JPH0472480A - 自動車空調用の変速機付圧縮機 - 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） この発明は、自動車の補機、特に入力側に摩擦無段式の
変速機部を設けてなる自動車空調用の変速機付圧縮機に
関する。

（従来の技術） 自動車（車両）の空調用に用いられる圧縮機は、一般に
自動車に搭載されている走行用のエンジンを動力源とし
て駆動されるため、圧縮機の入力側の回転数は自動車の
走行状況等によって大きく変動する。

しかし、圧縮機自体は空調（冷房）負荷に応じた能力を
得るに要求される一定の回転数であればよく、このため
変動する入力側の回転数を能力に対応した回転数に調節
する必要がある。

そこで、特開昭６２−１７０７８７号公報に示されるよ
うな空調用の変速機付圧縮機が提案されている。これは
、入力軸部に摩擦無段式の変速機部を介して圧縮機部を
直列に連結した構造となっている。詳しくは、変速機部
は入・出力ディスク、複数個の略傘状の遊星コーン（摩
擦接触体）、変速リング（摩擦接触体）、与圧のための
押圧力発生手段等を組合わせた構造となっていて、この
変速機部の出力部に例えばピストン式の圧縮機部が直列
に連結される。

そして、変速機部の無段変速により、エンジンの回転数
の変動を吸収して、要求される回転数を圧縮機部に伝え
、必要な冷房能力が得られるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記変速機付圧縮機は、冷凍サイクルの圧縮
機の吐出圧力で変速リングを駆動する構造となっている
。

ところが、変速リングは吐出圧力に応じてスライドされ
るだけで、同変速リングの変速速度が制御されることが
ないために、変速機部の変速比が変化する際、場合によ
っては、グロススリップが発生する不都合がある。

具体的には、例えば急なブレーキ操作により、入力回転
数（エンジン回転数）が高回転数から急激に低下したよ
うな場合、ブレーキ操作前における圧縮機部の吐出圧力
が急激に低下して、変速リングを急速に変速比が高くな
る側（増速側）に変速させようとする。このときの変速
リングの挙動は急激であるから、摩擦接触している変速
リングと遊星コーンとの間にグロススリップと呼ばれる
スリップ現象が生じる。

ここで、グロススリップは、摩擦接触を用いて一方から
他方へ回転動力を伝達する関係にあるととき、−旦スリ
ップを起こすと、すべり摩擦のまま、つまり空転する現
象である。具体的には、動力伝達時の伝達係数（摩擦係
数）は一般的にｒＯ，０５〜０．１０Ｊにときに、−旦
スリップを起こすと、伝達係数（摩擦係数）がｒｏ、０
５以下」　（すべり摩擦）となって空転を起こす。

これを防ぐためには負荷を「略０」に減らすか入力回転
数を下げる、あるいは変速比「ＯＪ　（無負荷状態）に
しないと復帰ができない。

このため、走行条件によっては圧縮機の正常な作動が損
なわれ、空調性能の低下をもたらすおそれがある。しか
も、部品に無理な力が加わる上、極度に磨耗が進行する
から、変速機部が破損する危険もある。

また圧縮機は自動車の補機である以上、自動車の走行フ
ィーリング、特に加速フィーリングが損なわれないこと
が要求されるが、吐出圧に応動して変速リングを移動さ
せる構造上、吐出圧力の差が少ないような加速運転領域
（定常加速領域）では、変速比の３１整動作、すなわち
変速リングのスライドは緩慢である。

このため、場合によっては不要な圧縮機部の負荷をエン
ジン側に与えつつ、自動車の加速が行われる結果となり
、変速機付圧縮機の搭載によって、自動車の加速フィー
リングが損なわれる難点がある。

この発明はこのような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、変速時のグロススリップの発
生を防止と、車両の加速フィーリングの向上との双方を
図ることができる自動車空調用の変速機付圧縮機を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明の変速機付圧縮機は
、相互が摩擦接触しかつ接触を維持する方向に沿って移
動可能な複数の摩擦接触体を有し当該摩擦接触体の相対
位置を変化させることにより変速比が可変可能な無段式
の変速機部および圧縮機部を入力軸部に順に連結して構
成される圧縮機本体と、前記摩擦接触体を移動させ当該
摩擦接触体相互の相対位置を変えるための駆動手段と、
この駆動手段を制御して前記変速機部の変速比を空調負
荷に応じて設定する空調制御手段と、この空調制御手段
で定めた変速比が増速側か減速側かを検出する検出手段
と、前記駆動手段を制御し前記変速機部の変速速度を前
記変速比が増速側のとき遅い速度に設定し前記変速比が
減速側のとき速い速度に設定する手段とを設けたことに
ある。

