JPH0819904B2 - 容量可変斜板式コンプレツサ - Google Patents

容量可変斜板式コンプレツサ

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JPH0819904B2
JPH0819904B2 JP62015064A JP1506487A JPH0819904B2 JP H0819904 B2 JPH0819904 B2 JP H0819904B2 JP 62015064 A JP62015064 A JP 62015064A JP 1506487 A JP1506487 A JP 1506487A JP H0819904 B2 JPH0819904 B2 JP H0819904B2
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piston
refrigerant
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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、帰還冷媒の圧力状態に応じて吐出冷媒量を
調節するようにした容量可変斜板式コンプレッサの改良
に関する。
（従来の技術） 最近の自動車用空気調和装置に使用されるコンプレッ
サには、第２図に示すような容量可変斜板式コンプレッ
サが提案されている（例えば、特開昭58−158,382号公
報参照）。
この容量可変斜板式コンプレッサ３は、シリンダ25に
おける圧縮室内容積を、コンプレッサに帰還する冷媒の
吸込圧に応じて変化させて、コンプレッサ３の吐出冷媒
量を調節し、コンプレッサ３の吸込圧が一定になるよう
にしたものである。
このように吸込圧を一定にすると、ある程度エバポレ
ータの出口における冷媒圧力（すなわち、エバポレータ
における冷媒の蒸発圧力）が一定になり、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ことにな
る。
この容量可変斜板式コンプレッサ３は、エンジンによ
りベルト、プーリ２、及びマグネットクラッチ2aを介し
て回転駆動される駆動軸11を有している。この駆動軸11
には、駆動棒11aが軸11と直角方向に突設され、クラン
ク室12内で駆動軸11と共に回転するようになっている。
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に対して傾斜して揺動し得るように連結され、
駆動軸11の回転力が駆動棒11a及びピン11bを介して駆動
斜板13に伝達するようになっている。この駆動斜板13に
は、スラスト軸受14及びラジアル軸受15を介して、非回
転のウォブル板16を摺動自在に取付けてある。
前記ウォブル板16は、クランク室12のケーシング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
ュー19を有し、このシュー19により回転が防止される一
方、軸線方向の往復動が許容されている。このウォブル
板16には、球面軸受22aを介して複数のピストンロッド2
2が円周方向等間隔に取付けられており、このピストン
ロッド22の他端には球面軸受22bを介してピストン23が
連結されている。
そして駆動斜板13の回転により、ウォブル板16がいわ
ゆるみそすり的動作をして軸線方向に往復動することに
なり、これによりピストンロッド22を介してピストン23
を往復動させるようになっており、このピストン23が嵌
挿されたシリンダ25のピストン23の前面側部分は圧縮
室、背面側部分は前記クランク室12と連通している。
シリンダヘッド30には吸入ポート29及び吐出ポート33
が設けられ、この吸入ポート29は、エバポレータからの
帰還冷媒が流入する部分であり、この冷媒はバルブプレ
ート20に開設された吸入口27を閉鎖する吸入弁34の閉鎖
弾撥力に抗してシリンダボア26内に流入するようになっ
ている。またこの冷媒はシリンダヘッド30に形成された
前記吸入ポート29と連通する連通路32aを介して吸入側
圧力室32に導かれるようになっている。
一方、前記吐出ポート33は圧縮された冷媒が流出する
部分であり、前記バルブプレート20に開設された吐出口
28から吐出された冷媒をコンデンサに送り込む配管（い
ずれも図示せず）と連通され、さらに連通路35aを介し
て吐出側圧力室35とも連通している。
前記吸入側圧力室32と吐出側圧力室35との間には、コ
ントロールバルブCvが設けられ、このコントロールバル
ブCvは下部に第１制御弁36を、頂部に第２制御弁39を有
