JPS6022094A - スライドベ−ン型圧縮機における圧縮容量可変機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はスライドベーン型圧縮機における圧縮室：）ｉ
ｌ’　ＤＪ変機構、更に具体的には吸入室と圧縮室間を
つなぐ吸入孔、あるいはバイパス孔を車室内における冷
房負荷の変化にともない圧縮機内に生ずる圧力差を介し
て自動開閉自在に設け、同吸入孔の開閉作用を介して圧
縮室に対する冷媒ガスの供給量を規制することにより、
あるいはバイパス孔の開閉作用を介して圧縮途中にある
冷媒ガスの一部を吸入室に逃すことにより圧縮容量をコ
ントロール出来る様に設けられる圧縮容量可変機構に関
する。

従来技術 従来スライドベーン型の圧縮機において、車室内の過冷
房を防止する方法として、吸入室と圧縮室を連通ずる吸
入孔を主吸入孔と副吸入孔に分割して設け、あるいは圧
縮室と吸入室を連通ずるバイパス孔を設け、同主吸入孔
あるいはバイパス孔を車室内における冷房負荷の変化に
ともない自動開閉させることによシその圧縮容量を可変
する方法、更に具体的には圧縮機の運転中に圧縮機内に
生ずる圧力差、即ち吸入室若しくは圧縮室内の吸入行程
において得られる圧力（吸入行程圧力Ｐｔ）と、圧縮室
内の圧縮行程において得られる圧力圧網打４？圧力ｐＨ
’　）との間に生ずる糸圧の変化を利用して主吸入孔あ
るいはバイパス孔を自動開閉させることによって圧縮室
に対する冷媒ガスの供給量を規制したり、あるいは圧縮
室内において圧縮途中にある冷媒ガスを吸入室に逃す方
法が提案されている。

第８図は圧縮室に対する冷媒ガスの供給量を規制する方
法のその具体的な構造を表わす図面であって、吸入室と
圧縮室（６）間を連通ずる吸入孔は主吸入孔（１０Ａｉ
副吸入孔（ＩＯＢ）に分割させて設けられる。そして副
吸入孔（ＩＯＢ）は常時開放状態にある様に設けられる
〒方、主吸入孔（ＩＯＡ）は制御弁機ｔｆ４ｆ１２１に
よって開閉自在に設けられる。そして制御弁機構（１２
１において主吸入孔（ＩＯＡ）と対応させ−ごスプール
（１鴨が進退自在に設けられ、スプール＜１９１の両端
部には圧縮行程中の圧縮室（６）（圧縮行程圧力ＰＨ）
と連通する高圧室（２０１と、吸入行程中の圧縮室（６
）（Ｉ吸入行程圧力ＰＬ）と連通ずる低圧室（２１）が
対峙させて設けられる。又低圧室シ１）にほぼね（２壜
が介装され、同ばね（２湯によってスプールα９）は高
圧室（２ｏ）”　方向に向けて付勢されて主吸入孔（Ｉ
ＯＡ）を閉塞する状態にある様に設けられる。

そして上記容量可変機構において、起動時あるいは車室
内の冷房負荷が小さい状態においては、圧縮行程圧力ｐ
ｉｉ　と吸入行程圧力ＰＬとの間に生ずる圧力差がばね
（２２）の付勢圧を下回ることによりスプール（１！ｊ
は高圧室（２０）方向に向けて付勢されて主吸入孔（Ｉ
ＯＡ）を閉塞する状態、即ち小容量運転状態が得られ、
又車室内の冷房負荷が大きい状態においては、圧縮行程
圧力ＰＨと吸入行程圧力ＰＬとの間に生ずる圧力差かば
ね（２２１の伺勢圧を上回ることによりスプール（【匂
はばね（２２１の付勢圧に打ち勝って低圧室（２０方向
に押し出されて主吸入孔（ＩＯＡ）を開放する状態、即
ち１００％運転状態が得られるのであるが、上記の様に
高圧室（２０）に対して圧縮室（６）内の圧縮行程圧力
ｐｌ（を導く方法、即ち高圧側の圧力として圧縮室（６
）内の圧力を利用する方法にあっては、下記の様な不具
合を生ずる点に問題点を有する。

