JPS627992A - 回転圧縮機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転圧縮機に関するもので、例えば冷凍サイ
クル用のコンプレッサとして用いて有効である。

〔従来の技術〕

従来、ベーン型圧縮機、斜板型圧縮機等の回転圧縮機を
冷凍サイクル用圧縮機として自動車に搭載して用いる場
合、圧縮機はエンジン駆動力を電磁クラッチにより連結
、開放されていた。しかしながら電磁クラッチの断続に
よると、エンジンへの急激な負荷変動が発生し、ドライ
ハヒリティを損ねるという欠点が合った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の点に鑑みてなされるもので、回転圧縮機
と圧力多板クラッチを組み合せ、徐々に圧力多板クラッ
チを連結し、圧縮機の回転開始時の連結ショックを低減
することを目的とし、更にクラッチ及びクラッチ作動用
圧力源の小型化を達成することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための手段として、回転により圧
縮室の容積変化を行うロータ部材を有する回転圧縮機に
おいて、摩擦板を軸長手方向に摺動可能に備えたシャフ
トと、前記摩擦板と交互に配される摩擦板を軸長手方向
に摺動可能に備えるとともに前記ロータ部材と一体に連
結されるクラッチシリンダと、前記摩擦板を軸長手方向
に離間するスプリング部材と、前記摩擦板を押し付けて
クラッチ接続を行うように軸長手方向に摺動可能なリラ
ッチオイルプレートと、該クラッチオイルプレートを室
壁の一部とするオイルプレッシャ室と、前記クラッチオ
イルプレートを摺動するように作動油を前記オイルプレ
ッシャ室に供給するための前記シャフトと一体に回転す
るオイルポンプと、該オイルポンプの吸入側と吐出側と
を連通ずる流路中に介在する第１電磁弁と、前記摩擦板
を前記クラッチオイルプレートに向って押し付けるよう
に軸長方向に摺動可能なリラッチ流体プレートと、該ク
ラッチ流体プレートを室壁の一部とする流体プレッシャ
室と、前記回転圧縮機によって得られる高圧流体圧を前
記流体プレッシャ室に導入する連通路と、該連通路を低
圧室に連通ずる途中の流路に介在する第２電磁弁とを備
えることを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によると、回転圧縮機起動時は前記オイルポン
プの吐出油を前記オイルプレッシャ室へ供給して、前記
クラッチオイルプレー１・を摺動せしめて前記摩擦板を
押し付は前記シャフトと前記ロータ部材を接続し、起動
後は回転圧縮機の高圧流体を前記連通路を介して前記流
体プレッシャ室に供給して、前記クラッチ流体プレート
を前記クラッチオイルプレー１・に向って摺動して前記
摩擦板を押し付けて接続する。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、その基本的構造は回転圧縮機Ｐと、油
圧及び冷媒圧力によって連結される圧力式多板クラッチ
Ｒとから構成される。

まず主に圧力式多板クラッチＲの構成について説明する
。

ベアリング１０によって回転自在に支持されるシャフト
１１は、スプラインにてプーリー１２と一体に連結され
ており、このプーリ１２はへアリング８０によって回転
自在に支持され、図示せぬエンジンからＶベルトを介し
て回転される。

シャフト１１には、シャフト１１とともに回転　　　　
　　　　。

する比較的小吐出量の公知のトロコイドポンプ１３が設
けられている。このポンプ１３は、第２図に示す様にシ
ャフト１１と一体に回転する内ロータ１４と外ロータ１
５の歯合いによって構成され、第２図中反時計回りに回
転することにより、ハウジング１９内に凹形状で形成さ
れたオイル溜室１６の作動油を、下方に延在して設けら
れる吸入管１７より吸入した後、吐出路１８へ吐出して
ポンプ作用を行う。尚、トロコイドポンプ１３の吸入管
１７は、第３図に示す様にハウジングプレート６１に形
成される吸入切面６２と連通し、トロコイドポンプ１３
の吐出側はハウジングプレート６１の吐出切面６３と連
通するとともにシャフト１１の外周に設けられる環状溝
６４と連通している。

