JPH051672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両用空調装置の冷媒圧縮機等とし
て用いられる可変容量型ベーン型圧縮機、特に圧
縮開始時期を制御して吐出容量を可変制御し得る
ものに関する。

（従来の技術） 従来、このような可変容量型ベーン型圧縮機と
しては、第１３図ないし第１５図に示すように、
シリンダと、このシリンダ内に回転可能に設けら
れて圧縮室を画成するロータと、シリンダの一側
を成す一側のサイドブロツクのロータ側端面に形
成された環状凹部内に回動可能に嵌装された制御
部材１００と、該制御部材１００に装着される弾
性シール部材１１０と該シール部材１１０上に外
側から重ねられる不図示の樹脂シール部材とから
成るシール部材とを備え、該弾性シール部材１１
０は、環状の第１シール部１１１と、該第１シー
ル部の外側に該第１シール部１１１と同心円弧状
に形成された第２シール部１１２と、該第２シー
ル部１１２の一端からコ字状に延びて第１シール
部１１１に連なる第３シール部１１３と、第２シ
ール部１１２の他端と第１シール部１１１とを結
ぶ第４シール部１１４とから成り、前記環状凹部
には、制御部材１００の一側面に突設された受圧
部１０１がスライド可能に嵌装される圧力作動室
と該圧力作動室を形成するべく前記ロータ側に立
上つた段部とが設けられ、該圧力作動室は前記受
圧部１０１により低圧室と高圧室とに２分され、
前記制御部材１００の、前記環状凹部の内側内周
面に摺接する内周面、環状凹部の外側内周面に摺
接する外周面、前記受圧部１０１の周縁及び前記
段部の端面に摺接する前記一側面に前記第１、第
２、第３及び第４シール部１１１〜１１４が夫々
嵌装される嵌装溝１０２ａ〜１０２ｄが形成さ
れ、前記制御部材１００が一部稼動位置と全稼動
位置との間で回動して圧縮開始時期を制御するも
のが本出願人により提案されている（例えば、特
開昭63−16187号）。

（考案が解決しようとする課題） 一般に上記従来技術では、各シール部１１１〜
１１４の締代を大きくし、各シール部１１１〜１
１４を弾性変形させて各嵌装溝１０２ａ〜１０２
ｄに嵌合させ、これによつて気密性を向上させる
ようにしている。

しかしながら、上記従来技術では、シール部１
１１，１１２の断面形状は第１６図で示すように
円形であると共に、シール部１１３，１１４の断
面形状は第１７図に示すようにきのこ状である
為、各シール部１１１〜１１４を弾性変形させて
各嵌装溝１０２ａ〜１０２ｄに嵌合させた場合
に、各シール部１１１〜１１４の弾性変形による
反撥力（各シール部のつぶし力）が大きい。従つ
て、各シール部１１１〜１１４と各シール面との
間の摺動抵抗が大きくなつて制御部材１００の回
動に対する抵抗が大きくなり、この抵抗の増大が
制御性を低下させる原因となつていた。また、各
構成部品の加工誤差による寸法のばらつきを考慮
した場合には、シール性を確保する為に各シール
部１１１〜１１４の締代を大きくすることが望ま
しいが、この締代を大きくすると前記つぶし力が
増加して前記摺動抵抗がより大きくなり、制御性
がより一層低下してしまう。従つて、前記締代を
大きくせずにシール性を確保する為には各構成部
品の寸法精度を上げる必要があるので、加工コス
トが増大してしまうという問題点が生じる。

そこで、前記締代を大きく設定しても前記つぶ
し力が増大しないようにする為に、第１８図乃至
第２０図で示すように、第１及び第２シール部１
１１，１１２の各シール面と接触するシール部１
１１ａ，１１２ａからずれた位置に肉抜部１１１
ｂ，１１２ｂを設けると共に、第３及び第４シー
ル部１１３，１１４にも肉抜部１１３ａ，１１４
ａを設けることが考えられる。このように肉抜部
１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ａ，１１４ａを設け
た場合には、この肉抜部の分だけ各シール部１１
１〜１１４のつぶし力が低減されて前記摺動抵抗
が低減されるので、制御性が向上されると共に、
つぶし力を低減できるために各シール部１１１〜
１１４の締代を大きく設定できるので、その分だ
け各構成部品の寸法精度を緩和できて加工コスト
を低減できる。

