JPH10220350A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転停止時において、冷媒が外部冷媒回路か
ら内部に流入することを防止できる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、感圧室に導入される
吸入冷媒ガスの圧力に感応して給気通路の開度を調節す
る。感圧通路５０は、容量制御弁４９の感圧室５８と吸
入室３８とを接続する。同吸入室３８は、遮断体２８が
閉位置に切り換え配置されると、外部冷媒回路７６から
遮断される。容量制御弁４９及び傾角減少バネ２６は、
車両エンジン２０が停止されると斜板２３を最小傾角と
して、遮断体２８を閉位置に配置する。

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、駆動軸と
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
在させる必要のないクラッチレスタイプの可変容量型圧
縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両空調システムに組み込まれ
る圧縮機として、図４に示すようなものが存在する。す
なわち、駆動軸１０１はハウジング１０２に回転可能に
保持されている。シリンダボア１０２ａ、クランク室１
０３、吐出室１０４及び吸入室１０５はハウジング１０
２内に形成されている。ピストン１０６はシリンダボア
１０２ａ内に収容されている。斜板１０７はクランク室
１０３内に傾動可能に収容され、駆動軸１０１の回転運
動をピストン１０６の往復直線運動に変換する。給気通
路１０８はクランク室１０３と吐出室１０４とを接続
し、抽気通路１０９はクランク室１０３と吸入室１０５
とを接続する。

【０００３】容量制御弁１１０は給気通路１０８上に介
在され、同通路１０８の開度を調節することで吐出室１
０４からクランク室１０３への冷媒ガスの導入量を変更
する。同容量制御弁１１０について詳述すると、弁室１
１１は給気通路１０８の一部を構成し、内部には弁孔１
１１ａが開口形成されている。弁体１１２は弁室１１１
内に収容され、弁孔１１１ａを開閉可能である。感圧室
１１３は隔壁１１４を介して弁室１１１に隣接して区画
形成されている。ベローズ１１５は感圧室１１３内に収
容されている。ロッド挿通孔１１４ａは、隔壁１１４に
おいて感圧室１１３と弁室１１１との間で貫設されてい
る。ロッド１１６はロッド挿通孔１１４ａに挿通され、
ベローズ１１５と弁体１１２とを作動連結する。そし
て、感圧通路１１７は、吸入室１０５を外部冷媒回路に
接続する吸入通路１１８と感圧室１１３とを接続する。

【０００４】従って、吸入冷媒ガスが感圧通路１１７を
介して感圧室１１３に導入され、同冷媒ガスの圧力に応
じてベローズ１１５が動作される。その結果、ロッド１
１６を介して弁体１１２が動作され、弁孔１１１ａの開
度、つまり、給気通路１０８の開度が調節される。例え
ば、弁孔１１１ａの開度が大きくなると、クランク室１
０３への吐出冷媒ガスの導入量が多くなり、抽気通路１
０９を介した吸入室１０５への冷媒ガスの逃がし量との
関係で同クランク室１０３の圧力が上昇して、シリンダ
ボア１０２ａ内の圧力とのピストン１０６を介した差が
大きくなる。従って、斜板１０７は最小傾角側に調節さ
れる。また、弁孔１１１ａの開度が小さくなると、クラ
ンク室１０３への吐出冷媒ガスの導入量が少なくなり、
同クランク室１０３の圧力が下降してシリンダボア１０
２ａ内の圧力とのピストン１０６を介した差が小さくな
る。従って、斜板１０７は最大傾角側に調節される。

【０００５】前記容量制御弁１１０は、前述した感圧弁
としての機能以外にも電磁弁としての機能をも併せ持
ち、ソレノイド１１９の励消磁により可動鉄芯１２０と
固定鉄芯１２１との間の吸引力を変更することで弁体１
１２を動作させる。特に、ソレノイド１１９が消磁され
ると弁体１１２により弁孔１１１ａが最大に開かれて、
斜板１０７は一義的に最小傾角に移行される。

