JP3282457B2 - 片頭ピストン型圧縮機 - Google Patents

片頭ピストン型圧縮機

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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、クラッチレス圧縮機としても使用可能な片
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ピストン型圧縮機（以下、圧縮
機とする）がある（特開平６−３４６８４５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が開放されて、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
する。この最小容量運転状態では、吸入通路は遮蔽体に
より遮蔽され、圧縮機内では少量の冷媒ガスが循環さ
れ、斜板等の摺動部が潤滑される。そして、冷房必要時
には前記スイッチにより前記開閉弁を閉鎖して、前記差
圧を減少させて斜板の傾角を増大する。
【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、空調装置全体の重
量及びコストの低減を図り得る。又、同電磁クラッチの
オン・オフによる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】上記の圧縮機では大容
量運転時にシリンダボア内の作動室からブローバイガス
がクランク室へ流入し、該クランク室は高温の冷媒ガス
雰囲気となる。しかも、開閉弁の開放により吐出圧領域
からクランク室へ高温、高圧の冷媒ガスを導いて前記ク
ランク室と吸入室との差圧を増大して容量ダウンを行
う。このため、クランク室は常に高温、高圧状態とな
り、該雰囲気中に存在するリップシールや斜板等の摺動
部品の耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】リップシールや斜板の耐久性を高めるため
には、高価な材質のリップシールを使用したり、鉄系金
属の斜板母材の表面に銅、鉛等の潤滑に優れた材料を溶
射したりする必要があり、圧縮機のコストが高価とな
る。
【０００６】さらに、従来の圧縮機では最小容量運転に
切り換えられた状態で外部冷媒回路と圧縮機との間の冷
媒循環が遮蔽体により阻止され、クランク室には高温・
高圧の冷媒ガスが閉じ込められる。このため、圧縮機が
停止されると冷媒ガスが液化し易く、この液冷媒により
潤滑を必要とする斜板等の摺動部の潤滑油が奪われて潤
滑不足となり、前記耐久性の問題を助長する。
【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、
クランク室内を吸入圧雰囲気に保持してリップシールや
斜板等の耐久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。
【０００８】本発明の第２の目的は、圧縮機の最小容量
運転状態で、絞り手段によりクランク室の圧力と吸入室
の圧力の差圧を確保して、斜板の最小傾角の保持を安定
して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。
【０００９】本発明の第３の目的は、斜板の傾動運動を
利用して絞り弁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４の
目的は、絞り手段と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。
【００１０】本発明の第５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６の
目的は、遮蔽手段をスプールとバネにより簡素に構成す
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。
【００１１】本発明の第７の目的は、クランク室内の冷
媒ガスはベアリングの隙間からリップシール室を経て回
転軸内の連通路に流れるので、ベアリング及びリップシ
ールの潤滑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。
【００１２】本発明の第８の目的は、スプールに絞り手
段を兼用して、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。本発明の第９の目
的は、斜板の重量を軽減できるとともに、斜板の製作を
容易に行うことができ、圧縮機の軽量化、コストダウン
を図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。
【００１３】本発明の第１０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。
