(57)【要約】【課題】吐出容量の制御性に優れるとともに、耐久性に優れ、かつ異音等を生じ難い容量可変型斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】容量可変型斜板式圧縮機は、クランク室８と吸入室７ａとの間が弁室１ａによって連通されている。弁室１ａには開弁方向に付勢力をもつばね３３によって付勢されたスプール３４が摺動可能に設けられている。弁室１ａとスプール３４との間には、スプール３４の移動方向で深さが異なり、スプール３４の閉弁方向への移動によってクランク室８と吸入室７ａとの連通面積を段階的に縮小する複数本の調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）が形成されている。【選択図】図３
2006220048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室を形成するハウジングと、該シリンダボア内に往復動可能に収容されて該シリンダボア内に圧縮室を区画するピストンと、外部駆動源により駆動され、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に対して同期回転かつ傾動可能に支承され、該ピストンを往復従動させる斜板と、該吐出室内の冷媒ガスを制御して該クランク室に導入することによりクランク室圧力を制御する制御機構とを備え、該制御機構によって該斜板の傾角に基づく該ピストンの往復動による該圧縮室から該吐出室への吐出容量を変更可能な容量可変型斜板式圧縮機において、
前記クランク室と前記吸入室との間は弁室によって連通され、該弁室には開弁方向に付勢力をもつばねによって付勢されたスプールが摺動可能に設けられ、該弁室と該スプールとの間には、該スプールの移動方向で深さが異なり、該スプールの閉弁方向への移動によって該クランク室と該吸入室との連通面積を段階的に縮小する複数本の調整通路が形成されていることを特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記制御機構は、前記クランク室と前記吸入室とを連通する抽気通路を有する一方、前記吐出室と該クランク室との間の給気通路の開度を制御弁によって調整する入れ側制御機構であることを特徴とする請求項１記載の容量可変型斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記抽気通路は、前記クランク室と前記吸入室とを前記斜板の傾角にかかわらない一定の断面積で常時連通するものであることを特徴とする請求項２記載の容量可変型斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記抽気通路は、前記各調整通路とは別に設けられていることを特徴とする請求項３記載の容量可変型斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記抽気通路は、前記スプールに貫設されていることを特徴とする請求項４記載の容量可変型斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記各調整通路は、前記弁室の内周面に凹設された切欠であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の容量可変型斜板式圧縮機。
【請求項７】
前記スプールは前記ばねを内蔵していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の容量可変型斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容量可変型斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な容量可変型斜板式圧縮機（以下、単に圧縮機という。）として、ハウジング、ピストン、駆動軸、斜板及び制御機構を備えるものが知られている。
【０００３】
