JPS6172889A - 圧縮機における稼動シヨツク緩和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は特に車両空調用に好適な圧縮機に係り、さらに
詳しくは、起動時及び出力アップ時における運転フィー
リングの悪化を防止する稼動ショック緩和装置に関する
。

（従来の技術） 一般に、車両空調装置においては、圧縮機を能力制御等
の目的で断続運転させた場合、起動時における急激なエ
ンジン負荷の増加が瞬間的にエンジンブレーキと同様な
症状を呈し、いわゆる起動ショックによる運転フィーリ
ングの悪化を生ずることになる。

上記欠点を解消するために、起動時には圧縮機の半分を
無能力化する５０％稼動としてエンジン負荷を低減され
、タイミングをとって１００％稼動に移行するようにし
た可変容量型のものく特開昭５７−７３８７７号）も提
案されているが、起動時には半減されたとはいえ５０％
稼動相当の負荷が急激に加わり、しかも５０％稼動から
１００％稼動への移動時においてもやはり負荷の増加が
瞬間的に行われるので、上述したショック緩和すなわち
運転フィーリングの悪化防止に完全をｊｊｌＪ　Ｌ。

難い。しかも無能力化された気筒が開放状態にある吐出
口から吐出ガスを再吸入するという呼吸減少を生ずるの
で、吸入室から流入する低湿の潤滑油を含む吸入ガス聞
が減少し、気筒内の潤滑を明害づるという問題もある。

そこで本願出願人は実願昭５９−１１０７１３号の出願
によって上記後者の欠点すなわち無能化気筒のａＶｌ泪
不良不良善する考案を提案した。この考案は第１１図に
示すように、吐出弁４４を弁板４に固着１するどともに
、一部の吐出室２２と斜板室８どを弁板４及びシリンダ
ブロック２に形成したｊｌｐ絡）ｍ路５１１）により連
通し、前記吐出室２２内には前記弁板４と接前可ｊＩＬ
に対応して前記連絡通路５１を開閉Ｊ−る容量切換弁５
３を設り、該容量切換弁５３を常にはスプリング５５を
介して開き位置に浮上［しめるとともに、該切換弁５３
の背面に冷凍回路の吐出圧を作用させることで該切換弁
５３を正規位置に保持させるようにしたものであり、結
合されていた吐出弁４４を容量切換弁５３から分離させ
たことで所期の目的は達成してはいるものの、上記前者
の欠点すなわちショック緩和に関する問題は依然として
解決されていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上の欠点を解消するため、圧縮機の起動時及
び出力アップ時のいずれの時期においても、急激なエン
ジン負荷の増加を抑止しうる制御機能を付与することを
、その解決しようとする問題点どするものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 吐出室等高圧室と吸入室等低圧室とをバイパス通路によ
り連通し吐出ガスを積極的に低圧室に還流して一部若し
くは全部の圧縮機能を無能化する手段と、吐出弁と共働
することｉｒ　＜前記高圧室内の前記バイパス通路開口
部に向けて進退しその開度を調節可能な制御弁及び該制
御弁の動圧緩働機構とからなり、該動圧緩働機構は前記
制御弁の収容凹所底部に形成される背圧室と前記高圧室
とを絞り作用を有して導通する導圧孔と、該背圧室を選
択的に低圧室と連通する放圧管路と、前記制御弁の進）
Ｒブノ向に作用する圧力が平衡したとき該制御弁を開放
引る向ぎに（＝Ｊ−９’）　してこれを浮上保持するば
４ａどから構成ｌノてなるものである。

