JPS631017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主として車両用冷房装置に使用される
可変容量圧縮機に関するものである。

車両用冷房装置において、運転初期などのよう
に車室温度が高くて圧縮機にかかる冷房負荷が冷
房能力よりも大きいときには、圧縮機を容量アツ
プ状態で運転し、車室温度が下がつて冷房負荷が
冷房能力よりも小さくなつたら、圧縮機を容量ダ
ウン状態で運転するものが案出されている。この
可変容量圧縮機として、出願人は既に容量を100
％と50％に交互に切換えることのできる斜板式可
変容量圧縮機を提供している。（特開昭57−73877
号）これは図示しないがリヤハウジングの内側中
央部に対し軸線方向の移動可能にスプールを装着
し、第１開閉弁を開いて前記スプールの背面に吐
出圧を作用させることによりバルブプレートに吐
出弁を押圧しリヤ側での圧縮を有効にして100％
稼働とし、反対に第１開閉弁を閉じて第２開閉弁
を開き前記スプールの背面に吸入圧を作用させる
ことによりバルブプレートから吐出弁を浮上保持
させてリヤ側での圧縮動作を無効とし50％稼働に
切換えるようになつている。

ところが、前述した圧縮機は第９図に示すよう
に吐出弁５７が基部５７ａと弁部５７ｂとにより
構成されていて、容量ダウン時第１０図に示すよ
うに吐出弁５７が弁板４から少し浮き上つたとき
吐出室２０のガスが軸孔４ａ（吸入系）へ流れる
ため、基部５７ａ及び弁部５７ｂが弁板４側へ吸
着され、それらの先端が弁板４にたたきつけられ
る。この結果弁板４が面アレを起こし、第１１図
に示すように基部５７ａが軸孔４ａを閉鎖した
100％容量運転時にシール不良となり、体積効率
を低下させるという欠陥があつた。特に、前記吐
出弁５７の吸着時にスプール４４が軸方向に振動
しながら移動した場合は、衝突は激しくなり弁板
４の摩耗が増大し、シール性低下を助長する。

本考案は上記従来技術に存する欠陥を解消する
ために成されたものであつて、その目的は100％
容量運転時における吐出室と吸入系とのシール不
良をなくして体積効率を向上させることができる
とともに、吐出弁の耐久性を向上することができ
る可変容量圧縮機を提供することにある。

以下、本考案を車両用冷房装置の斜板式可変容
量圧縮機に具体化した一実施例を第１図〜第７図
について説明すると、対接されたシリンダブロツ
ク１，２の両端部は弁板３，４を介在してフロン
ト及びリヤのハウジング５，６によつて閉鎖さ
れ、これらは適数本のボルト７によつて結合され
ている。シリンダブロツク１，２の接合部分には
斜板室８が形成され、そこには両シリンダブロツ
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に固着された斜板１０が収容され
ている。前記シリンダブロツク１，２の軸孔１
ａ，２ａには、前記駆動軸９を支承するラジアル
ベアリング１１，１２が圧入され、またシリンダ
ブロツク１，２と斜板１０との間にはスラストベ
アリング１３，１４が介在されている。シリンダ
ブロツク１，２には駆動軸９と平行にかつ同駆動
軸９を中心とする放射状位置に５対のシリンダボ
ア１５が穿設され、これらシリンダボア１５に嵌
装されたピストン１６はボール１７およびシユー
１８よりなる軸受部材を介して斜板１０に係留さ
れており、同斜板１０の回転力によつてピストン
１６はシリンダボア１５内を往復動可能である。

前記フロント及びリヤのハウジング５，６には
中心側に吐出室１９，２０が形成され、外周側に
同吐出室１９，２０を取り囲むようにしてほぼ環
状の吸入室２１，２２が形成されており、特にフ
ロント側の吐出室１９は環状に形成され、リヤ側
の吐出室２０は第３図に示すように円形に形成さ
れている。吸入室２１，２２は前記ボルト７の通
し孔を兼用する吸入通路２３，２４によつて斜板
室８と連通され、同斜板室８はシリンダブロツク
１，２の接合面の近くに取付けられた吸入フラン
ジ２５と連通されている。

第４図に示すようにシリンダブロツク１，２に
は弁板３，４との接触面から接合面にかけて吐出
通路２６，２７が穿設されており、同吐出通路２
６，２７はその一端がシリンダブロツク１，２の
接合面の近くに取付けられた吐出フランジ２８と
それぞれ連通路２９，３０を介して連通され、他
端が弁板３，４に貫設された連通孔３１，３２を
介して吐出室１９，２０と連通されている。な
お、吐出室１９，２０は吐出通路２６，２７との
連通部が外周側に適宜膨出されている。（第３図
参照）また、前記連通路３０には逆止弁３３が設
けられていて、リヤ側の吐出室２０内が低圧状態
では連通路３０を閉鎖し、高圧状態では連通路３
０を開放する。