ハウジングは、内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室を形成している。ピストンは、シリンダボア内に往復動可能に収容され、そのシリンダボア内に圧縮室を区画している。駆動軸はハウジングに回転可能に支承されており、これはエンジン等の外部駆動源により駆動されるようになっている。斜板は、クランク室内で駆動軸に対して同期回転かつ傾動可能に支承され、ピストンを往復従動させるものである。制御機構は、吐出室内の冷媒ガスを制御してクランク室に導入することにより、クランク室内の圧力であるクランク室圧力を制御するものである。
【０００４】
吐出室内の冷媒ガスを制御してクランク室に導入する制御機構としては、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路を有する一方、吐出室とクランク室との間の給気通路の開度を制御弁によって調整する入れ側制御機構と、給気通路の開度と抽気通路の開度とを共に制御弁によって調整する三方弁制御機構とがある。入れ側制御機構の抽気通路は、クランク室と吸入室とを斜板の傾角にかかわらない一定の断面積で常時連通するものであり得る。
【０００５】
この種の圧縮機は、凝縮器、膨張弁及び蒸発器等とともに車両等の冷凍回路を構成する。そして、この圧縮機では、駆動軸が外部駆動源により軸芯回りに回転駆動されれば、ハウジング内の斜板が駆動軸に対して傾角を有して同期回転し、シリンダボア内でピストンを往復従動させる。このため、圧縮室が吸入行程にあるときには、低圧の冷媒ガスが蒸発器と接続された吸入室から圧縮室に吸入される。また、圧縮室が圧縮行程にあるときには、高圧の冷媒ガスが圧縮室から吐出室に吐出される。一方、駆動軸に対する斜板の傾角は、制御機構によって制御されるクランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧ΔＰ（＝Ｐｃ−Ｐｓ）によって主として決定される。こうして、この圧縮機では、圧縮室から吐出室への吐出容量が変更可能とされている。
【０００６】
ところで、特許文献１の図１〜３、特許文献２の図６又は特許文献３の図１、２、４〜６において、入れ側制御機構を備えた圧縮機が開示されている。この圧縮機では、シリンダブロックの軸孔がクランク室と連通されており、その軸孔と吸入室との間に弁室が形成されている。弁室には開弁方向に付勢力をもつばねによって付勢された球状の弁体が移動可能に設けられており、弁室と弁体との間がクランク室と吸入室とを連通する抽気通路とされている。この抽気通路は弁体の位置により連通面積が連続的に変化するようになっている。
【０００７】
また、特許文献２の図１〜５に開示された入れ側制御機構を備えた圧縮機では、シリンダブロックの軸孔がクランク室と連通されており、その軸孔と吸入室との間に弁室が形成され、弁室は吸入室に開く開口を抽気通路としている。弁室内には圧縮機の径方向で抽気通路を閉鎖するようにリード弁が設けられている。この抽気通路も弁体の位置により連通面積が連続的に変化するように意図されている。
【０００８】
さらに、特許文献３の図３又は図７に開示された入れ側制御機構を備えた圧縮機では、シリンダブロックの軸孔がクランク室と連通されており、その軸孔と吸入室との間に弁室が形成されている。弁室には開弁方向に付勢力をもつばねによって付勢された弁体が移動可能に設けられている。特許文献３の図３に開示された圧縮機は弁体が球状であり、特許文献３の図７に開示された圧縮機の弁体は、円板状の本体と、この本体の中心に垂直に突設された突起とからなるものである。軸孔と吸入室とは抽気通路により斜板の傾角にかかわらない一定の断面積で常時連通されている。また、弁室と弁体との間は、その抽気通路とは別に、弁体の位置により連通面積が連続的に変化する調整通路とされている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２３９０９６号公報
【特許文献２】特開２００３−３０１７７４号公報
