JPH0220838B2

JPH0220838B2 -

Info

Publication number: JPH0220838B2
Application number: JP5884683A
Authority: JP
Inventors: Kunifumi Goto; Hitoshi Shoji; Manabu Sugiura
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1983-04-04
Filing date: 1983-04-04
Publication date: 1990-05-10
Also published as: JPS59183098A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は圧縮容量可変型圧縮機、更に具体的に
は圧縮容量可変機構を具備するスライドベーン型
圧縮機の改良に関するものである。

従来技術従来スライドベーン型圧縮機における圧縮容量
の可変方法としては、圧縮室と吸入室を連通す
るバイパス孔を設け、同バイパス孔には同バイパ
ス孔開閉用のスプールを設け、同スプールは常時
はバイパス孔を開放する方向に向けて付勢された
状態にある如く摺動自在に設け、同スプールの両
側には圧縮機の圧縮行程と連通する高圧室と、吸
入室若しくは圧縮室の吸入行程に連通する低圧室
を対峙させて設け、圧縮機の運転時において高圧
室と低圧室に生ずる圧力差を介してバイパス孔を
開閉させ、同バイパス孔より圧縮途中にある冷媒
ガスを吸入室側に逃す方法、あるいは、サイド
プレートに対して吸入孔を開口するプレートを回
動自在に設け、同吸入孔の開口面積を調節するこ
とにより圧縮室における有効圧縮容積を可変させ
る方法（USP・4060343号）等が提案されている
が、上記の方法にあつては、バイパス孔の開口
面積が小さいこと等に起因して高速回転時におい
てバイパス孔からの冷媒ガスの逃し量が追つかな
くなり圧縮容量の可変作用が得られなくなるとい
う不具合を生ずる点に問題点を有する。又、の
方法にあつては吸入孔を開口するプレートの回動
機構が必要となり、その回動ストロークが大きい
ためにモーターが必要となる等機構が複雑で且つ
大掛りとなる点に問題点を有する。

目的本発明は上記の様な従来の実情に鑑みてその改
善を試みたものであつて、圧縮容量の可変機能を
向上させることをその目的とするものである。

構成即ち本発明は構造が簡単で且つ高速回転時にお
いても充分な容量ダウン効果を得ることができる
様にしたことをその特徴とするものであつて、本
発明の要旨は主吸入孔の下流端に副吸入孔を連続
形成し、該副吸入孔は圧縮機の圧縮方向に沿い、
その一部が圧縮室に開口するとともに、前記副吸
入孔には同副吸入孔の略半径方向幅よりも狭小な
幅員の開閉弁を圧縮機の略半径方向に亘つて進退
自在に設け、同開閉弁の進退方向に沿う両端部に
は高圧室と低圧室を対峙させて設け、高圧室は圧
縮室の圧縮行程と連通させる一方、低圧室には副
吸入口を開放する如く高圧室方向に付勢するばね
を介装させる様に構成したことにある。

