JPH0960589A - 片頭ピストン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調装置のスイッチのオン・オフ動作により
最小容量から最大容量への切り換えを迅速に行い、冷房
フィーリングを向上することができる片頭ピストン型圧
縮機を提供する。 【解決手段】 スプール２４はシリンダブロック１１に
貫設された収容孔２３に収容されている。同スプール２
４は斜板２０の傾動に連動して、外部冷媒回路４７に連
通される吸入通路２７と吸入室３５との連通を遮断する
閉位置と、開放する開位置との間をスライド移動され
る。このスプール２４にはクランク室１５と吸入通路２
７とを連通する第１の放圧通路を形成する放圧通口４３
が形成されている。吐出室３６とクランク室１５を接続
する圧力供給通路４４には電磁開閉弁４５が設けられて
いる。クランク室１５と吸入通路２７は放圧通路４７に
より連通され、該通路４７は最小容量状態で、クランク
室圧力と吸入圧力との差圧が設定値を越えた場合に開放
される差圧弁４８が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、片頭ピストン型圧
縮機に関し、特に、外部冷媒回路と圧縮機との間の冷媒
循環を止めて、零ではない最小容量運転を継続できるク
ラッチレス圧縮機として好適な片頭ピストン型圧縮機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載された空調装置の冷房回路に
組み込まれる圧縮機として、斜板の傾角を変更すること
により容量調節が可能なクラッチレスピストン型圧縮機
（以下、圧縮機とする）がある（特開平６−３４６８４
５号公報参照）。この圧縮機は、ハウジングに形成した
シリンダボア内に片頭ピストンを往復動可能に収容し、
ハウジング内のクランク室に配設された回転軸には回転
支持体を止着している。その回転支持体には片頭ピスト
ンを往復動させるための斜板を傾動可能に支持し、吐出
圧領域と前記クランク室を接続する圧力供給通路には、
空調装置のスイッチにより作動される電磁開閉弁を設け
ている。冷房不要時には前記開閉弁を開放することによ
りピストンを介したクランク室の圧力と吸入室の圧力と
の差圧により斜板の傾角が零ではない最小容量をもたら
す最小傾角に保持され、最小容量運転が行われる。この
最小容量運転では、外部冷媒回路と圧縮機との間の冷媒
循環が遮蔽体によって阻止され、圧縮機内部では少量の
冷媒の循環が行われ、斜板等の摺動部の潤滑が行われ
る。そして、冷房負荷が大きくなって前記開閉弁が閉鎖
されると、前記差圧が小さくなって斜板の傾角が増大さ
れ、大容量運転が行われる。

【０００３】上記の圧縮機では外部駆動源（例えば、車
両のエンジン）との間の動力伝達系に電磁クラッチを介
在させる必要がなくなる。このため、圧縮機全体の重量
及びコストの低減を図ることができる。又、同電磁クラ
ッチのオン・オフによるエンジンの急激なトルク変動に
ともなうショックもない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の圧縮機では最小
容量運転における吐出容量が他の圧縮機と比較して小さ
いので、圧縮機のクランク室内に液冷媒が溜まっている
と、斜板の回転による液冷媒のフォーミング（泡立ち）
現象に起因して、次のような問題が生じる。

【０００５】大容量運転状態で、開閉弁が開放されて吐
出圧域のガスが圧力供給通路からクランク室へ供給され
ると、前記差圧が増大して斜板の傾角は最小となる。こ
の状態で、エンジンが停止されて圧縮機も停止される
と、クランク室内の冷媒ガスの一部は時間の経過ととも
に液冷媒となる。その後、エンジンにより圧縮機が再起
動されると、圧縮機は最小容量で起動される。この状態
で空調装置のスイッチがオンされると、開閉弁が閉鎖さ
れて、クランク室への吐出冷媒ガスの供給が停止され
る。外部冷媒回路内の吸入圧力は充分に回復しており、
クランク室圧力が低下すると、前記差圧の減少が速やか
に行われ、斜板の傾角が増大されて、大容量運転とな
る。ここで、例えば前記空調装置のスイッチがオフされ
て大容量運転状態から最小容量運転に切り換えられた
後、直ちに該スイッチが再びオンされると、吸入冷媒管
路内の吸入圧力は大容量運転で一旦低下し、その上昇は
緩やかに行われ、しかもクランク室内には液冷媒が溜ま
っていて、この液冷媒が斜板により攪拌されてフォーミ
ング現象を生じ、クランク室圧力が高い状態に保持され
る時間が長くなる。クランク室から放圧通路を介して吸
入室へ還流される冷媒ガスの量にも限度があり、この結
果、前記差圧の減少が遅れて最小容量から最大容量への
切り換え動作が遅くなり、冷房フィーリングが低下す
る。

