JPH10148177A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部材相互間の接触摺動性や耐摩耗性を向上させ
る上で有利な構造を備えた可変容量型圧縮機を提供す
る。 【解決手段】吸入室３ａへ冷媒ガスを導入するための吸
入通路２６がリヤハウジング３に形成されている。中央
ハウジングとしてのシリンダブロック１の中心には収容
孔１３が貫設され、この中には遮断体２１が摺動可能に
収容される。更に収容孔１３内には、遮断体２１を吸入
通路２６の開口から離間させる方向に付勢する付勢バネ
２４が収容される。この付勢バネ２４は、略円錐台状の
外形状をもって螺旋形成されたコイルバネであり、その
伸縮に際して収容孔１３の内周壁との接触摺動を回避す
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングに形成
されたシリンダボア内にピストンを往復動可能に収容
し、斜板を収容するクランク室内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に応じて斜板の傾角を
可変制御すると共に、吐出圧領域からクランク室への圧
力供給とクランク室から吸入圧領域への放圧とに基づい
てクランク室内の調圧を行なう可変容量型圧縮機に関す
る。特に、外部駆動源から駆動力を得るのに電磁クラッ
チ機構を介在させる必要のないクラッチレス可変容量型
圧縮機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】車載用補機の一つとし
て、車両の空調装置で用いる冷媒ガス（被圧縮ガス）を
圧縮するための可変容量型圧縮機がある。このような車
載用補機は、プーリやＶベルトを含む動力伝達系を介し
て外部駆動源としての車両エンジンから駆動力を得てい
る。可変容量型圧縮機のような補機は殊更に常時駆動さ
れる必要もないため、必要なときだけ車両エンジンから
圧縮機への動力伝達を選択的に行うために両者間に電磁
クラッチ機構を介在させるという設計も一般に行われて
いる。その一方で、車両エンジンと圧縮機の回転軸との
間の連結及び遮断を行なう電磁クラッチ機構を無くせ
ば、該クラッチのＯＮ／ＯＦＦ動作に伴うショックによ
る体感フィーリングの悪さを解消できるのみならず、圧
縮機全体の重量減やコスト減が可能となるため、電磁ク
ラッチ機構を必要としないクラッチレス可変容量型圧縮
機が提案されている。

【０００３】例えば、特開平８−１５９０２２号公報
は、そのようなクラッチレス可変容量型圧縮機の範疇に
属する揺動斜板式圧縮機を開示する。この揺動斜板式圧
縮機の構造的特徴を要約すれば、斜板を揺動可能に支持
する回転軸はプーリと直接連結され、圧縮機の本体中央
部に配されたシリンダブロックのほぼ中心には、その回
転軸の軸線方向にのびる収容孔が貫設されている。ま
た、シリンダブロックの後端に接合されたリヤハウジン
グには前記回転軸軸線の延長上に位置する冷媒ガスの吸
入通路が貫設されている。前記収容孔内には、大径部と
小径部とからなる筒状の遮断体（スプール）が摺動可能
に収容されており、この遮断体は斜板の傾角変化に応じ
て前記吸入通路の開口を閉塞又は開放する。そして、か
かる遮断体の軸線方向に沿った双方向摺動を可能ならし
めるために、収容孔内には、コイルバネからなる吸入通
路開放バネが遮断体と共に収容されている。

【０００４】この吸入通路開放バネは、遮断体を吸入通
路の開口から離れる方向（斜板の方向）へ付勢する。吸
入通路開放バネは、遮断体の大径部と小径部との間に存
する段差、及び、収容孔を区画するシリンダブロック壁
の一部に形成された段部を両支点として当該段差と段部
との間に介在されている。しかし、この公開公報の圧縮
機では、遮断体の小径部の外径と収容孔の内径との間の
寸法関係やコイルバネの形態上の理由から、コイルバネ
の伸縮に伴い、コイルバネを形作るツル巻き状鋼線と収
容孔の内周壁及び遮断体の外周面との相互摺動は避けら
れない。