尚、本発明において略半径方向とは周方向と交
差する方向であるものとする。

実施例以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面に
ついて説明する。

第１図乃至第５図は第１の実施例を表わす図面
であつて、１は圧縮機の外殻を構成するハウジン
グを示す。同ハウジング１は一端に開口部を存し
て有底円筒状に形成するリヤハウジング１Ｒと、
同リヤハウジング１Ｒの開口部を被覆するフロン
トハウジング１Ｆにより形成される。２は上記リ
ヤハウジング１Ｒに内蔵するシリンダーブロツク
であつて、同シリンダーブロツク２は前後両端部
に開口部を存して中筒状に形成される。３Ｆ，３
Ｒは上記シリンダーブロツク２の前後両開口部を
遮蔽する如くリヤハウジング１Ｒに内蔵する前後
一対のサイドプレートであつて、３Ｆはフロント
サイドプレート、３Ｒはリヤサイドプレートを示
す。４はシリンダーブロツク２に対してその中心
線を偏寄させて両サイドプレート３Ｆ，３Ｒ間に
横架する駆動軸であつて、同駆動軸４にはロータ
ー５が一体的に固着される。同ローター５はシリ
ンダーブロツク２に対してその外周壁の一部が上
記シリンダーブロツク２の内壁面に対して摺動可
能な如く内蔵され、同ローター５の外周壁とシリ
ンダーブロツク２の内壁面間には圧縮室６が形成
される。７…は上記ローター５に対して４個所に
刻設するベーン溝であつて、各ベーン溝７…はロ
ーター５の長手方向、即ち軸方向に対しては第１
図に示す様に前後両端面に亘つて貫通状に設けら
れる。そして各ベーン溝７…にはその基部に背圧
室７′を存してベーン８…が出沿自在に嵌挿され
る。フロントハウジング１Ｆとフロントサイドプ
レート３Ｆ間には吸入室９が設けられ、フロント
サイドプレート３Ｆには同吸入室９と圧縮室６を
連通する吸入孔が開口される。同吸入孔は主吸入
孔１０Ａと副吸入孔１０Ｂより成り、主吸入孔１
０Ａは圧縮室６の吸入行程と相対応させて設けら
れる。即ち圧縮室６の始端部より圧縮室６の容積
が略最大となる位置間に亘つてアーチ型に開口さ
れる。そして副吸入孔１０Ｂは上記主吸入孔１０
Ａに連続して圧縮初期行程と相対応させて矩形状
に設けられる。同副吸入孔１０Ｂはローター５の
半径方向に沿う延長線に対してその短辺が平行す
る方向に向けて、又、その長辺が直交する方向に
向けて夫々延在し、且つその一部がシリンダーブ
ロツク２の側壁面と対面し、残りの一部が圧縮室
６の圧縮方向に沿つて対面する如く設けられる。
そして同副吸入孔１０Ｂには同副吸入孔１０Ｂの
開閉弁１８が短辺方向に沿つて進退自在に設けら
れる。同開閉弁１８は弁本体１８Ａと同弁本体１
８Ａに対して直交する方向に向けて延在する弁杆
１８Ｂより成り、弁本体１８Ａは上記副吸入孔１
０Ｂの短辺側の幅員に対して約２分の１の幅寸法
を存して長板状に形成され、弁杆１８Ｂの圧縮機
中心側（ローター５側）の一端には低圧室１９
が、又同弁杆１８Ｂの圧縮機外周側（リヤハウジ
ング１Ｒ側）の一端には高圧室２０が対峙させて
設けられる。そして高圧室２０からは導圧孔２１
が延設され、その先端部（圧力検出部２１′）は
圧縮室６の圧縮行程に臨む如く設けられる。又、
低圧室１９からは導圧孔（図示省略）が延設され
その先端部（圧力検出部）は吸入室９に臨む如く
設けられる。そして同低圧室１９にはばね２２が
介装され、常時は上記開閉弁１８を高圧室２０方
向に向けて付勢し、副吸入孔１０Ｂを開放する状
態にある様に設けられる。

一方圧縮室６の他端、即ちローター５の回転方
向に沿う終端部と相対応する位置にはシリンダー
ブロツク２の一部を切欠いてリヤハウジング１Ｒ
の内壁面との間に吐出室１１が形成され、同吐出
室１１と圧縮室６の終端部間は吐出孔１２によつ
て連通する如く設けられる。１３は同吐出孔１２
を覆う吐出弁、１３′は同吐出弁１３の開き角度
を規制するリテーナーを示す。１４はリヤハウジ
ング１Ｒの後壁部とリヤサイドプレート３Ｒ間に
形成されるオイルの分離室であつて、同分離室１
４はリヤサイドプレート３Ｒに開口する通孔１５
を介して上記吐出室１１と連通する如く設けら
れ、同通孔１５の先端部にはフイルター１６が設
けられる。又分離室１４の下端部にはオイルの溜
り部１７が形成される。

第６図は第２の実施例を表わす図面であつて、
３１はハウジング、３２はシリンダーブロツクで
あつて、同シリンダーブロツク３２内に楕円形に
形成する中空部にはローター３３が回転自在に設
けられ、同ローター３３には同ローター３３に刻
設するベーン溝３４内にベーン３５が出沿自在に
嵌挿される。そして同ローター３３とシリンダー
ブロツク３２の内壁面との間には180度の変位角
を存して複数個の圧縮室３８，３８が形成され、
両圧縮室３８，３８の始端部には主吸入孔３６Ａ
と副吸入孔３６Ｂが連続させて設けられ、同副吸
入孔３６Ｂ，３６Ｂには開閉弁３７，３７が開閉
自在に設けられる。（副吸入孔３６Ｂ及び開閉弁
３７の構造は第１実施例と同一であるため詳細な
説明は省略する。）又両圧縮室３８，３８の終端
部には吐出孔３９が開口され、吐出室４０と連通
する如く設けられる。

次にその作用について説明する。

第１図乃至第５図に示す第１の実施例におい
て、圧縮機が停止した状態においては圧縮機内の
各部、即ち吸入室９、圧縮室６、吐出室１１、分
離室１４の各部は夫々その圧力がバランスした状
態にある。