【０００６】遮断体１２２はハウジング１０２内におい
て斜板１０７に連結され、同斜板１０７の傾動に連動し
て吸入通路１１８と吸入室１０５との連通を遮断する閉
位置と開放する開位置とに切り換え移動される。そし
て、図面に示すように、冷房不要時或いは外部冷媒回路
上の蒸発器においてフロスト発生のおそれがある場合等
には、容量制御弁１１０のソレノイド１１９が消磁され
て斜板１０７が最小傾角に移行され、それに連動して遮
断体１２２が閉位置に配置される。従って、外部冷媒回
路から吸入室１０５への冷媒ガスの導入が不能となり、
同外部冷媒回路上の冷媒循環が阻止される。つまり、遮
断体１２２を備えることで、冷房不要時或いは蒸発器に
おいてフロスト発生のおそれがある場合でも、駆動軸１
０１の回転駆動は継続されて良い。

【０００７】従って、図示しないが、駆動軸１０１は、
外部駆動源としての車両エンジンに対して電磁クラッチ
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。高価かつ重量物である電磁クラッチを無くすことに
より、圧縮機全体の軽量化及び低コスト化を図り得る
し、同電磁クラッチのオン・オフショックによる体感フ
ィーリングの悪さを解消できる等の利点がある。

【０００８】前記圧縮機は車両エンジンが停止されると
斜板１０７の回転も停止し、図示しない車両電源等から
の車両空調システムへの給電も停止される。このため、
容量制御弁１１０のソレノイド１１９が消磁され、斜板
１０７が最小傾角に移行されて、遮断体１２２が閉位置
に配置される。そして、傾角減少バネ１２３が斜板１０
７を最小傾角側に付勢するため、圧縮機の運転停止状態
が続いてその内部の圧力が均一化しても、斜板１０７は
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１０７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ほとんどない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、車両エンジン
が停止された状態において、例えば、昼間等の高温雰囲
気の下では、外部冷媒回路側の温度が圧縮機側と比較し
て速く、しかも、大きく上昇される。このため、外部冷
媒回路側の圧力が圧縮機側と比較して高くなり、同外部
冷媒回路内の冷媒ガスが、吸入通路１１８を介して吸入
室１０５に流れ込もうとする。しかし、吸入通路１１８
と吸入室１０５との連通は、閉位置にある遮断体１２２
により遮断されているため、外部冷媒回路内の冷媒ガス
が同吸入通路１１８を介して吸入室１０５、ひいてはク
ランク室１０３に流れ込むことはない。

【００１０】ところが、前記感圧通路１１７は、遮断体
１２２による遮断位置から外部冷媒回路側に位置する吸
入通路１１８で開口されている。つまり、感圧室１１３
と外部冷媒回路とは、感圧通路１１７及び吸入通路１１
８を介して常時連通された状態にある。従って、外部冷
媒回路の冷媒ガスが吸入通路１１８及び感圧通路１１７
を介して感圧室１１３に流入され、ひいてはロッド挿通
孔１１４ａとロッド１１６との間のクリアランスを介し
て弁室１１１側に向けて流動される。感圧室１１３から
弁室１１１側に向けて流動された冷媒ガスは、給気通路
１０８を介してクランク室１０３に流入される。クラン
ク室１０３に流入された冷媒ガスは、気温が低下する夜
間等において液化される。

【００１１】この状態で車両エンジンが起動されると、
主には斜板１０７の回転により液冷媒が掻き回されてフ
ォーミングが発生する。同フォーミングにより泡立った
冷媒は、吐出圧領域を介して外部冷媒回路に溢れ出る。
従って、冷媒により洗い落とされた潤滑油が、同冷媒と
共に外部冷媒回路側に持ち出され、圧縮機内部のオイル
レス状態を招いていた。なお、オイルレス状態とは、圧
縮機内部の潤滑油の量が、各摺動部分を良好に潤滑し得
るに満たない状態を意味し、圧縮機内部から完全に潤滑
油が無くなる状態のみを意味するものではない。