【０００５】このように、揺動斜板式のクラッチレス可
変容量型圧縮機では相互に接触摺動する部材・部位が多
いため、部材相互間の接触摺動性や耐摩耗性を更に向上
させることが圧縮効率を改善し圧縮機の信頼性向上を図
る上でも重要な技術的課題となっている。

【０００６】本発明の目的は、部材相互間の接触摺動性
や耐摩耗性を更に向上させる上で有利な構造を備えた可
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】請求項１の発明は、ハウ
ジングに形成されたシリンダボア内にピストンを往復動
可能に収容し、斜板を収容するクランク室内の圧力とシ
リンダボア内の圧力とのピストンを介した差に応じて斜
板の傾角を可変制御すると共に、吐出圧領域からクラン
ク室への圧力供給とクランク室から吸入圧領域への放圧
とに基づいてクランク室内の調圧を行なう可変容量型圧
縮機であって、外部回路から前記吸入圧領域へ被圧縮ガ
スを導入すべく、前記ハウジングに形成された吸入通路
と、前記ハウジングに形成された収容孔内に移動可能に
収容されると共に、前記斜板の傾動に連動して、前記吸
入通路を介しての前記外部回路から前記吸入圧領域への
被圧縮ガスの導入を許容する開位置と前記吸入通路を介
しての前記外部回路から前記吸入圧領域への被圧縮ガス
の導入を禁止する閉位置とに切り換え配置可能な遮断体
と、前記収容孔内に収容されて前記遮断体を前記閉位置
から前記開位置へ向かう方向に付勢する付勢バネとを備
えており、当該付勢バネは、前記遮断体の移動に伴う伸
縮に際して前記収容孔の内周壁との接触摺動を回避する
ように設けられていることをその要旨とする。

【０００８】この構成によれば、斜板の傾動と付勢バネ
の付勢作用とに基づいて、斜板の傾動に連動して遮断体
が開位置と閉位置との間を切り換え配置される。そし
て、遮断体が開位置に配置されるか閉位置に配置される
かに応じて、吸入通路が連通又は遮断され、外部回路か
ら吸入圧領域への被圧縮ガスの導入が許容又は禁止され
る。遮断体が開位置と閉位置との間で収容孔内を移動す
るに伴い、付勢バネも収容孔内で伸縮するが、当該付勢
バネはその伸縮に際して収容孔の内周壁との接触摺動を
回避するように設けられている。このため、付勢バネと
収容孔の内周壁との間で相互摺動が生じず、付勢バネの
配設が摺動抵抗の増大をもたらしたり、収容孔の内周壁
の摩耗や損傷の原因となることがない。

【０００９】請求項２の発明は、前記付勢バネが略円錐
台状の外形状をもって螺旋形成されたコイルバネである
ことを特徴とする。前記収容孔は遮断体を移動可能に収
容するものであるため、その内周壁面は遮断体の軸線と
ほぼ平行にのびることになる。このような状況下におい
て、収容孔内に収容される付勢バネを略円錐台状の外形
状をもって螺旋形成したコイルバネとした場合、当該コ
イルバネが伸縮しても、その円錐状外周部は収容孔の内
周壁と接触摺動する余地がない。従って、当該コイルバ
ネの配設が摺動抵抗の増大をもたらしたり、収容孔の内
周壁の摩耗や損傷の原因となることがない。

【００１０】請求項３の発明は、前記付勢バネが前記収
容孔の内径よりも小さな外直径をもって形成されたコイ
ルバネであることを特徴とする。前記収容孔は遮断体を
移動可能に収容するものであるため、その内周壁面は遮
断体の軸線とほぼ平行にのびることになる。このような
状況下において、収容孔内に収容される付勢バネを当該
収容孔の内径よりも小さな外直径をもって形成したコイ
ルバネとした場合、当該コイルバネの最外周部の全体を
収容孔の内周壁から離間させて収容孔内に収めることが
できる。従って、当該コイルバネが伸縮してもその最外
周部が収容孔の内周壁と接触摺動することがなく、当該
コイルバネの配設が摺動抵抗の増大をもたらしたり、収
容孔の内周壁の摩耗や損傷の原因となることがない。

