JPH051673Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば自動車用空調装置の冷媒圧縮
機として用いられる可変容量ベーン型回転圧縮機
に関する。

（従来の技術） 一般に、ベーン型回転圧縮機においては、内部
の摺動部および軸受部を、油滑するために、吐出
室内に貯留された潤滑油を低圧の吸入圧力と高圧
の吐出圧力の差圧を利用して各摺動部および軸受
部に供給している。

従来のこの種の可変容量ベーン型回転圧縮機と
しては、例えば特開昭61−49189号公報に記載さ
れたものが知られている。

この可変容量ベーン型回転圧縮機では、冷媒に
含まれたミスト状の潤滑油を吐出室内に設けられ
たオイルセパレータによつて分離して吐出室の底
部に貯留し、この潤滑油を、圧縮機の吐出圧力と
吸入圧力の差圧を利用してリヤプレートに設けら
れた連通孔を介して軸受、ロータとサイドプレー
トの間の間〓およびベーンスリツト等の各摺動部
に供給し、これらを潤滑している。また、一部の
潤滑油は冷媒とともに吸入室を通して作動室に導
入され、作動室内のベーンおよびカムリング等の
各摺動部を潤滑する。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の可変容量ベー
ン型回転圧縮機にあつては、圧縮機の吸入圧力と
吐出圧力の差圧を利用して潤滑油を吐出室から摺
動部に供給する構成となつていたため、空調装置
の冷房負荷が小さくなつて圧縮機の吐出量を少な
く制御した場合には、吸入圧力と吐出圧力の差圧
力が小さくなり、摺動部に供給する潤滑油の量が
減少する。したがつて、摺動部の潤滑が円滑に行
われず、摺動部に異状摩耗および焼付の不具合が
生じるという問題点があつた。

（考案の目的） そこで本考案は、吐出室からアクチユエータを
作動するように供給されるアクチユエータ内のシ
リンダ室を吸入室に開放、遮断する開閉手段を設
け、圧縮機の吐出量が所定量以下になつたときに
シリンダ室を吸入室に開放して潤滑油を導入する
ことにより、圧縮機の低吐出量時の潤滑油の不足
を解消して、圧縮機の摺動部の異状摩耗および焼
付を防止することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案による可変容量ベーン型回転圧縮機は上
記目的達成のため、圧縮機内に画成され、低圧の
冷媒ガスを導入して圧縮部に供給する吸入室と、
圧縮部から吐出された冷媒ガスを圧縮機外に供給
するとともに、下方に潤滑油を貯留する吐出室
と、回動に伴つて吸入室にバイパスさせる冷媒ガ
スの流量を変化させて圧縮機の吐出量を制御する
可動板と、吐出室内の高圧の潤滑油および吸入室
内の低圧の冷媒ガスが交互に導入され、潤滑油が
導入されたときに圧縮機の吐出量が減少し、冷媒
ガスが導入されたときに吐出量が増加するように
可動板を回動するアクチユエータと、を備えた可
変容量ベーン型回転圧縮機において、前記アクチ
ユエータ内のシリンダ室を吸入室に開放、遮断す
る開閉手段を設け、常時はシリンダ室と吸入室と
の連通を遮断し、圧縮機の吐出量が減少して所定
量以下になつたときに開放して、潤滑油を吸入室
に導入するようにしている。

（作用） 本考案では、吐出室からアクチユエータを作動
するように供給されるアクチユエータ内のシリン
ダ室を吸入室に開放、遮断する開閉手段が設けら
れ、圧縮機の吐出量が所定量以下になつたときに
潤滑油が吸入室に導入される。したがつて、圧縮
機の低吐出量時の潤滑油の不足が解消され、圧縮
機の摺動部の異状摩耗および焼付が防止される。

