JPS6354907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜板式圧縮機に関し、特に本発明の圧
縮機は自動車空調装置の冷媒圧縮機に適してい
る。

一般に自動車空調装置に用いる冷媒圧縮機は自
動車走行用エンジンの駆動力を受けて回転するた
め、自動車の高速運転時や加速時等のエンジンが
高回転となる運転状態では圧縮機は必要以上に高
い回転数で回転していた。そのため空調装置の冷
房能力が過大となる。逆にエンジンのアイドリン
グ時には圧縮機がエンジン出力の30％程度を使用
する等、エンジンに過大な負荷が加えられて、冷
房能力の制御が繁雑となるとともにエンジンの燃
費が悪化する。そこで圧縮機の吐出量が変更でき
る圧縮機の開発が進められている。本発明は吐出
量の容量変更を一つの電磁弁で任意に切替え可能
なコンパクトな圧縮機を提供することを目的とす
る。

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図に基
づいて説明する。図において、１は回転軸であり
電磁クラツチを介して駆動源をなす自動車用エン
ジンに連絡し、エンジンの駆動力により回転す
る。２は鉄系金属を楕円形に成形してなる斜板
で、回転軸１にキー止めにより固定され、回転軸
１と一体に揺動回転するようになつている。そし
て、この斜板２の揺動回転はシユー・ボールを介
してピストン３を往復運動させる。４はこのピス
トン３の往復運動を支持するシリンダ部４１を軸
回りに軸と平行に５個、左右で10個有するハウジ
ングで第１図中左右に分割してダイキヤスト成形
されたものをｏリングを介して密着結合して形成
したものである。ハウジング４の左右には第１サ
イドハウジング５と第２サイドハウジング６とが
気密的に接合されている。第１サイドハウジング
５とハウジング４の間には第１バルブプレート５
１が介在しており、この第１バルブプレート５１
の連通孔５１ａ，５１ｂによりシリンダ部４１
と、第１サイドハウジング５側に形成された第１
吸入室５２、第１吐出室５３が連絡される、第１
吸入室５２は図示しない蒸発器で気化された冷媒
ガスが供給される低圧室に連通する。第１吐出室
５３はハウジング４の中央側部に設けられた高圧
室７と連通している。第２サイドハウジング６と
ハウジング４の間には、第２バルブプレート６１
が介在している。第２バルブプレート６１は外側
より吸入用の５個の吸入用連通孔６１ａ、その内
側に５個の吐出連通孔６１ｂ、中心部にハウジン
グ４の軸受孔４２につながる大きな連通孔６１ｃ
を有する円盤状である。第２サイドハウジング６
と第２バルブプレート６１の間には第２吸入室６
２、第２吐出室６３が形成される。そして吸入用
連通孔６１ａは第２吸入室６２に、吐出用連通孔
６１ｂは第２吐出室６３に、中心部の連通孔６１
ｃは第２吐出室６３の中心部に開口する。なお、
第２吐出室６３は逆止弁７１を介して高圧室７と
連通する。第２サイドハウジング６の第２吐出室
６３の中央部にはシリンダ状ガイド６ａが形成さ
れガイド６ａで開口６ｂが区画される。このガイ
ド６ａには弁部８のプランジヤ８１が挿入されて
いる。このプランジヤ８１は一端開口のシリンダ
部８１ａと他端の中央凸部８１ｂとよりなる。こ
の中央凸部８１ｂにはネジ穴８１ｃが形成され、
このネジ穴８１ｃはシリンダ部８１ａの底に開口
する。プランジヤ８１の中央凸部８１ｂには弁部
８の主体であるリング状のリテーナ８２、吐出弁
８３が挿入され、さらにバネ座を兼ねる固定リン
グ８４が挿入され、座金８５を介してネジ穴８１
ｃにネジ止めされたボルト８６で固定されてい
る。ボルト８６には中心軸にそつて細い連通孔８
６ａが貫通している。この連通孔８６ａの直径は
0.5mm〜1.2mm程度である。この弁部８はプランジ
ヤ８１がガイド６ａにガイドされ軸方向に移動可
能である。図は弁部８が左側に位置する状態を示
しており、この状態では第２吐出室６３は第２バ
ルブプレートの中心部連通孔６１ｃを通つて、ハ
ウジング４の軸受孔４２と連通し、かつシリンダ
部４１とも第２バルブプレートの連通孔６１ｂを
通つて連通する。図とは逆に弁部８が左側に押し
つけられると弁部８の吐出弁８３が第２バルブプ
レート６１と当接し、連通孔６１ｂ，６１ｃは閉
ざされる。なお、ハウジング４の軸受孔４２は低
圧室と連通しており、ここにはバネ座４２ａが設
けられている。そして、このバネ座４２ａと弁部
８の固定リング８４の間にはバネ４３が弁部８を
図中右方向に付勢する状態で組み込まれている。
第２サイドハウジング６の外側中央には電磁弁９
が設けられその円央ピストン状凸部９ａは弁部８
のプランジヤ８１のシリンダ部８１ａ開口に挿入
されており、このシリンダ部８１ａと中央ピスト
ン状凸部９ａとで圧力室８７が形成される。電磁
弁９の中心軸にそつて底部の径が大きいシリンダ
状中央孔９１が形成されている。この中央孔９１
に鉄製の動弁９２が嵌装されている。この動弁９
２はシリンダ状で中央孔９２ａを有し、一端はフ
ツ素樹脂製の止め具９２ｂが固定されている。ま
た動弁９２の中央孔９２ａは止め具９２ｂ近くの
壁面に設けられた連通孔９２ｃにより電磁弁９の
中央孔９１の底部空間と連通する。この中央孔９
１の底部中央には小さな凸部９ｂが形成され、こ
の凸部９ｂの中央に連通孔９３が形成され、電磁
弁９の中央孔９１と圧力室８７が連通する。な
お、連通孔９３の直径はボルト８６の連通孔８６
ａより太く1.0〜３mm程度である。動弁９２の中
央孔９２ａにはバネ９２ｄが挿入されており、動
弁９２を図中左方向に付勢する。これにより動弁
９２の止め具９２ｂが電磁弁９の中央孔９１の凸
部９ｂと当接し、連通孔９３を閉じる。電磁弁９
の中央孔９１の他端（図中右端）には高圧ガスを
導入する連通路９４（第１図）が開口している。
この連通路９４は導管９５により高圧室７と連通
し、高圧室７の高圧ガスを動弁９２の中央孔９２
ａに導入する。電磁コイル９６は通電により動弁
９２をそのバネ９２ｄの付勢力に抗して図中右方
に動かす。本実施例の斜板式圧縮機は以上の構成
よりなる。

