JPS62674A - 角度可変揺動斜板型可変容量圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

角度可変揺動斜板型可変容量圧縮機の容量制御装置

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JPS62674A
JPS62674A JP60141968A JP14196885A JPS62674A JP S62674 A JPS62674 A JP S62674A JP 60141968 A JP60141968 A JP 60141968A JP 14196885 A JP14196885 A JP 14196885A JP S62674 A JPS62674 A JP S62674A
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crank chamber
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Hiroyuki Deguchi
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久雄 小林
Shuichi Sugisono
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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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は角度可変揺動斜板型可変容量圧縮機の容量制御
装置に係わり、さらに詳しくは吸入室と吐出室及びクラ
ンク室とを備え、クランク室圧力と吸入圧力との差圧に
応じてピストンのストロークが変更され揺動斜板の傾斜
角が変化して、圧縮容量を制御するようにした角度可変
揺動斜板型可変容量圧縮機の容量制御装置に関するもの
である。
（従来の技術） 従来、この種の可変容量圧縮機としては、例えば特開昭
５８−１５８３８２号公報に示すような構成のものが知
られている。この圧縮機においては、吸入室内に吸入圧
力を検出するためのベローズが設けられ、冷房負荷の低
下あるいは高速回転に伴い吸入圧力が所定圧力まで低ポ
したとき、その吸入圧力と大気圧とのバランス変動に伴
うベローズの伸長により弁機構が作動されて、クランク
室と吸入室との間の連通路が閉じられるとともに、吐出
室とクランク室との間の連通路が開放され、クランク室
圧力が高められてそのクランク室圧力と吸入圧力との差
圧が増大し、それに伴いピストンのスｉ・ローフが減少
してピストンを往復動させるための揺動斜板の傾斜角が
小さくなって、吸入圧力の所定圧力を越える低下を防ぐ
と同時に容量ダウンを行うようになっている。
（発明が解決しようとする問題点） ところが、この可変容量圧縮機においては、ベローズに
より吸入圧力の変化を検出して弁機構を開閉動作させる
ようになっているので、例えば急激な加速に伴って吸入
圧力が一時的に低下した場合において、ベローズが敏感
に作用して弁機構を作動させることになり、この惣加速
時にはクランク室圧力を高めなくても、吸入圧力の低下
のみでピストンのストロークが自動的に減少し、小容量
運転に移行するにもかかわらず、前記弁機構の作動に伴
い高圧の吐出ガスがクランク室内に送り込まれクランク
室圧力が過剰に高められる。そのために、前述した急加
速作動が終了して回転数が低下しても、この回転数の低
下と前記小容量運転による容量不足に伴う吸入室の圧力
上昇により、クランク室と吸入室の差圧が小さく、過剰
に高められたクランク室の圧力は徐々にしか低下せず、
ピストンのストロークが減少したままの状態で小容量運
転が続行される。この結果１、車室温度が上昇し、最適
温度まで再度下げるために揺動斜板の傾斜角を一旦最大
角に戻さなければならず、最適温度に戻すのに時間がか
かるばかりでなく、急加速ごとにクランク室圧、力が過
剰に高められるので、シャフトシール面圧が上昇しシャ
フトシール機構の耐久性が低下するという問題があった
。
又、従来の可変容量圧縮機はクランク室圧力と吸入圧力
