JPH0355827Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用冷房サイクルに使用され、
圧縮室内容積を変化させることが可能な容量可変
斜板式コンプレツサの改良に関する。

（従来の技術） 第４図に示すように、一般の自動車用空気調和
装置に使用される冷房サイクル１は、エンジン
（図示せず）によりベルト及びプーリ２及びマグ
ネツトクラツチ２ａを介して駆動されるコンプレ
ツサ３と、当該コンプレツサ３で断熱圧縮して高
温圧となつたガス状冷媒を外部の空気と熱交換し
て低温高圧の液状冷媒とするコンデンサ４と、こ
の液状冷媒を一時貯留して冷媒中の水分や塵埃を
取り除くリキツドタンク５と、この液状冷媒を絞
り膨張して低圧霧状の冷媒とする膨張弁６と、こ
の低圧霧状の冷媒を気化させて車室内への吹き出
す空気を冷却するエバポレータ７と、を有する。

このような冷房サイクル１に使用されるコンプ
レツサ３として、最近では、特開昭58−158382号
公報に示される構造の斜板式コンプレツサが提案
されている。この斜板式コンプレツサでは、シリ
ンダにおける圧縮室内容積をコンプレツサの吸込
圧に応じて変化せしめて、コンプレツサの吐出量
を変化させ、結果としてコンプレツサの吸込圧が
一定になるようにしている。

第４図に示すコンプレツサ３の吸込圧が一定に
なると、ある程度エバポレータ７の出口における
冷媒圧力（すなわち、エバポレータ７における冷
媒の蒸発圧力）が一定になる。このため、熱負荷
が小さくなつた場合、例えば外気温度が低くなつ
ているがエバポレータ７で除温をしいたいという
ような場合に、エバポレータ７出口におけるスー
パーヒート量を一定しようとする膨張弁６が低い
冷房性能にするため冷媒を絞り過ぎてエバポレー
タ７における冷媒の蒸発圧力を低下させ、エバポ
レータ７に凝縮水を凍結させてしまういわゆる低
負荷時のエバポレータ凍結を避けることができる
ので都合が良い。

このように、シリンダにおける圧縮室内容積を
コンプレツサの吸込圧に応じて変化させ、結果と
して吸込圧を一定になるようにしてある斜板式コ
ンプレツサの構造を第５〜７図に示す。

図示するように、この容量可変斜板式コンプレ
ツサ３は、エンジンによりベルト、プーリ２、及
びマグネツトクラツチ２ａを介して回転駆動され
る駆動軸１１を有する。この駆動軸１１には、駆
動棒１１ａが軸１１と直角方向に固着され、クラ
ツチ室１２内で駆動軸１１と共に回転するように
なつている。この駆動棒１１ａにはピン１１ｂを
支点として駆動斜板１３が駆動軸１１に対して傾
斜して連結され、駆動軸１１の回転力がピン１１
ｂを介して駆動斜板１３に伝達するようになつて
いる。この駆動斜板１３には、スラスト軸受１４
及びラジアル軸受部１５を介して、回転しないウ
オブル板１６が摺動自在に連結してある。ラジア
ル軸受部１５はウオブル板１６の内周側に形成さ
れ、そのスラスト方向移動がスラストワツシヤ２
０及びナツプリング２１により制限されている。

ウオブル板１６は、ケーシング１７に固定され
た案内ピン１８に対して滑動自在に連結されたシ
ユー１９に連結してあり、当該シユー１９により
回転が防止されると共に駆動軸１１方向の移動が
案内されるようになつている。このウオブル板１
６には、複数のロツド２２を介してそれぞれピス
トン２３が円周方向略等間隔に連結しており、駆
動軸１１の回転に伴う駆動斜板の回転により、回
転しないウオブル板１６が第５，６図に示すよう
に揺動し、ピストン２３が往復動するようになつ
ている。

このピストン２３は、シリンダブロツク２４に
形成されたシリンダ２５内に装着してある。シリ
ンダ２５内では、ピストン２３の前面に圧縮室２
６が形成してあり、ピストン２３の後面はクラン
ク室１２と連通している。

圧縮室２６には吸入口２７及び吐出口２８が形
成してある。この吸入口２７は、第４図に示すエ
バポレータ７からの冷媒が導かれる吸入ポート２
９に図示しない弁を介して連通している。この吸
入ポート２９は、ヘツド３０に形成された連通路
３１を介して吸入側圧力室３２に連通している。
また、前記吐出口２８は、第４図に示すコンデン
サ４に冷媒を送り込む配管に連通している吐出ポ
ート３３に連通している。この吐出ポート３３は
吐出側圧力室３５に連通している。