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１〜７図は本考案の第１実施例を示す図であ
る。まず、構成を説明する。第１図において、１
は筒状のカムリングであり、断面が略楕円状のカ
ム面１ａが内周に形成されている。カムリング１
のフロント側（図中左側）およびリヤ側（図中右
側）の両開口端にはフロントプレート２およびリ
ヤプレート３が取付けられ、それぞれカムリング
１の開口を封止している。フロントプレート２お
よびリヤプレート３の間にはカムリング１内に円
柱状のロータ４が回転自在に収装されロータ４に
は複数のベーン５が先端部でカム面１ａと摺接す
るよう出没自在に嵌挿されている。前記カムリン
グ１、フロントプレート２、リヤプレート３、ロ
ータ４およびベーン５は有底円筒状のハウジング
６内に収装され、ハウジング６のフロント側開口
端（図中左端）にはその開口を封止するヘツドカ
バー７が取付けられている。

８はフロントプレート２およびヘツドカバー７
によつて画成された吸入室であり、吸入室８には
図外の空調装置から低圧の冷媒ガスが導入され、
吸入室８から冷媒ガスが一対の圧縮部９に供給さ
れる。圧縮部９はカムリング１、フロントプレー
ト２、リヤプレート３、ロータ４およびベーン５
によつて画成されており、ロータ４およびベーン
５の回転によつて圧縮部９内で圧縮された冷媒ガ
スは図外の吐出ポートを介して吐出室１０に吐出
される。吐出室１０はハウジング６内のリヤ側に
画成されており、圧縮された冷媒ガスがハウジン
グ６から図外の空調装置（圧縮機外）に供給され
る。吐出室１０の底部には圧縮機の各摺動部を潤
滑する潤滑油が図外のオイルセパレータによつて
冷媒ガスから分離されて貯留されている。この潤
滑油は、吸入室８内の吸入圧力と吐出室１０内の
吐出圧力の差圧により吐出室１０からリヤプレー
ト３に形成された油通路３ａおよびオリフイス１
１を通り減圧されて圧縮機の各摺動部に供給され
る。潤滑油は、ロータ４とフロントプレート２お
よびリヤプレーオ３の間の摺動部、ロータ４とベ
ーン５の間の摺動部、カム面１ａとベーン５の間
の摺動部および軸受部等の供給され、これら各部
を潤滑した後は冷媒ガスに混入して圧縮部９から
再び吐出室１０に吐出、分離されて吐出室１０に
貯留される。

１２は、フロントプレート２に形成された一対
の円弧状のバイパスポートであり、バイパスポー
ト１２は圧縮部９に開口し吸入室８に連通する。
カムリング１とフロントプレート２の間には略円
板状の可動板１３がロータ４の軸の周りに回動自
在に設けられ、可動板１３は第３図に示すように
バイパスポート１２の開度を調節するバイパス開
口部１４を有している。可動板１３は回動して、
圧縮部９からバイパスポート１２を介して吸入室
８にバイパスする冷媒ガスの流量を変化させ、圧
縮機の吐出量を制御している。

一方、１５はヘツドカバー７に設けられたアク
チユエータである。第４図に示すように、アクチ
ユエータ１５は、ヘツドカバー７に形成されたシ
リンダ１６、シリンダ１６に摺動自在に嵌挿され
たピストン１７およびピストン１７にピン１８に
よつて連結されるアーム部１９を有する。シリン
ダ１６の頭部（第４図中左側）には、シリンダ１
６の底部（第４図中右側）に向つてシリンダ１６
内に突出するストツパ２０が設けられており、ま
たピストン１７内にはシリンダ１６の軸方向に円
柱状の凹部１７ａが形成され、ピストン１７が第
４図中矢印Ａ方向に移動したときに、ストツパ２
０が凹部１７ａに嵌挿される。そして、ピストン
１７の凹部１７ａの底面１７ｂが、ストツパ２０
の端面２０ａに当接してピストン１７のＡ方向の
移動を規制している。シリンダ１６の頭部とピス
トン１７の底面１７ｂの間にはコイルスプリング
２１が介装され、ピストン１７は、コイルスプリ
ング２１によつて第４図中矢印Ｂ方向に付勢され
てピストン１７の底部の開口を封止するカバー２
２に当接している。シリンダ１６は、ピストン１
７によつてストツパ２０側の第１シリンダ２３と
カバー２２側の第２シリンダ室２４に画成され
（第４，６図参照）、第２シリンダ室２４には後述
する制御弁３５から図外の連通孔を介して吐出室
１０内の潤滑油および吸入室８内の冷媒ガスが交
互に導入される。第２シリンダ室２４に吐出室１
０内の高圧の潤滑油が導入されたときには、ピス
トン１７がコイルスプリング２１の付勢力に打勝
つて第４図中Ａ方向に移動し、第２シリンダ室２
４に吸入室８内の低圧の冷媒ガスが導入されたと
きには、ピストン１７がコイルスプリング２１の
付勢力によつて第４図中Ｂ方向に移動する。ま
た、第２，３図に示すように、可動板１３に設け
られ、アクチユエータ１５のアーム部１９に係合
する駆動ピン２５を介して可動板１３がアクチユ
エータ１５によつて回動される。そして、アクチ
ユエータ１５の第２シリンダ室２４に吐出室１０
内の潤滑油が導入されると、ピストン１７が第４
図中Ａ方向に移動し、これに伴つて可動板１３が
回動され、バイパスポート１２の開度が大きくな
り、圧縮機の吐出量が減少する。アクチユエータ
１５の第２シリンダ室２４に吸入室８内の冷媒ガ
スが導入されると、ピストン１７が第４図中Ｂ方
向に移動し、これに伴つて可動板１３が前述とは
逆方向に回動され、バイパスポート１２の開度が
小さくなつて圧縮機の吐出量が増大する。