【特許文献３】特開２００２−４８０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記特許文献１の図１〜３等に開示の圧縮機は、制御機構による通路を除けば、クランク室と吸入室とを唯一連通する抽気通路の連通面積が球状の弁体の位置により連続的に変化するようにされている。このため、この種の圧縮機は、制御機構がクランク室と吸入室とを微小な連通面積で連通させていたり、連通させていなかったりする状態においては、クランク室圧力と吸入圧力との微小な変化で弁体の位置が変化し、クランク室圧力の過剰な変化をもたらしやすい。上記特許文献２の図１〜５に開示された圧縮機も同様である。また、特許文献３の図３又は図７に開示された圧縮機は、抽気通路及び調整通路の合計の連通面積で考えれば、同様である。
【００１１】
このため、この場合には、斜板の傾角が安定しないことから、吐出容量の制御性が損なわれやすい。また、この場合には、斜板を傾動可能に支承する部分や制御機構等の耐久性が損なわれやすく、かつそれらの箇所に基づく異音等の懸念を生じる。なお、上記特許文献２の図１〜５に開示された圧縮機は、クランク室から吸入室に流れる冷媒ガス等の動圧によってリード弁が変位すると考えられ、斜板の傾角がより一層不安定になる懸念も生じる。
【００１２】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、吐出容量の制御性に優れるとともに、耐久性に優れ、かつ異音等を生じ難い容量可変型斜板式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室を形成するハウジングと、該シリンダボア内に往復動可能に収容されて該シリンダボア内に圧縮室を区画するピストンと、外部駆動源により駆動され、該ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に対して同期回転かつ傾動可能に支承され、該ピストンを往復従動させる斜板と、該吐出室内の冷媒ガスを制御して該クランク室に導入することによりクランク室圧力を制御する制御機構とを備え、該制御機構によって該斜板の傾角に基づく該ピストンの往復動による該圧縮室から該吐出室への吐出容量を変更可能な容量可変型斜板式圧縮機において、
【００１４】
前記クランク室と前記吸入室との間は弁室によって連通され、該弁室には開弁方向に付勢力をもつばねによって付勢されたスプールが摺動可能に設けられ、該弁室と該スプールとの間には、該スプールの移動方向で深さが異なり、該スプールの閉弁方向への移動によって該クランク室と該吸入室との連通面積を段階的に縮小する複数本の調整通路が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の容量可変型斜板式圧縮機（以下、単に圧縮機という。）では、クランク室と吸入室との間が弁室によって連通され、この弁室にスプールが摺動可能に設けられているため、クランク室圧力と吸入圧力との差圧によってスプールが弁室内を移動する。この際、スプールは、ばねによって開弁方向に付勢されているため、差圧が小さければ開弁側に位置し、差圧が大きければ閉弁側に位置する。こうしてスプールが閉弁方向に移動すると、弁室とスプールとの間に形成された複数本の調整通路は、スプールの移動方向で深さが異なることにより、クランク室と吸入室との連通面積を段階的に縮小する。逆に、スプールが開弁方向に移動すると、複数本の調整通路はクランク室と吸入室との連通面積を段階的に拡大する。換言すれば、クランク室圧力と吸入圧力とが微小に変化し、これによってスプールが移動したとしても、調整通路によるクランク室と吸入室との連通面積が必ずしも変化しない。このため、この圧縮機では、斜板の傾角が安定する。
【００１６】
したがって、本発明の圧縮機では、吐出容量の制御性が向上する。また、この圧縮機では、斜板を傾動可能に支承する部分や制御機構等の耐久性が維持されやすく、かつそれらの箇所に基づく異音等を生じ難い。
【００１７】
本発明の圧縮機は、弁室にスプールが摺動可能に設けられている。スプールとしては、円柱状のもの以外に軸方向の一端又は両端にテーパ面を形成しているもの等を採用することができる。他方、弁室も円柱状のもの以外に軸方向の一端又は両端にテーパ面を形成しているもの等を採用することができる。スプール及び弁室にテーパ面を形成する場合、両者は対面される。