【０００６】なお、前記フォーミング現象がない場合に
は、クランク室圧力の低下は、放圧通路を通して円滑に
行われるので、吸入圧力の上昇が遅れていても、前記差
圧の減少速度に問題はなく、最小容量から最大容量への
切り換えが適正に行われる。

【０００７】本発明は上記従来技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その第１の目的は例え
ば、最小容量運転状態でクランク室にフォーミング現象
が生じ、空調装置のスイッチが頻繁にオン・オフされた
場合にも、最小容量から最大容量への切換動作を迅速に
行うことができ、冷房フィーリングを向上することがで
きる片頭ピストン型圧縮機を提供することにある。

【０００８】本発明の第２の目的は、斜板の傾動運動を
利用して遮蔽体の動作を確実に行うことができる片頭ピ
ストン型圧縮機を提供することにある。本発明の第３の
目的は、遮蔽手段の構成を簡素化することができる片頭
ピストン型圧縮機を提供することにある。

【０００９】本発明の第４の目的は、スプールを支持す
るベアリングの潤滑性を向上することができる片頭ピス
トン型圧縮機を提供することにある。本発明の第５の目
的は、差圧弁の応答性が向上し、構造を簡素化すること
ができる片頭ピストン型圧縮機を提供することにある。

【００１０】本発明の第６の目的は、圧縮機と車両エン
ジンとの間の動力を断続することなく、冷房負荷に応じ
て圧縮機の実質的な起動・停止を行うことができる片頭
ピストン型圧縮機を提供することにある。

【００１１】本発明の第７の目的は、圧縮機を小型・軽
量化することができ、起動ショックをさらに緩和するこ
とができる片頭ピストン型圧縮機を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明では、ハウジングに形成したシリ
ンダボア内に片頭ピストンを往復動可能に収容し、ハウ
ジング内のクランク室に配設された回転軸には回転支持
体を止着し、その回転支持体には片頭ピストンを往復動
させるための斜板を傾動可能に支持し、吐出圧領域と前
記クランク室を接続する圧力供給通路には開閉弁を設
け、該開閉弁により圧力供給通路が開放された状態で、
ピストンを介したクランク室の圧力と吸入室の圧力との
差圧により斜板の傾角を零ではない最小容量をもたらす
最小傾角に保持し、前記圧力供給通路が閉鎖された状態
で、前記差圧により斜板の傾角を増大して最大容量に
し、クランク室と吸入室との間にブローバイガスをクラ
ンク室から吸入室に戻す抽気通路を設けた片頭ピストン
型圧縮機において、外部冷媒回路と前記吸入室を連通す
る吸入通路に対し、前記開閉弁により圧力供給通路が開
放されたとき、該吸入通路を閉鎖する遮蔽手段を設け、
クランク室と前記遮断手段の上流側の吸入圧領域とを放
圧通路により連通し、前記斜板の傾角が最小に保持され
た状態でクランク室内の圧力と前記遮蔽手段の上流側吸
入圧力との差圧が設定値を越えた場合に、該放圧通路を
開放する放圧手段を設けている。

【００１３】上記発明では圧縮機の斜板が最小傾角で停
止され、開閉弁により圧力供給通路が開放され、遮蔽手
段により吸入通路が閉鎖された状態で、車両エンジンに
より圧縮機が起動されると、片頭ピストンがシリンダボ
ア内で往復動され、最小容量運転が行われる。この状態
ではシリンダボア内作動室から吐出室へ吐出された冷媒
ガスは圧力供給通路を通してクランク室へ流れ、該クラ
ンク室から抽気通路を通して吸入室へ吸入され、さらに
前記作動室へと循環する。この少量の循環冷媒ガスによ
りクランク室内の斜板等の各摺動部の潤滑が行われる。