（作用） 制御弁を開放した状態で起動し、この起動信号により該
制御弁に係る放圧管路が閉じたとき、吐出ガスのすべて
がバイパス通路を経て低圧室へ還流されるＪ：うにした
定容星型圧縮機では、全圧縮ＩＩ　ｆｉｌ：が無能化し
た０％稼動で起動し、起動後、前記制御弁はバイパス通
路へと流れる前記還流ガスの導圧によって該バイパス通
路を閉じる方向へ動作しようとするが、背圧室の負圧を
補填する圧力のカムがン９圧孔によって絞られているの
で、その動きは緩侵となるよう調節される。この制御弁
がバイパス通路の開口部に近ずくにつれて、前記還流ガ
スの流量が順次制限されるので高圧室の圧力が上昇し、
前記バイパス通路が完全に閉止されて１００％稼動にな
るまで回路に送り出されるガス量は徐々に増加する。し
たがってエンジン負荷は、起動時の空運転状態の軽負荷
から実質的な圧縮仕事の増加につれてゆるやかな経過を
たどって上臂するのでショックは効果的に緩和される。

また、複数の吐出室を有し、一方の吐出室に係る圧縮機
能を一時的に無能力化するようにした可変容量型圧縮機
では、前記一方の吐出室に前記制御弁を設けて容量切換
（アップ）信号により前記放圧管路を閉じるようにすれ
ば、５０％稼動から１００％稼動へとゆるやかに出ノコ
アップすることができ、同様に使方の吐出室にも前記制
御弁を設けて起動信号によりこれを閉じるようにすれば
、０％稼動から５０％稼動への立上りもゆるやかに行う
ことができる。そして圧縮機の停止信号又は容量切換（
ダウン）信号によりその放圧管路が開通されて背任室の
圧力が低下するので、制御弁はばねの付勢力により前記
バイパス通路を開放する位置へと復帰する。

（第１実施例） 以下、本発明を定容量型斜板式圧縮機に具体化した第１
実施例を第１図〜第４図に基づいて説明する。この圧縮
機は片側５気筒つまり１０気筒のものを示し、図におい
て対接されたシリシダブロック１，２の両端部は、弁板
３，４を介して接合されたフロント及びリヤの両ハウジ
ング５．６によって閉鎖され、これらは適数本のボルト
７によって組立てられている。シリンダブロック１．２
の接合部分には斜板室８が形成され、そこには該シリン
ダブロック１，２の中心に貫設された軸孔１ａ、２ａを
貫通する駆動軸９に対して傾斜して固着された斜板１０
が収容されている。駆動軸９が貫通するシリンダブロッ
ク１，２のボス部１１゜１２には、該駆動軸９を支承す
るラジアルベアリング１３．Ｌ４が圧入され、また、ボ
ス部１１゜１２と斜板１０との間にはスラストベアリン
グ１５．１６が介在されている。シリンダブロック１゜
２には駆動軸９と平行にかつ該駆動軸９を中心とする放
射状の位置に５対のシリンダボア１７が穿設され、シリ
ンダボア１７に嵌挿されたピストン゛１８はボール１９
及びシュー２０よりなる軸受装置を介して斜板１０に係
留されており、該斜板１０の回転力によってピストン１
８はシリンダボア１７内を往復動可能である。フロント
及びリヤの各ハウジング５，６には中心側に吐出室２１
．２２が形成され、外周側に該吐出室２１．２２を取囲
むようにしてほぼ環状の吸入室２３．２４が形成されて
おり、特にフロント側の吐出室２１は環状に形成され、
リヤ側の吐出室２２は円筒形に形成されている。吸入室
２３．２４は前記ボルト７の通し孔を兼用する吸入通路
２５．２６によって斜板室８と連通され、該斜板室８は
シリンダブロック１．２の合せ面の近くに取付けられた
吸入フランジ２７と連通されている。又、シリンダブロ
ック１．２におけるボア挟間のうちの一箇所には弁板３
，４との接触面から合せ面にかけて吐出通路２８．２９
が穿設されており、該吐出通路２８゜２９はその一端が
シリンダブロック１．２の合せ面の近くに取付【プられ
た吐出フランジ３０とそれぞれ連通孔３１．３２を介し
て連通され、他端が弁板３，４に貫設された連通孔３３
．３４を介して吐出室２１．２２ど連通されている。た
だし、吐出室２１．２２は吐出通路２８．２９との連通
部が外周側に適宜膨出されている。又、両速通孔３１．
３２と吐出フランジ３０を連通する連通孔３５には、吐
出フランジ３０から連通孔３１，３２へのガスの逆流を
防止するための逆止弁３６が設けられている。

