JPH01237390A - 可変容量型圧縮機 - 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、圧縮開始時期を制御して吐出容量を可変制御
し得る可変容量型圧縮機、特に２つある圧縮室の一力に
おける吐出容量の可変率をその他方より大きくして圧縮
機全体の吐出容量の可変率を拡大した可変容量型圧縮機
に関する。

（従来の技術） 従来、このような可変容量型圧縮機としては、例えば、
特願昭６１１９３２７４、特願昭６２−３２３４９０等
の技術が本出願人により提案されている。

これらの技術は、周方向の対称な位置にある２つの圧縮
室と、該各圧縮室に対応する２つの切欠部を外周に有し
、高圧である制御圧と低圧である吸入圧との差に応じた
回動により各圧縮室の圧縮開始時期を制御する制御部材
とを備え、一方の圧縮室における一部稼働位置での圧縮
開始時期を他方の圧縮室より遅らせるように、前記各切
欠ｆｌＳの形状を異ならせ、これによって一方の圧縮室
での吐出容量の可変率を他力の圧縮室より大きくして圧
縮機全体の吐出容量の可変率を拡大したものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来技術では、一般に２つの
圧縮室のいずれか一方から前記制御圧を供給するように
してあり、且つ圧縮機の起動時に制御部）Ａは一部稼働
位置にあるので、一部稼働位置での圧縮開始１１ｉ）Ｊ
ｕｌが他方の圧縮室より遅く、−ｒ）ｊｌ稼働位置での
吐出容量が小さい前記一方の圧縮室から前記制御圧を供
給するようにした場合には、圧縮機の起動時に前記制御
圧がなかなか上がらず、起動性が悪いという問題点があ
った。

本発明は、このような従来の問題点に着目して為された
もので、圧縮機全体の吐出容量の可変率を拡大しつつ、
起動性を向上することができる可変容ｉｔｉ型圧縮機を
提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） かかるＩＮ的を達成するために、本発明に係る可変容量
型圧縮機は、周方向の対称な位置にある２つの圧締１室
と、該各圧縮室に対応する２つの切欠部を外周に有し、
篩用である制御圧と低圧である吸入月との差に応じた回
動により各圧縮室のｊ］・縮開始１１．７期を制御する
制御部拐とを備え、一方の圧縮室における一部稼働位置
での圧締ｉ開始時期を他方の圧縮室より遅らせるように
、前記各切欠１））８の形状を異ならせた可変容量型圧
縮機において、前記他方の圧縮室から０１ｊ記制御圧を
供給するように、前記制御部材を配置したものである。

（作用） そして、上記可変容量型圧縮機では、前記制御圧は、一
部稼働位置での圧縮開始時期が一力の圧縮室より早く且
つ一部稼働位置で充分大きな吐出容量が得られる前記他
力の圧縮室から供給されるため、圧縮機の起動時に制御
圧がすぐに上７し、制御に必要な制御圧を得るまでの時
間が短縮される。

（実施例） 以下、本発明の−・実施例を添（１Ｊ図面に基づき説明
する。

第１図から第６図は本発明の一実施例に係る可変容Ｊ１
（型ベーン型圧縮機を示しており、第１図はこのベーン
型圧縮機の縦断面図である。

第１図及びｆ５２図に示すように、可変容爪型ベーン型
圧縮機は、略楕円形の内周面１ａを有するカムリング１
と、該カムリングｌ内に回１１ｉｊｉ自在に収納された
円筒状のロータ２と、カムリング１の両側端を閉υＩＩ
ｓする如く該両側端に夫々固定されたフロンＩ・サイド
ブロック３及びリヤサイドブロック４と、該両サイドブ
ロック３，４の外側端に夫々固定されたフロントヘッド
５．リヤヘッド６と、ロータ２の回転軸７とを主要構成
要素としており、回転軸７は前記両サイドブロック３，
４に夫々設けた軸受８，９に回転可能に支持されている
。

フロンＩ・ヘッド５の上面には熱媒体である冷媒ガスの
吐出口５ａが、リヤヘッド６の」二面には冷媒ガスの吸
入口６ａが夫々形成されている。吐出口５ａはフロント
ヘッド５とフロントサイドブロック３とにより画成され
る吐出室１０に、吸入１−＋６ａはリヤヘッド６とリヤ
サイドブロック４とにより画成される吸入室１」に夫々
連通している。