【００１８】
各調整通路の深さがスプールの移動方向で異なり、スプールの移動によってクランク室と吸入室とが段階的に連通するためには、調整通路同士の深さの差が大きく、かつ軸方向に長いスプールを採用することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の圧縮機は、吐出室内の冷媒ガスを制御してクランク室に導入することによりクランク室圧力を制御する制御機構を備えている。この制御機構としては、クランク室と吸入室とを連通する抽気通路を有する一方、吐出室とクランク室との間の給気通路の開度を制御弁によって調整する入れ側制御機構と、給気通路の開度と抽気通路の開度とを共に制御弁によって調整する三方弁制御機構を採用することができる。
【００２０】
制御機構としては、シリンダボアとピストンとの隙間から漏れるブローバイガスによってクランク室圧力を高めることとしつつ、抽気通路の開度を制御弁によって調整する抜き側制御機構が公知であるが、入れ側制御機構及び三方弁制御機構の圧縮機は、吐出室内の高圧の冷媒ガスをクランク室内に積極的に導入することにより吐出容量を変更させているため、抜き側制御機構の圧縮機と比較し、吐出容量を任意に減少させ易い点に利点がある。また、入れ側制御機構の圧縮機は、抽気通路が斜板の傾角にかかわらない一定の断面積であれば、三方弁制御機構の圧縮機と比較し、簡易な制御弁を採用することができ、コスト的に有利である。
【００２１】
ところが、入れ側制御機構及び三方弁制御機構を採用する場合、容量縮小時にはクランク室内に導入する冷媒ガスの量が多くなり、冷凍回路を循環する冷媒ガスの量が減少することとなるため、冷房能力が低下する懸念がある。この観点から、斜板の傾角にかかわらない一定の断面積でクランク室と吸入室とを常時連通する抽気通路を採用した入れ側制御機構の圧縮機においては、その抽気通路の連通面積はなるべく小さいことが好ましい。一方、そのような圧縮機において、始動時に斜板の傾角が最小にされるようになっている場合、吐出容量を可及的に早期に復帰させようとすれば、ブローバイガスによってクランク室圧力が早期に上昇してしまうような事態を防止するため、そのような抽気通路の連通面積はなるべく大きいことが好ましい。このため、この種の圧縮機においては、コストや搭載性の観点で容量縮小時の冷房能力と吐出容量の早期復帰とを妥協させることとしている。
【００２２】
この点、本発明の圧縮機では、たとえ抽気通路が斜板の傾角にかかわらない一定の断面積でクランク室と吸入室とを常時連通するものであり、かつ始動時に斜板の傾角が最小にされるようになっているものであるとしても、クランク室圧力が高い場合には調整通路によるクランク室と吸入室との連通面積が小さく、クランク室圧力が低い場合には調整通路によるクランク室と吸入室との連通面積が大きくなるため、容量縮小時の冷房能力と吐出容量の早期復帰とを両立することができる。
【００２３】
本発明の圧縮機は、抽気通路が各調整通路とは別に設けられていることが好ましい。抽気通路が各調整通路とは別に設けられているとは、抽気通路と各調整通路とが連通しておらず、離れて設けられていることをいう。こうであれば、調整通路を流れる冷媒ガスが抽気通路に影響を及ぼさないため、抽気通路が自己の機能を確実に奏することができる。例えば、クランク室圧力が高い状態で調整通路が閉じられても、抽気通路によって最小の連通面積を確実に保つことができる。また、この場合、抽気通路の形状や位置が弁室、スプール及び調整通路の形状や位置の影響を受けず、抽気通路の設計が容易になる。
【００２４】
抽気通路は、各調整通路とは別に設けられる場合、スプールに貫設されていることが好ましい。これにより、抽気通路を容易に形成することができ、加工コストを抑えることができる。また、弁室内に抽気通路が位置するため、場所的な自由度が増す。
【００２５】
各調整通路は、弁室の内周面に凹設された切欠であり得る。この場合、容易に各調整通路を形成することができる。また、外周面に凹凸のないスプールが弁室の内周面を滑らかに移動することとなるため、制御性が向上するとともに、耐久性が向上する。