（作用） この発明の変速機付圧縮機によると、空調負荷に応じて
変速比を変化させて運転中、例えば急なブレーキ操作に
より、入力回転数（エンジン回転数）が高回転数から急
激に低下し、それに応じて変速機部で変速されたような
ときは、このときの変速が検出手段にて増速側と検出さ
れ、続いて設定した遅い変速速度となるよう駆動手段を
制御していく。この制御により、増速側では急速に摩擦
接触体同志の相対位置が変化するといった動きはなくな
る。

また定常加速領域（吐出圧力の差が少ないような加速運
転領域に相当）における変速機部の変速では、このとき
の変速が検出手段にて減速側と検出され、続いて設定し
た速い変速速度となるよう駆動手段を制御していく。こ
れにより、車両の加速が始まると、素早く減速側に変速
され、加速中のエンジンを阻害しないようにしていく。

しかるに、常に正常な変速作動を維持すると同時に、加
速時の良好な加速感を確保することができることとなる
。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第５図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第２図は自動車用空調装置の概略
構成を示し、１は変速機付圧縮機、２は凝縮器、３はレ
シーバタンク、４は膨張弁（減圧装置）、５は蒸発器で
ある。各冷凍サイクル機器は冷媒管６で順次接続されて
いて、冷凍サイクル回路７を構成している。そして、変
速機付圧縮機１の入力部に設けた従動側ブー１８と、自
動車に搭載されている例えば走行用のエンジン９のクラ
ンク軸に設けた駆動側プーリ１０とがベルト、例えば無
端状のＶベルト１１で連結されている。つまり、走行用
のエンジン９を動力源として、変速機付圧縮機１を駆動
するようにしている。なお、５ａは蒸発器５の熱交換で
得られる冷風を自動車のキャビン（図示しない）に吹き
出すための送風ファンである。

上記変速機付圧縮機１には、変速機部、例えば摩擦無段
式の変速装置２０を介して、ウェーブプレート式の圧縮
機部４０を直列に皐結した圧縮機本体１ａが用いられて
いる。この詳細な圧縮機本体１ａの構造が第３図および
第４図に示されている。

圧縮機部４０について説明すれば、４１はシリンダブロ
ックである。このシリンダブロック４１は、前後方向に
おいて分割されたフロントシリンダブロック４１ａとリ
アシリンダブロック４１ｂとから構成される。各シリン
ダブロック４１ａ４１ｂの周側には、双方を前後方向沿
いに貫通するような孔部で形成されるシリンダ４２が周
方向に沿って複数、平行に設けられている。そして、こ
れら各シリンダ４２内にそれぞれピストン４３が摺動自
在に嵌挿されている。

上記フロントシリンダブロック４１ａの端部には、フロ
ント側のバルブプレート４４およびフロントサイドハウ
ジング４５が順次設けられている。

またリアシリンダブロック４１ｂの端部には、リア側の
バルブプレート４６およびリアサイトノ＼ウジング４７
が順次設けられている。

そして、これら前後方向に沿って順に並んだ各部品が、
フロントサイドハウジング４５．バルブプレート４４．
シリンダブロック４１．バルブプレート４６を貫通する
スルーボルト４８でリアサィドハウンング４５に綿結さ
れ、本体部分を構成している。なお、各シリンダ４２に
臨むノくルブプレート部分には、図示はしないがンリン
ダブロ・ンク外側に位置して吐出孔および吐出弁が設け
られ、シリンダブロック中央側に位置して吸込孔および
吸込弁が設けられている。但し、４９は上記吐出弁の弁
押さえを示す。

またシリンダブロック４１の中央には駆動軸５０が前後
方向に沿って配置されている。そして、この駆動軸５０
の前部側の端部がフロントサイドハウジング４５から前
方へ突出している。なお、Ａは駆動軸５０の軸線を示す
。この駆動軸５０は、前後部分がそれぞれフロントシリ
ンダブロック４１ａおよびリアシリンダブロック４１ｂ
に設けたラジアル軸受５１ｂ、５１ｂで回転自在に支持
されている。

そして、この駆動軸５０の中央部分には上記各ピストン
４２につながるウェーブプレート５１が嵌挿されていて
、このウェーブプレート５１にて各ピストン４３をシリ
ンダ４２内で往復動させるようにしている。

