JPS62265484A - ロ−リングピストン型コンプレツサ− - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は種々の形式のあるコンプレッサーの中のローリ
ングピストン型コンプレッサーにおいて、そのベーンを
上死点て停止させる機構を付設し、電磁クラッチ等を不
要にしたものに関する。

〔従来の技術〕

コンプレッサーには多くの種類かあり、主としてレシプ
ロ式、斜板式、マルチベーン弐などか代表的なものであ
り、最近ではスクリュ一式、スクロール式などが商品化
されておりローリングピストン型もその１っであるか、
それぞれ一長一短かありその特徴に応じて使いわけてい
るのか現状である。

例えば、家庭用の冷蔵庫やクーラーでは以前は耐久性の
あるレシプロ式か使われていたか、最近ては省電力、低
騒音の特徴からローリングピストン型か主流になりつつ
ある。但し、車両用に関しては大型はレシプロ弐か多く
、中小型ては種々の形式か用いられている。これらはエ
ンジンの回転をベルトを介し、電磁クラッチをＯＮ、Ｏ
ＦＦ　シて温度調整をしている。

〔発明か解決しようとする問題点〕

自動車に搭載するコンプレッサーは殆Ｘど全てがエンジ
ンから電磁クラッチを介してその回転を伝えているか、
常に大きく変動する回転に対して車内の温度を設定値に
保つためには必ず電磁クラッチを必要としている。とこ
ろがこの電磁クラッチはかなり多くの電力を必要とし、
バッテリーの消耗か大きく放電の大きい原因となってい
る。又、電磁クラッチＯＮによりコンプレッサーの運動
部分の回転を急激にあげるのてショックが大きくなり運
転感覚か損なわれ、特に小排気量の車両ては影響かおお
きい。更に、クラッチの摩擦面に油などが付着するとス
リップの原因となる。

又、電磁クラッチの必要のない家庭用のクーラーは温度
調整するとき、最近てはモーター自身の回転数を制御し
て温度を細かく制御するものかあるか、制御回路か高価
になり専用モーターも必要となる。

本発明は上死点てベーンを固定てきるベーン停止機構を
付設したローリングピストン型コンプレッサーにするこ
とにより、車両用ては電磁クラッチを不要にしその欠点
を解消し、又、本発明を同一回転軸上に並列に配置して
容量制御型にすることによりローコストてインバータ一
方式にとって代わることができ、更に、車両用に利用し
ても大変有用なものである。

〔問題を解決するための手段〕

ローリングピストン型コンプレッサーは偏心カムを設け
た回転軸に円筒状のローリングピストンをはめ、ハウシ
ンクに設けたガイド溝に添ってベーンか往復し１ベーン
の先端か常にローリングピストンに接触するように背後
からばねて押えられているか、車両用ては電磁クラッチ
のＯＮ、ＯＦＦて温度制御をしている。

本発明はローリングピストン型コンプレッサーのベーン
をその上死点て信号により任意に固定てきるベーン停止
機構を付設して１ベーンか固定されたときはローリング
ピストンかハウジンク内を空転し冷媒ガスはシリンダー
内面を回転するたけで流体抵抗か殆＆どなく、又、本体
の機械効率か高いのて空転トルクが極めて小さく実用上
電磁クラッチの必要性をなくし、それのもつ固有の欠点
を解消したものである。又、同一回転軸上にベーン停止
機構つきのコンプレッサーを並列に配置して各々の停止
機構を個別に作動させることによりエンジンの回転数が
大きく変動しても温度を微妙に制御できる容量制御型コ
ンプレッサーとなり、更に、霜とり運転では従来は必要
以上の馬力を消費していたか、これでは必要最小限の馬
力で済み、運転感覚にも殆入ど影響がないなどの利点か
ある。

〔実　施　例〕

本発明の実施例を図面について説明する。

第１図の実施例はローリングピストン型コンプレッサ一
本体にベーンを停止させる機構をもつものである。

ローリングピストン（１）は回転軸（２）の偏心カム（
２ａ）にはまって偏心回転をし、ハウシンク（３）のシ
リンター内面（３ａ）にローリングピストン（１）か内
接して回転をする。ハウシンク（３）のガイド溝（３ｂ
）にそってベーンか往復し背後よりはね（５）に押えら
れている。ベーン（４）に隔離された左右の空間の容積
変化によりポンプ作用をしている。

