JPH052836B2 - - Google Patents

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、例えば自
動車用空調装置の冷媒圧縮機として用いて有効で
ある。

（従来の技術） 従来、回転圧縮機に動力を伝達するか否かは回
転圧縮機のシヤフトと駆動力源との間にクラツチ
を配し、このクラツチを断続させることにより行
なわれている。そして、そこに用いられるクラツ
チは電磁力を利用した電磁クラツチが多い。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなクラツチでは接続が
滑らかではなく、接続時の振動によるシヨツクを
乗員に与えることを防ぎれないという問題があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点に鑑み、滑らかに圧縮機の
駆動開始を行なわしめることを目的とし、次の様
な構成とした。つまり、外部駆動力を受けて回転
するシヤフトと、このシヤフトの回転を受けて作
動油の吸入、吐出を行なう油圧ポンプと、シヤフ
トの駆動力を伝達することにより圧縮室の容量変
化を行なわせしめるロータ部材と、前記シヤフト
の軸方向には摺動自在で回転方向には固定される
ように前記シヤフト上の前記ロータ部材に対抗す
る位置に配されるる回転部材と、この回転部材を
前記ロータ部材か離れる方向に付勢する付勢手段
と、前記回転部材の一側面側に形成され、前記油
圧ポンプよりり吐出された作動油が導かれる油圧
室と、前記油圧ポンプの吸入通路あるいは吐出通
路に設けられ通路の開閉を行なう切換弁との備
え、前記回転部材が前記ロータ部材に当接した
時、前記回転部材と前記ロータ部材との当接面に
おける摩擦力により前記シヤフトの回転力が前記
ロータ部材に伝達される回転圧縮機とした。

（実施例） 次に、本発明を自動車用空調装置の冷媒圧縮機
として用いた場合の実施例を説明する。第１図は
本発明の実施例を示す縦断面図である。圧縮機の
外形を形成するフロントハウジング２及びリヤハ
ウジング４は、第１プレート６と第２プレート８
とを挟持してボルト１０により相互に固定されて
いる。前記フロントハウジング２のボス部２ａの
外周には軸受１２を介してプーリー１４が配さて
おり、このプーリー１４にはキー１６によつて結
合されたシヤフト１８がボルト２０によりその一
端が固定されている。このシヤフト１８は前記第
１プレート６に軸受２２を介して軸支されてお
り、他端は前記第２プレート８を貫通してリヤハ
ウジング４内に位置している。また、前記フロン
トハウジング２のボス部２ａとシヤフト１８との
間には、シヤフト１８の表面を伝つて漏洩する流
体を防ぎ止めるための軸封装置２４が配されてい
る。前記第１プレート６には凹部６ａが形成され
ており、この凹部６ａにはシヤフト１８の回転を
受けて作動する従来周知のトロコイドポンプ２６
が収納されている。このトロコイドポンプ２６は
内ロータ２６ａと外ロータ２６ｂと、この両者を
包み込むケース２６ｃそとからなり、内ロータ２
６ａは前記シヤフト１８に固定されている。そし
て、このトロコイドポンプ２６が凹部６ａ内に収
納された後、補助プレート２８が配され凹部６ａ
を塞いでいる。

前記第２プレート８には、前記リヤハウジング
４側に向けて開口する凹部が形成されており、こ
の凹部が油圧室３０をなしている。この油圧室３
０内には、表面粗さの粗い摩擦面３２ａを有する
板状部材３２が配されており、板状部材３２の中
心部は前記シヤフト１８に支持されている。そし
て、この板状部材３２は前記シヤフト１８の軸方
向には摺動自在てあるが、回転方向には固定され
ており、シヤフト１８と共に回転する。

前記リヤハウジング４内には円筒状のシリンダ
内面を有するシリンダ部材３４が配されており、
同じくリヤハウジング４内に配された軸受部材３
６にボルト３８によつて相互に固定されている。
前記シリンダ部材３４のシリンダ内面の中心は、
前記シヤフト１８の中心より偏心しており、この
シリンダ部材３４内には回転部材である円筒状の
ロータ４４が配されている。ロータ４４の中心部
には穴部４６が形成されており、前記シヤフト１
８の他端側がこの穴部４６内に挿入されている。
このシヤフト１８の他端にはスプリングストツパ
４８が設けられており、前記板状部材３２とスプ
リングストツパ４８との間は、前記板状部材３２
をロータ４より遠ざける方向に付勢するスプリン
グ５０が配されている。また、前記ロータ４４の
前記板状部材３２に対向する面には、摩擦面５２
ａを有する摩擦板５２が接合されており、このロ
ータ４４の円周面には４本の溝が形成され、この
溝に４枚の板状ベーン５４が収納されている。そ
して、このベーン５４、前記ロータ４４の外周
壁、シリンダ部材３４のシリンダ部材内面とによ
つて圧縮室Ｍが区画形成されている。

