JPH02185689A - 可変容量ベーン型回転圧縮機 - 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、車両用空調装置等に用いられる可変容置ベー
ン型回転圧縮機に関する。

（従来の技術） 吸入量を増減調整できる可変容量ベーン型回転圧縮機は
、例えば車両用空調装置に使用する場合、過冷房を防止
することが容易で、駆動系の切り換えが比較的少なく、
運転フィーリングの点でも定容量の回転圧縮機よりも優
れている。この種の圧縮機の一例が特開昭６２−２６５
４９１号公報に開示されている。

この公報に開示された可変容量ベーン型回転圧縮機は、
第５図に示すように、回転軸１１フロントヘフド２、ケ
ース３、カムリング４、フロントサイドブロック５、図
示しないリアサイドブロック等で構成されている。そし
て、フロントサイドブロック５の凹部には回転自在にア
ジャストプレート６が収容され、このアジャストプレー
ト６にはその一例に図示しない受圧部が突設されている
。

この受圧部は円弧状の圧力作動室（アクチエエータシリ
ンダ）７にスライド可能に嵌挿されており、この受圧部
の外周である圧力作動室７との摺動部分には図示しない
特殊形状のシール部材が取り付けられている。そして、
受圧部により部分された圧力作動室７の一方には吸入室
９側の吸入圧が、他方にはパイロット圧が加わるように
構成され、パイロット圧は、吐出室１４と圧力作動室７
の他方とを連通ずる図示しないオリフィス及び開閉弁機
構８側から供給される。ここで、開閉弁機構８は、吸入
室９のベローズｌＯによるボール弁１６に対する開弁力
とばね１１及びプランジ中１２の開弁力との相対変動に
応じ、・吸入圧あるいは吐出圧を選択的にパイロット圧
として圧力作動室７の他方に導く、プランジ中１２の後
端には吐出圧が加わるようになっている。

アジャストプレート６には、一端をフロントサイドブロ
ック５側に固定されたコイルばね１７によって一方の回
転方向へ付勢されている。アジャストプレート６の外周
には図示しないバイパス開口が形成され、このプレート
６を、パイロット圧によりコイルばね１７の付勢力に抗
して回転中心軸回りに回動させることにより、吸入口の
面積を増減させ、ロータ１５に出没自在にかつカムリン
グ４の内周に摺接するように取り付けられた各ベーンの
圧縮開始時期を調整して吐出量を調整できるようになで
いる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記構造の可変容量圧縮機では、容置制御運
転になって、開閉弁機構８が開弁し吸入圧がパイロット
圧として圧力作動室７に導入されても、オリフィスから
は常に吐出圧が圧力作動室７に導入されており、このオ
リフィスからの高温高圧の流体が吸入室９ヘリークして
しまう、これにより、吸入室９内の流体が加熱されて膨
張し、ポンプ機能が低下してしまう、このため、圧縮機
の圧縮容量を必要以上に大きくしなければならないとい
う問題点がある。

さらに、吸入室９内の流体温度の上昇に伴って、この温
度が上昇した吸入室９内の流体が加圧されることで吐出
流体の温度が異常に上昇し、圧縮機自体の耐久性、ひい
ては信顛性が低下してしまうという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、吸入側
の流体の温度上昇による不具合を確実に防止できる可変
容置ベーン型回転圧縮機をＩ！供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するために、圧縮機の吸入室
及び吐出室間を連通する通路の途中に介装され吸入室内
圧の変動に応じて゛この通路を開閉制御する開閉弁機構
と、前記通路内の開閉弁機構の吐出室側に介装され前記
開閉弁機構の開弁あるいは閉弁制御に連動して前記通路
の吐出室側を閉弁あるいは開弁制御する吸入圧力感応開
閉弁と、前記通路内の前記開閉弁機構及び吸入圧力感応
開閉弁間に連通され開閉弁機構の作動に応じて作動する
アクチエエータシリンダとを備えたことを特徴としてい
る。

（作用） 前記構造の可変容量ベーン型回転圧縮機では、運転停止
状態では、吸入室と吐出室の圧力の差がなく、アクチエ
エータシリンダによってバイパス通路の開度を最大に調
整している。また、開閉弁機構は閉弁され、これに連動
して吸入圧力感応開閉弁は開弁されている。

圧縮機の通常運転時には、開閉弁機構は、吸入室内の圧
力とのバランスがとれ、閉弁状態になっており、これに
伴って吸入圧力感応開閉弁は開弁されている。これによ
り、アクチュエータシリンダは、開弁した吸入圧力感応
開閉弁及び通路を介して連通された吐出室のバイロフト
圧力によりバイパス通路を最適状態に絞る。

