JPH1037863A - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量制御弁のソレノイドに逆起電力が発生し
たとしても、それによる電流が駆動回路へ流れ込むのを
防止することが可能な可変容量型圧縮機を提供するこ
と。 【解決手段】 容量制御弁４９は圧力供給通路４８上に
介在されており、そのソレノイド７４が励磁・消磁され
ることで圧縮機の設定吸入圧を変更する。ダイオード９
７はソレノイド７４に接続されてフライホイール回路を
構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
システム等に適用される可変容量型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の可変容量型圧縮機においては、
例えば、次のような構成のものが存在する。フロントハ
ウジングはシリンダブロックに接合固定されており、内
部には両者に囲まれてクランク室が形成されている。駆
動軸はクランク室内に配置されており、フロントハウジ
ング及びシリンダブロックによって回転可能に架設支持
されている。シリンダボアは前記シリンダブロックに貫
設形成され、ピストンは同シリンダボア内に収容されて
いる。カムプレートはクランク室内において駆動軸に挿
着されており、同駆動軸の回転によりその軸線方向に揺
動される。前記ピストンは同カムプレートに連結されて
おり、従って、前記駆動軸の回転により同ピストンが往
復動されて冷媒ガスの圧縮が行われる。

【０００３】前記クランク室は、吸入圧領域及び／又は
吐出圧領域に通路を介して接続されている。電磁弁より
なる容量制御弁は同通路上に介在されている。そして、
冷房負荷等に基づく制御コンピュータの制御により駆動
回路が動作され、容量制御弁のソレノイドが励磁・消磁
されることで弁体が動作して通路が開閉される。従っ
て、クランク室への吐出冷媒ガスの導入量及び／又は同
クランク室からの冷媒ガスの排出量が調節され、クラン
ク室の圧力とシリンダボア内の圧力との前記ピストンを
介した差が変更される。その結果、カムプレートの傾角
が変更されて吐出容量が変更される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記容量制
御弁のソレノイドは、励磁状態からの消磁により自己イ
ンダクタンスに基づいて逆起電力を生じ（マイナス側が
昇圧され）、それによる過大な電流が駆動回路へ流れ込
んでいた。従って、同駆動回路に過大な負荷が作用して
耐久性が低下される等の問題が発生されていた。

【０００５】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、その目的は、容量制
御弁のソレノイドに逆起電力が発生したとしても、それ
による電流が駆動回路へ流れ込むのを防止することが可
能な可変容量型圧縮機を提供することにある。

【０００６】

【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の発明では、制御圧室と吸入圧領域及び／又
は吐出圧領域とを連通する通路上には、同通路の開度を
調節して制御圧室の圧力の変更を行う容量制御弁が設け
られ、同容量制御弁は、前記通路を開閉する弁体と、励
磁・消磁されることで弁体を開閉動作させるソレノイド
とを有し、同ソレノイドに対してフライホイール回路を
接続した可変容量型圧縮機である。

【０００７】請求項２の発明では、前記フライホイール
回路はダイオードにより構成されたものである。請求項
３の発明では、前記フライホイール回路はトランジスタ
により構成され、同トランジスタはソレノイドにダイオ
ード接続されたものである。

【０００８】請求項４の発明では、前記フライホイール
回路は、容量制御弁のケース内に収容されている。請求
項５の発明では、外部冷媒回路上の冷媒循環を阻止する
冷媒循環阻止手段を備えたものである。

【０００９】（作用）上記構成の請求項１の発明におい
ては、容量制御弁のソレノイドを励磁・消磁することに
より弁体が動作され、制御圧室と吸入圧領域及び／又は
吐出圧領域とを連通する通路が開閉される。同通路の開
閉により制御圧室の圧力が調節され、クランク室とシリ
ンダボアとのピストンを介した差圧が変更されて、吐出
容量が変更される。

【００１０】ここで、励磁状態にあるソレノイドが消磁
されると、同ソレノイドには自己インダクタンスに基づ
いて逆起電力が発生される。しかし、フライホイール回
路がソレノイドに接続されているため、逆起電力による
電流は同フライホイール回路を経由して消費される。従
って、同電流が駆動回路に流れ込むことはない。

【００１１】請求項２の発明においては、ダイオードに
よりフライホイール回路が構成されている。請求項３の
発明においては、トランジスタをソレノイドにダイオー
ド接続することでフライホイール回路が構成されてい
る。

【００１２】請求項４の発明においては、フライホイー
ル回路は容量制御弁のケース内に収容され、外部に露出
されない。請求項５の発明においては、例えば、冷房不
要時やフロスト発生のおそれがある場合に、冷媒循環阻
止手段によって外部冷媒回路上の冷媒循環が阻止され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明をクラッチレスタイ
プの可変容量型圧縮機において具体化した一実施形態に
ついて説明する。