また第２図に示す様に吐出路１８は、吐出油室６０と連
通し、吐出油室６０は第３図に示す様にハウジングプレ
ー１・６１に形成されたボート６５゜６６、及び両ボー
）６５．６６を連通ずる図示せぬ通油路を介してオイル
溜１６に連通ずるとともに、ボート６５．６６の油のｉ
ｆｆ！油路の途中に後述する電磁弁６７が設けられてい
る。電磁弁６７の通電時は、ポー１−６５．６６の管の
通油路を閉塞し、その非通電時は、オイル溜室１６から
吸入されてトロイドポンプ１３にて吐出される吐出油は
、吐出切面６３．吐出路１８．吐出油路６０．ボー）６
５．６６を経由してオイル溜室１６へ戻る。

尚、第１図において、符号８１．８２はシャフト１１の
オイルシールである。

シャフト１１には、クラッチオイルシリンダ２０　（以
下オイルシリンダと略す）が焼きばめ等によって一体に
固定されている。オイルシリンダ２０内にはシャフト１
１の長手方向（以下軸長手方向と称す）に摺動可能に、
かつその背面にオイルプレッシャ室２１を油密的に形成
する環状のクラッチオイルプレート２２　（以下オイル
プレートと略す）が設けられている。オイルプレッシャ
室２１は、シャフト１１に形成された油路２３及びオイ
ルシリンダ２０のシャフト１１側に形成された油路２４
を介して、前述トロイドポンプ１３の吐出切面６３．環
状溝６４と連通している。尚、オイルプレート２２の内
、外周にはシール用０リングが設けられている。またオ
イル溜室１６はオイル室８３とも連通している。

オイルプレート２２の右側には、シャフト１１に形成さ
れたスプラインに嵌合する複数の摩擦板（内板）２５が
設けられており、この内板２５はシャフト１１と一体に
回転するとともに、軸長手方向に摺動可能である。この
内板２５と交互に配される複数の摩擦板（外板）２６は
、第４図に示す様にクラッチ冷媒シリンダ２７　（以下
冷媒シリンダと略す）と一体に回転するとともに、軸長
手方向に摺動可能に設けられている。冷媒シリンダ２７
は、回転圧縮機Ｐのロータシャフト３１と一体に連結さ
れている。またシャフト１１の外周で内板２５の各々の
間には、内板２５と外板２６を押し離して離間するよう
に波板スプリング２８が設けられている。

冷媒シリンダ２７内には、軸長手方向に摺動可能に、か
つその背面に冷媒プレッシャ室２９を気密的に形成する
クラッチ冷媒プレート３０が設けられている。尚、冷媒
プレート３０の内・外周にはシール用Ｏリングが設けら
れている。冷媒プレッシャ室２９は、冷媒シリンダ２７
に形成される冷媒路３２及びロータシャフト３１の軸長
手方向に形成される冷媒路３３等を介して、回転圧縮機
Ｐの高圧圧縮室と連通している。

次に回転圧縮ｍＰについて説明する。

圧縮機Ｐは、ハウジング３４．フロントプレート３５．
リアプレート３６２円筒状シリンダ内面を有するシリン
ダ３７．及び板状ベーン３８を収納するロータ３９等か
ら構成されており、ロータ３９の回転により、フロント
プレート３５に形成された吸入孔４０（第６図に図示）
より冷媒を吸入し、シリンダ３７の吐出孔４１から図示
せぬ吐出弁、吐出室４２．及び冷媒中に含まれる作動油
を分離するオイル分離器４３を経て図示せぬ冷凍サイク
ルに吐出される。尚、吸入孔４０はクラッチの収納され
る空間４４（低圧室）と連結して、この低圧室４４より
冷媒を吸入する。

