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JP2511056B2 - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents

容量可変型斜板式圧縮機

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JP2511056B2
JP2511056B2 JP62182293A JP18229387A JP2511056B2 JP 2511056 B2 JP2511056 B2 JP 2511056B2 JP 62182293 A JP62182293 A JP 62182293A JP 18229387 A JP18229387 A JP 18229387A JP 2511056 B2 JP2511056 B2 JP 2511056B2
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JP
Japan
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swash plate
chamber
compressor
main shaft
pressure
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清 寺内
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Sanden Corp
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Publication date
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Priority to US07/223,338 priority patent/US4913627A/en
Priority to EP88306810A priority patent/EP0300831B1/en
Priority to CA000572950A priority patent/CA1330978C/en
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は容量可変型斜板式圧縮機に関し、特に、クラ
ンク室圧力を調整して、斜板の傾斜角を変化する容量可
変型斜板式圧縮機に関する。
（従来の技術） 従来から、主軸に連結され、クランク室に配設された
斜板の回転運動を揺動板の揺動運動に変換して、この揺
動運動によってピストンを往復動させ、さらにクランク
室圧力を調整して斜板の主軸に対する傾斜角を変化させ
ることで、ピストンストロークを変化させ、これによっ
て圧縮容量を変化させるようにした容量可変型斜板式圧
縮機が知られている。
上述の容量可変型斜板式圧縮機を例えば自動車用エア
コンに用いた場合には、クラッチサイクリング（クラッ
チのオンオフ）によって温度制御を行う必要がないか
ら、クラッチのオンオフによるショック（所謂トルクシ
ョック）を防止することができる。しかしながらエアコ
ンのメインスイッチオンオフの際にはクラッチがオンオ
フされ、この際にどうしてもトルクショックが生じてし
まう（また、冷房負荷時の状況によってはクラッチがオ
ンオフされる場合がある）。
そこで従来、スプリングを用いて、斜板の傾斜角をエ
アコン停止時に小さくすることで、メインスイッチオン
時のトルクショックを防止している。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来の容量可変型斜板式圧縮機の場合、エ
アコン停止時、スプリングによって斜板の傾斜角を小さ
くしているが、メインスイッチ、即ち、クラッチをオン
した際には、吸入圧力が高いから、所謂容量制御弁によ
ってクランク室と吸入室とが連通されて、圧力差が最小
とされる。これによって斜板に加わるモーメントは斜板
傾斜角が最大となるように働き、圧縮機容量が最大とな
る。
上述の動作はエアコン立上り時において極めて短かい
時間で行われるから、結局、クラッチオンの際、瞬時に
容量最大となってこの際におけるトルクショックは極め
て大きくなってしまうという問題点がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明によればクランク室、吐出室、及び吸入室が形
成された圧縮機ハウジングと、該圧縮機ハウジングに回
転可能に支持された主軸と、前記クランク室に配置さ
れ、前記主軸の回転により回転する斜板と、該斜板の傾
斜面に配設され、斜板の回転に応じて揺動する揺動板
と、前記主軸の回転を前記斜板に伝達するとともに前記
斜板を前記主軸に対して傾斜角可変に支持するヒンジ機
構と、前記主軸の径方向外側で前記圧縮機ハウジングに
前記主軸心に略平行に形成された複数のシリンダーと、
該シリンダーに往復動可能に配置されて、前記揺動板に
連結されたピストンと、前記クランク室と前記吸入室と
の連通を制御する制御機構とを備える容量可変型斜板式
