する吸入通路３２は、リ
ヤハウジング１３及び弁形成体１４の中心部に形成され
ている。同吸入通路３２は前記収容孔２７に連通されて
おり、その弁形成体１４の前面に表れる開口周囲には、
位置決め面３３が形成されている。遮断面３４は、前記
遮断体２８における小径部２８ｂの先端面に形成され、
同遮断体２８の移動により前記位置決め面３３に接離さ
れる。同遮断面３４が位置決め面３３に当接されること
により、両者３３，３４間のシール作用で吸入通路３２
と収容孔２７の内空間との連通が遮断される。

【００２４】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。同スラストベアリング３５は、
吸入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と
遮断体２８の大径部２８ａとの間で挟持されている。

【００２５】そして、前記斜板２３が遮断体２８側へ傾
動するのに伴い、同斜板２３の傾動がスラストベアリン
グ３５を介して遮断体２８に伝達される。従って、図３
に示すように、遮断体２８が吸入通路開放バネ２９の付
勢力に抗して位置決め面３３側にスライド移動され、同
遮断体２８は遮断面３４を以て位置決め面３３に当接さ
れる。遮断面３４が位置決め面３３に当接された状態に
て、斜板２３のそれ以上の傾動が規制され、この規制さ
れた状態にて同斜板２３は、０°よりも僅かに大きな最
小傾角となる。なお、斜板２３の回転は、スラストベア
リング３５の存在によって遮断体２８への伝達が阻止さ
れる。

【００２６】シリンダボア１２ａは前記シリンダブロッ
ク１２に貫設形成され、片頭ピストン（以下、単にピス
トンとする）３６は、同シリンダボア１２ａ内に収容さ
れている。前記斜板２３はシュー３７を介してピストン
３６に係合されており、同斜板２３の回転運動がピスト
ン３６の前後往復運動に変換される。

【００２７】吸入圧領域を構成する吸入室３８及び吐出
圧領域を構成する吐出室３９は、前記リヤハウジング１
３内にぞれぞれ区画形成されている。吐出フランジ６５
はリヤハウジング１３の外周部に配設され、その内部に
は吐出通路６６が形成されている。同吐出通路６６は吐
出室３９に接続されている。吸入孔４０、同吸入孔４０
を開閉する吸入弁４１、吐出孔４２、同吐出孔４２を開
閉する吐出弁４３は、それぞれ前記弁形成体１４に形成
されている。そして、吸入室３８内の冷媒ガスは、ピス
トン３６の復動動作により吸入孔４０及び吸入弁４１を
介してシリンダボア１２ａ内に吸入される。同シリンダ
ボア１２ａ内に流入された冷媒ガスは、ピストン３６の
往動動作により吐出孔４２及び吐出弁４３を介して吐出
室３９に吐出される。なお、同吐出弁４３の開度は、弁
形成体１４に形成されたリテーナ６７により規定され
る。

【００２８】スラストベアリング４４は、前記回転支持
体２２とフロントハウジング１１との間に介在されてい
る。同スラストベアリング４４は、ピストン３６及び斜
板２３を介して回転支持体２２に作用される、冷媒圧縮
時の圧縮反力を受け止める。

【００２９】前記吸入室３８は、通口４５を介して収容
孔２７に連通されている。そして、前記遮断体２８がそ
の遮断面３４を以て位置決め面３３に当接されると、通
口４５は吸入通路３２から遮断される。

【００３０】通路４６は駆動軸１６内に形成され、その
入口４６ａは駆動軸１６の前端側においてリップシール
２１付近で、出口４６ｂは遮断体２８の内部でそれぞれ
開口されている。放圧通口４７は前記遮断体２８の周面
に貫設され、同放圧通口４７を介して遮断体２８の内空
間と収容孔２７の内空間とが連通されている。

【００３１】給気通路４８は、前記吐出室３９と制御圧
室としてのクランク室１５とを接続し、同通路４８上に
は感圧弁である容量制御弁４９が介在されている。同容
量制御弁４９について説明すると、弁室５０は給気通路
４８の途中に設けられ、同弁室５０内にはポート５０ａ
が形成されている。弁体５１は弁室５０内に収容されて
おり、バネ５６によりポート５０ａに接触する方向へ付
勢されている。収容室５２は弁室５０に対して区画され
ており、同収容室５２を感圧部材であるダイヤフラム５
３により区画することで、感圧室５２ａ及び大気に開放
された大気室５２ｂが形成されている。前記弁体５１と
ダイヤフラム５３とは、ロッド５４を介して連結されて
いる。検圧通路５５は、前記吸入通路３２と感圧室５２
ａとを接続し、同感圧室５２ａ内に吸入冷媒ガスを導入
する。同吸入通路３２は、遮断体２８による遮断位置
（位置決め面３３と遮断面３４との接触位置）から外部
冷媒回路７１（後述する）側に位置する吸入圧領域であ
る。