【００１４】そして、空調装置のスイッチがオンされ
て、遮蔽手段による吸入通路の閉鎖が解かれるととも
に、開閉弁が閉鎖されると、圧力供給通路が閉鎖される
ので、吐出室からクランク室へのガスの供給が停止さ
れ、クランク室の圧力が低下する。このため、クランク
室と吸入室とのピストンを介した差圧が減少して、斜板
の傾角が増大し、ピストンのストロークが増大されて圧
縮機が大容量に切り換えられ、吐出された冷媒ガスは外
部冷媒回路に送られ、車両室内の冷房に供される。

【００１５】この発明では、最小容量運転に切り換えら
れた状態で、クランク室内の液冷媒が泡立つフォーミン
グ現象によりクランク室圧力が低下せず、該クランク室
圧力と吸入圧力との差圧が設定値以上になると、放圧通
路に設けた放圧手段が作動されて放圧通路が開放され、
前記差圧が設定値以下に保持される。このため、例えば
空調装置のスイッチが頻繁にオン・オフされても、最小
容量から最大容量への切り換え動作が迅速に行われ、冷
房フィーリングが向上する。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１におい
て前記遮蔽手段は、シリンダブロックの収容室に嵌入さ
れ、かつ斜板の傾動に追従して往復動される遮蔽体であ
る。上記発明では斜板の傾動運動を利用して遮蔽体の動
作が確実に行われる。

【００１７】請求項３記載の発明では、請求項２におい
て前記遮蔽体はシリンダブロックの中心部に形成した収
容室と回転軸との間に斜板の傾動により回転軸の軸線方
向への往復動可能に介在された有蓋筒状のスプールであ
って、該スプールの蓋部には吸入通路の遮蔽面が設けら
れ、該スプールはバネにより開放方向へ付勢されてい
る。

【００１８】上記発明では大容量運転から最小容量運転
への切り換え時に斜板によりスプールが閉鎖方向へ移動
され、スプールの遮蔽面により吸入通路が閉鎖される。
又、小容量運転から大容量運転への切り換え時にスプー
ルはバネにより開放方向へ移動され、吸入通路が開放さ
れる。この発明では遮蔽手段の構成が簡素化できる。

【００１９】請求項４記載の発明では、請求項３におい
て前記スプールはベアリングを介して回転軸に支持し、
該ベアリングの隙間と、スプールに形成した放圧通口と
により抽気通路が形成されている。

【００２０】上記発明では、回転軸を支持するベアリン
グの潤滑性が向上する。請求項５記載の発明では、請求
項１において前記前記放圧手段は、放圧通路の途中にお
いて常にはバネにより閉弁方向に付勢され、かつ、クラ
ンク室圧力と遮蔽手段の上流側の吸入圧力との差圧を感
知して作動される差圧弁である。

【００２１】上記発明では、クランク室圧力と吸入圧力
との差圧が設定値以上となった場合に差圧弁が作動さ
れ、応答性が向上し、構造が簡素化される。請求項６記
載の発明では、請求項１〜５のいずれかにおいて前記開
閉弁は空調装置のオン・オフスイッチ及び冷房負荷の検
出器の信号により作動されるものである。

【００２２】上記発明では、空調装置のスイッチのオン
・オフ及び冷房負荷の検出器からの信号によって、開閉
弁が作動されて、圧縮機が最小容量と最大容量との間で
切り換えられ、圧縮機と車両エンジンとの間の動力を断
続することなく、冷房負荷に応じて圧縮機の実質的な起
動・停止を行うことができる。

【００２３】請求項７記載の発明では、請求項１〜６の
いずれかにおいて前記回転軸の前端部に嵌合固定された
プーリは、車両のエンジンの回転運動に直結されてい
る。上記発明では、圧縮機の回転軸とプーリとの間に電
磁クラッチが存在しないので、圧縮機を小型・軽量化す
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、図１〜３の左側を前側、右
側を後側とする。

【００２５】図１において１１はシリンダブロックを示
し、フロントハウジング１２は同シリンダブロック１１
の前端に接合されている。リヤハウジング１３はシリン
ダブロック１１の後端にバルブプレート１４を介して接
合固定されている。本実施形態においては、前記シリン
ダブロック１１、フロントハウジング１２、リヤハウジ
ング１３及びバルブプレート１４により可変容量圧縮機
のハウジングが構成されている。

【００２６】クランク室１５はシリンダブロック１１と
フロントハウジング１２との内空間に形成されている。
回転軸１６は同クランク室１５内を通るようにフロント
ハウジング１２とシリンダブロック１１との間に回転可
能に架設支持されている。被動プーリ１７は、回転軸１
６のフロントハウジング１２からの突出端部に連結され
ている。同被動プーリ１７はベルト１８を介して図示し
ない車両のエンジンに、電磁クラッチを介することなく
直結されている。