しかしながら、このように肉抜部を設けた場合
には、弾性シール部材１１０及び樹脂シール部材
を制御部材１００に第１５図及び第２１図で示す
ように装着して圧縮機を起動させると、第１シー
ル部１１１の一側には前記高圧室内に形成される
高圧である制御圧Pcが作用する一方、その他側
には低圧である吸入圧Ps又は中間圧が作用する
が、該第１シール部１１１に肉抜部１１１ｂを設
けた為に該第１シール部１１１の受圧面積が増え
てしまい且つ第１シール部１１１の両側が第２１
図で示すように接する前記樹脂シール部材１３０
と制御部材１００とでは摩擦係数が異なるので、
第１シール部１１１が第２１図の位置から矢印で
示す方向に制御圧Pcを受けて回転する。その結
果、第２２図及び第２３図で示すように、第１シ
ール部１１１が第３シール部１１３と第４シール
部１１４を支点にして捩れ、前記肉抜部１１１ｂ
が樹脂シール部材１３０側に向いてしまうので、
制御圧Pcが形成される前記高圧室と低圧側との
間での気密性が低下して適正な制御圧Pcが得ら
れなくなり、制御不良を起こすという不具合が生
じる。

本考案は、このような事情に鑑みて為されたも
ので、摺動抵抗を低減して制御性を向上できると
共に各構成部品の寸法精度を緩和して加工コスト
を低減でき、さらに制御不良を起こすことなく良
好な制御性を安定的に得ることのできる可変容量
型ベーン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） かかる目的を達成するために、本考案に係る可
変容量型ベーン型圧縮機は、シリンダと、このシ
リンダ内に回転可能に設けられて圧縮室を画成す
るロータと、シリンダの一側を成す一側のサイド
ブロツクのロータ側端面に形成された環状凹部内
に回動可能に嵌装された制御部材と、該制御部材
に装着される少なくとも弾性シール部材から成る
シール部材とを備え、前記制御部材が一部稼動位
置と全稼動位置との間で回動して圧縮開始時期を
制御する可変容量型ベーン型圧縮機において、前
記弾性シール部材に肉抜部を設けると共に、少な
くとも前記弾性シール部材の一部に、該一部が嵌
装される前記制御部材の嵌装溝の壁面と面接触す
る回転防止突起部を設けたものである。

（作用） そして、上記可変容量型ベーン型圧縮機では、
肉抜部の分だけ弾性シール部材のつぶし力が低減
されて摺動抵抗が低減される。また、弾性シール
部材の一部に肉抜部を設けたことにより該一部の
受圧面積が増えるが、該一部に設けた回転防止用
突起部が嵌装溝の壁面と面接触するので、該一部
が高圧室内の高圧を受けることにより回転して捩
れるのが防止される。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明
する。

第３図乃至第５図は一実施例の主要部を示す断
面図、第６図は一実施例に係る可変容量型ベーン
型圧縮機を示す縦断面図である。

第６図及び第７図に示すように、可変容量型ベ
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、カムリング１の両側端を閉塞す
る如くこれら両側端に夫々固定されたフロントサ
イドブロツク３及びリヤサイドブロツク４から成
るシリンダと、該シリンダ内に回転自在に収納さ
れたロータ２と、これら両サイドブロツク３，４
の外側端面に夫々固定されたフロントヘツド５、
リヤヘツド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は両サイドブロツク
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。

