JPH06200873A - 片側ピストン式可変容量圧縮機におけるクラッチレス構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】容量零への移行及び容量復帰を単一の駆動手段
で行ない、容量零状態を確実に保持するクラッチレス圧
縮機を提供する。 【構成】回転軸７上に斜板支持体１４を介して揺動可能
に支持された斜板１４の傾角はクランク室２ａ内の圧力
を調整して制御される。クランク室２ａ内の圧力は制御
弁２５により制御される。回転軸７と一体的に回転する
筒体１２内の切り換え体３４Ａ，３４Ｂはボール弁４３
に連動し、ボール弁４３は電磁ソレノイド４７の励消磁
により開閉駆動される。ボール弁４３が弁孔４１ａから
離間すると吐出圧領域３ｂ₁ の高圧冷媒ガスがクランク
室２ａに供給され、斜板傾角が零となる。斜板傾角零に
なると保持ボール３７が切り換え体３４Ａに押されて筒
体１２の外周面から突出し、斜板支持体１４を斜板傾角
零となる位置に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸に傾動可能に支
持された斜板の回転運動を片頭ピストンの往復直線運動
に変換すると共に、クランク室内の圧力と吸入圧との片
頭ピストンを介した差により斜板の傾角を制御する片側
ピストン式可変容量圧縮機におけるクラッチレス構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平３−１４３７２５号公報に開示さ
れる可変容量型揺動斜板式圧縮機では、外部駆動源と圧
縮機の回転軸との間の動力伝達の連結及び遮断を行なう
電磁クラッチを使用していない。電磁クラッチを無くせ
ば、特に車両搭載形態ではそのＯＮ−ＯＦＦのショック
による体感フィーリングの悪さの欠点を解消できると共
に、圧縮機全体の重量減、コスト減が可能となる。

【０００３】前記従来公報に開示される可変容量型揺動
斜板式圧縮機では、斜板を収容するクランク室内の圧力
を急激に高めて斜板傾角を０°にもってゆき、吐出容量
を零に落とすようになっている。この吐出容量の急激な
低下により圧縮機における負荷が急激に低下する。圧縮
機を車両に搭載している場合には、車両の加速時、登坂
時に車両エンジン出力全てを車両の駆動に振り向けるの
が望ましく、このような場合に圧縮機における負荷の急
激な低減が行われる。

【０００４】斜板傾角を零から増大して容量復帰する場
合には油圧アクチュエータによって斜板を傾角増大方向
へ押している。前記従来装置では、クランク室内の圧力
を急激に高めるために吐出室とクランク室とをガス通路
で結び、この通路上に第１の電磁開閉弁を介在してい
る。又、クランク室の底部の貯油部と油圧アクチュエー
タとを油通路で結び、この通路上に第２の電磁開閉弁を
介在している。従って、吐出容量を零にする場合には第
１の電磁開閉弁が開かれ、吐出容量を復帰する場合には
第２の電磁開閉弁が開かれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
内に２つの電磁開閉弁を組み込む構成は圧縮機の大型
化、重量増となって不利である。又、吐出容量が零の状
態が続けばクランク室の圧力が吸入圧領域へ抜けてゆ
き、圧縮機内の冷媒ガス圧が均一化する。そうすると、
斜板が勝手に傾き始め、容量復帰が勝手に行われるおそ
れがある。

【０００６】本発明は、圧縮機の大型化、重量増を抑制
し、かつ勝手な容量復帰をもたらさないクラッチレス構
造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
クランク室、吸入室、吐出室及びこれら各室を接続する
シリンダボアを区画形成し、シリンダボア内に片頭ピス
トンを往復直線運動可能に収容するハウジング内の回転
軸上に斜板支持体をスライド可能に支持し、この斜板支
持体上に斜板を傾動可能に支持すると共に、回転軸上の
回転支持体に斜板を傾動可能に連係し、クランク室内の
圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した差により斜板の
傾角を制御する片側ピストン式可変容量圧縮機を対象と
し、第１の発明では、クランク室と吐出圧領域とを接続
し、前記回転軸上にて斜板傾角零となる位置に前記斜板
支持体を移動するための圧力を吐出圧領域からクランク
室へ供給する傾角強制変更用圧力通路と、傾角強制変更
用圧力通路上に介在された傾角強制変更用開閉弁と、前
記回転軸上にて斜板傾角零となる位置に斜板支持体を保
持する零傾角保持位置と、前記回転軸上での斜板支持体
のスライドを許容するスライド許容位置とに切り換え配
置される零傾角保持体を備えた零傾角保持手段と、外部
制御信号発生器から出力される傾角零指令信号に基づい
て、前記傾角強制変更用開閉弁を開くと共に、前記零傾
角保持体を前記スライド許容位置から零傾角保持位置へ
切り換え配置するための傾角強制変更用駆動手段と、前
記回転軸上にて斜板傾角零となる位置にある斜板支持体
を斜板の傾角増大方向へ付勢する斜板傾角復帰用付勢手
段とを備えたクラッチレス構造を構成した。

【０００８】第２の発明では、回転軸の一部となる筒体
の外周面内に没するスライド許容位置と、筒体の外周面
から突出する零傾角保持位置とに切り換え配置される零
傾角保持体と、前記開閉弁の開閉動作に連動するように
前記筒体に収容された切り換え体とにより零傾角保持手
段を構成した。そして、前記筒体の外周面内に前記零傾
角保持体を没入可能な通常位置と、前記筒体の外周面か
ら突出する零傾角保持位置に零傾角保持体を規制する規
制位置とに切り換え体を切り換え配置するようにした。