第２１７１に示すように、カムリングｌの内周面１ａと
ロータ２の外周面との間に、周方向に１８０度偏位して
対称的に２つの圧縮室１２．．１２．が画成されている
。ロータ２にはその径方向に沿うベーン溝１３が周方向
に咎間隔を存して複数（例えば５個）設けられており、
これらのベーン満゛１：３内にベーン１４．〜１４．が
それぞれ放射方向に沿って出没自在に嵌装されている。

前記リヤサイドブロック４には、第１図及び第４図に示
すように、周方向に１８０度偏位して対称的に吸入ボー
ト１５，１５が設けられている。

該各吸入ボート１５はリヤサイドブロック４の厚さノブ
向に貫通しており、各吸入ボート１５を介して吸入室１
１と圧縮室１２．．１２．とが夫々連通されている。

カムリング１の外周壁には吐出ポー１１６．。

１６、が、第１図及び第２図に示すように、周方向に１
８０度偏位して対称的に複数個ずつ、例えば２個ずつ穿
設されている。該吐出ボート１６．。

１６、のあるカムリング１の外周壁には、弁止めｊｔｌ
ｉｌ　７　ａ、　　１７　と）をイ］する吐出弁カバー
１７．１７がポルＩ・１８により夫々固定されている。

カムリングｌの外周壁と弁止め部１７ａとの間には、吐
出弁カバー１７側に保持された吐出弁１９．１９が介装
され、該各吐出弁１９は吐出圧を受けたときに開弁して
各吐出ボート１６．，１６．を夫々開口するように成っ
ている。さらに、カムリングｌには、各吐出弁１９の開
弁時に各吐出ボート１６．。

１６２に夫々連通ずる連通路２０．、２０．と、フロン
トサイドブロック３には該連通路２０．、２０゜に夫々
連通する連通路２１．．２１．とが夫々周ノｊ向に１８
０度偏位したほぼ対称な位置に形成されている。そして
、各吐出ボート１６．が開口したときには、圧縮室１２
．内の圧縮された冷媒ガスは吐出ボート１６３、連通路
２０．、、２１．、吐出室１０及び吐出「１５ａを順次
介して吐出され、各ｎｌ出ポート１賄が開口したときに
は、圧縮室１２２内の圧縮された冷媒ガスは吐出ボート
１６８、連通路２０．．２１．、吐出室１０及び吐出（
コ５ａを順次介して吐出されるように成っている。

第１図及び第４図に示すように、リヤサイドブロック４
には、そのロータ２側端面に環状四部２５が設けられて
おり、該環状凹部２５内には２つの圧力作動室２６．２
６が周方向に１８０度偏位してほぼ対称的に設けられて
いる。環状四部２５内には、第６図に示すリング状の制
御部材２７が正逆回転可能に嵌装されている。

該制御部材２７は各圧縮室１２．，１２□の圧縮開始時
期を制御するためのもので、その外周縁にはその周方向
のほぼ対称な位置に円弧状の切欠部２８、、　２８よが
設けられている。制御部利２７の一側面には周方向に１
８０度偏位して対称的に突片状の受圧部２９，２９が一
体的に突設されている。

前記各切欠部２８．、　２８．は、一方の圧縮室１２、
における一部稼働位置での圧縮開始時期を他方の圧縮室
１２．より遅らせることにより、−方の圧縮室１２、に
おける吐出容量の可変率を他方の圧縮室１２．より大き
くするように、異なる形状となっている。すなわち、切
欠部２８．の、ロータ２の回転方向（第２図及び第６図
で反時計方向で、以下、ロータ回転方向という）の前側
端部２８．。は、対応する切欠部２８□の前側端部２８
□。の周方向の対称位置より所定の角度分（第２図及び
第３図の斜線部分Ａ）だけ切り落としである。従って、
切欠部２８．の前側端部２８．。は切欠部２８．の前側
端部２８．。よりロータ回転力向の前側に所定の角度だ
けすれた位置にある。このような切欠部２８．、　２８
．を有する制御部材２７は、第２図及び第３図に示すよ
うに、切欠部２８、により一方の圧縮室１２、の圧縮開
始時期を、切欠Ｑｌｌ　２８．により他方の圧縮室１２
□の圧縮開始時ｊυｊを夫々制御するように、環状四部
２５内に正逆回転可能に嵌装されている。

第４図及び第５図に示すように、制御部利２７の受圧部
２９，２９は前記圧力作動室２６．２６内に夫々スライ
ド可能に嵌装されている。各圧力作動室２６内は各受圧
部２９により低圧室２６゜と高圧室２６□とに夫々２分
されている。各低圧室２６．は各吸入ボート１５を介し
て吸入室１１と連通し、該各低圧電２６．内には低圧で
ある吸入圧Ｐｓが導入される。