第４図において、２６はアクチユエータ１５の
第１シリンダ室２３内の潤滑油を吸入室８に開
放、遮断する開閉手段である。開閉手段２６は、
第５図に詳示するように、第１シリンダ室２３と
第２シリンダ室２４を連通するようにピストン１
７に穿設された連通孔２７の第１シリンダ室２３
側に形成された弁座２８、第２シリンダ室２４側
から弁座２８に当接して一体に形成された突起部
２９ａが第１シリンダ室２３に突出するポペツト
弁体２９およびポペツト弁体２９の右端と連通孔
２７の第２シリンダ室２４側に設けられたリテー
ナ３０の間に介装され、ポペツト弁体２９を図中
矢印Ａ方向に付勢するコイルスプリング３１から
なる。常時は、第４，５図に示すように、開閉手
段２６によつて第２シリンダ室２４は第１シリン
ダ室２３から遮断されているが、圧縮機の吐出圧
力が高くなると、ピストン１７がＡ方向に移動し
て圧縮機の吐出量が減少する。そして、さらにピ
ストン１７が移動して圧縮機の吐出量が所定量以
下になつたときに、第６，７図に示すように、ポ
ペツト弁体２９の突出部２９ａがストツパ２０の
端面２０ａに当接し、ポペツト弁体２９が図中Ｂ
方向に押圧され、ポペツト弁体２９はコイルスプ
リング３１の付勢力に打勝つてＢ方向に移動して
第２シリンダ２４内の潤滑油は第１シリンダ室２
３に流入する。さらに、第１シリンダ室２３に流
入した潤滑油は、ピストン１７の底面１７ｂ近傍
に形成された油路３２およびシリンダ１６の第１
シリンダ室２３を吸入室８に連通するようにヘツ
ドカバー７に設けられた開口部３３を介して吸入
室８に供給される。なお、３４は第２シリンダ室
２４内の潤滑油あるいは圧縮機の吐出圧力が第１
シリンダ室２３にリークしないようにピストン１
７に設けられたシール部材である。また、開口部
３３はピストン１７がＡ方向に移動したときに、
ピストン１７とアーム部１９の間に設けられたピ
ン１８の移動に支障のないようにシリンダ１６の
軸に沿つてスリツト状に形成されている。