【００３２】従って、ダイヤフラム５３が吸入圧の高低
により動作され、弁体５１によりポート５０ａの開度、
つまり、給気通路４８の開度が調節される。このため、
吐出室３９からクランク室１５への高圧冷媒ガスの導入
量が変更され、同クランク室１５の圧力が変更される。
その結果、前記ピストン３６の前後に作用する同クラン
ク室１５内の圧力とシリンダボア１２ａ内の圧力との差
が調整される。従って、斜板２３の傾斜角が変更され
て、ピストン３６のストロークが変更され、吐出容量が
調整される。

【００３３】例えば、冷房負荷が大きいと吸入圧が設定
値よりも高くなり、容量制御弁４９は給気通路４８の開
度を小さくするように動作される。従って、クランク室
１５の圧力は、抽気通路としての通路４６、放圧通口４
７及び通口４５を介して吸入室３８に放圧されて低下さ
れ、斜板２３の傾角が最大傾角側に変更されてピストン
３６のストローク量が大きくなる。その結果、吐出容量
が大きくなって、吸入圧が低下される。

【００３４】冷房負荷が小さいと吸入圧が設定値よりも
低くなり、容量制御弁４９は給気通路４８の開度を大き
くするように動作される。従って、クランク室１５の圧
力は高圧冷媒ガスの導入により上昇され、斜板２３の傾
角が最小傾角側に変更されてピストン３６のストローク
量が小さくなる。その結果、吐出容量が小さくなって、
吸入圧が上昇される。

【００３５】以上のように、容量制御弁４８は、バネ５
６やダイヤフラム５３等の諸元により設定された吸入圧
を維持すべく、斜板２３の傾角を変更して吐出容量を変
更する。

【００３６】さて、本実施形態においては、電磁弁５７
が前記検圧通路５５上に介在され、同通路５５を開閉す
る。同電磁弁５７について説明すると、弁室５８は検圧
通路５５の途中に設けられ、同弁室５８内にはポート５
８ａが形成されている。弁体５９は弁室５８内に収容さ
れ、バネ６０によりポート５８ａに接触する方向に付勢
されている。可動鉄芯６１は、ロッド６２を介して弁体
５９に当接されている。同可動鉄芯６１は、ソレノイド
６３の励磁により固定鉄芯６４に対して離間される、従
って、弁体５９はソレノイド６３が励磁されると、バネ
６０による付勢力に抗してポート５８ａから離間されて
検圧通路５５を開放しする。また、同弁体５９はソレノ
イド６３が消磁されると、バネ６０の付勢力によりポー
ト５８ａに接触されて検圧通路５５を閉鎖する。

【００３７】逆止弁６８は、吐出フランジ６５内におい
て吐出通路６６上に介在されている。同逆止弁６８は、
吐出室３９内の圧力が所定値以上の場合にのみ、同吐出
室３９から吐出通路６６へ向かう冷媒の流動を許容する
（図１において実線で示す状態）。また、同逆止弁６８
は、吐出通路６６から吐出室３９へ向かう冷媒の流動は
全て阻止する（二点鎖線で示す状態）。

【００３８】以上構成の圧縮機は、その吸入室３８に冷
媒ガスを導入する通路となる吸入通路３２と、吐出室３
９から冷媒ガスを排出する通路となる吐出通路６６と
が、外部冷媒回路７１により接続されている。凝縮器７
２、膨張弁７３及び蒸発器７４は、同外部冷媒回路７１
上に介在されている。

【００３９】蒸発器温度センサ８１、車室温度センサ８
２、エアコンスイッチ８３、車室温度設定器８４及び前
記電磁弁５７のソレノイド６３は、制御コンピュータ８
５に接続されている。同制御コンピュータ８５は、各セ
ンサ８１，８２による検出値、エアコンスイッチ８３の
オン・オフ信号、車室温度設定器８４による設定温度信
号等の入力値に基づいて電磁弁５７（ソレノイド６３）
の励磁・消磁を行う。

