JPH0617029Y2 - 可変容量型圧縮機における容量可変機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、スプールを介して冷媒ガス圧室の圧力に対抗
する制御圧室の圧力源となる吐出圧相当の制御流体を電
磁弁機構により供給制御して容量制御を行なうベーン圧
縮機等の可変容量型圧縮機における容量可変機構に関す
るものである。

（従来の技術） 冷媒ガスの吐出圧力及び冷房負荷情報を利用した可変容
量型ベーン圧縮機の一例が特開昭６１−４９１９０号公
報に開示されている。この従来例では、シリンダ両端に
接合固定された一対のサイドプレートの一方とロータと
の間に圧縮室閉塞時の最大容量を制御する容量制御板を
往復回動可能に介在し、吐出圧相当の冷媒ガスを導入す
る冷媒ガス圧室と、吐出圧相当の油を導入する制御圧室
とに区画するスプールを介した圧力対抗により前記容量
制御板を駆動制御するようにしている。制御圧室への吐
出圧相当の油導入は油供給通路上に介在された電磁弁機
構の開閉制御により行われ、電磁弁機構の開閉制御は冷
房負荷を反映する吸入圧情報に基づいて行われる。この
吸入圧情報に基づいて回動制御される容量制御板に形成
された補助吸入口と圧縮室との連通時期及び連通時間が
変更され、室温に応じた圧縮容量が得られる。

（考案が解決しようとする課題） 冷房負荷の変動に応じた容量制御あるいは圧縮機搭載車
の加速時の圧縮負荷低減を速やかに行なうには容量制御
板を速やかに回動操作する必要がある。そのためには前
記制御圧室への油供給速度を高める必要があり、この油
供給速度は油供給通路の通過断面積に左右される。とこ
ろが、電磁弁機構を用いた前記油供給通路の開閉制御で
は電磁弁機構の弁体により開閉される電磁弁機構内の通
路が油供給通路の一部を構成しており、油供給通路が弁
体により直接開閉される。そのため、油供給通路の最大
通過断面積は弁体により開閉される通路部位の通過断面
積に制限されることになり、容量制御板を速やかに回動
して容量制御を行なうにはソレノイドの励消磁による弁
体の移動量を大きくして電磁弁機構内の通過断面積を大
きくする必要がある。弁体の移動量を大きくする構成は
弁体の収容スペースの増大をもたらし、しかもソレノイ
ドの起磁力アップを必要とする。起磁力アップはソレノ
イドコイルの巻数増加を意味し、この巻数増加及び弁体
のスペース増大が電磁弁機構の大型化をもたらす。

本考案は電磁弁機構の大型化をもたらすことなく容量制
御の良好な可変速応性を達成し得る容量可変機構を提供
することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） そのために本考案では、スプールを介して冷媒ガス圧室
の圧力に対抗する制御圧室の圧力源となる吐出圧相当の
制御流体を電磁弁機構により供給制御して容量制御を行
なう圧縮機を対象とし、吐出圧相当の制御流体供給源と
前記制御圧室との供給通路上に補助制御室を介在し、こ
の補助制御室を前記供給通路側に接続する接続室と吸入
圧領域に接続する背圧室とに区画しつつ前記制御流体供
給源側の供給通路を開閉し得るように可動制御体を補助
制御室に収容する。即ち、電磁弁機構の弁体により制御
流体供給通路を直接開閉する構成に代えて可動制御体に
より制御流体供給通路の開閉を行なうようにする。可動
制御体には前記接続室と背圧室とを接続する絞り通路を
貫設すると共に、制御流体供給源側の供給通路を閉塞し
た状態ではこの供給通路と前記絞り通路とを連通するよ
うに設定し、さらに背圧室と吸入圧相当の圧力領域とを
放圧通路により接続すると共に、この放圧通路上に電磁
弁機構を介在する。即ち、この電磁弁機構により可動制
御体の移動を制御し、制御流体供給源側の供給通路の開
閉を間接的に制御する。この間接制御を行なうために放
圧通路の通過断面積を前記供給通路の通過断面積よりも
小さく設定すると共に、絞り通路の断面積を放圧通路の
通過断面積よりも小さく設定した。