フロントヘツド５の上面には熱媒体である冷媒
ガスの吐出口５ａが、リヤヘツド６の上面には冷
媒ガスの吸入口６ａが夫々形成されている。吐出
口５ａはフロントヘツド５とフロントサイドブロ
ツク３とにより画成される吐出室１０に、吸入口
６ａはリヤヘツド６とリヤサイドブロツク４とに
より画成される吸入室１１に夫々連通している。

前記シリンダの内面とロータ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。前記ロータ１０
にはその径方向に沿うベーン溝１３が周方向に等
間隔を存して複数設けており、これらのベーン溝
１３内にベーン１４がそれぞれ放射方向に沿つて
出没自在に嵌装されている。

前記リヤサイドブロツク４には、第６図及び第
９図に示す吸入ポート１５が周方向に180度偏位
して対称的に設けてある（第６図は軸芯を通る略
90度の角度で切つた縦断面図であるので、同図中
には片方の吸入ポート１５のみが見えている）。
各吸入ポート１５はリヤサイドブロツク４の厚さ
方向に貫通しており、各吸入ポート１５を介して
吸入室１１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、第６図及び第７図
に示すように、周方向に180度偏位して対称的に
吐出ポート１６，１６が設けてある（第６図で
は、上記吸入ポート１５と同様の理由により片方
の吐出ポート１６のみが見えている）。また、各
吐出ポート１６のあるカムリング１の外周壁に
は、弁止め部１７ａを有する吐出弁カバー１７が
ボルト１８により夫々固定されている。カムリン
グ１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が介装さ
れている。各吐出弁１９は吐出圧を受けたときに
開弁して各吐出ポート１６を夫々開口するように
成つている。さらに、カムリング１には各吐出弁
１９の開弁時に各吐出ポート１６に夫々連通する
連通路２０がカムリング１と吐出弁カバー１７と
により画成され、フロントサイドブロツク３には
各連通路２０に夫々連通する連通路２１が夫々周
方向の略対称な位置に形成してある。そして、各
吐出ポート１６が開口したとき、圧縮室１２内の
圧縮された冷媒ガスが吐出ポート１６、連通路２
０，２１、吐出室１０及び吐出口５ａを順次介し
て吐出されるように成つている。

第８図及び第９図に示すように、リヤサイドブ
ロツク４には、そのロータ２側表面に環状凹部２
２が設けられており、該環状凹部２２内には２つ
の圧力作動室２３，２３と該圧力作動室２３を形
成するべくロータ２側に立上つた段部２４，２４
とが夫々周方向に180度偏位して対称的に設けら
れている。環状凹部２２内には、リング状の制御
部材２５が第１０図に示すように正逆回転可能に
嵌装されている。該制御部材２５は各圧縮室１２
での圧縮開始時期を制御するためのもので、第１
１図に示すように、その外周縁には周方向に180
度偏位した略対称な位置に円弧状の切欠部２６，
２６が設けられていると共にその一側面には周方
向に180度偏位した対称な位置に突片状の受圧部
２７，２７が一体的に突設されている。これら受
圧部２７，２７は、圧力作動室２３，２３内に
夫々スライド可能に嵌装されている。各圧力作動
室２３内は各受圧部２７により低圧室２３₁と高
圧室２３₂とに２分されている。各低圧室２３₁は
各吸入ポート１５を介して吸入室１１と連通し、
該各低圧室２３₁内には低圧である吸入圧Psが導
入される。一方、高圧室２３₂，２３₂の一方は、
不図示のオリフイス、リヤヘツド６のリヤサイド
ブロツク４側端面に形成された連通溝（図示省
略）とリヤサイドブロツク４を貫通する連通路
（図示省略）とにより画成される不図示の制御圧
供給用高圧室及びカムリング１の制御圧供給ポー
ト２８（第７図を参照）を介して前記連通路２０
に連通している。各高圧室２３₂，２３₂はリヤヘ
ツド６に設けられた不図示の連通路を介して互い
に連通し、各高圧室２３₂内には高圧である吐出
圧Pdが前記オリフイスで絞られて導入されて制
御圧Pcが形成される。