との差圧が大きくなって、ピストンストロークが一旦零
、つまり無圧縮状態になると、この状態を自刃で解除す
ることができないので、揺動斜板の傾斜角を例えば２０
度以下にすることができず、又、斜板の付勢部材を必要
とし、この結果圧縮容量に制約をうけ、構造が複雑にな
るという問題があった。
さらに、従来の圧縮機は、クランク室の圧力を制御する
ために、吐出室の高圧ガスをクランク室へリークさせる
必要があるため、圧縮効率が低下するという問題があり
、弁機構が三方弁構造となるので、コストダウンを図る
ことができず、信頼性も低いという問題があった。
発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解消するため、吸入室と吐出室及
びクランク室とを備え、クランク室圧力と吸入圧力との
差圧に応じてピストンストロークが変更され揺動斜板の
傾斜角が変化して、圧縮容量を制御するようにした角度
可変揺動斜板型可変容量圧縮機の吐出室から前記吸入室
に至る循環管路中に凝縮器、膨脹弁、蒸発器及び蒸発圧
力調整弁を順次配設するとともに、前記蒸発器から蒸発
圧力調整弁に至る調整弁前吸入路と、前記クランク室と
を常時連通し、蒸発圧力調整弁と、前記吸入室とを常時
連通するという手段を採−っている。
（作用） 蒸発圧力調整弁が開放され、全容量運転が行われている
状態において、冷房負荷が軽減され、調整弁前吸入路内
の圧力、つまり蒸発圧力が低下すると、前記調整弁の開
度が減少し、蒸発圧力の低下が抑制される。又、クラン
ク室圧力は前記蒸発圧力に追従して同じ圧力となり、ク
ランク室圧力の低下も抑制される。さらに、前記調整弁
の開度が小さくなると、吸入圧力が低下し、クランク室
圧力と吸入圧力との差圧が大きくなり、ピストンストロ
ークが減少して小容量運転が行われる。
（実施例） 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１図及び第２
図に基づいて説明すると、シリンダブロック１の左端面
には弁板２を介してリヤハウジング３が接合固定されて
いる。そのリヤハウジング３内の外周部には環状の吸入
室４が、又、中央部には吐出室５がそれぞれ区画形成さ
れている。前記シリンダブロック】の右端面にはフロン
トハウジング６が接合固定され、その内部にはクランク
室７が形成されている。シリンダブロック１とフロント
ハウジング６には駆動軸８が回転可能に支持されている
。
前記シリンダブロック１には、その両端間を貫通して６
個（１つのみ図示）のシリンダ室９が駆動軸８と平行に
形成されている。各シリンダ室９内にはピストン１０が
往復摺動可能に装着され、その右端面にはピストンロフ
ト１１が連節されている。前記弁板２には、吸入室４か
ら前記各シリンダ室９の圧縮室内に冷媒ガスを導入する
ための吸入弁機構１２がそれぞれ形成されている。同じ
く弁板２には各シリンダ室９の圧縮室内で圧縮された冷
媒ガスを吐出室５に導出するための吐出弁機構１３がそ
れぞれ設けられている。
前記駆動軸８には駆動ビン１４が立設固定され、同駆動
ビン１４に形成された長孔には連結ビン１５を介して回
転駆動板１６が傾斜可能に、かつ、駆動ビン１４と一体
回転可能に装着されている。
同回転駆動板１６には揺動斜板１７が同駆動板１６とと
もに傾動可能に支承され、定位置に横架された案内ロッ
ド１８により回転が規制されている。
又、揺動斜板１７には前記各ピストンロッド１１の右端
部がそれぞれ連節され、駆動軸８の回転により駆動ビン
１４が回転されて、揺動斜板１７が傾動されたとき、ピ
ストンロッド１１を介してピストン１０が往復動される
ようになっている。そして、クランク室７の圧力と吸入
室４の圧力との差圧に応じてピストン１０のストローク
が、変わって前記揺動斜板１７の傾斜角が変化し、圧縮
容量が制御されるようになっている。
前記リヤハウジング３には吸入フランジ１９が前記吸入
室４と連通ずるように固着されている。
同吸入フランジ１９のボス部１９ａには有底円筒状の収
納ケース２０が螺合固定され、ボス部１９ａの中心に形
成した透孔１９ｂには楕円柱状のスプール弁２１が摺動
可能に挿通されている。前記スプール弁２１の基端鍔部