なお、第１吐出室５３と高圧室７およびそれら
を結ぶ通路で本発明に係る高圧空間が形成され、
第１吸入室５２、第２吸入室６２と低圧室および
これらを結ぶ通路で本発明に係る低圧空間が形成
され、第２吐出室６３で本発明に係る吐出空間が
形成されている。

次にこの圧縮機の作用を説明する。

エンジンと回転軸１とが電磁クラツチにより結
合されると、エンジンの駆動力により回転軸１お
よび斜板２が回転し始める。そして斜板２の回転
に伴ないシリンダ４１内をピストン３が往復す
る。このピストン３の往復により第１吸入室５２
の冷媒ガスは第１バルブプレート５１の連通孔５
１ａより吸入弁を経てシリンダ４１内に吸い込ま
れる。次に、このピストン３が圧縮行程に移る
と、吸入弁によつて連通孔５１ａがとじられ、シ
リンダ部４１の冷媒ガスは、圧縮されて高温、高
圧となり、第１バルブプレート５１の連通孔５１
ｂおよび吐出弁を経て第１吐出室５３へ吐出す
る。この高温、高圧ガスはその圧力により高圧室
７に入り、そこより吐出サービスバルブ、連通管
等の吐出通路を介して図示しない凝縮器へ送られ
る。