【００１４】図１に示すように、フロントハウジング１
１はシリンダブロック１２の前端に接合されている。リ
ヤハウジング１３は、シリンダブロック１２の後端にバ
ルブプレート１４を介して接合固定されている。クラン
ク室１５は、フロントハウジング１１とシリンダブロッ
ク１２とにより囲まれて空間形成されている。駆動軸１
６は、同クランク室１５内を通るようにフロントハウジ
ング１１とシリンダブロック１２との間に回転可能に架
設支持されている。被動プーリ１７は、フロントハウジ
ング１１にアンギュラベアリング１８を介して支持され
ている。同被動プーリ１７は、前記駆動軸１６のフロン
トハウジング１１からの突出端部に連結されており、そ
の外周部に巻き掛けられたベルト１９を介して外部駆動
源としての車両エンジン２０に、電磁クラッチ等のクラ
ッチ機構を介することなく直結されている。

【００１５】リップシール２１は、駆動軸１６の前端側
外周面とフロントハウジング１１との間に介在され、ク
ランク室１５をハウジング１１〜１３外部よりシールし
ている。

【００１６】回転支持体２２は、クランク室１５内にお
いて前記駆動軸１６に止着されている。カムプレートと
しての斜板２３は、駆動軸１６に対してその軸線Ｌ方向
へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。支持ア
ーム２４は回転支持体２２に突設されており、そのガイ
ド孔２４ａを以て前記斜板２３に設けられたガイドピン
２５の球状部２５ａに係合されている。そして、前記斜
板２３は、支持アーム２４とガイドピン２５との連係に
より、駆動軸１６の軸線Ｌ方向へ傾動可能かつ同駆動軸
１６と一体的に回転可能となっている。同斜板２３の傾
動は、ガイド孔２４ａと球状部２５ａとの間のスライド
ガイド関係、駆動軸１６のスライド支持作用により案内
される。斜板２３の半径中心部がシリンダブロック１２
側に移動されると、同斜板２３の傾角が減少される。傾
角減少バネ２６は、前記回転支持体２２と斜板２３との
間に介在されている。同傾角減少バネ２６は、斜板２３
を傾角の減少方向に付勢する。傾角規制突部２２ａは回
転支持体２２の後面に形成され、斜板２３の最大傾角を
規制する。

【００１７】図２に示すように、収容孔２７は、シリン
ダブロック１２の中心部において駆動軸１６の軸線Ｌ方
向に貫設されている。冷媒循環阻止手段を構成する遮断
体２８は筒状をなし、収容孔２７内にスライド可能に収
容されている。同遮断体２８は、収容孔２７の内周面に
案内される大径部２８ａと、同大径部２８ａの後部に設
けられた小径部２８ｂとからなっている。吸入通路開放
バネ２９は、収容孔２７の端面と遮断体２８の大径部２
８ａと小径部２８ｂとの段差部分に介在され、同遮断体
２８を斜板２３側へ付勢している。

【００１８】前記駆動軸１６は、その後端部を以て遮断
体２８の内部に挿入されている。ラジアルベアリング３
０は、駆動軸１６の後端部と遮断体２８の大径部２８ａ
の内周面との間に介在されている。同ラジアルベリング
３０は、サークリップ３１によって遮断体２８からの抜
けが阻止されており、同遮断体２８とともに駆動軸１６
に対して軸線Ｌ方向へスライド移動可能である。このよ
うに、駆動軸１６の後端部は、ラジアルベアリング３０
及び遮断体２８を介して収容孔２７の内周面で回転可能
に支持されている。

【００１９】吸入圧領域を構成する吸入通路３２は、リ
ヤハウジング１３及びバルブプレート１４の中心部に形
成されている。同吸入通路３２は前記収容孔２７に連通
されており、そのバルブプレート１４の前面に表れる開
口周囲には、位置決め面３３が形成されている。遮断面
３４は、前記遮断体２８における小径部２８ｂの先端面
に形成され、同遮断体２８の移動により前記位置決め面
３３に接離される。同遮断面３４が位置決め面３３に当
接されることにより、両者間３３，３４のシール作用で
吸入通路３２と収容孔２７の内空間との連通が遮断され
る。

【００２０】スラストベアリング３５は斜板２３と遮断
体２８との間に介在され、駆動軸１６上にスライド移動
可能に支持されている。同スラストベアリング３５は、
吸入通路開放バネ２９に付勢されて、常には斜板２３と
遮断体２８の大径部２８ａとの間で挟持されている。