【００１１】請求項４の発明は、請求項２又は３に記載
の可変容量型圧縮機において、前記遮断体が前記収容孔
の内径に対応する直径の大径部と、該大径部の直径より
も小さな直径の小径部とを備えており、前記大径部の半
径と前記小径部の半径との差は前記コイルバネを構成す
る線材の直径よりも大きく設定されていることを特徴と
する。

【００１２】この構成によれば、付勢バネとしてのコイ
ルバネを、遮断体の小径部と収容孔の内周壁面との間に
配置する場合でも、コイルバネの外周部が収容孔の内周
壁面から離間した状況を作り出すことができ、コイルバ
ネの外周部と収容孔の内周壁面との接触摺動が回避され
る。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
か一項に記載の可変容量型圧縮機において、前記収容孔
の内周壁面及びそれと接触する前記遮断体の外周面の少
なくとも一方に、両者間の接触摺動性を改善するコーテ
ィングが施されていることを特徴とする。

【００１４】前記付勢バネは遮断体の移動に伴う伸縮に
際して収容孔の内周壁との接触摺動を回避するように設
けられているため、付勢バネの伸縮に起因して当該コー
ティングが傷付けられることがない。従って、当該コー
ティングは収容孔の内周壁面と遮断体の外周面との間の
接触摺動性の改善に長期にわたり貢献する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両の空調装置に
組み込まれる可変容量型圧縮機に具体化した一実施形態
を図１〜図４を参照しつつ説明する。

【００１６】図１及び図４に示すように、中央ハウジン
グを構成す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、二つの
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。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２ａから外部へ突出しており、この
突出端部にはプーリ１０が止着されている。プーリ１０
はアンギュラベアリング７を介してフロントハウジング
２上に支持されると共に、ベルト１１を介して外部駆動
源としての車両エンジン（図示略）に作動連結されてい
る。フロントハウジング２は、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１
２が介在されている。リップシール１２は回転軸９に沿
ったクランク室２ａからの圧力洩れを防止する。

【００１７】クランク室２ａ内において、回転軸９には
回転支持体８が止着されると共に、斜板１５が回転軸９
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。図２に示すように、斜板１５には一対の連結片１
６，１７が設けられ、これら連結片１６，１７には一対
のガイドピン１８，１９が止着されている。ガイドピン
１８，１９の各先端部にはガイド球１８ａ，１９ａが形
成されている。回転支持体８には支持アーム８ａが突設
されており、支持アーム８ａには一対のガイド孔８ｂ，
８ｃが形成されている。ガイド球１８ａ，１９ａはガイ
ド孔８ｂ，８ｃにスライド可能に嵌入されている。支持
アーム８ａと一対のガイドピン１８，１９との連係によ
り、斜板１５が回転軸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となっている。斜板１５の傾動
は、ガイド孔８ｂ，８ｃとガイド球１８ａ，１９ａとの
スライドガイド関係及び回転軸９による斜板１５のスラ
イド支持作用により案内される。斜板１５の半径中心部
がシリンダブロック１側へ移動するに伴い、斜板１５の
傾角は減少する。

【００１８】回転支持体８と斜板１５との間には傾角減
少バネ４１が介在されている。傾角減少バネ４１は、斜
板１５の傾角を減少する方向（図１における右方向）に
斜板１５を付勢する。斜板１５の最大傾角は、その斜板
１５の一部と回転支持体８の傾角規制突部８ｄとの当接
によって規制される。