圧縮機において、前記制御機構は前記クランク室と前記
吸入室とを連結する連結路に直列状に配置された第１の
制御弁機構と第２の制御弁機構とを有しており、前記第
１の制御弁機構は前記吸入室圧力あるいは前記クランク
室圧力に応じて前記連結路を開閉制御し、前記第２の制
御機構は前記吸入室圧力と前記吐出室圧力との圧力差が
予め定められた設定値となると前記連結路を開閉制御す
るようにしたことを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機
が得られる。
（実施例） 以下本発明について実施例によって説明する。
まず、第１図を参照して、圧縮機ケーシング１にはそ
の中央部において貫通孔が形成され、この貫通孔には主
軸２が挿通されて、圧縮機ケーシングにベアリング1a及
び18によって回転可能に支持されている。圧縮機ケーシ
ング１に形成されているクランク室４にはロータ５が配
置され、主軸２に取り付けられている。このロータ５に
はヒンジ機構51を介して斜板６が取り付けられ、この斜
板６の内壁面は主軸２に当接して、摺動可能となってい
る。そして、斜板６はヒンジ機構51によって主軸２に対
する傾斜角が変化するようになっている。なお、斜板６
とロータ５との間にはばね３が装着されており、このば
ね３によって斜板６は傾斜角が最小となる方向に付勢さ
れている。この斜板６にはベアリング61及び62を介して
揺動板７が配置されており、この揺動板７には球連接に
よって複数のピストンロッド８が連結されている。圧縮
機ケーシング１には、主軸２を取り囲むようにして、複
数のシリンダー９が所定の間隔をおいて形成されてい
る。ピストンロッド８はシリンダー９内に配置されたピ
ストン10に連結されている。クランク室４内において、
圧縮機ケーシング１には主軸２と平行にガイド棒11が固
定されており、このガイド棒11は揺動板７の一端部に配
されたスライダ101によって主軸方向に摺動可能に挟持
され、これによって揺動板７は回転、即ち自転を阻止さ
れ、陽動運動のみを行う機構となっている。
圧縮機ケーシング１の右端面には弁板12を介してシリ
ンダーヘッド13が配設され、圧縮機ケーシング１が閉塞
される。シリンダーヘッド13には吸入室14及び吐出室15
が形成されており、この吸入室14及び吐出室15はそれぞ
れ吸入ポート14a及び吐出ポート15aに連結されている。
弁板12には吸入口12a及び吐出口12bが形成され、吸入室
14及び吐出室15はそれぞれ吸入口12a及び吐出口12b及び
各々を開閉するリード弁（図示せず）を介してシリンダ
ー９に連通している。
前述のように主軸２の一端（右端）部はベアリング18
を介して圧縮機ケーシング１に支持されており、主軸２
の右端側の貫通部は弁室19として用いられる。この貫通
部内壁には軸方向に延びる円筒体19aが固定され、この
円筒体19aの一端（左端）には中心部に孔19bを有する板
体19cが固着されている。一方、他端（右端）にはダイ
ヤフラム19dが固定され、弁室19が構成される。
弁室19内において、円筒体19aには孔20aが形成された
弁座20が固定され、この弁座20の一端面には台座21の脚
部21aが固定されている。そして、これら弁座20及び台
座21によって弁室19は第１の室191、第２の室192、及び
第３の室193に仕切られる。また、台座21には第２の室1
92と第３の室193との連通する孔21bが形成されている。
台座21には内部が真空状態となっているベローズ22の
一端が固定され、ベローズ22の他端には弁体22aが装着
されて、これらベローズ22及び弁体22aで第１の制御弁
機構が構成される。そして、この弁体22aによって孔19b
が開閉される。一方、ダイヤフラム19dには軸方向に延
びるピン部材23aの一端が固定され、その他端は第２の
室192に配置されたボール弁23を押すことが可能に配置
されている。さらに、ボール弁23にはスプリング23dの
一端が取り付けられ、その他端は台座21に固定されてい
る。ボール弁23はスプリング23dによって右方向に付勢
されており、孔20aはこのボール弁23によって開閉され
る。なお、上述のダイヤフラム19d、ピン部材23a、ボー
ル弁23、及びスプリング23dによって第２の制御弁機構
が構成される。第１及び第２の制御弁機構により制御機
構が構成され、第２の制御弁機構と上述の第１の制御弁
機構とは直列状に配置されている。第１の室191は連通
路24によって吸入室14に連通され、一方ダイヤフラム19
dの右側の室194は連通孔25によって吐出室15に連通され
ている。なお、連通路24と弁室19とによってクランク室
４と吸入室14とを連結する連結路が構成される。
次に、この圧縮機の動作について説明する。
主軸２にエンジン等（図示せず）によって、回転運動
を与えると、主軸２に嵌合しているロータ５に回転運動
が伝達され、さらにこの回転運動が斜板部６に取り付け
られている揺動板７に伝達される。ところが揺動板７の
一端部に配されたスライダ101はガイド棒11に対して摺
動するから、ロータ５の回転方向に対する揺動板７の運
動は阻止される。よってロータ５によって揺動板６に伝