【００２６】
スプールがばねを内蔵していることが好ましい。この場合、スプールがばねを収納することとなり、スプールの軽量化に繋がる。このため、圧縮機が軽量化するばかりでなく、制御性も向上する。
【００２７】
なお、特開平３−９０８７号公報の図１〜６や図７〜９に開示された入れ側制御機構を備えた圧縮機では、クランク室と吸入室との間に形成された弁室に一つ又は二つの弁体が設けられ、弁室と弁体とによってクランク室と吸入室とを連通させる複数本の通路が形成されている。これらの通路は連通する数及び連通面積が弁体の位置により変化するようになっている。具体的には、連通面積が三段階で変化する。
【００２８】
しかし、これらの圧縮機は、差圧が大きくなるにつれて、通路の連通面積が小さくなり、その後再度大きくなるようにされている。これにより、差圧が大きくなって連通面積も大きくされた状態では、クランク室圧力が高圧から低圧へ即時に変化することとなるため、クランク室圧力の変動が大きく、斜板が安定しない懸念がある。
【００２９】
また、実開昭６１−３７４７９号公報の図１〜４、図５又は図６に開示された入れ側制御機構を備えた圧縮機では、クランク室と吸入室との間に形成された弁室にゴム又は樹脂製の弁体が設けられ、弁室と弁体との間にクランク室と吸入室とを連通させる通路が形成されている。この通路は、弁体が差圧により膨張又は縮小することで連通面積が変化するようになっている。
【００３０】
しかし、これらの圧縮機は、上記特許文献１〜３に開示した圧縮機と同様、通路がクランク室と吸入室とを連続的に連通させているため、斜板が安定しない。また、この圧縮機は、ゴム又は樹脂製の弁体が劣化し、耐久性に懸念を生じる。
【００３１】
さらに、特開平１０−６１５４９号公報の図５に開示された入れ側制御機構を備えた圧縮機では、クランク室と吸入室との間に形成された弁室に開弁方向に付勢力をもつばねによって付勢された弁体が設けられている。弁体には弁孔が形成され、弁孔は弁体の位置によって連通面積が変化する通路とされている。
【００３２】
しかし、この圧縮機も、上記特許文献１〜３に開示した圧縮機と同様、通路がクランク室と吸入室とを連続的に連通させているため、斜板が安定しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を具体化した実施例１〜５を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３４】
実施例１の容量可変型斜板式圧縮機は、図１に示すように、シリンダブロック１と、シリンダブロック１の前端側（図面の左側）に接合されるカップ状のフロントハウジング２と、シリンダブロック１の後端側（図面の右側）に吸入弁３、弁板４及び吐出弁５を挟持して接合されるリアハウジング７とを備えている。シリンダブロック１の前端面とフロントハウジング２とによりクランク室８が形成されている。シリンダブロック１、フロントハウジング２及びリアハウジング７がハウジングである。
【００３５】
シリンダブロック１には、複数のシリンダボア１ｃが軸方向に各々平行にかつ同心状で等間隔に貫設されている。全シリンダボア１ｃの中心には軸方向に延びる軸孔１ｂが貫設されている。また、このシリンダブロック１には、全シリンダボア１ｃ及び軸孔１ｂ以外の部分に軸方向に延びる第１給気通路３１ａ及び弁室１ａが貫設されている。
【００３６】
フロントハウジング２にも軸孔２ａが形成され、軸孔２ａには軸封装置９及びラジアル軸受１０を介して駆動軸１２が設けられている。また、シリンダブロック１の軸孔１ｂにもラジアル軸受１１が設けられており、駆動軸１２はこれら軸封装置９、ラジアル軸受１０及びラジアル軸受１１によってクランク室８内で回転可能とされている。なお、駆動軸１２の後端には吸入弁３との間にばね２１及びスラスト軸受２０が設けられており、これにより駆動軸１２は前方に付勢された状態とされている。
【００３７】
クランク室８内では、フロントハウジング２との間にスラスト軸受１３を介して駆動軸１２にラグプレート１４が固定されている。ラグプレート１４には後方側に向かって一対のアーム１５が突設されており、各アーム１５には断面が円形の内面をもつガイド孔１５ａが貫設されている。