【００４０】次に、上記構成の圧縮機の作用について説
明する。制御コンピュータ８５は、エアコンスイッチ８
３がオン状態の下で、車室温度センサ８２の検出値が車
室温度設定器８４の設定温度以上である場合に、電磁弁
５７を励磁する。従って、検圧通路５５が開放され、容
量制御弁４９の感圧室５２ａへの吸入圧の導入が許容さ
れる。同容量制御弁４９は、前述した吸入圧を設定値に
維持する吐出容量制御を行う。

【００４１】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
発器７４における温度がフロスト発生をもたらす温度に
近づいてゆく。制御コンピュータ８５は、蒸発器温度が
フロスト判定温度以下になると電磁弁５７を消磁する。
同フロスト判定温度は、蒸発器７９においてフロストが
発生しそうな状況を反映する。また、制御コンピュータ
８５は、エアコンスイッチ８３がオフ状態に切換操作さ
れると電磁弁５７を消磁する。

【００４２】このように、電磁弁５７が消磁されること
で検圧通路５５が閉鎖され、容量制御弁４９の感圧室５
２ａへの吸入冷媒ガスの導入が停止される。従って、同
感圧室５２ａの圧力が設定値よりも大きく低下され、弁
体５１がポート５０ａ、つまり、給気通路４８を最大に
開いた弁開度位置に移行する。このため、吐出室３９内
の高圧冷媒ガスが、多量にクランク室１５へ供給され、
同クランク室１５内の圧力が高くなる。その結果、斜板
２３は、最小傾角に向けて傾動される。斜板２３の傾角
が最小となると、遮断体２８はその遮断面３４を以て位
置決め面３３に当接され、吸入通路３２が遮断される。
この状態では、吸入通路３２における通過断面積が零と
なり、外部冷媒回路７１から吸入室３８への冷媒ガスの
流入が阻止される。

【００４３】斜板２３の最小傾角は０°ではないため、
最小傾角状態においても、シリンダボア１２ａから吐出
室３９への冷媒ガスの吐出は行われている。シリンダボ
ア１２ａから吐出室３９へ吐出された冷媒ガスは、給気
通路４８を介してクランク室１５へ流入される。クラン
ク室１５内の冷媒ガスは、通路４６、放圧通口４７及び
通口４５を介して吸入室３８へ流入される。吸入室３８
内の冷媒ガスは、シリンダボア１２ａ内へ吸入されて、
再度吐出室３９へ吐出される。すなわち、最小傾角状態
では、吐出圧領域である吐出室３９、給気通路４８、ク
ランク室１５、通路４６、放圧通口４７、収容孔２７、
通口４５、吸入圧領域である吸入室３８、シリンダボア
１２ａを経由する循環通路が圧縮機内に形成されてい
る。そして、吐出室３９、クランク室１５及び吸入室３
８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し、冷媒ガスとともに流動する潤滑
油が圧縮機内の各摺動部を潤滑する。この時、逆止弁６
８の作用により、例えば、外部冷媒回路７１上の液冷媒
が吐出通路６６を介して圧縮機内部へ流入することはな
い。また、吐出容量が最小であるため、吐出室３９内の
圧力は所定値よりも低くなり、逆止弁６８は同吐出室３
９から吐出通路６６へ向かう冷媒ガスの流れも阻止す
る。従って、圧縮機内部を循環される冷媒ガスが、吐出
通路６６を介して外部冷媒回路７１へ流出することもな
い。

【００４４】エアコンスイッチ８３がオン状態にあっ
て、斜板２３が最小傾角位置にある状態において、車室
温度が上昇して冷房負荷が増大すると、車室温度センサ
８２によって検出された車室温度が車室温度設定器８４
の設定温度を越える。制御コンピュータ８５は、この車
室温度の変位に基づいて電磁弁５７を励磁し、検圧通路
５５を開放する。従って、容量制御弁５５は給気通路４
８を閉鎖し、クランク室１５の圧力は、通路４６及び放
圧通口４７を介して吸入室３８へ放圧され低下される。
従って、吸入通路開放バネ２９が、図３の縮小状態から
伸長する。そして、遮断体２８の移動により遮断面３４
と位置決め面３３とが離間され、斜板２３の傾角が図３
の最小傾角状態から増大する。遮断体２８の離間に伴
い、吸入通路３２における通過断面積が緩慢に増大して
いき、吸入通路３２から吸入室３８への冷媒ガス流入量
は徐々に増えていく。従って、吸入室３８からシリンダ
ボア１２ａ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。そのため、吐出
圧が徐々に増大してゆき、圧縮機における負荷トルクが
短時間で大きく変動することはない。その結果、最小吐
出容量から最大吐出容量に至る間の圧縮機における負荷
トルクの変動が緩慢になり、負荷トルクの変動による衝
撃が緩和される。