第１図において、３５は制御弁であり、制御弁
３５は第１図下方、カムリング１、フロントプレ
ート２およびヘツドカバー３に跨つて設けられ、
吐出室１０に連通するボール弁３６およびボール
弁３６に対向し吸入室８に連通するポペツト弁３
７から構成される。ボール弁３６は、ボール弁体
３８、ボール弁座部３９およびボール弁３８内に
介装され、ボール弁体３８をボール弁座部３９に
向つて付勢するコイルスプリング４０よりなり、
ボール弁３８の背部は通孔４１を介して吐出室１
０に連通している。また、ポケツト弁３７は、ポ
ペツト弁体４２とポペツト弁体座部４３よりな
り、制御シリンダ４４内に設けられたベローズ４
５の変形によつてボール弁３６およびポペツト弁
３７が開閉されアクチユエータ１５の第２シリン
ダ室２４に吐出室１０内の高圧の潤滑油および吸
入室８内の低圧の冷媒ガスが交互に導入される。
制御シリンダ４４はヘツドカバー２７の下方に設
けられ、制御シリンダ４４内はベローズ４５によ
つて大気圧導入室４６および吸入圧導入室４７に
画成されている。大気圧導入室４６の図中左端は
大気中に開放され、大気圧導入室４６内に大気が
導入されている。また、吸入圧導入室４７は吸入
室８に連通しており、ベローズ４５はベローズ５
０内に介装された図外のスプリングとともに大気
圧導入室４６から導入される大気圧力と吸入圧導
入室４７から導入される吸入圧力との差圧によつ
て制御シリンダ４４の軸方向に伸縮、変形し、前
述のように、制御弁３５のボール弁３６およびポ
ペツト弁３７を開閉し、吐出室１０内の潤滑油お
よび吸入室８の冷媒ガスを交互にアクチユエータ
１５に供給してピストン１７を作動させ、可動板
１３を回動して圧縮機の吐出量を変化させる。

次に、作用を説明する。

第１図において、ロータ４の回転軸が車両のエ
ンジン等に連結して駆動されロータ４が回転する
と、ベーン５が遠心力およびベーン５の背圧によ
つて放射方向に突出し、その先端がカムリング１
のカム面１ａに摺接しながら回転する。そして、
吸入室８から図外の吸入ポートを介して冷媒ガス
が圧縮部９内に吸入され、冷媒ガスは圧縮部９内
で圧縮されて高圧、高温となつて吐出室１０を通
して図外の空調装置に供給される。

空調装置の冷媒負荷に対して圧縮機の吐出量が
過少である場合、例えば空調装置の運転開始時の
ように車内温度が高く急激に車内温度を低下させ
たい場合には、空調装置から圧縮機に戻される冷
媒ガス圧力が高くなる。したがつて、圧縮機の吸
入圧力が高くなつて制御シリンダ４４の吸入圧導
入室４７内の圧力が高くなり、大気圧導入室４６
内の大気圧力と吸入圧導入室４７内の吸入圧力の
差圧によりベローズ４５に作用する力がベローズ
４５内のスプリングの付勢力に打勝つてベローズ
４５は第１図中左側に縮小、変形する。これに伴
つて、制御弁３５のボール弁３６が閉止され、ポ
ペツト弁３７が開放されてアクチユエータ１５の
第２シリンダ室２４には冷媒ガスが導入される。
そして、前述のように、アクチユエータ１５のピ
ストン１７が第４図中矢印Ｂ方向に移動して可動
板１３が回動され、フロントプレート２のバイパ
スポート１２の開度が小さくなつて圧縮機の吐出
量が増加し、空調装置の負荷に見合つた流量の冷
媒ガスが空調装置に供給される。

また、空調装置の冷媒負荷に対して圧縮機の吐
出量が過大である場合、例えば車内が冷房されて
適当な車内温度となり、単に車内温度を維持する
ために空調装置が運転される場合には、空調装置
から圧縮機に戻される冷媒ガスの圧力が低下す
る。したがつて、圧縮機の吸入圧力が低くなつて
制御シリンダ４４の吸入圧導入室４７内の圧力が
低くなり、ベローズ４５内のスプリングの付勢力
が大気圧導入室４６内の大気圧力と吸入圧導入室
４７内の吸入圧力の差圧によりベローズ４５に作
用する力に打勝つてベローズ４５は第１図中右側
に伸長、変形する。これに伴つて、制御弁３５の
ポペツト弁３７が閉止され、ボール弁３６が開放
されてアクチユエータ１５の第２シリンダ室２４
には吐出室１０内の潤滑油が導入される。そし
て、アクチユエータ１５のピストン１７が第４図
中矢印Ａ方向に移動して可動板１３が回動され、
フロントプレート２のバイパスポート１２の開動
が大きくなつて圧縮機の吐出量が減少する。