【００１９】シリンダブロック１の中心部には収容孔１
３が回転軸９の軸線Ｌの方向に貫設されている。従っ
て、収容孔１３の内周壁面は軸線Ｌと平行にのびる。収
容孔１３内には、前記軸線Ｌを中心軸線とする筒状の遮
断体２１が摺動可能に収容されている。遮断体２１は、
収容孔１３の内径に対応する直径の大径部２１ａと、そ
の大径部２１ａの直径よりも小さな直径の小径部２１ｂ
とを備えている。遮断体２１の大径部２１ａの外周面上
には、遮断体２１と収容孔１３の内周壁面との間の接触
摺動性を改善するためのコーティング（図示略）が施さ
れている。かかるコーティングとしては、例えばテフロ
ンコーティングがあげられる。

【００２０】遮断体２１の大径部２１ａと小径部２１ｂ
との間に存する段差と、収容孔１３を区画形成するシリ
ンダブロック壁の一部に形成された段部１ｃとの間に
は、付勢バネとしての吸入通路開放バネ２４が介在され
ている。吸入通路開放バネ２４は遮断体２１を斜板１５
側へ付勢して、遮断体２１の後端面たる遮断面２１ｃを
弁形成プレート５Ａから離間させるべく作用する。

【００２１】吸入通路開放バネ２４は、線材としての鋼
線を円錐状の型材に対して螺旋状に巻回して得られたコ
イルバネであり、略円錐台状の外形状を有している。
尚、遮断体２１の大径部２１ａの半径と小径部２１ｂの
半径との差が、コイルバネ２４を構成する鋼線（線材）
の直径よりも大きくなるように、遮断体２１の各部の寸
法が決定され、あるいは、鋼線（線材）の選択がなされ
ている。

【００２２】そして、図１及び図４に示すように、吸入
通路開放バネ２４は、略円錐台状コイルの長径側端部を
前記収容孔１３内の段部１ｃに係止させると共に、同コ
イルの短径側端部を遮断体２１の大径部２１ａと小径部
２１ｂとの段差に係止させつつ、遮断体２１の小径部２
１ｂの外周面と収容孔１３の内周壁面との間の領域に配
置されている。また、吸入通路開放バネ２４を収容孔１
３内に安定保持するために、コイルバネ２４の短径側端
部たる前端リングの内直径を遮断体２１の小径部２１ｂ
の外直径にほぼ一致させると共に、コイルバネ２４の長
径側端部たる後端リングの外直径を収容孔１３の内直径
に一致させている。

【００２３】遮断体２１の筒内には回転軸９の後端部が
挿入されている。大径部２１ａの内周側にはラジアルベ
アリング２５が嵌入支持されている。ラジアルベアリン
グ２５は、大径部２１ａの内周面に取り付けられたサー
クリップ１４によって遮断体２１の筒内からの抜けを阻
止されている。回転軸９の後端部はラジアルベアリング
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。ラジアルベアリング２５は遮断体２１と共に回
転軸９上を摺動可能である。

【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は遮断体２１の移動
経路となる回転軸９の延長線上にある。図３に示すよう
に吸入通路２６の断面形状は円形であり、吸入通路２６
の断面円の中心は回転軸９の軸線Ｌと一致する。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の開口の周囲には弁形成プレート５Ａ上にお
いて、位置決め面２７が提供されている。遮断体２１の
小径部２１ｂ端面上の遮断面２１ｃは位置決め面２７に
当接可能である。遮断面２１ｃが位置決め面２７に当接
することにより遮断体２１は斜板１５から離間する方向
（右方向）への移動を規制される。

【００２５】斜板１５と遮断体２１との間の回転軸９上
には、スラストベアリング２８が回転軸９上を摺動可能
に支持されている。斜板１５が遮断体２１側へ移動しつ
つ傾くに伴い、斜板１５の傾動がスラストベアリング２
８を介して遮断体２１に伝達される。この傾動伝達によ
り遮断体２１が吸入通路開放バネ２４のばね力に抗して
位置決め面２７側へ移動し、遮断面２１ｃが位置決め面
２７に当接する。斜板１５の回転はスラストベアリング
２８の存在により遮断体２１へは伝わらない。もし仮に
遮断体２１が回転すれば圧縮機における負荷トルクが増
える。特に、遮断体２１の遮断面２１ｃが位置決め面２
７に当接している状態では負荷トルクが大きくなること
が予想される。スラストベアリング２８はこのような負
荷トルクの増大を防止する。