【００２７】回転支持体１９はクランク室１５内におい
て前記回転軸１６に止着されている。又、斜板２０は回
転軸１６に対して、同回転軸１６の軸線方向へスライド
可能かつ傾動可能に支持されている。支持アーム２１は
回転支持体１９に突設されており、同支持アーム２１と
斜板２０に設けられたガイドピン２２との係合により、
斜板２０は回転軸１６と一体的に回転可能である。

【００２８】収容孔２３はシリンダブロック１１の中心
部において回転軸１６の軸線方向に貫設されており、同
収容孔２３内には有蓋円筒状のスプール２４がスライド
可能に収容されている。同スプール２４は収容孔２３内
に配置されたコイル状のバネ２５により前方（斜板２０
側）に付勢される。

【００２９】前記回転軸１６の後端部はスプール２４の
内部に挿入されている。そして、ベアリング２６はアン
ギュラベアリングであり、同回転軸１６の後端部とスプ
ール２４の大径部２４αの内周面との間に介在されてい
る。従って、回転軸１６の後端部はベアリング２６及び
スプール２４を介して収容孔２３の内周面で支持されて
いる。

【００３０】前記ベアリング２６の外輪２６αはスプー
ル２４の大径部２４αの内周面に止着されており、内輪
２６βは回転軸１６の周面をスライド可能である。従っ
て、ベアリング２６はスプール２４とともにスライド移
動される。なお、スプール２４の斜板２０側への移動
は、ベアリング２６が回転軸１６の後端部に形成された
段差部１６αに当接されることにより阻止される。

【００３１】吸入通路２７はリヤハウジング１３の中心
部に形成されている。同吸入通路２７は前記収容孔２３
に連通されており、収容孔２３側の吸入通路２７の開口
の周囲には位置決め面２８が形成されている。前記スプ
ール２４の先端面は遮蔽面２９をなし、同遮蔽面２９が
位置決め面２８に当接されることにより遮蔽面２９と位
置決め面２８とのシール作用により吸入通路２７と収容
孔２３の内空間との連通が遮断される。従って、位置決
め面２８は遮蔽面を兼ねる。

【００３２】伝達筒３０は前記斜板２０とベアリング２
６との間に介在され、前記回転軸１６上をスライド移動
可能である。この伝達筒３０の前端は斜板２０に当接可
能であり、同伝達筒３０の後端はベアリング２６の内輪
２６βに当接可能である。

【００３３】そして、斜板２０がスプール２４側へ傾動
するに伴い、同斜板２０は伝達筒３０に当接され、同伝
達筒３０はベアリング２６の内輪２６βに押接される。
そのため、スプール２４は伝達筒３０の押接作用により
バネ２５のばね力に抗して位置決め面２８側へ移動さ
れ、その遮蔽面２９が位置決め面２８に当接される。こ
の状態で、斜板２０は最小傾角状態となり、遮蔽面２９
と位置決め面２８との当接により、吸入通路２７が封止
される。ここで、最小傾角状態における斜板２０の傾角
は、０°より僅かに大きい値となるように設定されてい
る。

【００３４】なお、斜板２０のフロントハウジング１２
側への傾動は、回転支持体１９と斜板２０に設けられた
突部３１との当接によって規制され、この規制された位
置が斜板２０の最大傾角となる。

【００３５】シリンダボア３２は前記シリンダブロック
１１に貫設形成され、片頭ピストン３３は同シリンダボ
ア３２内に収容されている。前記斜板２０はシュー３４
を介して片頭ピストン３３に係合されており、同斜板２
０の回転運動が片頭ピストン３３の前後往復運動に変換
される。

【００３６】図面において３５は吸入室、３６は吐出室
を示し、両者は吸入ポート３７、吸入弁３８、シリンダ
ボア３２内の作動室３２ａ、吐出ポート３９及び吐出弁
４０を介して接続されている。従って、吸入室３５内の
冷媒ガスは片頭ピストン３３の復動動作によりシリンダ
ボア２２内の作動室３２ａへ流入され、流入された冷媒
ガスは片頭ピストン２３の往動動作により吐出室３６へ
吐出される。