（作用） 電磁弁機構が閉塞状態の場合には背圧室側の作用圧が接
続室側の作用圧を上回っており、可動制御体が制御流体
供給源側の供給通路を閉塞する。電磁弁機構が開放状態
に切り換えられると、背圧室内の制御流体が放圧通路を
介して吸入圧領域側へ排出されてゆき、接続室側の作用
圧が背圧室側の作用圧を上回る。従って、可動制御体が
背圧室側へ移動し、制御流体供給源側の供給通路が開放
される。これにより制御流体が制御圧室へ供給され、容
量変更が行われる。電磁弁機構が開放状態から閉塞状態
へ移行すると、再び背圧室側の作用圧が接続室側の作用
圧を上回る。従って、可動制御体が接続室側へ移動し、
制御流体供給源側の供給通路が閉塞される。

（実施例） 以下、本考案を可変容量型ベーン圧縮機に具体化した一
実施例を図面に基づいて説明する。

前後一対のハウジング１，２内に収容固定されたシリン
ダ３の前後両端にはサイドプレート４，５が密着接合さ
れており、シリンダ３内の略楕円柱状の室内には円柱状
のロータ６が回転可能に支持されている。ロータ６の周
面には複数の溝７が半径方向に形成されており、各溝７
にはベーン８が前後両サイドプレート４，５に密接して
略半径方向へ摺動可能に嵌入支持されている。

リヤハウジング２とリヤサイドプレート５との間には油
分離室Ｒが形成されており、油分離室Ｒの下部にはオイ
ルプール部Ｒ_ｐが設定されている。制御流体供給源とな
るオイルプール部Ｒ_ｐには溝７が図示しない通路を介し
て連通されており、オイルプール部Ｒ_ｐの制御流体とし
ての油Ｏが溝７底部へ供給され得るようになっている。
これにより各ベーン８はロータ６の回転に伴う遠心力及
び溝７底部の油圧によりシリンダ室周面に当接可能であ
り、シリンダ室が複数枚のベーン８により複数の圧縮室
Ｒ１，Ｒ２に区画形成される。

第４，５図に示すようにシリンダ３には一対の吸入通路
９，１０が軸対称位置にて軸方向に貫設されており、一
対の吐出室３ａ，３ｂが軸対称位置にてリヤハウジング
２とシリンダ３との間に形成されている。吸入通路９，
１０は吸入口１１，１２を介してシリンダ室に連通され
ていると共に、吐出室３ａ，３ｂは吐出口１３，１４を
介してシリンダ室に連通されており、吐出口１３，１４
は吐出弁１５，１６により開放可能に閉塞されている。
両吐出室３ａ，３ｂはリヤサイドプレート５に貫設され
た通孔１７，１８を介して油分離室Ｒに接続されてお
り、油分離室Ｒには出口１９が接続されている。

ロータ６とフロントサイドプレート４との間には円環状
の容量制御板２０が回動可能に介在されており、容量制
御板２０には一対の補助吸入口２０ａ，２０ｂが軸対称
位置に設けられている。補助吸入口２０ａ，２０ｂは吸
入通路９，１０及びシリンダ室の両者に連通可能に形成
されており、容量制御板２０はこの連通形態をとり得る
範囲に回動規制されている。フロントサイドプレート４
には一対の導入孔２１，２２が吸入通路９，１０と対応
して設けられており、入口２３に連通するフロントハウ
ジング１内の吸入圧領域となる吸入室１ａが導入孔２
１，２２及び補助吸入口２０ａ，２０ｂを介して吸入通
路９，１０及びシリンダ室に接続されている。

第１，３図に示すようにフロントサイドプレート４内に
はスプール２４が容量制御板２０の周方向へ摺動可能に
収容されており、容量制御板２０に螺着固定された駆動
ピン２５が容量制御板２０上の円弧孔２０ｃを介してス
プール２４に遊嵌されている。スプール収容室はスプー
ル２４により冷媒ガス圧室Ｓ１と制御圧室Ｓ２に区画形
成されており、スプール２４は制御圧室Ｓ２側の押圧ば
ね２６により冷媒ガス圧室Ｓ１側へ押圧付勢されてい
る。冷媒ガス圧室Ｓ１は通路２７を介して一方の吐出室
３ｂに接続されており、制御圧室Ｓ２は減圧孔２８を介
して吸入室１ａに連通されている。