【００３８】
また、駆動軸１２には貫通孔１６ａを挿通させた斜板１６が設けられている。この斜板１６の前端面にはラグプレート１４の各アーム１５に向かって一対のガイドピン１６ｂが突設されており、各ガイドピン１６ｂの先端にはガイド孔１５ａ内を摺動しつつ回動可能な球状の外面をもつガイド部１６ｃが設けられている。両アーム１５及び両ガイドピン１６ｂと等距離をなして駆動軸１２の軸芯を通る仮想面を仮想した場合、斜板１６の貫通孔１６ａはその仮想面と平行な二面幅を有している。こうして、斜板１６は、駆動軸１２に摺動可能に構成されているとともに、駆動軸１２に対して同期回転かつ傾動可能に支承されている。
【００３９】
この斜板１６の周縁の前後にはそれぞれ対をなすシュー２２が設けられている。各シュー２２は斜板１６側を略平坦面とする略半球状のものであり、対をなすシュー２２は間に斜板１６を挟んで球面を構成するようになっている。対をなすシュー２２の球面には中空状の片頭ピストン２３が設けられており、各ピストン２３は各シリンダボア１ａ内に収容されている。シリンダボア１ａとピストン２３とにより圧縮室２４が区画されている。
【００４０】
斜板１６とラグプレート１４との間には傾角減少ばね１７が設けられている。また、駆動軸１２の斜板１６よりやや後端側にはサークリップ１８が固定されており、このサークリップ１８の前方には復帰ばね１９が設けられている。斜板１６は傾角減少ばね１７によって付勢されて始動時に傾角が最小にされるようになっている一方、復帰ばね１９によって復帰しやすくされている。
【００４１】
フロントハウジング２から前方に突出した駆動軸１２にはボルト２５によりプーリ２６が固定されており、このプーリ２６はフロントハウジング２との間で玉軸受２７により支承されている。プーリ２６には外部駆動源としての車両用のエンジンＥＧと接続されたベルトが巻きかけられている。
【００４２】
リアハウジング７内には、吸入室７ａと吐出室７ｂとが形成されており、吐出室７ｂが吸入室７ａによって環状に囲まれている。吸入室７ａは吐出弁５及び弁板４に貫設された吸入ポート２８により各圧縮室２４と連通し、吸入ポート２８が吸入弁３により開閉可能に構成されている。吸入室７ａは冷凍回路の蒸発器ＥＶに吸入口７ｃを経て配管により接続され、蒸発器ＥＶは配管により膨張弁Ｖを介して凝縮器ＣＯに接続されている。一方、吐出室７ｂ内には吐出弁５の開度を規制するリテーナ６が吸入弁３、弁板４及び吐出弁５に固定されている。また、吐出室７ｂは弁板４及び吸入弁３に貫設された吐出ポート２９により各圧縮室２４と連通し、吐出ポート２９が吐出弁５により開閉可能に構成されている。吐出室７ｂは冷凍回路の凝縮器ＣＯに吐出口７ｄを経て配管により接続されている。
【００４３】
この圧縮機は、クランク室８と吸入室７ａとを斜板１６の傾角にかかわらない一定の内径で常時連通する抽気通路３４ａを有する一方、吐出室７ｂとクランク室８との間の第１〜３給気通路３１の開度を制御弁３０によって調整する入れ側制御機構を備えている。
【００４４】
すなわち、リアハウジング７には、シリンダブロック１の第１給気通路３１ａと吸入弁３、弁板４及び吐出弁５に貫設されたポート３１ｂとを介して連通する第２給気通路３１ｃが形成されており、第２供給通路３１ｃは制御弁３０を経て第３供給通路３１ｄにより吐出室７ｂと連通している。制御弁３０は吸入室７ａと連通する検知通路３２にも接続されている。
【００４５】
この制御弁３０は、図２に示すように、ケーシング４４、４５内に棒状の弁体４１と、弁体４１の一端側（図面の上側）に連結された感圧機構４２と、弁体４１の他端側（図面の下側）に連結されたアクチュエータ４３とを備えている。ケーシング４４には、第３給気通路３１ｄと連通する弁孔４４ａと、弁孔４４ａと弁座４４ｂを介して第２給気通路３１ｃと連通する弁孔４４ｃとが形成されている。また、ケーシング４４は蓋部材４９とともに感圧室４４ｅを形成しており、この感圧室４４ｅは弁孔４４ｄによって検知通路３２と連通している。
【００４６】
