JPS63140881A - カ−エアコン用容量制御コンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車に搭載されるエアーコンディショナー（
以下「カーエアコン」と略称する）に用いられるコンプ
レッサに関し、特に容ｆを制御しス１）るコンプレッサ
に関する。

［従来の技術及びその問題点］ 近年、自動車室内における快適性が求められるにつれて
、エアーコンディショナーを搭載する自動車が多くなっ
てきている。

ニア−コンディジ迩ナーではコンプレッサが使用され、
自動車では該コンプレッサの駆動はエンジンの出力を利
用して行なわれる。

周知の様に、自動車においては、エンジンの出力軸から
の駆動回転力は、一方ではクラッチやトランスミッショ
ン等を経て駆動輪に伝達されて自動車を走行させるのに
利用され、他方では上記カーエアコン用のコンプレッサ
を含めパワーステアリング用油圧ポンプや発電機等の補
機にも伝達され該補機を駆動するのにも利用されている
。

ところで、定置式のコンプレッサの場合にはないカーエ
アコン用コンプレッサの場合の特殊性として、コンプレ
ッサの駆動源となるエンジンの出力軸の回転数はかなり
低い数値（フィトリング）からかなり高い数値まで変動
が大きいことがある。従って、エンジンの出力をそのま
ま利用してコンプレッサを駆動すると、不都合が生ずる
。即ち、エンジン回転数の比較的低い時にもコンプレッ
サが十分に機律する様に設定しておくのが好ましいが、
その場合にはエンジン回転数が比較的高くなった時にコ
ンプレッサが必要以上の駆動力により駆動されてエネル
ギーロスが生じ、結局自動車走行の加速性が低下して快
適走行が妨げられることになる。

近年においては、特に自動車に対し低燃費性及び低価格
性が要求されており、このためエンジンの排気量の小さ
な自動車が増加しており、この様な自動車においては特
にエンジンの出力が小さいのでカーエアコン用コンプレ
ッサ等の補機の駆動はできるだけ効率良く行なう必要が
ある。

そこで、カーエアコン用コンプレッサにおいてもエンジ
ン回転数の変化にかかわらずできるだけ一定の条件で駆
動を行なうために各種の工夫が提案されているが、その
中の１つに容量を制御し得るタイプのコンプレッサを用
い各種条件に対し最も良好な容量にて駆動させる方式が
ある。

しかして、従来カーエアコンに採用されている容量制御
タイプのコンプレッサとしては往復動式のものが多く且
つ複数のシリンダのうちの適宜の数のシリンダをアンロ
ード状態とすることにより段階的に容量を変化させるも
のが多かった。

しかるに、自動車には快適性の点から低騒音性が求めら
れる様になっており、往復動式のコンプレッサではその
要求を十分に満たすことができず、またコンプレッサ容
量を段階的に変化させると自動車走行のスムーズさが低
下し快適走行性が低下しやすい、更に、上記の様な従来
提箋されているカーエアコン用容量制御コンプレッサは
容量制御構造及び容峻制御が比較的複雑である。

そこで、本発明は１以上の様な従来技術に鑑み、簡易且
つコンパクトな構造で振動及び騒音が少なく且つ容易に
連続的に容量を制御し得る改良されたカーエアコン用コ
ンプレッ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］ 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、ケーシング内にカムリングを有するベーン型コンプレ
ッサの該カムリングの外面のほぼ対向する位置にそれぞ
れ該カムリングの軸方向に沿って凸条が設けられており
、上記ケーシングには該凸条と対応する形状の凹溝が設
けられており、上記凸条が上記凹溝内に上記カムリング
の径方向に沿って気密にて移動可能な様に収容されて吸
入側の第１室と吐出側の第２室とが形成されており、上
記カムリングのケーシングに対する径方向の移動を駆動
する手段を有し、上記カムリングの第２室側の吐出開口
には該第２室からカムリング内への逆流を防止するため
の弁機構が付設されていることを特徴とする、カーエア
コン用容埴制御コンプレッサ、が提供される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図（ａ）は本発明によるカーエアコン用コンプレッ
サの一実施例の要部を示す概略縦断面図であり、第１図
（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。

第１図において、２はスライディングベーン型コンプレ
ッサのケーシングであり、該ケーシングはほぼ横形円筒
形状であり、左右両側において側面にガスの吸入口４及
び吐出口６が形成されている。

該ケーシング２内にはカムリング８が配置されている。

該カムリングは上記ケーシング２の方向と同一の方向性
を有する円筒形状をなしている。

該カムリング８の上面には該カムリングの長手方向に延
びている凸条１０が付設されている。同様に該カムリン
グ８の下面にも該カムリングの長手方向に延びている凸
条１２が付設されている。これら凸条の左右両面は上下
方向の平行平面とされており、該凸条１０，１２に対応
してそれぞれ上記ケーシング２の上下に形成された受入
れ凹溝１４．１６内に上下方向に気密にて摺動し得る様
に収容されている。

かくして、ケーシング２の左半分とカムリング８の左半
分とで囲まれる領域としてガス吸入側の第１室１８が形
成され、ケーシング２の右半分とカムリング８の右半分
とで囲まれる領域としてガス吐出側の第２室２０が形成
される。