第１図に示すようにシリンダ３の下部にはオイルプール
部Ｒ_ｐに接続する供給通路２９Ａ及び円筒形状の補助制
御室３０が形成されており、補助制御室３０はその一端
面側を供給通路２９Ａに接続している。又、シリンダ３
及びフロントサイドプレート４には補助制御室３０及び
制御圧室Ｓ２を接続する供給通路２９Ｂが形成されてお
り、補助制御室３０はその周面側を介して供給通路２９
Ｂに接続されている。補助制御室３０内には小径部及び
大径部からなる可動制御体３１がスライド可能に収容さ
れており、可動制御体３１の軸心部には絞り通路３１ａ
が供給通路２９Ａと接続可能に対向して貫設されてい
る。この可動制御体３１により補助制御室３０が小径部
側の接続室３０ａと大径部側の背圧室３０ｂとに区画さ
れ、接続室３０ａと背圧室３０ｂとは絞り通路３１ａに
より連通されている。

フロントハウジング１の下部には吸入圧情報あるいは圧
縮機搭載車の加速情報に基づく制御装置（図示略）の制
御を受ける電磁弁機構３２が可動制御体３１に対向して
収容されていると共に、そのケーシング３３の小径部が
補助制御室３０内に突出されており、ケーシング３３の
小径先端部と可動制御体３１との間には押圧ばね３９が
介在されている。ケーシング３３内のソレノイド３４の
励磁により押圧ばね３５に抗してコア３６に吸着される
プランジャ３７には弁体３８が止着されている。ケーシ
ング３３の小径部の軸心部には放圧通路３３ａが弁体３
８の収容室と背圧室３０ｂとを接続するように貫設され
ており、ソレノイド３４の消磁時には弁体３８が押圧ば
ね３５により放圧通路３３ａを閉塞する。又、弁体３８
の収容室の側部にも放圧通路３３ｂが貫設されており、
弁体３８の収容室と吸入室１ａとが放圧通路３３ｂによ
り連通されている。

そして、放圧通路３３ａ，３３ｂの通過断面積は供給通
路２９Ａ，２９Ｂの通過断面積に比して充分に小さい割
合に設定されており、絞り通路３１ａの通過断面積は放
圧通路３３ａ，３３ｂの通過断面積に比して小さい割合
に設定されている。

さて、ロータ６の回転に伴い、吸入室１ａ内の冷媒ガス
が複数枚のベーン８により区画形成される圧縮室Ｒ１，
Ｒ２のうちの容積増大過程にある圧縮室Ｒ１へ吸入さ
れ、次いで圧縮室Ｒ１の容積減少に伴う圧縮作用を受け
た後、吐出室３ａへ突出される。この容積減少過程にお
いて容量制御板２０の補助吸入口２０ａ，２０ｂが圧縮
室Ｒ１に連通している間では圧縮室Ｒ１内の冷媒ガスの
圧縮は実質的に行われず、補助吸入口２０ａ，２０ｂと
圧縮室Ｒ１との連通時期及び時間が圧縮容量を左右す
る。即ち、容量制御板２０の回動位置変動により圧縮容
量が変動し、容量制御板２０の回動位置変動は冷媒ガス
圧室Ｓ１と制御圧室Ｓ２間のスプール２４を介した圧力
対抗により制御される。

このような容量制御を行なうための制御圧室Ｓ２におけ
る圧力は可動制御体３１による供給通路２９Ａの開閉切
換により左右され、この開閉切換は電磁弁機構３２の励
消磁制御により行われる。電磁弁機構３２が消磁状態に
ある場合には、第１図に示すように弁体３８が押圧ばね
３５により放圧通路３３ａを閉塞しており、背圧室３０
ｂにはオイルプール部Ｒ_ｐの吐出圧相当の油Ｏが絞り通
路３１ａを介して流入している。従って、背圧室３０ｂ
は吐出圧相当の高圧状態にあり、この高圧と押圧ばね３
９のばね力による可動制御体３１に対する作用圧が吐出
圧以上にはなり得ない接続室３０ａ側の作用圧を上回
り、可動制御体３１は制御流体としての油Ｏの供給源オ
イルプール部Ｒ_ｐ側の供給通路２９Ａを閉塞する位置に
配置される。