【００２１】そして、前記斜板２３が遮断体２８側へ傾
動するのに伴い、同斜板２３の傾動がスラストベアリン
グ３５を介して遮断体２８に伝達される。従って、同遮
断体２８が吸入通路開放バネ２９の付勢力に抗して位置
決め面３３側に移動され、同遮断体２８は遮断面３４を
以て位置決め面３３に当接される。同遮断面３４が位置
決め面３３に当接された状態にて、斜板２３のそれ以上
の傾動が規制され、この規制された状態にて同斜板２３
は、０°よりも僅かに大きな最小傾角となる。斜板２３
の回転は、スラストベアリング３５の存在によって遮断
体２８への伝達を阻止される。

【００２２】シリンダボア１２ａは前記シリンダブロッ
ク１２に貫設形成され、片頭ピストン（以下、単にピス
トンとする）３６は同シリンダボア１２ａ内に収容され
ている。前記斜板２３はシュー３７を介してピストン３
６に係合されており、同斜板２３の回転運動がピストン
３６の前後往復運動に変換される。

【００２３】吸入圧領域を構成する吸入室３８及び吐出
圧領域を構成する吐出室３９は、前記リヤハウジング１
３内にぞれぞれ区画形成されている。吸入ポート４０、
同吸入ポート４０を開閉する吸入弁４１、吐出ポート４
２、同吐出ポート４２を開閉する吐出弁４３は、それぞ
れ前記バルブプレート１４に形成されている。そして、
吸入室３８内の冷媒ガスは、ピストン３６の復動動作に
より吸入ポート４０及び吸入弁４１を介してシリンダボ
ア１２ａ内に吸入される。同シリンダボア１２ａ内に流
入された冷媒ガスは、ピストン３６の往動動作により吐
出ポート４２及び吐出弁４３を介して吐出室３９に吐出
される。なお、同吐出弁４３の開度は、バルブプレート
１４に形成されたリテーナ９１により規定される。

【００２４】スラストベアリング４４は、前記回転支持
体２２とフロントハウジング１１との間に介在されてい
る。同スラストベアリング４４は、ピストン３６及び斜
板２３を介して回転支持体２２に作用される、冷媒圧縮
時の圧縮反力を受け止める。

【００２５】前記吸入室３８は通口４５を介して収容孔
２７に連通されている。そして、前記遮断体２８がその
遮断面３４を以て位置決め面３３に当接されると、通口
４５は吸入通路３２から遮断される。

【００２６】通路４６は駆動軸１６内に形成され、その
入口４６ａは駆動軸１６の前端側においてリップシール
２１付近で、出口４６ｂは遮断体２８の内部でそれぞれ
開口されている。放圧通口４７は前記遮断体２８の周面
に貫設され、同放圧通口４７を介して遮断体２８の内空
間と収容孔２７の内空間とが連通されている。

【００２７】図２に示すように、通路としての圧力供給
通路４８は前記吐出室３９とクランク室１５とを接続
し、同通路４８上には冷媒循環阻止手段を構成する容量
制御弁４９が介在されている。検圧通路５０は、前記吸
入通路３２と容量制御弁４９との間に形成されている。

【００２８】前記容量制御弁４９は、バルブハウジング
５１とソレノイド部５２とが中央付近において接合され
ている。収容凹部１３ａはリヤハウジング１３の外壁面
に穿設されている。前記容量制御弁４９は、バルブハウ
ジング５１の全部及びソレノイド部５２の一部が同収容
凹部１３ａ内に没入されるようにしてリヤハウジング１
３に固定されている。ソレノイド部５２はケース９２を
有し、同ケース９２によって収容凹部１３ａからの露出
部分を被包して、同部分を外部から保護している。同ケ
ース９２は概略円筒状をなすケース本体９２ａと、同ケ
ース本体９２ａの下方側開口を閉塞する蓋体９２ｂとに
より構成されている。同蓋体９２ｂはケース本体９２ａ
内に挿入配置されており、図２中の拡大円中に示すよう
に、同ケース本体９２ａの下方側の開口縁部を内側に折
り曲げることで係止されている。

【００２９】弁室５３は、バルブハウジング５１とソレ
ノイド部５２との間に区画形成されている。弁体５４は
同弁室５３内に収容されている。弁孔５５は、前記弁室
５３においてバルブハウジング５１の軸線に上に形成さ
れ、弁体５４と対向するように開口されている。強制開
放バネ５６は、弁体５４と弁室５３の内壁との間に介在
され、弁孔５５を開放する方向に弁体５４を付勢してい
る。弁室５３は、弁室ポート５７及び圧力供給通路４８
を介して吐出室３９に連通されている。