前記弁板３，４には吸入口３４，３５及び吐出
口３６，３７が貫設され、これらを介してシリン
ダボア１５がそれぞれ吸入室２１，２２及び吐出
室１９，２０と連通されており、これら吸入口３
４，３５及び吐出口３６，３７にはそれぞれ吸入
弁３８，３９及び吐出弁４０，４１が配設されて
いる。又、吐出弁４０，４１は弁押え４２，４３
によつてその変形量が規制されていて、フロント
側にあつては弁押え４２とともに弁板３に固定さ
れているが、リヤ側にあつては弁押え４３ととも
に正規の閉鎖位置と吐出口３７を開放する開放位
置とに変位可能となつている。

すなわち、第１図に示すように重合された吐出
弁４１と弁押え４３及び同弁押え４３の背面に同
心的に当接された円柱形のスプール４４と吐出弁
４１の前面に同心的に当接されたワツシヤー４５
とがボルト４６によつて一体化され、同スプール
４４はリヤハウジング６の中心部に隔壁６ａによ
つて区画形成された円形凹所４７内に軸方向に摺
動可能に嵌合されている。前記吐出弁４１は第３
図及び第５図に示すように環状基部４１ａと、各
吐出口３７に対向すべく延在した複数個（本実施
例では５個で形成角αを等しくしている）の弁部
４１ｂと、さらに各弁部４１ｂ間に位置するよう
に延在した本考案の要部となる複数個（本実施例
では５個）の突出部４１ｃとにより構成されてい
る。又、前記弁押え４３は前記突出部４１ｃを除
いた吐出弁４１の形状と同形状に形成されてい
る。

なお、ボルト４６にて一体化された４つの部材
はリヤハウジング６の隔壁６ａに植設された位置
決めピン４８により回り止めされていて、該ピン
４８を挿通するため吐出弁４１の突出部４１ｃ及
び弁押え４３に孔４１ｄ，４３ａが形成されてい
る。

リヤ側のシリンダブロツク２の中心部に形成さ
れた軸孔２ａは、弁板４の中心部に透設した軸孔
４ａを介して吐出室２０の中央部分と連通されて
おり、この軸孔２ａの後端部には円筒形のばね受
４９が嵌入され同ばね受４９内には前記吐出弁４
１を常に開放位置に浮上付勢するスプリング５０
が収容されている。又、ばね受４９の底面には連
通孔４９ａが透設されていて、吐出弁４１が開放
位置に保持されている状態では、吐出室２０は斜
板室８と連通されるが、吐出弁４１が正規の閉鎖
位置に変位し環状基部４１ａ（詳しくは第５図の
斜線を施した部分）が弁板４に接触することで、
そのシールが保たれる。

前記リヤハウジング６の中心部にはスプール４
４の背面に圧力を導く導圧孔５１が設けられ、こ
の導圧孔５１は第１電磁弁５２を含む高圧管５３
によつて吐出フランジ２８と連絡されるととも
に、第２電磁弁５４を含む低圧管５５によつて吸
入フランジ２５と連絡されている。なお、第１及
び第２の電磁弁５２，５４の開閉制御は、冷房す
べき車室内温度に対応してたとえば吸入系に設け
られた圧力スイツチ（図示略）によつて行われ
る。

次に前記のように構成した可変容量圧縮機につ
いてその作用を説明する。

停止時には、第１図に示すようにリヤ側の吐出
弁４１はスプリング５０によつて開放位置に浮上
保持されており、また逆止弁３３は連通路３０を
閉鎖し、さらに第１電磁弁５２は開かれ第２電磁
弁５４は閉じられている。

斯る状態において、圧縮機が駆動されると、フ
ロント側は正規に作動を開始し直ちに圧縮作用に
入るが、リヤ側にあつては吐出口４１が開放され
ていることから各シリンダボア１５と吐出室２０
との間においてガスが自由に往復流動するだけで
あり、しかも吐出室２０と斜板室８とが軸孔２
ａ，４ａによつて短絡されていることから、実質
的に圧縮作用を行わず空運転となる。従つて、起
動時は50％の能力をもつて運転が開始される。

フロント側の正規運転により吐出圧力が高圧管
５３を経てスプール４４の背面に作用すると（こ
のとき第１電磁弁５２は開放状態に、又第２電磁
弁５４は閉鎖状態にそれぞれ保持されたままであ
る）、吐出弁４１はスプリング５０に抗して正規
の閉鎖位置すなわち弁板４に押圧されシリンダボ
ア１５の各吐出口３７及び軸孔２ａ，４ａをそれ
ぞれ閉鎖するためリヤ側においても正規の圧縮作
用が開始され、逆止弁３３がリヤ側の吐出圧力に
よつて押上げられて連通路３０を開放し、こうし
て圧縮機は100％の能力で運転される。（第２図参
照） 次に、定常運転について説明すると、冷房負荷
が大きい段階、つまり大負荷時には100％の能力
で稼働される。