すなわち、ウェーブプレート５１が配置されるリアシリ
ンダブロック４１ｂの前方側の端部分には、シリンダ４
２に至るような円形状の四部５２が形成されている。そ
して、この凹部５２内に、例えば外径がシリンダ４２の
軸心に至るような寸法に設定された上記ウェーブプレー
ト５１が収容されている。またこのウェーブプレート５
１の外周端に対応する各ピストン４３の外周部分には、
当該端部を許容する凹部５３が形成されている。

そして、これら各凹部５３内には、四部５３に入るウェ
ーブプレート５１の板面部を両側から挾み付けるように
して一対のローラ５４，５５が回転自在に装着されてい
て、ローラ５４，５５が回転するウェーブプレート５１
の板面部上を転勤することにより、ウェーブプレート５
１の傾斜変位分、ピストン４３がシリンダ４２内を往復
動するようになっている。

なお、ウェーブプレート５１のスラスト方向は、ウェー
ブプレート５１のノ＼ブ５１ａとそれに対向するシリン
ダブロック壁との間に設けたスラスト軸受５７で回転自
在に支持されている。

上記リアサイドハウジング４７の内部には、中央側にバ
ルブプレート４６の各吸込孔と連通する環状の吸込室５
８（低圧室）が設けられている他、外側にはバルブプレ
ート４６の各吐出孔と連通ずる環状の吐出室５９（高圧
室）が設けられている。

またフロントサイドりウジレグ４５の中央側にはバルブ
プレート４４の各吸込孔と連通する円形な切欠部６０（
低圧室）が形成されている他、外側ノ内部部分にはバル
ブプレート４４の各吐出孔と連通ずる環状の吐出室６１
（高圧室）が設けられている。そして、切欠部６０は上
記吸込室５８と図示しない通路を介して連通ずるととも
に、後述する変速装置２０の内部を通じて変速機付圧縮
機１の前部側に設けた吸込口６２と連通して（＼る。

また各吐出室５９．６１はリアシリンダブロック４１ｂ
の側部（変速機付圧縮機１の後部側）に形成された吐出
口装着口体６３に図示しない通路を介して連通している
。これにより、上記駆動軸５０の回転にしたがって各ピ
ストン４３が往復動ずれば、吸込口６２から吸込まれた
冷媒を圧縮し、続いて圧縮した冷媒を吐出室５９．６１
および吐出口装着口体６３を通って、同吐出ロ装着ロ体
６３に装着した吐出ノズル６４から凝縮器２へ吐出させ
る構造となっている。なお、ウェーブプレート５１の回
りの摺動部に潤滑するよう、図示しない通路を用いて凹
部５２内に吸込冷媒が導入されるようにしである。

一方、上記変速装置２０について説明すれば、２１はフ
ロントサイドハウジング４５の周部にボルト（図示しな
い）によって密閉的に連結されたハウジングである。ハ
ウジング２１は、略キャ・ツブ状をなしていて、内底部
には油溜り部３７が形成されている。そして、この油溜
り部３７に一定量の冷凍機油３８（潤滑油）が貯溜され
ている。

またハウジング２１の上部側には、上記吸込口６２を装
着した目体部２１ａが設けられている。

このハウジング２１のフロント側の壁部には、同壁部に
設けたラジアル軸受２２により、入力部となる入力軸２
３が回転自在に支持されている。この人力軸２３は、上
記駆動軸５０の軸線Ａと同軸をなして、ハウジング２１
のフロント側を貫通している。そして、この入力軸２３
の貫通端に上記従動側プーリ８が装着されていて、入力
軸２３へ上記エンジン９の回転を入力できるようにして
いる。なお、２４はブーり支持用のラジアル軸受、２５
は従動側プーリ８とラジアル軸受２２との間の入力軸部
分に設けたオイルシールを示す。

また人力軸２３のハウジング２１内に突出した端部には
、凹部２１ｂが形成されている。この四部２１ｂと隣合
う上記駆動軸５０の端部とは、ラジアル軸受２６を介し
て嵌合していて、入力軸２３と上記駆動軸５０とを同軸
上に配置させている。そして、これら人・出力軸間に摩
擦無段式の変速機構部が設けられている。

すなわち、２７は上記入力軸２３の突出側の端部外周に
一体に設けられた入力ディスク、２８は入力ディスク２
７と対向して駆動軸５０の突出端部に回転自在に嵌挿さ
れた出力ディスクである。