【００１４】本発明の第１１の目的は、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、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。
【００１５】
【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、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
た片頭ピストン型圧縮機において、外部冷媒回路から前
記クランク室へ冷媒ガスを導入する第１吸入通路と、前
記第１吸入通路より該クランク室に導入された冷媒ガス
を前記吸入室へ導入する第２吸入通路と、前記斜板が最
小傾角状態であるとき前記第１吸入通路を閉鎖する遮蔽
手段とを設けている。
【００１６】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
段により第１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
クランク室から第２吸入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。
【００１７】そして、空調装置のスイッチがオンされ
て、遮蔽手段による第１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。
【００１８】圧縮機の大容量運転状態では第１吸入通路
からクランク室へ吸入冷媒ガスが直接流れ込み、第２吸
入通路には絞りがないので、クランク室は低温・低圧の
吸入冷媒ガス雰囲気となる。このため、リップシールあ
るいは斜板等の各摺動部が高温・高圧のガスにさらされ
ることはなく、それらの潤滑が行われ、各部材の耐久性
が向上する。
【００１９】請求項２記載の発明では、請求項１におい
て前記斜板が最小傾角状態であるときとき、第２吸入通
路の通路面積を絞るための絞り手段を備えている。上記
発明では、圧縮機の最小容量運転状態で、絞り手段によ
りクランク室の圧力と吸入室の圧力の差圧を確保して、
斜板の最小傾角の保持を安定して行うことができる。
【００２０】請求項３記載の発明では、請求項１におい
て前記第２吸入通路の絞り手段は、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
れる絞り弁である。
【００２１】上記発明では斜板の傾動運動を利用して絞
り弁の動作が確実に行われる。請求項４記載の発明で
は、請求項１〜３のいずれかにおいて前記第２吸入通路
の絞り手段は、前記遮蔽手段に連動するように一体的に
設けられている。
【００２２】上記発明では絞り手段と遮蔽手段の構成が
簡素化される。請求項５記載の発明では、請求項１〜３
のいずれか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。
【００２３】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。請求項６記載の発明で
は、請求項５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第１吸
入通路の開閉部が設けられ、該スプールはバネにより開
放方向へ付勢されている。
【００２４】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の開閉部が閉鎖方
向へ移動され、開閉部により第１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、第１吸入通路
が開放される。
【００２５】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第２吸入通路は、回転軸内に形成
された連通路を有し、該連通路の上流端はクランク室に
ベアリングの隙間を通して連通されたリップシール室と
連通され、連通路の下流端はシリンダブロック内に形成
した連通室に開口され、該連通室は連通路を介して吸入
室に連通されている。
【００２６】上記の発明ではクランク室内の冷媒ガスは
ベアリングの隙間からリップシール室を経て回転軸内の
連通路に流れるので、ベアリング及びリップシールの潤
滑を確実に行うことができる。
【００２７】請求項８記載の発明では、請求項６におい
て前記スプールには第２吸入通路の一部となる連通孔が
形成され、該スプールが斜板に連動してリヤ側に移動さ
れたとき、収容室の内周に形成した第２吸入通路の一部
となる環状連通路に対する通路面積を減少して絞りを与
えるように構成されている。
【００２８】上記発明では、スプールに絞り手段を兼用
して、構造を簡素化することができる。請求項９記載の