容量制御運転時には、吸入室の内圧は低下して開閉弁機
構が開弁され、これに連動して岐入圧力感応開閉弁が閉
弁される。これにより、アクチュエータシリンダは、吸
入室へ開放されるとともに吐出室との間が閉鎖されてバ
イパス通路を開き、流体を吸入室へ還流させて、圧縮容
量を減少させる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本実施例の可変容量ベーン型回転圧縮機の全体構成を説
明すると、第３図に示すようになっている。

図中の符号２１は筒体状のカムリングを示しており、こ
のカムリング２１の前面（図中の左側面）にフロントサ
イドプレート２２が取り付けられている。カムリング２
１の後面（図中の右側面）にはリアサイドプレート２３
が取り付けられている。さらに、カムリング２１の前面
には、フロントサイドプレート２２を覆ってその内部に
吸入室２５を形成するヘッドカバ−２６が取り付けられ
ている。カムリング２１の後面には、リアサイドプレー
ト２３を覆ってその内部に吐出室２７を形成するリアカ
バー２８が取り付けられている。

カムリング２１内には、ロータ３０が装着されており、
このロータ３０は、一端をリアサイドプレート２３に回
転自在に軸支され他端をヘッドカバー２６に軸支された
回転軸３１に回転自在に支持されている。ロータ３０に
は図示しないベーンが複数配設され、このベーンとカム
リング２１とロータ３０との間に作動室３２が形成され
ている。

そして、フロントサイドプレート２２には、吸入室２５
内の流体を作動室３２へ吸入させる図示しない吸入ポー
トが設けられ、リアサイドプレート２３には、作動室３
２内で加圧された流体を吐出室２７へ吐出させる図示し
ない吐出ポートが形成されている。さらに、フロントサ
イドプレート２２には、吐出室２７と吸入室２５との間
の圧力差が太き（なったときに開弁して、作動室３２内
の流体を吸入室２５側へ還流させるバイパス通路３３（
第２図参照）が形成されている。

フロントサイドプレート２２のカムリング２１側には、
円形凹部２２ａが形成されており、この円形凹部２２ａ
にアジャストプレート３４が回転自在に装着されている
０円形口部２２ａ内には、アジャストプレート３４を回
転自在にかつロータ３０に押圧させるスラスト軸受け３
５が取り付けられている。アジャストプレート３４の外
周には、その中心点対称の位置に一対の切欠部３４ａ、
３４ｂ（第２図参照）が設けられており、アジャストプ
レート３４が回転することで、その切欠部３４ａ、３４
ｂがバイパス通路３３の開度を調整して、作動室３２か
ら吸入室２５へ還流する流体の量を制御するようになっ
ている。

ヘッドカバー２６内には、開閉弁機構３７、この開閉弁
機構３７に連動する吸入圧力感応開閉弁３７ａ及びアク
チュエータシリンダ３８が設けられている。開閉弁機構
３７は、第２図に示すように、その内部を真空に保持し
コイルスプリングを内蔵したベローズ４０と、このベロ
ーズ４０が装着されるとともに連通路４１により吸入室
２５に連通されるベローズ室４２と、このベローズ室４
２に内蔵されベローズ４０の先端を押圧するセットスプ
リング４３と、ベローズ室４２を吐出室２７と連通させ
る連通路４４と、この連通路４４に介装され連通路４４
を開閉するボール弁４５とから構成されている。

ボール弁４５は、第１図に示すように、ボール弁室４５
ｂ内に挿入されたボール弁体４５ａと、ボール弁室４５
ｂ内のベローズ室４２側に形成された弁座４６と、ベロ
ーズ室４２側から弁座４６を介してボール弁体４５ａを
押圧するニードル４７と、ボール弁体４５ａを弁座４６
に押圧するコイルスプリング４日と、ヒステリシスを防
止するプランジャ４９とから構成されている。

連通路４４のうち、ボール弁室４５ｂとベローズ室４２
とを連通ずる部分は排出路４４ａとして構成され、ボー
ル弁室４５ｂと吐出室２７とを連通ずる部分は導入路４
４ｂとして構成されている。

排出路４４ａには、これに挿入されたニードル４７との
間に第１絞り４７ａが形成され、導入路４４ｂには、こ
れに挿入されたプランジャ４９との間に第２絞り４９ａ
が構成されている。

そして、導入路４４ｂとプランジ中４９との間に、吸入
圧力感応開閉弁３７ａが介装されている。

この吸入圧力感応開閉弁３７ａは、プランジ中４９に設
けられた斜面４９ｂと、導入路４４ｂに設けられた斜面
受は部４４ｃとから構成され、斜面４９ｂが弁部として
、斜面受は部４４ｃが弁座として機能する。プランジャ
４９は、その一方４９Ｃが吐出室２７の吐出圧を受けて
おり、他方４９ｄがボール弁体４５ａに当接されている
。そして、ボール弁体４５ａの移動に伴ってプランジ中
４９が移動し、斜面４９ｂが斜面受は部４４ｃに圧接さ
れて、導入路４４ｂを閉鎖するようになっている。