そして、これら入力デイクス２７と出力ディスク２８と
の外周端間には複数の遊星コーン２９（摩擦接触体に相
当するもので、２個だけ図示）が介在されている。

ここで、遊星コーン２９について説明すれば、遊星コー
ン２９は３つの伝動面を有する略傘状を呈している。す
なわち、遊星コーン２９は、円錐部２９ａの円錐底面に
、同軸をなして小径なディスク部３０を一体的に設ける
とともに、同ディスク部３０の底面に同軸をなして取付
軸３１を一体的に設けてなる。そして、ディスク部３０
の側面部は上記入力ディスク２７の外周端と摩擦係合す
るような凹状に形成されていて、第１の伝動面３２とし
ている。また上記円錐部２９ａの底面周縁部は、平面又
はそれに近い面に形成されていて、上記出力ディスク２
８の外周端と摩擦係合する第２の伝動面３３を構成して
いる。また円錐部２９ａは鈍角の頂角を有して構成され
ていて、同円錐部２９ａの側面を後述する変速リング３
６（摩擦接触体に相当）と摩擦係合する第３の伝動面３
４としている。

そして、これら遊星コーン２９をリテーナ３５で、軸線
Ａの回りに回転自在に取り付けている。

すなわち、リテーナ３５は板部材を円錐台形状に成形し
たような円盤形状をなしている。このリテナ３５が、入
力軸２３側に側壁を配置した状態で、同側壁の中央部分
が入力軸２３の入力ディスク２７から突き出た端部部分
に回転自在に嵌挿されている。なお、リテーナ３５は軸
線Ａと同軸に設けられる。そして、このリテーナ３５の
傾斜した周壁に上記複数個の遊星コーン２９の取付軸３
１が、所定の間隔で、適当なりリアランスを存して回転
自在に装着され、各遊星コーン２９を円錐部２９ａの駆
動軸５０側の母線が軸線と略平行になるように配置して
いる。

そして、これら自転、かつ公転が自在な遊星コーン２９
のディスク部３０の側面、すなわち第１の伝動面３２に
、上記入力ディスク２７の外周端部が摩擦係合している
。また遊星コーン２９の円錐底面周縁、すなわち第２の
伝動面３３に上記出力ディスク２８の外周端部が摩擦係
合している。

これら遊星コーン２９の回りのハウジング面部分（含む
油溜り部３７）には、軸線入方向に沿う段部３９が形成
されていて、この段部３９内に上記変速リング３６が軸
線Ａ方向に沿って摺動自在に嵌挿されている。また変速
リング３６の内周面には円錐部２９ａの軸線Ａと平行な
法面と接する凸部３６ａが周方向に渡って形成されてい
て、変速リング３６の軸線Ａ方向に沿うスライドにより
遊星コーン２９の接触点の位置を頂角から周縁部の間で
可変させることで、入力軸２３からの回転速度を変速で
きるよう・になっている（遊星コーン２９の公転速度の
変化による）。本実施例では、例えば［変速比０（円錐
部２９Ｈの周縁近傍の位置）から変速比１（円錐部２９
ａの頂角近傍の位ｉ）Ｊの範囲で回転を無段で変速する
ようにしである。

またこうした遊星コーン２９およびリテーナ３５の配置
により、下位に配置された遊星コーン２９および変速リ
ング３６の下部部分を上記油溜り部３７の冷凍機油３８
中に浸漬させており、遊星コーン２９の公転、自転によ
る冷凍機油３８のはねあげにより、吸込口６２からハウ
ジング２１内を通り、上記圧縮機部４０の切欠部６０か
ら吸込まれる冷媒に油成分を混入させたり、変速機部２
０の摺動部分に冷凍機油３８を供給させるようにしてい
る。

一方、変速リング３６の上部部分には同変速リング３６
を駆動する駆動機構７０が設けられている。駆動機構７
０は、変速リング３６の上部部分に上方へ突き出る駆動
ピン７１を突設し、この駆動ピン７１をカム機構を用い
て軸線Ａ方向に駆動させる構造が用いられている。

すなわち、駆動機構７０について説明すれば、７２は上
記目体部２１ａ内に配置されたカムブロックである。こ
のカムブロック７２は、第４図にも示されるように変速
装置２０の左右方向（図において奥行および手前となる
軸線Ａと直角な方向）に沿って延びる帯状のブロックを
なしている。そして、このカムブロック７２の下部中央
が上記駆動ピン７１の突出部に連結されている。このカ
ムブロック７２は、図示はしないが軸ＩＩＡ方向に沿う
２本のガイドピンにより、軸線Ａ方向に沿いのみにスラ
イドできるよう規制されていると同時に、図示しないコ
イルスプリングの弾性力によって常に矢印Ｙで示すリア
方向に押し付けられる構造となっている。これにより、
カムブロック７２がスライドすれば上記変速リング３６
が軸線Ａ方向にスライドするようにしている。このカム
ブロック７２のリア側の側面には、平面又は曲面で形成
された、奥行きになるにしたがって広がるように傾斜し
たカム面７３が設けられている。