【０００９】第３の発明では、斜板傾角復帰用付勢手段
をばね部材とした。

【００１０】

【作用】空調装置スイッチ、外部冷媒回路上の蒸発器の
出口温度センサ、外気温センサ、アクセルスイッチ、圧
縮機のロックセンサ等が外部制御信号発生器となる。こ
のような外部制御信号発生器から傾角零指令信号が出力
されると、傾角強制変更用駆動手段が傾角強制変更用開
閉弁を開く。傾角強制変更用開閉弁が開くと、吐出圧領
域の冷媒ガスが傾角強制変更用通路を経てクランク室へ
流入し、クランク室の圧力が急激上昇する。この急激昇
圧により斜板傾角が零へ移行し、圧縮機無負荷状態とな
る。傾角強制変更用開閉弁の開放と共に零傾角保持手段
の零傾角保持体が零傾角保持位置に切り換え配置され、
圧縮機無負荷状態では斜板支持体が斜板傾角零となる位
置に保持される。外部制御信号発生器から傾角復帰指令
信号が出力されると、傾角強制変更用駆動手段が傾角強
制変更用開閉弁を閉じると共に、零傾角保持体がスライ
ド許容位置へ切り換え配置可能となる。斜板支持体は零
傾角保持体の係止作用から解放され、斜板傾角復帰用付
勢手段により傾角増大方向へスライド配置される。

【００１１】第２の発明の切り換え体は傾角強制変更用
開閉弁に連動して通常位置と規制位置とに切り換え配置
される。切り換え体が規制位置に切り換え配置される
と、零傾角保持体が回転軸の一部となる筒体の外周面か
ら突出し、斜板傾角零となる位置に斜板支持体を保持す
る。

【００１２】第３の発明のばね部材は斜板支持体を傾角
増大方向へ付勢しており、斜板支持体は零傾角保持体の
係止作用から解放されるとばね部材のばね作用によって
傾角増大方向へ移動配置される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図８に基づいて説明する。図１に示すように圧縮機全体
のハウジングの一部となるシリンダブロック１の前端に
はフロントハウジング２が接合されている。シリンダブ
ロック１の後端にはリヤハウジング３がバルブプレート
４、弁形成プレート５Ａ，５Ｂ及びリテーナ形成プレー
ト６を介して接合固定されている。

【００１４】フロントハウジング２には回転軸７がラジ
アルベアリング８を介して回転可能に支持されている。
回転軸７の前端はフロントハウジング２内のクランク室
２ａから外部へ突出しており、この突出端部にはプーリ
９が螺着されている。プーリ９はベルト１０を介して車
両エンジンに作動連結されている。回転軸７の前端部と
フロントハウジング２との間にはリップシール１１が介
在されている。リップシール１１はクランク室２ａ内の
圧力洩れを防止する。

【００１５】回転軸７には回転支持体１８が止着されて
おり、回転軸７の内端部には筒体１２が圧入によって嵌
合連結されている。筒体１２はラジアルベアリング１３
を介してシリンダブロック１に回転可能に支持されてお
り、回転軸７と一体的に回転する。

【００１６】回転軸７と一体的に回転する筒体１２には
球面状の斜板支持体１４がスライド可能に支持されてお
り、斜板支持体１４には斜板１５が筒体１２の軸線方向
へ傾動可能に支持されている。ラジアルベアリング１３
を収容するシリンダブロック１内の収容孔１ａ₁ の周壁
と筒体１２との間にはシールリング３８が介在されてい
る。シールリング３８はラジアルベアリング１３をクラ
ンク室２ａから隔絶する。シールリング３８はサークリ
ップ３９によってクランク室２ａへの飛び出しを防止さ
れている。

【００１７】サークリップ３９と斜板支持体１４との間
には容量復帰ばね４０が介在されている。容量復帰ばね
４０は斜板支持体１４を回転支持体１８側へ付勢する斜
板傾角復帰用付勢手段となる。

【００１８】斜板１５の最大傾角は回転支持体１８の傾
角規制突部１８ｂと斜板１５との当接によって規制され
る。又、斜板１５の最小傾角は容量復帰ばね４０の最縮
小状態によって規制される。容量復帰ばね４０が最縮小
状態にあるときの斜板１５の最小傾角は０°となる。

【００１９】斜板１５には連結片１６Ａ，１６Ｂが止着
されている。図３に示すように連結片１６Ａ，１６Ｂに
は一対のガイドピン１７Ａ，１７Ｂが止着されている。
回転支持体１８には支持アーム１８ａが突設されてい
る。図３に示すように支持アーム１８ａには支持ピン１
９が回動可能かつ回転軸７に対して直角を成す方向へ貫
通支持されている。一対のガイドピン１７Ａ，１７Ｂは
支持ピン１９の両端部にスライド可能に嵌入されてい
る。支持アーム１８ａ上の支持ピン１９と一対のガイド
ピン１７Ａ，１７Ｂとの連係により斜板１５が斜板支持
体１４を中心に回転軸７及び筒体１２の軸線方向へ傾動
可能かつ回転軸７及び筒体１２と一体的に回転可能であ
る。斜板１５の傾動は、支持ピン１９とガイドピン１７
Ａ，１７Ｂとのスライドガイド関係、斜板支持体１４の
スライド作用及び斜板支持体１４の支持作用により案内
される。

【００２０】クランク室２ａに接続するようにシリンダ
ブロック１に貫設されたシリンダボア１ｂ内には片頭ピ
ストン２０が収容されている。片頭ピストン２０の首部
２０ａには一対のシュー２１が嵌入されている。斜板１
５の周縁部は両シュー２１間に入り込み、斜板１５の両
面には両シュー２１の端面が接する。従って、斜板１５
の回転運動がシュー２１を介して片頭ピストン２０の前
後往復揺動に変換され、片頭ピストン２０がシリンダボ
ア１ｂ内を前後動する。

