JPS6291680A - 可変容量型スクロ−ル圧縮機 - 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〉 本発明は容量可変型スクロール圧縮機に関する。

特にスクロールの外周部から中心方向へ移動する流体ポ
ケットを、その移動の途中で中間圧力室を介して吸入室
と連通させ、中間圧力室と吸入室との連通を制御するこ
とによって流体の圧縮容量を可変した容量可変型スクロ
ール圧縮機に関する。

〈従来技術とその問題点〉 一般に、自動車用の空調システム等に用いられている冷
媒圧縮用の圧縮機は、電磁クラッチを介してエンジンに
よって駆動されている。エンジンの回転数は広範囲に変
化するため、低回転数で充分能力が発揮できるように設
計した固定容積型の圧縮機では、エンジンの高回転数時
において冷房能力が過大となる。従って、電磁クラッチ
の断接が頻繁に起り、エンジンの負荷の変動が著しく。

車速および加速性能に対して悪影響を及ぼす。又圧縮機
の運転始動時にはエンジン回転数が増加するために燃費
が悪化する等の問題があった。このため冷媒の圧縮容量
を可変することによって、圧縮機の能力を調整する容量
可変型の圧縮機が提案されている。

従来の容量可変型スクロール圧縮機では、スクロールの
外周部から中央部へ移動する流体ポケットを、その移動
の途中で中間圧力室を介して吸入室へ連通させるように
なし、中間圧力室と吸入室との連通に開閉弁（ピストン
バルブ）を設け、この開閉弁への圧縮機の吐出ガス導入
量を電磁弁によって制御して開閉弁（ピストンバルブ）
を作動させ、これによって流体の圧縮容量を可変してい
た。この構造では開閉弁（ピストンバルブ）の作動が開
閉弁（ピストン・ぐルブ）の上下に作用する圧力差によ
って大きく影響されるため、その作動の確実性が不安定
であった。特にアイドリング時のようなエンジンの低回
転数では吐出圧がすぐに上昇しないため、フル状態に到
達せずクールダウン特性が悪く又、容量可変過渡時に吐
出圧によって開閉弁の振動が生じる等の問題点があった
。

〈発明の目的〉 本発明は中間圧力室と吸入室との連通部に設けられた開
閉弁機構をモータによって作動させることによって流体
の圧縮容量を任意に設定することのできる容量可変型ス
クロール圧縮機を提供するものである。

〈発明の構成〉 本発明は、流体吸入口と流体排出口とを形成したハウジ
ングと、板体の一面上にうず巻体を有し。

上記ハウジングに固定された固定スクロール部材と、板
体の一面上にうず巻体を有し上記ノ・ウジング内に貫挿
された主軸の回転によって円軌道上を運動する可動スク
ロール部材とを備え、その可動スクロール部材のうず巻
体を固定スクロール部材のうず巻体に角度をずらして噛
み合い状態で重ね合せて二つのうず巻体の間に閉塞され
た流体ポケットを形成し、可動スクロール部材をその回
転を阻止しながら円軌道運動を行わせることによって流
体吸入口に連通した吸入室から流体を流体ポケットに吸
入し固定スクロール部材の板体中心部に設けた吐出口か
ら吐出室を介して流体排出口へ圧縮流体を排出するよう
にしたスクロール圧縮機であって、流体の容量を固定ス
クロール部材の板体のうず巻体外端より内側近傍に流体
のバイパス孔を穿設し、該パイ・マス孔と前記吸入室に
連通した中間圧力室を設け、該パイ・マス孔と該中間圧
力室との連通部に逆止弁を設けるとともに、該中間圧力
室と吸入室との連通部に開閉弁機構を設け、該開閉弁機
構には該開閉弁機構を駆動するモータを設け、該開閉弁
機構をモータで作動させることによって、中間圧力室の
圧力を制御して、逆止弁を開閉し流体の圧縮容量を可変
する構成を有するものである。

〈発明の実施例〉 以下１本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する
。

第１図は９本発明の一実施例による圧縮機の断面図、第
２図は第１図のＡ　−Ａ’断面図、第３図は。

第１図のＢ　−Ｂ’断面図、第４図乃至第６図は本発明
の開閉弁機構の作動状態を示した要部断面図である。

図示ノコンフレノサハウジングは、フロントエンドプレ
ート１１とリヤエンドプレート１２とその間を接続する
側壁１３とよりなり密閉室を形成し、その側壁１３には
流体吸入口１４が、またリヤーエンドプレート１２には
流体の排出口１５を形成している。