【００３０】感圧室５８は、バルブハウジング５１の上
部に区画形成されている。同感圧室５８は、吸入圧導入
ポート５９及び検圧通路５０を介して吸入通路３２に連
通されている。ベローズ６０は前記感圧室５８内に収容
されている。感圧ロッドガイド６１は感圧室５８と弁室
５３との間に形成され、前記弁孔５５に連続されてい
る。感圧ロッド６２は、同感圧ロッドガイド６１内に摺
動可能に挿通されている。前記弁体５４とベローズ６０
は、同感圧ロッド６２によって作動連結されている。ま
た、同感圧ロッド６２の弁体５４側部分は、弁孔５５内
の冷媒ガスの通路を確保するために小径となっている。

【００３１】ポート６３は、バルブハウジング５１にお
いて弁室５３と感圧室５８との間に形成され、前記弁孔
５５と直交されている。同ポート６３は、圧力供給通路
４８を介してクランク室１５に連通されている。つま
り、弁室ポート５７、弁室５３、弁孔５５及びポート６
３は、前記圧力供給通路４８の一部を構成している。

【００３２】収容室６５は、前記ソレノイド部５２にお
いてケース９２に囲まれて空間形成されている。固定鉄
芯６４は収容室６５の上方開口部に嵌合され、同固定鉄
芯６４によってソレノイド室６６が区画形成されてい
る。略有蓋円筒状をなす可動鉄芯６７は、同ソレノイド
室６６内に往復動可能に収容されている。追従バネ６８
は、可動鉄芯６７と収容室６５の底面（蓋体９２ｂ）と
の間に介装されている。なお、同追従バネ６８は、前記
強制開放バネ５６よりも弾性係数が小さいものが使用さ
れている。ソレノイドロッドガイド６９は前記固定鉄芯
６４に形成され、ソレノイド室６６と弁室５３とを連通
している。ソレノイドロッド７０は前記弁体５４と一体
形成されており、ソレノイドロッドガイド６９内に摺動
可能に挿通されている。ソレノイドロッド７０の可動鉄
芯６７側端は、前記強制開放バネ５６及び追従バネ６８
の付勢力によって可動鉄芯６７に当接される。そして、
可動鉄芯６７と弁体５４とは、ソレノイドロッド７０を
介して作動連結されている。

【００３３】前記ソレノイド室６６は、固定鉄芯６４の
側面に形成された連通溝７１、バルブハウジング５１に
形成された連通孔７２、及び容量制御弁４９の装着状態
においてリヤハウジング１３の内壁面との間に形成され
る小室７３を介して前記ポート６３に連通されている。
つまり、ソレノイド室６６内は、ソレノイドロッド７０
及び弁体５４を介して対向する弁孔５５内と同じ圧力環
境下、ここではともにクランク室圧力となるように構成
されている。

【００３４】円筒状をなすソレノイド７４は、前記ケー
ス９２内において前記固定鉄芯６４及び可動鉄芯６７の
外側で、両鉄芯６４，６７を跨ぐようにして配置されて
いる。コネクタ支持部９２ｃは、ケース本体９２ａの周
壁の一部を外方に向けて膨出することで形成されてお
り、同コネクタ支持部９２ｃの内面とそれに対応される
ソレノイド７４の外面との間には収容空間９３が形成さ
れている。コネクタ９４を構成する一方の結合体９５は
同コネクタ支持部９２ｃに固定されており、その一対の
端子９５ａ，９５ｂは収容空間９３内に延出されてい
る。同結合体９５のプラス端子９５ａはソレノイド７４
のプラス側に、マイナス端子９５ｂはマイナス側にそれ
ぞれ接続されている。駆動回路８３は圧縮機外部に配設
されており、前記コネクタ９４を構成する他方の結合体
９６を介して結合体９５に着脱可能に接続されている。
同駆動回路８３は、図示しない車両のバッテリ等から供
給される電力を制御してソレノイド７４の励磁・消磁を
行う。なお、駆動回路８３と容量制御弁４９との間にコ
ネクタ９４を介在させることは、圧縮機とその制御系
（８１，８３等）とを別個に車両に搭載する際の組み付
け性を考慮したものである。

【００３５】そして、本実施形態においては、ダイオー
ド９７が容量制御弁４９の収容空間９３内に配設されて
いる。図４に示すように、同ダイオード９７のカソード
９７ａは結合体９５のプラス端子９５ａ側に、アノード
９７ｂはマイナス端子９５ｂ側にそれぞれ接続されてお
り、前記ソレノイド７４に対してフライホイール回路が
構成されている。