■圧縮機の起動時において、圧縮室（６）内には先の運
転において送り込まれた冷媒ガスが残留していることに
よシ、電磁クラッチがＯＮとなると同時に圧縮が開始さ
れることとなるのであるが、この様に電磁クラッチのＯ
Ｎと同時に圧縮が開始されることにより起動時において
は吸入圧力が一時的に急激に低下することと相まって圧
縮行程圧力Ｐｙｒと吸入行程圧力Ｐ１．との間に／：１
−する差圧ΔＰが急激に上昇しく第９図参照）、その差
圧ΔＰが電磁クラッチＯＮと同時にばね（イ）の設定荷
重を上回ってしまうこととなる。即ち電磁クラッチＯＮ
と同時に主吸入孔（ＩＯＡ）が開放されて、起動と同時
に１００係運転となってしまうことにより起動時におけ
る立上りトルクを軽減することが出来ない。

（２ｉ）定常運転時において圧縮室（６）内にはベーン
（８）・・・の回転作用により常時圧力変動を生じてい
るのであるが、圧縮室（６）内の、圧力が圧縮行程圧力
ｐＨとして高圧室翰に導かれることにより、高圧室は塾
においても圧力変動が生じ（第１０図参照）、この圧力
変動に起因してスプール０１に振動が生ずることにより
異常音が発生する。

発明の目的 本発明は上記の様な従来の実情に鑑みてその改善を試み
たものであって、本発明の目的は圧縮機の起動時におけ
る立上りトルクを軽減することにある。

発明の構成 即ち本発明は主吸入孔あるいはバイパス孔を開閉するス
プールの両端部に高圧室と低圧室を対峙させて設け、高
圧室は導圧孔を介して圧縮行程中の圧縮室と連通させ、
低圧室は導圧孔を介して吸入行程中の圧縮室と連通させ
る様に設けられる圧縮容量可変機構において、上記両心
圧孔に圧力ダンパー室を設け、起動時における圧縮圧力
を同圧力ダンパー室にプールさせる様にすることにより
、電磁クラッチがＯＮされてからスプールが主吸入孔を
開き、あるいはバイパス孔を閉じる方向に動き始める迄
の間と時間的な余裕を持たせる様にしたこと、換言すれ
ば電磁クラッチがＯＮされた状態においてしばらくの間
は主吸入孔が閉じた状態、あるいはバイパス孔が開いた
状態を維持することによって先ず小容量運転が得られ、
この小容量運転状態を経てしかる後に１００　％運転の
状態が得られる様に設けることにより、起動時における
立上りトルヱの急激な上昇を防止する様にしたことをそ
の特徴どするものであって、本発明の要旨は吸入室と圧
縮室間を連通ずる主吸入孔あるいは圧縮室と吸入室間を
連通ずるバイパス孔と相対応させてスプールを進退自在
に設けるとともにスプールの両端部に高圧室と低圧室を
対峙させて設け、スプールは常時は高圧室方向に向けて
付勢された状ｇ？！、ＶＣある様に設けるとともに高圧
室は導圧孔を介して圧ａｉｉ行程中の圧縮室と連通し、
低圧室は導圧孔を介して吸入行程中の圧縮室と連１由す
る様に設けられる容量ｉｉＪ変機４１りにおいて、上記
両導圧孔の途中に圧力ダンパー室を設ける様に構成した
ことにある。