【００２１】図１及び図５に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室３ａ及び吐出室３ｂが区画形成されてい
る。バルブプレート４上には吸入ポート４ａ及び吐出ポ
ート４ｂが形成されている。弁形成プレート５Ａ上には
吸入弁５ａが形成されており、弁形成フレート５Ｂ上に
は吐出弁５ｂが形成されている。吸入室３ａ内の冷媒ガ
スは片頭ピストン２０の復動動作により吸入ポート４ａ
から吸入弁５ａを押し退けてシリンダボア１ｂ内へ流入
する。シリンダボア１ｂ内へ流入した冷媒ガスは片頭ピ
ストン２０の往動動作により吐出ポート４ｂから吐出弁
５ｂを押し退けて吐出室３ｂへ吐出される。吐出弁５ｂ
はリテーナ形成プレート６上のリテーナ６ａに当接して
開度規制される。

【００２２】図１及び図６に示すようにシリンダブロッ
ク１の上面には吐出フランジ２２が形成されており、吐
出フランジ２２内には排出口１ｃが設けられている。排
出口１ｃ内には断面円形の油分離孔２２ａが凹設されて
いる。油分離孔２２ａは吐出通路２３を介して吐出室３
ｂに連通しており、吐出室３ｂ内の冷媒ガスが油分離孔
２２ａ内へ吐出吹付される。吐出通路２３は断面円形の
油分離孔２２ａの偏心位置を指向しており、吐出通路２
３から吐出する冷媒ガスは油分離孔２２ａの周面に沿う
ように油分離孔２２ａに吹き付けられる。冷媒ガス中に
はミスト状油が混入しており、この油が油分離孔２２ａ
に対する冷媒ガスの吹付によって冷媒ガスから分離す
る。吐出冷媒ガスは排出口１ｃから外部冷媒回路へ流出
し、分離油は油分離孔２２ａにとどまる。油分離孔２２
ａの底部は油通路２４を介してリップシール１１の潤滑
通路１１ａに連通している。油通路２４の途中には絞り
２４ａが設けられている。潤滑通路１１ａはラジアルベ
アリング８の間隙を経由してクランク室２ａに通じてい
る。

【００２３】片頭ピストン２０のストロークはクランク
室２ａ内の圧力とシリンダボア１ｂ内の吸入圧との片頭
ピストン２０を介した差圧に応じて変わる。即ち、圧縮
容量を左右する斜板１５の傾角が変化する。クランク室
２ａ内の圧力はリヤハウジング３の下部に取り付けられ
た制御弁２５により制御される。

【００２４】図２に示すように、制御弁２５を構成する
バルブハウジング２６には吐出圧導入ポート２６ａ、吸
入圧導入ポート２６ｂ及び制御ポート２６ｃが設けられ
ている。吐出圧導入ポート２６ａは吐出室３ｂに開口し
ており、吸入圧導入ポート２６ｂは吸入圧導入通路２７
を介して吸入室３ａに連通している。制御ポート２６ｃ
は制御通路２８を介してクランク室２ａに連通してい
る。

【００２５】バルブハウジング２８の内端壁と弁体２９
との間には復帰ばね３０が介在されており、弁体２９は
弁孔２６ｄを閉塞する方向へ復帰ばね３０のばね作用を
受ける。弁孔２６ｄが閉塞されると吐出圧導入ポート２
６ａと制御ポート２６ｃとの連通が遮断される。

【００２６】バルブハウジング２６の外端壁側にはダイ
ヤフラム３１が介在されている。バルブハウジング２６
内には押圧ロッド３２が吸入圧導入ポート２６ｂと制御
ポート２６ｃとを常に遮断するようにスライド可能に収
容されている。押圧ロッド３２の一端はダイヤフラム３
１に止着されている。バルブハウジング２６の外端壁と
ダイヤフラム３１との間には押圧ばね３３が介在されて
いる。押圧ばね３３はダイヤフラム３１を介して吸入圧
力に対抗し、押圧ロッド３２は押圧ばね３３のばね作用
によって常に弁体２９に当接している。即ち、制御弁２
５は冷房負荷を反映する吸入圧力の変動に応じて弁体２
９の弁開度を調整し、クランク室２ａ内の圧力が吸入圧
力の変動に応じて自動調整される。この圧力調整により
斜板１５の傾角が制御される。

【００２７】筒体１２内には切り換え体３４Ａ，３４Ｂ
がスライド可能に収容されており、切り換え体３４Ａ，
３４Ｂ間にはボール３５が介在されている。回転軸７の
小径内端部７ａは筒体１２内に嵌入しており、ガス抜き
通路７ｂが回転軸７の周面から小径内端部７ａの端面７
ａ₁ にかけて貫設されている。切り換え体３４Ａの前端
の小径部３４ａは小径内端部７ａ内のガス抜き通路７ｂ
に突入しており、その先端はさらに回転軸７に嵌入して
いる。回転軸７と小径部３４ａの先端とは相対回転不能
であり、切り換え体３４Ａは回転軸７と一体的に回転す
る。

【００２８】切り換え体３４Ａの段差３４ｂとガス抜き
通路７ｂの段差７ｂ₁ との間には切り換え復帰ばね３６
が介在されており、切り換え体３４Ａ，３４Ｂがリヤハ
ウジング３側に付勢されている。

【００２９】図４及び図８に示すように切り換え体３４
Ａの大径部には環状の退避溝３４ｃが凹設されている。
筒体１２には複数の出没孔１２ａ（本実施例では３つ）
が周方向に配列されている。出没孔１２ａは筒体１２の
内周面から外周面に向かうにつれて縮径となるテーパ形
状であり、これら各出没孔１２内には保持ボール３７が
収容されている。保持ボール３７の径Ｄは筒体１２の厚
みＴよりも大きく、筒体１２の厚みＴと退避溝３４ｃの
深さＨとの和（Ｔ＋Ｈ）よりも小さい。そして、出没孔
１２ａの筒体１２外周面上の最小径は保持ボール３７の
径Ｄよりも小さく、保持ボール３７は出没孔１２ａから
（Ｄ−Ｔ）だけ突出可能である。出没孔１２ａの配列位
置は斜板１５の傾角が零となる位置にある斜板支持体１
４の前端面１４ａよりも前側となる。