前記弁板３，４には吸入口３７．３８及び吐出口３９．
４０が貫設され、これらを介してシリンダボア１７がそ
れぞれ吸入室２３．２４及び吐出室２１．２２と連通さ
れされており、これら吸入口３７．３８及び吐出口３９
．４０にはそれぞれ吸入弁４１．４２及び吐出弁４３，
４．４が配設されている。さらに、吐出弁４３．４４は
弁理え４５．４６によってその変形量が規制されていて
、フロント側にあっては弁板３とフロントハウジング５
との間に挟着固定され、リヤ側にあってはボルト４７に
より弁板４に固定されている。

また、リヤ側の弁板４の中心部分には連通孔４゜８が穿
設され、吐出室２２とシリンダブロック２の中心部に形
成された軸孔２ａとを連通ずるようにしている。そして
、駆動軸９の後端を弁板４から一定部［離間することで
、前記軸孔２ａの一部を円形空間部４９としている。リ
ヤ側のシリンダブロック２のボア挟間のうち少なくとも
一箇所には前記円形空間部４９と斜板室８とを連通ずる
連通路５０が形成されている。これら連通孔４８、円形
空間部４９及び連通路５０により形成されるバイパス通
路５１により、吐出室２２と斜板室８とを余裕をもって
つまり大きい通路面積で連通している。

前記リヤハウジング６の中心部に隔１６ａによって区画
形成された円筒状の収容凹所５２内には、前記弁板４に
形成した連通孔４８（バイパス通路５１の吐出室２２側
開口部）を開閉することにより容量を制御できる制御弁
５３が軸線方向への移動可能に嵌入されている。この制
御弁５３と前記円形空間部４９に嵌入したばね受５４と
の間には、ばね５５が介装され、制御弁５３を常には開
き位置に浮上保持するようにしている。前記ばね受５４
には円形空間部４９と軸孔２ａとを連通ずる小孔５４ａ
が透設されている。前記リヤハウジング６の中心部には
制御弁５３の背面側に形成された背圧室５６内の圧力を
低下させる放圧孔５７が設けられ、この放圧孔５７はた
とえば起動停止信号によって作動される開閉弁としての
電磁弁５８を含む放圧管路５９によって吸入室２４と連
絡されている。前記電磁弁５８の開閉制御は、圧縮機の
起動作市川のクラッチと同期して圧縮機が起動されると
閉鎖され、停止されると開放されるようにしているが圧
縮機の起動より幾分遅れて閉鎖するようにしてもよい。

なお、電磁弁５８及び放圧管路５９はスペースがあれば
圧縮機構成部品内に設けてもよい。前記制御弁５３には
吐出室２２と背圧室５Ｇを連通ずるための絞り作用を右
する細い導圧孔６１が貫設され、電磁弁５８が閉じられ
た状態において吐出室２２と背圧室５６の圧力をバラン
スさせるようにしている。なお、該導圧孔６１はリヤハ
ウジング６側に設（プてもよい。

次に、前記のように構成した斜板式圧縮機についてその
作用を説明する。

停止時には、第１図に示すように制御弁５３はコイルば
ね５５によって開き位置に浮上保持されており、また、
逆止弁３６は連通孔３５を閉鎖し、電磁弁５８が間かれ
、さらにフロント側の吐出室２１どリヤ側の吐出室２２
は吐出通路２８．２９、連通孔３１〜３４により互いに
連通されている。