【００３７】前記吸入室３５は通口４１を介して収容孔
２３に連通されている。そして、スプール２４が前記閉
位置に配置されると、通口４１は吸入通路２７から遮断
される。吸入通路２７は可変容量圧縮機内へ冷媒ガスを
導入する入口であり、スプール２４が吸入通路２７から
吸入室３５に到る経路上で遮断する位置は吸入通路２７
の下流側である。

【００３８】通路４２は前記回転軸１６内に形成され、
その入口４２αは回転軸１６の前端側に、又、出口４２
βはスプール２４の内部に開口されている。放圧通口４
３は、前記スプール２４の先端面に貫設されている。従
って、クランク室１５内の冷媒ガスはベアリング２６の
隙間と放圧通口４３により収容孔２３の内部空間に流入
し、通口４１を介して吸入室３５に流れる。前記ベアリ
ング２６の隙間、放圧通口４３及び通口４１は絞りを有
する抽気通路Ｒ１を構成する。

【００３９】圧力供給通路４４は吐出室３６とクランク
室１５とを接続し、同通路４４上には電磁開閉弁４５が
介在されている。そして、同電磁開閉弁４５のオン・オ
フにより圧力供給通路４４が開放（オフ時）及び閉鎖
（オン時）される。なお、図１においては、電磁開閉弁
４５がオンされ、圧力供給通路４４が閉鎖された状態を
示している。同電磁開閉弁４５のオン・オフは、空調装
置のスイッチＳＷや後述する冷房負荷の検出器としての
温度センサ６０等からの外部信号により切り換えが行わ
れる。

【００４０】そして、本実施例においては、図１に示す
ように、前記シリンダブロック１１及びリヤハウジング
１３にはクランク室１５と吸入通路２７の遮蔽面２９の
上流側とを連通する放圧通路４７が形成されている。該
放圧通路４７にはクランク室１５内の圧力Ｐｃと吸入圧
力Ｐｓとの差圧ΔＰが設定値Ｐ１以上になった場合に開
放され、以下になると閉鎖される放圧手段としての差圧
弁４８が設けられている。設定値Ｐ１とは図４に示すよ
うに斜板を最小傾角に保持するのに必要な圧力ＰｃとＰ
ｓとの差圧ΔＰの最低値である。差圧弁４８はシリンダ
ブロック１１に形成した収容穴４９に収容した弁体５０
と、該弁体５０を常には閉位置に付勢するバネ５１とに
より構成され、弁体５０のバネ５１室側には吸入圧力Ｐ
ｓが作用する通路５２が形成されている。

【００４１】上記構成の可変容量圧縮機において、吸入
室３５へ冷媒ガスを導入する吸入通路２７と、吐出室３
６から冷媒ガスを吐出する吐出口５５とは外部冷媒回路
５６で接続されている。外部冷媒回路５６上には凝縮器
５７、膨張弁５８及び蒸発器５９が介在されている。膨
張弁５８は蒸発器５９の出口側のガス圧の変動に応じて
冷媒流量を制御する。前記蒸発器５９の出口側の温度を
検出する温度センサ６０は、冷房負荷が低減（又は増
大）して温度が下限（又は上限）設定値になった場合
に、開閉弁４５をオフ（又はオン）して圧力供給通路４
４を開放（又は閉鎖）させる信号を出力する。

【００４２】次に、本実施例の作用について説明する。
さて、図２は車室内の冷房負荷が小さくて、空調装置の
スイッチＳＷがオフされて、エンジンの動力により圧縮
機が最小容量で運転されている状態を示す。この状態で
はスプール２４が吸入通路２７を閉鎖する位置に保持さ
れ、前記スイッチＳＷのオフにより電磁開閉弁４５が開
放されて、圧力供給通路４４が開放されている。又、斜
板２０の最小傾角は０°ではない、つまり片頭ピストン
３３のスロトークはゼロではないため、シリンダボア３
２から吐出室３６への吐出は行われている。少量の吐出
冷媒ガスは通路４４からクランク室１５に導かれる。ク
ランク室１５内の冷媒ガスはベアリング２６の隙間、通
口４３及び４１を介して吸入室３５に吸入され、シリン
ダボア３２内の作動室３２ａで圧縮された後、再び吐出
室３６から圧力供給通路４４を経てクランク室１５へ導
かれる。この冷媒ガスの循環によりクランク室１５内の
斜板２０等の摺動部はガス中のミスト状の油により潤滑
される。