一方、高圧室２６．．２６□の一方は、リヤサイドブロ
ック４に夫々設けられたオリフィス４０及び連通路４１
と、カムリング１に設けられた制御圧供給ボート４２と
を介して前記連通路２０つに連通している。また、各高
圧室２６□、２６２は、リヤヘッド６に設けられた連通
路４３を介して互いに連通している。従って、各吐出ボ
ート１６゜が開口したときには、他方の圧縮室１２２か
ら吐出された高圧の冷媒ガスが吐出ボート１６．、連通
路２０．、制御圧供給ボート４２、連通路４１及びオリ
フィス４０を介して一方の高圧室２６゜に導入されると
共に、連通路４３を介して他方の高圧室２６□にも導入
され、各高圧室２６２．２６゜内に制御圧Ｐｃが形成さ
れる。すなわち、該制御圧Ｐｃは他方の圧縮室１２．か
ら供給されるように成っている。

さらに、前記高圧室２６．、　２６．の−力は、第１図
に示すように、リヤサイドブロック４の内（ｇＪ５に設
けられた連通路３０及び開閉弁機構３１を介して吸入室
１１に連通可能である。該開閉ブｒ機構３１は、吸入室
１１内の吸入圧Ｐｓに応動して開閉作動し、開弁時に高
圧室２６．内の制御圧Ｐｃを吸入室１１側にリークさせ
るもので、圧力応動部であるベローズ３１ａと、ケース
３１ｂと、ボール弁体３１ｃと、該ボール弁体３１ｃを
閉ブｒ方向に細針するばね３１ｄとから成る。ベローズ
３１ａは吸入室１１内に伸縮可能に配設され、ケース３
１ｂは、リヤサイドブロック４に設けられ且つ連通路３
０と連通した装着孔４４に装着されている。そして、こ
のベローズ３１ａは、吸入圧Ｐｓが調節部材３１ｅによ
り設定される所定値崩」二の時は縮小し、このときボー
ル弁体３１ｃはケース３１ｂの中央孔３１［を閉弁する
。−力、吸入圧Ｐｓが所定値以下の時にはベローズ３１
ａは伸張し、ボール弁体３１ｃは中央孔３１ｆを開弁す
る。このとき高圧室２６□の一力は、連通路３０、装着
孔４４、ケース３１ｂの孔３１ｇ、ケース３１ｂ内の室
３１ｈ及びケース３１ｂの中央孔３１［を介して吸入室
１１と連通ずる。

また、第１図及び第５図に示すように、制御部月２７は
ねじりコイルばね３８によりｆ１０５図中時０１力向に
（ｊ勢されている。そして、制御部材２７は、低圧室２
６、内に導入された吸入圧Ｐｓとねじりコイルばね３８
の付勢力との合力と、高圧室２６、内の制御圧Ｐｃとの
ｉ、′：、により正逆回転する。

すなわち、吸入圧Ｐｓが所定値となるように高圧室２６
．内の制御圧Ｐｃが開閉弁機構３１により制御されるこ
とにより、制御部材２７が第３図で示す最大の吐出容量
がイ１）られる全稼働位置と、第２図で示す最小の吐出
容量が得られる一部稼働位置との間で正逆回転するよう
に成っている。

次に上記構成を有する可変容量型ベーン型圧縮機の作動
を説明する。

各圧縮室１２．，１２．において、吸入行程にある相前
後する２つのベーン間の各圧縮室１２．。

１２、内に冷媒ガスが吸入室１１から吸入ボート１５．
１５及び切欠部２８．．２８．を介して夫々吸入され、
該２つのベーンのロータ回転方向後側ベーンが各切欠部
２８．．　２８．の前側端部２８．。。

２８２゜を通過し、これによって前記２つのベーン間の
各圧縮室１２．，１２．と各吸入ボーｈ１５゜１５との
連通が断たれた時点で圧縮行程か開始される。この圧縮
開始時期は、制御部材２７が第３図の全稼働位置から第
２図の一部稼働位置側に回転するにつれ遅くなり、これ
によって吐出容量が連続的に減少する。すｈわち、制御
部材２７が一部稼働位置にあるときには、制御部材２７
の各り入部２８．．　２８つの前側端部２８、。、２８
１゜はロータ回転方向における最も前側の位置にあって
圧縮開始時ｉｖ」が最も遅く、相前後する２つのベーン
間に閉じ込められる冷媒ガスの体積が最小となって吐出
容量が最小となり、制御部材２７が全稼働位置にあると
きには、各切欠部２８．．　２８．の前側端部２８．。