【００１２】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、運転停
止時において、冷媒が外部冷媒回路から内部に流入する
ことを防止できる可変容量型圧縮機を提供することにあ
る。

【００１３】

【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、カムプレートの傾動に連動し
て、吸入圧領域の外部冷媒回路側とシリンダボア側との
連通を遮断する閉位置と開放する開位置とに切り換え移
動される遮断体と、駆動軸の回転が停止された場合には
遮断体を閉位置に配置する停止時制御手段とを備え、前
記感圧通路は遮断体による遮断位置からシリンダボア側
において吸入圧領域に対して接続されている可変容量型
圧縮機である。

【００１４】請求項２の発明では、前記容量制御弁は、
給気通路又は抽気通路の一部を構成する弁孔を備えた弁
室と、同弁室に収容され弁孔を開閉可能な弁体と、弁室
に対して隔壁を介して隣接されるとともに前記感圧通路
が接続される感圧室と、同感圧室内に配置された感圧部
材と、隔壁において感圧室と弁室との間で貫設されたロ
ッド挿通孔と、同ロッド挿通孔に挿通され、感圧部材と
弁体とを作動連結するロッドとを備えたものである。

【００１５】請求項３の発明では、前記駆動軸は、外部
駆動源に対してクラッチ機構を介することなく作動連結
されている。 （作用）上記構成の請求項１の発明においては、例え
ば、冷房不要時や外部冷媒回路の蒸発器においてフロス
ト発生のおそれがある場合には、カムプレートの傾角を
調節することで遮断体が閉位置に配置される。従って、
外部冷媒回路からシリンダボア側の吸入圧領域への冷媒
ガスの導入が不能となり、同外部冷媒回路上の冷媒循環
が阻止される。つまり、遮断体を備えることで、冷房不
要時或いは蒸発器においてフロスト発生のおそれがある
場合でも、駆動軸の回転駆動は継続されて良い。従っ
て、請求項３の発明において駆動軸は、外部駆動源に対
して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。高価かつ重量物である電磁クラッチ
を無くすことにより、圧縮機全体の軽量化及び低コスト
化を図り得るし、同電磁クラッチのオン・オフショック
による体感フィーリングの悪さを解消できる。

【００１６】外部駆動源の停止等により駆動軸の回転が
停止されると、停止時制御手段が遮断体を閉位置に配置
させる。従って、吸入圧領域において、遮断体による遮
断位置を境とした外部冷媒回路側とシリンダボア側との
連通が遮断され、同外部冷媒回路内の冷媒がシリンダボ
ア側の吸入圧領域、ひいてはクランク室に流れ込むこと
を防止できる。

【００１７】そして、例えば、請求項２の発明において
容量制御弁は、弁室と感圧室とがロッド挿通孔とロッド
との間のクリアランスを介して常時連通されている。し
かし、感圧室は、感圧通路を介して、遮断体による遮断
位置からシリンダボア側において吸入圧領域に対して接
続されている。従って、遮断体が閉位置に切り換え配置
されると、感圧室と外部冷媒回路との連通は遮断され、
同外部冷媒回路からの冷媒が、感圧通路、容量制御弁の
内部構造を介してクランク室に直接流れ込むことを防止
できる。

【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
に具体化した一実施形態について説明する。

【００１９】図１に示すように、フロントハウジング１
１はシリンダブロック１２の前端に接合されている。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１
５は、フロントハウジング１１とシリンダブロック１２
とに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の外壁
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２０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
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１
５内において駆動軸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、同駆動軸
１６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、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はコイルスプリングより
なり、回転支持体２２と斜板２３との間において駆動軸
１６に巻装されている。同傾角減少バネ２６は、斜板２
３を傾角の減少方向に付勢する。傾角規制突部２２ａは
回転支持体２２の後面に形成され、斜板２３の最大傾角
を規制する。