電磁弁機構３２が励磁されると、第２図に示すようにプ
ランジャ３７がコア３６に吸着して弁体３８が放圧通路
３３ａを開放し、背圧室３０ｂが放圧通路３３ａ，３３
ｂを介して吸入室１ａに連通する。放圧通路３３ａ，３
３ｂの通過断面積は絞り通路３１ａの通過断面積よりも
充分に大きく設定されているため、背圧室３０ｂは吸入
室１ａの吸入圧と同程度の低圧に速やかに移行し、供給
通路２９Ａ及び接続室３０ａにおける可動制御体３１に
対する作用圧が背圧室３０ｂにおける可動制御体３１に
対する作用圧を上回る。従って、可動制御体３１が背圧
室３０ｂ側へ速やかに移動し、供給通路２９Ａが開放さ
れる。供給通路２９Ａ，２９Ｂの通過断面積は比較的大
きく設定されているため、オイルプール部Ｒ_ｐから制御
圧室Ｓ２への油Ｏの流量は多く、スプール２４の移動は
速やかに行われる。電磁弁機構３２を消磁すると、弁体
３８が放圧通路３３ａを閉塞し、背圧室３０ｂが接続室
３０ａ側と等圧になる。従って、押圧ばね３９により可
動制御体３１が接続室３０ａ側へ速やかに移動し、供給
通路２９Ａが閉塞される。

電磁弁機構３２は可動制御体３１の駆動制御を介して制
御圧室Ｓ２の圧力を間接的に制御しており、電磁弁機構
３２の弁体３８は放圧通路３３ａ，３３ｂにおける油Ｏ
の通過及び遮断を取り扱えばよく、この取扱流量は放圧
通路３３ａ，３３ｂの小さい通過断面積のために小さく
て済む。従って、弁体３８の移動量及びソレノイド３４
のコイル巻数の低減を図ることができ、冷房負荷情報あ
るいは圧縮機搭載車の加速情報に基づく容量制御の可変
速応性の向上が電磁弁機構３２の大型化を回避しつつ可
能となる。

本考案は勿論前記実施例にのみ限定されるものではな
く、例えばベーン圧縮機以外の可変容量型圧縮機に本考
案を適用することも可能である。

（考案の効果） 以上詳述したように本考案は、制御流体供給源と制御圧
室とを接続する供給通路を可動制御体により開閉すると
共に、この可動制御体を電磁弁機構の開閉制御により切
換駆動するようにしたので、電磁弁機構では制御流体の
小流量を取り扱うことで可動制御体の切換駆動を行なう
ことができ、電磁弁機構の大型化を回避しつつ容量制御
の良好な可変速応性を達成し得るという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案を具体化した一実施例を示し、第１図は側
断面図、第２図は要部側断面図、第３図は第１図のＡ−
Ａ線断面図、第４図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第５図
は別の断面図である。 吸入圧領域となる吸入室１ａ、容量可変機構を構成する
容量制御板２０、スプール２４、冷媒ガス圧室Ｓ１、制
御圧室Ｓ２、供給通路２９Ａ，２９Ｂ、補助制御室３
０、接続室３０ａ、背圧室３０ｂ、可動制御体３１、電
磁弁機構３２、放圧通路３３ａ，３３ｂ、弁体３８、押
圧ばね３９、制御流体としての油Ｏ、制御流体供給源と
してのオイルプール部Ｒ_ｐ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スプール（２４）を介して冷媒ガス圧室
   （Ｓ１）の圧力に対抗する制御圧室（Ｓ２）へ吐出圧相
   当の制御流体（Ｏ）を電磁弁機構（３２）により供給制
   御して容量制御を行なう圧縮機において、吐出圧相当の
   制御流体供給源（Ｒ_ｐ）と前記制御圧室（Ｓ２）との供
   給通路（２９Ａ，２９Ｂ）上に補助制御室（３０）を介
   在し、この補助制御室（３０）を前記供給通路（２９
   Ａ，２９Ｂ）側に接続する接続室（３０ａ）と吸入圧領
   域（１ａ）に接続する背圧室（３０ｂ）とに区画しつつ
   前記制御流体供給源（Ｒ_ｐ）側の供給通路（２９Ａ）を
   開閉し得るように可動制御体（３１）を補助制御室（３
   ０）に収容し、この可動制御体（３１）には前記接続室
   （３０ａ）と背圧室（３０ｂ）とを接続する絞り通路
   （３１ａ）を貫設すると共に、制御流体供給源（Ｒ_ｐ）
   側の供給通路（２９Ａ）を閉塞した状態ではこの供給通
   路（２９Ａ）と前記絞り通路（３１ａ）とを連通するよ
   うに設定し、さらに背圧室（３０ｂ）と吸入圧相当の圧
   力領域（１ａ）とを放圧通路（３３ａ，３３ｂ）により
   接続すると共に、この放圧通路（３３ａ，３３ｂ）上に
   制御流体供給源（Ｒ_ｐ）側の供給通路（２９Ａ）の開閉
   を間接制御するための電磁弁機構（３２）を介在した可
   変容量型圧縮機における容量可変機構。