前記シリンダ部材３４には圧縮室Ｍ内の圧縮流
体を吐出するための吐出口５６が穿設されてお
り、この吐出口５６はリヤハウジング４とシリン
ダ部材３４との間に形成された吐出室５８に連通
し、さらにに吐出通路６０を介して吐出ポート６
２に連通している。尚、この吐出通路６０には圧
縮流体である冷媒中に含まれた潤滑油を分離する
ためのオイル分離器が配されている。

前記シリンダ部材３４及び第２プレート８に
は、オイルを溜めておくためのオイル室６６が形
成されており、このオイル室６６は吸入通路６８
（第２図）を介して前記トロコイドポンプ２６の
吸入口７０（第２図）に連通しており、また、ト
ロコイドポンプ２６の吐出口７２は、吐出通路７
４を介してオイル室６６に連通している。前記吸
入通路６８、吐出通路７４は前記補助プレート２
８、第１プレート６と第２プレート８との接合面
に形成されており、前記吐出口７２は通路７５を
介して前記油圧室３０に連通している。尚、この
通路は補助プレート２８、第２プレート８とを貫
通している。前記吐出通路７４の前記オイル室６
６への開口端７４ａは非常に絞られたものとなつ
ており、流通抵抗が大きい。そこで、吐出通路７
４には開口端７４ａをバイパスする第１，２バイ
パス通路７６ａ，７６ｂが形成されており、この
バイパス通路７６には通路の開閉を行なう電磁弁
７８が配られている。

第２図は第１の−断面図である。この図か
らわかる様に、前記オイル室６６の横断面は三ケ
月形状であり、また前記第２プレート８には圧縮
Ｍ内に冷媒を導くための吸入口８０が穿設されて
いる。また、前記吸入口７０及び吐出口７２は前
記シヤフト１８を両側から囲むような形状をなし
ている。

次に前記電磁弁７８の構造について述べる。第
３図及び第４図又は共に電磁弁７８の断面図で、
第３図は開放状態を示し、第４図は閉弁状態を示
すものである。磁性材料よりなる固定鉄心８０と
プランジヤー８２は、スプリング８８を間に介し
て対向配置され、互いに離れあう方向に付勢され
ている。固定鉄心８０及びプランジヤー８２の周
囲には非磁性体よりなるボビン８４が配され、こ
のボビン８４の外周にはソレノイドコイル８６が
巻装されている。また、プランジヤー８２側には
磁性体よりなるカバー９０がが配されており、前
記ソレノイドコイル８６の外周を囲むように配さ
れるヨーク９２が、このカバー９０に固定されて
いる。このカバー９０には前記第１バイパス通路
７６ａと連通する第１通孔９４と、第２バイパス
通路７６ｂに連通する第２連孔９６が穿設されて
いる。

第５図は前記プランジヤー８２の斜視図であ
る。このプランジヤー８２は円柱状をなしてお
り、その外周には円弧状の溝９８が形成され、こ
の溝９８の底面にはプランジヤー８２を貫通する
第１連絡通路１００が穿設されている。また、端
面１０４側には第２連絡通路１０２が穿設されて
おり、この第２連絡通路１０２と前記第１連絡通
路１００とはプランジヤー８２の内部にて連通し
ている。尚、ソレノイド８６への非通電時には、
第３図に示す様に、プランジヤー８２は前記スプ
リング８８の付勢力によつて前記カバー９０に当
接するまで移動しており、前記溝９８と前記第２
通孔９６とが重り合う。また、これと同時に前記
第２連絡通路１０２と第１通孔９４も重り合う。
前記ソレノイドコイル８６に通電するとプランジ
ヤー８２が固定鉄心８０側に吸引され、第４図に
示す様に第２通孔９６がプランジヤー８２の頭部
８２ａによつて塞がれ、第１通孔９４と第２通孔
９６との連通か断たれる。