第６図に示すように、高圧室２３₂，２３₂の一
方は、リヤサイドブロツク４の内部に設けられた
連通路２９及び開閉弁機構３０を介して吸入室１
１と連通可能である。該開閉弁機構３０は、熱負
荷の変化に応じた吸入圧Psの変化に応動して開
閉作動し、高圧室２３₂に連通する連通路２９と
吸入室１１との連通を開閉制御して高圧室２３₂
内の制御圧Pcを制御するものである。

第６図に示すように、制御部材２５はねじりコ
イルばね３１により第１０図の鎖線で示す一部稼
動位置側に付勢されている。そして、制御部材２
５は、低圧室２３₁内に導入された吸入圧Psとね
じりコイルばね３１の付勢力との合力と、高圧室
２３₂内の制御圧Pcとの差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２３₂内の制御圧Pcが開閉弁機構３０により制
御されることにより、制御部材２５が第７図及び
第１０図の破線で示す最大の吐出容量が得られる
全稼働位置と、最小の吐出容量が得られる前記一
部稼働位置との間で正逆回転するように成つてい
る。

第８図及び第１１図に示すように、前記制御部
材２５には弾性シール部材４０が装着されてい
る。この弾性シール部材４０は、その外側に第６
図で示すように重ねて装着される樹脂シール部材
５０とシール部材を構成している。

この弾性シール部材４０は、第１図及び第２図
に示すように、環状の第１シール部４１と、該第
１シール部４１の外側に該第１シール部４１と同
心円弧状に形成された第２シール部４２，４２
と、各第２シール部４２の一端からコ字状に延び
て第１シール部４１に連なる第３シール部４３，
４３と、各第２シール部４２の他端と第１シール
部４１とを結ぶ第４シール部４４，４４とから成
る。一方、前記制御部材２５には、第８図及び第
１１図に示すように、環状凹部２２の内側内周面
２２ａに摺接する内周面２５ａ、環状凹部２２の
外側内周面２２ｂに摺接する外周面２５ｂ、受圧
部２７の周縁及び前記段部２４の端面２４ａに摺
接する一側面２５ｃに、弾性シール部材４０の第
１、第２、第３及び第４シール部４１，４２，４
３及び４４が夫々嵌装される嵌装溝６１，６２，
６３及び６４が形成されている。

前記嵌装溝６１に嵌装される前記第１シール部
４１は、前記内側内周面２２ａと外側内周面２２
ｂとで形成される環状凹部２２と、前記軸受９が
収容され、中間圧が作用しているベアリング室９
ａとの間を気密にシールする。具体的には、第１
シール部４１の、各第２シール部４２に対向する
各第１部分４１ａは、前記高圧室２３₂とベアリ
ング室９ａとの間をシールし、一方、第１シール
部４１の、第１部分４１ａ以外の各第２部分４１
ｂは前記低圧室２３₁とベアリング室９ａとの間
をシールする。嵌装溝６２に嵌装される各第２シ
ール部４２は、高圧室２３₂と前記圧縮室１２と
の間を気密にシールする。嵌装溝６３に嵌装され
る各第３シール部４３は、受圧部２７の両側に形
成される低圧室２３₁と高圧室２３₂との間を気密
にシールする。そして、嵌装溝６４に嵌装される
各第４シール部４４は、一方の圧力作動室２３内
の高圧室２３₂と他方の圧力作動室２３内の低圧
室２３₁との間及び一方の圧力作動室２３内の低
圧室２３₁と他方の圧力作動室２３内の高圧室２
３₂との間を夫々気密にシールする。

第１図及び第２図に示すように、前記各シール
部４１〜４４には、上述したように締代大きく設
定しても前記つぶし力が増大しないようにする為
に、肉抜部４１Ａ〜４４Ａが夫々設けられてい
る。

前記第２シール部４２には、第３図に示すよう
に、前記樹脂シール部材５０のシール面と接触す
るシール部４２′から周方向にずれた位置で周方
向の略対称な位置に肉抜部４２Ａ，４２Ａが設け
られていると共に、前記嵌装溝６２の壁面と面接
触する平坦面４２B′を有する回転防止用突起部
４２Ｂが数箇所に又は連続して前記シール部４
２′と周方向の略対称な位置に設けられている。