一方、吐出室１０の底部に貯留された潤滑油は
吐出室１０内の吐出圧力と吸入室８の吸入圧力の
差圧によつてリヤプレート３の油通路３ａおよび
オリフイス１１を通してロータ４とフロントプレ
ート２およびリヤプレート３の間の摺動部、ロー
タ４とベーン５の間の摺動部、カム面１ａとベー
ン５の間の摺動部および軸受部に供給され、これ
ら各部を潤滑する。そして、上記のように空調装
置の冷房負荷の低下に応じて圧縮機の吐出量を減
少させ、吐出量が所定値以下になつたときには、
吐出室１０内の吐出圧力と吸入室８内の吸入圧力
の差圧が小さくなつて圧縮機の各摺動部および軸
受部に供給される潤滑油の量も減少する。このと
き、第６，７図に示すように、アクチユエータ１
５の第２シリンダ室２４には吐出室１０の潤滑油
が導入されており、ピストン１７が図中Ａ方向に
移動してピストン１７に設けられた開閉手段２６
のポペツト弁体２９の突出部２９ａがストツパ２
０の端面２０ａに当接する。そして、ポペツト弁
体２９がコイルスプリング３１の付勢力に打勝つ
て矢印Ｂ方向に移動して弁座２９から離隔し、開
閉手段２６によつて第２シリンダ室２４内の潤滑
油が第１シリンダ室２３に流入する。第１シリン
ダ室２３に流入した潤滑油はピストン１７の油路
３２およびシリンダ１６の開口部３３を介して吸
入室８に供給され、吸入室８内でミスト状になつ
て冷媒ガスに混入し、圧縮機の各摺動部および軸
受部に供給されてこれら各部を潤滑し、圧縮機の
吐出量が低下して所定値以下になつたときの潤滑
油量の不足を解消する。

このように、本実施例によれば、吐出室１０か
らアクチユエータ１５を作動するように供給され
るアクチユエータ１５の第２シリンダ室２４を吸
入室８に開放、遮断する開閉手段２６を設け、圧
縮機の吐出量が所定量以下になつたとき潤滑油を
吸入室８に導入しているので、圧縮機の低吐出量
時の潤滑油の不足を解消することができる。その
結果、圧縮機の摺動部の異常摩耗および焼付を防
止することができる。

第８〜１０図は本考案の第２実施例を示す図で
ある。第８図において、４８は、ヘツドカバー７
の開口部３３の第８図中矢印Ｂ方向端部からヘツ
ドカバー７を切欠くように傾斜して形成された略
Ｖ字状の連通溝である。常時は、第８図に示すよ
うに、連通溝４８はピストン１７によつて閉止さ
れ、第２シリンダ室２４を吸入室８から遮断して
いるが、第１０図に示すように、アクチユエータ
１５の第２シリンダ室２４に吐出室１０の潤滑油
が導入されてピストン１７が図中矢印Ａ方向に移
動し、圧縮機の吐出量が減少して所定量以下にな
つたときには、第２シリンダ室２４を開口部３３
を介して第２シリンダ室２４に連通させて潤滑油
を吸入室８に導入する。本実施例においては、連
通溝４８が開閉手段を構成し、その他の構成、作
用は第１実施例と同様であり、したがつて、本実
施例においても第１実施例と同様な効果を得るこ
とができる。なお、本実施例においては、連通溝
４８が、第９図に示すように、Ｂ方向にすぼまる
ように略Ｖ字状に開口しているため圧縮機の吐出
量が減少して潤滑の状態が悪くなるほど、その開
口面積が大きくなり吸入室８に流入する潤滑油の
流量が増加して潤滑油の不足の度合に追従できる
ようになつている。