第１図（ａ）はベーン（４）か下死点のときの状態を示
している。ベーン〔４〕には貫通しないめくら穴（４ａ
）か設けられ、ハウジング（３）のガイド溝（３ｂ）に
は側面からばね（５）より下の位近に貫通穴（８）か穿
けられ、そこにビン（９）か直接またはブツシュを介し
て摺動自在にはまっている。ビン（９）と鉄片（１２）
は固着され、コイル（１０）、アーマチュア（１１）、
復帰ばね（１３）などより構成されたソレノイド（Ｓ）
に通電することにより鉄片（１２）を吸着している。

いま、回転軸（２）の回転てベーン（４）か往復してい
るときソレノイド（Ｓ）の通電をＯＦＦにすると、復帰
はね（１３）の力てベーン（４）の側面を押し、ベーン
（４）か上死点にきたときピン（９）とめくら穴（４ａ
）の位置か重なりピン（９）かめくら穴（４ａ）にはま
りこむことになる。ベーン（４）の上死点付近の速度は
極めて小さく確実にはまることがてきる。ここで、ピン
（９）の先端形状なテーパー状にすることによりめくら
穴（４ａ）に確実にはまり、また、ソレノイド（Ｓ）の
吸引力が軽減される。このとき、ピン（９）とめくら穴
（４ａ）とのはまる深さか変わるとベーン（４）の停止
位置が僅かに変わるのて本論の上死点とは厳密な位置を
表わしているものではない。

第１図（ｂ）はピン（９）かめくら穴（４ａ）にはまっ
た状態を示している。

この状態て回転軸（２）が回転したときシリンダー内部
の冷媒ガスはシリンター内面（３ａ）にそって回転する
たけてポンプ作用はまったくしない。

又、その際の流体抵抗は殆Ｘどない。

ローリングピストン型コンプレッサーの構造的な特徴は
ローリングピストン（１）とシリンダー内面（３ａ）と
の相対速度か極めて小さく、機械効率かたかい。ローリ
ングピストン型の容量制御型コンプレッサーには、ベー
ンをそのまま往復させて吸入側に設けた弁を閉じて冷媒
カスの吸入を停止してポンプ作用を妨げる例かあるか、
ベーンの往復による摺動抵抗や耐久性に問題なのこし１
本形式のもつ本来の長所を活かすことかてきない。

本発明は、従来、大部分の車両用に必要とした電磁クラ
ッチを不要とし、それのもつドラフルを解消している。

第２図は本発明のもう１つの実施例てあり、コイル（１
４）への通電により磁心（１５）てベーン（４）に接合
した磁性板（４ｂ）を直接吸着して、可動部分のないベ
ーン停止機構にすることかてき、耐久性かあり、故障の
すくない特徴かある。又、磁心（１５）の材質を着磁、
消磁の容易なものとし、通電により磁心（１５）を着磁
し、磁性板（４ｂ）を吸若後は電流を不用とし、逆電流
により消磁なしベーン（４）を開放するような形式にす
ることかできる。

第１図および第２図は上死点てベーンを停止させる具体
例であるか、本発明の特徴はベーンを上死点て停止させ
るという機能にあり、それにより多くの長所を得ており
、その停止機構は本発明に限定されるものではない。

第３図は同一回転軸（１６）上に偏心カム（１６ａ）。

（１６ｂ）を設け、２つのローリングピストン型コンプ
レッサーを独立して備え、各々第１図に示すようなベー
ン停止機構を持っており、−例として、左側の押しのけ
容積な２、ソレノイドを（Ｓｌ）、右側の押しのけ容積
を１、ソレノイドを（Ｓ２）とすると、 （ＳＬ）ＯＦＦ、　（Ｓ２）ＯＦＦて０＋０＝０、（３
１）ＯＦＦ、　（Ｓ２）ＯＮ’ｔ’　　０　＋　１　＝
　１、（Ｓｌ）ＯＮ、　（Ｓ２）ＯＦＦで　２＋０＝２
、（Ｓｌ）ＯＮ、　（５２）ＯＮて　２＋１＝３、と４
種類の押しのけ容積か可能てあり、外気温やエンジン回
転数に応じてきめの細かい温度制御ができる。容量制御
型として片側だけを本発明としても可能てあり、用途に
応して種々の組合わせかできる。