前記吸入側圧力室３２には、第１制御弁３６が
ベロー部３７により保持してあり、吸入側圧力室
３２内の圧力に応じてベロー部が上下し、吸込側
連通口４１の開度を調節するようになつている。
また、第１制御弁３６にはロツド３８を介して第
２制御弁３９が連結してあり、両者は連動して動
作するようになつている。この第２制御弁３９
は、吐出側圧力室３５内に設けられ、吐出側連通
口４０の開度を調節するようになつている。

これら第１、第２制御弁３６，３９は、吸入側
圧力室３２内の圧力に応じて上下動するベロー部
３７で制御され、吸入側圧力室３２内の圧力が高
くなると吸入側連通口４１の開度を大きくし、低
くなると吐出側連通口４０の開度を大きくするよ
うにしてある。したがつて、冷房サイクルにおけ
る熱負荷が小さい場合には、吸入側圧力室３２内
の圧力が低くなり、ベロー部３７が上方に伸延
し、吐出側連通口４０の開度を大きくし、クラン
ク室１２に吐出圧を導入してその内部圧を高め
る。そのため、吸入工程（第６図参照）にあるピ
ストン２３の前後の圧力差が増大し、第７図に示
すように、ウオブル板１６及び駆動斜板１３を駆
動軸１１に対して立てる方向のモーメントが作用
する。したがつて、ピストン２３の往復動ストロ
ークが短くなり、圧縮室２６の内容積が減少し、
冷房サイクル内を循環する冷媒流量が減少し、低
い熱負荷に応じた適正な冷媒流量となるため、コ
ンプレツサの吸入圧が次第に上昇し、結果的に一
定な吸入圧に保たれる。

また、冷房サイクルにおける熱負荷が大きい場
合には、吸入側圧力室３２内の圧力が高くなり、
ベロー部３７が下方に移動し、吸入側連通口４１
の開度を大きくし、クランク室１２に吸入圧を導
入するため、その内部圧が吸入圧に略等しくな
る。このため、吸入工程（第６図参照）にあるピ
ストン２３の前後の圧力差がほとんどなくなり、
第５，６図に示すように、ウオブル板１６及び駆
動斜板１３が駆動軸１１に対して最大に傾斜する
ことが可能となり、ピストン２３の往復動ストロ
ークが長くなる。したがつて圧縮室２６の内容積
が増大し、冷房サイクル内を循環する冷媒流量が
増大し、高い熱負荷に応じた適正な冷媒流量とな
るため、コンプレツサの吸入圧が次第に下降し、
結果的に一定な吸入圧に保たれる。

（考案が解決しようとする問題点） このような容量可変斜板式コンプレツサにおけ
る容量制御は、第３図に示すように、所定の範囲
の容量制御域でのみ有効であり、それ以外の範囲
では有効に行えなかつた。

特に、容量制御域以外の低熱負荷時には、クラ
ンク室１２内の圧力Pcは、第３図中点線で示す
ように、急激にコンプレツサ吐出圧Poに等しく
なり、このクランク室圧力Pcとコンプレツサ吸
入圧Psとの圧力差が増大する。このため、第７
図に示すように、ウオブル板１６及び駆動斜板１
３が主軸１１に対して最大角度まで立ち上がり、
さらにウオブル板１６を立てる方向のモーメント
が作用するため、スラストワツシヤ２０及びスナ
ツプリング２１をせん断する方向に異常な力が作
用する。このような異常な力は、スラストワツシ
ヤ２０及びスナツプリング２１の疲労を促進する
だけでなく、ラジアル軸受部１５の偏摩耗を引起
こす虞れがあるため好ましくなかつた。

本考案は、このような実情に鑑みてなされたも
のであり、容量制御を有効に行うことができない
低負荷時に、ウオブル板と駆動斜板との摺動部に
作用する異常な力を軽減し、耐久性のある容量可
変斜板式コンプレツサを提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するための本考案は、駆動軸
に対して傾斜角度が可変に連結された駆動斜板
と、当該駆動斜板に摺動自在に連結され、前記駆
動軸方向にシリンダ内で往復動可能なピストンが
連結された非回転ウオブル板とを有し、これら駆
動斜板とウオブル板とを収容するクランク室の内
部圧力と前記ピストンの前面に形成された圧縮室
の内部圧力との差圧の変化により前記ウオブル板
の傾斜角度を変化させて圧縮室の内容積を変化せ
しめる容量可変斜板式コンプレツサにおいて、前
記クランク室に、コンプレツサ吸入圧を導入する
吸入圧連通口と、コンプレツサ吐出圧を導入する
吐出圧連通口とを形成すると共に、これら両連通
口と前記クランク室とを連通路にて連通させ、前
記吸入圧連通口と吐出圧連通口の開度をコンプレ
ツサ吸入圧で制御する制御弁をこれら両連通口に
それぞれ設け、前記吸入圧連通口とクランク室と
を連通する連通路の途中にコンプレツサ吸入側に
連通するバイパス路を形成し、さらに、前記クラ
ンク室の内部圧力が所定値以上になつた場合に当
該内部圧力をコンプレツサ吸入側に逃がすバイパ
ス弁を設けたことを特徴とする。