しており、前記第１制御弁36は前記吸入側圧力室32の内
部圧力に応じて伸縮するベローズ37とこのベローズ37内
に設けられたばね38の力の均衡により第１弁口40の開度
を調整し、前記吸入側圧力室32内の冷媒を第１弁口40よ
り通路41、通孔42、通路43、シリンダ25の中心孔44及び
駆動軸11の中心通路45を通ってクランク室12に導くよう
になっている。
また、第１制御弁36には作動ロッド46が設けられ、こ
の作動ロッド46により第２制御弁39が開放されるように
なっている。そしてこの両制御弁36,39は連動して動作
するようになっているので、前述のように第１制御弁36
が第１弁口40の開度を大きくするときには、この第２制
御弁39は、第２弁口47の開度を小さくするように作動し
得るようになっている。
したがって、冷房サイクルにおける熱負荷が小さい場
合には、帰還冷媒の圧力は十分スーパーヒート量が得ら
れず、低圧で帰還するため、吸入側圧力室32内の圧力が
低くなり、ベローズ37は上方に伸び、第２弁口47を大き
く開き、吐出口28から圧縮工程にあるピストン23によっ
て圧縮されたの高圧冷媒をこの第２弁口47より通路48,4
9を通ってクランク室12に導入してこのクランク室12の
内部圧力を高めることになる。
このため、ウォブル板16の傾斜角は複数のピストン23
に対して加わる前後の圧力バランスによってコントロー
ルされることになる。つまり、クランク室12内の圧力が
吸入側の圧力より少しでも大きくなると、複数のピスト
ン23の背面に加わる力の合成力はウォブル板16のピン11
bを中心とするモーメントとして働き、このウォブル板1
6の傾斜角度を減少させるように作用する。
このため、吸入工程にあるピストン23は、充分なスト
ローク分後退できず、次に圧縮工程に入るときに僅かな
圧縮ストロークしか行なえず、これにより冷媒の圧縮量
は少なくなり、吐出冷媒量も少なく、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
冷媒量となる。この冷媒量の減少により、コンプレッサ
３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、ベローズ37が
縮小して第１制御弁36が下方に移動し、第１弁口40の開
度を大きく、第２弁口47の開度は小さくなり、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ほ
ぼ等しくなる。
このため、吸入工程にあるピストン23でも前後の圧力
差がほとんどなくなり、ピストン23はシリンダ25のボア
26内でスムーズに後退し得る状態となり、前記駆動斜板
に圧縮工程にあるピストンの圧縮力の反力等により容易
にウォブル板16及び駆動斜板13が駆動軸11に対して最大
に傾斜することになり、ピストン23の往復動ストローク
が長くなる。したがってこの状態で圧縮を行なうと、吐
出冷媒量は増大し、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り、
コンプレッサ３の吸入圧が次第に下降し、その結果一定
の吸入圧に保たれることになる。
（発明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ッサ３では、構造
的には圧縮容量を０にすることができることになるが、
起動時にはピストン23の背圧が得られないため、この起
動時でも所定の吐出量が得られるようにリターンスプリ
ング50を設け、このリターンスプリング50により前記駆
動斜板13等を弾撥し、所定の傾斜状態が得られるように
し、起動時の吐出冷媒量が０とならないようにしてあ
る。
しかし、起動時以外のときには吐出冷媒量を０にしな
ければならないときもあることから、前記容量可変斜板
式コンプレッサ３では前記クラッチ2aを設けてコンプレ
ッサ３を作動させない状態を作り出すようにしている。
ところが、前記クラッチ2aは鉄芯、コイル等を備えた
大きな重量を有するもので、またコントロールバルブCv
も複雑な機構となっているので、組み立て時の作業性が
悪く、コスト的に不利となるのみでなく、自動車の燃費
をも低下さるという欠点がある。
本発明は、上述した従来技術の欠点、問題点を解決す
るためになされたものであり、クラッチを廃止し、構成
の簡素化を図ることにより全体を軽量化し、コスト的に
有利な容量可変斜板式コンプレッサを提供することを目
的とする。
［発明の構成］ （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に本発明では、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、この駆動