一方、第２サイドハウジング６側において電磁
弁９の電磁コイル９６に電流を流した状態にする
と、動弁９２は磁力により図中右側に動かされ図
に示す状態になる。この圧縮機の運動開始時には
高圧室７の冷媒ガス圧力は低い。このため高圧室
７と圧力室８７が導管９５、連通路９４、動弁９
２の中央孔９２ａ、連通孔９２ｃ、電磁弁９の中
央孔９１および連通孔９３により連通しても高圧
室７の冷媒ガス圧力が低いため、圧力室８７の冷
媒ガス圧力も低い。このため弁部８のプランジヤ
８１はバネ４３の付勢力により図に示す右側に押
し付けられた状態となる。なお、弁部８が右側に
押し付けられているため、弁部の吐出弁８３は第
２バルブプレート６１から離れている。そのため
第２バルブプレート６１の連通孔６１ｂが常にシ
リンダ４１と第２吐出室６３とを連通する。また
第２吐出室６３は、第２バルブプレート６１の中
央の連通孔６１ｃにより、低圧室と連通する軸受
孔４２と連通する。従つて、第２サイドハウジン
グ６側のピストン３、シリンダ４１による冷媒ガ
スの圧縮は起らず、空転状態となる。なお高圧室
７と第２吐出室６３は逆止弁７１により閉じられ
た状態にある。

上記状態で圧縮機が運転されると、第１サイド
ハウジング５側のピストン３とシリンダ４１の働
きにより圧力室７内の冷媒ガス圧力が高くなる。
これにより弁部８のプランジヤ８１と電磁弁９の
間に形成されている圧力室８７の冷媒ガス圧力が
高くなり、この押圧力がバネ４３の付勢力に打ち
勝つて弁部８を図中左側に動かす。そして弁部８
は第２バルブプレート６１に押しつけられる。こ
れにより弁部８の吐出弁８３が第２バルブプレー
ト６１の連通路６１ｂ，６１ｃを閉ざす。このた
め第２サイドハウジング６側のピストン３とシリ
ンダ４１も冷媒ガスの圧縮を開始し、第２吐出室
６３の冷媒ガス圧力は高くなる。そして圧力室７
の圧力よりも高くなると逆止弁７１が開き、第２
吐出室６３から高圧室７に高温、高圧の冷媒ガス
が流入する。この状態で圧縮機は100％のフル運
転となる。なお、この状態において、圧力室８７
の冷媒ガスはボルト８６の細い連通孔８６ａを通
つてハウジング４の軸受孔４２さらに低圧室に流
出する。しかしこの連通孔８６ａは直径が約１mm
程度で非常に細いため、この直径が約２mm程度の
連通孔８６ａより流出する冷媒ガス量は電磁弁９
の連通孔９３より流入する冷媒ガス量と比較して
はるかに少い。。このため圧力室８７の冷媒ガス
圧力は高圧室７の冷媒ガス圧とほぼ等しくバネ４
３の付勢力に抗することができる。なお、連通孔
８６ａから低圧室に流出するガス量は第１吐出室
５３に吐出されるガス量の３％程度であり、大き
な効率低下とはならない。

この状態で、例えば、エンジンの高速運転によ
り冷房能力が過剰になつたり、逆にアイドル運転
で、エンジン負荷を減らしたい場合には、電磁弁
９のスイツチを切り電磁コイル９６の電流を止め
る。これにより動弁９２はバネ９２ｄの付勢力に
より第２図中左側に押し付けられ、フツ素樹脂製
の止め具９２ｂが中央孔９１の凸部９ｂに押し付
けられ、凸部９ｂの中央に開口する連通孔９３を
閉ざす。このため圧力室８７と高圧室７の連通が
断たれ、、高圧室７の高圧ガスが圧力室８７に流
入しない。一方圧力室８７の冷媒ガスは連通孔８
６ａの細い孔を通つて少しずつハウジング４の軸
受孔４２さらに低圧室に流出する。このため圧力
室８７の冷媒ガス圧は除々に低下し、ついにはバ
ネ４３の付勢力に抗し切れず、バネ４３の付勢力
に押されプランジヤ８１が図中右側に移動する。
これにより弁部８の吐出弁８３が第２バルブプレ
ート６１から離れ、第２吐出室６３と軸受孔４２
さらに低圧室が連通する。これにより第２サイド
ハウジング６側のピストン３、シリンダ４１は空
転し、冷媒ガスの圧縮は第１サイドハウジング５
側のピストン３、シリンダ４１のみでなされ、50
％運転となる。

