JPS634031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に車両空調用に好適な斜板式圧縮機
に関するものである。

従来、車両空調用圧縮機においては、要求度合
に応じて圧縮能力を調節する手段を備えたものも
あるが、この圧縮機として出願人は先に第１０図
に示すように、リヤハウジング６１内に軸方向へ
移動可能な内部ハウジング６２を内装して、リヤ
ハウジング６１の内側面と内部ハウジング６２の
背面との間に圧力室６３を形成し、さらに前記内
部ハウジング６２の前端面にバルブプレート６４
を固着するとともに、前記圧力室６３へ吐出圧
（高圧）又は吸入圧（低圧）を選択的に作用させ
るための切換弁６５を設けて、圧縮機の能力を
100％稼動と50％稼動の２段階に切換えができ、
小能力時に不要な圧縮作用をしないものを提案し
ている。

ところが、前述の斜板式圧縮機は、リヤハウジ
ング６１の内側に内部ハウジング６２を設ける二
重構造をとつているので、ハウジングの重量及び
外径が大きくなるばかりでなく、吸入室６６及び
吐出室６７の容積が減少するという欠陥があつ
た。

本発明の目的は上記の欠陥を解消しようとする
もので、リヤハウジングとバルブプレートにより
形成される空間をそれらの少なくともいずれか一
方の側面に一体的に形成された環状壁により吸込
室と吐出室とに区画形成し、外部回路の吐出圧を
リヤ側のバルブプレートの背面に対し直接的に作
用させて同バルブプレートを正規の閉鎖位置に保
持し得るバルブプレート作動機構を設けることに
より、圧縮機の能力を必要に応じて100％稼動と
50％稼動の２段階に切換えることができるととも
に、内部ハウジングを省略しして重量及び外径を
小さくすることができ、さらに吸込室及び吐出室
の容積を増大させることができる斜板式圧縮機を
提供することにある。

以下、本発明を具体化した第一実施例を第１図
〜第５図について説明すると、１，２はシリンダ
ブロツクであつて、これらのシリンダブロツク
１，２により圧縮機本体３が構成されている。各
シリンダブロツク１，２にはシリンダボア１ａ，
２ａがそれぞれたとえば５箇所に形成され、これ
らのシリンダボア１ａ，２ａに両頭のピストン４
が摺動可能に嵌合されている。圧縮機本体３の中
心孔３ａには回転軸５が挿通され、軸受６，７に
よつて回転可能に支承されている。この回転軸５
の中央部には斜板８がスプリングピン９によつて
固定されており、この斜板８が回転すると二対の
シユー１０及びボール１１を介して前記ピストン
４がシリンダボア１ａ，２ａ内で往復運動される
ようになつている。１２，１３はスラスト軸受で
ある。

シリンダブロツク１の端面には、サクシヨンバ
ルブシート１４、バルブプレート１５及びガスケ
ツト１６を介してフロントハウジング１７が固定
されている。このフロントハウジング１７は第３
図に示すように円形の環状壁１７ａによつて外側
寄りに位置する吸込室Ａと中央寄りに位置する吐
出室Ｂとに区画されている。前記バルブプレート
１５には５個の吸入口１５ａが前記フロントハウ
ジング１７に形成された共通の吸込室Ａから冷媒
ガスを各シリンダボア１ａに吸入し得る位置に形
成され、前記サクシヨンバルブシート１４の弁板
（図示略）と協働して５個の吸入弁１８を構成し
ている。又、前記バルブプレート１５には５個の
吐出口１５ｂが前記フロントハウジングに形成さ
れた共通の吐出室Ｂへ圧縮冷媒ガスを各シリンダ
ボア１ａから吐出し得る位置に形成され、弁板１
９ａ及びリテーナ１９ｂと協働して５個の吐出弁
１９を構成している。

又、前記バルブプレート１５にはシリンダブロ
ツク１の吸入通路１ｂから前記吸込室Ａに冷媒ガ
スを吸入するための吸入連通孔２０が５箇所に形
成されている。さらに、前記バルブプレート１５
には圧縮された冷媒ガスをシリンダブロツク１の
吐出通路１ｃ（第５図参照）へ導入するための吐
出連通孔２１が形成されている。