【００３０】筒体１２を収容するシリンダブロック１内
の収容孔１ａ₂ はリヤハウジング３側に貫通しており、
収容孔１ａ₂ にはバルブハウジング４１が嵌入固定され
ている。バルブハウジング４１内には弁座４２及びボー
ル弁４３が収容されている。バルブハウジング４１に止
着されたばね受け４４と弁座４２との間には閉塞ばね４
５が介在されている。ボール弁４３はバルブハウジング
４１上の弁孔４１ａを閉塞する方向へ閉塞ばね４５のば
ね作用を受けており、バルブハウジング４１及び弁座４
２と共に圧力通路４１ｂ，４６を開閉する開閉弁を構成
する。

【００３１】切り換え体３４Ｂの小径端部３４ｄは切り
換え復帰ばね３６のばね作用によって弁座４２の背部に
押接している。収容孔１ａ₂ は圧力通路４６を介してク
ランク室２ａに連通している。

【００３２】図５に示すようにリヤハウジング３のラジ
アル中心部には吐出圧領域３ｂ₁ が吐出室３ｂから延出
して形成されており、バルブハウジング４１の一部が収
容孔１ａ₂ から吐出圧領域３ｂ₁ へ突出している。弁孔
４１ａは圧力通路４１ｂを介して吐出圧領域３ｂ₁ へ通
じている。

【００３３】リヤハウジング３のラジアル中心部には傾
角強制変更用駆動手段となる電磁ソレノイド４７が配設
されている。コイル４７ａへの通電によって励磁される
固定鉄芯４７ｂと可動鉄芯４７ｃとの間には傾角強制変
更ばね４８が介在されている。電磁ソレノイド４７が励
磁されると可動鉄芯４７ｃが傾角強制変更ばね４８のば
ね力に打ち勝って固定鉄芯４７ｂに吸着される。可動鉄
芯４７ｃの可動範囲は固定鉄芯４７ｂに当接する位置と
ソレノイドハウジング４７ｄの端壁に当接する位置との
間に規制され、ボール弁４３は弁孔４１ａから距離Ｌ₁
だけ離間できる。

【００３４】可動鉄芯４７ｃには押圧ロッド４９が止着
されている。押圧ロッド４９はスライド可能にバルブハ
ウジング４１を貫通し、押圧ロッド４９の前端は弁孔４
１ａを通ってバルブハウジング４１内に入りこんでい
る。

【００３５】切り換え体３４Ａ，３４Ｂ、ボール３５、
弁座４２、ボール弁４３及び押圧ロッド４９は、回転軸
７及び筒体１２の軸線方向の移動に関して切り換え復帰
ばね３６及び傾角強制変更ばね４８のばね作用によって
一体化される。この一体化状態において電磁ソレノイド
４７が励磁しているときには切り換え体３４Ａが切り換
え復帰ばね３６のばね作用によってリヤハウジング３側
へ移動する。この移動により段差３４ｂが回転軸７の端
面７ａ₁ から離間し、退避溝３４ｃが出没孔１２ａの配
列位置に一致する。

【００３６】電磁ソレノイド４７が消磁しているときに
は切り換え体３４Ａが傾角強制変更ばね４８のばね作用
によって回転軸７側へ移動する。この移動により段差３
４ｂが端面７ａ₁ に当接し、退避溝３４ｃが出没孔１２
ａの配列位置から外れる。

【００３７】切り換え体３４Ａの周面には線状のガス抜
き通路３４ｅが軸線方向に形成されている。切り換え体
３４Ｂの周面には線状のガス抜き通路３４ｆが軸線方向
に形成されており、環状のガス抜き通路３４ｇが形成さ
れている。ガス抜き通路３４ｅは段差３４ｂから始ま
り、切り換え体３４Ａ，３４Ｂ間の間隙５０に通じてい
る。従って、段差３４ｂと端面７ａ₁ とが当接している
状態ではガス抜き通路７ｂとガス抜き通路３４ｅとの連
通が断たれる。ガス抜き通路３４ｆは間隙５０及びガス
抜き通路３４ｇを繋いでおり、ガス抜き通路３４ｇは収
容孔１ａ₁ 及びガス抜き通路５１を経由して吸入室３ａ
に連通している。

【００３８】フロントハウジング２内には回転検出器５
２が設置されている。回転検出器５２は回転支持体１８
の回転を検出しており、この検出信号は制御コンピュー
タＣに送られる。制御コンピュータＣは回転検出器５２
から回転停止検出信号を得ると電磁ソレノイド４７の消
磁を指令する。

【００３９】吸入室３ａ内へ冷媒ガスを導入する導入口
１ｄと、吐出室３ｂから冷媒ガスを排出する排出口１ｃ
とは外部冷媒回路５３で接続されている。外部冷媒回路
５３上には凝縮器５４、膨張弁５５及び蒸発器５６が介
在されている。膨張弁５５は蒸発器５６の出口側のガス
圧の変動に応じて冷媒流量を制御する。

【００４０】蒸発器５６の出口側には温度センサ５７が
設置されている。温度センサ５７は蒸発器５６の出口側
温度を検出しており、この検出信号は制御コンピュータ
Ｃに送られる。制御コンピュータＣは温度センサ５７か
ら所定温度以下の温度検出情報を得ると電磁ソレノイド
４７の消磁を指令する。

【００４１】制御コンピュータＣには空調装置作動スイ
ッチ５８、空調装置停止スイッチ５９、アクセルスイッ
チ６０及び外気温センサ６１が信号接続されている。制
御コンピュータＣは空調装置作動スイッチ５８のＯＮ及
びアクセルスイッチ６０のＯＦＦによって電磁ソレノイ
ド４７の励磁を指令する。又、制御コンピュータＣは、
空調装置停止スイッチ５９及びアクセルスイッチ６０の
ＯＮによって電磁ソレノイド４７の消磁を指令する。さ
らに制御コンピュータＣは外気温センサ６１から所定温
度以下の温度検出情報を得ると電磁ソレノイド４７の消
磁を指令する。