実施例 以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。第１図乃至第５図に表わす各図面において、（
１）は圧縮機の外殻を構成するハウジングを示す。同ハ
ウジング（１）はフロントハウジング（ＩＡ）とリヤハ
ウジング（ＩＢ）により形成され、同フロントハウジン
グ（ＩＡ）にはシリンダーブロック（２）が、又同シリ
ンダーブロック（２）を間に挾んでその両側にフロント
サイドグレート（３Ａ）とりャサイドプレート（３Ｂ）
が内嵌される０シリンダーブロツク（２）は前後両端部
に開口部を存して中空円筒状に形成され、同中空部の内
壁面はシリンダーブロック（２）の外周面と同心円の円
筒状に形成される。同シリンダーブロック（２）の前後
両開口部は上記両サイドプレー）（３Ａ）（３Ｂ）によ
って遮蔽され、両サイドプレート（３Ａ）（３Ｂ）間に
は駆動軸（４）が横架される。

同駆動軸（４）はシリンダーブロック（２）に対してそ
の中心線を偏寄させて設けられ、同駆動軸（４）にはロ
ーター（５）が一体重に固着される。同ローター（５）
はシリンダーブロック（２）の内壁面に対してその外周
壁の一部が摺接可能な如く設けられ、四ローター（５）
　（７）　外周壁とシリンダーブロック（２）の内壁面
間にｔすハニ縮室（６）が形成される。又ローター　（
７＋１には４枚のベーン（８）・・・が圧縮室（６＋５
対して出没自在に嵌挿さｉＬる０そして各ベーン（８）
・・・は圧縮室（６）を４個の圧縮ブロックに区画し、
各圧縮ブロックを吸入側より吐出側に向けて連続移行さ
せ乍ら圧縮室（６）内を回転する如く設けられる。圧縮
室（６）の−ψ；１シ、即ちローター（５）の回転方向
に沿う終端部と相対応する位置にはシリンダーブロック
（２）の一部を切欠いてフロントハウジング（ＩＡ）の
内壁面との間に吐出室（１３１が形成され、同吐出室（
１３）と圧縮室（６）の終端部間は吐出孔（１４）によ
って連通される。（１５１は同吐出孔（］４）を覆う吐
出弁１．　（１６）は同吐出弁（１５）の開き角度を規
制するりテーナーを示す。一方フロントハウジング（Ｉ
Ａ）とフロントサイドプレート（３Ａ）間にｒ１吸入室
（９）が設けられ、同吸入室（９）にはフロントハウジ
ング（ＩＡ）側に吸入管路（図示省略）に接続する吸入
口（９）′が設けられる０又同吸入室（９）と圧縮室（
６）間は吸入孔によって連通させるに同吸入孔は主吸入
孔（ＩＯＡ）と副吸入孔（，１９，１３）に分割させて
設けられる。即ち主吸入孔（ＩＯＡ）はフロントサイト
フｌ／−１（３Ａ）に貫通させて圧縮室（６）の一端、
更に具体的には圧縮室がほぼ最人容枯となったとき吸入
動作を完了するような位置に臨む如く設けられ、又副吸
入孔（ＩＯＢ）はフロントサイドプレート（３Ａ）とシ
リンダーブロック（２）の一部を切欠いて上記主吸入孔
（ＩＯＡ）よりも更に始端部寄り（トップ位置）に位置
して臨む如く設けられる。

