JPH0511222B2 - - Google Patents

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JPH0511222B2
JPH0511222B2 JP60141968A JP14196885A JPH0511222B2 JP H0511222 B2 JPH0511222 B2 JP H0511222B2 JP 60141968 A JP60141968 A JP 60141968A JP 14196885 A JP14196885 A JP 14196885A JP H0511222 B2 JPH0511222 B2 JP H0511222B2
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suction
chamber
pressure
valve
crank chamber
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Katsunori Kawai
Hiroyuki Deguchi
Hisao Kobayashi
Shuichi Sugisono
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Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は角度可変揺動斜板型可変容量圧縮機の
容量制御装置に係わり、さらに詳しくは吸入室と
吐出室及びクランク室とを備え、クランク室圧力
と吸入圧力との差圧に応じてピストンのストロー
クが変更され揺動斜板の傾斜角が変化して、圧縮
容量を制御するようにした角度可変揺動斜板型可
変容量圧縮機の容量制御装置に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来、この種の可変容量圧縮機としては、例え
ば特開昭58−158382号公報に示すような構成のも
のが知られている。この圧縮機においては、吸入
室内に吸入圧力を検出するためのベローズが設け
られ、冷房負荷の低下あるいは高速回転に伴い吸
入圧力が所定圧力まで低下したとき、その吸入圧
力と大気圧とのバランス変動に伴うベローズの伸
長により弁機構が作動されて、クランク室と吸入
室との間の連通路が閉じられるとともに、吐出室
とクランク室との間の連通路が開放され、クラン
ク室圧力が高められてそのクランク室圧力と吸入
圧力との差圧が増大し、それに伴いピストンのス
トロークが減少してピストンを往復動させるため
の揺動斜板の傾斜角が小さくなつて、吸入圧力の
所定圧力を越える低下を防ぐと同時に容量ダウン
を行うようになつている。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、この可変容量圧縮機においては、ベ
ローズにより吸入圧力の変化を検出して弁機構を
開閉動作させるようになつているので、例えば急
激な加速に伴つて吸入圧力が一時的に低下した場
合において、ベローズが敏感に作用して弁機構を
作動させることになり、この急加速時にはクラン
ク室圧力を高めなくても、吸入圧力の低下のみで
ピストンのストロークが自動的に減少し、小容量
運転に移行するにもかかわらず、前記弁機構の作
動に伴い高圧の吐出ガスがクランク室内に送り込
まれクランク室圧力が過剰に高められる。そのた
めに、前述した急加速作動が終了して回転数が低
下しても、この回転数の低下と前記小容量運転に
よる容量不足に伴う吸入室の圧力上昇により、ク
ランク室と吸入室の差圧が小さく、過剰に高めら
れたクランク室の圧力は徐々にしか低下せず、ピ
ストンのストロークが減少したままの状態で小容
量運転が続行される。この結果、車室温度が上昇
し、最適温度まで再度下げるために揺動斜板の傾
斜角を一旦最大角に戻さなければならず、最適温
度に戻すのに時間がかかるばかりでなく、急加速
ごとにクランク室圧力が過剰に高められるので、
シヤフトシール面圧が上昇しシヤフトシール機構
の耐久性が低下するという問題があつた。
又、従来の可変容量圧縮機はクランク室圧力と
吸入圧力との差圧が大きくなつて、ピストンスト
ロークが一旦零、つまり無圧縮状態になると、こ