前記回転軸５はフロントハウジング１７の中央
部を貫通して外部へ突出し、この突出端において
駆動源に接続されている。回転軸５とフロントハ
ウジング１７とは軸封装置２２によつて気密が保
たれている。

一方、シリンダブロツク２端面の外縁部にはリ
ヤハウジング２３が接合され、同リヤハウジング
２３、フロントハウジング１７及びシリンダブロ
ツク１，２はフロントハウジング１７の吸込室
Ａ、バルブプレート１５の吸入連通孔２０及びシ
リンダブロツク１，２の吸入通路１ｂ，２ｂを貫
通した５本の通しボルト２４によつて互いに締付
固定されている。

前記リヤハウジング２３の内側面２３ａには円
形の第一環状壁２３ｂが一体的に形成され、同環
状壁２３ｂ内にはスプール２５が軸方向に移動可
能に嵌入されている。このスプール２５の先端面
に対しバルブプレート２６及びサクシヨンバルブ
シート２７が小ねじ２８により固着されている。
前記リヤハウジング２３の内側面２３ａ及びバル
ブプレート２６の背面２６ａには、それぞれ第４
図に示すように円形の第二、第三環状壁２３ｃ，
２６ｂがそれぞれ一体的に形成され、Ｏリング２
９により気密保持可能にかつ軸方向の相対移動可
能に嵌合されている。この第二、第三環状壁２３
ｃ，２６ｂによつて、リヤハウジング２３とバル
ブプレート２６により形成される空間は外側の吸
込室Ａと内側の吐出室Ｂとに区画形成されてい
る。

前記バルブプレート２６には第４図に示すよう
に５個の吸入口２６ｃが共通の吸込室Ａから冷媒
ガスを各シリンダボア２ａに吸入し得る位置に形
成され、それぞれサクシヨンバルブシート２７の
弁板（図示略）と協働して吸入弁３０が構成され
ている。又、前記バルブプレート２６には５個の
吐出口２６ｂが共通の吐出室Ｂへ圧縮冷媒ガスを
各シリンダボア２ａから吐出し得る位置に形成さ
れ、弁板３１及びリテーナ３２と協働して吐出弁
３３が構成されている。

前記バルブプレート２６及びサクシヨンバルブ
シート２７には、前記通しボルト２４を挿通する
機能を有する５つの吸入連通孔３４が形成され、
シリンダブロツク２の吸入通路２ｂから吸込室Ａ
へ冷媒ガスを吸入し得るようにしている。さら
に、バルブプレート２６には第４，５図に示すよ
うに吐出室Ｂと対応して圧縮冷媒ガスをシリンダ
ブロツク２の吐出通路２ｃへ導入するための吐出
連通孔３５が形成されている。

前記サクシヨンバルブシート２７の中央部に
は、第１図に示すように圧縮機本体３の中心孔３
ａに沿つて軸方向に往復動し得るバネ受け部材３
６が小ねじ２８によつて締付固定され、同バネ受
け部材３６と前記軸受７の端面に当接したバネ受
け板３７との間には、コイル状をなす押圧バネ３
８が介装され、サクシヨンバルブシート２７、バ
ルブプレート２６及びスプール２５等をシリンダ
ブロツク２２の端面からの常時離間する方向へ付
勢している。

前記スプール２５の外周に形成した溝には前記
第一環状壁２３ｂに摺接するＯリング３９が嵌合
され、同スプール及び第一環状壁２３ｂによつて
形成される空隙を圧力室４０としている。この圧
力室４０と連通してリヤハウジング２３には導入
孔２３ｄが穿設されている。