前記第１シール部４１には、第４図に示すよう
に、樹脂シール部材５０のシール面と接触するシ
ール部４１′から周方向にずれた位置で周方向の
略対称な位置に肉抜部４１Ａ，４１Ａが設けられ
ていると共に、嵌装溝６１の壁面と接触する平坦
面４１B′を有する回転防止用突起部４１Ｂが数
箇所に又は連続してシール部４１′と周方向の略
対称な位置に設けられている。

また、第２図及び第５図に示すように、第３シ
ール部４３の上部周縁には肉抜部４３Ａが、第４
シール部４４の上部には肉抜部４４Ａが設けられ
ている。第３、第４シール部４３，４４の下部に
は、嵌装溝６３，６４内に形成された不図示の係
止溝に嵌合する段部４３Ｂ，４４Ｂが夫々形成さ
れている。

以下、作用を説明する。

熱負荷の変化に応じた吸入圧Psの変化に応動
して開閉弁機構３０が開閉作動し、この作動によ
り高圧室２３₂に連通する連通路２９と吸入室１
１との連通が開閉制御されて高圧室２３₂内の制
御圧Pcが制御される。これによつて、制御部材
２５は第１０図の鎖線で示す一部稼動位置と第１
０図の破線及び第７図で示す全稼動位置との間で
回動する。この回動により圧縮開始時期が制御さ
れて吐出容量が可変制御される。

弾性シール部材４０の各シール部４１〜４４に
は肉抜部４１Ａ〜４４Ａが夫々設けられているの
で、第１２図で示すように押圧されて弾性変形し
た状態で各嵌装溝６１〜６４に嵌装されている各
シール部４１〜４４のつぶし力（弾性変形による
反撥力）が肉抜部４１Ａ〜４４Ａの分だけ低減さ
れる。従つて、樹脂シール部材５０とその相手側
接触面との間の摺動抵抗が低減され、これによつ
て制御部材２５の回動抵抗が低減されて制御部材
２５がスムーズに回動する。

そして、上述したように第１シール部４１の各
第１部分４１ａは中間圧が作用しているベアリン
グ室９ａと高圧室２３₂との間を気密にシールし
ているので、この第１部分４１ａの一側には高圧
室２３₂内に形成される高圧である制御圧Pcが、
その他側にはベアリング室９ａ内の中間圧が夫々
第１２図で示すように作用している。しかしなが
ら、第１シール部４１の第１部分４１ａに設けら
れた回転防止用突起部４１Ｂの平坦面４１B′が
嵌装溝６１の壁面と面接触しているので、この第
１部分４１ａは制御圧Pcを受けて第２２図で示
すように回転せず、従つてこの第１部分４１ａは
第２３図で示すように第３シール部４３と第４シ
ール部４４を支点にして捩れたりしない。

このように、第１シール部４１の第１部分４１
ａに肉抜部４１Ａを設けたことにより該第１部分
４１ａの受圧面積が増えても、回転防止用突起部
４１Ｂがある為に第１部分４１ａは制御圧Pcを
受けて回転せず、これによつて第１部分４１ａで
の気密性が確保される。

また、上述したように高圧室２３₂と圧縮室１
２との間を気密にシールする第２シール部４２に
も回転防止用突起部４２Ｂを設けてあるので、該
第２シール部４２の一側に作用する高圧室２３₂
内の制御圧Pcと圧縮室１２内の圧力との差によ
り該第２シール部４２は回転したりせず、この第
２シール部４２での気密性が確保される。

なお、上記実施例では、回転防止用突起部を第
１シール部４１及び第２シール部４２の両方に設
けたが、第１シール部４１のみに回転防止用突起
部を設けるようにしてもよい。