【００３６】以上構成の圧縮機は、その吸入室３８に冷
媒ガスを導入する通路となる吸入通路３２と、吐出室３
９から冷媒ガスを排出する吐出フランジ７５とが外部冷
媒回路７６により接続されている。凝縮器７７、膨張弁
７８及び蒸発器７９は、同外部冷媒回路７６上に介在さ
れている。そして、図示しないが、前記圧縮機、凝縮器
７７、膨張弁７８及び蒸発器７９は車両に搭載されて、
車両空調システムが構築されている。

【００３７】蒸発器温度センサ８２，車室温度センサ８
４，エアコンスイッチ８７，車室温度設定器８８及び前
記駆動回路８３は、制御コンピュータ８１に接続されて
いる。そして、制御コンピュータ８１は、各センサ８
２，８４による検出値、エアコンスイッチ８７のオン・
オフ信号、車室温度設定器８８による設定温度信号等の
入力値に基づいてデューティ比（単位時間に占めるソレ
ノイド７４の励磁時間の割合）を決定し、同デューティ
比を駆動回路８３に指令する。駆動回路８３は指令され
たデューティ比に基づいて、ソレノイド７４の励磁・消
磁を行う。同ソレノイド７４は、デューティ比が大きい
程、両鉄心間６４，６７間の吸引力を強くする。

【００３８】次に、上記構成の圧縮機の動作について説
明する。制御コンピュータ８１は、エアコンスイッチ８
７がオン状態の下で、車室温度センサ８４の検出値が車
室温度設定器８８の設定温度以上である場合に、駆動回
路８３に対してソレノイド７４の励磁（デューティ比≠
０％）を指令する。そして、駆動回路によりソレノイド
７４に対して電流が供給され、図２に示すように、両鉄
芯６４，６７間にはデューティ比に応じた吸引力が生じ
る。この吸引力は、強制開放バネ５６の付勢力に抗し
て、弁開度が減少する方向の力としてソレノイドロッド
７０を介して弁体５４に伝達される。一方、ベローズ６
０は、吸入通路３２から検圧通路５０を介して感圧室５
８に導入される吸入圧の変動に応じて変位する。そし
て、同ベローズ６０はソレノイド７４の励磁状態におい
て吸入圧に感応し、その変位が感圧ロッド６２を介して
弁体５４に伝達される。容量制御弁４９の弁開度は、ソ
レノイド部５２からの付勢力、ベローズ６０からの付勢
力及び強制開放バネ５６の付勢力のバランスにより決定
される。

【００３９】冷房負荷が大きい場合には、例えば車室温
度センサ８４によって検出された車室温度と、車室温度
設定器８８の設定温度との差が大きい。制御コンピュー
タ８１は、車室温度と設定温度とに基づいて設定吸入圧
を変更するようにデューティ比を変更する。制御コンピ
ュータ８１は車室温度と設定温度との差が大きいほどデ
ューティ比を大きくする。従って、固定鉄芯６４と可動
鉄芯６７との間の吸引力が強くなり、弁体５４の弁開度
が小さくなる方向の付勢力が増大する。そして、より低
い吸入圧にて弁体５４の開閉が行われる。従って、容量
制御弁４９は、デューティ比が増大されることにより、
より低い吸入圧を保持するように作動される。

【００４０】弁体５４の弁開度が小さくなれば、吐出室
３９から圧力供給通路４８を経由してクランク室１５へ
流入する冷媒ガス量が少なくなる。この一方で、クラン
ク室１５内の冷媒ガスは、通路４６及び放圧通口４７を
経由して吸入室３８へ流出している。このため、クラン
ク室１５内の圧力が低下する。また、冷房負荷が大きい
状態では、シリンダボア１２ａ内の吸入圧も高く、クラ
ンク室１５内の圧力とシリンダボア１２ａ内の吸入圧と
の差が小さくなる。従って、斜板２３の傾角が大きくな
る。

【００４１】圧力供給通路４８における通過断面積が
零、つまり容量制御弁４９の弁体５４が弁孔５５を完全
に閉止した状態になると、吐出室３９からクランク室１
５への高圧冷媒ガスの供給は行われない。そして、クラ
ンク室１５内の圧力は、吸入室３８内の圧力と略同一に
なり、斜板２３の傾角は最大となる。

【００４２】逆に、冷房負荷が小さい場合には、例え
ば、車室温度と設定温度との差は小さい。制御コンピュ
ータ８１は車室温度が低いほどデューティ比を小さくす
るように指令する。このため、固定鉄芯６４と可動鉄芯
６７との間の吸引力は弱く、弁体５４の弁開度が小さく
なる方向の付勢力が減少する。そして、より高い吸入圧
にて、弁体５４の開閉が行われる。従って、容量制御弁
４９は、デューティ比が減少されることにより、より高
い吸入圧を保持するように作動する。