フロントエンドプレート１１には、中央部に貫通孔１１
ａが形成され、その中にゴールベアリング１７を介して
主軸１８が支承されている。また。

該フロントエンドプレート１１には前方（図において左
側）に突出し、主軸１８の外周を囲むスリーブｌｌｂが
形成され、該スリーブ１１ｂと主軸１８との間にシャフ
トシール機構１６が配設されている。更に、スリーブｌ
ｌｂの外周上には電磁クラッチ装置９が配設されている
。この装置９は外部駆動源よりの回転運動をＶベルト（
図示しない）を介してプーリ８に伝達し励磁コイル９１
への通電制御によってプーリ８から主軸１８へ回転運動
を伝達制御している。

フロントプレート１１とリヤエンドプレート１２と側壁
１３とによって形成された密閉室内には固定スフコール
２と可動スクロール３と可動スクロール３の駆動機構３
６と回転阻止機構３７と開閉弁機構６とが配設されてい
る。

固定スクロール２と可動スクロール３は、それぞれ板体
２１および３１の上にうず巻体２２および３２を備えた
もので１両スクロールばうず巻体２２．３２が互いに角
度をずらせて噛み合わされている。固定スクロール３は
、その板体を７・ウノング側壁内面に固定され、ノ・ウ
ノング内をこの室に仕切っている。この結果９両スクロ
ールのうず巻体周辺の空間は、流体吸入口１４と連通し
た吸入室４を形成する。固定スクロール２の板体２１の
可動スクロールと反対側の面には、リヤエンドプレート
１２の内面で流体排出口１５の周囲から立上った円筒部
１２１の先端が当接され、この円筒部内が吐出室５を形
成している。固定スクロールの板体の中央部には、この
吐出室５に連通ずる吐出孔２３が形成されている。

固定スクロール２の板体２１には、そのうず巻体２２の
外路端２２ａより内側によった位置にバイパス孔２４が
穿設され、更に板体２１の周縁部に開口２５を形成して
いる。これらバイパス孔２４および開口２５は、リヤエ
ンドプレート１２内の円筒部１２１の周囲に限定された
室７に連通している。この室７の役割については後述す
る。

可動スクロール３は、板体３１のうず巻体３２と反対の
面上に、環状のボス３３を備えており。

ポス３３内にニードルベアリング３５を介して嵌合され
た円板状のブツシュ３４上に回転可能に支持されている
。円板状のブツシュ３４は主軸１８の内端に偏心して設
けたクランクビン１８ａ上に回転可能に支持されている
。クランクビン１８ａ。

ブツシュ３４．ベアリング３５で可動スクロールの駆動
機構３６が構成されている。一方、板体３１とフロント
エンドプレート１１との間には回転防止機構３７が設け
られている。

この結果可動スクロール３は、主軸１８の回転によって
、自転を阻止されながら、クランク半径の円軌道上を公
転運動する。この可動スクロール３の公転運動により１
両うず巻体２２，３２の間の線接触部がうず巻体表面に
沿って中心方向へ移動し、この結果流体ポケットＰが容
量を減少しなからうず巻体中心方向へ移動する。

従って、外部流体回路（図示せず）から流体吸入口１４
を通って吸入室４に流入した流体が１両うず巻体の外路
端部から流体ポケット中に取り込まれ、圧縮された流体
は両うず巻体の中心部の流体ポケットＰ。から吐出孔２
３を通って吐出室５へ送り出される。更に吐出室５から
流体排出口１５を介して外部流体回路へ流出する。

前述の室７は、更にパイ／？ス孔２４と連通した中間圧
力室７１と開口２５と連通した制御室７２の２つの室に
隔壁７３によって仕切られている。

隔壁７３には画室７１．７２間を連通させる連通孔７４
が形成されている。中間圧力室７１内には。

バイパス孔２４に対して逆止弁７５が一端をビス７６に
て固定スクロール２の板体２１に固着されて設けられ、
制御室７２中には連通孔７４を開閉する開閉弁機構６が
設けられている。

開閉弁機構６は、第４図をも参照して、制御室７２内に
スライド可能に配設されたピストンパルプ６１と、その
上面に設けたねじ孔６４に螺合された駆動ロッド６２か
らなる。駆動ロッド６２は。

リヤエンドプレートの外へ導出され、その先端は。

リヤエンドプレート上に設置されたモータ６３の出力軸
に結合されている。かくして、モータ６３（Ｄ　回転に
よって、ピストンパルプ６１が上下動する。

ここで、ピストンバルブ６１が円形である場合には、第
６図に示すように、キー６１ａ及びキー溝６１．　ｂ等
によって、制御室７２内での回転を防止することを要す
ることは言う迄もない。