尚、上記カムリング８の左側面にはガス入口ボート２２
が形成されており、該カムリングの右側面にはガス出口
ポート２４が形成されている。

上記カムリング８のガス出口ボート２４には弁機構２５
が付設されている。該弁機構は出口ボート２４を密閉す
るための弾性体シート（たとえばゴムシー））２５ａと
該弾性体シートの外周に付された高強度の枠体２５ｂと
該枠体及びシートを水平方向のまわりに回動させるため
のヒンジ２５Ｃと該ヒンジ部に付され斜め上方へと延び
て配置されているウェイト２５ｄとを有している。従っ
て、弾性体シート２５ａはウェイ）２５ｄの作用で常に
出口ボート２４の方へとほぼ一定の力で押し付けられて
いる。

２６はロータであり、２８はその回転軸である。該回転
軸はカムリング８と同一の方向性を有しており、その両
端はケーシング２に回転自在な様に保持されている。該
回転軸２８はエンジンから伝達された駆動力により回転
せしめられる。３０は上記ロータ２６に形成されたスリ
ット内に収容されているベーンであり、該ベーンは上記
回転軸２８の径方向にスライドすることができる。

Ｌ記凸条１２はケーシング２に一端を支持された圧縮コ
イルバネ３２の他端により上方へと押し上げられている
。また、上記凸条ｌＯは回転カム部材３４に接触してい
る。該回転カム部材はケーシング２に回転可能な様に支
持された回転輪３６に取り付けられており、該回転軸の
回転にともなって凸条１０を上下方向に移動させる。該
回転軸３６はコンプレッサの８績制御のための不図小の
制御手段からの指令により回転角度を設定せしめられる
。第１図の状態においてはカム部材３４の回転軸３６か
らの距離の最も大きい位ＨＰは回転軸３６の真上にあり
、便宜上この状１石の回転角を０度とする。この状態で
、カムリング８は最も上方に位置することになり、該カ
ムリングの内面最下部がロータ２６に接触している。

第２図は上記カムリング８の部分分解斜視図である。該
カムリングの軸方向の両端には密封のための端面部材４
２が固定されている。但し、上記ロータ回転軸２８の貫
通せしめられる貫通孔４４は上下方向に長い長穴となっ
ている。第１図（ｂ）に示される様に、該端面部材４２
の外面はケーシング２の内面に対し上下方向に摺動自在
な様に接合されている。そして、ロータ回転軸２８とケ
ーシング２との接触部分に気密処理が施されている。第
２図には弁機構２５と出口ボート２４との関係がより分
り易く示されている。

次に、本実施例の動作につき説明する。

第１図（ａ）はカム部材３４の回転角が０度の場合であ
り、該カムリングの内面の最下部がロータ２６に接触し
ており、この状態で最大の吐出量が得られる。尚、ロー
タ２６は矢印の向きに回転せしめられ、ガスは吸入口４
を通って第１室１８へと供給され、更に入口ボート２２
から圧縮室内へと入り、所定の圧縮比で圧縮された後に
弁機構２５の付勢力に抗して該弁機構を開き出口ポート
２４から第２室２０を経て吐出口６を通って吐出される
。

第３図は上記カム部材３４の回転角が１８ｏ度の場合の
上記第１図（ａ）と同様の図である。この状態で、カム
リング８は最も下方に位置することになり、且つロータ
回転軸２８がカムリング８の中心軸上に位置する様にな
っている。この状態で吐出量は０となる。ｌＱＩち、入
口ポート２２から圧縮室内へと入ったガスは圧縮されず
にカムリング８内を一回転して再び入口ボート２２から
第１室１８内へと戻るからである。尚、この状態で第２
室２０内の圧力と弁機構２５の付勢力との和が第１室１
８内の圧力よりも高い場合には弁機構２５の弾性体シー
ト２５ａが出口ポート２４側へと押し付けられ弁機構が
作用し逆流は防止される。

もちろん、上記カム部材３４の回転角を適宜設定するこ
とにより上記の２つの状態の中間の適宜の状態を実現す
ることができる。また、第２室２０内の圧力と弁機構２
５の付勢力との和が出口ポート２４に対応する位置の圧
縮室内の圧力よりも高い場合には、弁機構２５の弾性体
シート２５ａが出口ボート２４側へと押し付けられ弁機
構が作用して逆流は防止される。

第４図に上記カム部材３４の回転角と吐出量との概略的
関係を示す。上記実施例の場合は、第４図において実線
で示される様に、吐出量をＯから最大値まで連続的に変
化させることが可能である。

尚、上記カム部材３４を適宜設計変更してカムリング８
の上下方向移動のストロークを適宜設定することにより
、第４図において破線で示される様に最大吐出量と最小
吐出睦との比を適宜変化させることができる。