第１１，１２図は本考案の第３実施例を示す図
である。第１１，１２図に示すように、ヘツドカ
バー７には、第２実施例を示す第６図における連
通溝４８と同様の位置にスリツト状の連通溝４９
が形成されており、第２実施例に述べた連通溝４
８と同様な作用を行うことができる。その他の作
用、構成は第１実施例と同様であり、したがつて
本実施例においても第１実施例と同様な効果を得
ることができる。なお、本実施例においては、連
通溝４９が開閉手段を構成している。

第１３，１４図は本考案の第４実施例を示す図
である。第１３，１４図において、５０はヘツド
カバー７の開口部３３の第１１図中矢印Ｂ方向の
端部からＢ方向に離隔して形成された円形の連通
孔である。そして、常時は、前述の第１実施例の
連通溝４８と同様に、連通孔５０はピストン１７
によつて閉止され、第２シリンダ室２４を吸入室
８から遮断しているが、ピストン１７が矢印Ａ方
向に移動して圧縮機の吐出量が減少し、所定量以
下になつたときには、第２シリンダ室２４を吸入
室８に直接に連通して第２シリンダ室２４内の潤
滑油を吸入室８に導入する。本実施例において
は、連通孔５０が開閉手段を構成し、その他の構
成、作用は第１実施例と同様であり、したがつて
第１実施例と同様な効果が得られる。

（効果） 本考案によれば、吐出室からアクチユエータを
作動するように供給されるアクチユエータ内のシ
リンダ室を吸入室に開放、遮断する開閉手段を設
け、圧縮機の吐出量が所定量以下になつたとき潤
滑油を吸入室に導入しているので、圧縮機の低吐
出量時の潤滑油の不足を解消することができる。
したがつて、圧縮機の摺動部の異状摩耗および焼
付を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本考案に係る可変容量ベーン型回
転圧縮機の第１実施例を示す図であり、第１図は
その正面断面図、第２図はその横断面図、第３図
はその可動板の正面図、第４図は第２図のＷ−Ｗ
線断面図、第５図はその開閉手段を示す部分断面
図、第６図はその開閉手段の作用を示す第２図の
Ｗ−Ｗ線断面図、第７図はその開閉手段の作用を
示す部分断面図、第８〜１０図は本考案に係る可
変容量ベーン型回転圧縮機の第２実施例を示す図
であり、第８図はその開閉手段を示す断面図、第
９図は第８図のＸ−Ｘ線断面図、第１０図はその
開閉手段の作用を示す断面図、第１１，１２図は
本考案に係る可変容量ベーン型回転圧縮機の第３
実施例を示す図であり、第１１図はその開閉手段
を示す部分断面図、第１２図は第１１図のＹ−Ｙ
線断面図、第１３，１４図は本考案に係る可変容
量ベーン型回転圧縮機の第４実施例を示す図であ
り、第１３図はその開閉手段を示す部分断面図、
第１４図は第１３図のＺ−Ｚ線断面図である。 ８……吸入室、９……圧縮部、１０……吐出
室、１３……可動板、１５……アクチユエータ、
２４……第２シリンダ室（シリンダ室）、２６…
…開閉手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機内に画成され、低圧の冷媒ガスを導入し
   て圧縮部に供給する吸入室と、圧縮部から吐出さ
   れた冷媒ガスを圧縮機外に供給するとともに、下
   方に潤滑油を貯留する吐出室と、回動に伴なつて
   吸入室にバイパスさせる冷媒ガスの流量を変化さ
   せて圧縮機の吐出量を制御する可動板と、吐出室
   内の高圧の潤滑油および吸入室内の低圧の冷媒ガ
   スが交互に導入され、潤滑油が導入されたときに
   圧縮機の吐出量が減少し、冷媒ガスが導入された
   ときに吐出量が増加するように可動板を回動する
   アクチユエータと、を備えた可変容量ベーン型回
   転圧縮機において、前記アクチユエータ内のシリ
   ンダ室を吸入室に開放、遮断する開閉手段を設
   け、常時はシリンダ室と吸入室との連通を遮断
   し、圧縮機の吐出量が減少して所定量以下になつ
   たときに、開放して潤滑油を吸入室に導入するよ
   うにしたことを特徴とする可変容量ベーン型回転
   圧縮機。