（考案の効果） 以上詳述したように、本考案に係る可変容量型
ベーン型圧縮機によれば、シリンダと、このシリ
ンダ内に回転可能に設けられて圧縮室を画成する
ロータと、シリンダの一側を成す一側のサイドブ
ロツクのロータ側端面に形成された環状凹部内に
回動可能に嵌装された制御部材と、該制御部材に
装着される少なくとも弾性シール部材から成るシ
ール部材とを備え、前記制御部材が一部稼動位置
と全稼動位置との間で回動して圧縮開始時期を制
御する可変容量型ベーン型圧縮機において、前記
弾性シール部材に肉抜部を設けると共に、少なく
とも前記弾性シール部材の一部に、該一部が嵌装
される前記制御部材の嵌装溝の壁面と面接触する
回転防止用突起部を設けた構成により、肉抜部の
分だけ弾性シール部材のつぶし力が低減されて摺
動抵抗が低減されるので、制御部材の回動抵抗を
低減して制御性を向上することができると共に、
つぶし力を低減できるために弾性シール部材の締
代を大きく設定できるので、その分だけ各構成部
品の寸法精度を緩和することができ、これによつ
て加工コストを低減することができる。

また、弾性シール部材の一部に肉抜部を設けた
ことにより該一部の受圧面積が増えるが、該一部
に設けた回転防止用突起部が嵌装溝の壁面と面接
触するので、該一部が高圧室内の高圧を受けるこ
とにより回転して捩れるのが防止され、これによ
つて該一部での気密性が確保され、制御不良を起
こすことなく良好な制御性を安定的に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本考案の第１実施例を示
し、第１図は弾性シール部材を示す平面図、第２
図は同シール部材を示す斜視図、第３図は第１図
の−線に沿う断面図、第４図は第１図の−
線に沿う断面図、第５図は第１図の−線に
沿う断面図、第６図は可変容量型ベーン型圧縮機
を示す縦断面図、第７図は第６図の−線に沿
う断面図、第８図は制御部材とリヤサイドブツク
との分解斜視図、第９図は同サイドブロツクの平
面図、第１０図は制御部材がリヤサイドブロツク
に装着された状態を示す平面図、第１１図は弾性
シール部材が装着された制御部材を示す平面図、
第１２図は作用説明図、第１３図乃至第１７図は
従来例を示し、第１３図は弾性シール部材を示す
平面図、第１４図は同シール部を示す斜視図、第
１５図は制御部材を示す平面図、第１６図は第１
３図の−線に沿う断面図、第１７図は第
１３図の−線に沿う断面図、第１８図乃
至第２３図は上記従来例の改良例を示し、第１８
図は弾性シール部材を示す平面図、第１９図は第
１８図の−線に沿う断面図、第２０図は
第１８図の−線に沿う断面図、第２１図
及び第２２図は夫々作用説明図、第２３図は第１
８図の矢視図で、シール部材が捩れた状態
を示す図である。 ２……ロータ、４……リヤサイドブロツク（一
側のサイドブロツク）、１２……圧縮室、２２…
…環状凹部、４１……第１シール部（一部）、４
２……第２シール部（一部）、４１Ａ〜４４Ａ…
…肉抜部、４１Ｂ……回転防止用突起部、６１〜
６４……嵌装溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダと、このシリンダ内に回転可能に設け
   られて圧縮室を画成するロータと、シリンダの一
   側を成す一側のサイドブロツクのロータ側端面に
   形成された環状凹部内に回動可能に嵌装された制
   御部材と、該制御部材に装着される少なくとも弾
   性シール部材から成るシール部材とを備え、前記
   制御部材が一部稼動位置と全稼動位置との間で回
   動して圧縮開始時期を制御する可変容量型ベーン
   型圧縮機において、前記弾性シール部材に肉抜部
   を設けると共に、少なくとも前記弾性シール部材
   の一部に、該一部が嵌装される前記制御部材の嵌
   装溝の壁面と面接触する回転防止用突起部を設け
   たことを特徴とする可変容量型ベーン型圧縮機。