【００４３】弁体５４の弁開度が大きくなれば、吐出室
３９からクランク室１５へ流入する冷媒ガス量が多くな
り、クランク室１５内の圧力が上昇する。また、この冷
房負荷が小さい状態では、シリンダボア１２ａ内の吸入
圧が低く、クランク室１５内の圧力とシリンダボア１２
ａ内の吸入圧との差が大きくなる。従って、斜板２３の
傾角が小さくなる。

【００４４】冷房負荷がない状態に近づいてゆくと、蒸
発器７９における温度がフロスト発生をもたらす温度に
近づいてゆく。制御コンピュータ８１は、蒸発器温度が
フロスト判定温度以下になるとソレノイド７４の消磁
（デューティ比＝０％）を指令する。同フロスト判定温
度は、蒸発器７９においてフロストが発生しそうな状況
を反映する。そして、ソレノイド７４は駆動回路８３か
らの電流供給の停止により消磁され、固定鉄芯６４と可
動鉄芯６７との吸引力が消失する。このため、図３に示
すように、弁体５４は、強制開放バネ５６の付勢力によ
り、可動鉄芯６７及びソレノイド７４を介して作用する
追従バネ６８の付勢力に抗して下方に移動される。そし
て、弁体５４が弁孔５５を最大に開いた弁開度位置に移
行する。このため、吐出室３９内の高圧冷媒ガスが多量
に圧力供給通路４８を介してクランク室１５へ供給さ
れ、同クランク室１５内の圧力が高くなる。クランク室
１５内の圧力上昇により、斜板２３の傾角が最小傾角へ
移行する。

【００４５】また、制御コンピュータ８１は、エアコン
スイッチ８７がオフ状態に切換操作されるとソレノイド
７４を消磁し、それに応じて斜板２３が最小傾角に傾動
される。

【００４６】このように、容量制御弁４９の開閉動作
は、ソレノイド７４を励磁・消磁するデューティ比の大
小に応じて変化される。デューティ比が大きくなると低
い吸入圧にて開閉が実行され、デューティ比が小さくな
ると高い吸入圧にて開閉動作が行われる。圧縮機は設定
された吸入圧を維持すべく、斜板２３の傾角を変更し、
その吐出容量を変更する。つまり、前記容量制御弁４９
は、デューティ比に応じて設定吸入圧を変更する役割、
及び、吸入圧に関係なく最小容量運転を行う役割を担っ
ている。このような容量制御弁４９を具備することによ
り、圧縮機は冷凍回路の冷凍能力を変更する役割を担っ
ている。

【００４７】前述した斜板２３に連動する遮断体２８
は、同斜板２３の最小傾角側への傾動により吸入通路３
２の通過断面積を徐々に減少していく。この緩慢な通過
断面積変化による絞り作用が、吸入通路３２から吸入室
３８への冷媒ガス流入量を徐々に減少させる。このた
め、吸入室３８からシリンダボア１２ａ内へ吸入される
冷媒ガス量も徐々に減少してゆき、吐出容量が徐々に減
少していく。従って、吐出圧が徐々に減少していき、圧
縮機における負荷トルクが短時間で大きく変動すること
はない。その結果、最大吐出容量から最小吐出容量に至
る間の圧縮機における負荷トルクの変動が緩慢になり、
負荷トルクの変動による衝撃が緩和される。

【００４８】斜板２３の傾角が最小となると、遮断体２
８はその遮断面３４を以て位置決め面３３に当接され、
吸入通路３２が遮断される。この状態では、吸入通路３
２における通過断面積が零となり、外部冷媒回路７６か
ら吸入室３８への冷媒ガスの流入が阻止される。同斜板
２３の最小傾角は、０°よりも僅かに大きくなるように
設定されている。この最小傾角状態は、遮断体２８が吸
入通路３２と収容孔２７との連通を遮断する閉位置に配
置されたときにもたらされる。遮断体２８は、前記閉位
置とこの位置から離間された開位置とへ斜板２３に連動
して切り換え配置される。

【００４９】斜板２３の最小傾角は０°ではないため、
最小傾角状態においても、シリンダボア１２ａから吐出
室３９への冷媒ガスの吐出は行われている。シリンダボ
ア１２ａから吐出室３９へ吐出された冷媒ガスは、圧力
供給通路４８を通ってクランク室１５へ流入する。クラ
ンク室１５内の冷媒ガスは、通路４６及び放圧通口４７
を通って吸入室３８へ流入する。吸入室３８内の冷媒ガ
スは、シリンダボア１２ａ内へ吸入されて、再度吐出室
３９へ吐出される。すなわち、最小傾角状態では、吐出
圧領域である吐出室３９、圧力供給通路４８、クランク
室１５、通路４６、放圧通口４７、収容孔２７、吸入圧
領域である吸入室３８、シリンダボア１２ａを経由する
循環通路が圧縮機内に形成されている。そして、吐出室
３９、クランク室１５及び吸入室３８の間では、圧力差
が生じている。従って、冷媒ガスが前記循環通路を循環
し、冷媒ガスとともに流動する潤滑油が圧縮機内の各摺
動部を潤滑する。