【００２６】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（図１では一つのみ
図示）が収容されている。斜板１５の回転運動は一対の
シュー２３を介して片頭ピストン２２の前後往復運動に
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。

【００２７】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が略円環状に区画
形成されている。吸入室３ａは吸入圧領域を形成し、吐
出室３ｂは吐出圧領域を形成する。バルブプレート４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には吸入弁５ａが形成されてお
り、弁形成プレート５Ｂ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３
ｂへ吐出される。吐出弁５ｂはリテーナ形成プレート６
のリテーナ６ａによって開度規制される。

【００２８】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２９が介在されている。スラ
ストベアリング２９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及
びガイドピン１８，１９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。

【００２９】吸入室３ａは通口４ｃを介して収容孔１３
に連通している。遮断面２１ｃが位置決め面２７に当接
すると、通口４ｃは吸入通路２６との連通を遮断され
る。回転軸９内には通路３０が形成されている。通路３
０の入口３０ａはリップシール１２付近でクランク室２
ａに開口しており、通路３０の出口３０ｂは遮断体２１
の筒内に開口している。遮断体２１の小径部２１ｂには
放圧通口２１ｄが貫設されている。この放圧通口２１ｄ
は遮断体２１の筒内と収容孔１３とを連通している。

【００３０】更に図１に示すように、吐出室３ｂとクラ
ンク室２ａとは、リヤハウジング３及びシリンダブロッ
ク１を貫通する圧力供給通路３１で接続されている。圧
力供給通路３１の途中には電磁開閉弁３２が設けられて
いる。電磁開閉弁３２のソレノイド３３の励磁によって
弁体３４が弁孔３２ａを閉鎖する一方、ソレノイド３３
の消磁時には弁体３４が弁孔３２ａを開放する。即ち、
電磁開閉弁３２は吐出室３ｂとクランク室２ａとを接続
する圧力供給通路３１を開閉する。

【００３１】吸入室３ａ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１ｂ
とは外部冷媒回路（外部回路）３５で接続されている。
外部冷媒回路３５には、凝縮器３６、膨張弁３７及び蒸
発器３８が介在されている。膨張弁３７は蒸発器３８の
出口側の冷媒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３８の近傍には温度
センサ３９が設置されている。温度センサ３９は蒸発器
３８における温度を検出し、この検出温度情報を制御コ
ンピュータＣに出力する。

【００３２】電磁開閉弁３２のソレノイド３３の励消磁
は、温度センサ３９からの検出温度情報に基づいて制御
コンピュータＣによって制御される。制御コンピュータ
Ｃは空調装置作動スイッチ４０のＯＮ状態のもとに検出
温度が設定温度以下になるとソレノイド３３の消磁を指
令する。この設定温度以下の温度は蒸発器３８において
フロストが発生しそうな状況を反映する。又、制御コン
ピュータＣは空調装置作動スイッチ４０のＯＦＦによっ
てソレノイド３３を消磁する。

【００３３】図１の状態ではソレノイド３３は励磁状態
にあり、弁体３４によって圧力供給通路３１は閉じられ
ている。従って、吐出室３ｂからクランク室２ａ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２ａ内の冷媒ガスが通路３０及び放圧通口２１ｄを介
して吸入室３ａに流出するばかりであり、クランク室２
ａ内の圧力は吸入室３ａ内の低圧力、即ち吸入圧に近づ
いていく。このため、斜板１５は傾角増大方向に傾動
し、ついには斜板１５の傾角は最大傾角に保持されて吐
出容量は最大となる。尚、クランク室２ａ内の冷媒ガス
はリップシール１２付近の入口３０ａを経由するため、
この冷媒ガスと共に流動する潤滑油がリップシール１２
と回転軸９との間の潤滑及びシール性を高める。