２１ａと前記ボス部１９ａとの間にはベローズ２２が取
着され、同スプール弁２１とベローズ２２との間に形成
された圧力室２３は、スプール弁２１に形成された導圧
路２１ｂによって前記吸入フランジ１９内の吸入通路１
９ｃに連通されている。前記スプール弁２１と収納ケー
ス２０の底面との間には、コイル状のスプリング２５が
介在され、前記スプール弁２１を常には前記吸入通路１
９ｃの途中に設けた弁孔２４を閉鎖する方向へ付勢する
ようにしている。
前記収容ケース２０のスプリング２５側の室は、同ケー
ス２０に設けた透孔２０ａにより大気と連通ずる大気室
２６に形成されている。このようにして、吸入フランジ
１９に対し、収納ケース２０、スプール弁２１、ベロー
ズ２２及びスプリング２５等よりなる蒸発圧力調整弁２
７を一体的に組みつけている。
一方、前記吸入フランジ１９の先端部にはパイプ２８が
一体に形成され、その下端部は前記フロントハウジング
６に接合され、同パイプ２８内のバイパス通路２８ａに
より前記吸入通路１９ｃとクランク室７とを常時連通し
、吸入通路１９ｃ内の冷媒ガスをクランク室７へ導入す
るようにしている。
以上のようにして構成された角度可変揺動斜板型可変容
量圧縮機２９の図示しない吐出フランジには、吐出管路
３０を介して凝縮器３１、レシーバ３２、車室内に配置
される膨脹弁３３及び蒸発器３４が順次接続され、同蒸
発器３４は吸入管路３５により前記吸入フランジ１９に
接続されている。前記バイパス通路２８ａの一端は蒸発
器３４から蒸発圧力調整弁２７　（弁孔２４）へ至るま
での管路内部であれば何処に接続されてもよい。そして
、この実施例では同管路内部を調整弁面吸入路３６とい
い、弁孔２４から吸入室４へ至る吸入通路を調整弁護吸
入路３７とする。
次に、前記のように構成した角度可変揺動斜板型可変容
量圧縮器の容量制御装置について、その作用を説明する
。
今、起動時など車室内の温度が高くて、冷房負荷が大き
い場合には、熱交換を行う蒸発器３４の温度が上昇する
ため、冷媒の飽和圧力が上昇し、調整弁前吸入路３６内
の蒸発圧力Ｐｇの上昇にともなって、圧力室２３の圧力
が高くなり、この結果大気室２６の圧力とスプリング２
５との合力に抗して、スプール弁２１が第１図に示すよ
うに弁孔２４を全開する位置へ移動されている。又、こ
の冷房負荷が大きい場合には、蒸発圧力Ｐｅが高く、ク
ランク室７の圧力Ｐｃは前記蒸発圧力Ｐｅと同じで、吸
入圧力ＰＳも高いので、クランク室圧力Ｐｃ（例えば４
気圧）が吸入圧力Ｐｓよりも若干高いが、その差圧Δｐ
　（Ｐｃ−Ｐｓ）は設定値よりも小さい状態に保たれる
ため、ピストン１０が最大ストロークにて往復動されて
揺動斜板１７の傾斜角の大きい状態で全圧縮容量の運転
が行われる。
その後、車室内の温度が低下して冷房負荷が減少してく
ると、蒸発器３４の温度が低下し始め、飽和圧力も低下
する。この飽和圧力の低下と同時に、蒸発圧力Ｐｅが低
下し、圧力室２３の圧力が低くなる。そして、前記蒸発
圧力Ｐｅが一定値になると、圧力室２３の圧力と、大気
圧とスプリング２５の合力とが均衡し、スプール弁２１
は所定の開度に保持される。こうして、蒸発圧力Ｐｅの
低下が抑制されるとともに、蒸発圧力調整弁２７の開度
が小さくなるので、蒸発圧力ｐｅよりも吸入圧力ｐｓが
小さくなり、従って、差圧ΔＰが大きくなって、ピスト
ンストロークが小さくなり、中間の圧縮容量で運転され
る。
さらに、車室内の温度が低下して、冷房負荷が減少し蒸
発圧力Ｐｅがさらに下がると、スプール弁２１により弁
孔２４が閉じられ、蒸発圧力ｐｅの低下を抑制し、これ
により蒸発器３４の圧力も一定値以上に保持され、従っ
て蒸発器３４の温度も一定温度以上に保持され、安定し
た温度の冷風を供給することができると同時に、蒸発器
３４の凍結も防止される。又、このとき蒸発圧力Ｐｅは
設定値Ｐｅｏに保持され、クランク室の圧力Ｐｃも同圧
力に保持され、かつ、吸入圧力Ｐｓは蒸発圧力調整弁２
７が閉じられ小さくなっているため、差圧ΔＰが最大値
となり、最小容量で運転される。
さらに、前記スプール弁２１により弁孔２４が完全に閉
鎖された状態において連続運転された場合には、吸入室
４への冷媒の供給が停止されているので、前述したよう