そして上記副吸入孔（ＩＯＢ）は常時連通状態にある様
に設けられる一方、主吸入孔（ＩＯＡ）は制御弁機構（
Ｉ２）を介して開閉自在に設けられる。即ちフロントサ
イドグレー）（３Ａ）内には上記主吸入孔（ＩＯＡ）と
交叉させて主吸入孔（ＩＯＡ）開閉用のスプール（１９
）が進退自在に設けられ、同スプール（１９）の両端部
には高圧室ｔ２０＋と低圧室（２１）より成る一対の圧
力室が対峙させて設けられる。低圧室（２１）内にはば
ね（２２１が介装され、スプール（１１υは同ばね四を
介して常時は高圧室（２０）方向に向けて付勢されて主
吸入孔（ＩＯＡ）を−閉奏する状態にある様に設けられ
る。そして高圧室（社）からは第２導圧孔（ハ）が延設
され、その先端部（圧力検出部（２３１’　）は圧縮行
程中の圧縮室（６）に臨む如く設けるに、同第２導圧孔
（２３）にはその任意の中間位置に圧力ダンパー室（２
艶が設けられる。即ち第２４−用孔（２３）は導圧孔（
２３ａ）と導圧孔（２３ｂ）より成り、高圧室（２０）
より延出する導圧孔（２３ａ）の先端部はフロントサイ
ドプレー）（３Ａ）内に刻設する圧力ダンパー室（２５
）に連通ずる如く設けられる。圧力ダンパ＝室（２５）
は適宜の容積を存して形成され、同圧力ダンパー室（２
５）より延出する導圧孔（２３ｂ）の先端部（圧力検出
部ｔａ：ｓｙ　）は前記の様に圧縮行程中の圧縮室（６
）に臨む如く設けられる。

又低圧室（２１）からは第１導圧孔（２４）が延設され
、その先端部（圧力検出部（財）′）は吸入行程中の圧
縮室（６）に臨む如く設けるに、同第１導圧孔（２イ）
にはその任意の中間位置に圧力ダンノシー室（２ｉｉ）
が設けられる。

即ち第１導圧孔（２４）は導圧孔（２４ａ）と導圧孔（
２４ｂ）より成り、低圧室（２１）より延出する導圧孔
（２４ａ）の先端部はフロントサイドグレート（３Ａ）
内に刻設する圧力ダンバー室Ｃ（：）に連通ずる如く設
けられる。

同圧力ダンパー室（２Ｇ）は前記圧力ダンノく一室（２
５１と同様適宜の容積を存して形成され、同圧力ダンノ
＜−室（２Ｇ）より延出する導圧孔（２４ｂ）の先端部
（圧力検出部（２４丁は副吸入孔（］、ＯＢ）の開口位
置に臨む如く設けられる。

一方リャハウジング（ＩＢ）にはリヤサイドプレー）（
３Ｂ）との間に潤滑油の分離室０看が形成される。

同分離室θＧはりャサイドプレート（３Ｂ）に開口オる
通孔（図示省略）を介して上記吐吊室０３）と連通ずる
如く設けられる。同通孔の開口部にはフィルター（図示
省略）が設けられる一方、分離室Ｑ７１内には同フィル
ターによって分離される潤滑油の溜υ部が設けられる。