発明では、請求項１〜８のいずれかにおいて前記斜板は
アルミニウム等の軽量材により形成されている。
【００２９】上記発明では、斜板の重量が軽減されると
ともに、斜板の製作を容易に行うことができ、圧縮機の
軽量化、コストダウンを図ることができる。請求項１０
記載の発明では、請求項１〜９のいずれかにおいて前記
開閉弁は空調装置のスイッチ及び冷房負荷の検出器から
の信号により作動されるものである。
【００３０】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。
【００３１】請求項１１記載の発明では、請求項１〜１
０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。
【００３２】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。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。なお、図面の左側を前側、右側
を後側とする。
【００３４】図１に示すように、シリンダブロック１１
は圧縮機のハウジングの一部を構成し、その前端面には
フロントハウジング１２が接合されるとともに、後端面
にはリヤハウジング１３が弁板１４を介して接合されて
いる。複数の通しボルト１５はフロントハウジング１２
からシリンダブロック１１及び弁板１４を通してリヤハ
ウジング１３に螺合され、これらの通しボルト１５によ
りフロントハウジング１２及びリヤハウジング１３がシ
リンダブロック１１の両端面に締付固定されている。
【００３５】回転軸１６は前記シリンダブロック１１及
びフロントハウジング１２の中央に、一対のラジアルベ
アリング１７，１８を介して支持され、その前端とフロ
ントハウジング１２との間にはリップシール１９が介装
されている。プーリ２０は回転軸１６の前端部に取り付
けられ、ベルト２１を介して図示しない車両エンジンに
電磁クラッチを介することなく直結されている。
【００３６】複数のシリンダボア２３はシリンダブロッ
ク１１に貫通形成され、それらの内部には片頭型のピス
トン２４が嵌挿支持されている。クランク室２５はシリ
ンダブロック１１の前面側において、フロントハウジン
グ１２の内部に区画形成されている。回転支持体２６は
クランク室２５内において回転軸１６に一体回転可能に
止着され、スラストベアリング２７を介してフロントハ
ウジング１２の内面に支持されている。支持アーム２８
は回転支持体２６に突設され、その先端には一対のガイ
ド孔２９が形成されている。
【００３７】ほぼ円板状のアルミニウム合金よりなる斜
板３０は前記回転軸１６に傾動可能に嵌挿され、その前
面には一対の球状連結体３１が突設されている。そし
て、この球状連結体３１が支持アーム２８の一対のガイ
ド孔２９に回動及び摺動自在に係入することによって、
斜板３０が回転支持体２６に対して前後方向への傾角の
変更可能にヒンジ連結されている。斜板３０は一対の半
球状のシュー３２を介して各ピストン２４に連結されて
いる。そして、回転軸１６が回転されたとき、回転支持
体２６を介して斜板３０が回転され、各ピストン２４が
シリンダボア２３内において往復動される。回転支持体
２６と斜板３０との間には該斜板３０を最小容量の傾角
位置へ付勢するバネ３３が介在されている。
【００３８】収容室３４は前記回転軸１６と同一軸線上
に位置するように、シリンダブロック１１の中心に貫通
形成され、後述するスプール４４を収容している。冷媒
ガスの吸入ポート３５はリヤハウジング１３及び弁板１
４の中心に形成され、その内端は収容室３４に連通され
ている。この収容室３４はシリンダブロック１１に形成
した連通路４８とともに吸入ポート３５とクランク室２
５を連通する第１吸入通路４７を形成している。
【００３９】吸入圧領域を構成する吸入室３８はリヤハ
ウジング１３内の中央部に前記吸入ポート３５を取り巻
くように区画形成され、吐出圧領域を構成する吐出室４
０はリヤハウジング１３内の外周部に区画形成されてい
る。
【００４０】吸入弁機構４２は図２に示すように前記弁
板１４に形成され、ピストン２４が往復動されるとき、
この吸入弁機構４２を介して吸入室３８から各シリンダ
ボア２３内作動室４１に冷媒ガスが吸入される。吐出弁
機構４３は弁板１４に形成され、ピストン２４が往復動
されるとき、この吐出弁機構４３を介して各シリンダボ
ア２３内作動室４１で圧縮された冷媒ガスが吐出室４０
に吐出される。
【００４１】第１吸入通路４７を開閉する遮断手段（遮
蔽筒）としてのスプール４４はシリンダブロック１１の
前記収容室３４内に前後方向への移動可能に収容されて
いる。バネ４５はスプール４４に対して斜板３０側（前
方）に向かう付勢力を付与する。そして、このスプール
４４内には前述した後方のラジアルベアリング１８が嵌
着されて、このラジアルベアリング１８の内側に回転軸