に最小容量運転であってもピストン１０の往復動により
圧縮室（シリンダ室９内空間）は吸入行程時に負圧とな
り、このためピストン１０とシリンダ室９とのクリアラ
ンス等によりクランク室７から圧縮室へ吸入される僅か
な冷媒の流れが生じ、従ってピストン１０及びクランク
室７内の揺動斜板１７等の摺動部に対し冷媒中の潤滑油
が供給され、摺動部の摩耗や焼付き事故が未然に防止さ
れる。なお、この実施例のように大径のバイパス通路２
８ａを吸入フランジ１９と対応して設けると、クランク
室７内へガスが流入し易いので潤滑性が良くなる。
一方、エンジン等が急激に加速されて駆動軸８の回転数
が急上昇した場合には、吸入圧力ＰＳは急低下するが調
整弁前吸入路３６内の圧力は設定値Ｐｅｏに保持される
。このようにしてクランク室と吸入室の差圧が大きくな
るため、急加速時には急加速前の状態より容量が小さく
なりエンジンの負荷を低減でき、又、急加速性能も損な
われない。急加速が終われば吸入圧力は即座に急加速前
の圧力に復帰し、又、クランク室圧力も設定圧力Ｐｅｏ
に保持されているため、吸入室とクランク室の差圧も急
加速前の差圧まで即座に復帰でき、圧縮機の容量は速や
かに急加速前の容量まで復帰する。この結果、車室内温
度は常に最適値に保持される。又、シャフトシール面圧
の変化も極めて小さく抑えられるので、シャフトシール
機構のシール性を良好に保てる。
又、この実施例では、過剰冷房負荷により全容量で運転
中、圧縮室が高圧となって同圧縮室からクランク室マヘ
ブローバイされるガスの量が増加した場合にも、クラン
ク室７からバイパス通路２８ａを経て吸入室４ヘガスが
還元され、従って、クランク室圧力Ｐｃの異常上昇を防
ぎ、容量ダウンが防止される。
なお、第１実施例は吸入フランジ１９に対し蒸発圧力調
整弁２７を組み込んだので、そのケーシング関係等の部
品を吸入フランジ１９と共用して、部品点数を減少しコ
ストダウンを図ることができ、又、配管等の車両への取
付性が向上する。
次に、第２実施例を第３図に基づいて説明する。
この実施例は、前記蒸発圧力調整弁２７を吸入管路３５
の途中、に設けるとともに、調整弁前吸入路３６と前記
クランク室７とをバイパス通路２８ａにより常時連通し
ている点において、第１実施例と異なる。この第２実施
例は既設の圧縮機と蒸発圧力調整弁２７とを利用するこ
とができるという特徴があるが、その他の構成及び作用
は前記第１実施例と同様である。
次に、第３実施例を第４図に基づいて説明する。
この実施例は、リヤハウジング３に蒸発圧力調整弁２７
を取着するとともに、シリンダブロック１及び弁板２に
対し、クランク室７と吸入室４とを連通ずる吸入通路３
８を形成し、吸入管路３５、クランク室７及び吸入通路
３８により、調整弁前吸入路３６を形成している。又、
スプール弁２１の弁孔２４は弁板２に形成されている。
なお、調整弁護吸入路３７は、吸入室４が兼用するので
省略されている。
従って、この第３実施例は循環冷媒の全量が摺動部の集
中するクランク室内を通過するため、潤滑が極めて良好
となり、各部の摩耗が防げる。又、クランク室７が油分
離室としての働きをするため、クランク室７に潤滑油を
保持し易く、この点からも各部の摩耗が防げる。さらに
、本可変容量圧縮機から蒸発圧力調整弁２７を取り外し
て、リヤハウジング３の開口部（スプール弁２１の挿通
孔３ａ）に外気とのシール性を保持する盲栓をするだけ
で、定容量圧縮機に変更することもできる。
前記第３実施例におけるその他の構成及び作用効果は第
１実施例と同様である。
なお、吸入通路３８は複数箇所に設けてもよいが、この
ときは蒸発圧力調整弁２７が通路２８毎に必要となる。
次に、第５図により本発明の第４実施例を説明する。
この第４実施例は、蒸発圧力調整弁２７を次のように構
成している。すなわち、リヤハウジング３の開口部に密
封される透孔３９ａを備えた蓋体３９と、同蓋体３９に
取着したベローズ２２と、同ベローズ２２の先端に取り
付けた弁４０と、開弁４０及び蓋体３９間に介在された
スプリング２５とにより調整弁２７を構成している。こ
の第４実施例は前記各実施例と比較して、調整弁２７が
圧縮機外部に突出していないので、圧縮機を小型化する
ことができるが、その他の構成、及び作用効は前記第３