【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。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。吸入通路開放
バネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８との間に介
在され、同遮断体２８を斜板２３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。従って、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の中心部に形成されている。同吸入通
路３２は収容孔２７に連通されており、その弁形成体１
４に表れる収容孔２７側の開口周囲には、位置決め面３
３が形成されている。遮断面３４は遮断体２８の先端面
に形成され、同遮断体２８の移動により位置決め面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、両者間３３，３４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、同遮
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。同遮断面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。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への伝達を阻止される。

【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、片頭型のピストン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、リヤハウジング１３内
にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート４０、同吸
入ポート４０を開閉する吸入弁４１、吐出ポート４２、
同吐出ポート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ポ
ート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ポート４
２及び吐出弁４３を介して吐出室３９に吐出される。

【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の内部と収
容孔２７とが連通されている。これら通路４６、放圧通
口４７及び収容孔２７の内空間が抽気通路を構成する。
給気通路４８は前記吐出室３９とクランク室１５とを接
続し、同通路４８上には容量制御弁４９が介在されてい
る。

【００３１】前記容量制御弁４９は、バルブハウジング
５１とソレノイド部５２とが中央付近において接合され
ている。弁室５３は、バルブハウジング５１とソレノイ
ド部５２との間に区画形成されている。弁体５４は同弁
室５３内に収容されている。弁孔５５は、弁室５３にお
いてバルブハウジング５１の軸線上に形成され、弁体５
４と対向するように開口されている。強制開放バネ５６
は、弁体５４と弁室５３の内壁との間に介在され、弁孔
５５を開放する方向に弁体５４を付勢している。弁室５
３は、給気通路４８を介して吐出室３９に連通されてい
る。

【００３２】感圧室５８は、バルブハウジング５１の上
部に区画形成されている。感圧部材としてのベローズ６
０は、感圧室５８内に収容されている。ロッド挿通孔と
しての感圧ロッド挿通孔６１は、感圧室５８と弁室５３
とを区画するバルブハウジング５１の隔壁部５７に貫設
され、両室５８，５３を接続する。同感圧ロッド挿通孔
６１の弁体５４側部分が、前記弁孔５５を兼ねる。ロッ
ドとしての感圧ロッド６２は、感圧ロッド挿通孔６１内
に摺動可能に挿通されている。前記弁体５４とベローズ
６０は、感圧ロッド６２によって作動連結されている。
また、同感圧ロッド６２の弁体５４側部分は、弁孔５５
内の冷媒ガスの通路を確保するために小径となってい
る。

【００３３】ポート６３は、バルブハウジング５１にお
いて弁室５３と感圧室５８との間に形成され、前記弁孔
５５と直交されている。同ポート６３は、給気通路４８
を介してクランク室１５に連通されている。つまり、弁
室５３、弁孔５５及びポート６３は給気通路４８の一部
を構成している。

【００３４】固定鉄芯６４は、前記ソレノイド部５２の
収容室６５の上方開口部に嵌合され、同固定鉄芯６４に
よってソレノイド室６６が区画形成されている。略有蓋
円筒状をなす可動鉄芯６７は、同ソレノイド室６６内に
往復動可能に収容されている。追従バネ６８は、可動鉄
芯６７と収容室６５の底面との間に介装されている。な
お、同追従バネ６８は、前記強制開放バネ５６よりも弾
性係数が小さいものが使用されている。ソレノイドロッ
ド挿通孔６９は前記固定鉄芯６４に形成され、ソレノイ
ド室６６と弁室５３とを連通している。ソレノイドロッ
ド７０は前記弁体５４と一体形成されており、ソレノイ
ドロッド挿通孔６９内に摺動可能に挿通されている。ソ
レノイドロッド７０の可動鉄芯６７側端は、前記強制開
放バネ５６及び追従バネ６８の付勢力によって可動鉄芯
６７に当接される。可動鉄芯６７と弁体５４とは、ソレ
ノイドロッド７０を介して作動連結されている。円筒状
をなすソレノイド７４は、前記固定鉄芯６４及び可動鉄
芯６７の外側において、両鉄芯６４，６７を跨ぐように
して配置されている。