の状態を自力で解除することができないので、揺
動斜板の傾斜角を例えば５度以下にすることがで
きないのに対して低冷房負荷時の吸入圧力低下を
防ぐ必要から最小角度を例えば２度とした場合、
斜板を最大傾斜角方向へ復帰させるための付勢部
材を必要とし、構造が複雑になるという問題があ
つた。
さらに、従来の圧縮機は、クランク室の圧力を
制御するために、吐出室の高圧ガスをクランク室
ヘリークさせる必要があるため、圧縮効率が低下
するという問題があり、弁機構が三方弁構造とな
るので、コストダウンを図ることができず、信頼
性も低いという問題があつた。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解消するため、吸入室と
吐出室及びクランク室とを備え、クランク室圧力
と吸入圧力との差圧に応じてピストンストローク
が変更され揺動斜板の傾斜角が変化して、圧縮容
量を制御するようにした角度可変揺動斜板型可変
容量圧縮機の吐出室から前記吸入室に至る循環管
路中に凝縮器、膨脹弁、蒸発器及び蒸発圧力調整
弁を順次配設するとともに、前記蒸発器から蒸発
圧力調整弁に至る調整弁前吸入路と、前記クラン
ク室とを常時連通し、蒸発圧力調整弁と、前記吸
入室とを常時連通するという手段を採つている。
（作用） 蒸発圧力調整弁が開放され、全容量運転が行わ
れている状態において、冷房負荷が軽減され、調
整弁前吸入路内の圧力、つまり蒸発圧力が低下す
ると、前記調整弁の開度が減少し、蒸発圧力の低
下が抑制される。又、クランク室圧力は前記蒸発
圧力に追従して同じ圧力となり、クランク室圧力
の低下も抑制される。さらに、前記調整弁の開度
が小さくなると、吸入圧力が低下し、クランク室
圧力と吸入圧力との差圧が大きくなり、ピストン
ストロークが減少して小容量運転が行われる。
（実施例） 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１図
及び第２図に基づいて説明すると、シリンダブロ
ツク１の左端面には弁板２を介してリヤハウジン
グ３が接合固定されている。そのリヤハウジング
３内の外周部には環状の吸入室４が、又、中央部
には吐出室５がそれぞれ区画形成されている。前
記シリンダブロツク１の右端面にはフロントハウ
ジング６が接合固定され、その内部にはクランク
室７が形成されている。シリンダブロツク１とフ
ロントハウジング６には駆動軸８が回転可能に支
持されている。
前記シリンダブロツク１には、その両端間を貫
通して６個（１つのみ図示）のシリンダ室９が駆
動軸８と平行に形成されている。各シリンダ室９
内にはピストン１０が往復摺動可能に装着され、
その右端面にはピストンロツド１１が連節されて
いる。前記弁板２には、吸入室４から前記各シリ
ンダ室９の圧縮室内に冷媒ガスを導入するための
吸入弁機構１２がそれぞれ形成されている。同じ
く弁板２には各シリンダ室９の圧縮室内で圧縮さ
れた冷媒ガスを吐出室５に導出するための吐出弁
機構１３がそれぞれ設けられている。
前記駆動軸８には駆動ピン１４が立設固定さ
れ、同駆動ピン１４に形成された長孔には連結ピ
ン１５を介して回転駆動板１６が傾斜可能に、か
つ、駆動ピン１４と一体回転可能に装着されてい
る。同回転駆動板１６には揺動斜板１７が同駆動
板１６とともに傾斜可能に支承され、定位置に横
架された案内ロツド１８により回転が規制されて
いる。又、揺動斜板１７には前記各ピストンロツ
ド１１の右端部がそれぞれ連節され、駆動軸８の
回転により駆動ピン１４が回転されて、揺動斜板
１７が傾動されたとき、ピストンロツド１１を介
してピストン１０が往復動されるようになつてい
る。そして、クランク室７の圧力と吸入室４の圧
力との差圧に応じてピストン１０のストロークが
変わつて前記揺動斜板１７の傾斜角が変化し、圧
縮容量が制御されるようになつている。
前記リヤハウジング３には吸入フランジ１９が
前記吸入室４と連通するように固着されている。
同吸入フランジ１９のボス部１９ａには有底円筒
状の収納ケース２０が螺合固定され、ボス部１９
ａの中心に形成した透孔１９ｂには横円柱状のス
プール弁２１が摺動可能に挿通されている。前記
スプール弁２１の基端鍔部２１ａと前記ボス部１
９ａとの間にはベローズ２２が取着され、同スプ