１６の後端が摺動可能に支持されている。回転軸１６の
回転に伴って作用するラジアル方向の荷重はラジアルベ
アリング１８にて受け止められる。又、スプール４４と
斜板３０との間において、スラストベアリング４６が回
転軸１６に摺動可能に嵌挿されている。斜板３０の傾動
及び回転に伴ってスプール４４に作用するスラスト方向
の荷重が、前記スラストベアリング４６によって受け止
められる。
【００４２】開閉部４９は前記吸入ポート３５と対応す
るように、スプール４４の後端面に形成されている。そ
して、図４に示すように、斜板３０が最小傾角状態に傾
動されたときには、スプール４４がバネ４５の付勢力に
抗して後方の閉位置に移動され、開閉部４９が吸入ポー
ト３５の前端開口を閉塞する。それにより、第１吸入通
路４７が閉鎖されて、吸入ポート３５からクランク室２
５への冷媒ガスの吸入が停止される。なお、この斜板３
０の最小傾角は０度よりも僅かに大きくなるように設定
されるとともに、その最小傾角はスプール４４が弁板１
４の係合により閉位置に保持されることによって規制さ
れる。
【００４３】又、図１に示すように、斜板３０が最大傾
角状態に傾動されたときには、スプール４４がバネ４５
の付勢力により前方の開位置に移動されて、開閉部４９
が吸入ポート３５の後端開口面から離隔する。それによ
り、吸入ポート３５を介してクランク室２５に冷媒ガス
が導入され、斜板３０の回転に伴って最大吐出容量の圧
縮運転が行われる。なお、この斜板３０の最大傾角は、
斜板３０の規制突部５０と回転支持体２６との当接によ
って規制される。
【００４４】図１に示すように、クランク室２５と前記
吸入室３８は第２吸入通路５１により接続されている。
第１連通路５２は前記回転軸１６の中心に形成され、そ
の上流（前端）開口５２ａはリップシール室５３に連通
され、該シール室５３はラジアルベアリング１７、スラ
ストベアリング２７の隙間を介してクランク室２５と連
通されている。前記第１連通路５２の下流（後端）開口
５２ｂはスプール４４の内部に区画形成される連通室５
４に連通されている。連通孔５５はスプール４４に形成
され、この連通孔５５は前記収容室３４の内周面に形成
した環状通路５６と前記連通室５４とを連通している。
シリンダブロック１１に形成された第２連通路５７は、
環状通路５６と吸入室３８を連通している。そして、図
１に示す圧縮機の大容量運転中はクランク室２５の冷媒
ガスは第２吸入通路５１を通して、つまりベアリング２
７，１７の隙間→リップシール室５３→開口５２ａ→第
１連通路５２→開口５２ｂ→連通室５４→連通孔５５→
環状通路５６→第２連通路５７を経て、吸入室３８内に
吸入されるようにしている。
【００４５】吐出室４０とクランク室２５を連通する圧
力供給通路６１は、リヤハウジング１１に形成した連通
路６２とシリンダブロック１１に形成した連通路６３と
により形成されている。前記連通路６２上には空調装置
のスイッチＳＷ及び後述する温度センサ７６からの動作
信号に基づいてオン・オフされる電磁式の開閉弁６４が
介在されている。この開閉弁６４は常には閉弁方向にバ
ネ６６により付勢される弁体６５と、通電時に弁体６５
を開放する作動ロッド６７を備えている。そして、同電
磁開閉弁６４のオン・オフにより圧力供給通路６１が開
放（オフ時）又は閉鎖（オン時）される。なお、図１に
おいては、電磁開閉弁６４がオンされ、圧力供給通路６
１が閉鎖された状態を示している。
【００４６】上記構成の圧縮機において、吸入室３８へ
冷媒ガスを導入する吸入ポート３５と、吐出室４０から
冷媒ガスを吐出する吐出ポート７１とは外部冷媒回路７
２で接続されている。外部冷媒回路７２上には凝縮器７
３、膨張弁７４及び蒸発器７５が介在されている。膨張
弁７４は蒸発器７５の出口側のガス圧の変動に応じて冷
媒流量を制御する。温度センサ７６は蒸発器７５の出口
側の温度を検出し、冷房負荷が減少（又は増大）して下
限設定値（又は上限設定値）になった場合に前記開閉弁
６４をオン（又はオフ）して、容量を減少（又は増大）
する。
【００４７】次に、本発明の実施の形態について、その
作用を説明する。さて、図１に示すように電磁開閉弁６
４がオン状態にあり、圧力供給通路６１が閉鎖された圧
縮機の大容量運転状態においては、吐出室４０からクラ
ンク室２５への高圧冷媒ガスの供給は行われない。この
状態ではスプール４４の開閉部４９が第１吸入通路４７
を開放しているので、外部冷媒回路７２から吸入ポート
３５及び第１吸入通路４７を介してクランク室２５へ冷
媒ガスが吸入される。又、第２吸入通路５１はクランク
室２５と吸入室３８を絞りの無い状態で連通しているの
で、クランク室２５内の冷媒ガスは第２吸入通路５１を
介して吸入室３８にスムーズに吸入される。このため、
クランク室２５内の圧力は吸入室３８内の低圧力、即ち
吸入圧に保持されている。従って、ピストン２４を介し
たクランク室２５の圧力Ｐｃと吸入圧ｐｓとの間の小さ
