JPH03143725A - 可変容量式コンプレッサ - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、車両用空調装置に用いて好適な可変容量式コ
ンプレッサに関する。

Ｂ、従来の技術 第３図は、例えば、特開昭５８−１５８３８２号公報に
開示されたこの種の可変容量式コンプレッサの概略を示
す断面図である。これは、吐出量可変斜板式コンプレッ
サであり、シリンダに対するピストンの作動スｈローク
、ひいては、被圧縮冷媒の吐出容量（１回転当りの吐出
流量）を変更調整し得るようにしたものである。

第３図において、吐出量可変斜板式コンプレッサは、周
方向の等角間隔位置を占めて軸方向に平行な複数のシリ
ンダ（ここでは、煩雑さを避けるために１つだけを示す
）１３を設けたシリンダブロック１２と、このシリンダ
ブロック１２の一方の端面を覆って内部ケーシング室１
５を形成するケーシング１４と、このシリンダブロック
１２の他方の端面に取付けられ、各シリンダ１３に対応
する吸入ポート１７および吐出ポート１８をそれぞれに
形成したシリンダヘッド１６とからなるコンプレッサ本
体１１を有している。

シリンダブロック１２の各シリンダ１３には、軸方向に
ストローク摺動可能なピストン１９が嵌装させ、後述す
るように、このピストン１９のストローク作動に伴い、
吸入ポート１７から吸入バルブを経て低温低圧ガス状の
冷媒を吸入し、これを加圧圧縮して高温高圧ガス状の冷
媒として吐出ポート１８に吐出する。このシリンダブロ
ック１２とケーシング１４との中心部間に枢支されてい
る回転軸２０は、ケーシング１４の外部で電磁クラッチ
２１および■プーリー２２を介して図示しないエンジン
により回転駆動される。

また、回転軸２０にはロータリドライブプレート２４が
ピボット支持され、軸方向に対する相対的な傾斜角は最
小吐出量から最大吐出量までの範囲に対応して変更可能
とされている。このロータリドライブプレート２４の最
小傾斜角、すなわち最小吐出量は回転軸２０に係着され
た板ばね２６で規制され、ロータリドライブプレート２
４のシリンダ側端面には、スラスト軸受を介してノンロ
ータリワッブル板２７が支承されている。

ノンロータリワッブル板２７の下方フォーク端部は、ケ
ーシング室１５内に装架させた案内軸２９上に摺動駒２
８を介して摺動自在に係合され。

その回転作動のみを拘束している。このノンロータリワ
ッブル板２７の端面と各シリンダ１３内のピストン１９
との間はピストンロッド３０により連結され、ロータリ
ドライブプレート２４の傾斜角の変化に対応してピスト
ン１９の作動ストローク、すなわち、コンプレッサ吐出
容量を最小値から最大値まで変化させ得るようになって
いる。なお、符号３１は、案内軸２９上でのノンロータ
リワッブル＠２７の傾動を円滑に行なわせるために、ケ
ーシング室１５内の下部に貯留された潤滑油である。

この従来例の構成では、ロータリドライブプレート２４
が回転軸２０により回転駆動されると、回転が拘束され
ているノンロータリワッブル板２７によって、そのとき
にロータリドライブプレート２４に与えられている傾斜
角に対応した作動ストロークで、各シリンダ１３内のピ
ストン１９が往復作動され、吸入ポート１７が冷媒を吸
込み加圧圧縮して吐出ポート１８から吐出される。

ここで、傾斜角、すなわち、ノンロータリワッブル板２
７によって往復作動されるピストン１９の作動ストロー
クは、シリンダヘッド１６内に設けられる制御バルブ装
置３２によりケーシング室１５内に吸入圧力Ｐｓまたは
吐出圧力Ｐｄを選択的に導入し、各ピストン１９の前後
の圧力差、換言すると、ピストン室内とケーシング室１
５内との圧力差を利用して、ロータリドライブプレート
２４の傾斜角を設定圧力に対応させて自動的に調整する
ことで制御される。そして、この吐出量の調整に際して
、最小吐出量ストッパとしての板ばね２６は、ノンロー
タリワッブル板２７の傾斜角が最小吐出量以下にならな
いように規制している。