そして又同分離室（１７）にはリヤハウジング（ＩＢ）
側に吐出管路（図示省略ンに接続する吐出口［１が設け
られる。

次にその作用について説明する。

起動時において電磁クラッチをＯＮさせると同時に先の
運転において圧縮室（６）内に残留する冷媒ガスが圧縮
されることにより圧縮室（６）内の圧力は起動と同時に
急激に上昇することとなる。そしてこの様に圧縮室（６
）内の圧力が急激に上昇することにより、本来ならば起
動時において吸入圧力が一時的に低下することと相まっ
て圧縮行程圧力ＰＨと吸入行程圧力Ｐ、Ｌ間に生ずる差
圧が急激に上昇ｉ−ることとなるのであるが、本発明に
あっては高圧室（２ｉ１１と圧縮行程中の圧縮室（６）
間をつなぐ第２導圧孔（２３＋　、”及び低圧室（２１
）と吸入行程中の圧縮室（６）間をつなぐ第１導圧孔ｃ
！４）に夫々圧力ダンノシー室（２５！四が設けら）１
．ていることにより、起動時において電磁クラッチがＯ
Ｎされてから一定時間に亘って小容量運転状態が得られ
、この小容量運転状態を経て１（）０％運転に切り替る
作用が得られる。即ち圧縮室（６）において起動と同時
に圧縮行程で急激に上昇した圧力及び吸入行程で急激に
低下した圧力はそれぞれ側圧力検出部（２：＋＋’（２
４１’において検出されて、圧縮行程圧力ＰＨ及び吸入
行程圧力ＰＬと［７て第２唇圧孔（２：１１及び第１導
圧孔（２４）内を高圧室（２０）及び低圧室（２１）方
向に向けて導かれることとなるが、第２轡圧孔（２３１
及び第１導圧孔（２４）にはその途中に圧力ダンパー室
（２５；■ｆｉｌが設けられており、第２導圧孔（２３
）及び第１導圧孔ｃ！４）内の圧縮行程圧７１ＰｔＩと
吸入行程圧力Ｐ’Ｌは副圧力ダンパー室（２５ｉ　（２
（ｉｌ内にプールされることによシ、第２導圧孔（２３
）及び第１導圧孔（２４）内の圧力の急激な変化を一時
的に抑制させる作用が得らｈる。即ち高圧室（２ｔｌｌ
と低圧室０１１　においては圧縮室（６）における様に
急激に変化することなくその差圧は徐々に上昇する作用
が得られる。換言すれば起動時における圧縮室（６）の
急激な圧力変化を副圧力ダンパー室（２！ｉｔ　（２Ｇ
）において緩和する作用が得られる。そして両正カダン
バー室（２５１（２Ｇ）内の圧力が側圧力検出部（２３
ｆ（２４）′における圧力と同一レベル迄上昇Ｉ〜だ状
態において、側圧力検出部（２３１’（２４＋’におい
て検出された圧縮行程圧力ＰＨ，及び吸入行程圧力ＰＩ
、が高圧室（２０）及び低圧室（２１）に対して直接的
に導かれることとなるのであるが、ばね（２２）の設定
荷重を側圧力ダンパー室（２５ｊ　（２［ｉＪ内の圧力
が側圧力検出部（２：（ｌ’（２４＋’における圧力と
同一レベルとなる状態と一致させて設定することにより
、圧縮機船起動してから副圧力ダンパー室（２５１（２
Ｇ）内の圧力が側圧力検出部（２：勺’（２４＋’にお
ける圧力と同一レベルに達する間に亘って小容量運転状
態を得ることが出来る。換言すれば電磁クラッチがＯＮ
されてからスプール０１かばね（２２の設定荷重を上回
って主吸入孔（ＩＯＡ）を開放するに至る迄の間に一定
の時間を確保干ることが出来る（第６図参照）。そして
この様に起動時において一定時間に亘って小容量運転状
態が得られることにより、換言干れば起動と同時に１０
０％運転となることなく小容量運転状態を経て１００％
運転にすＪり替ることにより、更に具体的には起動時に
おいて小容量運転にて始動することにより起動時におけ
る急激な立上りトルクの上昇を防止するξとが出来る（
第７図参照）。

又圧縮室（６）内の動圧力検出部（２：（＋’（２４＋
’において検出された圧縮行程圧力ＰＨと吸入行程圧力
ＰＬは上記の様に圧力ダンバー室（２！ｉｔ　（２ｆｊ
内にプールされることにより、圧縮室（６）内において
ベーン（８）・・・の回転に起因して発生する圧力変動
波（第１０図参照２を効果的に吸収する作用が得られる
。そしてこの様に圧力変動波が吸収されることによりス
プール（１Ｈの振動を防止し、同振動に起因する異常音
の発生を防止することが出来る。

尚上記実施例にあっては吸入孔を主吸入孔と副吸入孔に
分割させて設け、主吸入孔を、開閉自在に設ける構造の
容量可変機構について述べているが、圧縮室と吸入室を
連通するバイパス孔を設け、同バイパス孔を開閉自在に
設ける構造の容量可変機構に用いることも可能である。