第６図に示す様にフロントプレート３５には、圧縮機Ｐ
の圧縮室Ｍと低圧室４４とを連通ずる３個のアンロード
ボート４５が設けられており、これらのボート４５と垂
交する孔内に摺動自在に収納されたプランジャ４６の移
動によってアンロードボート４５の開開を制御する。プ
ランジャ４６は、その先端のコントロール室４７の冷媒
圧力及び他端のスプリング４８の付勢力のバランスにて
移動制御される。

コントロール室４７は、通路４９ａ、４９ｂ。

４９Ｃを介して圧縮機Ｐの圧縮行程途中の圧縮室Ｍと連
結するとともに、第１図に示す様に通路４９ｃ、５０．
５１を介して低圧室４４と連通している。通路５０．５
１の途中には、０Ｎ−ＯＦＦ電磁弁５２が設けられて、
ＯＮの時はコントロール室４７と低圧室４４を連通し、
ＯＦＦの時には遮断して、コントロール室４７の冷媒圧
力を制御しプランジャ４６の位置を任意に変更制御する
。

一方、圧縮室Ｍと連通する通路４９ｃは、通路５３、冷
媒路３２．３３を介して、前述した様に冷媒プレッシャ
室２９と連通している。つまり電磁弁５２の０Ｎ−ＯＦ
Ｆによってコントロール室４７とともに冷媒プレッシャ
室２９の圧力も制御されることになる。

次に、前述した電磁弁６７の構成について第７図に基づ
いて簡単に説明する。電磁弁６７は、シール用０リング
７０によりシールされ、輸止め７１によってハウジング
に固定されている。前述ボー）６５．６６は各々電磁弁
６４の流路７２，７３に連通している。コイル７４へ通
電すると、コイルスプリング７５に抗してムービングコ
ア７６がサイドコア７７に吸引され、ムービングコア７
６によって流路７２．７３の連通が遮断される。

非通電時は、ムービングコア７６の外周の切欠き７６ａ
を介して流路７２．７３が連通している。

またスリーブ７８の内周面には、ムービングコア７６の
長手方向に沿って形成される溝７８ａがあり、溝７８ａ
はムービングコア７６とサイドコア７７との間の空間７
９．及び流路７２　（トロコイドポンプ１３の吐出側と
連通ずる）を連通している。よって、コイル７４に通電
し、ムービングコア７６がサイドコア７７に吸引された
状態であっても、流路７２の吐出オイル圧力が一定値以
上に上昇した場合には、ムービングコア７６が吸引力に
打ち勝って、図において左上方へ移動する。すなわちち
、オイル圧力が一定値以上となると、流路７２．７３を
連通ずるオイルリリーフバルブも兼用する構造であって
、上述実施例では圧力１０ｋｇ重／　ｃｎＴでリリーフ
するように設定されている。

次に上述構成に基づいて作動について説明する。

エンジン駆動力はプーリ１２を介してシャフト１１、ト
ロコイドポンプ１３に伝達される。電磁弁６７に通電し
ない状態では、前述した様にトロコイドポンプ１３から
吐出された作動油は、再びオイル溜室１６に戻るため、
オイルプレッシャ室２１に供給されないので、シャフト
１１の回転力ばロータシャフト３１に伝達されない。

図示せぬエアコン（Ａ／Ｃ）スイッチをＯＮにすると、
電磁弁６７に通電され、吐出油室６ｏと連通するボート
６２及びオイル溜室１６に連通するポート６３が遮断さ
れる。するとトロコイドポンプ１３からの吐出オイル圧
力が上昇し、この圧力はシャフト１１の油路２３．オイ
ルシリンダ２０の油路２４を介してオイルプレッシャ室
２１に導入され、オイルプレート２２は第１図中右方向
へ付勢されて摺動する。したがって内板２５及び外板２
６がこのオイルプレート２２により徐々に押し付けられ
て、内板２５と外板２６とが互いの摩擦力で接続され、
シャフト１１の回転力が冷媒シリンダ２７を介してロー
タシャフト３１に伝達される。