【００３４】冷房負荷が小さくなった状態で斜板１５が
最大傾角を維持して吐出作用が行われると、蒸発器３８
における温度が低下し、次第にフロスト発生をもたらす
温度に近づいていく。温度センサ３９は蒸発器３８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３３の消磁を指令する。ソレノイド３３が消
磁されると圧力供給通路３１が開かれ、吐出室３ｂとク
ランク室２ａとが連通する。従って、吐出室３ｂ内の高
圧冷媒ガスが圧力供給通路３１を介してクランク室２ａ
へ供給され、クランク室２ａ内の圧力が高くなる。クラ
ンク室２ａ内の圧力上昇により斜板１５の傾角が最小傾
角（図４参照）へ移行する。

【００３５】斜板１５の傾角が最大傾角から減少してい
くに伴い、遮断体２１が吸入通路開放バネ２４を縮小変
形させながら回転軸９に沿って吸入通路２６側へ移動す
る。すると、遮断面２１ｃが位置決め面２７に当接し、
吸入通路２６が完全に遮断される。また、空調装置作動
スイッチ４０のＯＦＦに基づいて制御コンピュータＣが
ソレノイド３３の消磁指令を発した場合も、同様にして
斜板１５は最小傾角に移行する。

【００３６】図４に示すように、遮断体２１の遮断面２
１ｃが位置決め面２７に当接すると吸入通路２６におけ
る通過断面積が零となり、外部冷媒回路３５から吸入室
３ａへの冷媒ガス流入が阻止される。外部冷媒回路３５
から吸入室３ａへの冷媒ガス流入が阻止されれば、外部
冷媒回路３５における冷媒循環がなくなる。吸入通路２
６における通過断面積が零になると斜板１５の傾角が最
小となる。このように斜板１５の最小傾角は遮断体２１
の遮断面２１ｃと位置決め面２７との当接によって規制
される。

【００３７】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（図４の位置）に
配置されたときにもたらされる。遮断体２１は前記閉位
置と、この閉位置から離間した開位置（例えば図１の位
置）へと斜板１５に連動して切り換え配置される。

【００３８】斜板１５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１ａから
吐出室３ｂへの吐出は行われている。シリンダボア１ａ
から吐出室３ｂへ吐出された冷媒ガスの一部は圧力供給
通路３１を通ってクランク室２ａへ流入する。クランク
室２ａ内の冷媒ガスは通路３０及び放圧通口２１ｄとい
う放圧通路を通って吸入室３ａへ流入し、吸入室３ａ内
の冷媒ガスはシリンダボア１ａ内へ吸入され、その後ピ
ストン２２によって吐出室３ｂ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３ｂ、
圧力供給通路３１、クランク室２ａ、通路３０、放圧通
口２１ｄ、吸入圧領域である吸入室３ａ及びシリンダボ
ア１ａを経由する循環通路が圧縮機内にできており、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。従って、冷媒ガスが前記循環通路を循
環し、冷媒ガスと共に流動する潤滑油が圧縮機内を潤滑
する。

【００３９】図４の状態から冷房負荷が増大した場合、
この冷房負荷の増大が蒸発器３８における温度上昇とし
て表れ、蒸発器３８での温度センサ３９による検出温度
が前記設定温度を越える。この検出温度変化に応じて制
御コンピュータＣはソレノイド３３の励磁を指令する。
ソレノイド３３の励磁によって圧力供給通路３１が閉じ
られ、クランク室２ａの圧力が通路３０及び放圧通口２
１ｄを介した放圧に基づいて低下してゆく。この減圧に
より遮断体２１の遮断面２１ｃが位置決め面２７から離
間する。この離間に伴い、吸入通路２６における通過断
面積が次第に増大してゆき、吸入通路２６から吸入室３
ａへの冷媒ガス流入量が徐々に増えていく。従って、吸
入室３ａから各シリンダボア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。そのため、吐出圧が徐々に増大し、圧縮機におけ
る負荷トルクが短時間で大きく変動しない。その結果、
最小吐出容量から最大吐出容量に到る間のクラッチレス
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。