【００５０】エアコンスイッチ８７がオン状態にあっ
て、斜板２３が最小傾角位置にある状態において、車室
温度が上昇して冷房負荷が増大すると、車室温度センサ
８４によって検出された車室温度が車室温度設定器８８
の設定温度を越える。制御コンピュータ８１は、この車
室温度の変位に基づいてソレノイド７４を励磁し、圧力
供給通路４８が閉じられる。従って、クランク室１５の
圧力は通路４６及び放圧通口４７を介した放圧に基づい
て減圧される。この減圧により、吸入通路開放バネ２９
が図２の縮小状態から伸長する。そして、遮断体２８の
移動により遮断面３４と位置決め面３３とが離間され、
斜板２３の傾角が図３の最小傾角状態から増大する。遮
断体２８の離間に伴い、吸入通路３２における通過断面
積が緩慢に増大していき、吸入通路３２から吸入室３８
への冷媒ガス流入量は徐々に増えていく。従って、吸入
室３８からシリンダボア１２ａ内へ吸入される冷媒ガス
量も徐々に増大してゆき、吐出容量が徐々に増大してゆ
く。そのため、吐出圧が徐々に増大してゆき、圧縮機に
おける負荷トルクが短時間で大きく変動することはな
い。その結果、最小吐出容量から最大吐出容量に至る間
の圧縮機における負荷トルクの変動が緩慢になり、負荷
トルクの変動による衝撃が緩和される。

【００５１】車両エンジン２０が停止すれば、圧縮機の
運転も停止、つまり斜板２３の回転も停止し、容量制御
弁４９のソレノイド７４への通電も停止される。このた
め、ソレノイド７４が消磁されて、圧力供給通路４８が
開放され、斜板２３の傾角は最小となる。圧縮機の運転
停止状態が続けば、圧縮機内の圧力が均一化するが、斜
板２３の傾角は傾角減少バネ２６の付勢力によって小さ
い傾角に保持される。従って、車両エンジン２０の起動
によって圧縮機の運転が開始されると、斜板２３は、負
荷トルクの最も少ない最小傾角状態から回転を開始し、
圧縮機の起動時のショックもほとんどない。

【００５２】さて、前述したように圧縮機の制御時にお
いては、容量制御弁４９のデューティ制御等により、頻
繁にソレノイド７４の励磁・消磁が繰り返され、特に、
励磁状態からの消磁により同ソレノイド７４には自己イ
ンダクタンスに基づいて逆起電力が発生される。しか
し、同逆起電力による電流はダイオード９７を経由して
消費され、駆動回路８３に流れ込むことはない。

【００５３】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）ダイオード９７が容量制御弁４９のソレノイド７
４に接続されて、フライホイール回路が構成されてい
る。従って、励磁・消磁にともないソレノイド７４に逆
起電力が生じたとしても、それによる過大な電流が駆動
回路８３側に流れ込むことはない。従って、ソレノイド
７４における逆起電力の発生に起因して駆動回路８３に
不具合が生じることはなく、同駆動回路８３、ひいては
車両空調システムの耐久性・信頼性が向上される。

【００５４】（２）ダイオード９７は、その他にフライ
ホイール回路を構成し得る電気素子（トランジスタや抵
抗等）と比較して安価な素子であり、低コストでソレノ
イド７４のフライホイール回路を構成できる。これは圧
縮機の低コスト化につながる。

【００５５】（３）ダイオード９７は容量制御弁４９の
ケース９２内に収容され、外部（車両エンジンルーム
内）に露出されていない。冷却系統及び潤滑系統が取り
回されている車両のエンジンルームは電気素子にとって
良好な環境とは言えず、同ダイオード９７をエンジンル
ームの雰囲気に直接曝させないことは、フライホイール
回路の耐久性・信頼性の向上につながる。

【００５６】（４）ダイオード９７は、圧縮機と駆動回
路８３とを接離可能なコネクタ９４を境とした圧縮機
（結合体９５）側に配置されている。つまり、フライホ
イール回路を空調システムに適用するのにあたり、圧縮
機以外の周辺構成を変更する必要がなく、コネクタ９４
の結合体９６から駆動回路８３側は既存の構成そのまま
を用いることができる。従って、安価にフライホイール
回路を車両空調システムに適用することができる。