次に、本実施例装置の作動について説明する。
エンジン（省略示）からの駆動力をプーリー１４
が受けてシヤフト１８が回転すると、トロコイド
ポンプ２６の内ロータ２６ａが回転し、オイル室
６６内のオイルが吸入通路６８を通つてトロコイ
ドポンプ２６内に吸入され、吐出口７２より吐出
される。この時、電磁弁７８に通電していないと
第１バイパス通路７６ａと第２バイパス通路７６
ｂとが連通しているため、吐出口７２より吐出さ
れたオイルの大部分は吐出通路７４、第１，２バ
イパス通路７６ａ，７６ｂを介してオイル室６６
内に戻る。従つて、通路７５を通つて油圧室３０
内に流入するオイルの量は少なく、油圧室３０内
の油圧圧はさほど上昇しないので、板状部材３２
はスプリング５０の付勢力によつて摩擦板５２よ
り解離しており、シヤフト１８の回転力はロータ
４４に伝達されない。

次に電磁弁７８に通電すると、第１バイパス通
路７６ａと第２バイパス通路７６ｂとの連通が断
たれる。すると、吐出口７２より吐出されるオイ
ルは吐出通路７４を介し、開口７４ａよりオイル
室６６に流れようとするが、開口７４ａが絞つて
あるため、ほとんど流れない。その分、大部分の
オイルが通路７５を介して油圧室３０内に流入
し、油圧室３０内の油圧が上昇する。すると、板
状部材３２がこの力を受け、スプリング５０の付
勢力に打ち勝つて徐々に摩擦板５２に近づき、や
がて摩擦面３２ａと５２ａが当接する。そして、
シヤフト１８の回転力が板状部材３２、摩擦板５
２を介してロータ４４に伝達され、ロータ４４が
回転する。ロータ４４が回転すると、圧縮室Ｍの
容量変動が生じ吸入口８０より冷媒が圧縮室Ｍ内
に吸入される。その後、ロータ４４の回転に従つ
て徐々に吸入冷媒は圧縮され、やがて吐出口５
６、吐出室５８、吐出通路６０を介して吐く出ポ
ート６２より吐出される。

以上の様な作動を返すわけであるが、ここで重
要なのは前記板状部材３２が油圧室３０内の油圧
によつて除々に移動し、摩擦板５２に連絡すると
いうことである。従つて、両者の連結は非常に滑
らかであり、連結時のシヨツクはほとんどないと
いうことである。尚、第６図は板状部材３２と摩
擦板５２とが連結している状態を示すものであ
る。

第７図にシステム図を示す。２０１は実施例に
て構造・作動を説明したコンプレツサ、２０２は
エンジンの駆動力を伝達するベルト、２０３はコ
ンデンサ、２０４はレシーバ、２０５は膨張弁、
２０６はエバポレータ、２０７はサーミスタ、２
０８は制御アンプ、２０９はフアンブロワーを示
す。サーミスタ２０７にて、エバポレータ２０６
の吹出空気温を検出し、電磁弁７８の、通電・非
通電を行い、コンプレツサを制御する。電磁弁７
８に通電すると、実施例で説明したように板状部
材３２と摩擦板５２とが、油圧によつて連結さ
れ、コンプレツサは冷媒の吸入・吐出を開始す
る。このとき、両者の連結は急激ではなく、油雰
囲気で連結されるため、起動シヨツクの低減が可
能である。