一方、圧縮機本体３の上部には前記シリンダブ
ロツク１，２の吸入通路１ｂ，２ｂ、吐出通路１
ｃ，２ｃとそれぞれ連通する吸入、吐出フランジ
４１，４２が連結され、前記吐出通路２ｃには吐
出室Ｂへの冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁４３
が配設されている。前記吐出フランジ４２には吐
出管４４が連結され、前記導入孔２３ｄには導入
管４５が連結されており、各管４４，４５には吸
入圧力、吸入温度等が設定値を越えることによつ
て作動する切換弁４６に接続されている。４７は
吸入フランジ４１と切換弁４６を連絡する吸入管
である。

次に、前記のように構成した圧縮機について、
その作用を説明する。

圧縮機の起動時には第１図に示すようにサクシ
ヨンバルブシート２７、バルブプレート２６及び
スプール２５は、押圧バネ３８によつて一体的に
リヤハウジング２３側へ押された状態にあるた
め、バルブプレート２６がシリンダブロツク２の
端面から離れており、リヤ側でのシリンダボア２
ａすべてにわたつて冷媒が入出可能で抵抗がほと
んどないため圧縮作用はなく、フロント側のみの
圧縮のため起動トルクは小さい。

フロント側の圧縮作用が進んで吐出室側の圧力
が所定圧力以上になると圧力スイツチ（図示略）
が作動され、これにより切換弁４６に組込まれた
電磁石（図示略）がONされて同切換弁４６が吐
出フランジ４２側へ切換えられ、吐吐出フランジ
４２から出た吐出ガスが、切換弁４６を通つて圧
力室４０内に供給されると、この吐出圧力につて
スプール２５及びバルブプレート２６が押圧バネ
３８に抗して第２図に示すようにシリンダブロツ
ク２側へ押圧され、サクシヨンバルブシート２７
がシリンダブロツク２の端面に密着される。この
時点からシリンダブロツク２側においても圧縮作
用が行なわれる。

このリヤ側の圧縮作用が開始されると、吐出室
Ｂから圧力ガスが吐出通路２ｃ及び逆止弁４３を
通つて吐出フランジ４２へ圧送され、圧縮機の
100％運転が行なわれる。この圧縮作用中には複
数個のシリンダボア２ａ内が順次高圧状態となる
が、バルブプレート２６に向けて作用する圧縮動
作中のシリンダボア２ａの合計断面積よりも吐出
室Ｂ及び圧力室４０の合計断面積の方が大きいた
め、バルブプレート２６が浮き上がることはな
い。

定常運転時において、圧縮機を100％稼動から
50％稼動へ変えても良いときには、切換弁４６を
第１図に示すように吸入フランジ４１側へ切換え
て、吸入管４７と圧力室４０を連通すると、圧力
室４０のガス圧が低下してバルブプレート２６は
押圧バネ３８により後方へ移動され、リヤ側の圧
縮作用は無効となる。なお、このときには、逆止
弁４３により圧力ガスの吐出室Ｂ内への逆流が防
止される。

なお、前記切換弁４６と導入孔２３ｄとの途中
に絞り弁を設けることによつて、応答を遅らせ起
動時の異常高圧発生の緩和と起動時のトルク低減
を図るようにしてもよい。

又、切換弁４６はマニユアル操作や圧力スイツ
チ以外の自動切換装置により切換えられるように
してもよい。

このように本発明第一実施例は、リヤハウジン
グ２３の内部に軸方向に移動可能なバルブプレー
ト２６を嵌装して押圧バネ３８によりシリンダブ
ロツク２の端面から離間する方向へ付勢し、この
バルブプレート２６をリヤハウジング２３の第一
環状壁２３ｂ内に嵌入したスプール２５に固定
し、リヤハウジング２３の背面とスプール２５の
間に圧力室４０を形成し、この圧力室４０に導入
孔２３ｄを貫設して導入管４５を連結し、一方前
記吐出通路２ｃ逆止弁４３を配設し、前記吐出フ
ランジ４２に吐出管４４を連結するとともに、吸
入圧力検知装置によつて作動する切換弁４６を備
え、この切換弁に前記吐出管４４及び吸入管４７
を接続したことにより、圧縮機の能力を必要に応
じて100％稼動と50％稼動の２段階に切換えるこ
とができ、リヤハウジング２３のわずかな移動で
十分な逃し面積が確保できるため低負荷運転にお
いては不必要な圧縮がなく動力の低減と圧縮機の
温度上昇が防止できる。