つまり、差圧形式による傾斜角制御では、ノンロータリ
ワッブル板２７の傾斜角を最小値以下、例えば、−旦０
ゼロにしてしまうと、この傾斜角ゼロ位置から復帰でき
ないので、板ばね２６で最小傾斜角を０度より大きい所
定値で規制している。

制御バルブ装置３２は、吸入圧力Ｐｓをケーシング室１
５内に導入する吸入側バルブ３３と、吐出圧力Ｐｄをケ
ーシング室１５内に導入する吐出側バルブ３４と、これ
らの両バルブ３３．３４を設定圧力によって切換制御す
る、例えば、圧力応動ベローズを含んだ制御部３５とか
ら成っている。

コンプレッサでの吸入圧力Ｐｓが設定圧力上になると、
第４図（ａ）に示すように、制御部３５の応動により吐
出側バルブ３４を閉じ、吸入側バルブ３３を開いて、吸
入圧通路３６からケーシング室１５内に吸入圧力Ｐｓを
導入して、ロータリドライブプレート２４の傾斜角を大
きくして吐出量を増加させる。また、吸入圧力Ｐｓが設
定圧力以下になると、第４図（ｂ）に示すように、制御
部３５の応動により吸入側バルブ３３を閉じ、吐出側バ
ルブ３４を開いて、吐出圧通路３７からケーシング室１
５内に吐出圧力Ｐｄを導入して、ロータリドライブプレ
ート２４の傾斜角を小さくして吐出量を減少させ、この
操作を繰り返して、常時、吐出圧力Ｐｄｔｒｌ定圧力に
維持させる。

Ｃ６発明が解決しようとする課題 このような従来の吐出量可変斜板式コンプレッサの構成
においては、ピストン室内とケーシング室１５内との圧
力差によって吐出容量が制御され、ノンロータリワッブ
ル板２７の傾斜角が最小吐出量以下にならないように板
ばね２６ににより０度より大きい所定値に規制されてい
る。そのため、例えば、車内の冷房効果が十分になって
ノンロータリワッブル板２７の傾斜角を最小吐出量以下
に対応した最小値以下、もしくはゼロにする必要のある
場合には、必然的に回転軸２０によるロータリドライブ
プレート２４の回転駆動自体を停止させる以外は対処す
る手段がなく、このために回転軸２０とエンジン回転軸
との間には両者を接断する電磁クラッチ２１が不可欠で
ある。

しかしながら、このようにノンロータリワッブル板２７
の傾斜角を最小値以下、もしくはゼロにするために、電
磁クラッチ２１によって回転軸２０への駆動力の伝達ま
たは遮断、ひいては、装置自体の作動または停止を頻繁
に繰り返すのは、エンジンの負荷変動が頻繁に繰り返さ
れることになり好ましいくない。また、比較的高価でか
つ相当程度の重量がある電磁クラッチ２１の付設につい
ても、そのコストおよび重量の低減、ならびに小型化の
点で、これに代わる手段を考慮する必要があった。

本発明の技術的課題は、コンプレッサの回転を断つこと
なくその吐出容量をゼロにすることにある。

００課題を解決するための手段 一実施例を説明する第１図に対応づけて本発明を説明す
ると、本発明は、シリンダブロック１２内で往復動して
冷媒を吸入ポート１７から吸込み加圧圧縮して吐出ポー
ト１８から吐出させるピストン１９と、ケーシング１５
内で回転軸２０と一体に回転するとともにピストン１９
のストローク量を可変にすべく傾斜角が調節可能な斜板
２４と。

吐出圧力または吸入圧力をケーシング１５内に択一的に
導くことにより斜板２７の傾斜角を調節する制御手段３
２とを有し、吐出圧力がケーシング１５内に導かれると
斜板２７の傾斜角が小さくなり吸入圧力が導かれると傾
斜角が大きくなるようにした可変容量式コンプレッサに
適用される。

そして上述の技術的課題は次の構成で達成される。

斜板２７はその傾斜角が０度に設定可能とされ、吐出ポ
ート１８とケーシング１５室とを連通する通路４６と、
この通路４６を開閉し、コンプレッサオフ時に斜板２７
を０度状態にすべく開放される開閉弁４７と、コンプレ
ッサオンに応答して斜板２７を０度状態から押動して０
度より大きい所定値に設定保持するアクチュエータ４１
とを具備する。