（作用） 次に本考案の作用を説明する。

本考案にあつては、容量制御域以外の低負荷時
には、クランク室内の圧力が所定圧力以上になつ
た場合に、バイパス弁が開口し、クランク室の圧
力を下げることになる。したがつて、クランク室
内の圧力が高くなるためにウオブル板と駆動斜板
との摺動部に発生する異常な力が作用することは
なくなる。

（実施例） 以下、本考案の実施例について説明する。

第１図は本考案の実施例に係る容量可変斜板式
コンプレツサの吹出工程にあるピストンを示す概
略断面図、第２図は同実施例に係るクランク室内
圧力が変化した場合の概略断面図、第３図は本考
案の作用を示すグラフであり、第５〜７図に示す
部材と共通する部材には同一符号を付して、その
説明は一部省略する。

第１，２図に示す容量可変斜板式コンプレツサ
５０は、第４図に示す自動車用冷房サイクル１中
のエバポレータ７とコンデンサ４との間に設置さ
れ、エバポレータ７で車室内に吹き出される空気
の冷却を行つて気化したガス状冷媒を断熱圧縮し
て高温高圧にし、コンデンサ４に送る働きをす
る。

第１，２図に示すように、この容量可変斜板式
コンプレツサ５０は、エンジンにより駆動される
プーリ２にマグネツト２ａを介して連結された駆
動軸１１を有する。この駆動軸１１には、クラン
ク室１２内で駆動斜板１３が駆動棒１１ａ及びピ
ン１１ｂを介して連結してある。したがつて、駆
動斜板１３は、駆動軸１１に対して傾斜角度がピ
ン１１ｂを支点として可変になつていると共に、
駆動軸１１と共に回転するようになつている。

このような駆動斜板１３には、スラスト軸受１
４及びラジアル軸受部１５を介して、非回転ウオ
ブル板１６が摺動自在に連結してある。ラジアル
軸受部１５はウオブル板１６の内周側に形成さ
れ、そのスラスト方向移動がスラストワツシヤ２
０及びスナツプリング２１により制限されてい
る。

前記ウオブル板１６は、ケーシング１７に固定
された案内ピン１８に対して摺動自在に連結され
たシユー１９を有しており、このシユー１９によ
り回転が防止されると共に駆動軸１１方向の移動
が案内されるようになつている。このウオブル板
１６には、複数のロツド２２を介してそれぞれピ
ストン２３が円周方向略等間隔に連結してあり、
駆動軸１１の回転に伴う駆動斜板１３の回転によ
り、非回転ウオブル板１６が揺動し、ピストン２
３が往復動するようになつている。

ピストン２３は、シリンダブロツク２４に形成
されたシリンダ２５内に装着してあり、シリンダ
２５内のピストン２３前面に圧縮室２６を形成
し、ピストン２３の後面がクランク室１に連通す
るようになつている。

圧縮室２６には、吸入口２７及び吐出口２８が
形成してある。この吸入口２７は、第４図に示す
エバポレータ７からの冷媒が導かれる吸入ポート
２９に図示しない弁を介して連通している。この
吸入ポート２９は、ヘツド３０に形成され連通路
３１を介して吸入側圧縮室３２に連通している。

また、前記吐出口２８は、第４図に示すコンデ
ンサ４に冷媒を送り込む配管に連通している吐出
ポート３３に吐出弁３４を介して連通している。
この吐出ポート３３は吐出側圧力室３５に連通し
ている。

前記吸入側圧力室３２には、第１制御弁３６が
ベロー部３７により保持してあり、吸入側圧力室
３２内の圧力に応じてベロー部３７が上下し、吸
込側連通口４１の開度を調節するようになつてい
る。また、第１制御弁３６には、ロツド３８を介
して第２制御弁３９が連結してあり、両者は連動
して動作するようになつている。この第２制御弁
３９は、吐出側圧力室３５内に設けられ、吐出側
連通口４０の開度を調節するようになつている。

これら第１、第２制御弁３６，３９は、吸入側
圧力室３２内の圧力に応じて上下動するベロー部
３７で制御され、吸入側圧力室３２内の圧力が高
くなると吸入側連通口４１の開度を大きくし、低
くなると吐出側連通口４０の開度を大きくするよ
うにしてある。