【００４３】この斜板２０の傾角がほぼ零の最小容量運
転では、前記抽気通路Ｒ１に前記ベアリング２６の隙
間、小通路面積の通口４３等からなる絞りがあるので、
クランク室圧力Ｐｃと吸入室圧力Ｐｓとの差圧ΔＰは、
通常ある値に保持され、最小容量運転が継続される。

【００４４】上記最小容量運転が継続された状態では、
外部冷媒回路５６の吸入圧力Ｐｓが所定値まで回復して
いて高く、クランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧
ΔＰは設定値Ｐ１以下に保持される。この状態で仮にク
ランク室１５内に液冷媒が溜まり、斜板２０の回転によ
りフォーミング現象が起きていて、クランク室圧力Ｐｃ
が高くても、前記差圧ΔＰは設定値Ｐ１を越えることは
ないので、差圧弁４８は閉じたままに保たれる。

【００４５】車室内の冷房負荷が大きくなり、空調装置
のスイッチＳＷがオンされると、電磁開閉弁４５が励磁
されて圧力供給通路４４が閉じられるので、吐出室３６
からクランク室１５への高圧の冷媒ガスの供給が停止さ
れる。このため、クランク室１５内のガスが抽気通路Ｒ
１から吸入室３５へ流入されて、クランク室１５内の圧
力Ｐｃは吸入室３５内の低圧力、即ち吸入圧Ｐｓに近づ
いていく。そのため、クランク室１５内の圧力Ｐｃと吸
入圧力Ｐｓとの前記差圧ΔＰが適正な変化速度で減少
し、斜板２０の傾角は図１に示すように最大傾角側に移
動され、大容量運転に切り換えられる。従って、この斜
板２０の移行にともない、スプール２４はその押しつけ
状態から開放され、バネ２５の作用により、同スプール
２４は前方にスライド移動される。この時、吸入通路２
７は封止状態から開放されて内部循環が停止され、外部
冷媒回路５６から同吸入通路２７を介して冷媒ガスが吸
入室３５に導入される。

【００４６】大容量運転中には、冷房負荷に応じて、吸
入圧力Ｐｓが変動し、この変動に基づいて前記差圧ΔＰ
が変化する。従って、冷房負荷に応じて、斜板２０の傾
角が変化し、片頭ピストン３３の往復動ストロークが調
節され、吐出容量が調整される。

【００４７】可変容量圧縮機の最大容量運転により、冷
房負荷が小さくなって、蒸発器５９における温度がフロ
ストを発生し始める下限設定値になると、温度センサ６
０からの信号により電磁開閉弁４５がオフされて圧力供
給通路４４が開放され、吐出室３６とクランク室１５と
が連通される。従って、吐出室３６内の高圧冷媒ガスが
圧力供給通路４４を介してクランク室１５へ供給され、
クランク室１５内の圧力が高くなる。クランク室１５内
の圧力上昇により斜板２０の傾角が最小傾角へ迅速に移
行される。この斜板２０の最小傾角への移行にともな
い、伝達筒３０を介して押接されたスプール２４がバネ
２５に抗して吸入通路２７側にスライド移動される。

【００４８】そして、スプール２４の遮蔽面２９が位置
決め面２８に当接されることにより、斜板２０は最小傾
角に保持され、かつ、吸入通路２７と吸入室３５との連
通が遮断される。従って、外部冷媒回路４７から吸入室
３５への冷媒ガス流入が阻止され、前述した図２に示す
最小容量運転となる。

【００４９】最小容量運転が継続されて冷房負荷が増大
し、蒸発器５９における温度が上限設定値になると、温
度センサ６０からの信号により電磁開閉弁４５がオンさ
れて圧力供給通路４４が閉鎖され、最小容量運転から最
大容量運転へ切り換えられる。