ロータシャフト３１及びロータ３９が回転し始めると、
圧縮機Ｐは低圧室４４の冷媒を吸入孔４０から吸入し、
圧縮した後吐出孔４１．吐出室４２、オイル分離器４３
を経て外部へ吐出する。この時、電磁弁５２がＯＦＦ状
態にあるので、圧縮室の冷媒圧力は第５図に示した通路
４９ａ、４９ｂ、４９ｃを介してフロントプレート３５
のコントロール室４７に導かれて、プランジャ４６はア
ンロードポート４５を閉塞して吐出容量を増加するよう
に制御する。

一方、圧縮室の冷媒圧力は通路５３．ロータシャフト３
１の冷媒路３２．冷媒シリンダ２７の冷媒路３３を介し
て冷媒プレッシャ室２９に導かれる。よって冷媒プレー
ト３０は第１図中左方向へ付勢されて摺動し、外板２６
と内体２５を更に押し付けてより強固に連結する。

すなわち、圧縮機Ｐの起動時はトロコイドポンプ１３の
油圧により内板２５と外板２６を徐々に接続し、シャフ
ト１１の回転力をロータシャフト３１に伝達し、圧縮機
Ｐが起動後はその吐出冷媒によって外体２６と内板を押
し付けてより強固に連結する。

また、冷凍サイクルの冷媒負荷に応じて、電磁弁５２を
０Ｎ−ＯＦＦ制御して、プランジャ４６によるアンロー
ドポート４５の開閉制御する場合でも、冷媒プレッシャ
室２９の圧力変動が大きくならないように、通路４９Ｃ
の途中には絞りが設けられている。

Ａ／ＣスイッチをＯＦＦにすると、電磁弁６７が非通電
となり、トロコイドポンプ１３の吐出油圧はオイル溜室
１６にリリーフされてオイルプレッシャ室２１に作用し
なくなる。また電磁弁５２の開弁によって、冷媒プレッ
シャ室２９の冷媒圧力は、冷媒路３２，３３、通路５３
，４９ｃ、５１を介して低圧室４４ヘリリーフされる。

よって内板２５と外板２６は波板スプリング２８の付勢
力によって離れ、両者の連結は断たれてシャフト１１と
ロータシャフト３１は非接続となる。

また、冷凍サイクルの蒸発器會吹出空気温をサーミスタ
により検出し、フロスト防止のため、クラッチ０Ｎ−Ｏ
ＦＦを行う場合にも、もちろん、上述したようなリラッ
チの連結・解除を行う。

尚、圧縮機Ｐの起動後は、電磁弁６７をＯＦＦにしてト
ロコイドポンプ１３の吐出オイルをオイル溜室１６に戻
ずと、トロコイドポンプ１３の駆動負荷はほぼ零にする
ことが可能となるので、常にトロコイドポンプ１３の吐
出オイルをオイルプレッシャ室２１に供給する場合に比
較して、シャフト１１の回転駆動負荷を低減することが
できる。

また、従来の回転圧縮機と電磁クラッチを組み合せてク
ラッチ接続する場合は、一般にクラッチ接続中は常に通
電する必要があるのに対して、上述のようにすると、ク
ラッチ接続を維持するのに圧縮機から得られる高圧流体
圧を利用しているので、何ら外部入力を必要としないと
いうメリットもある。

また上述実施例において、冷媒プレッシャ室２９は圧縮
機Ｐの圧縮室Ｍから高圧流体圧を導入するとともに、可
変容量機構のコントロール室４７の圧力を制御する電磁
弁５２で制御したが、吐出室４２から高圧流体圧を得る
、又は冷媒プレッシャ室２９の圧力のみを制御する専用
の電磁を設けても良い。