また上記口体部２１ａのリア側には、上記カム面７３と
並行をなして、ねじ軸７４が配置されている。ねし軸７
４は、例えば外周に台形ねじを有する台形ねし軸から構
成されていて、両端側が口体部２１ａを構成する壁部に
設けたラジアル軸受７５．７５で回転自在に支持されて
いる。またねじ軸７４の一端部は、口体部２１ａと隣接
して、ハウジング６の外部に設けた減速機７６を介して
、同外部の駆動モータ７７（駆動手段に相当）に接続さ
れている。つまり、駆動モータ７７の回転にしたがって
ねじ軸７４が回転するようになっている。また上記ねじ
軸７４のねじ部分には駆動ナツト７８が進退自在に螺合
されている。駆動ナツト７８には、上記付勢用のコイル
スプリングの弾性力を受けて、カムブロック７２のカム
面７３と常に接触する、上記カム面７３に対応した傾斜
面の駆動面７９が形成されている。つまり、カムブロッ
ク７２は、ねし軸７４が正回転、逆回転すれば、接触を
保ちつつ矢印Ｘ方向に変位する駆動ナツト７８により、
軸線入方向に変位するようになっている。すなわち、駆
動モータ７７の回転に応じ、変速リング３６が軸線Ａ方
向に変位して、必要な変速がなされるようになっている
。

他方、上記出力ディスク２８には調圧カム機構８０（押
圧力発生手段〉が設けられている。ここで、調圧カム機
構８０について説明すれば、８１は切欠部６０から露出
した駆動軸部分に嵌挿されたハブである。ハブ８１は、
動力伝達用のキー８１ｃを介して駆動軸５０に嵌挿され
る小径円筒部８１ａと、これと同心をなして出力ディス
ク２８側に連結され外側に張り出る大径円筒部８１ｂと
から構成される。なお、小径円筒部８１ａは軸方向には
変位できるようになっているものである。また対向関係
となるハブ８１の大径円筒部８１ｂと出力ディスク２８
との間の駆動軸部分には、円板状に形成されたカムディ
スク８２が摺動自在に嵌挿されている。つまり、カムデ
ィスク８２は回転自在ならびに軸方向に変位自在となっ
ている。そして、カムディスク８２とハブ８１とは、互
いに対向するカムディスク８２の板面部分と大径円筒部
８１ｂの板面部分との間に配置した複数の鋼球８３、お
よび同各板面部分に設けた鋼球８３の動きを規制する凹
部８４，８４によって、動力的に結合されている。また
互いに対向する出力ディスク２８とカムディスク８２と
は、圧入によりカムディスク８２の出力ディスク２８側
の板面部分に突設された複数のピン８５が、出力ディス
ク２８に穿設された挿入孔８６に遊嵌されることによっ
て、軸線入方向に変位自在に連結されている。このピン
８５と挿入孔８６とによる回転力の伝達、鋼球８３と凹
部８４，８４とによる回転力の伝達によって、出力ディ
スク２８から出力された変速回転を、出力軸となる駆動
軸５０に出力するようにしている。また出力ディスク２
８とカムディスク８２との間には、複数の圧縮コイルス
プリング８７が介装されている。そして、この圧縮コイ
ルスプリング８７の弾性力にて、出力ディスク２８を常
に遊星コーン２９に付勢させている。すなわち、この圧
縮コイルスプリング８７による付勢によって、回転初期
に変速装置２０に各摩擦により係合している各部に与圧
を与えて、変速機能に必要な摩擦係合力を付与する構造
となっている。なお、ハブ８１の小径円筒部８１ａの端
面とこれに対向するバルブプレート部分との間にはスラ
スト軸受８８が介装されていて、ハブ８１に伝わる反力
を回転自在に受ける構造となっている。