又高圧室２０と低圧室１９内の圧力もバランス
した状態にあり、開閉弁１８はばね２２を介して
高圧室２０方向に向けて付勢されて副吸入孔１０
Ｂを開放す状態にある。そして上記の様に副吸入
孔１０Ｂを開放する状態において、電磁クラツチ
（図示省略）の接続操作を介して駆動軸４を回転
駆動させることにより、ローター５及びベーン８
…の回転作用が得られるとともに同ローター５及
びベーン８の回転作用を介して吸入室９内の冷媒
ガスを吸入孔より圧縮室６内に吸引する作用が得
られるのであるが、上記の様に副吸入孔１０Ｂが
開放状態にあることによりベーン８が副吸入孔１
０Ｂを通過した直後より圧縮作用が開始される。
即ち圧縮開始時期を遅らせることが出来、その分
だけ圧縮容量を減らす作用が得られる。そしてこ
の様に起動時において小容量の圧縮作用が得られ
る事により立上りスムーズに行なうことが出来る
とともに液圧縮の発生を防止する作用を得ること
ができる。そして上記の様な圧縮作用が得られる
ことにより、圧縮室６内の圧力が次第に高められ
て圧縮室６と吸入室９間に圧力差が生ずることと
なるのであるが圧力検出部２１′においてばね２
２の設定圧を上回る圧力が検出された場合におい
て開閉弁１８はばね２２の付勢圧に打ち勝つて低
圧室１９方向に向けて押圧されて副吸入孔１０Ｂ
を閉塞する状態が得られる。そして副吸入孔１０
Ｂが閉塞されることによりベーン８が主吸入孔１
０Ａを通過した直後より圧縮を開始する作用が得
られる。即ち100％運転状態が得られる。そして
この様に100％運転状態が得られることによつて
車室内の冷房負荷が次第に減少することとなるの
であるが、車室内の冷戻負荷が減少し、吸入圧が
低下するのにともない高圧室２０（高圧室圧力
P₁）と低圧室１９（低圧室圧力P₂）間に生ずる
差圧△Ｐ＝P₁−P₂がばね２２の設定圧力を下回
つた状態において、開閉弁１８は再び高圧室２０
方向に向けて付勢されて副吸入孔１０Ｂを開放す
る作用が得られる。即ち小容量圧縮作用が得られ
るのであるが、副吸入孔１０Ｂは圧縮室６の圧縮
方向に沿つて長孔状に形成され、弁本体１８Ａは
上記副吸入孔１０Ｂの幅方向に向けて進退させる
ことによつて開閉させる様に設けられていること
により開閉弁１８の僅かなストロークにより大幅
な容量ダウン作用を得ることが出来る。

又圧縮室の圧縮行程中にバイパス孔を設け、圧
縮途中にある冷媒ガスの一部を吸入室に逃すこと
により圧縮容量をダウンさせる様に設けられる従
来構造にあつては、第８図に示す様に冷媒ガスが
バイパス孔より流出する場合においてその流出の
初期段階においてベーン直後の圧縮密度の小さい
部分の冷媒ガスが流出した後圧縮密度の大きな冷
媒ガスが流出することとなるのであるが、この圧
縮密度の大きな冷媒ガスがバイパス孔の開口位置
迄圧送された状態においては既に冷媒ガス自身が
ベーンの進行方向に向けて進む慣性力を持つてし
まつているためバイパス孔方向に向きを変えるこ
とは極めて難かしく、そのためバイパス孔の開口
面積が小さいことと相まつてバイパス孔からのス
ムーズな逃し作用を得られ難くしているのに対し
て本発明にあつては第７図に示す様にベーンが副
吸入孔を通過する過程においてベーンが前進する
ことによりベーンの前面において圧縮密度が高め
られた冷媒ガスは順次副吸入孔を経てベーン後方
に回り込むことによりスムーズな冷媒ガスの逃し
作用を得ることが出来る。

そして又弁本体１８Ａはフラツト面を存して長
方形状に形成され、シリンダーブロツク２に対し
て密着可能に設けられていることにより同弁本体
１８Ａの摺動部からの冷媒ガスのリークを効果的
に防止する作用を得ることができる。即ち100％
圧縮作用を効果的に得ることができる。