【００３５】そして、本実施形態において感圧通路５０
は、容量制御弁４９の感圧室５８と吸入室３８とを接続
する。言い換えれば、同感圧通路５０は吸入圧領域に対
して、遮断体２８による遮断位置（位置決め面３３と遮
断面３４との当接部分）からシリンダボア１２ａ側で接
続されている。

【００３６】上記構成の圧縮機は、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吐出フランジ７５とが外部冷
媒回路７６により接続されている。凝縮器７７、膨張弁
７８及び蒸発器７９は、同外部冷媒回路７６上に介在さ
れている。そして、図示しないが、前記圧縮機、凝縮器
７７、膨張弁７８及び蒸発器７９は車両に搭載されて、
車両空調システムが構築されている。

【００３７】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
記容量制御弁４９のソレノイド７４は、制御コンピュー
タ８５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８
３のオン・オフ信号、車室温度設定器８４による設定温
度信号等に基づいて入力電流値を決定し、ソレノイド７
４へ出力する。

【００３８】次に、前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、ソレノ
イド７４の励磁を指令する。そして、ソレノイド７４に
所定の電流が供給され、図２に示すように、両鉄芯６
４，６７間に入力電流値に応じた吸引力が生じる。この
吸引力は、強制開放バネ５６の付勢力に抗して、弁開度
が減少する方向の力としてソレノイドロッド７０を介し
て弁体５４に伝達される。一方、ベローズ６０は、吸入
室３８から感圧通路５０を介して感圧室５８に導入され
る吸入圧の変動に応じて変位する。そして、同ベローズ
６０はソレノイド７４の励磁状態において吸入圧に感応
し、その変位が感圧ロッド６２を介して弁体５４に伝達
される。容量制御弁４９の弁開度は、ソレノイド部５２
からの付勢力、ベローズ６０からの付勢力及び強制開放
バネ５６の付勢力のバランスにより決定される。

【００３９】冷房負荷が大きい場合には、例えば車室温
度センサ８２によって検出された車室温度と、車室温度
設定器８４の設定温度との差が大きい。制御コンピュー
タ８５は、車室温度と設定温度とに基づいて設定吸入圧
を変更するようにソレノイド７４への入力電流値を制御
する。制御コンピュータ８５は車室温度と設定温度との
差が大きいほど入力電流値を大きくする。従って、固定
鉄芯６４と可動鉄芯６７との間の吸引力が強くなり、弁
体５４の弁開度が小さくなる方向の付勢力が増大する。
そして、より低い吸入圧にて、弁体５４の開閉が行われ
る。従って、容量制御弁４９は、入力電流値が増大され
ることにより、より低い吸入圧を保持するように作動さ
れる。

【００４０】弁体５４の弁開度が小さくなれば、吐出室
３９から給気通路４８を経由してクランク室１５へ流入
する冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クランク室
１５内の冷媒ガスは、通路４６及び放圧通口４７を経由
して吸入室３８へ流出している。このため、クランク室
１５内の圧力が低下する。また、冷房負荷が大きい状態
では、シリンダボア１２ａ内の吸入圧も高く、クランク
室１５内の圧力とシリンダボア１２ａ内の吸入圧との差
が小さくなる。従って、斜板２３の傾角が大きくなる。

【００４１】給気通路４８における通過断面積が零、つ
まり容量制御弁４９の弁体５４が弁孔５５を完全に閉止
した状態になると、吐出室３９からクランク室１５への
高圧冷媒ガスの供給は行われない。そして、クランク室
１５内の圧力は、吸入室３８内の圧力と略同一になり、
斜板２３の傾角は最大となる。

【００４２】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例え
ば、車室温度と設定温度との差は小さい。制御コンピュ
ータ８５は車室温度が低いほど入力電流値を小さくする
ように指令する。このため、固定鉄芯６４と可動鉄芯６
７との間の吸引力は弱く、弁体５４の弁開度が小さくな
る方向の付勢力が減少する。そして、より高い吸入圧に
て、弁体５４の開閉が行われる。従って、容量制御弁４
９は、入力電流値が減少されることにより、より高い吸
入圧を保持するように作動する。