実施例と同様である。
発明の効果 以上詳述したように、本発明は圧縮機の吐出室から前記
吸入室に至る循環管路中に凝縮器、膨脹弁、蒸発器及び
蒸発圧力調整弁を配設し、該蒸発器から蒸発圧力調整弁
６３至る調整弁前吸入路と、前記クランク室とを常時連
通したので、全容量運転中において、エンジン等が急激
に加速されて、圧縮機の回転数が急上昇した場合にも、
吸入圧力が急低下するのに対して、クランク室圧力は設
定値以上に保持されるために、急加速中の容量ダウン機
能を損なわずに、急加速後の、容量復帰を極めて速やか
に行うことができる。このため、車室内温度変動を極め
て小さく抑えることができる。
又、本発明で容量制御装置として用いる蒸発圧力調整弁
は、調整弁前吸入路圧力を設定値以上に保持する機能と
同時に弁通過冷媒量制御機能を有している。つまり、低
冷房負荷時には弁孔を絞り、冷媒制御機能を小さくし、
結果として圧縮機の冷房能力を低下させる。このため、
本可変容量圧縮機では容量制御範囲を小さくすることな
く、揺動斜板の最小角度をクランク室圧力と吸入室圧力
の差圧がなくなれば、自刃で角度大の方向に復帰できる
最小角度（例えば６度）まで大きくすることができ、斜
板の付勢部材を廃止でき、構造を簡単にできる。
又、本発明では既に述べてきたように、容量制御域では
冷房負荷の変化及び急加速等運転状態の変化にかかわら
ず、クランク室圧力は設定圧に保持される。このため、
クランク室内にあるシャフトシールの面圧は一定であり
、又、クランク室は常に低圧側雰囲気であり発熱を防ぐ
ため、シール性は改良される。
さらに、本発明は吐出室からクランク室へのリークをな
くして、圧縮効率を向上することができるとともに、三
方弁を不要にしてコストダウンを図り、信頼性を向上す
ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例を示す中央部縦断面図、第
２図は蒸発圧力調整弁の閉鎖状態を示す拡大断面図、第
３図〜第５図はそれぞれ本発明の第２〜第４実施例を示
す要部のみの断面図である。 吸入室４、吐出室５、クランク室７、揺動斜板１７、吸
入フランジ１９、収納ケース２０、スプール弁２１、導
圧路２１ｂ、ベローズ２２、圧力室２３、弁孔２４、ス
プリング２５、大気室２６、蒸発圧力調整弁２７、バイ
パス通路２８ａ、可変容量圧縮機・２９、吐出管路３０
、凝縮器３１、膨脹弁３３、蒸発器３４、吸入管路３５
、調整弁前吸入路３６、調整弁後後入路３７、吸入通路
３８、蓋体３９、弁４１、吸入圧力ｐｓ、クランク室圧
力ｐｃ、蒸発圧力Ｐｅゆ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、吸入室と吐出室及びクランク室とを備え、クランク
    室圧力と吸入圧力との差圧に応じてピストンストローク
    が変更され揺動斜板の傾斜角が変化して、圧縮容量を制
    御するようにした角度可変揺動斜板型可変容量圧縮機の
    吐出室から前記吸入室に至る循環管路中に凝縮器、膨脹
    弁、蒸発器及び蒸発圧力調整弁を順次配設するとともに
    、前記蒸発器から蒸発圧力調整弁に至る調整弁前吸入路
    と、前記クランク室とを常時連通し、蒸発圧力調整弁と
    、前記吸入室とを常時連通した角度可変揺動斜板型可変
    容量圧縮機の容量制御装置。 ２、蒸発圧力調整弁は吸入フランジの途中に設けられ、
    同吸入フランジの調整弁前吸入路とクランク室とをバイ
    パス通路により連通している特許請求の範囲第１項に記
    載の角度可変揺動斜板型可変容量圧縮機の容量制御装置
    。 ３、蒸発圧力調整弁は吸入室と吐出室を区画形成するリ
    ヤハウジングに取着され、シリンダブロックと弁板に貫
    通した吸入通路によりクランク室と吸入室が連通され、
    蒸発器とクランク室は吸入管路により連通され、さらに
    前記弁板の吸入通路は蒸発圧力調整弁の弁孔を兼用して
    いる特許請求の範囲第１項に記載の角度可変揺動斜板型
    可変容量圧縮機の容量制御装置。
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