【００４２】図１の状態では空調装置作動スイッチ５８
がＯＮしており、電磁ソレノイド４７は励磁状態にあ
る。電磁ソレノイド４７の励磁状態では図８に示すよう
にボール弁４３が弁孔４１ａを閉じており、吐出圧領域
３ｂ₁ の高圧冷媒ガスがクランク室２ａへ供給されるこ
とはない。又、切り換え体３４Ａの段差３４ｂが回転軸
７の端面７ａ₁ から離間し、クランク室２ａと吸入室３
ａとがガス抜き通路７ｂ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，５
１によって連通する。さらに保持ボール３７が退避溝３
４ｃに落ち込んで筒体１４の外周面から退避しており、
斜板支持体１４のスライドが保持ボール３７によって阻
害されることはない。従って、クランク室２ａの圧力は
制御弁２５によって制御され、斜板傾角が冷房負荷を反
映する吸入圧に応じて可変制御される。

【００４３】即ち、ダイヤフラム３１が吸入圧導入ポー
ト２６ａから導入される吸入圧力の変動に応じて変位
し、この変位が押圧ロッド３２を介して弁体２９に伝え
られる。吸入圧力が高い（冷房負荷が大きい）場合に
は、ダイヤフラム３１が押圧ばね３３のばね作用に抗し
て弁体２９から離間する方向へ撓み変形し、弁体２９の
弁開度が小さくなる。クランク室２ａ内の圧力が吸入圧
力より高い場合にはクランク室２ａ内の冷媒ガスはガス
抜き通路７ｂ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，５１を経由し
て吸入室３ａへ流出する。従って、弁体２９の弁開度が
小さくなればクランク室２ａ内の圧力が低下し、斜板傾
角が大きくなる。逆に、吸入圧力が低い（冷房負荷が小
さい）場合には、ダイヤフラム３１が押圧ばね３３のば
ね作用によって弁体２９側へ撓み変形し、弁体２９の弁
開度が大きくなる。従って、クランク室２ａ内の圧力が
上昇し、斜板傾角が小さくなる。

【００４４】制御コンピュータＣは、回転検出器５２か
らの回転停止検出信号、温度センサ５７からの所定温度
以下の検出信号、空調装置停止スイッチ５９からのＯＮ
信号、アクセルスイッチ６０からのＯＮ信号あるいは外
気温センサ６１からの所定温度以下の検出信号に基づい
て電磁ソレノイド４７を消磁する。即ち、これら各検出
信号は電磁ソレノイド４７に対する傾角零指令信号とな
る。そして、回転検出器５２、温度センサ５７、空調装
置停止スイッチ５９、アクセルスイッチ６０あるいは外
気温センサ６１が外部制御信号発生器となる。

【００４５】電磁ソレノイド４７が消磁すると可動鉄芯
４７ｃが傾角強制変更ばね４８のばね作用により固定鉄
芯４７ｂから離間してソレノイドハウジング４７ｄの端
壁に当接する。この可動鉄芯４７ｃの移動によりボール
弁４３、弁座４２及び切り換え体３４Ｂ，３４Ａが一体
的に回転支持体１８側へ押し動かされる。斜板支持体１
４が斜板傾角零となる位置に来ていないときには保持ボ
ール３７は筒体１２の外周面から突出できない。即ち、
退避溝３４ｃ内の保持ボール３７の位置は斜板支持体１
４のスライドを許容する位置となる。

【００４６】退避溝３４ｃと切り換え体３４Ａの大径周
面との小段差３４ｃ₁ が保持ボール３７を押さえ付ける
までには切り換え体３４Ａ，３４Ｂ及びボール弁４３は
図８の状態から図９の状態へ距離Ｌ₂ （＜Ｌ₁ ）だけ移
動できる。従って、ボール弁４３が弁孔４１ａから距離
Ｌ₂ だけ離間し、ボール弁４３が弁孔４１ａを開く。こ
の弁開により、吐出圧領域３ｂ₁ の高圧冷媒ガスが圧力
通路４１ｂ，４６を経由してクランク室２ａへ流入す
る。又、段差７ｂ₁ ，３４ｂが当接し、ガス抜き通路３
４ｅが遮断される。この遮断によりクランク室２ａと吸
入室３ａとのガス抜き通路７ｂ，３４ｅ，３４ｆ，３４
ｇ，５１を介した連通が遮断される。

【００４７】ガス抜き通路７ｂ，３４ｅ，３４ｆ，３４
ｇ，５１の遮断及び高圧冷媒ガスの流入によりクランク
室２ａ内の圧力が吐出圧まで急激に上昇し、図７に示す
ようにクランク室２ａ内の急激な昇圧により斜板１５の
傾角が０°となる。即ち、斜板支持体１４が容量復帰ば
ね４０のばね作用に抗して斜板傾角零となる位置に移動
配置される。従って、吐出容量は零となり、クラッチ装
着式の圧縮機においてクラッチを遮断したときの圧縮機
無負荷状態と同じような状態が得られる。圧縮機負荷が
零状態になれば車両用エンジンの全出力が車両駆動に向
けられる。

【００４８】斜板傾角が零となる位置に斜板支持体１４
が来ると、保持ボール３７は斜板支持体１４の被覆作用
から解放され、出没孔１２ａから突出可能となる。切り
換え体３４Ａは傾角強制変更ばね４８のばね作用によっ
て回転支持体１８側へさらに付勢されている。そのた
め、図１０に示すように保持ボール３７が退避溝３４ｃ
から切り換え体３４Ａの大径周面に乗り上げ、出没孔１
２ａから突出する。斜板傾角零となる位置の斜板支持体
１４は出没孔１２から突出する保持ボール３７によって
回転支持体１８側への移動を阻止される。即ち、出没孔
１２ａから突出した保持ボール３７の位置は斜板傾角零
となる位置に斜板支持体１４を保持する零傾角保持位置
となる。