【００５０】一方、最小容量運転状態で、エンジンが停
止されて圧縮機が停止されると、クランク室１５内には
液冷媒が溜まり、外部冷媒回路５６内の吸入圧力Ｐｓも
所定値まで回復する。この状態で、空調装置のスイッチ
ＳＷがオンされると、圧縮機は大容量へ切り換えられ、
その後、スイッチＳＷがオフされて最小容量運転に切り
換えられ、さらに前記液冷媒が無くならない間に同スイ
ッチＳＷがオンされ、大容量に切り換えられる場合があ
る。この場合には、電磁開閉弁４５のオンにより圧力供
給通路４４が閉鎖され、クランク室１５のガスが抽気通
路Ｒ１を介して放出される。しかし、空調装置のスイッ
チＳＷが最後にオンされた後、吸入冷媒回路５６内の吸
入圧力Ｐｓは暫くの間低い状態になっており、かつ、ク
ランク室１５内で液冷媒によるフォーミング現象が生じ
るので、前記差圧ΔＰが設定値Ｐ１以上となって図３に
示すように差圧弁４８が開放される。この結果、クラン
ク室１５内の冷媒ガスが抽気通路Ｒ１の他、放圧通路４
７からも吸入通路２７に戻されるので、前記差圧ΔＰの
減少が適正速度で行われ、最小容量から最大容量への切
り換え動作が迅速に行われ、冷房フィーリングが向上す
る。

【００５１】なお、圧縮機の大容量運転中に車両エンジ
ンが停止すれば圧縮機の運転も停止され、電磁開閉弁４
５がオフされる。従って、大前述したように斜板２０は
最小傾角に移行され、可変容量圧縮機の停止状態では斜
板２０は最小傾角に保持される。

【００５２】 以上のように、前記実施形態では、最
小容量運転状態で、液冷媒が泡立つフォーミング現象に
よりクランク室１５の圧力Ｐｃと吸入室圧力Ｐｓとの差
圧ΔＰが設定値Ｐ１以上になると、放圧通路４７に設け
た差圧弁４８により同放圧通路４７が開放されて、前記
差圧ΔＰが設定値Ｐ１以下に保持される。このため、前
述した最小容量から最大容量に切り換える動作が迅速に
行われ、冷房フィーリングが向上する。

【００５３】 前記実施形態では、放圧手段が弁体５
０とバネ５１により構成されているので、差圧ΔＰによ
る放圧通路４７の開閉動作が円滑に行われる。又、構造
を簡素化でき、コストを低減することができる。

【００５４】 前記実施形態では、スプール２４の通
孔４３とベアリング２６の隙間とにより抽気通路Ｒ１を
形成したので、ベアリング２６の潤滑性を向上すること
ができる。

【００５５】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の形態でも実施できる。 （１）回転軸１６とプーリ１７との間に電磁式のクラッ
チ（図示略）を設けて、外部の駆動源と、回転軸１６と
を断続可能な構成とする。空調装置のスイッチＳＷがオ
ンされた状態では、電磁クラッチがオンされるとともに
前記電磁開閉弁４５が冷房負荷の検出器からの信号によ
りオン・オフされて圧縮機が最大容量と最小容量との間
で切り換えられる。又、空調装置のスイッチＳＷがオフ
された場合には、前記電磁クラッチをオフして、圧縮機
を停止すること。

【００５６】この実施形態の場合にも最小容量から最大
容量への切り換えを迅速に行い、冷房フィーリングを向
上することができる。 （２）前記スプール２４の遮蔽面２９による吸入通路２
７の開閉を、図示しないが電磁開閉弁により行うこと。
この開閉弁を電磁開閉弁４５の動作と同期して作動する
こと。この実施形態の場合にも前記実施形態と同様の作
用、効果がある。

【００５７】（３）前記差圧弁４８を圧縮機のハウジン
グの外部に配管した第２放圧管路（通路）に設けるこ
と。この実施形態の場合にも前記実施形態と同様の作
用、効果がある。

【００５８】（４）前記差圧弁４８に代えて、クランク
室圧力及び吸入圧力を検出する検出器（図示略）を設
け、最小容量運転状態において、両検出器からの検出信
号による前記差圧ΔＰが設定値以上の場合に、電磁開閉
弁を開放し、設定値以下の場合に閉鎖するようにするこ
と。この実施形態の場合にも前記実施形態と同様の作
用、効果がある。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は特許請
求の範囲の欄に記載したように構成したので、次のよう
な効果がある。

【００６０】請求項１記載の発明では、例えば空調装置
のスイッチのオン・オフが繰り返され、クランク室内に
フォーミング現象が生じても最小容量から最大容量への
切り換えを迅速に行い、冷房フィーリングを向上するこ
とができる。

【００６１】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の効果に加えて斜板の傾動運動を利用して遮蔽体の
動作を確実に行うことができる。請求項３記載の発明で
は、請求項２記載の発明の効果に加えて遮蔽手段の構成
を簡素化することができる。