かかる状態において、圧縮機が始動されるとフロント側
の吐出室２１内のガスはリヤ側の吐出室２２内へ流入さ
れ、リヤ側の圧縮室（シリンダボア１７）から吐出口４
０を通って吐出室２２内へ送り出されたガスと合流し、
バイパス通路５１を通って積極的に斜板室８へ還流され
る。この状態では吐出室２２内のガスは全て斜板室８に
還流されるので、実際の圧縮動作は行われず、０％容量
から起動されることになる。

そして前記圧縮機の始動と同時に又はやや遅れて電磁弁
５８が閉じられると、背圧室５６と吸入室２４とを連通
する放圧管路５９がしゃ断される。

このとき前記制御弁５３はバイパス通路５１へと流れる
３ｇ流ガスのφカ圧によって該バイパス通路５′１を閉
じる方向へ動作しようとするが、背圧室５６の（）ＩＩ
を補ＩＨＩ　′？ｌる圧力の尋人が導圧孔Ｇ１によって
絞られているたＣν）、その動きは緩慢となるよう調節
される。

ばね５５に抗し前記動圧によって制御弁５３が動作を開
始すると、前記バイパス通路５１に向かうガスの流量が
制限されることとなり、吐出室２２内のカス圧は徐々に
上界し、一部のガスは逆止弁３６を押し上げて回路へと
送り出され、その聞す徐々に１曽加する。そして制御弁
５３が完全にバイパス通路５１を冊じることによって吐
出ガスの全量が回路へ送り出される。ずなわち圧縮機は
圧縮仕′ＪＩを行４つないＯ％稼φＬ１で起動され、そ
の後ゆるゆかに出力を増して１００％稼動へと移行する
ので、ド１間的に大さなエンジン負荷が加わることがな
く、圧縮機の稼動に起因するショックは効果的に緩和さ
れる。なお１００％稼動に移行後背圧室５６内には導圧
孔６１を介して完全な吐出圧が作用しているので制御弁
５３はそのまま閉鎖位置に保持される。

第２図に示す１００％稼動状態において、圧縮機が停止
されると、電磁弁５８は開放され、背圧室５６内の圧力
は放圧管路５つを経て吸入室２４内に導かれ、それによ
り制御弁５３の前後両喘面に作用するガス圧が同じ低圧
状態でバランスし、ばね５５により制御弁５３は第１図
に示す開き位置に浮上保持される。なお、このとき逆止
弁３６は自重又は回路内ガスの動圧によって閉止され、
管路内ガスの逆流によって生じるエバポレータや圧縮機
の昇渇等トラブルを未然に防止する。この結果、圧縮機
の停止後直ちに再起動した場合にも前述した作用と同様
の作用により再起動時のショックが緩和される。

（第２実施例） 第５図に示す第２実施例は前述した第１実施例の電磁弁
５８に代えて、容量切換信号に基づいて動作される電磁
弁６４を使用し、ざらにリヤ側の連通孔３２と対応して
フロント側の吐出室２１からリヤ側の吐出室２２ヘガス
が流れるのを防止する逆１１弁６５を配置したものであ
る。この実施例は５０％稼動と１００％稼動の容重切換
えが行える可変容量型の圧縮機であり、起動時にはフロ
ント側が５０％稼動となり、容量切換信号が前記電磁弁
６４へ入ると５０％から１００％へ徐々に容品が切換え
られ、出力アップ時のショックを緩和することができる
。

（第３実施例） 第６図に示寸第３実施例は前述の第２実施例の構成に加
えてフロント側の弁板３に連通孔４８を設け、シリンダ
ブロック１のボア挟間に連通路５０を形成してバイパス
通路５１とし、フロントハウジング５に収容凹所５２を
形成して制御弁５３を収容し、フロントハウジング５の
制御弁５３背圧室５Ｇに臨む位置に貫設した放圧孔５７
どシリンダブロック１の斜板室８等低圧室に臨む位置に
貫設した挿通孔６０との間に電磁弁５８を含む放圧管路
５９を接続１ノ、さらに弁板３と制御弁５３との間にば
ね５５を介装したものである。従ってこの実施例も第２
実施例と同様に可変容量型の圧縮機であり、０％稼動で
起動後フロント側が徐々に出力を増して５０％稼動とな
り、容量切才亀信号が前記電磁弁６４に入るとリヤ側が
同じく徐々に出力を増して１００％稼動に移行するもの
である。