そして、このように構成された変速機付圧縮機１の制御
系が第１図および第２図に示されている。

すなわち、９０は制御部である。この制御部９０には、
図示しないスイッチ類を有した操作部９１が接続されて
いて、起動のためのオンオフ。

設定温度等といった冷房運転に必要な情報を入力できる
ようになっている。また制御部９０には、上記蒸発器５
から吹き出される空気の温度Ｔａ（室温）を検出するＴ
ａ温度センサ９２（以下、単にＴａセンサと称す）、上
記圧縮機部４０に設けられ同圧縮機部４０の回転数を検
出するＮｅｏ回転数検出センサ９３（以下、単にＮｅｏ
センサと称す）、エンジン９に設けられ同エンジン９の
回転数を検出するＮｅ回転数検出センサ９４（以下、単
にＮｅセンサと称す）がそれぞれ接続されている。また
制御部９０には第１図に示されるように目標コンプレッ
サ回転数設定回路９５、変速比算出回路９６、上記変速
装置２０の駆動モータ７７につながる変速機部駆動回路
９７が内蔵されている。そして、上記Ｔａセンサ９２に
上記各回路９５〜９７が順次接続されている。また目標
コンプレッサ回転数設定回路９５は、制御部９０に内蔵
のコンプレッサ回転数修正回路９９を介して上記操作部
９０に接続されていて、上記目標コンプレッサ回転数設
定回路９５において、Ｔａセンサ９２から入力される空
気温度Ｔａと操作部９０から入力される目標温度Ｔａｏ
との偏差に応じた目標コンプレッサ回転数を算出するよ
うにしている。

さらに変速比算出回路９６には上記Ｎｅセンサ９４が接
続されていて、この変速比算出回路９６において、目標
コンプレッサ回転数設定回路９５から出力される目標コ
ンプレッサ回転数とＮｅセンサ９４から出力されるエン
ジン回転数とから必要な変速比δを算出するようにして
いる。と同時に、変速比算出回路９６には上記Ｎｅｏセ
ンサ９３が接続されていて、Ｎｅセンサ９４からのエン
ジン回転数とＮｅｏセンサ９３から入力されるコンプレ
ッサ回転数とから現在の変速比を算出するようにしてい
る。そして、この変速比算出回路９６から変速機部駆動
回路９７へ、現在の変速比を目標の変速比δにさせるた
めの偏差に応じた制御信号を出力して、駆動モータ７７
の通電制御から目標・変速比δになるようにしている、
これにより、蒸発器５から吹き出される空気温度Ｔａを
パラメータとして、変速装置２０の変速比δを冷房（空
調）負荷に応じて制御するようになっている。

また上記制御部９０には、上記変速比算出回路９６につ
ながる変速速度設定回路１００が内蔵されている。この
変速速度設定回路１００には、２種類の変速速度Ｖを記
憶した記憶部１００ａが内蔵されている。すなわち、変
速速度Ｖとしては、通常の変速速度■より速い値Ｖ　ｆ
ａｓｔ、例えば毎秒の変速比変化量の値でｒ　Ｏ、２／
５ｅｃＪ　、逆に変速速度Ｖより遅い値Ｖｓｌｏｖ、例
えば同じ変速比変化量の値でｒ　Ｏ、１／５ｅｃＪとい
った２つの設定値が設定されている。

変速速度設定回路１００は、上記変速比算出回路９６で
算出した目標変速比δが同じく現在の変速比に対して変
速方向が増速側か減速側かを検出する機能を有している
。さらに変速速度設定回路１００は、検出の結果、増速
側のときは記憶部１００ａからｒ　０　、　１　／５ｅ
ｃＪを読取り、減速側のときは同しく　ｒ　Ｏ、２／５
ｅｃＪを読取り、上記変速機部駆動回路９７に出力する
機能を有している。

加えて変速速度設定回路１００は、操作部９１がら起動
信号が入力されたときは、上記増速、減速の判定に優先
して、増速側、減速側にががゎらず、遅い変速速度Ｖｓ
ｌｏｖ　（ｒ　０．　１　／５ｅｃＪ　）を選択するに
設定してあり、起動時は遅い変速速度で変速を行わせる
ようにしている。

一方、上記変速機部駆動回路９７には、これら２種類の
変速速度の設定信号を受けて、変速リング３６を当該設
定した速度でスライドさせるモータ回転速度可変回路９
７ａが内蔵されている。このモータ回転速度可変回路９
７ａを内蔵した変速機部駆動回路９７により、上記駆動
モータ７７は変速比δと変速速度Ｖとにしたがって制御
されるようになっている。これにより、変速リング３６
は増速側ではｒ　Ｏ、１／ｓｅｃ」の遅い変速速度で目
標変速比δにスライドし、減速側では［ｏ、２／５ｅｃ
Ｊの速い変速速度で目標変速比δにスライドしていくよ
うしている。なお、変速速度の各設定値は空調フィーリ
ングを損なわない範囲の値で定めである。