【００６２】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明の効果に加えてスプールを支持するベアリングの潤
滑性を向上することができる。請求項５記載の発明で
は、請求項１記載の発明の効果に加えて差圧弁の応答性
が向上し、構造を簡素化することができる。

【００６３】請求項６記載の発明では、請求項１〜５の
いずれかに記載の発明の効果に加えて圧縮機と車両エン
ジンとの間の動力を断続することなく、冷房負荷に応じ
て圧縮機の実質的な起動・停止を行うことができる。

【００６４】請求項７記載の発明では、請求項１〜６の
いずれかに記載の発明の効果に加えて圧縮機の回転軸と
プーリとの間に電磁クラッチが存在しないので、圧縮機
を小型・軽量化することができ、起動ショックをさらに
緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 可変容量圧縮機の大容量状態の縦断面図。

【図２】 可変容量圧縮機の小容量状態の縦断面図。

【図３】 可変容量圧縮機の小容量状態の縦断面図。

【図４】 容量とクランク室圧力と吸入圧力との差圧と
の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するシリンダブロック、１２…
同じくフロントハウジング、１３…同じくリヤハウジン
グ、１５…クランク室、１６…回転軸、１９…回転支持
体、２０…斜板、２４…遮蔽体としてのスプール、３２
…シリンダボア、３３…片頭ピストン、３５…吸入室、
３６…吐出圧領域としての吐出室、４１…抽気通路を構
成する通路、４３…同じく放圧通口、４７…放圧通路、
４８…差圧弁、５０…弁体、５１…バネ、６０…負荷検
出器としての温度センサ、Ｒ１…抽気通路、ＳＷ…スイ
ッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 卓也 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに形成したシリンダボア内に
   片頭ピストンを往復動可能に収容し、ハウジング内のク
   ランク室に配設された回転軸には回転支持体を止着し、
   その回転支持体には片頭ピストンを往復動させるための
   斜板を傾動可能に支持し、吐出圧領域と前記クランク室
   を接続する圧力供給通路には開閉弁を設け、ピストンを
   介したクランク室の圧力とシリンダボア内の圧力との差
   圧により斜板の傾角を変更するようにし、クランク室と
   吸入室との間にブローバイガスをクランク室から吸入室
   に戻す抽気通路を設けた片頭ピストン型圧縮機におい
   て、 外部冷媒回路と前記吸入室を連通する吸入通路に対し、
   前記開閉弁により圧力供給通路が開放されたとき、該吸
   入通路を閉鎖する遮蔽手段を設け、クランク室と前記遮
   断手段の上流側の吸入圧領域とを放圧通路により連通
   し、前記斜板の傾角が最小に保持された状態でクランク
   室内の圧力と前記遮蔽手段の上流側吸入圧力との差圧が
   設定値を越えた場合に、該放圧通路を開放する放圧手段
   を設けた片頭ピストン型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記遮蔽手段は、シリンダブロックの収
   容室に嵌入され、かつ斜板の傾動に追従して往復動され
   る遮蔽体である請求項１に記載の片頭ピストン型圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記遮蔽体はシリンダブロックの中心部
   に形成した収容室と回転軸との間に斜板の傾動により回
   転軸の軸線方向への往復動可能に介在された有蓋筒状の
   スプールであって、該スプールの蓋部には吸入通路の遮
   蔽面が設けられ、該スプールはバネにより開放方向へ付
   勢されている請求項２に記載の片頭ピストン型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記スプールはベアリングを介して回転
   軸を支持し、該ベアリングの隙間と、スプールに形成し
   た放圧通口とにより抽気通路が形成されている請求項３
   に記載の片頭ピストン型圧縮機。
5. 【請求項５】 前記放圧手段は、放圧通路の途中におい
   て常にはバネにより閉弁方向に付勢され、かつ、クラン
   ク室圧力と遮蔽手段の上流側の吸入圧力との差圧を感知
   して作動される差圧弁である請求項１に記載の片頭ピス
   トン型圧縮機。
6. 【請求項６】 前記開閉弁は空調装置のオン・オフスイ
   ッチ及び冷房負荷の検出器からの信号により開閉動作さ
   れるものである請求項１〜５のいずれかに記載の片頭ピ
   ストン型圧縮機。
7. 【請求項７】 前記回転軸の前端部に嵌合固定されたプ
   ーリは、車両のエンジンの回転運動に直結されている請
   求項１〜６のいずれかに記載の片頭ピストン型圧縮機。