、２８２゜はロータ回転方向における最も後側の位置に
あって圧縮開始時期が最も早く、和＋７ｉｊ後する２つ
のベーン間に閉じ込められる冷媒ガスの体積が最大とな
って吐出容量が最大となる。

圧縮機を起動すると、回転軸７が車両の機関からの駆動
力により回転してロータ２が第２図中反時計方向に回転
する。この起動時には、制御部材２７は第２図の一部稼
働位置にある。

この一部稼働位置では、他力の圧縮室１２□に１２一 ついては、吸入行程にある相前後する２つのベーン、例
えばベーン１４１，１４４のロータ回転方向後側ベーン
１４４が切欠部２８．の０１側端部２８２゜を通過して
ベーン１４．．１４．間の圧縮室１２．と吸入ボート１
５との連通が断たれた時点で圧縮行程が開始されるのに
対し、一方の圧縮室１２．については、吸入行程にある
相前後する２つのベーン、例えばベーン１４ｓ、　　１
４．のロータ回転方向後側ベーン１４．が第２図に示す
ように切欠部２８、の前側端部２８．。を通過してベー
ン１４６゜１４、間の圧縮室１２．と吸入ボート１５と
の連通が断たれた時点、即ち他力の圧縮室１２．より斜
線部へで示す所定の角度だけ遅れた時点で圧縮行程が開
始される。従って、この一部稼働位置において他方の圧
縮室１２．から吐出される冷媒カスの吐出容量は一方の
圧縮室１２．より太きい。そして、該他方の圧縮室１２
□から吐出される高圧の冷媒ガスが、吐出ボート１６．
、連通路２０２、制御圧供給ボート４２、連通路４１及
びオリフィス４０を介して一方の高圧室２６７に導入さ
れると共に、連通路４３を介して他方の高圧室２６□に
も導入され、各高圧室２６．．　２６．内に制御圧Ｐｃ
が形成される。すなわち、該制御圧Ｐ　ｃは、−γ）μ
稼働位置で一力の圧縮室１２．より大きな吐出容量がイ
））られる他力の圧縮室１２２から供給されるため、圧
縮機の起動時に制御圧ＰＣがすぐに」１昇し、制御部４
Ａ’　２７の制御に必要な制御圧Ｐｃを得るまでの時間
が短縮され、起動性が向上される。

制御圧ＰｃのＪＪ７に伴って制御部材２７は第２図の一
部稼働位置から第３図の全稼働位置側に回動し、この回
動により各圧縮室１２．，１２□において圧縮開始時期
が早くなって吐出容量が増大する。そして、吸入圧Ｐｓ
が所定値以下になると、開閉弁機構３１が開弁じて高圧
室２６．内の制御圧Ｐ　ｃが低圧側である吸入室１１側
にリークして低下し、これによって制御部材２７が一部
稼働位置側に回転して吐出容量が減少する。このように
して、吸入圧Ｐ　ｓが所定値となるように、制御部材２
７が正逆回転することにより吐出容量が制御される。

また、一方の圧縮室１２．については、他方の圧縮室１
ハより斜線部へで示す所定の角度だけ遅れた時点で圧縮
１７程が開始されるので、−力の圧縮室１２．における
吐出容量の可変率は他方の圧縮室１２２より大きくなり
、これによって圧縮機全体の吐出容量の可変率が拡大さ
れる。

なお、本発明に係ｇ可変容量型圧縮機は、上記第６ｒｙ
Ｊで示す制御部材２７に代えて第７図に示すような制御
部材２７′を用いることができ、この場合においても、
圧縮機全体の吐出容量を拡大できると共に起動性を向上
することができる。

すなわち、制御部材２７′は、互いに周方向の対称な位
置に切欠部２８．、　２８．を有し、切欠（ｆｌｙ２８
、の前側端部２８．。は、その内周側を溝状に切欠き、
該溝状切欠部２８．１の外周側に突出部２８４、を残し
た形状となっている。これに対して、切欠部２８．の前
側端部２８．ａは直線状の端部となっている。