【００４３】弁体５４の弁開度が大きくなれば、吐出室
３９からクランク室１５へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室１５内の圧力が上昇する。また、この冷
房負荷が小さい状態では、シリンダボア１２ａ内の吸入
圧が低く、クランク室１５内の圧力とシリンダボア１２
ａ内の吸入圧との差が大きくなる。従って、斜板２３の
傾角が小さくなる。

【００４４】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
発器７９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。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。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
なるとソレノイド７４の消磁を指令する。また、同制御
コンピュータ８５は、エアコンスイッチ８７がオフとな
るとソレノイド７４を消磁の消磁を指令する。

【００４５】従って、ソレノイド７４は電流供給の停止
により消磁され、固定鉄芯６４と可動鉄芯６７との吸引
力が消失する。このため、図３に示すように、弁体５４
は、強制開放バネ５６の付勢力により、可動鉄芯６７及
びソレノイド７４を介して作用する追従バネ６８の付勢
力に抗して下方に移動される。そして、弁体５４が弁孔
５５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給気通路４８を介
してクランク室１５へ供給され、同クランク室１５内の
圧力が高くなる。クランク室１５内の圧力上昇により、
斜板２３の傾角が最小傾角へ移行する。

【００４６】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド７４に対する入力電流値の大小に応じて
変化される。入力電流値が大きくなると低い吸入圧にて
開閉が実行され、入力電流値が小さくなると高い吸入圧
にて開閉動作が行われる。圧縮機は設定された吸入圧を
維持すべく、斜板２３の傾角を変更し、その吐出容量を
変更する。つまり、前記容量制御弁４９は、入力電流値
を変えて設定吸入圧を変更する役割、及び、吸入圧に関
係なく最小容量運転を行う役割を担っている。このよう
な容量制御弁４９を具備することにより、圧縮機は冷凍
回路の冷凍能力を変更する役割を担っている。

【００４７】斜板２３の傾角が最小となると、遮断体２
８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と収容孔２７との連通が遮断される。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７６から吸入室３８への冷媒ガスの流
入が阻止される。同斜板２３の最小傾角は、０°よりも
僅かに大きくなるように設定されている。この最小傾角
状態は、遮断体２８が吸入通路３２と収容孔２７（吸入
室３８）とを遮断する閉位置に配置されたときにもたら
される。遮断体２８は斜板２３の傾動に連動して、閉位
置と同閉位置から離間されて吸入通路３２と収容孔２７
とを接続する開位置とに切り換え配置される。

【００４８】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を通ってクランク室１５へ流入される。クラン
ク室１５内の冷媒ガスは、通路４６及び放圧通口４７を
通って吸入室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１
５、通路４６、放圧通口４７、収容孔２７、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３
９、クランク室１５及び吸入室３８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
動部を循環する。

【００４９】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ソレノイド７４を励磁し、給気
通路４８が閉じられる。従って、クランク室１５の圧力
は通路４５及び放圧通口４７を介した放圧に基づいて減
圧される。この減圧により、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３
８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。

【００５０】車両エンジン２０が停止すれば、圧縮機の
運転、つまり斜板２３の回転も停止し、図示しない車両
電源等からの車両空調システムへの給電も停止される。
このため、容量制御弁４９のソレノイド７４が消磁され
て給気通路４８が開放され、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
勢力によって最小傾角に保持される。従って、車両エン
ジン２０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
回転開始し、圧縮機の起動時のショックもほとんどな
い。つまり、本実施形態においては、容量制御弁４９及
び傾角減少バネ２６が停止時制御手段を構成する。

【００５１】さて、従来技術において述べたように、車
両エンジン２０が停止された状態において、例えば、昼
間等の高温雰囲気の下では、外部冷媒回路７６内の冷媒
ガスが吸入通路３２を介して圧縮機内部に流れ込もうと
する。しかし、遮断体２８は、車両エンジン２０の停止
時には閉位置にあり、外部冷媒回路７６内の冷媒ガスが
吸入通路３２を介して吸入室３８、ひいてはクランク室
１５に流れ込むことを防止できる。