ール弁２１とベローズ２２との間に形成された圧
力室２３は、スプール弁２１に形成された導圧路
２１ｂによつて前記吸入フランジ１９内の吸入通
路１９ｃに連通されている。前記スプール弁２１
と収納ケース２０の底面との間には、コイル状の
スプリング２５が介在され、前記スプール弁２１
を常には前記吸入通路１９ｃの途中に設けた弁孔
２４を閉鎖する方向へ付勢するようにしている。
前記収容ケース２０のスプリング２５側の室は、
同ケース２０に設けた透孔２０ａにより大気と連
通する大気室２６に形成されている。このように
して、吸入フランジ１９に対し、収納ケース２
０、スプール弁２１、ベローズ２２及びスプリン
グ２５等よりなる蒸発圧力調整弁２７を一体的に
組みつけている。
一方、前記吸入フランジ１９の先端部にはパイ
プ２８が一体に形成され、その下端部は前記フロ
ントハウジング６に接合され、同パイプ２８内の
バイパス通路２８ａにより前記吸入通路１９ｃと
クランク室７とを常時連通し、吸入通路１９ｃ内
の冷媒ガスをクランク室７へ導入するようにして
いる。
以上のようにして構成された角度可変揺動斜板
型可変容量圧縮機２９の図示しない吐出フランジ
には、吐出管路３０を介して凝縮器３１、レシー
バ３２、車室内に配置される膨脹弁３３及び蒸発
器３４が順次接続され、同蒸発器３４は吸入管路
３５により前記吸入フランジ１９に接続されてい
る。前記バイパス通路２８ａの一端は蒸発器３４
から蒸発圧力調整弁２７（弁孔２４）へ至るまで
の管路内部であれば何処に接続されてもよい。そ
して、この実施例では同管路内部を調整弁前吸入
路３６といい、弁孔２４から吸入室４へ至る吸入
通路を調整弁後吸入路３７とする。
次に、前記のように構成した角度可変揺動斜板
型可変容量圧縮機の容量制御装置について、その
作用を説明する。
今、起動時など車室内の温度が高くて、冷房負
荷が大きい場合には、熱交換を行う蒸発器３４の
温度が上昇するため、冷媒の飽和圧力が上昇し、
調整弁前吸入路３６内の蒸発圧力Peの上昇にと
もなつて、圧力室２３の圧力が高くなり、この結
果大気室２６の圧力とスプリング２５との合力に
抗して、スプール弁２１が第１図に示すように弁
孔２４を全開する位置へ移動されている。又、こ
の冷房負荷が大きい場合には、蒸発圧力Peが高
く、クランク室７の圧力Pcは前記蒸発圧力Peと
同じで、吸入圧力Psも高いので、クランク室圧
力Pc（例えば４気圧）が吸入圧力Psよりも若干高
いが、その差圧Δp（Pc−Ps）は設定値よりも小
さい状態に保たれるため、ピストン１０が最大ス
トロークにて往復動されて揺動斜板１７の傾斜角
の大きい状態で全圧縮容量の運転が行われる。
その後、車室内の温度が低下して冷房負荷が減
少してくると、蒸発器３４の温度が低下し始め、
飽和圧力も低下する。この飽和圧力の低下と同時
に、蒸発圧力Peが低下し、圧力室２３の圧力が
低くなる。そして、前記蒸発圧力Peが一定値に
なると、圧力室２３の圧力と、大気圧とスプリン
グ２５の合力とが均衡し、スプール弁２１は所定
の開度に保持される。こうして、蒸発圧力Peの
低下が抑制されるとともに、蒸発圧力調整弁２７
の開度が小さくなるので、蒸発圧力Peよりも吸
入圧力Psが小さくなり、従つて、差圧ΔPが大き
くなつて、ピストンストロークが小さくなり、中
間の圧縮容量で運転される。
さらに、車室内の温度が低下して、冷房負荷が
減少し蒸発圧力Peがさらに下がると、スプール
弁２１により弁孔２４が閉じられ、蒸発圧力Pe
の低下を抑制し、これにより蒸発器３４の圧力も
一定値以上に保持され、従つて蒸発器３４の温度
も一定温度以上に保持され、安定した温度の冷風
を供給することができると同時に、蒸発器３４の
凍結も防止される。又、このとき蒸発圧力Peは
設定値Peoに保持され、クランク室の圧力Pcも同
圧力に保持され、かつ、吸入圧力Psは蒸発圧力
調整弁２７が閉じられ小さくなつているため、差
圧ΔPが最大値となり、最小容量で運転される。
さらに、前記スプール弁２１により弁孔２４が完
全に閉鎖された状態において連続運転された場合
には、吸入室４への冷媒の供給が停止されている
ので、前述したように最小容量運転であつてもピ
ストン１０の往復動により圧縮室（シリンダ室９
内空間）は吸入行程時に負圧となり、このためピ