このように本実施例の圧縮機は運転開始時には
50％運転で始動し、その後高圧室７の冷媒ガス圧
が高くなると１個の電磁弁９のオン、オフにより
100％運転、50％運転の切替えができる。この圧
縮機は電磁弁が１個で吐出容量の変更が可能であ
るため、圧縮機の一部に電磁弁を組み込め、非常
にコンパクトになる。また圧縮機の始動は50％容
量運転となるため、始動時の抵抗も少ない。そし
て容量の切替えにより過剰運転、高負荷運転が防
止でき、耐久性向上、燃費の低減が可能である。

なお、上記実施例では電磁弁９の中央孔９１に
高圧冷媒ガスを高圧室７から導管９５、連通路９
４を介して導入した。しかし、高圧冷媒ガスはか
ならずしも導管９５より導入する必要はない。例
えば第３図に示すように、第１サイドハウジング
５′の第１吐出室５３′から連通路５４を形成し、
この連通路５４にハウジング４′の側壁に連通路
４４′を形成し、第２サイドハウジング６′に形成
された高圧ガス副室６５に連結し、さらに、この
高圧ガス副室６５より連通路６６を介して電磁弁
９の中央孔９１に高圧冷媒ガスを供給することが
できる。この場合には圧縮機のハウジングの外部
に導管を設ける必要がないため一層コンパクトな
圧縮機となる。また高圧ガス副室６５を電磁弁近
くに形成したので制御時の応答性が高くなる。

さらに、第１、第２図に示す実施例では、バネ
４３により弁部８が第２バルブプレート６１より
離れるようにしたが、バネ４３の付勢方向を逆に
変更し、また弁部８のプランジヤ８１の動きを逆
にすることにより、弁部８をバルブプレートに押
し付けるようにし、電磁弁の通電により弁部８を
開くようにすることもできる。この場合にも電磁
弁のオンオフにより圧縮機の容量を切替えること
ができ圧縮機の過剰運転、高負荷運転が防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧縮機の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図に示す弁部の拡大図、第３図
は第１図の圧縮機の導管９の代わりにハウジング
内に連通路を設けた圧縮機の変形例を示す断面図
である。図中符号１は回転軸、２は斜板、３はピ
ストン、４１はシリンダ部、６３は第２吐出室、
７は高圧室、８は弁部、８７は圧力室、９は電磁
弁を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤフトに固定されシヤフトと一体に回転す
   る斜板と、この斜板の回転を受けて往復運動をす
   る複数個のピストンと、このピストンの往復運動
   を支持する複数個のシリンダ部を有するとともに
   低圧空間、高圧空間、一部のピストンからの吐出
   を受ける吐出空間を有するハウジングと該吐出空
   間と該高圧空間との間に介在し該吐出空間から該
   高圧空間への流体のみ流入可能な逆止弁と、該低
   圧空間と該吐出空間の開閉弁と該一部のピストン
   から該吐出空間への吐出弁とを兼ねる弁部と、該
   弁部と結合され内部に圧力室を有し該高圧空間か
   らの流体圧力により該弁部が開閉するプランジヤ
   ーと該高圧空間と該圧力室の流体通路を開閉する
   電磁弁とよりなり、該弁部に該圧力室と該低圧空
   間を結ぶ細い連通孔を設けたことを特徴とする斜
   板式圧縮機。 ２ 細い連通孔の直径は0.5mm〜1.2mmである特許
   請求の範囲第１項記載の圧縮機。