特に本実施例では、前記吸入圧力連通口４１と
クランク室１２との連通路５２の途中に、吸入側
圧力室３２へ向かうバイパス路５３を形成し、こ
のバイパス路５３にバイパス弁５４を装着してあ
る。このバイパス弁５４は、ボール弁５５と、こ
のボール弁５５をバイパス路５３を閉塞する方向
に押圧するスプリング５６とからなる。このボー
ル弁５５には、連通路５２を介してクランク室１
２の内部圧力が作用するようになつており、クラ
ンク室１２の内部圧力が所定圧力以上になつた場
合にバイパス路５３を開口するようになつてい
る。

次に、このような構成に係る容量可変斜板式コ
ンプレツサの作用を説明する。

第３図に示す容量制御域以外の低熱負荷時に
は、コンプレツサ吸入圧Psが著しく減少する。
このため、第２図に示すように、ベローズ３７が
上方向に伸延し、第１制御弁３６が吸入側連通口
４１を完全に閉塞し、第２制御弁３９が吐出側連
通口４０を最大限に開口する。このため、クラン
ク室１２の内部圧力は、次第に上昇し、吸入工程
にあるピストン２３の前後に多大の圧力差が生
じ、第２図に示すように、ウオブル板１６及び駆
動斜板１３を駆動軸１１に対して最大限に立ち上
がらせる。さらにクランク室１２内の圧力が上昇
すると、ウオブル板１６と駆動斜板１３との摺動
部であるラジアル軸受部１５に異常な力が生じる
が、本実施例では、そうなる前の所定圧力でバイ
パス弁５４がバイパス路５３を開口し、クランク
室１２内の圧力を吸入側圧力室３２へ逃すことに
なる。

このような容量制御域以外の低負荷時における
クランク室１２の内部圧力Pcの変化は、第３図
中二点鎖線で示される。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案によれば、ク
ランク室内の圧力調節するための吸入側連通路途
中にクランク室内の圧力が異常に高くならないた
めのバイパス弁を設けたため、容量制御が有効に
行うことができない低負荷時に、クオブル板と駆
動斜板との摺動部に異常な力が作用することがな
くなり、ひいてはコンプレツサの耐久性を高める
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る容量可変斜板式
コンプレツサの吐出工程にあるピストンを示す概
略断面図、第２図は同実施例に係るクランク室内
圧力が変化した場合の概略断面図、第３図は本考
案の作用を示すグラフ、第４図は一般的な自動車
冷房サイクルを示す概略図、第５図は従来例に係
る容量可変斜板式コンプレツサの吐出工程にある
ピストンを示す概略断面図、第６図は同コンプレ
ツサの吸入工程にあるピストンを示す概略断面
図、第７図は同コンプレツサのクランク室圧力が
変化した場合の概略断面図である。 １１……駆動軸、１２……クランク室、１３…
…駆動斜板、１５……ラジアル軸受部、１６……
ウオブル板、２０……スラストワツシヤ、２１…
…スナツプリング、２３……ピストン、２５……
シリンダ、２６……圧縮室、３２……吸入側圧力
室、３５……吐出側圧力室、３６……第１制御
弁、３９……第２制御弁、４０……吐出側連通
口、４１……吸入側連通口、５２……連通路、５
４……バイパス弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動軸１１に対して傾斜角度が可変に連結され
   た駆動斜板１３と、当該駆動斜板１３に摺動自在
   に連結され、前記駆動軸１１方向にシリンダ２５
   内で往復動可能なピストン２３が連結された非回
   転ウオブル板１６とを有し、これら駆動斜板１３
   とウオブル板１６とを収容するクランク室１２の
   内部圧力と、前記ピストン２３の前面に形成され
   た圧縮室２６の内部圧力との差圧の変化により、
   前記ウオブル板１６の傾斜角度を変化させて圧縮
   室２６の内容積を変化せしめる容量可変斜板式コ
   ンプレツサにおいて、 前記クランク室１２に、コンプレツサ吸入圧
   Psを導入する吸入圧連通口４１と、コンプレツ
   サ吐出圧POを導入する吐出圧連通口４０とを形
   成すると共に、これら両連通口４０，４１と前記
   クランク室１２とを連通路５２，６０にて連通さ
   せ、 前記吸入圧連通口４１と吐出圧連通口４０の開
   度をコンプレツサ吸入圧Psで制御する制御弁３
   ６，３９をこれら両連通口４０，４１にそれぞれ
   設け、 前記吸入圧連通口４１とクランク室１２とを連
   通する連通路５２の途中にコンプレツサ吸入側３
   ２に連通するバイパス路５３を形成し、さらに、
   前記クランク室１２の内部圧力が所定値以上にな
   つた場合に当該内部圧力をコンプレツサ吸入側３
   ２に逃がすバイパス弁５４を設けたことを特徴と
   する容量可変斜板式コンプレツサ。