尚、上記実施例において、容量制御のためのカム部材３
４の回転角の制御は、たとえば、その回転軸３６に接続
された不図示のコントロールシステムにてコントロール
することにより行なうことができる。かくして、たとえ
ば、検知されたエンジン出力軸の回転数（即ちロータ回
転軸２８の回転数）に応じて容量を変化させるべくカム
部材３４の回転角を設定することができる。また、たと
えば、室内温度の設定値に対し現実の温度がどの程度ず
れているかを検知して、該ずれ量に応じて容量を変化さ
せるべくカム部材３４の回転角を設定することもできる
。更に、コンプレッサの吐出側の第２室２０内の圧力を
検知して該圧力に応じて容量を変化させるべくカム部材
３４の回転角を設定することもできる。この様に各種の
条件に基づき８臂を変化させることができ、また制御手
段において複数の条件を勘案して最も良好な特性が得ら
れる様に適宜の様式にて容量を変化させることもでさる
。

第５図は弁機構２５の他の実施例を示すためのカムリン
グ近傍の断面図である。

本実施例においては、カムリング８とロータ２６との上
下関係が上記第１〜４図の実施例とは逆であり、入口ポ
ート２２は比較的下方に位置しており、出口ボート２４
は比較的上方に位置している。弁機構２５は上記実施例
と同様な弾性体シート２５ａ、上記実施例と同様な枠体
２５ｂ及び上記実施例と同様なヒンジ２５ｃを有してい
る０本実施例においては、弁機構２５は自重により出口
ポート２４対し付勢されており、上記実施例の様な特別
のウェイトが不要であるという利点がある。

第６図は出口ボート２４の他の実施例を示す斜視図であ
る。

本実施例においては、出口ボート２４は多数の小孔２４
ａの集合体からなっている。これによれば、逆流防＋ｈ
のために弁機構２５が作用している時に該弁機構の弾性
体シー）２５ａがカムリング８内へと引き込まれてベー
ン３０に接触する様なおそれがなくなるという利点があ
る。

−上記実施例においてはカムリングの上下方向の移動の
駆動手段として回転カム部材３４が採用されているが、
本発明においては油圧や空気圧を用いた駆動手段その他
の適宜の手段を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、回転式コンプレッサである
ので振動及び騒音が少なく且つ単にカムリングを一方向
にのみ移動させるので構造及び容量制御が簡単であり、
更に連続的に容量を制御することができ、自動車の快適
走行性を維持しつつカーエアコンを良好に作動させるこ
とが可老となり、またカムリングに弁機構を付設したの
で頻繁な容量変化に際しても逆流を引き起すことがなく
且つ装置のコンパクト化が可能であり、快適性を維持し
つつ自動車の小型化の要求に十分に応えることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明によるカーエアコン用コンプレッ
サの要部を示す概略縦断面図であり、第１図（ｂ）はそ
のＢ−Ｂ断面図である。 第２図はカムリングの部分分解斜視図である。 第３図は本発明によるカーエアコン用コンプレッサの要
部を示す概略縦断面図である。 第４図はカム部材の回転角と吐出量との概略的関係を示
す図である。 第５図はカムリング近傍の断面図である。 第６図は出口ポートを示す斜視図である。 ２：ケーシング、　　　　４：ガス吸入口。 ６：ガス吐出口、　　　　８：カムリング、１０．１２
：凸条、　　　１４，１６：凹溝、１８：第１室、　　
　　２０：第２室、２２：ガス入口ポート、 ２４：ガス出口ポート、２４ａ：小孔。 ２５：弁機構。 ２５ａ二弾性体シート、 ２５ｂ：枠体、　　　　　　２５ｃ　：ヒンジ、２５ｄ
：ウェイト、　　　２６：ロータ、２８：回転軸、　　
　　　３０：ベーン、３２：コイルバネ、　　　３４：
カム部材。 ３６二回転軸。 第２図 第４図 方ム苦ワネ才回転角

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内にカムリングを有するベーン型コン
   プレッサの該カムリングの外面のほぼ対向する位置にそ
   れぞれ該カムリングの軸方向に沿って凸条が設けられて
   おり、上記ケーシングには該凸条と対応する形状の凹溝
   が設けられており、上記凸条が上記凹溝内に上記カムリ
   ングの径方向に沿って気密にて移動可能な様に収容され
   て吸入側の第１室と吐出側の第２室とが形成されており
   、上記カムリングのケーシングに対する径方向の移動を
   駆動する手段を有し、上記カムリングの第２室側の吐出
   開口には該第２室からカムリング内への逆流を防止する
   ための弁機構が付設されていることを特徴とする、カー
   エアコン用容量制御コンプレッサ。
2. （２）カムリング移動の駆動手段が該カムリングを第１
   の向きに付勢する手段と該カムリングを上記第１の向き
   と反対の第２の向きに上記第１の向きの付勢力に抗して
   移動させる手段とを有する、特許請求の範囲第１項のカ
   ーエアコン用容量制御コンプレッサ。
3. （３）弁機構が弾性体シートをカムリングの第２室側の
   吐出開口へと付勢するものである、特許請求の範囲第１
   項のカーエアコン用容量制御コンプレッサ。
4. （４）カムリングの第２室側の吐出開口が多数の小孔か
   らなる、特許請求の範囲第３項のカーエアコン用容量制
   御コンプレッサ。