すなわち起動時及び出力アップ時のいずれの場合におい
ても効果的にショックを緩和することができる。

（第４実施例） 第７図及び第８図に示す第４実施例は、本発明をベーン
型圧縮機に具体化したものであって、これについて説明
すると、円筒状のシリンダ８１の前後両端面にはフロン
ト及びリヤの側板８２，８３が接合固定され、フロント
側板８２の前面には吸入室８４を有するフロントハウジ
ング８５が固定され、シリンダ８１及びリヤ側板８３の
外周にはリヤハウジング８６が嵌合固定されている。前
記両側板８２．８３の中心から偏心した位置にはロータ
８８と一体となった駆動軸８７が貫通され、ロータ８８
の外周には全幅にわたって複数のベーン溝８つが形成さ
れ、ここにベーン９０が出没可能に収容されている。前
記シリンダ８１内周壁、両側板８２．８３、ロータ８８
外周及びベーン９０ににり形成された圧縮室９１は、フ
ロント側板８２に形成した吸入口９２により吸入室８４
と連通されている。

一方、シリンダ８１には圧縮室９１と該シリンダ８１の
外周一部を切欠いて設けた吐出室９６を連通する吐出口
９３が貫設され、該吐出口９３と対応して吐出弁９４及
び弁理え９５が配置されている。前記リヤ側板８３には
吐出室９６とリヤハウジング８６内に形成された油分離
室９８とを連通する連通孔９７が設けられている。そし
て、前記リヤ側板８３には高圧室としての油分離室９８
と低圧室としての吸入行程中の圧縮室９１とを連通ずる
バイパス通路５１が貫設され、該バイパス通路５１と対
向する油分離室９８内のりャハウジング８６部分には制
御弁５３の動圧緩働機構が装設されている。

従って、今ベーン圧縮機が起動され、駆動軸８７及びロ
ーラ８８がべ°−ン９０とともに第８図の矢印方向へ回
転されると、圧縮室９１から吐出口９３を経て吐出室９
６へ流入したガスは、連通孔９７から油分離室９８へ導
かれ、さらにバイパス通路５１から吸入行程中の圧縮室
９１へ還流され、この結果圧縮機は０％稼動される。一
方、例えば電磁弁５８が起動と同時に閉じられるので、
制御弁５３は油分離室９８からバイパス通路５１へ向う
ガスの動圧により徐々に閉鎖され、前述の各実施例と同
様に圧縮機の稼動によるショックが緩和される。

（第５実施例） 第９図に及び第１０図示す第５実施例は本発明をスクロ
ール型圧縮機に具体化したものであって、これについて
説明すると、フロントハウジング１０１には回転軸１０
３が支承されている。該回転軸１０３の内端部には偏心
軸１０４が連結されており、この偏心軸１０４上には可
動スクロール部材１０５が自転防【ト機構１０６により
公転のみ可能に装着されている。

一方、リヤハウジング１０２の内周面には固定スフ「１
−ル部４４’　１０７がＭＷされ、両スクロール部材１
０５，１０７は円板状の基板１０５ａ、１０７ａとそれ
らの前面に一体形成され、互いに常時２箇所以上で接触
し圧縮室Ｃを形成するうず巻部１０５ｂ、１０７ｂが形
成されている。リヤハウジング１０２の内部には両スク
ロール部材１０５．１０７を間にして吸入室１０８及び
吐出室１０９がそれぞれ形成されている。又、前記固定
基板１０７ａには吐出室１０９と圧縮室Ｃを連通する吐
出通路１１０が貫設され、吐出弁１１１及び介挿え１１
２が取付けられている。同じく前記基板１０７ａには吐
出室１０つと吸入室１０Ｂを連通ずるバイパス通路５１
が貫設され、該通路５１ど対応して制御弁５３の動圧緩
働機構が装着されている。