【００５７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば、次のような態様でも実施でき
る。 （１）上記実施形態では、フライホイール回路をダイオ
ード９７で構成したが、これに限定されるものではな
く、バイポーラトランジスタ９８（図５に示す）やＭＯ
Ｓトランジスタ９９（図６に示す）等のトランジスタ
を、ソレノイド７４に対してダイオード接続することで
フライホイール回路を構成しても良い。

【００５８】（２）ダイオード９７を、コネクタ９４を
境として駆動回路８３（結合体９６）側に配設するこ
と。 （３）上記実施形態においては、クランク室１５への吐
出冷媒ガスの導入量を調節することで容量制御を行う圧
縮機において具体化されていた。しかし、これに限定さ
れるものではなく、クランク室１５からの冷媒ガスの排
出量を調節することで容量制御を行う圧縮機において具
体化しても良い。また、クランク室１５への吐出冷媒ガ
スの導入量及び同クランク室１５からの冷媒ガスの排出
量の両方を調節することで容量制御を行う圧縮機におい
て具体化しても良い （４）上記実施形態においては、クランク室１５内の圧
力を調節することで容量制御を行う圧縮機において具体
化されていた。しかし、これに限定されるものではな
く、シリンダボア１２ａ内の圧力を調節することで容量
制御を行う圧縮機において具体化しても良い。

【００５９】（５）クラッチ付きの可変容量型圧縮機に
おいて具体化すること。上記実施形態から把握できる技
術的思想について記載すると、前記ソレノイド７４には
それを励磁・消磁する駆動回路８３がコネクタ９４を介
して接続されており、フライホイール回路９７は、同コ
ネクタ９４を境としてソレノイド７４側に配設されてい
る請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。

【００６０】このようにすれば、既存の容量制御弁４９
の制御系をそのまま使用することができる。

【００６１】

【発明の効果】上記構成の請求項１、３及び５の発明に
よれば、ソレノイドに逆起電力が発生されたとしても、
それによる電流はフライホイール回路を経由して消費さ
れ、駆動回路に流れ込むことはない。従って、駆動回路
に不具合を生じることを防止でき、同駆動回路、ひいて
は本圧縮機が適用された空調システムの耐久性・信頼性
の向上につながる。

【００６２】請求項２の発明によれば、安価にフライホ
イール回路を構成できる。請求項４の発明によれば、フ
ライホイール回路が外部に露出されず、同回路の耐久性
・信頼性が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クラッチレスタイプの可変容量型圧縮機の縦
断面図。

【図２】 図１の要部拡大図。

【図３】 容量変更動作を説明する図。

【図４】 フライホイール回路を説明する回路図。

【図５】 別例のフライホイール回路を説明する回路
図。

【図６】 別例のフライホイール回路を説明する回路
図。

【符号の説明】

１５…制御圧室としてのクランク室、３９…吐出圧領域
としての吐出室、４８…通路としての圧力供給通路、４
９…容量制御弁、５４…弁体、７４…ソレノイド、９７
…フライホイール回路を構成するダイオード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 裕司 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

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの内部にクランク室を形成す
   るとともに駆動軸を回転可能に支持させ、ハウジングの
   一部を構成するシリンダブロックにシリンダボアを形成
   し、そのシリンダボア内にはピストンを往復動可能に収
   容し、前記駆動軸にカムプレートを一体回転可能かつ揺
   動可能に挿着し、制御圧室の圧力を変更することでクラ
   ンク室の圧力とシリンダボア内の圧力との前記ピストン
   を介した差を変更し、その差に応じてカムプレートの傾
   角を変更することで、吐出容量を制御する構成の可変容
   量型圧縮機において、 前記制御圧室と吸入圧領域及び／又は吐出圧領域とを連
   通する通路上には、同通路の開度を調節して制御圧室の
   圧力の変更を行う容量制御弁が設けられ、同容量制御弁
   は、前記通路を開閉する弁体と、励磁・消磁されること
   で弁体を開閉動作させるソレノイドとを有し、同ソレノ
   イドに対してフライホイール回路を接続した可変容量型
   圧縮機。
2. 【請求項２】 前記フライホイール回路はダイオードに
   より構成された請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
3. 【請求項３】 前記フライホイール回路はトランジスタ
   により構成され、同トランジスタはソレノイドにダイオ
   ード接続されている請求項１に記載の可変容量型圧縮
   機。
4. 【請求項４】 前記フライホイール回路は、容量制御弁
   のケース内に収容されている請求項１〜３のいずれかに
   記載の可変容量型圧縮機。
5. 【請求項５】 外部冷媒回路上の冷媒循環を阻止する冷
   媒循環阻止手段を備えた請求項１〜４のいずれかに記載
   の可変容量型圧縮機。