ところが、冷房負荷が小さくなつた場合、つま
り車室内が冷されそれに伴い吸入圧力が低下した
場合には圧力スイツチ（図示略）がONして第１
電磁弁５２が閉じられかつ第２電磁弁５４が開放
されるため、スプール４４の背面には低圧の吸入
圧力が作用しリヤ側の吐出弁４１はスプリング５
０によつて弁板４から浮上され吐出口３７が開放
される。従つて、前述の起動時のときと同様にリ
ヤ側は休止され圧縮機は50％稼働に切換えられ、
このとき逆止弁３３はフロント側の吐出圧力によ
つて連通路３０を閉鎖しフロント側の吐出ガスが
リヤ側に流出することを防止する。

前述した100％稼働から50％稼働の容量ダウン
時においては、前述したように弁板４から吐出弁
４１が浮上されるが、このとき吐出室２０の高圧
ガスが弁板４の軸孔４ａへ流出し、そのガス流れ
により吐出弁４１は弁板４側へ引き寄せられる。
このとき、吐出弁４１の基部４１ａ内周側はワツ
シヤー４５で拘束されているため、その外周側か
ら変形を起すが、基部４１ａの外周縁には突出部
４１ｃが一体形成されているので、まずこの突出
部４１ｃの先端が弁板４に衝突する。しかしなが
ら、この突出部４１ｃの長さＬは第５，６図に示
すように十分確保されていて、衝突の際の弁板４
に対する突出部４１ｃの角度θが小さいことか
ら、次の３つの効果がある。

(1) 突出部４１ｃが容易に撓み弁板４への衝突を
緩和することができる。特に、スプール４４が
移動時軸方向に振動を起こした場合、その効果
が大きくなる。なおこのとき弁部４１ｂも撓む
が、吐出行程中（シリンダ数の約半数のもの）
のものは弁板４への衝突が阻止されるととも
に、下記(2)項と同様な作用により、吐出口３７
まわりでも摩耗はほとんど問題にならない。

(2) 突出部４１ｃの先端の当りが面当りに近くな
り、摩耗を少なくすることができる。又、第７
図に示すように摩耗を起こしたとしても基部４
１ａと対応する弁板４の表面は面アレを生じな
いので、基部４１ａのシール性を損なうことは
ない。

(3) 吐出弁４１の基部４１ａの撓み量が少ないの
で、耐久性を向上することができる。

なお、本考案は次のような実施例で具体化する
こともできる。

(イ) 吐出弁４１の突出部４１ｃの長さＬは第６図
に示すように吐出弁４１の最大浮上距離Ｄの２
倍以上にするのが望ましい。

(ロ) 第５図に示すように各弁部４１ｂの形成角α
が60゜以上となる場合に突出部４１ｃを設ける
のが望ましい。

(ハ) 第８図に示すように突出部４１ｃまたは弁部
５７ｂの先端を直線状にすること。

(ニ) 前述した斜板式圧縮機以外にクランクタイプ
あるいはワツブルタイプの可変容量圧縮機に具
体化すること。

以上詳述したように、本考案は吐出弁の基部に
対し弁部以外に突出部を設けたことにより、全容
量運転時における吐出室と吸入系とのシール不良
をなくして体積効率を向上させることができると
ともに、吐出弁の耐久性を向上することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を斜板式圧縮機に具体化した一
実施例を示す容量ダウン状態の縦断面図、第２図
は同じく容量アツプ状態の縦断面図、第３図は第
１図のＸ−Ｘ線断面図、第４図は吐出通路付近の
みの縦断面図、第５図は吐出弁のみの拡大正面
図、第６図は本考案の要部の作用を説明するため
の容量ダウン状態の拡大断面図、第７図は同じく
容量アツプ状態の拡大断面図、第８図は吐出弁に
形成した突出部の別例を示す部分斜視図、第９図
は従来の吐出弁を示す正面図、第１０図は従来の
吐出弁を使用した圧縮機の容量ダウン状態の部分
断面図、第１１図は同じく容量アツプ状態の部分
断面図である。 弁板……４、リヤハウジング……６、吐出室…
…２０、逆止弁……３３、吐出口……３７、吐出
弁……４１、基部……４１ａ、弁部……４１ｂ、
突出部……４１ｃ、弁押え……４３、スプール…
…４４、円形凹所……４７、スプリング……５
０。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 複数個の圧縮室と吐出室とを連通する吐出口
   用の吐出弁のうち、一部の吐出弁を弁板に接触
   した正規の閉鎖位置と弁板から離間した開放位
   置との切換え可能に保持するとともに、正規運
   転時吐出弁の基部は吐出室と吸入系とのシール
   機能を有し、さらに前記吐出室と吐出フランジ
   側とを連通する通路には前記吐出弁の正規の閉
   鎖位置への変位に対応して同通路を開放する逆
   止弁を設けた可変容量圧縮機において、前記吐
   出弁の基部に対し前記吐出口と対応する弁部以
   外に前記基部の撓みを抑制し得る突出部を設け
   たことを特徴とする可変容量圧縮機。 ２ 前記吐出弁の突出部先端はほぼ直線状に形成
   されている実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の可変容量圧縮機。 ３ 吐出弁は環状基部と該基部外周に形成された
   複数個の弁部とを有し、各弁部の形成角がほぼ
   60゜以上のところに突出部が設けられている実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の可変容量圧
   縮機。