８１作用 コンプレッサオフのときに開閉弁４７が開かれて吐出ポ
ート１８から吐出圧力がケーシング１５内に導入され、
斜板２７の傾斜角がゼロとなり、コンプレッサの吐出容
量はゼロとなる。その状態でコンプレッサがオンされる
と、アクチュエータ４１により斜板２７が駆動されその
傾斜角はゼロより大きな値となる。したがって、制御手
段３２により、ケーシング１５に吸入圧力が導かれると
ピストン１９の前後圧力差により、斜板２７は容易にそ
の傾斜角が大きくなる。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 第１図は本発明に係る吐出量可変斜板式コンプレッサの
一実施例を示す断面説明図であり、この第１図において
、第３図の従来例構成と同一または相当部分には同一符
号を付して相異点を主に説明する。

ピストン１９のストローク量すなわち、コンプレッサの
吐出容量は従来例と同様にノンロータリワッブル板２７
の傾斜角によって調整される。その傾斜角はゲージング
室１５に吸入圧力Ｐｓを導くと大きくなり、吐出圧力Ｐ
ｄを導くと小さくなり、また、最小傾斜角は０度に設定
されている。

従来技術の項で説明したように、従来のコンプレッサで
はノンロータリワッブル板２７を０度にすると、次に傾
斜角を大きくしようしてケーシング室１５に吸入圧力Ｐ
ｓを導いてもノンロータリワッブル板２７には傾斜角を
大きくしようとする力が作用せず傾動しない。そのため
、この実施例では、ノンロータリワッブル板２７に対向
して油圧アクチュエータ４１を回転軸２０と一体的に設
け、傾転角をゼロの状態から大きくするときには、その
アシストプランジャ４１ａでノンロータリワッブル板２
７を押動して初期傾斜角を与えるようにしている。

そのため、シリンダブロック１２の軸芯部には、回転軸
２０によって駆動されるギアポンプ４２が配置されてい
る。シリンダブロック１２には、ケーシング室１５の底
部に貯溜している油３１をギアポンプ４２で吸い上げる
吸入通路４３と、その吸入通路４３を開閉する電磁式開
閉弁４４が設けられている。また、ギアポンプ４２の吐
出ポートは回転軸２ｏの細心に設けた通路４５を介して
油圧アクチュエータ４１に連通されている。さらに、シ
リンダヘッド１６とシリンダブロック１２には、吐出ポ
ート１８をケーシング室１５に導（通路４６が設けられ
、シリンダブロック１２には通路４６を開閉する電磁式
開閉弁４７が設けられている。

第２図に示すように電磁式開閉弁４４のソレノイド４４
Ｓはリレー４８の常閉接点４８ＳＯを介して、電磁式開
閉弁４７のソレノイド４７Ｓはリレー４８の常閉接点４
８８Ｃを介してそれぞれバッテリ５０と接続されると共
に、リレー４８のコイル４８Ｃは、不図示のプロアファ
ンをオン・オフするファンスイッチ５１と、このスイッ
チ５１に直列接続されコンプレッサをオン・オフするエ
アコンスイッチ５２に直列接続され、これら直列回路の
両端はバッテリ５ｏと接地にそれぞれ接続される。

このように構成された可変容量式コンプレッサの動作を
説明する。

ファンスイッチ５１またはエアコンスイッチ５２が開放
されているとリレー４８は非作動で常閉接点４８８Ｃが
閉じている。したがって、開閉弁４７のソレノイド４７
Ｓはリレー４８を介して通電されて開閉弁４７が開放さ
れ、これにより吐出ポート１８とケーシング室１５とが
通路４６を介して連通され、ケーシング室１５内には吐
出圧力Ｐｄが導かれる。そのため、ノンロータリワッブ
ル板２７はその傾斜角が０度の状態になり、コンプレッ
サの吐出容量がゼロとなり回転軸２０の回転にも拘らず
、コンプレッサは冷媒を吐出しなし）。

次に、プロアファン５１とエアコンスイッチ５２が共に
閉成されるとリレー４８は作動して。

常閉接点４８ＳＣが開き、常閉接点４８ＳＯが閉じる。

これにより、開閉弁４７が閉じて通路４６を介したケー
シング室１５と吐出ポート１８との連通は遮断されると
共に、開閉弁４４が開き、ギアポンプ４２は吸入通路４
３から潤滑油３１を吸入し吐出通路４５に油圧を吐出し
、油圧アクチュエータ４１のアシストプラジャ４１ａを
伸出させる。アシストプランジャ４１ａはノンロータリ
ワッブル板２７を押動し、ノンロータリワッブル板２７
の傾斜角は０度より大きい最小吐出容量を定める値とな
る。