【００５２】ここで、容量制御弁４９は、感圧室５８と
弁室５３とが感圧ロッド挿通孔６１と感圧ロッド６２と
の間のクリアランスを介して常時連通されている。しか
し、感圧室５８は感圧通路５０を介して吸入室３９に接
続されており、遮断体２８が閉位置に切り換え配置され
ると、吸入室２８と吸入通路３２との連通、つまり外部
冷媒回路７６との連通は遮断される。従って、冷媒ガス
が、外部冷媒回路７６から感圧通路５０、容量制御弁４
９及び給気通路４８を介してクランク室１５に流れ込む
ことを防止できる。

【００５３】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）車両エンジン２０の停止時において、液冷媒がク
ランク室１５内に殆ど停留しなくなる。従って、車両エ
ンジンの起動時にフォーミングが発生するおそれがなく
なり、圧縮機内部がオイルレス状態となることを回避で
きる。その結果、各摺動部分（例えば、ベアリング類３
０，３５，４４やピストン３６とシュー３７及びシュー
３７と斜板２３）の耐久性が向上され、ひいては圧縮機
の信頼性向上につながる。

【００５４】（２）前記容量制御弁４９は、感圧室５８
と弁室５３とが感圧ロッド挿通孔６１と感圧ロッド６２
とのクリアランスを介して常時連通される構造である。
つまり、従来から用いられている容量制御弁１１０にな
んら変更を加えなくとも、感圧通路５０の取り廻しを変
更するのみで目的が達成されており、圧縮機のコスト上
昇は殆どない。

【００５５】（３）駆動軸１６は、電磁クラッチ等のク
ラッチ機構を介することなく車両エンジン２０に作動連
結されている。高価かつ重量物である電磁クラッチを無
くすことにより、圧縮機全体の軽量化及び低コスト化を
図り得るし、同電磁クラッチのオン・オフショックによ
る体感フィーリングの悪さを解消できる。

【００５６】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 （１）上記実施形態において、給気通路４８上から容量
制御弁４９を削除し、抽気通路４６，４７，４５上に容
量制御弁を介在させること。この場合、同容量制御弁
は、前記容量制御弁４９とは抽気通路４６，４７，４５
の開度変更が逆に行われる構造となる。

【００５７】（２）給気通路４８及び抽気通路４６，４
７，４５の両方に容量制御弁を介在させること。このよ
うにすれば、クランク室１５内の圧力調節、つまり、斜
板２３の傾角制御を精度良く行い得る。この場合、少な
くとも一方の容量制御弁の感圧室が、吸入圧領域に対し
て遮断体２８による遮断位置３３，３４からシリンダボ
ア１２ａ側で感圧通路を介して接続される。

【００５８】（３）クラッチ付きの可変容量型圧縮機に
おいて具体化すること。 （４）図１において二点鎖線で示すように、逆止弁等の
逆流防止手段を吐出フランジ７５内或いは同吐出フラン
ジ７５付近の外部冷媒回路７６上に設けること。同逆流
防止手段は、吐出室３９から吐出フランジ７５を介して
外部冷媒回路７６へ向かう吐出冷媒ガスの流動は許容
し、外部冷媒回路７６から吐出フランジ７５を介して吐
出室３９に向かう冷媒の流動は阻止する。このようにす
れば、外部冷媒回路７６内の冷媒が、吐出フランジ７５
を介して、ひいてはクランク室１５に流入されることを
も防止でき、前述した効果（１）がより有効に奏され
る。

【００５９】（５）感圧通路５０を、吸入室３８と同じ
シリンダボア１２ａ側の吸入圧領域である収容孔２７或
いは通口４５に接続すること。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。