又本発明第一実施例においては、圧力室４０の
高圧力によつて作動されるスプール２５の先端に
バルブプレート２６を固着して同バルブプレート
２６を吐出圧により直接的に押動するようにする
とともに、リヤハウジング２３及びバルブプレー
ト２６に対し一体的に第二、第三環状壁２３ｃ，
２６ｂを設けてリヤハウジング２３内を吸込室Ａ
と吐出室Ｂに区画したので、内部ハウジングを装
設した二重のハウジング構造と比較して、構造を
簡素化でき、従つて重量及び外径を小さくするこ
とができ、同じ外径のものであれば吸込室、吐出
室を大きくすることができる。

なお、前記第一実施例では吸込室Ａを外側に、
吐出室Ｂを内側に設けたが、このようにすればシ
リンダブロツク２とリヤハウジング２３を固定す
る通しボルト２４を気密上あまり問題とならない
低圧の吸込室Ａに挿通させることができ、従つて
シリンダブロツク２及びリヤハウジング２３の外
径を小さくしてコンパクト化することができる。

次に、本発明の第二実施例を第６図〜第８図に
ついて説明する。

この実施例は第６図に示すようにバルブプレー
ト２６をドーナツ板状の固定片２６′と円板状の
可動片２６″に分割し、一方の固定片２６′をサク
シヨンバルブプレート２７とともにシリンダブロ
ツク２の端面とリヤハウジング２３の端面により
固定し、他方の可動片２６″を前記スプール２５
に固定している。そして、前記固定片２６′の内
側縁に第三環状壁２６ｂを一体的に形成して、同
環状壁２６ｂを前記第二環状壁２３ｂにガスケツ
ト４８を介して気密的に接合するとともに、可動
片２６″の外周面に環状溝を形成してそこへＯリ
ング４９を嵌合し、前記第三環状壁２６ｂの内周
面に対し摺動可能に嵌合している。なお、前記第
二、第三環状壁２３ｃ，２６ｂのうちいずれか一
方を省略してもよい。

又、第７，８図に示すように第二、第三環状壁
２３ｃ，２６ｂの上部を上方へ湾曲させて吐出室
Ｂに膨出部ｂを形成し、この膨出部ｂと対応する
固定片２６′に吐出連通孔３５を設けている。

この第二実施例はバルブプレート２６を２つに
分割してスプール２５側のバルブプレートを軽く
したので、動作が迅速に行なわれ、さらに吐出室
Ｂに膨出部ｂを形成したので、吐出連通孔３５及
び吐出通路２ｃを大きくとることができるという
特徴があるが、その他の構成及び効果は前記第一
実施例と同様である。

次に、本発明の第三実施例を第９図について説
明する。

この実施例はリヤハウジング２３の第一環状壁
２３ｂ及びスプール２５を省略し吐出室Ｂ内に導
入管４５から圧縮冷媒を導入してバルブプレート
２６の背面に吐出圧を直接作用させるようにする
とともに、小ねじ２８にナツト５０を螺合して構
造を第一、第二実施例よりも簡素化しているが、
その他の構成及び効果は前記各実施例と同様であ
る。