つぎに、こうした自動車用空調装置の作用について説明
する。

自動車のエンジン９を起動させると、エンジン９の回転
が駆動側プーリ１０、■ベルト１１、従動側プーリ８を
介して変速機付圧縮機１の人力軸２３に伝達されていく
。これにより、入力された回転が入力ディスク２７から
遊星コーン２９に伝達されていき、遊星コーン２９を自
転ならびに軸ｌｊＡの回りに公転させていく。

ここで、操作部９１から冷房運転を開始する信号が制御
部９０に人力されなければ、遊星コーン２９の第３の伝
動面３４に対する変速リング３６の接触位置は変速比０
の位置のままで、エンジン９の回転は圧縮機部４０には
伝達されない。

しかして、操作部９１を操作して、冷房運転を開始する
オン信号が制御部９０に入力されると、変速リング３６
が後述する冷房負荷に応じて求められる目標変速比δ、
選択される変速速度にしたがって変位していく。これに
より、目標変速比δで得られる出力回転が出力ディスク
２８、カムディスク８２、ハブ８１、駆動軸５１を介し
てウェーブプレート５１に伝達されていき、各ピストン
４３を往復動させていく。

すると、冷媒が吸込０６２からハウジング２１内、切欠
部６０．吸込室５５を通ってシリンダ４２内に吸込まれ
ていき、圧縮されていく。そして、圧縮した冷媒は吐出
室５９，６１、ノズル装着体６３内を通って、吐出ノズ
ル６４から冷凍サイクル回路７に吐出されていく。

そして、吐出した冷媒が、凝縮器２、レシーバタンク３
、膨張弁４、蒸発器５を流れていき、冷房サイクルを構
成していく。そして、蒸発器５の熱交換で得られる冷気
が、送風ファン５ａにて自動車のキャビン内に冷風とし
て送風され、キャビン内を冷房していく。

第５図に、こうした空気温度Ｔａをパラメータとした冷
房運転時の無段変速制御のフローチャートが示されてい
る。

制御部９０は、操作部９１でオン操作されると、Ｓ（ス
テップ）２〜Ｓ７のように変速比を調整して、圧縮機部
４０の回転数を定常に維持していく。

すなわち、オン操作にしたがって、制御部９０はＴａ温
度センサ９２から蒸発器５の吹出温度Ｔａ、Ｎｅｏ回転
数検出センサ９３から圧縮機部４０の回転数Ｎｃｏを検
出していく。そして、目標コンプレッサ回転数設定回路
９５において、吹出温度Ｔａと、操作部９１から入力さ
れた設定温度、すなわちＳｌの事項に示す目標吹出空気
温度Ｔａ。

（Ｔａ−３℃）とを比較して、偏差に応じた目標コンプ
レッサ回転数Ｎｃｏを算出する。ついで、変速比算出回
路９６において、この目標コンプレッサ回転数Ｎｃｏと
、Ｎｅ回転数検出センサ９４から検出されたエンジン回
転数Ｎｅとで、冷房運転に必要な変速比δを算出してい
く。と共に同回路９６にて、現在のコンプレッサ回転数
Ｎｃｏとエンジン回転数Ｎｅとから現在の変速比を算出
していく。そして、変速比算出回路９６から変速機駆動
回路９７へ、これら目標ならびに現在の変速比の偏差に
応じた制御信号が出力される。

一方、変速速度設定回路１００は上記算出された現在の
変速比と目標変速比δを比較していて、目標変速比δが
現在の変速比に対して増速側であるか減速側を判定して
いる。

ここで、変速する制御が増速側であれば、記憶部１００
ａから遅い変速速度、すなわちｓｌの事項に示す［屹　
１　／５ｅｃＪ　　（Ｖ　ｓｌｏｗ）を読込んでいく。

この決定された変速速度の制御信号が変速機駆動回路９
７に出力される。

そして、変速機部駆動回路９７、内蔵のモータ回転速度
可食回路９７ａにおいて、駆動モータ７７の回転変位置
と回転速度を上記変速比および変速速度にしたがって決
定し、それにしたがい駆動モータ７７を制御していく。

つまり、駆動モータ７７に所定の速度で目標の変速比δ
となるよう通電し、コンプレッサ回転数ＮＣＯを入力変
動にがかわらず、一定にしていく。

しかして、増速側は常に遅い変速速度で変速すング３６
はスライド動することになり、従来のように急速に遊星
コーン２９と変速リング３６との相対位置が変化すると
いうようなことはなくなる。