ストン１０とシリンダ室９とのクリアランス等に
よりクランク室７から圧縮室へ吸入される僅かな
冷媒の流れが生じ、従つてピストン１０及びクラ
ンク室７内の揺動斜板１７等の摺動部に対し冷媒
中の潤滑油が供給され、摺動部の摩耗や焼付き事
故が未然に防止される。なお、この実施例のよう
に大径のバイパス通路２８ａを吸入フランジ１９
と対応して設けると、クランク室７内へガスが流
入し易いので潤滑性が良くなる。
一方、エンジン等が急激に加速されて駆動軸８
の回転数が急上昇した場合には、吸入圧力Psは
急低下するが調整弁前吸入路３６内の圧力は設定
値Peoに保持される。このようにしてクランク室
と吸入室の差圧が大きくなるため、急加速時には
急加速前の状態より容量が小さくなりエンジンの
負荷を低減でき、又、急加速性能も損なわれな
い。急加速が終われば吸入圧力は即座に急加速前
の圧力に復帰し、又、クランク室圧力も設定圧力
Peoに保持されているため、吸入室とクランク室
の差圧も急加速前の差圧まで即座に復帰でき、圧
縮機の容量は速やかに急加速前の容量まで復帰す
る。この結果、車室内温度は常に最適値に保持さ
れる。又、シヤフトシール面圧の変化も極めて小
さく抑えられるので、シヤフトシール機構のシー
ル性を良好に保てる。
又、この実施例では、過剰冷房負荷により全容
量で運転中、圧縮室が高圧となつて同圧縮室から
クランク室７へブローバイされるガスの量が増加
した場合にも、クランク室７からバイパス通路２
８ａを経て吸入室４へガスが還元され、従つて、
クランク室圧力Pcの異常上昇を防ぎ、容量ダウ
ンが防止される。
なお、第１実施例は吸入フランジ１９に対し蒸
発圧力調整弁２７を組み込んだので、そのケーシ
ング関係等の部品を吸入フランジ１９と共用し
て、部品点数を減少しコストダウンを図ることが
でき、又、配管等の車両への取付性が向上する。
次に、第２実施例を第３図に基づいて説明す
る。
この実施例は、前記蒸発圧力調整弁２７を吸入
管路３５の途中に設けるとともに、調整弁前吸入
路３６と前記クランク室７とをバイパス通路２８
ａにより常時連通している点において、第１実施
例と異なる。この第２実施例は既設の圧縮機と蒸
発圧力調整弁２７とを利用することができるとい
う特徴があるが、その他の構成及び作用は前記第
１実施例と同様である。
次に、第３実施例を第４図に基づいて説明す
る。
この実施例は、リヤハウジング３に蒸発圧力調
整弁２７を取着するとともに、シリンダブロツク
１及び弁板２に対し、クランク室７と吸入室４と
を連通する吸入通路３８を形成し、吸入管路３
５、クランク室７及び吸入通路３８により、調整
弁前吸入路３６を形成している。又、スプール弁
２１の弁孔２４は弁板２に形成されている。な
お、調整弁後吸入路３７は、吸入室４が兼用する
ので省略されている。
従つて、この第３実施例は循環冷媒の全量が摺
動部の集中するクランク室内を通過するため、潤
滑が極めて良好となり、各部の摩耗を防げる。
又、クランク室７が油分離室としての働きをする
ため、クランク室７に潤滑油を保持し易く、この
点からも各部の摩耗が防げる。さらに、本可変容
量圧縮機から蒸発圧力調整弁２７を取り外して、
リヤハウジング３の開口部（スプール弁２１の挿
通孔３ａ）に外気とのシール性を保持する盲栓を
するだけで、定容量圧縮機に変更することもでき
る。
前記第３実施例におけるその他の構成及び作用
効果は第１実施例と同様である。
なお、吸入通路３８は複数箇所に設けてもよい
が、このときは蒸発圧力調整弁２７が通路３８毎
に必要となる。
次に、第５図により本発明の第４実施例を説明
する。
この第４実施例は、蒸発圧力調整弁２７を次の
ように構成している。すなわち、リヤハウジング
３の開口部に密封される透孔３９ａを備えた蓋体
３９と、同蓋体３９に取着したベローズ２２と、
同ベローズ２２の先端に取り付けた弁４０と、同
弁４０及び蓋体３９間に介在されたスプリング２
５とにより調整弁２７を構成している。この第４
実施例は前記各実施例と比較して、調整弁２７が
圧縮機外部に突出していないので、圧縮機を小型
化することができるが、その他の構成、及び作用
効は前記第３実施例と同様である。
発明の効果 以上詳述したように、本発明は圧縮機の吐出室
から前記吸入室に至る循環管路中に凝縮器、膨脹