車両用として電磁クラッチを不要にしたとき、運転中は
回転軸（２）、（１６）か常時回転し、押しのけ容積か
０のとき、潤滑油か回らずオイル切れになることかある
のて回転軸端にオイルカップを設けたり、或は潤滑ポン
プ（１８）で直接摺動部分を潤”滑することかてきる。

ｎ１滑ポンプにはトロコイドポンプなどが使用可能であ
る。

つぎに、ベーン（４）の停止状態からピン（９）を吸引
してベーン〔４〕を開放するとき、ローリングピストン
〔１〕か下死点付近にあるときは、接触の際、衝撃力か
大きくなり圧展を残すなどのトラブルの原因となる。上
死点付近てはローリングピストン（１）の上下方向の速
度は小さくベーン（４）との距ａも小さいのて、そ・の
とき開放すると衝撃の少ない接触か可能である。そこて
、ベーンの開放タイミンクを調整するため１回転軸（２
）、　（１６）の位相角を検出てきるように位相角セン
サー（１７）を設けることかてきる。

〔発明の効果〕

本発明は多種多様なコンプレッサーの中からローリング
ピストン型コンプレッサーの構造上の特徴を利用し、そ
のベーンを上死点て停止させるという簡単な方法により
、車両用として殆どに必要てあった電磁クラッチを不要
としたのて、電磁クラッチのもつ １、比較的大トルクを伝達するので消費電力か大きくバ
ッテリーへの負担かかかり寿命を縮める。

２、電磁クラッチＯＮによりコンプレッサーの運動部分
を急加速するのてショックが大きく、運転感覚を損ねる
。これは小型車て特に顕著である６３、摩擦面への油の
付着てスリップなどのトラブルの原因となる。

４、大きくて重く、コスト高である。

等の欠点に関し、本発明ではベーンを開放するためのピ
ン（９）の吸着力は僅かな摩擦抵抗と復帰ばね（１３）
に打ち勝つだけでよく、消費電力はたいへん小さい。又
、クラッチＯＮて主要な運動部分を急加速する必要がな
くシミツクは極めて小さい、更に、ソレノイドは小型軽
量てコストもかからない。

次に、容量制Ｗ型に関し、従来の電磁クラッチの頻繁な
ＯＮ　、　ＯＦＦ繰り返しによる運転感覚の悪さや、除
湿運転なとての無駄な動力損失やショックを減少する。

又、これを家庭用に使えば、インバータ一方式と殆ど変
らないきめの細かい制御が可能て、インバータ一方式の
制御回路や専用モーターなどの高価な部品を必要とせず
、同様の目的を達成することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の断面図を示し、ソレ
ノイド（Ｓ）の通電した状態を示す。 第１図（ｂ）はソレノイド（Ｓ）をＯＦＦとしベーン（
４）の上死点でピン（９）かめくら穴（４ａ）にはまっ
た状態を示す断面図。 第２図はベーン停止機構のもう１つの実施例を示し、磁
心（１５）かベーン（４）を吸着した状態である。 第３図は容量制御型コンプレッサーにしたときの断面図
。 １：ローリングピストン　　２，１６；回転軸　　３：
ハウシンク　　４：ベーン　　４ａ：めくら穴６；吸込
口　　７；吐出口　　９．ピン　　１５：磁心　　１７
：位相角センサー　　１８：潤滑ポンプＳ、３１，５２
；ソレノイド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．上死点でベーンを停止させる機構を付設したローリ
   ングピストン型コンプレッサー。
2. ２．ベーンのガイド溝の側面に達する貫通穴をハウジン
   クに穿け、その貫通穴の内側に摺動自在にピンをはめ、
   ベーンにはめくら穴を設け、ベーンの上死点でピンの先
   端がめくら穴にはまってベーンを固定可能にし、信号に
   よりソレノイドでピンを作動し、ベーンを開放する機構
   を備えたローリングピストン型コンプレッサー。
3. ３．ベーンに磁性板を接合し、ベーンが上死点に来たと
   きに磁心で磁性板を吸着して固定する機構を備えたロー
   リングピストン型コンプレッサー。
4. ４．特許請求の範囲１乃至３を同一回転軸に並列に配置
   したローリングピストン型コンプレッサー。
5. ５．潤滑ポンプを回転軸端に備えた特許請求の範囲１乃
   至４のローリングピストン型コンプレッサー。
6. ６．回転軸の位相角を検出するセンサーを備えた特許請
   求の範囲１乃至４のローリングピストン型コンプレッサ
   ー。