達された回転運動は揺動運動に変換される。
揺動板７が揺動すると、揺動板７に連結しているピス
トンロッド８を介してピストン10が往復運動を行う。そ
の結果、吸入ポート14aから吸入された冷媒ガスは吸入
室14を通り、シリンダー９で圧縮されて、吐出室15に吐
出される。そしてこの高圧圧縮ガスは吐出ポート15aか
ら冷媒回路（図示せず）に送り出される。
ところで、エアコンが停止状態であると、吸入室圧力
と吐出室圧力とはバランスしてほぼ等しくなっている。
即ち、第１の室191と右側室194との圧力はほぼ等しく、
ダイヤフラム19dはどちら側も押されず、ボール弁23は
スプリング23bの付勢力によって孔20aを閉じている。
ここで、エアコンがオンされると、即ち、コンプレッ
サクラッチがオンされると、圧縮機が駆動する。この状
態（圧縮機の駆動直後）ではばね３によって斜板６の傾
斜角は最小となる。即ち、圧縮機の駆動直後においては
斜板６の傾斜角は最小となっている。
圧縮機の駆動により吸入ポート14aから吸入された冷
媒ガスはシリンダー９で圧縮されて吐出室15に吐出され
る。従って吐出室圧力は徐々に上昇する。即ち、吐出室
圧力と吸入室圧力との圧力差が増大する。この時点では
ボール弁23は孔20aを閉じているため、クランク室圧力
は当初、圧縮機停止時のバランス圧力（吐出室圧力≒吸
入室圧力）を維持しており、この圧力によって斜板６は
最小容量に保持される。なお、ばね３が無くてもクラン
ク室圧力により起動直後に斜板６は最小傾斜角となる。
ばね３は微少時間におけるトルクサージを抑える効果を
有するが、この時間は非常に小さいため、ばね３を除く
ことが可能である。この圧力差が例えば予め定めた設定
値ΔＰとなると、ダイヤフラム19dが左方向へたわみ、
スプリング23dの付勢力に抗してピン部材23aが左方向へ
移動してボール弁23を押し孔20aが徐々に開かれる。こ
れによって、吸入室14の冷媒ガスは連通路24、第１の室
191,孔20a、第２の室192,孔20a、孔21aを通って第３の
室193に達する。即ち、第３の室193の圧力は吸入室圧力
と等しくなる。従って、吸入室圧力がベローズ22の伸張
力よりも高い状態では、ベローズ22が収縮し、弁体22a
によって孔19bが開かれる。この結果、クランク室４と
吸入室14とが連通され、クランク室内のブローバイガス
はベアリング18のすきま、弁室19、連通路24を通って吸
入室14へ逃げ、クランク室圧力は低下する。従って斜板
６の傾斜角が増加して、ピストンストロークが大きくな
る。即ち、圧縮比は大きくなる。以後、吸入室圧力によ
って、ベローズ22を収縮あるいは伸張して、弁体22aに
よって孔19bを開閉制御する。これにより斜板６の傾斜
角を変化させて、圧縮機の容量を変化させる。即ち、圧
縮機は容量制御状態となる。この際、吸入室圧力と吐出
室圧力との圧力差は常に設定値ΔＰ以上となるようにダ
イヤフラム19dの伸縮力、及びスプリング23dの付勢力が
設定される。
このように、圧縮機始動時に、吸入室圧力と吐出室圧
力との圧力差が予め定めた設定値となるまで、圧縮機を
最小容量で駆動するようにしたから、即ち、所定の時間
経過した後、容量制御運転となるようにしたから、従来
のように始動直後に圧縮容量最大となることがなく、従
って、トルクショックが極めて小さい。
次に、第２図を参照して第２の実施例について説明す
る。なお、ここでは第１の実施例と同様の構成について
は同一の参照番号を付して説明を省略する。
この実施例では台座21に代えて、中心部に孔26aを有
する板体26が弁座20の左端面に密着して円筒体19aの内
壁面に取り付けられている。また、円筒体19aの左端部
には板体19cにかえて取付台19eが取り付けられており、
さらに円筒体19aにはクランク室４と第３の室193とを連
通するための連通孔19fが形成されている。上述の取付
台19eにはベローズ22の一端が固着され、ベローズ22の
他端には弁体22aが装着されている。そして、この弁体2
2aによって孔26aが開閉される。
前述したように、エアコン停止時、即ち、圧縮機停止
時には、ボール弁23はスプリング23dの付勢力によって
孔20aを閉じている。圧縮機を駆動すると、シリンダー
９からのブローバイガスによりクランク室４の圧力が上
昇するとともに吐出室圧力と吸入室圧力との圧力差が増
大する。この圧力差が設定値ΔＰを超えるとボール弁23
によって孔20aが開かれる。一方、ブローバイガスはベ
アリング18のすきま、連通孔19fと通って第３の室193に
達する。即ち、第３の室193の圧力はクランク室４の圧
力と等しく保たれている。従って、クランク室４の圧力
がベローズ22の伸張力よりも高くなると、ベローズ22が
収縮して孔26aが弁体22aによって開かれる。即ちクラン
ク室４と吸入室14とが弁室19及び連通路24を介して連通
されて、クランク室内ガスが吸入室14へ逃げ、クランク
室４の圧力が低下する。その結果、斜板６の傾斜角が増
大して、圧縮容量が高くなる。以後、クランク室圧力に
よって、ベローズ22が収縮あるいは伸張され、斜板６の
傾斜角を変化させて、圧縮容量を変える。