したがって、トラブルの原因となるグロススリップの発
生はなく、常に正常な変速作動を約束することができる
。

一方、上記変速する制御が減速側であれば、記憶部１０
０ａから速い変速速度、すなわちＳｌの事項に示すｒ　
０　、　２　／５ｃｃＪ　　（Ｖ　ｒａｓｔ）を読込ん
でい（。この決定された変速速度の制御信号が変速機駆
動回路９７に出力される。

そして、変速機部駆動回路９７、内蔵のモータ回転速度
可変回路９７ａにおいて、増速側のときと同様、駆動モ
ータ７７の回転変位量と回転速度を上記変速比、変速速
度にしたがって決定し、それにしたがい駆動モータ７７
を制御して、コンプレッサ回転数Ｎｃｏを入力変動にか
かわらず、一定にしていく。

しかして、減速側では自動車の加速が始まると、素早く
減速側に変速され、加速中のエンジン回転の上昇を阻害
しないようにしていく。

したがって、従来で困難な場合があった定常加速領域の
加速感を常に確保することができる。

それ故、正常な変速作動の維持と、加速時の良好な加速
感とを得ることができる。しかも、グロススリップが防
止されたことで、変速装置２０の摺動部の磨耗や破損の
危険性を回避することができ、信頼性の向上ともなる。

そのうえ、起動時は増減の判定にかかわらず、変速速度
を遅い値に設定したことにより、エンジン９に対する負
担が軽くてすむ。

なお、一実施例において、変速速度Ｖの設定値は毎秒の
変速比変化量で設定した値を用いたが、これに限らす、
他の手段で設定してもよい。例えば毎秒の駆動モータ回
転量、毎秒の変速リング移動量、駆動モータの付加で電
圧値等で、速い変速速度と遅い変速速度とを設定しても
、同様な効果を奏する。むろん、駆動モータ以外の駆動
手段、例えばソレノイド等の駆動手段でもよい。

また一実施例では、ピストンタイプの圧縮機部、差動遊
星機構の摩擦無段式変速装置を用いたが、これに限らず
、他のタイプ（ロータリ、スクロール等）の圧縮機部、
他の相対位置を変えることにより変速比を変えることが
できる摩擦接触体を用いた変速装置を用いてもよい。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、変速時のグロス
スリップの発生を防止と、車両の加速フィーリングの向
上との双方を図ることができる。

しかも、グロススリップが防止されたことで、変速機部
の磨耗や破損の危険性が回避され、高い信頼性をもたら
す。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は変速比を変える制御部の構成を示すブロック図、第
２図はこの発明を適用した自動車用空調装置を示す概略
構成図、第３図は変速機付圧縮機を示す側断面図、第４
図は第３図中、ＩＶ−ＩＶ線に沿う平断面図、第５図は
変速速度を変えながら変速比を変える制御を説明するた
めのフローチャートである。 １・・・変速機付圧縮機、１ａ・・・圧縮機本体、２０
・・・変速装置（変速機部）、２９・・・遊星コーン、
３６・・・変速リング、４０・・・圧縮機部、９０・・
・制御部、９１・・操作部、９２・・・Ｔａ温度センサ
、９３・Ｎｅｏ回転数検出センサ、９４・・・Ｎｅ回転
数検出センサ、９５・・・目標コンプレッサ設定回路、
９６・・・変速比算出回路、９７・・・変速機部駆動回
路、９７ａ・・・モータ回転速度可変回路、１００・・
・変速速度設定回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 笛 図 笛 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相互が摩擦接触しかつ接触を維持する方向に沿って移動
   可能な複数の摩擦接触体を有し当該摩擦接触体の相対位
   置を変化させることにより変速比が可変可能な無段式の
   変速機部および圧縮機部を入力軸部に順に連結して構成
   される圧縮機本体と、前記摩擦接触体を移動させ当該摩
   擦接触体相互の相対位置を変えるための駆動手段と、こ
   の駆動手段を制御して前記変速機部の変速比を空調負荷
   に応じて設定する空調制御手段と、この空調制御手段で
   定めた変速比が増速側か減速側かを検出する検出手段と
   、前記駆動手段を制御し前記変速機部の変速速度を前記
   変速比が増速側のとき遅い速度に設定し前記変速比が減
   速側のとき速い速度に設定する手段とを具備したことを
   特徴とする自動車空調用の変速機付圧縮機。