斜板に対し摺動自在に取付られ、この駆動斜板の回転に
より軸線方向の往復動を行なう非回転のウォブル板と、
このウォブル板にピストンロッドを介して連結したピス
トンと、このピストンが内部を摺動するシリンダとをク
ランク室内に有し、前記シリンダの吸入口に帰還する冷
媒の圧力に応じて前記ピストンの背面に作用する前記ク
ランク室内の圧力を調整することにより前記傾斜角度を
制御するコントロールバルブを設けた容量可変式コンプ
レッサにおいて、前記駆動斜板の傾斜を強制的に前記駆
動軸に対しほぼ直角になるようにする斜板作動機構を設
けたことを特徴とするものである。
（作用） このようにすれば、斜板作動機構を動作して駆動斜板
の傾斜を強制的に前記駆動軸に対しほぼ直角にすれば、
吸入冷媒の圧力とクランク室の圧力との差圧によらなく
ても駆動斜板を駆動軸に対して直立させ、圧縮吐出冷媒
量を０にすることができ、あたかもコンプレッサを停止
しているような状態を作り出すことができ、クラッチを
使用しなくてもクラッチ断の状態をとなるようにするこ
とができる。
（実施例） 以下、図面を参照にして本発明の実施例について説明
する。
第１図は本発明の実施例に係る容量可変斜板式コンプ
レッサにおけるピストンの吐出工程を示す概略断面図で
あり、第２図に示す部材と共通する部材には同一符号を
付し、その説明は省略する。
この容量可変斜板式コンプレッサ51は、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を有してい
るが、この駆動斜板13には該駆動斜板13を傾動させる斜
板作動機構52を設けている。
この斜板作動機構52は、前記駆動斜板13の端部に回動
可能に連結された作動棒53を有し、この作動棒53の後端
には第１電磁弁54が設けられ、この第１電磁弁54をオン
することにより前記作動棒53を軸線方向後方に後退さ
せ、前記駆動斜板13を駆動軸11に対して直立するように
している。
また、この作動棒53にはコイルばねよりなるリターン
スプリング50が設けられ、前記第１電磁弁54が作動しな
い場合には、このリターンスプリング50により前記駆動
斜板13が起動時に直立状態にならないようにしている。
前記吸入側圧力室32と吐出側圧力室35との間には、コ
ントロールバルブCvが設けられているが、このコントロ
ールバルブCvは前述したものと相違し、第２電磁弁55に
より作動するように構成したものである。
このコントロールバルブCvは、円錐状の第１制御弁36
と、ボール状の第２制御弁39とを有しており、前記第２
電磁弁55の作動棒56により弁棒46を動作させ、第１弁口
40の開度と、第２弁口47の開度を制御するようにしてい
る。
次に作用を説明する。
駆動軸11がエンジンを駆動源として回転すると、それ
に伴って駆動棒11a及び駆動斜板13が回転する。駆動斜
板13は駆動軸11に対して傾斜しているため、みそすり運
動的に回動する。これに伴ない非回転ウォブル板16も往
復動し、ピストン23の作動により冷媒の吸入、圧縮、吐
出が行なわれることになる。
この場合、冷房サイクルにおける熱負荷が小さい場合
には、帰還冷媒の圧力は十分スーパーヒート量が得られ
ず、低圧で帰還する。
この低圧はコンプレッサ51のシリンダヘッド30に取付
けられた低圧検出センサー57により検出され、この低圧
検出センサー57が検知した圧力と、車室内を所定の温度
にしようとする場合に、この所定温度から求められたエ
バポレータの蒸発圧力との値とを比較し、第２電磁弁55
を所定時間オンして、第２弁口47を大きく開き、吐出口
28から圧縮工程にあるピストン23によって圧縮された高
圧冷媒をこの第２弁口47より通路48,49を通ってクラン
ク室12に導入し、このクランク室12の内部圧力を高め
る。
これにより、複数のピストン23に加わる前後の圧力バ
ランスに差が生じ、複数のピストン23の背面に加わる力
の合成力はウォブル板16のピン11bを中心とするモーメ
ントとして働き、このウォブル板16の傾斜角度を減少さ
せることになる。
このため、吸入工程にあるピストン23は、充分な圧縮
ストロークが得られず、冷媒の圧縮量、つまり吐出冷媒
量が少なくなり、冷房サイクル内を循環する冷媒流量が
減少して、低い熱負荷に応じた適正な冷媒量となる。こ
の冷媒量の減少により、コンプレッサ51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内の圧力が高くなる。
この場合は前述の場合とは異なり、第２電磁弁55がオ