アクチュエータシリンダ３Ｂは、第２図に示すように、
主に、ヘッドカバー２６内に取り付けられたシリンダ部
５０と、このシリンダ部５０の基端５０ａから内部へ延
出して取り付けられたガイドロッド５１と、シリンダ部
５０内に装着されガイドロフト５１にその移動が支持さ
れた筒状のピストン５２と、このピストン５２内に挿入
されるとともにガイドロフト５１に嵌挿されてシリンダ
部５０の基端５０ａ側に反力を取ってピストン５２をシ
リンダ部５０の先端５０ｂ側に押圧するリターンスプリ
ング５３とから構成されている。シリンダ部５０内の先
端５０ｂ側には、ピストン５２によってパイロシト圧室
５４が区画形成されており、このパイロット圧室５４が
、連通路４４内のボール弁室４５ｂにパイロット通路５
５を介して連通されている。

さらに、シリンダ部５０の基端５０ａ側には、縦長のス
リット６１が設けられている。シリンダ部５０の外側に
は、スリット６１に沿って縦長の凹溝６２が形成されて
おり、この凹溝６２にリンク部材６３が装着されている
。このリンク部材６３は、その一端が連結ピン６４によ
ってピストン５２の基端部と連結されており、その他端
部が連結ピン６５によって、フロントサイドプレート２
２内に装着されたアジャストプレート３４に連結されて
おり、ピストン５２の移動によってアジャストプレート
３４が回転され、バイパス通路３３の開度が制御される
ようになっている。なお、符号６６はピストン５２に先
端に取り付けられこのピストン５２とシリンダ部５０と
間をシールするシール部材を示している。また、第３図
中の符号７３はエンジン等の動力源とベルトで連結され
るブーりを示しており、符号７４は回転軸３１とプーリ
７３とを断接させる電磁クラッチを示している。

以上のように構成された可変容量圧縮機では、運転停止
状態では、吸入室２５と吐出室２７の圧力の差がな（、
アクチュエータシリンダ３８のピストン５２はリターン
スプリング５３で付勢されてシリンダ部５０の先端５０
ｂ側に移動している。

これにより、ピストン５２にリンク部材６３及び連結と
７６５を介して連結されたアジャストプレート３４が回
動してバイパス通路３３の開度を最大に調整している。

また、ベローズ４０は、内部が真空のため収縮しており
、ボール弁体４５ａは、コイルスプリング４８で弁座４
６に圧接され、開閉弁機構３７は閉鎖されている。さら
に、プランジ中４９は、ボール弁体４５ａの移動に伴っ
て移動しており、吸入圧力感応開閉弁３７ａは開放され
ている。

圧縮機が運転されると、動力源からの駆動力でプーリ７
３が駆動されてロータ３０が回転する。

これにより、吸入室２５内の流体が作動室３２内に吸入
され、加圧されて吐出室２７へ吐出される。

そして、吐出室２７内の流体は、外部アクチュエータ等
に供給される。このとき、開閉弁機構３７では、そのベ
ローズ４０の伸長力と吸入室２５内の圧力とのバランス
がとれて、ボール弁４５は閉鎖状態になっており、これ
に伴って吸入圧力感応開閉弁３７ａは開放されている。

さらに、アクチュエータシリンダ３８では、ボール弁４
５が閉鎖状態で、吸入圧力感応開閉弁３７ａは開放状態
であるため、ボール弁室４５ｂとパイロット圧通路５５
を介して連通したパイロット圧室５４内の圧力は、第２
絞り４９ａを介して吐出室２７内の圧力をパイロット圧
力として受けており、このパイロット圧力とリターンス
プリング５３の付勢力とのバランスの取れた位置にピス
トン５２を調整している。これにより、リンク部材６３
及び連結ピン６５によって連結されたアジャストプレー
ト３４が回動してバイパス通路の開度を最小に絞、て、
最大容量運転に入る。

容量が増大すると、吸入室２５の吸入圧が低下し、これ
と連通ずる開閉弁機構３７のベローズ室４２の内圧も低
下してベローズ４０が伸長する。

このベローズ４０の伸長によってニードル４７が押され
、ボール弁体４５ａを押し開く、これと同時に、ボール
弁体４５ａに押されたプランジ中４９が吸入圧力感応開
閉弁３７ａを閉鎖する。これにより、導入路４４ｂが閉
じられ、排出路４４ａが開かれて、アクチエニークシリ
ンダ３８内のパイロット圧室５４がベローズ室４２に開
放される。