圧縮機のフル運転状態においては、連通孔７４の口縁に
設けたシール部材６６にピストン・々シブ６１の先端が
当接し、連通孔７４を閉じている。

次に第・１図の状態からモータ６３を回転させると駆動
０ノド６２が矢印方向に回転し、その回転に伴って駆動
ロッド６２のネジ部６２ａにピストンバルブ６１に形成
したネジ孔６４が螺合してピストンバルブ６１が上方に
移動し、第５図の状態となる。この移動によって連通孔
７４が開き、吸入室４と連通した開口２５が制御室７２
および連通孔７４を介して中間圧力室７１と連通ずる。

この結果、中間圧力室の圧力が低下し、逆止弁７５を開
放し、流体ポケットＰの流体が中間圧力室７１に流れ込
む。この流れ込んだ流体は、連通孔７４゜制御室７２．
開口２５を通過して吸入室４に環流する。このため流体
ポケットＰ内の流体の容量が減少し、圧縮流体の吐出室
５への送り込み容量も減少し、圧縮機の容量が低下する
。

尚、６７．６８は駆動ロッド６２並に制御室の蓋１２ａ
のシール用Ｏリングである。

第７図、第８図は本発明の開閉弁機構の他の実施例の作
動状態を示したものである。

この構成は、制御室７２内に配設されているピストンバ
ルブ６１に駆動用のラック６２′を一体に形成し、これ
に噛み合うビニオン６３ａをモータ６３の駆動軸に結合
したもので、モータ６３の駆動によってラック６２′を
上下させてピストンバルブ６１を上下に移動し、バイパ
ス孔２４と開口２５を選択的に連通させている。尚６６
′はシール部材でピストンバルブ６１の下部に突出した
係止部６１ａに係止され、ぎストンパルプ６１と共に移
動する。

〈発明の効果〉 前述したように２本発明では吸入室と中間圧力室との連
通を制御する開閉弁機構をモータによって連続的に駆動
することができるため、連通の開閉制御が確実に行なわ
れるばかりでなく、無段階に流体の圧縮容量を制御して
常時適正な容量で流体の圧縮を行なうことができ、しか
もピストンバルブに振動を生じることなく、容量可変を
スムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した断面図、第２図は第
１図のＡ　−Ａ’断面図、第３図は第１図のＢ　−Ｂ’
断面図、第４図乃至第６図は、開閉弁機構の第１実施例
を示したものであって、第４図はフル運転状態における
要部断面図、第５図は制御状態における要部断面図、第
６図は、第４図のｃ−ｃ’断面図、第７図、第８図は、
開閉弁機構の他の実施例を示したものであって、第７図
はフル運転状態における要部断面図、第８図は制御状５
態における要部断面図である。 １・・・ハウゾング、２・・・固定スクロール部材、３
・・・可動スクロール部材、４・・・吸入室、５・・・
吐出室。 ６・・・開閉弁機構、７１・・・中間圧力室。 代理人（７７８３）弁理上池田点検　り１．′ご・１．
・　／・′ イ乙−・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　流体吸入口と流体排出口とを形成したハウジング
   と，板体の一面上にうず巻体を有し，前記ハウジングに
   固定された固定スクロール部材と，板体の一面上にうず
   巻体を有し前記ハウジング内に貫挿された主軸の回転に
   よって円軌道上を運動する可動スクロール部材とを備え
   ，前記可動スクロール部材のうず巻体を固定スクロール
   部材のうず巻体に角度をずらして噛み合い状態で重ね合
   せて，前記二つのうず巻体の間に閉塞された流体ポケッ
   トを形成し，前記可動スクロール部材をその回転を阻止
   しながら円軌道運動を行なわせることによって、 前記流体吸入口に連通した吸入室から流体を流体ポケッ
   トに吸入し，前記固定スクロール部材の板体の中心部に
   設けた吐出口から吐出室を介して前記流体排出口へ圧縮
   流体を排出するようにしたスクロール圧縮機において，
   前記固定スクロール部材の板体のうず巻体外端より内側
   近傍に流体のバイパス孔を穿設し，該バイパス孔と前記
   吸入室に連通した中間圧力室を設け，該バイパス孔と中
   間圧力室との連通部に逆止弁を設けるとともに，前記中
   間圧力室と前記吸入室との連通部に開閉弁機構を設け，
   該開閉弁機構には該開閉弁機構を駆動するモータを設け
   ，該開閉弁機構をモータで動作させることによって前記
   中間圧力室の圧力を制御して，前記逆止弁を開閉し，流
   体の圧縮容量を可変と成したことを特徴とする可変容量
   型スクロール圧縮機。