弁、蒸発器及び蒸発圧力調整弁を配設し、該蒸発
器から蒸発圧力調整弁に至る調整弁前吸入路と、
前記クランク室とを常時連通したので、全容量運
転中において、エンジン等が急激に加速されて、
圧縮機の回転数が急上昇した場合にも、吸入圧力
が急低下するのに対して、クランク室圧力は設定
値以上に保持されるために、急加速中の容量ダウ
ン機能を損なわずに、急加速後の、容量復帰を極
めて速やかに行うことができる。このため、車室
内温度変動を極めて小さく抑えることができる。
又、本発明で容量制御装置として用いる蒸発圧
力調整弁は、調整弁前吸入路圧力を設定値以上に
保持する機能と同時に弁通過冷媒量制御機能を有
している。つまり、低冷房負荷時には弁孔を絞
り、循環冷媒量を小さくし、結果として圧縮機の
冷房能力を低下させる。このため、本可変容量圧
縮機では容量制御範囲を小さくすることなく、揺
動斜板の最小角度をクランク室圧力と吸入室圧力
の差圧がなくなれば、自分で角度大の方向に復帰
できる最小角度よりも大きな角度（例えば８度）
まで大きくすることができ、斜板の付勢部材を廃
止でき、構造を簡単にできる。
又、本発明では既に述べてきたように、容量制
御域では冷房負荷の変化及び急加速等運転状態の
変化にかかわらず、クランク室圧力は設定圧に保
持される。このため、クランク室内にあるシヤフ
トシールの面圧は一定であり、又、クランク室は
常に低圧側雰囲気であり発熱を防ぐため、シール
性は改良される。
さらに、本発明は吐出室からクランク室へのリ
ークをなくして、圧縮効率を向上することができ
るとともに、三方弁を不要にしてコストダウンを
図り、信頼性を向上することができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例を示す中央部縦断
面図、第２図は蒸発圧力調整弁の閉鎖状態を示す
拡大断面図、第３図〜第５図はそれぞれ本発明の
第２〜第４実施例を示す要部のみの断面図であ
る。 吸入室……４、吐出室……５、クランク室……
７、揺動斜板……１７、吸入フランジ……１９、
収納ケース……２０、スプール弁……２１、導圧
路……２１ｂ、ベローズ……２２、圧力室……２
３、弁孔……２４、スプリング……２５、大気室
……２６、蒸発圧力調整弁……２７、バイパス通
路……２８ａ、可変容量圧縮機……２９、吐出管
路……３０、凝縮器……３１、膨脹弁……３３、
蒸発器……３４、吸入管路……３５、調整弁前吸
入路……３６、調整弁後吸入路……３７、吸入通
路……３８、蓋体……３９、弁……４１、吸入圧
力……Ps、クランク室圧力……Pc、蒸発圧力…
…Pe。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 吸入室と吐出室及びクランク室とを備え、ク
    ランク室圧力と吸入圧力との差圧に応じてピスト
    ンストロークが変更され揺動斜板の傾斜角が変化
    して、圧縮容量を制御するようにした角度可変揺
    動斜板型可変容量圧縮機の吐出室から前記吸入室
    に至る循環管路中に擬縮器、膨脹弁、蒸発器及び
    蒸発圧力調整弁を順次配設するとともに、前記蒸
    発器から蒸発圧力調整弁に至る調整弁前吸入路
    と、前記クランク室とを常時連通し、蒸発圧力調
    整弁と、前記吸入室とを常時連通した角度可変揺
    動斜板型可変容量圧縮機の容量制御装置。 ２ 蒸発圧力調整弁は吸入フランジの途中に設け
    られ、同吸入フランジの調整弁前吸入路とクラン
    ク室とをバイパス通路により連通している特許請
    求の範囲第１項に記載の角度可変揺動斜板型可変
    容量圧縮機の容量制御装置。 ３ 蒸発圧力調整弁は吸入室と吐出室を区画形成
    するリヤハウジングに取着され、シリンダブロツ
    クと弁板に貫通した吸入通路によりクランク室と
    吸入室が連通され、蒸発器とクランク室は吸入管
    路により連通され、さらに前記弁板の吸入通路は
    蒸発圧力調整弁の弁孔を兼用している特許請求の
    範囲第１項に記載の角度可変揺動斜板型可変容量
    圧縮機の容量制御装置。
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