【００４９】そして、保持ボール３７、切り換え体３４
Ａ，３４Ｂ及びボール３５が斜板傾角零となる位置に斜
板支持体１４を保持する零傾角保持手段となる。即ち、
切り換え体３４Ａ，３４Ｂ及びボール３５は電磁ソレノ
イド４７の励磁により斜板支持体１４のスライドを許容
する通常位置に配置される。又、切り換え体３４Ａ，３
４Ｂ及びボール３５は電磁ソレノイド４７の消磁により
斜板傾角零となる位置に斜板支持体１４を保持する規制
位置に配置される。

【００５０】吐出容量零となる斜板傾角零の状態が続け
ば、圧縮機内の圧力が均一化してしまい、クランク室２
ａ内の圧力のみによって斜板１５の傾角を零に保持して
おくことはできない。しかし、斜板支持体１４は出没孔
１２ａから突出する保持ボール３７によって回転支持体
１８側への移動を阻止されており、斜板傾角が勝手に復
帰することはない。

【００５１】リップシール５３は回転軸７の周面に沿っ
たクランク室２ａからの冷媒ガス漏洩を防止する。斜板
傾角を零へ持ってゆくときにはクランク室２ａ内の圧力
が吐出圧相当まで急激に昇圧し、この高圧状態が暫く続
く。このような高圧状態が続くとリップシール５３のシ
ール性能が相対的に低下し、冷媒ガス漏洩が発生しかね
ない。しかし、油分離孔２２ａから油通路２４を経由し
て供給される油がリップシール１１を潤滑してシール性
能を高める。そのため、クランク室２ａ内の圧力が吐出
圧相当の高圧状態になってもリップシール１１と回転軸
７との間から冷媒ガスが漏洩することはない。リップシ
ール１１の潤滑に供された油はクランク室２ａに還流す
る。

【００５２】斜板１５の傾角が０°となった状態で圧縮
機を運転しても吐出容量が零となるため、圧縮機内及び
外部冷媒回路内の冷媒ガス圧は均一になる。そのため、
クランク室２ａ内の圧力を低下させて斜板１５を傾ける
ことはできない。本実施例では電磁ソレノイド４７を励
磁することによって斜板１５が傾けられる。

【００５３】空調装置作動スイッチ５８がＯＮしている
とき、制御コンピュータＣは、温度センサ５７からの所
定温度以上の検出信号、アクセルスイッチ６０からのＯ
ＦＦ信号あるいは外気温センサ６１からの所定温度以上
の検出信号に基づいて電磁ソレノイド４７を励磁する。
即ち、これら検出信号は傾角復帰指令信号となる。電磁
ソレノイド４７の励磁により可動鉄芯４７ｃが傾角強制
変更ばね４８のばね作用に抗して固定鉄芯４７ｂに吸着
される。この吸着により切り換え体３４Ａ，３４Ｂ及び
ボール弁４３が切り換え復帰ばね３６のばね作用によっ
てリヤハウジング３側へ移動し、退避溝３４ｃが出没孔
１２ａの配列位置に一致する。従って、保持ボール３７
が退避溝３４ｃへ落ち込み可能となり、斜板支持体１４
が保持ボール３７の移動阻止作用から解放される。保持
ボール３７の移動阻止作用から解放された斜板支持体１
４は容量復帰ばね４０のばね作用によって回転支持体１
８側へ移動し、斜板１５が傾く。従って、片頭ピストン
２０が往復動を開始し、吐出作用が行われる。

【００５４】斜板１５の傾角を零に強制変更するのは電
磁ソレノイド４７の消磁によるクランク室２ａへの高圧
供給である。斜板１５の傾角を復帰させるのは電磁ソレ
ノイド４７の励磁によるクランク室２ａへの高圧供給停
止及び容量復帰ばね４０の作用による。又、斜板１５の
傾角が零となる位置に斜板支持体１４を保持するための
保持ボール３７は電磁ソレノイド４７の励消磁に伴う切
り換え体３４Ａの切り換え動作による。即ち、斜板傾角
を零に強制変更するための電磁ソレノイド４７の励消磁
のみによって斜板傾角零保持及び斜板傾角復帰も行われ
る。従って、斜板傾角を零にするための電磁弁及び斜板
傾角を復帰するための電磁弁をそれぞれ必要とする特開
平３−１４３７２５号公報に開示されるクラッチレス圧
縮機の場合とは異なり、圧縮機の大型化及び重量増がも
たらされることはない。

【００５５】電磁ソレノイド４７が消磁状態のときには
保持ボール３７は容量復帰ばね４０のばね作用による斜
板支持体１４の移動を阻止している。そのため、保持ボ
ール３７は切り換え体３４Ａと斜板支持体１４との間で
挟みこまれている。この挟み込み状態が切り換え体３４
Ａをリヤハウジング側へ移動する際、即ち保持ボール３
７の移動阻止作用を解放する際の抵抗となる。本実施例
ではクランク室２ａ内の圧力を調整するためのガス抜き
通路７ｂ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，５１の一部３４ｅ
が退避溝３４ｃと交差するように切り換え体３４Ａと筒
体１２との間に設けられている。このようなガス抜き通
路構成により冷媒ガス中に混入する潤滑油が切り換え体
３４Ａの周面及び保持ボール３７を潤滑し、切り換え体
３４Ａと保持ボール３７との間の潤滑性が高められてい
る。従って、保持ボール３７の移動阻止作用を解放する
際の抵抗が低減される又、本実施例ではボール弁４３の
開閉動作に保持ボール３７を連動させるために一対の切
り換え体３４Ａ，３４Ｂが用いられている。両切り換え
体３４Ａ，３４Ｂを単一部材で形成してもよい。しか
し、本実施例のように別体構成とすることにより切り換
え体３４Ｂが回転軸７及び筒体１２と一体的に回転する
ことはなくなり、弁座４２との切り換え体３４Ｂとの当
接部位の摩耗が回避される。この当接部位の摩耗が大き
くなると保持ボール３７の出没動作が狂い、斜板支持体
１４を斜板傾角零となる位置に保持できなくなるおそれ
がある。