尚、上述実施例においてはベーン型圧縮機を示したが、
スクロール型、ワッブル型、ロタスコ型等の他の型式の
圧縮機において通用できることは言うまでもない。また
トロコイドポンプ１３の作動油は、冷媒中の潤滑油と同
様のものを用いているので、圧縮機Ｐの低圧室４４と、
トロコイドポンプ１３のオイル溜室１６を連通して作動
油を共用することも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、回転圧縮器の起動時はオイルポンプの
吐出油をオイルプレンシャ室へ供給し、クラッチオイル
プレートを摺動せしめて摩擦板を押し付けてシャフトと
ロータとを接続する。起動後は、回転圧縮器によって得
られる高圧流体を連通路を介して流体プレッシャ室に供
給して、クラッチ流体プレートをクラッチオイルプレー
トに向って摺動して摩擦板を押し付けてシャフトとロー
タ部材を接続する。よって、起動後は圧縮機によって得
られる高圧流体を用いてクラッチ接続するため、起動時
のみに、オイルポンプの吐出油が必要であるので、オイ
ルポンプを吐出量の小さい小型なポンプにすることが可
能となり、回転圧縮機全体を比較的コンパクトにするこ
とができる。更に電磁クラッチに比較し、多板クラッチ
を用いることによりクラッチ接続が徐々に可能となるの
でドライバビリティが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図における■−■線に沿う断面図、第３図は第１図に
おける■−■線に沿う断面図、第４図は摩擦板とクラッ
チ冷媒シリンダ等の構成を示す構成図、第５図は第１図
におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は第１図におけ
るＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第７図は電磁弁の断面図
である。 Ｒ・・・圧力式多板クラッチ、Ｐ・・・回転圧縮機２Ｍ
　　　　　　　　、−・・・圧縮室。 １１・・・シャフト、１３・・・トロコイドポンプ、１
６・・・オイル溜室、１９・・・ハウジング、２０・・
・クラッチオイルシリンダ、２１・・・オイルプレッシ
ャ室。 ２２・・・オイルプレート、２５・・・摩擦板（内板）
。 ２６・・・摩擦板（外板）、２７・・・クラッチ冷媒シ
リンダ、２８・・・波板スプリング、２９・・・冷媒プ
レッシャ室、３０・・・冷媒プレート　３１・・・ロー
タシャフト　３７・・・シリンダ、３８・・・ベーン、
３９・・・ロータ、５２・・・電磁弁、６７・・・電磁
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転により圧縮室の容積変化を行うロータ部材を有す
   る回転圧縮機において、摩擦板を軸長手方向に摺動可能
   に備えたシャフトと、前記摩擦板と交互に配される摩擦
   板を軸長手方向に摺動可能に備えるとともに前記ロータ
   部材と一体に連結されるクラッチシリンダと、前記摩擦
   板を軸長手方向に離間するスプリング部材と、前記摩擦
   板を押し付けてクラッチ接続を行うように軸長手方向に
   摺動可能なクラッチオイルプレートと、該クラッチオイ
   ルプレートを室壁の一部とするオイルプレッシャ室と、
   前記クラッチオイルプレートを摺動するように作動油を
   前記オイルプレッシャ室に供給するための前記シャフト
   と一体に回転するオイルポンプと、該オイルポンプの吸
   入側と吐出側とを連通する流路中に介在する第１電磁弁
   と、前記摩擦板を前記クラッチオイルプレートに向って
   押し付けるように軸長方向に摺動可能なリラッチ流体プ
   レートと、該クラッチ流体プレートを室壁の一部とする
   流体プレッシャ室と、前記回転圧縮機によって得られる
   高圧流体圧を前記流体プレッシャ室に導入する連通路と
   、該連通路を低圧室に連通する途中の流路に介在する第
   ２電磁弁とを備える回転圧縮機。