以上詳述したように本発明は、圧縮機の能力を
必要に応じて100％稼動と50％稼動の２段階に切
換えることができ、低負荷時運転において不必要
な圧縮をなくして動力の低減と温度上昇を防止
し、さらにリヤハウジングに内部ハウジングを設
けた二重構造のものと比較して重量及び外径を小
さくすることができ、同じ外径の場合吸込室、吐
出室を大きくとることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の第一実施例を示し、
第１図は中央部縦断面図、第２図は要部断面図、
第３図は第１図のＸ―Ｘ線縮小断面図、第４図は
第１図のＹ―Ｙ線縮小断面図、第５図は吐出通路
付近の断面図、第６図〜第８図は本発明の第二実
施例を示し、第６図は要部断面図、第７図は第６
図のＺ―Ｚ線縮小断面図、第８図は吐出通路付近
の断面図、第９図は本発明の第三実施例を示す断
面図、第１０図は従来例を示す断面図である。 シリンダブロツク……１，２、吐出通路……２
ｃ、リヤハウジング……２３、第一、第二環状壁
……２３ｂ，２３ｃ、スプール……２５、バルブ
プレート……２６、第三環状壁……２６ｂ、小ね
じ……２８、押圧バネ……３８、圧力室……４
０、吐出フランジ…４２、逆止弁……４３、吐出
管……４４、導入管……４５、切換弁……４６、
吸入管……４７、吸込室……Ａ、吐出室……Ｂ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸入及び吐出通路を設けたシリンダブロツク
   の前後両端部に対し、吸入口及び吐出口等を穿設
   したバルブプレートを介してフロント及びリヤハ
   ウジングをそれぞれ結合するとともに、前記シリ
   ンダブロツクの中心孔には前記フロントハウジン
   グ側から駆動軸を挿通し、この駆動軸には前記シ
   リンダブロツクに軸方向と平行に形成されたシリ
   ンダボア内に嵌入された両頭のピストンを往復運
   動させる斜板を装着してなる斜板式圧縮機におい
   て、前記リヤ側のバルブプレートを前記シリンダ
   ブロツクの端面に対し接離可能にかつ弾性部材に
   より常には同端面から離間する開放位置へ付勢す
   るとともに、前記リヤハウジングとバルブプレー
   トにより形成される空間をそれらの少なくともい
   ずれか一方の側面に一体的に形成した環状壁によ
   り吸込室と吐出室とに区画形成し、吐出側回路の
   吐出圧をリヤ側のバルブプレートの背面に対し直
   接的に作用させることにより同バルブプレートを
   正規の閉鎖位置に保持し得るバルブプレート作動
   機構を設け、さらにリヤ側の吐出室と連通する前
   記吐出通路に逆止弁を設けたことを特徴とする斜
   板式圧縮機。 ２ リヤ側のバルブプレートは一体状に形成さ
   れ、同バルブプレートの背面及びリヤハウジング
   の内側面には環状壁がそれぞれ一体的にかつ気密
   保持可能に摺接嵌合されており、前記環状壁の内
   側を吐出室とし、外側を吸込室とした特許請求の
   範囲第１項記載の斜板式圧縮機。 ３ リヤ側のバルブプレートはバルブプレート作
   動機構により開閉動作される内側の可動片と、シ
   リンダブロツク及びリヤハウジングの端面によつ
   て固定される外側の固定片とに分割され、前記固
   定片の背面及びリヤハウジングの内側面には互に
   接合される環状壁が一体的に形成され、両環状壁
   の内側には吐出室、外側には吸込室が形成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の斜板式圧縮機。 ４ バルブプレート作動機構はリヤハウジングの
   内側面に一体的に形成した環状壁と、同環状壁内
   に気密保持可能にかつ軸方向の移動可能に嵌入さ
   れ先端にバルブプレートを固着したスプールと、
   同スプール及び前記環状壁によつて形成される圧
   力室と、この圧力室と前記吐出通路及び吸入通路
   を連通する管路と、同管路の間に接続された切換
   弁とにより構成されている特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載の斜板式圧縮機。 ５ バルブプレート作動機構はバルブプレートと
   リヤハウジングの間に環状壁によつて中央部に形
   成された吐出室自体を圧力室として利用し、同圧
   力室と前記吐出通路及び吸入通路を管路で連通
   し、同管路の間に切換弁を接続することにより構
   成されている特許請求の範囲第１項、第２項又は
   第３項記載の斜板式圧縮機。 ６ 弾性部材の抗圧力は圧力室に高圧力が付加さ
   れたとき、これによつて前記バルブプレートとシ
   リンダブロツク端面との間隙が消去される程度に
   設定されている特許請求の範囲第４項又は第５項
   記載の斜板式圧縮機。