【００５６】なお、本実施例では、回転検出器５２、温
度センサ５７、空調装置停止スイッチ５９、アクセルス
イッチ６０及び外気温センサ６１を傾角強制変更用駆動
となる電磁ソレノイド４７の励消磁を制御するための外
部制御信号発生器として用いている。しかし、これら以
外にも例えば冷媒ガス圧を検出する圧力センサ、あるい
は車両用エンジンの冷却水温センサも外部制御信号発生
器の対象となる。圧力センサから得られる検出圧力が所
定の上下限の範囲外になったときには電磁ソレノイド４
７を消磁し、斜板１５の傾角を零にする。検出圧力が所
定の上下限の範囲内に入ったときには電磁ソレノイド４
７を励磁し、斜板１５の傾角を復帰させる。

【００５７】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば図９及び図１０に示す実施例も可
能である。リヤハウジング３のラジアル中心部には制御
弁６３が設けられている。

【００５８】図１０に基づいて制御弁６３の内部構成を
説明する。ソレノイドハウジング６４にはコイル６５及
び固定鉄芯６６が収容固定されている。固定鉄芯６６の
中心軸線上にはガイドロッド６７がスライド可能に貫通
支持されている。ガイドロッド６７には可動鉄芯６８が
止着されており、ガイドロッド６７のガイド作用により
固定鉄芯６６に対して接離可能である。可動鉄芯６８の
移動範囲は固定鉄芯６６とソレノイドハウジング６４の
ばね受け６４ａとの間に規制される。ガイドロッド６７
の一端にはばね受け６７ａが形成されており、ばね受け
６７ａとソレノイドハウジング６４の端壁６４ｂとの間
には弁開放強制ばね６９が介在されている。可動鉄芯６
８は弁開放強制ばね６９のばね作用によって固定鉄芯６
６から離間する方向へ付勢されている。

【００５９】ソレノイドハウジング６４にはバルブハウ
ジング７０が結合固定されており、バルブハウジング７
０内には球状の弁体７１が収容されている。バルブハウ
ジング７０には吐出圧導入ポート７０ａ、吸入圧導入ポ
ート７０ｂ及び制御ポート７０ｃが設けられている。吐
出圧導入ポート７０ａは吐出圧導入通路７２を介して吐
出室３ｂに連通しており、吸入圧導入ポート７０ｂは吸
入圧導入通路７３を介して吸入室３ａに連通している。
制御ポート７０ｃは圧力通路７４を介してクランク室２
ａに連通している。

【００６０】弁体７１には切り換え体３４Ｂの小径端部
３４ｄが吐出圧導入ポート７０ａを通って当接してい
る。バルブハウジング７０の端壁と弁体７１との間には
復帰ばね７５が介在されており、弁体７１は弁孔７０ｄ
を閉塞する方向へ復帰ばね７５のばね作用を受ける。弁
孔７０ｄが閉塞されると吐出圧導入ポート７０ａと制御
ポート７０ｃとの連通が遮断される。

【００６１】ソレノイドハウジング６４とバルブハウジ
ング７０との間にはダイヤフラム７６が介在されてい
る。バルブハウジング７０内には押圧ロッド７７が吸入
圧導入ポート７０ｂと制御ポート７０ｃとを常に遮断す
るようにスライド可能に収容されている。押圧ロッド７
７の一端はダイヤフラム７６に止着されている。ばね受
け６４ａとダイヤフラム７６との間には押圧ばね７８が
介在されている。押圧ばね７８はダイヤフラム７６を介
して吸入圧力に対抗する。押圧ロッド７７は押圧ばね７
８のばね作用によって常に弁体７１に当接している。

【００６２】弁体７１が弁孔７０ｄを閉塞しており、か
つ可動鉄芯６８が固定鉄芯６６に接している状態では、
ガイドロッド６７はダイヤフラム７６から僅かに離間し
ている。コイル６５が消磁しているときには、可動鉄芯
６８が弁開放強制ばね６９のばね作用によってばね受け
６４ａに当接する。この当接状態ではガイドロッド６７
が押圧ロッド７７を弁体７１側に押しており、弁体７１
の弁開度が最大となる。

【００６３】図１の状態ではコイル６５に通電がされて
おり、固定鉄芯６６が励磁状態にある。固定鉄芯６６の
励磁状態では可動鉄芯６８が固定鉄芯６６に吸着されて
おり、ガイドロッド６７がダイヤフラム７６から離間し
ている。この離間状態のもとにダイヤフラム７６が吸入
圧導入ポート７０ｂから導入される吸入圧力の変動に応
じて変位し、この変位が押圧ロッド７７を介して弁体７
１に伝えられる。吸入圧力が高い（冷房負荷が大きい）
場合には、ダイヤフラム７６が押圧ばね７８のばね作用
に抗してガイドロッド６７側へ撓み変形し、弁体７１の
弁開度が小さくなる。弁体７１の弁開度が小さくなれば
クランク室２ａ内の圧力が低下し、斜板傾角が大きくな
る。逆に、吸入圧力が低い（冷房負荷が小さい）場合に
は、ダイヤフラム７６が押圧ばね７８のばね作用によっ
て弁体７１側へ撓み変形し、弁体７１の弁開度が大きく
なる。従って、クランク室２ａ内の圧力が上昇し、斜板
傾角が小さくなる。

【００６４】コイル６５への通電が停止すると可動鉄芯
６８が弁開放強制ばね６９のばね作用により固定鉄芯６
６から離間してばね受け６４ａに当接する。この可動鉄
芯６８の移動により弁体７１の弁開度が最大となり、ク
ランク室２ａ内の圧力が急激に上昇する。クランク室２
ａ内の急激な昇圧により斜板１５の傾角が直ちに０°と
なる。そして、切り換え体３４Ａが弁体７１の弁開度最
大位置への移動に連動して回転支持体１８側へ移動し、
保持ボール３７が出没孔１２ａから突出する。この突出
により斜板支持体１４が斜板傾角零となる位置に保持さ
れる。