発明の効果 本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に主吸入孔あるいはバイパス孔を開閉するスプールの両
端部に対峙させて高圧室と低圧室を設け、高圧室は導圧
孔を介して圧縮行程中の圧縮室と、又低圧室は導圧孔を
介して吸入行程中の圧縮室と夫々連通させるに、両溝用
孔にはその途中に夫々圧力ダンパー室を設け、両正カダ
ンパー室に圧縮行程圧力Ｐ、と吸入行程圧力ＰＬをプー
ルさせて、圧縮行程圧力ＰＨと吸入行程圧力ＰＬの急激
な変化を一時的に抑制し、高圧室と低圧室における動圧
力の差圧の急激な上昇を緩和することによって、換言す
れば高圧室と低圧室における圧力上昇を緩かに行ない、
圧縮機が起動（−でがらスプールが作動する迄の間に時
間的な余裕を持たせる様に１−たことにより、電磁クラ
ッチがＯＮされてから一定時間に亘って小容量運転状態
を得ることが出来るに至った。即ち起動時において小容
量運転を経て１００　％運転に切り替ることにょシミ磁
りラッチ接続時における立上りトルクの急激な上昇を防
止中ることが出来るに至った。

又本発明にあっては上記の様に圧力ダンパー室を設け、
圧縮室内に発生する圧力変動波を圧力ダンパー室におい
て吸収する様に１−７たことにより、スプールの振動を
防止することが出来るとともに同スグールの振動に起因
する異常音の発生を防止することが出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧縮機の側断面図（第２図におけ
るＡ−Ｂ−Ｃ線断面図風第２図は第１図における１）−
Ｄ線断面図、第３図はフロントサイドプレート部分の断
面図、第４図は容量可変機構の拡大図、第５図は第３図
におけるＥ−’Ｅ線断面図、第６図は差圧の変化を表わ
すグラフ図、第７図は立上りトルクの変化を表わすグラ
フ図である。第８図は従来構造を表わす圧縮機の断面図
、第９図は同立上シトルクの変化を表わすグラフ図であ
る。又第１０図は圧縮室における圧力変動を表わ寸グラ
フ図である。 （１１ハウジング、（ＩＡ）フロントハウジング、（Ｉ
Ｂ）リヤハウジング、（３）シリンダーブロック、（３
Ａ）フロントサイドプレート、（，３Ｂ）リヤサイドプ
レート、（４）駆動軸、（５）ローター、（６）圧縮室
、（８）ベーン、（９）吸入室、（９）′吸入口、（Ｉ
ＯＡ）主吸入孔、（１０Ｂ）副吸入孔、（１２）　制ａ
ｌｌ　弁接ｍ、（１３１吐出”Ｍ、ｏ４）吐出孔、（１
５）吐出弁、（１６ｉ　１Ｊ　チー　す−１（１７）　
分離室、（１７ｔ’吐出口、（１４１スプール、（２ｏ
）高圧室、（２１）低圧室、（２２１ばね、（２３）第
２導圧孔、（２３＋’圧力検出部、（２４）第１導圧孔
、（２４）′圧力検出部、（２５）　（２［ｉ）圧力ダ
ンパー室。 特許出願人株式会社豊田自動織機製作所第１図 Ｄ 第２図 Δ 第５図 第４図 第６図　第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入室と圧縮室間を連通ずる主吸入孔あるいは圧
   縮室と吸入室間を連通ずるバイパス孔と相対応させてそ
   の開閉を制御するスプールを進退自在に設けるとともに
   同スグールの両端部に高圧室と低圧室を対峙させて設け
   、スプールは常時は高圧室方向に向けて付勢された状態
   にある様に設けるとともに高圧室は導圧孔を介して圧縮
   行程中の圧縮室と連通し、低圧室は導圧孔を介し−Ｃ吸
   入行程中の圧縮室と連通ずる様に設けて成る容量可変機
   構において、上記両導圧孔の途中に圧力ダンバー室を設
   けて成るスライドベーン型圧縮機における圧縮容量可変
   機構。