【００４０】以下に、本実施形態の効果を説明する。 （イ）収容孔１３内における吸入通路開放バネ２４とし
て、略円錐台状の外形状をもって螺旋形成されたコイル
バネを使用したため、当該バネ２４が遮断体２１の移動
に伴って伸縮しても、円錐状に並んだリング状外周部は
収容孔１３の内周壁面と接触摺動しない。従って、当該
吸入通路開放バネ２４の存在が、摺動抵抗の増大をもた
らしたり、収容孔１３の内周壁の摩耗や損傷の原因にな
るという不都合を生じない。

【００４１】（ロ）収容孔１３の内周壁面は吸入通路開
放バネ２４によって傷付けられず、滑らかな内周面であ
り続けることができる。従って、傷のある収容孔１３の
内周壁で遮断体２１の外周面上のコーティングを傷付け
たり、コーティングを剥がすというトラブルを未然に回
避することができる。この意味で、吸入通路開放バネ２
４と収容孔１３の内周壁との接触摺動を回避する本発明
の構成は、遮断体２１の寿命を延ばし、クラッチレス可
変容量型圧縮機の耐久性を向上させるのに大いに貢献す
る。

【００４２】（ハ）両エンジンが停止すれば圧縮機の運
転も停止し、電磁開閉弁３２が消磁される。電磁開閉弁
３２の消磁により斜板１５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す
るが、斜板１５の傾角は傾角減少バネ４１のばね力によ
って最小傾角に保持される。従って、車両エンジンの起
動によって圧縮機の運転が開始されると、斜板１５は負
荷トルクの最も少ない最小傾角状態から回転開始するの
で、圧縮機の起動時におけるショックが殆どない。

【００４３】（ニ）本実施形態では、外部冷媒回路３５
から吸入室３ａ（吸入圧領域）への冷媒ガスの導入を禁
止する閉位置と、その導入を許容する開位置とに切り換
えられる遮断体２１を斜板１５の傾動に連動させること
で冷媒循環阻止を行なっている。このような冷媒循環阻
止構成の採用により斜板１５の最大傾角と最小傾角との
間の切り換えにおける負荷トルク変動の抑制効果が非常
に高くなる。圧力供給通路３１の開閉は冷房負荷の増減
状況によっては頻繁に繰り返されることになるが、本実
施形態の冷媒循環阻止構成のトルク変動抑制効果の高さ
故にＯＮ／ＯＦＦショックがない。

【００４４】尚、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にて実施することも
可能である。 （ａ）付勢バネとしての吸入通路開放バネ２４を略円錐
台状の外形状のコイルバネとはせずに、普通に円筒状の
外形状を持つコイルバネとしてもよい。但し、その場合
には図５に示すように、吸入通路開放バネ２４の外直径
を収容孔１３の内径よりも小さく設定し、当該吸入通路
開放バネ２４の伸縮時においても、吸入通路開放バネ２
４の各リングの外周部が収容孔１３の内周壁面と摺接し
ないようにする必要がある。図５の構成によっても、上
記実施形態とほぼ同様の作用及び効果を奏することがで
きる。

【００４５】（ｂ）前記図１〜図４の実施形態では、遮
断体２１の大径部２１ａの外周面上に接触摺動性を改善
するコーティングを施したが、かかるコーティングは収
容孔１３の内周壁面側に形成されてもよい。この場合
も、接触摺動性の改善を図ることができる。