【００６５】この実施例の制御弁６３は、前記実施例の
制御弁２５の機能と電磁ソレノイド４７の機能とを兼ね
備えており、圧縮機の大型化回避及び重量増回避は一層
顕著である。

【００６６】又、本発明では、傾角強制変更用駆動手段
としては電磁ソレノイド４７に代えて油圧アクチュエー
タを用い、油圧アクチュエータへの油供給及び停止を電
磁三方弁あるいは電磁開閉弁によっで行なうようにした
実施例も可能である。

【００６７】さらに本発明では、容量復帰ばね４０を省
略し、斜板支持体１４に傾動可能に支持される斜板がそ
の回転によって傾角増大方向への遠心作用を受けるよう
な構成とする実施例も可能である。例えば、斜板支持体
１４の球面中心よりも回転支持体１８側、かつ支持アー
ム１８ａ側の領域に斜板１５、連結片１６Ａ，１６Ｂ及
びガイドピン１７Ａ，１７Ｂの全体の重心を設定すれ
ば、斜板１５はその回転によって傾角増大方向への遠心
作用を受ける。このような重心構成が斜板傾角復帰用付
勢手段となる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、クランク
室と吐出圧領域とを接続する傾角強制変更用圧力通路上
に傾角強制変更用開閉弁を介在し、回転軸上にて零傾角
保持位置とスライド許容位置とに切り換え配置される零
傾角保持体を備えた零傾角保持手段及び開閉弁を傾角強
制変更用駆動手段によって切り換え駆動し、前記回転軸
上にて斜板傾角零となる位置にある斜板支持体を斜板傾
角復帰用付勢手段によって斜板傾角増大方向へ付勢する
ようにしたので、斜板傾角を零に強制変更するための傾
角強制変更用駆動手段の作動のみによって斜板傾角零保
持及び斜板傾角復帰も行われ、圧縮機の大型化及び重量
増がもたらすことなく零容量保持を確実に行ない得ると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例の圧縮機全体の側
断面図である。

【図２】開閉弁及び制御弁を示す拡大側断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】図１のＤ−Ｄ線断面図である。

【図７】吐出容量零の状態を示す側断面図である。

【図８】開閉弁が閉じている状態を示す要部拡大側断面
図である。

【図９】ボール弁が弁孔から僅かに離間している状態を
示す要部拡大側断面図である。

【図１０】ボール弁が弁孔から最大に離間している状態
を示す要部拡大側断面図である。

【図１１】別例を示す圧縮機全体の側断面図である。

【図１２】要部拡大側断面図である。

【符号の説明】

２ａ…クランク室、３ｂ₁ …吐出圧領域、７…回転軸、
１２…回転軸の一部となる筒体、１４…斜板支持体、１
５…斜板、２０…片頭ピストン、３４Ａ，３４Ｂ…零傾
角保持手段を構成する切り換え体、３７…零傾角保持体
となる保持ボール、４０…斜板傾角復帰用付勢手段とな
る容量復帰ばね、４１ｂ…傾角強制変更用の圧力通路、
４６…傾角強制変更用の圧力通路、４７…傾角強制変更
用駆動手段となる電磁ソレノイド、６３…別例の傾角強
制変更用駆動手段となる制御弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園部 正法 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 水藤 健 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 藤井 俊郎 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク室、吸入室、吐出室及びこれら各
   室を接続するシリンダボアを区画形成し、シリンダボア
   内に片頭ピストンを往復直線運動可能に収容するハウジ
   ング内の回転軸上に斜板支持体をスライド可能に支持
   し、この斜板支持体上に斜板を傾動可能に支持すると共
   に、回転軸上の回転支持体に斜板を傾動可能に連係し、
   クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した
   差により斜板の傾角を制御する片側ピストン式可変容量
   圧縮機において、 クランク室と吐出圧領域とを接続し、前記回転軸上にて
   斜板傾角零となる位置に前記斜板支持体を移動するため
   の圧力を吐出圧領域からクランク室へ供給する傾角強制
   変更用圧力通路と、 傾角強制変更用圧力通路上に介在された傾角強制変更用
   開閉弁と、 前記回転軸上にて斜板傾角零となる位置に斜板支持体を
   保持する零傾角保持位置と、前記回転軸上での斜板支持
   体のスライドを許容するスライド許容位置とに切り換え
   配置される零傾角保持体を備えた零傾角保持手段と、 外部制御信号発生器から出力される傾角零指令信号に基
   づいて、前記傾角強制変更用開閉弁を開くと共に、前記
   零傾角保持体を前記スライド許容位置から零傾角保持位
   置へ切り換え配置するための傾角強制変更用駆動手段
   と、 前記回転軸上にて斜板傾角零となる位置にある斜板支持
   体を斜板の傾角増大方向へ付勢する斜板傾角復帰用付勢
   手段とを備えた片側ピストン式可変容量圧縮機における
   クラッチレス構造。
2. 【請求項２】零傾角保持手段は、回転軸の一部となる筒
   体の外周面内に没するスライド許容位置と、筒体の外周
   面から突出する零傾角保持位置とに切り換え配置される
   零傾角保持体と、前記開閉弁の開閉動作に連動するよう
   に前記筒体に収容された切り換え体とからなり、切り換
   え体は、前記筒体の外周面内に前記零傾角保持体を没入
   可能な通常位置と、前記筒体の外周面から突出する零傾
   角保持位置に零傾角保持体を規制する規制位置とに切り
   換え配置される請求項１に記載の片側ピストン式可変容
   量圧縮機におけるクラッチレス構造。
3. 【請求項３】斜板傾角復帰用付勢手段はばね部材である
   請求項１に記載の片側ピストン式可変容量圧縮機におけ
   るクラッチレス構造。