【００６０】（１）前記遮断体２８はカムプレート２３
の最小傾角に連動して閉位置に切り換え移動される請求
項１〜３のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。このよ
うにすれば、外部冷媒回路７６上の冷媒循環阻止時にお
いて、動力損失を極力軽減することができる。また、圧
縮機の起動時のショックもほとんどなくなる。

【００６１】（２）吐出圧領域７５から外部冷媒回路７
６への冷媒の流動を許容し、その逆は阻止する逆流防止
手段を備えた請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量
型圧縮機。

【００６２】このようにすれば、外部冷媒回路７６内の
液冷媒が、吐出圧領域７５を介してクランク室１５に流
入されることをも防止でき、前述した効果（１）がより
有効に奏される。

【００６３】

【発明の効果】上記構成の請求項１及び２の発明によれ
ば、運転停止時において、冷媒が外部冷媒回路から内部
に流入することを防止でき、次回の起動時にフォーミン
グが発生するおそれがなくなる。従って、内部がオイル
レス状態となることを回避でき、各摺動部分の耐久性が
向上され、ひいては圧縮機の信頼性向上につながる。

【００６４】請求項３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無くすことによ
り、圧縮機全体の軽量化及び低コスト化を図り得るし、
同電磁クラッチのオン・オフショックによる体感フィー
リングの悪さを解消できる。

【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】 圧縮機の動作を説明する要部拡大図。

【図４】 従来の可変容量型圧縮機の要部拡大断面図。

【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
５…クランク室、１６…駆動軸、２３…カムプレートと
しての斜板、２６…停止時制御手段を構成する傾角減少
バネ、２８…遮断体、３２…外部冷媒回路側の吸入圧領
域としての吸入通路、３３…遮断面が当接されることで
遮断位置となる位置決め面、３４…遮断面、３６…ピス
トン、３８…シリンダボア側の吸入圧領域としてのとし
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
じく放圧通口、４８…給気通路、４９…停止時制御手段
を構成する容量制御弁、５０…感圧通路、７６…外部冷
媒回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水藤 健 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングにはシリンダボア及びクラン
   ク室が形成されるとともに、駆動軸が回転可能に保持さ
   れ、シリンダボア内にはピストンが往復運動可能に収容
   され、クランク室内には駆動軸の回転運動をピストンの
   往復直線運動に変換するカムプレートが傾動可能に収容
   され、吐出圧領域とクランク室とは給気通路により接続
   され、クランク室と吸入圧領域とは抽気通路により接続
   され、給気通路及び抽気通路の少なくとも一方には感圧
   弁である容量制御弁が介在され、容量制御弁と吸入圧領
   域とは感圧通路により接続され、同感圧通路を介して導
   入される吸入圧領域の圧力に感応して容量制御弁が給気
   通路及び抽気通路の少なくとも一方の開度を調節するこ
   とでクランク室の圧力が変更され、同クランク室の圧力
   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
   されてカムプレートの傾角を調節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傾動に連動して、吸入圧領域の外部
   冷媒回路側とシリンダボア側との連通を遮断する閉位置
   と開放する開位置とに切り換え移動される遮断体と、駆
   動軸の回転が停止された場合には遮断体を閉位置に配置
   する停止時制御手段とを備え、前記感圧通路は遮断体に
   よる遮断位置からシリンダボア側において吸入圧領域に
   対して接続されている可変容量型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記容量制御弁は、給気通路又は抽気通
   路の一部を構成する弁孔を備えた弁室と、同弁室に収容
   され弁孔を開閉可能な弁体と、弁室に対して隔壁を介し
   て隣接されるとともに前記感圧通路が接続される感圧室
   と、同感圧室内に配置された感圧部材と、隔壁において
   感圧室と弁室との間で貫設されたロッド挿通孔と、同ロ
   ッド挿通孔に挿通され、感圧部材と弁体とを作動連結す
   るロッドとを備えた請求項１に記載の可変容量型圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記駆動軸は、外部駆動源に対してクラ
   ッチ機構を介することなく作動連結されている請求項１
   又は２に記載の可変容量型圧縮機。