フし、第１制御弁36が所定時間だけ下方に移動し、第１
弁口40の開度を大きく、第２弁口47の開度は小さくし、
クランク室12に吸入圧を導入するため、その内部圧が吸
入圧にほぼ等しくなる。
このため、吸入工程にあるピストン23でも前後の圧力
差がほとんどなくなり、ピストン23はシリンダ25のボア
26内でスムーズに後退し得る状態となり、前記駆動斜板
13に圧縮工程にあるピストン23の圧縮力の反力が作用す
ることにより容易にウォブル板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になり、ピストン23の
往復動ストロークが長くなる。したがってこの状態で圧
縮を行なうと、吐出冷媒量は増大し、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
冷媒流量となり、コンプレッサの吸入圧が次第に下降
し、その結果一定の吸入圧に保たれることになる。
また、起動時にはリターンスプリング50により前記駆
動斜板13等を弾撥し、所定の傾斜状態が得られるように
して、起動時の吐出冷媒量が０とならないようにしてあ
る。
特に、本実施例では、起動時以外に吐出冷媒量を０に
する場合がある。この場合には、前記斜板作動機構52の
第１電磁弁54を動作し、作動棒53を後退し、駆動斜板13
を駆動軸11に対し直立させ、コンプレッサ51に圧縮作動
を行なわせないようにしている。
従って、前述したクラッチ2aを使用しなくても、容量
可変斜板式コンプレッサ51から吐出されない、いわゆる
不作動状態にすることができる。したがってこの容量可
変斜板式コンプレッサ51では重いクラッチ2aを使用する
必要がなくなり、その構成はきわめて簡単になる。この
ためにこの容量可変式コンプレッサ51を組み立てる時の
作業性が良くなり、コスト的にも有利となるとともに、
この容量可変斜板式コンプレッサ51を軽量化することも
できるので、自動車の燃費も向上させることができるこ
とになる。
なお、上述した斜板作動機構52は電磁弁式のものを使用
したが、この作動棒53を所定の場合に進退作動し得るも
の、例えば負圧アクチュエータ等でもよいことはいうま
でもない。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、駆動斜板の傾
斜を強制的に前記駆動軸に対しほぼ直角になるようにす
る斜板作動機構を設けたため、吸入冷媒の圧力とクラン
ク室の圧力との差圧によらなくても駆動斜板を駆動軸に
対して直立し、圧縮吐出冷媒量を０にすることができ、
クラッチを廃止し、構成の簡素化を図ることにより全体
を軽量化し、コスト的に有利な容量可変斜板式コンプレ
ッサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例に係る容量可変斜板式コンプレ
ッサを示す概略断面図、第２図従来の容量可変斜板式コ
ンプレッサを示す概略断面図である。 11…駆動軸、12…クランク室、13…駆動斜板、16…ウォ
ブル板、22…ピストンロッド、23…ピストン、25…シリ
ンダ、29…吸入ポート、Cv…コントロールバルブ、52…
斜板作動機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】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、この駆動斜板（13）に対し
    摺動自在に取付られ、この駆動斜板（13）の回転により
    軸線方向の往復動を行なう非回転のウォブル板（16）
    と、このウォブル板（16）にピストンロッド（22）を介
    して連結したピストン（23）と、このピストン（23）が
    内部を摺動するシリンダ（25）とをクランク室（12）内
    に有し、前記シリンダ（25）の吸入ポート（29）に帰還
    する冷媒の圧力に応じて前記ピストン（23）の背面に作
    用する前記クランク室（12）内の圧力を調整することに
    より前記傾斜角度を制御するコントロールバルブ（Cv）
    を設けた容量可変式コンプレッサにおいて、前記駆動斜
    板（13）の傾斜を強制的に前記駆動軸（11）に対しほぼ
    直角になるようにする斜板作動機構（52）を設けたこと
    を特徴とする容量可変斜板式コンプレッサ。
JP62015064A 1987-01-27 1987-01-27 容量可変斜板式コンプレツサ Expired - Lifetime JPH0819904B2 (ja)

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