【００４５】車両エンジンＥが停止すれば、圧縮機の運
転も停止、つまり斜板２３の回転も停止し、電磁弁５７
への通電も停止される。このため、検圧通路５５が閉鎖
されて、容量制御弁４９により給気通路４８が最大に開
き、斜板２３の傾角は最小となる。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するが、斜板２３
の傾角は傾角減少バネ２６の付勢力によって小さい傾角
に保持される。従って、車両エンジンＥの起動によって
圧縮機の運転が開始されると、斜板２３は、負荷トルク
の最も少ない最小傾角状態から回転を開始し、圧縮機の
起動時のショックもほとんどない。

【００４６】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）電磁弁５７が検圧通路５５上に介在されており、
同電磁弁５７により検圧通路５５を閉鎖することで、ひ
いては遮断体２８を動作させ、外部冷媒回路７１上の冷
媒循環を阻止する。検圧通路５５は車両空調システムの
主回路ではなく、言わば操作回路であるため、例えば、
同主回路を構成する吸入通路３２等と比較して通過断面
積は狭く、同検圧通路５５を開閉する弁体５９及び同弁
体５９を動作させるソレノイド６３は小型で良い。従っ
て、電磁弁５７を小型にでき、ひいては圧縮機の軽量化
及び小型化が達成される。また、小型の電磁弁５７（ソ
レノイド６３）は消費電力が小さく、同電磁弁５７を駆
動する電源となる図示しない車両バッテリや、同バッテ
リに充電するためのオルタネータの負担が軽減される。
さらに、容量制御弁４９の感圧室５２ａ内の圧力は、電
磁弁５７が消磁されることで吸入圧領域の圧力低下を待
つことなく速やかに低下され、最小吐出容量への移行が
迅速になされる。つまり、圧縮機の応答性が向上され
る。

【００４７】（２）逆止弁６８は、外部冷媒回路７１か
ら吐出室３９への冷媒の流動を阻止する。従って、例え
ば、外部冷媒回路７１上の冷媒循環阻止状態にて、同外
部冷媒回路７１上の液冷媒が圧縮機内部に流れ込むこと
を防止でき、同液冷媒が各摺動部に付着された潤滑油を
洗い落としたり、さらには、同液冷媒にフォーミングが
生じて潤滑油が圧縮機外部へ持ち出されてしまうおそれ
もなくなる。従って、圧縮機内部がオイルレス状態とな
ることを回避できる。

【００４８】（３）逆止弁６８は、最小吐出容量時には
吐出室３９から外部冷媒回路７１へ向かう冷媒ガスの流
動も阻止する。従って、潤滑油を含んだ冷媒ガスが外部
冷媒回路７１へ流出されることはなく、前述した内部循
環状態を確実に保持し得る。

【００４９】（４）クランク室１５内の圧力を変更する
ことで、吐出容量の制御が行われる。つまり、同クラン
ク室１５が吐出容量を制御するための制御圧室を兼ね、
同制御圧室を専用に設ける必要がなくなる。従って、可
変容量構成を簡単にでき、圧縮機の低コスト化を図り得
る。

【００５０】（５）駆動軸１５は、車両エンジンＥに対
して、高価かつ重量物である電磁クラッチ等のクラッチ
機構を介することなく作動連結されている。従って、圧
縮機の低コスト化、軽量化を図り得る。また、電磁クラ
ッチのオン・オフによる体感フィーリングの悪化も同時
に解決できる。

【００５１】（６）前記遮断体２８は、斜板２３が最小
傾角付近の非最小傾角状態にある場合、吸入室３８に流
入される冷媒ガスを絞る。従って、例えば、前記検圧通
路５５を、遮断体２８による遮断位置から圧縮機内部側
に位置する吸入室３８に接続した場合、容量制御弁４９
の感圧室５２ａに導入される圧力は、同遮断体２８によ
り絞られて冷房負荷に応じた値よりも低くなる。つま
り、同容量制御弁４９による最小容量付近での吐出容量
制御が、冷房負荷に応じた好適なものとはならない。し
かし、本実施形態において検圧通路５５の接続位置は、
遮断体２８による遮断位置から外部冷媒回路７１寄りに
位置する吸入通路３２である。従って、最小容量付近に
おける吐出容量制御は、冷房負荷に応じた好適なものと
なる。