この状態で制御バルブ装置３２を経由して吸入圧力Ｐｓ
がケーシング室１５に４かれれば、従来と同様にピスト
ン１９の前後に働く圧力差によりノンロータリワッブル
板２７の傾斜角は大きくなり、コンプレッサの吐出容量
が増加する。そして、吐出圧力Ｐｄがケーシング室１５
に導かれれば傾斜角は小さくなる。一方、ノンロータリ
ワッブル板２７の傾斜角がアシストプランジャ４１ａで
最小容量の値となっているときに、制御バルブ装置３２
を経由して吐出圧力Ｐｄがケーシング室１５に導かれて
も、アシストプラジャ４１によりそれ以下の傾斜角にな
ることが阻止される。

このようにこの実施例によれば、コンプレッサの機能を
停止させるときにコンプレッサの吐出容量がゼロになる
ようにノンロータリワッブル板２７の傾斜角をゼロに設
定しても、再起動時にアシストプランジャ４１ａにより
ノンロータリワッブル板２７が押動され、最小容量に対
応する最小傾斜角に強制的に傾動される。したがって、
再起動が容易となり、従来不可欠であった電磁クラッチ
が不要となる。

なお、傾斜角ゼロのノンロータリワッブル板２７を最小
傾斜角に傾動する油圧アクチュエータは本実施例に限定
されず、油圧式以外のアクチュエータでもよい。

Ｇ１発明の効果 本発明によれば、コンプレッサの吐出容量をゼロに設定
することができるので、従来不可欠であった電磁クラッ
チを廃止することができ、重量とコストの低減が可能と
なる。また、電磁クラッチのオン・オフによる負荷変動
に比べて、コンプレッサの吐出容量が最小容量のときの
コンプレッサの負荷と吐出容量がゼロのときのコンプレ
ッサの負荷との間の負荷変動は小さく、エンジンに対す
る影響も小さくでき、騒音や燃費も低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用した可変容量式コン
プレッサの概略構成を示す断面説明図、第２図はその電
気回路図、第３図は従来例による吐出量可変斜板式コン
プレッサの概略構成を示す断面図、第４図（ａ）、（ｂ
）は制御バルブ装置の各切換作動の態様を模式的に示し
た断面説明図である。 １１：コンプレッサ本体　１２ニジリンダブロツク１３
ニジリンダ　　　　　１４：ケーシング１５：ケーシン
グ室　　　１６：シリンダヘツド１７：吸入ポート　　
　　１８：吐出ポート１９：ピストン　　　　　２０：
回転軸２４：ロータリドライブプレート ２７：ノンロータリワッブル板 ３１：潤滑油　　　　　　３２：制御バルブ装置３６：
吸入圧通路　　　　３７：吐出圧通路４１：油圧アクチ
ュエータ ４１ａニアシストプランジヤ ４２：ギヤポンプ　４３，４５：油通路４４．４７：電
磁式開閉弁 ４６：吐出圧通路　　　　４８：リレー５１：ファンス
イッチ　　５２：エアコンスイッチ第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリンダブロック内で往復動して冷媒を吸入ポートから
   吸込み加圧圧縮して吐出ポートから吐出させるピストン
   と、ケーシング内で回転軸と一体に回転するとともに前
   記ピストンのストローク量を可変にすべく傾斜角が調節
   可能な斜板と、吐出圧力または吸入圧力をケーシング内
   に択一的に導くことにより前記斜板の傾斜角を調節する
   制御手段とを有し、吐出圧力がケーシング内に導かれる
   と斜板の傾斜角が小さくなり吸入圧力が導かれると傾斜
   角が大きくなるようにした可変容量式コンプレッサにお
   いて、 前記斜板はその傾斜角が０度に設定可能とされ、 前記吐出ポートとケーシング室とを連通する通路と、 この通路を開閉し、コンプレッサオフ時に斜板を０度状
   態にすべく開放される開閉弁と、コンプレッサオンに応
   答して前記斜板を０度状態から押動して０度より大きい
   所定値に設定保持するアクチュエータとを具備すること
   を特徴とする可変容量式コンプレッサ。