これにより、パイロット圧室５４の内圧が速やかに低下
して、ピストン５２がリターンスプリング５３に付勢さ
れて先端５０ｂ側へ移動し、リンク部材６３及び連結ビ
ン６５によって連結されたアジャストプレート３４が同
動されてバイパス通路３３を開き、作動室３２内て加圧
される流体の一部がバイパス通路３３かも東人室２５へ
還流され、圧縮容量が減少して、容量制御運転に入る。

以上により、アクチエエータシリンダ３日のパイロット
圧室５４内へ作用しているパイロット圧力が、速やかに
、かつスムーズに低下して圧力変動に対する応答性が向
上するとともに、圧縮機の運転効率が向上する。

さらに、容量制御運転時に、吐出室２７１ｍの高温高圧
の流体が、吸入室２５側に流入することがないので、吸
入室２５内の流体が膨張してポンプ機能が低下するのを
確実に防止することができる。

また、９入側の流体の温度上昇が抑えられるので、吐出
側の流体の温度の異常上昇が抑えられ、圧縮機に対する
信頼性が大幅に向上する。

なお、本実施例では、プランジ中４９の途中に斜面４９
ｂを形成して、吸入圧力感応開閉弁３７ａをボール弁室
４５ｂに面して構成したが、第４図にように、プランジ
中４９の一方４９ｃに弁部７５を形成し、導入路４４ｂ
に弁座７６を形成して、吸入圧力感応開閉弁３７ａを構
成してもよい。

そして、この場合も、前記実施例同様の効果を奏するこ
とができる。

（発明の効果） 以上、説明したように、本発明の可変容量ベーン型回転
圧縮機によれば、吸入室及び吐出室間を連通する通路の
途中に介装され９入室内圧の変動に硲じてこの通路を開
閉制御する開閉弁機構と、通路内の開閉弁機構の吐出室
側に介装され開閉弁機構の開弁あるいは閉弁制御に連動
して通路の吐出室側を閉弁あるいは開弁制御する吸入圧
力感応開閉弁と、通路内の前記、開閉弁機構及び吸入圧
力感応開閉弁間に連通され開閉弁機構の作動に応じて作
動するアクチエエータシリンダとを備えたので、次のよ
うな効果を有する。

（１）アクチエエータシリンダへ作用するパイロット圧
力が、速やかに、かつスムーズに低下して圧力変動に対
する応答性が向上するとともに、圧縮機の運転効率が向
上する。

（２）容１８１１１運転時に、吐出室側の高温高圧の流
体が、唆入室側に流入することがないので、後入室内の
流体が膨張してポンプ機能が低下するのを確実に防止す
ることができる。

（３）９入側の流体の温度上昇が抑えられるので、吐出
側の流体の温度の異常上昇が抑えられ、圧縮機に対する
信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の実施例で、第１図は第！実
施例のＩＩ＠的部背部分す部分断面図、第２図は可変容
量ベーン型回転圧縮機を示す概略構成図、第３図は可変
容置ベーン型回転圧縮機を示す側断面図、第４図は本発
明の可変容量ベーン型回転圧縮機の第２実施例を示す部
分断面図、第５図は従来の可変容量ベーン型回転圧縮機
を示す部分断面図である。 ２５・・・吸入室、２７・・・吐出室、３２・・・作動
室、３３・・・バイパス通路、３４・・・アジャストプ
レート、３７・・・開閉弁機構、３７ａ・・・吸入圧力
感応開閉弁、３８・・・アクチエエータシリンダ、４４
・・・ベローズ室４２と吐出室２７とを連通ずる連通路
、４４ａ・・・連通路４４のうちボール弁室４”５ｂと
ベローズ室４２とを連通ずる排出路、４４ｂ・・・連通
路４４のうちボール弁室４５ｂと吐出室２７とを連通ず
る導入路、５５・・・アクチュエータシリンダ３８と開
閉弁機構３７のボール弁室４５ｂとを連通するバイロフ
ト圧通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧縮機の吸入室及び吐出室間を連通する通路の途中に
   介装され吸入室内圧の変動に応じてこの通路を開閉制御
   する開閉弁機構と、前記通路内の開閉弁機構の吐出室側
   に介装され前記開閉弁機構の開弁あるいは閉弁制御に連
   動して前記通路の吐出室側を閉弁あるいは開弁制御する
   吸入圧力感応開閉弁と、前記通路内の前記開閉弁機構及
   び吸入圧力感応開閉弁間に連通され開閉弁機構の作動に
   応じて作動するアクチュエータシリンダとを備えたこと
   を特徴とする可変容量ベーン型回転圧縮機。