尚上記実施例において低圧室１９は導圧孔によ
つて吸入室９と連通する様に設けられているが、
低圧室１９は必ずしも吸入室９と連通させること
は必要でない。即ち低圧室１９を密室状に形成す
ることも可能である。そしてこの様に低圧室１９
を密室状に形成することによつて開閉弁１８を閉
じる方向に作用させる場合において低圧室１９内
に滞溜する冷媒ガスの漏洩を遅らせることが出
来、その分だけ開閉弁をゆるやかに閉塞する作用
が得られる。

又開閉弁１８は圧縮機が停止した状態において
のみ開放する様に設け、運転時における冷房負荷
の変化に対して電磁クラツチのON，OFF制御に
よつて対応することも可能である。副吸入孔１０
Ｂ，開閉弁１８は矩形に限らず、圧縮室に沿つて
湾曲したものでもよい。この場合は高い加工精度
が要求される。尚主吸入孔と副吸入孔は、ガス流
れをよくするため連続して設けるのが望ましい
が、わずかの距離であれば互に離してもよい。

本発明は以上の様に構成されるものであつて、
上記の様に主吸入孔の下流端に副吸入孔を連続形
成し、該副吸入孔は圧縮機の圧縮方向に沿い、そ
の一部が圧縮室に開口するとともに、前記副吸入
孔には同副吸入孔の略半径方向幅よりも狭小な幅
員の開閉弁を圧縮機の略半径方向に亘つて進退さ
せることにより副吸入孔を開閉させる様にしたこ
とにより、開閉弁を僅かなストロークだけ進退さ
せることによつて圧縮室の圧縮初期行程部分を広
範囲に亘つて開放させることが出来るに至り、こ
れにより効果的な容量ダウン作用を得ることが出
来るに至つた。即ち高速回転時においても充分に
アンロード状態を得ることが出来るに至つた。

又本発明にあつては上記の様に開閉弁を矩形状
に形成し、サイドプレートに対して密着させた状
態にて進退させる構成とすれば、同開閉弁の摺動
部からの冷媒ガスの流出を防止することが出来、
これにより100％運転時における体積効率を高め
ることが出来る。

即ち圧縮効果を高めることが出来る。

そして又本発明にあつてはその構造が簡単であ
ることにより製造が容易で且つ信頼性の高い容量
可変機構を低コストにて得ることが出来るに至つ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は第１の実施例を表わす図面
であつて、第１図は第２図におけるＡ―Ａ線断面
図、第２図は第１図におけるＢ―Ｂ線断面図、第
３図は第１図におけるＣ―Ｃ線断面図、第４図は
第３図におけるＤ―Ｄ線断面図、第５図は第３図
におけるＥ―Ｅ線断面図である。第６図は第２の
実施例を表わす断面図である。又第７図は本発明
の作用状態を表わす概略図、第８図は従来構造の
作用状態を表わす概略図である。１……ハウジング、１Ｆ……フロントハウジン
グ、１Ｒ……リヤハウジング、２……シリンダー
ブロツク、３Ｆ……フロントサイドプレート、３
Ｒ……リヤサイドプレート、４……駆動軸、５…
…ローター、６……圧縮室、７……ベーン溝、
７′……背圧室、８……ベーン、９……吸入室、
１０Ａ……主吸入孔、１０Ｂ……副吸入孔、１１
……吐出室、１２……吐出孔、１３……吐出弁、
１３′……リテーナー、１４……分離室、１５…
…通孔、１６……フイルター、１７……溜り部、
１８……開閉弁、１８Ａ……弁本体、１８Ｂ……
弁杆、１９……低圧室、２０……高圧室、２１…
…導圧孔、２１′……圧力検出部、２２……ばね、
３１……ハウジング、３２……シリンダーブロツ
ク、３３……ローター、３４……ベーン溝、３５
……ベーン、３６Ａ……主吸入孔、３６Ｂ……副
吸入孔、３７……開閉弁、３８……圧縮室、３９
……吐出孔、４０……吐出室。

Claims

【特許請求の範囲】

１主吸入孔の下流端に副吸入孔を連続形成し、
該副吸入孔は圧縮機の圧縮方向に沿い、その一部
が圧縮室に開口するとともに、前記副吸入孔には
同副吸入孔の略半径方向幅よりも狭小な幅員の開
閉弁を圧縮機の略半径方向に亘つて進退自在に設
け、同開閉弁の進退方向に沿う両端部には高圧室
と低圧室を対峙させて設け、高圧室は圧縮室の圧
縮工程と連通させる一方、低圧室には副吸入孔を
開放する如く高圧室方向に付勢するばねを介装さ
せて成るスライドベーン型圧縮機における圧縮容
量可変機構。