【００５２】（第２実施形態）図４は第２実施形態を示
す。上記第１実施形態においては、クランク室１５の調
圧を、吐出室３９からの高圧冷媒ガスの導入量を調節す
ることで行っている。しかし、本実施形態においては、
吸入室３８への冷媒ガスの導出量を調節することで、同
クランク室１５の調圧を行う点が異なる。

【００５３】すなわち、抽気通路９１は、通路４６、放
圧通口４７及び通口４５とは別個に設けられ、クランク
室１５と吸入室３８とを接続する。容量制御弁９２は同
抽気通路９１上に設けられ、上記第１実施形態の容量制
御弁４９とは、吸入圧の設定値に対する高低に応じた弁
体５１の動作が逆になる。

【００５４】つまり、吸入圧が設定値より高いと、弁体
５１はポート５０ａから離間され、抽気通路９１の開度
を大きくする。従って、クランク室１５の圧力は、同抽
気通路９１を介して吸入室３８に放圧されて低下され、
斜板２３は最大傾角側に傾動される。

【００５５】吸入圧が設定値よりも低いと、弁体５１は
ポート５０ａに近接され、抽気通路９１の開度を小さく
する。従って、クランク室１５の圧力は、給気通路４８
を介した吐出圧の導入により上昇され、斜板２３は最小
傾角側に傾動される。

【００５６】上記構成の本実施形態においても、第１実
施形態と同様な効果を奏する。なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、例えば、次のような態
様でも実施できる。

【００５７】（１）給気通路４８及び抽気通路９１の両
方に容量制御弁４９，９２を設けた圧縮機において具体
化すること。つまり、クランク室１５の調圧を、吐出室
３９からの高圧冷媒ガスの導入量を調節するとともに、
吸入室３８への冷媒ガスの導出量を調節することで行う
ようにすること。

【００５８】（２）上記実施形態においては、クランク
室１５内の圧力を調節することで容量制御を行う圧縮機
において具体化されていた。しかし、これに限定される
ものではなく、シリンダボア１２ａ内の圧力を調節する
ことで容量制御を行う圧縮機において具体化しても良
い。この場合、制御圧室は、クランク室１５と別個に設
けられる。

【００５９】（３）上記実施形態の容量制御弁４９，９
２は、バネ５６やダイヤフラム５３等の諸元の設定によ
り、ある一定の設定吸入圧を保持するように吐出容量を
制御する。これを変更し、同容量制御弁４９，９２の弁
体５９に電磁弁等を連結して、例えば、制御コンピュー
タ８５の制御により、設定吸入圧を変更可能に構成して
も良い。

【００６０】（４）遮断体２８により、外部冷媒回路７
１と吐出圧領域との連通を遮断することで、外部冷媒回
路７１上の冷媒循環を阻止するように構成すること。 （５）上記実施形態から遮断体２８を削除し、逆止弁６
８を冷媒循環阻止手段とすること。この場合、電磁弁５
７の消磁により斜板２３が最小傾角に移動されると、吐
出室３９の圧力が低下され、逆止弁６８により吐出室３
９と外部冷媒回路７１との連通が遮断される。従って、
外部冷媒回路７１上の冷媒循環が阻止される。

【００６１】（６）本発明を、電磁クラッチ等のクラッ
チ機構付きの可変容量型圧縮機において具体化するこ
と。上記実施形態から把握できる技術的思想について記
載する。

【００６２】（１）前記遮断体２８は、カムプレート２
３が最小傾角付近にあると、外部冷媒回路７１から吸入
圧領域３８への冷媒ガスを絞るように構成されており、
前記検圧通路５５の吸入圧領域３８に対する接続位置
は、遮断体２８による遮断位置（位置決め面３３と遮断
面３４との接触位置）から外部冷媒回路７１寄り（吸入
通路３２）である請求項２〜５のいずれかに記載の可変
容量型圧縮機。

【００６３】このようにすれば、最小吐出容量付近にお
ける冷房負荷に応じた容量制御が好適になされる。
（２）前記逆流防止手段６８は、吐出圧領域３９の圧力
が所定値以上の場合にのみ、同吐出圧領域３９から外部
冷媒回路７１へ向かう冷媒の流動を許容する請求項４に
記載の可変容量型圧縮機。

【００６４】このようにすれば、例えば、最小吐出容量
時における冷媒ガスの内部循環状態において、同冷媒ガ
スが外部冷媒回路７１に漏出されることはなく、圧縮機
内部のオイルレス状態を回避できる。また、別例（５）
にて述べたように、同逆止弁６８が冷媒循環阻止手段を
兼ねることも可能となる。