な差圧ΔＰ、及びバネ３３，４５の付勢力により斜板３
０の傾角が最大傾角に保持され、圧縮機は最大容量で運
転される。
【００４８】そして、圧縮機の最大容量運転により、車
室内の冷房負荷が小さくなって、蒸発器７５における温
度がフロストを発生し始める設定値以下となると、温度
センサ７６からの信号により電磁開閉弁６４がオフされ
て圧力供給通路６１が開放され、吐出室４０とクランク
室２５とが連通される。従って、吐出室４０内の高圧冷
媒ガスが圧力供給通路６１を介してクランク室２５へ供
給され、クランク室２５内の圧力が高くなる。クランク
室２５内の圧力上昇により前記差圧ΔＰが増大して斜板
３０の傾角が図４に示すように最小傾角へ迅速に移行さ
れる。この斜板３０の最小傾角への移行にともない、ス
プール４４がバネ４５を圧縮して吸入ポート３５側にス
ライド移動される。そして、スプール４４の開閉部４９
が吸入ポート３５の開口端面に当接されることにより、
斜板３０は最小傾角に規制され、かつ、吸入ポート３５
と収容室３４との連通が遮断され、第１吸入通路４７が
閉鎖される。従って、外部冷媒回路７２からクランク室
２５への冷媒ガスの流入が阻止される。
【００４９】最小容量状態では、斜板３０の最小傾角は
０°ではない、つまり片頭ピストン２４のスロトークは
ゼロではないため、シリンダボア２３内の作動室４１か
ら吐出室４０への吐出は行われている。従って、吐出室
４０へ吐出された冷媒ガスは、同吐出室４０とクランク
室２５との圧力差により、圧力供給通路６１→クランク
室２５→第２吸入通路５１→吸入室３８→作動室４１→
吐出室４０の順に循環される。圧縮機内での冷媒ガスの
内部循環により、同冷媒ガスに混合された潤滑油により
圧縮機内の摺動部が潤滑される。
【００５０】又、最小容量運転では図４に示すように前
記スプール４４の移動により連通孔５５と環状通路５６
との間の通路面積が減少し、第２吸入通路５１が絞られ
る。このため、クランク室２５の圧力Ｐｃが吸入室３８
の圧力Ｐｓよりも高く保持され、クランク室圧力Ｐｃと
吸入圧力Ｐｓとの差圧ΔＰにより斜板３０は最小傾角に
安定して保持され、最小容量運転が安定して行われる。
【００５１】圧縮機が最小容量に切り換えられる際、圧
力供給通路６１から吐出ガスが吸入冷媒ガス雰囲気のク
ランク室２５内に供給されると、クランク室２５全体と
してそれほど圧力を上げなくても斜板３０の傾角を最小
にできる。すなわち、従来ではクランク室圧力Ｐｃが高
いので、吸入圧力Ｐｓとの差圧ΔＰも大きく、この状態
で斜板３０の傾角を変更できるようにスプール４４のバ
ネ４５の付勢力を大きく設定する必要がある。しかし、
この実施形態ではバネ４５の付勢力を小さくでき、従っ
て、斜板３０の傾角を減少させるための差圧ΔＰを小さ
くでき、通路６１からクランク室２５へ供給するガス量
も少量で済む。このため、クランク室２５に閉じ込めら
れる冷媒ガスの量は従来の圧縮機と比較して比較的少な
く、液冷媒の発生を抑制して、それによる潤滑油の摺動
部からの洗い流しを抑制し、潤滑性を向上することがで
きる。
【００５２】最小容量運転状態から、冷房負荷が増大し
て温度センサ７６からの信号により電磁開閉弁６４がオ
ンされると、圧力供給通路６１が閉鎖される一方、クラ
ンク室２５の圧力Ｐｃが第２吸入通路５１を介して吸入
室３８に放圧されているので、クランク室２５内は減圧
される。この減圧により斜板３０の傾角が最小傾角から
最大傾角へ移行する。従って、この斜板３０の移行にと
もない、スプール４４は押しつけ状態から開放され、バ
ネ４５の作用により、同スプール４４は前方にスライド
移動される。この結果、第１吸入通路４７は閉鎖状態か
ら開放されて外部冷媒回路７２から冷媒ガスが第１吸入
通路４７を介してクランク室２５に吸入されるととも
に、大容量の吐出ガスは吐出室４０から外部冷媒回路７
２へ圧送されて内部循環が停止される。第２吸入通路５
１のスプール４４による絞りも解除されるので、クラン
ク室２５内の冷媒ガスは第２吸入通路５１を介して吸入
室３８へ吸入圧損が極めて小さい状態で吸入され、圧縮
機は大容量で運転される。
【００５３】圧縮機の大容量運転が継続され、冷房負荷
が減少して、温度センサ７６からの信号により電磁開閉
弁６４がオフされると、圧力供給通路６１が開放され、
クランク室２５の圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧ΔＰ
が増大されて、斜板３０の傾角が最大傾角から最小傾角
へ移行する。
【００５４】又、車両エンジンが停止されると、圧縮機
の運転も停止され、かつ電磁開閉弁６４がオフされて、
斜板３０は最小傾角に移行され、圧縮機の停止状態では
斜板３０は最小傾角に保持される。このため、エンジン
が再起動される際の起動ショックが緩和される。
【００５５】 前記実施形態では、圧縮機の大容量運