今まで述べた実施例に、さらに容量制御機能を
もたせたものを第８図及び第９図に示す。前述の
実施例と同一の部分は説明を省略する。

３７４は、オヨル室３６６からオイルを吸入す
る通路であり、トロコイドポンプ３２６の吸入孔
３７０位置に連つている。トロコイドポンプ３２
６から吐出されたオイルは、吐出孔３７２位置か
ら第１通路３７４ａを通り、プランジヤ通路４０
０からプランジヤ背面室４０２へ行くものと、第
１通路３７４ａから電磁弁３７８を経て第２通路
３７４ｂを通り、オイル室３６６へ戻るもの、ま
た連絡４４０により第１通路３７４ａから第２通
路３７４ｂへ行くもの、および通路３７５から油
圧室３３０へ行くものの４つに分かれている。こ
こで、電磁弁３７８はON，OFFにより、第１通
路３７４ａと第２通路３７４ｂを、各々非短絡、
短絡するよう、構造されている。容量可変機構は
後述するが、電磁弁３７８のOFFの状態では、
トロコイドポンプ３２６から吐出されたオイル
は、第１通路３７４ａと第２通路３７４ｂとが連
絡４１０，４２０，４３０によつて連通している
ので、油圧室３３０の圧力は上昇しない。同様
に、プランジヤ背面室４０２の圧力も上昇しな
い。電磁弁３７８をONすると、連路４２０と連
路４３０とが電磁弁３７８のプランジヤ４８２に
より遮断される。第１通路３７４ａと第２通路３
７４ｂは連路４４０によつて短絡はされているも
のの、充分短絡し切れず、油圧室３３０の圧力が
上昇し、第８図に示すように板状部材３３２と摩
擦板３５２が連結される。連結後、プランジヤ背
面室４０２の圧力が上昇し、プランジヤを押し下
げる。すなわち、起動時（板状部材３３２と摩擦
板３５２の連結時）には、最小容量で起動し、そ
の後、容量制御を行なう。また、第８図に示す連
結状態（電磁弁３７８がON）において、電磁弁
３７８のON−OFFのデユーテイ比をコントロー
ルすれば、プランジヤ背面室４０２はデイスク背
面室に比べ容積も小さく、また、連絡４５０が絞
りとなつているため油圧室３３０の圧力を低下さ
せることなく、プランジヤ背面室４０２の圧力を
コントロールでき、連続容量制御が可能となる。
つまり、１つの電磁弁で、連結と容量制御の両者
の制御が可能となる。

次に容量制御機構を説明する。アンロードポー
ト５００は２個あけられており、低圧室５０２と
コンプレツサ圧縮室Ｍとを連通させている。その
アンロードポート５００の面積をプランジヤ５０
４で制御することにより容量制御を行なう。プラ
ンジヤ５０４は、上方へ押しやろうとする付勢力
を発生するスプリング５０６とプランジヤー背面
室４０２の圧力による力により、任意の位置に静
止させ得る。

その他の構成、作動は前述の実施例と同様であ
る。このように容量可変機構をもたせ、連絡時は
最小容量起動となる構成とすれば、連絡時の伝達
トルクがさらに小さくでき、シヨツク低減及びシ
ヤフト、ベアリングの耐久性の向上を図ることが
できる。

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明の回転圧縮機を用い
れば油圧により板状部材を回転部材に当接させ、
シヤフトの駆動力を伝達させているので、その伝
達が非常に滑らかであり、振動時のシヨツクを伴
うことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は第
１図及び第６図の−断面図、第３図及び第４
図は実施例に用いた電磁弁の断面図、第５図は電
磁弁のスプールを示す斜視図、第６図は実施例の
作動を示す縦断面図、第７図は実施例のシステム
図、第８図は第２実施例の縦断面図、第９図は第
８図の−断面図である。 １８…シヤフト、３０…油圧室、３２…板状部
材、４４…ロータ（回転部材）、５０…スプリン
グ（付勢手段）、７８…電磁弁（切換弁）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外部駆動力を受けて回転するシヤフトと、こ
   のシヤフトの回転を受けて作動油の吸入、吐出を
   行なう油圧ポンプと、シヤフトの駆動力を伝達す
   ることにより圧縮室の容量変化を行なわせしめる
   ロータ部材と、前記シヤフトの軸方向には摺動自
   在で回転方向には固定されるように前記シヤフト
   上の前記ロータ部材に対抗する位置に配される回
   転部材と、この回転部材を前記ロータ部材から離
   れる方向に付勢するる付勢手段と、前記回転部材
   の一側面側に形成され、前記油圧ポンプより吐出
   された作動油が導かれる油圧室と、前記油圧ポン
   プの吸入通路あるいは吐出通路に設けられ通路の
   開閉を行なう切換弁とを備え、前記回転部材が前
   記ロータ部材に当接した時、前記回転部材と前記
   ロータ部材との当接面における摩擦力により前記
   シヤフトの回転力が前記ロータ部材に伝達される
   回転圧縮機。 ２ 可変容量機構を有する特許請求の範囲第１項
   記載の回転圧縮機。 ３ 前記油圧ポンプは、電気駆動式ポンプである
   特許請求の範囲第１項記載の回転圧縮機。