このように形成された制御部材２７′の各切欠部２８１
．２８８の前側端部２８．。、２８８゜が上記制御部月
２７の各切欠部２８．．　２８．の前側端部２８、。、
２８２゜に夫々対応している。そして、制御部材２７′
は、その切欠部２８．により前記−方の圧縮室１２．の
圧縮開始時ｊＵＩを、切欠部２８つにより前記他方の圧
縮室１２２の圧縮開始時期を夫々制御するように、前記
環状凹部２５内に正逆ＩＥ転可能に嵌装される。

このような制御部材２７′を用いた場合には、該制御ｉ
’ｆｌｊ材２７′が前記一部稼働位置にあるときには、
−力の圧縮室１２．については、吸入行程にある相前後
する２つのベーンのロータ回転方向後側ベーンが前記突
出部２８５．の端部２８．、　’を過ぎてから溝状切欠
部２８，１の端部２８．、’を通過するまでの間は圧縮
室１２．内の冷媒ガスが溝状切欠部２８．１から１）（
ｊ記吸入ボート１５側へ流出する。その結果、−力の圧
縮室１２．における−部稼働位置での圧縮開始時期は他
力の圧縮室１２、より溝状切欠部２８．１の角度分だけ
遅れる。

従って、この場合においても、−１，記実施例と同様に
、他方の圧縮室１２．での最小吐出容量は一方の圧縮室
１２．より大きく、前記制御圧Ｐｃは他力の圧縮室１２
２から供給されるため、圧縮機の起動時に制御圧１）　
ｃがすぐに」１昇し、制御部材２７′の制御に必要な制
御圧Ｐｃをイ１）るまでの時間が短縮され、起動性が向
上される。

また、一方の圧縮室１２．において、」１記実施例の場
合と同様に、一部稼働位置で他力の圧縮室１２、より遅
れて圧縮行背が開始されるので、−方の圧縮室１２．に
おける吐出容量の可変率は他方の圧縮室１２２より大き
くなり、これによって圧縮機全体の吐出容量の可変率が
拡大される。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に係る可変容量型圧締１機
によれば、周方向の対称な位置にある２つの圧縮室と、
該各圧縮室に対応する２つのり入部を外周に有し、高圧
である制御圧と低圧である吸入圧との差に応じた回動に
より各圧縮室の圧縮開始時期を制御する制御部材とを備
え、一方の圧縮室における一部稼働位１【Ｃでの圧縮開
始時期を他方の圧縮室より遅らせるように、前記各切欠
部の形状を異ならせた可変容量型圧縮機において、前記
他方の圧縮室から１）ｉ記制御圧を供給するように、前
記制御部材を配置した構成により、前記制御圧は、一部
稼働位置での圧縮開始時期が一方の圧縮室より早く且つ
一部稼働位置で充分大きな吐出容量が得られる他方の圧
縮室から供給されるので、圧縮機の起動時に制御圧をす
ぐに上昇させることができ、制御に必要な制御圧を得る
までの時間を短縮でき、これによって圧縮機全体の吐出
容量の可変率を拡大しつつ、起動性を向上することがで
きる。

４、図面のｆＦｔｊ　Ｊｉｉな説明 第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示しており、第
１図は可変容量型ベーン型圧縮機を示す縦断面図、第２
図は第１１ＪＩの１１−　Ｈ線に沿う断面図で一部稼働
位ｊｉｂ（を示す図、第３図は第２図と同様の断面図で
全稼働位置を示す図、第４図は第１１ツ１のＩＶ−ＩＶ
線に沿う断面図、第５図は吐出容量制御機構（１１１を
示す概略構成図、第６図は制御部材の平面図、第７図は
他の制御ｆｌｉｔ相を示す平面図である。

１２、・・一方の圧縮室、１２２　他方の圧縮室、２７
．２７’・・・制御部材、２８．、　２８□・・切欠部
、Ｐｃ　　・制御圧、Ｉ）Ｓ・・吸入圧。

出願人　　ヂーゼル機器株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．周方向の対称な位置にある２つの圧縮室と、該各圧
   縮室に対応する２つの切欠部を外周に有し、高圧である
   制御圧と低圧である吸入圧との差に応じた回動により各
   圧縮室の圧縮開始時期を制御する制御部材とを備え、一
   方の圧縮室における一部稼働位置での圧縮開始時期を他
   方の圧縮室より遅らせるように、前記各切欠部の形状を
   異ならせた可変容量型圧縮機において、前記他方の圧縮
   室から前記制御圧を供給するように、前記制御部材を配
   置したことを特徴とする可変容量型圧縮機。