【００６５】

【発明の効果】上記構成の請求項１及び２の発明によれ
ば、通過断面積が狭い検圧通路を開閉する電磁弁は小型
のもので良く、圧縮機の小型化、軽量化を図り得る。ま
た、小型の電磁弁は消費電力も小さく、同電磁弁を駆動
する電源等の負荷が低減される。

【００６６】請求項３の発明によれば、例えば、外部冷
媒回路上における冷媒循環の阻止状態にて、同外部冷媒
回路上の液冷媒が圧縮機内部に流れ込むことはない。従
って、同液冷媒が圧縮機内部のオイルレス状態を招くお
それがなくなる。

【００６７】請求項４の発明によれば、クランク室が制
御圧室を兼ねるため、同制御圧室をクランク室と別個に
設けることと比較して構成を簡単にできる。これは、圧
縮機の低コスト化につながる。

【００６８】請求項５の発明によれば、高価かつ重量物
である電磁クラッチ等のクラッチ機構を削除することが
でき、圧縮機の低コスト化、軽量化を図り得る。また、
電磁クラッチのオン・オフによる体感フィーリングの悪
化もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クラッチレスタイプの可変容量型圧縮機の縦
断面図。

【図２】 図１の要部拡大図。

【図３】 容量変更動作を説明する図。

【図４】 第２実施形態を示す圧縮機の縦断面図。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２
…同じくシリンダブロック、１２ａ…シリンダボア、１
３…同じくリヤハウジング、１５…クランク室、１６…
駆動軸、２３…カムプレートとしての斜板、２８…冷媒
循環阻止手段としての遮断体、３２…吸入圧領域として
の吸入通路、３６…片頭ピストン、３８…吸入圧領域と
しての吸入室、３９…吐出圧領域としての吐出室、４５
…抽気通路を構成する通口、４６…同じく通路、４７…
同じく放圧通路、４８…給気通路、４９…容量制御弁、
５２ａ…感圧室、５５…検圧通路、５７…電磁弁、６３
…ソレノイド、７１…外部冷媒回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 英二 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】 ハウジング内部に制御圧室及びクランク
   室を形成するとともに駆動軸を回転可能に支持し、ハウ
   ジングの一部を構成するシリンダブロックにシリンダボ
   アを形成し、同シリンダボア内にはピストンを往復動可
   能に収容し、前記駆動軸にカムプレートを一体回転可能
   でかつ傾動可能に挿着し、前記制御圧室の圧力を変更す
   ることで、クランク室の圧力とシリンダボア内の圧力と
   のピストンを介した差を変更し、その差に応じてカムプ
   レートの傾角を変更して吐出容量を制御する構成の可変
   容量型圧縮機において、 前記カムプレートの最小傾角に応じて外部冷媒回路上の
   冷媒循環を阻止する冷媒循環阻止手段と、 前記制御圧室と吐出圧領域とを接続する給気通路と、 前記制御圧室と吸入圧領域とを接続する抽気通路と、 給気通路或いは抽気通路の少なくとも一方に介在され、
   感圧室の圧力が設定値より高い場合にはカムプレートの
   傾角が最大傾角側に変更されるように、低い場合には最
   小傾角側に変更されるように、給気通路及び／又は抽気
   通路の開度を調節することで、前記制御圧室の圧力を変
   更する容量制御弁と、 同容量制御弁の感圧室と吸入圧領域とを接続する検圧通
   路と、 同検圧通路上に介在され、ソレノイドの励消磁により弁
   体を動作させて同通路を開閉する電磁弁とを備えた可変
   容量型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記冷媒循環阻止手段は、カムプレート
   の傾動に連動して外部冷媒回路から吸入圧領域へ冷媒ガ
   スを導入可能な位置と、冷媒ガスを導入不能な位置との
   間を移動される遮断体である請求項１に記載の可変容量
   型圧縮機。
3. 【請求項３】 吐出圧領域から外部冷媒回路へ向かう冷
   媒の流動を許容し、外部冷媒回路から吐出圧領域へ向か
   う冷媒の流動を阻止する逆流防止手段を備えた請求項２
   に記載の可変容量型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記制御圧室はクランク室である請求項
   １〜３のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
5. 【請求項５】 前記駆動軸は、クラッチ機構を介するこ
   となく外部駆動源に作動連結されている請求項１〜４の
   いずれかに記載の可変容量型圧縮機。