従って、今、スフミール圧縮機が起動されて、回転軸１
０３が回転され偏心軸１０４により可動スクロール部材
１０５が公転されると、両うず巻部１０５ｂ、１０７ｂ
により形成された圧縮室Ｃが中心部へ行くに従い次第に
容量を減少していき、ガスは吐出通路１１０から吐出室
１０９へ吐出されるが、このガスは全部バイパス通路５
１から吸入室１０８へ還流され、圧縮機は０％稼動され
る。

一方、例えば起動と同時に電磁弁５８が閉じられるので
、制御弁５３が徐々に閉鎖位置へ移行され、前述の各実
施例と同様に圧縮機の稼動によるショックが緩和される
。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は高圧室から低圧室へ１極
的に吐出ガスを還流させて一部又は全部の圧縮機能を無
０と化させ、しかも前記３！ｉ！流ガスの動圧によって
作動する制御弁をその背圧室に通ずる導圧孔を絞ること
により、緩動させるようにして前記還流ガスの流量を制
限し、前記無能化した圧縮機能を徐々に回復させるよう
にしたものであるから、０％稼動で起動し、徐々に出力
アップさせることが可能となり、可変容屋型圧縮機のよ
うな５０％稼動から１００％稼動への移行時にも同様に
徐々に出力アップさせることができるので圧縮機の稼動
ショックを効果的に緩和することができる。また、従来
の可変容量に用いられている静圧作動の制御弁と較べて
電磁弁の数を減らすことができることも簡素化の面で見
逃し難い効果である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明を斜板式圧縮機に具体化した第
１実施例を示し、第１図及び第２図は中央部縦断面図、
第３図は第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第４図は吐出
系のガス流れ部を示す部分縦断面図、第５図及び第６図
はそれぞれ本発明を斜板式圧縮機に具体化した第２実施
例及び第３実施例を示す中央部縦断面図、第７図及び第
８図は本発明をベーン型圧縮機に具体化した第４実施例
を示し、第７図は第８図のＣ−Ｃ線断面図、第８図は第
７図のＢ−Ｂ線断面図、第９図及び第１０図は本発明を
スクロール型圧縮機に具体化した第５実ＩＮＰＡを示し
、第９図はｆｆ！１０図のＥ−Ｅ線断面図、第１０図は
第９図のＤ−Ｄ線断面図、第１１図は従来例を示す断面
図である。 シリンダブロック１，２、弁板３，４、フロントハウジ
ング５、リヤハウジング６、斜板室８、シリンダボア１
７、吐出室２１．２２、吸入室２３．２４、吐出通路２
８，２９、逆止弁３６．６５、吐出弁４３．４４、連通
孔４８、円形空間部４９、連通路５０、バイパス通路５
１、収容凹所５２、制御弁５３、ばね５５、背圧室５６
、放圧孔５７、電磁弁５Ｂ、６４、放圧管路５９、導圧
孔６１゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　吐出室等高圧室と吸入室等低圧室とをバイパス通
   路により連通し吐出ガスを積極的に低圧室に還流して一
   部若しくは全部の圧縮機能を無能化する手段と、吐出弁
   と共働することなく前記高圧室内の前記バイパス通路開
   口部に向けて進退しその開度を調節可能な制御弁及び該
   制御弁の動圧緩働機構とからなり、該動圧緩働機構は前
   記制御弁の収容凹所底部に形成される背圧室と前記高圧
   室とを絞り作用を有して導通する導圧孔と、該背圧室を
   選択的に低圧室と連通する放圧管路と、前記制御弁の進
   退方向に作用する圧力が平衡したとき該制御弁を開放す
   る向きに付勢してこれを浮上保持するばねとから構成し
   てなる圧縮機における稼動ショック緩和装置。