【００４６】（ｃ）前記図１〜図４の実施形態では、吸
入通路開放バネ２４を、略円錐台状コイルの長径側端部
を収容孔１３内の段部１ｃに係止させると共に、同コイ
ルの短径側端部を遮断体２１の大径部２１ａと小径部２
１ｂとの段差に係止させつつ収容孔１３内に収容した
が、略円錐台状コイルの向きをこれとは逆にして収容孔
１３内に配置してもよい。即ち、略円錐台状コイル２４
の長径側端部を遮断体２１の大径部２１ａと小径部２１
ｂとの段差に係止させると共に、同コイル２４の短径側
端部を収容孔１３内の段部１ｃに係止させるように設計
変更することも可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように、各請求項に記載の
可変容量型圧縮機によれば、斜板の傾動に連動して収容
孔内を移動することにより吸入通路の連通を許容又は禁
止する遮断体を特定方向に付勢する付勢バネを、遮断体
の移動に伴う伸縮に際して前記収容孔の内周壁との接触
摺動を回避するように設けているので、収容孔内壁面と
遮断体との間の接触摺動性や耐摩耗性を更に向上させる
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に従う圧縮機の縦断面図
（遮断体開位置）。

【図２】図１のＡ−Ａ線での横断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線での横断面図。

【図４】遮断体が閉位置にある状態を示す圧縮機の縦断
面図。

【図５】本発明の別例の要部を示す断面図（遮断体開位
置）。

【符号の説明】

１…中央ハウジングを構成するシリンダブロック、２…
フロントハウジング、３…リヤハウジング、１ａ…シリ
ンダボア、２ａ…クランク室、３ａ…吸入圧領域を形成
する吸入室、３ｂ…吐出圧領域を形成する吐出室、１３
…収容孔、１５…斜板、２１…遮断体、２１ａ…大径
部、２１ｂ…小径部、２２…片頭ピストン、２４…付勢
バネとしての吸入通路開放バネ、２６…吸入通路、３５
…外部冷媒回路。

───────────────────────────────────────────────────── 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】 ハウジングに形成されたシリンダボア内
   にピストンを往復動可能に収容し、斜板を収容するクラ
   ンク室内の圧力とシリンダボア内の圧力とのピストンを
   介した差に応じて斜板の傾角を可変制御すると共に、吐
   出圧領域からクランク室への圧力供給とクランク室から
   吸入圧領域への放圧とに基づいてクランク室内の調圧を
   行なう可変容量型圧縮機であって、 外部回路から前記吸入圧領域へ被圧縮ガスを導入すべく
   前記ハウジングに形成された吸入通路と、 前記ハウジングに形成された収容孔内に移動可能に収容
   されると共に、前記斜板の傾動に連動して、前記吸入通
   路を介しての前記外部回路から前記吸入圧領域への被圧
   縮ガスの導入を許容する開位置と、前記吸入通路を介し
   ての前記外部回路から前記吸入圧領域への被圧縮ガスの
   導入を禁止する閉位置とに切り換え配置可能な遮断体
   と、 前記収容孔内に収容されて、前記遮断体を前記閉位置か
   ら前記開位置へ向かう方向に付勢する付勢バネとを備え
   ており、当該付勢バネは、前記遮断体の移動に伴う伸縮
   に際して前記収容孔の内周壁との接触摺動を回避するよ
   うに設けられている可変容量型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記付勢バネは、略円錐台状の外形状を
   もって螺旋形成されたコイルバネである請求項１に記載
   の可変容量型圧縮機。
3. 【請求項３】 前記付勢バネは、前記収容孔の内径より
   も小さな外直径をもって形成されたコイルバネである請
   求項１に記載の可変容量型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記遮断体は前記収容孔の内径に対応す
   る直径の大径部と、該大径部の直径よりも小さな直径の
   小径部とを備えており、前記大径部の半径と前記小径部
   の半径との差は、前記コイルバネを構成する線材の直径
   よりも大きく設定されている請求項２又は３に記載の可
   変容量型圧縮機。
5. 【請求項５】 前記収容孔の内周壁面及びそれと接触す
   る前記遮断体の外周面の少なくとも一方には、両者間の
   接触摺動性を改善するコーティングが施されている請求
   項１〜４のいずれか一項に記載の可変容量型圧縮機。