転状態で、クランク室２５が低温・低圧の吸入冷媒ガス
雰囲気となって吸入通路の一部を構成しているので、リ
ップシール１９及び斜板３０が高温・高圧のガスにさら
れることはなく、それらの耐久性が向上する。
【００５６】 又、例えばアルミニウム等の軽量金属
により斜板３０を形成してもよく、圧縮機の軽量化を図
り、製造を容易に行い、コストを低減することができ
る。 前記実施形態では、遮蔽手段として斜板３０の傾動
に追従するスプール４４を用いたので、構造を簡素化す
ることができる。
【００５７】 前記実施形態では、第２吸入通路５１
の上流側開口をリップシール室５３に開口したので、リ
ップシール室５３が吸入冷媒ガスにさらされてベアリン
グ１７，２７及びリップシール１９の潤滑性を向上する
ことができる。
【００５８】なお、本発明の実施の形態は以下のように
変更することもできる。 （１）回転軸１６とプーリ２０との間に電磁式のクラッ
チを設けて、外部の駆動源と、回転軸１６とを断続可能
な構成とする。そして、空調装置のスイッチＳＷがオン
された状態では、電磁クラッチもオンされ、前記電磁開
閉弁６４が冷房負荷のセンサ７６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
換えられるようにする。さらに、空調装置のスイッチＳ
Ｗがオフされた場合に、前記電磁クラッチをオフして、
圧縮機を停止するように構成すること。この実施形態の
場合にもクランク室２５内を吸入冷媒ガス雰囲気に保持
して、斜板３０やリップシール１９等の耐久性を向上す
ることができる。
【００５９】（２）図示しないがシリンダブロック１１
にクランク室２５と吸入室３８とを連通する第２吸入通
路５１を形成し、スプール４４に該通路５１を絞る弁体
を設けること。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。
【００６０】（３）前記スプール４４の開閉部４９によ
る第１吸入通路４７の開閉を図示しない電磁開閉弁によ
り前記開閉弁６４の開閉と同期して行うこと。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。
【００６１】（４）図示しないが、電磁開閉弁６４の動
作と同期して、第２吸入通路５１の通路面積を絞る電磁
絞り弁を設けること。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。
【００６２】
【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。
【００６３】請求項１記載の発明では、クランク室内を
吸入圧雰囲気に保持してリップシールや斜板等の耐久性
を向上することができる。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、圧縮機の最小容量運
転状態で、絞り手段によりクランク室の圧力と吸入室の
圧力の差圧を確保して、斜板の最小傾角の保持を安定し
て行うことができる。
【００６４】請求項３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絞り弁
の動作を確実に行うことができる。請求項４記載の発明
では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加
えて、絞り手段と遮蔽手段の構成を簡素化することがで
きる。
【００６５】請求項５記載の発明では、請求項１〜３の
いずれかに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６記載の発明では、請求項５記載の発明の効果に加
えて、遮蔽手段をスプールとバネにより簡素に構成する
ことができる。
【００６６】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、クランク室内の
冷媒ガスはベアリングの隙間からリップシール室を経て
回転軸内の連通路に流れるので、ベアリング及びリップ
シールの潤滑を確実に行うことができる。
【００６７】請求項８記載の発明では、請求項６記載の
発明の効果に加えて、スプールに絞り手段を兼用して、
構造を簡素化することができる。請求項９記載の発明で
は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、斜板の重量を軽減できるとともに、斜板の製作を容
易に行うことができ、圧縮機の軽量化、コストダウンを
図ることができる。
【００６８】請求項１０記載の発明では、請求項１〜９
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。
【００６９】請求項１１記載の発明では、請求項１〜１
０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】 片頭ピストン型圧縮機の最大容量状態の縦断