このように、第１の制御弁機構に関係なく、ボール弁
23、即ち第２の制御弁機構が開となるまでは最小容量で
まず圧縮機は運転され、第２の制御弁機構が開となる
と、第１の制御弁機構によって容量制御運転にはいる。
（発明の効果） 以上説明したように本発明では圧縮機駆動の後吸入室
圧力と吐出室圧力との圧力差が予め定めた設定値となる
まで、容量制御運転を行わないから従来のように始動直
後に圧縮容量最大となることがなく、従ってトルクショ
ックが極めて小さいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による容量可変型斜板式圧縮機の第１の
実施例を破断して示す図、第２図は本発明による容量可
変型斜板式圧縮機の第２の実施例を破断して示す図であ
る。 １……圧縮機ハウジング、２……主軸、３……ばね、４
……クランク室、５……ロータ、６……斜板、７……揺
動板、８……ピストンロッド、９……シリンダー、10…
…ピストン、11……ガイド棒、12……弁板、13……シリ
ンダーヘッド、14……吸入室、15……吐出室、19……弁
室、20……弁座、21……台座、22……ベローズ、23……
ボール弁、24……連通路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クランク室、吐出室、及び吸入室が形成さ
    れた圧縮機ハウジングと、該圧縮機ハウジングに回転可
    能に支持された主軸と、前記クランク室に配置され、前
    記主軸の回転により回転する斜板と、該斜板の傾斜面に
    配設され、斜板の回転に応じて揺動する揺動板と、前記
    主軸の回転を前記斜板に伝達するとともに前記斜板を前
    記主軸に対して傾斜角可変に支持するヒンジ機構と、前
    記主軸の径方向外側で前記圧縮機ハウジングに前記主軸
    心に略平行に形成された複数のシリンダーと、該シリン
    ダーに往復動可能に配置されて、前記揺動板に連結され
    たピストンと、前記クランク室と前記吸入室との連通を
    制御する制御機構とを備える容量可変型斜板式圧縮機に
    おいて、前記制御機構は前記クランク室と前記吸入室と
    を連結する連結路に直列状に配置された第１の制御弁機
    構と第２の制御弁機構とを有しており、前記第１の制御
    弁機構は前記吸入室圧力あるいは前記クランク室圧力に
    応じて前記連結路を開閉制御し、前記第２の制御機構は
    前記吸入室圧力と前記吐出室圧力との圧力差が予め定め
    られた設定値となると前記連結路を開閉制御するように
    したことを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記斜板
    をその傾斜角が最小となる方向に付勢する付勢手段を備
    えることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
JP62182293A 1987-07-23 1987-07-23 容量可変型斜板式圧縮機 Expired - Lifetime JP2511056B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62182293A JP2511056B2 (ja) 1987-07-23 1987-07-23 容量可変型斜板式圧縮機
KR1019880009326A KR970001753B1 (ko) 1987-07-23 1988-07-23 가변 용량 기구를 구비한 요동판형 압축기
DE8888306810T DE3865764D1 (de) 1987-07-23 1988-07-25 Taumelscheibenverdichter mit vorrichtung zur hubaenderung.
US07/223,338 US4913627A (en) 1987-07-23 1988-07-25 Wobble plate type compressor with variable displacement mechanism
EP88306810A EP0300831B1 (en) 1987-07-23 1988-07-25 Wobble plate compressor with variable displacement mechanism
CA000572950A CA1330978C (en) 1987-07-23 1988-07-25 Wobble plate compressor with suction-discharge differential pressure control of displacement

Applications Claiming Priority (1)

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JP62182293A JP2511056B2 (ja) 1987-07-23 1987-07-23 容量可変型斜板式圧縮機

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