面図。
【図２】 吸入弁機構及び吐出弁機構の部分拡大断面
図。
【図３】 スプール付近の横断面図。
【図４】 片頭ピストン型圧縮機の最小容量状態の縦断
面図。
【符号の説明】
１１…ハウジングの一部を形成するシリンダブロック、
１２…フロントハウジング、１３…リヤハウジング、１
６…回転軸、２３…シリンダボア、２４…ピストン、２
５…クランク室、２６…回転支持体、３０…斜板、３８
…吸入圧領域としての吸入室、４０…吐出圧領域として
の吐出室、４７…第１吸入通路、４９…開閉部、５１…
第２吸入通路、５２…連通路、５３…リップシール室、
５４…連通室、５５…連通孔、５６…環状通路、５７…
連通路、６１…圧力供給通路、６４…電磁開閉弁、７６
…負荷検出器としての温度センサ、ＳＷ…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 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 (56)参考文献 特開 平７−189904（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−346845（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 27/08 F04B 27/14 F04B 49/00 361

Claims (11)

    (57)【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た片頭ピストン
    型圧縮機において、 外部冷媒回路から前記クランク室へ冷媒ガスを導入する
    第１吸入通路と、前記第１吸入通路より該クランク室に
    導入された冷媒ガスを前記吸入室へ導入する第２吸入通
    路と、前記斜板が最小傾角状態であるとき前記第１吸入
    通路を閉鎖する遮蔽手段とを設けた片頭ピストン型圧縮
    機。
  2. 【請求項２】 前記斜板が最小傾角状態であるとき、第
    ２吸入通路の通路面積を絞るための絞り手段を備えてい
    る請求項１に記載の片頭ピストン型圧縮機。
  3. 【請求項３】 前記第２吸入通路の絞り手段は、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
    して往復動される絞り弁である請求項１に記載の片頭ピ
    ストン型圧縮機。
  4. 【請求項４】 前記第２吸入通路の絞り手段は、前記遮
    蔽手段に連動するように一体的に設けられている請求項
    １〜３のいずれかに記載の片頭ピストン型圧縮機。
  5. 【請求項５】 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１〜３のいずれかに記載の片頭ピ
    ストン型圧縮機。
  6. 【請求項６】 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第１吸入通路
    の開閉部が設けられ、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５に記載の片頭ピストン型圧縮
    機。
  7. 【請求項７】 前記第２吸入通路は、回転軸内に形成さ
    れた第１連通路を有し、該第１連通路の上流端はクラン
    ク室にベアリングの隙間を通して連通されたリップシー
    ル室と連通され、第１連通路の下流端はシリンダブロッ
    ク内に形成した連通室に開口され、該連通室は第２連通
    路を介して吸入室に連通されている請求項１〜６のいず
    れかに記載の片頭ピストン型圧縮機。
  8. 【請求項８】 前記スプールには第２吸入通路の一部と
    なる連通孔が形成され、該スプールが斜板に連動してリ
    ヤ側に移動されたとき、収容室の内周に形成した第２吸
    入通路の一部となる環状連通路に対する通路面積を減少
    して絞りを与えるように構成されている請求項６に記載
    の片頭ピストン型圧縮機。
  9. 【請求項９】 前記斜板はアルミニウム等の軽量材によ
    り形成されている請求項１〜８のいずれかに記載の片頭
    ピストン型圧縮機。
  10. 【請求項１０】 前記開閉弁は空調装置の操作スイッチ
    及び冷房負荷の検出器からの信号により作動されるもの
    である請求項１〜９のいずれかに記載の片頭ピストン型
    圧縮機。
  11. 【請求項１１】 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１〜１０のいずれかに記載のクラッチレス片頭ピ
    ストン型圧縮機。
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