弁体４１は、他端側に移動して弁座４４ｂから離間することで弁孔４４ａの開度を増大させ、一端側に移動して弁座４４ｂに近接、着座することで弁孔４４ａの開度を０まで減少させるようになっている。
【００４７】
感圧室４４ｅ内にはベローズ４６が収納されている。ベローズ４６内にはばね４７が設けられており、ベローズ４６の内側は蓋部材４９によって閉じられ、真空状態にされている。ベローズ４６は固定部材４８によって弁体４１の一端側に固定されている。これら感圧室４４ｅ、ベローズ４６、ばね４７、弁孔４４ｄ、４４ａ、４４ｃ、弁体４１及び弁座４４ｂによって感圧機構４２が構成されている。
【００４８】
ケーシング４５の他端側には収納室４５ａが形成されており、収納室４５ａの中心部分には鉄心容器５５が一端側に開口を向けて固定されている。鉄心容器５５の内側に固定鉄心５０が固定されており、鉄心容器５５内には、弁体４１の他端側である固定鉄心５０の他端側で可動鉄心５１が摺動可能になっている。弁体４１は、固定鉄心５０内を摺動可能とされる一方、可動鉄心５１には固定されている。可動鉄心５１内にはばね５６が収容されており、このばね５６は可動鉄心５１を他端側に付勢している。ケーシング４５の収納室４５ａの外周側には支持体５７を介してソレノイド５２が設けられている。ソレノイド５２には、冷房負荷、車両の加速信号等に応じる制御コンピュータであるＥＣＵ５３の指令に基づき、駆動回路５４から電力が供給可能とされている。これらによってアクチュエータ４３が構成されている。
【００４９】
また、この圧縮機の特徴的な構成として、クランク室８と吸入室７ａとの間に前述した弁室１ａが形成されている。弁室１ａは、軸直角方向の断面が円形をなしており、図１、図３〜６及び図８に示すように、前方側が同径のままクランク室８に連通しており、後方側は段差６２、６４を経てやや小径にされ、吸入弁３、弁板４及び吐出弁５に貫設されたポート３６を介して吸入室７ａに連通している。
【００５０】
弁室１ａには、クランク室８の方向に付勢力をもつばね３３によって付勢されたスプール３４が摺動可能に設けられている。スプール３４は最も吸入室７ａ側に移動することにより段差６２に当接し、その際ばね３３は段差６４とスプール３４との間に収納されるようになっている。スプール３４は円柱状をなしており、このスプール３４には一定の内径をなす抽気通路３４ａが貫設されている。
【００５１】
また、弁室１ａの内周面には切欠からなる３本の調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）が凹設されている。各調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）は、図４に示すように、周方向で等間隔に形成されており、かつ図８に示すように、スプール３４の移動方向でそれぞれ深さが異なっている。調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）同士の深さの差は大きくされている。深さの浅い順で言えば、第１調整通路３５ａ、第２調整通路３５ｂ及び第３調整通路３５ｃである。
【００５２】
上記のように構成された圧縮機では、エンジンＥＧが駆動されている間、ベルトでプーリ２６が回転し、常に駆動軸１２が駆動される。これにより、斜板１６が揺動運動し、ピストン２３がシリンダボア１ｃ内を往復動する。このため、冷凍回路の蒸発器ＥＶの冷媒ガスが吸入口７ｃを経て吸入室７ａ内に吸入され、圧縮室２４内で圧縮された後、吐出室７ｂ内に吐出される。吐出室７ｂ内の冷媒ガスは吐出口７ｄを経て配管により凝縮器ＣＯに吐出される。
【００５３】
この間、この圧縮機において、図２に示すソレノイド５２へ駆動回路５４から電力が供給されておれば、この電力の供給量に応じた大きさの電磁吸引力が固定鉄心５０と可動鉄心５１との間に発生するため、可動鉄心５１がばね５６の付勢力に抗して一端方向に付勢される。これにより、可動鉄心５１は、この電磁吸引力による一端方向への付勢力、感圧機構４２の感圧室４４ｅ内の圧力である吸入圧力Ｐｓ等がバランスする位置まで弁体４１を摺動させ、弁孔４４ａの開度を増減させる。この制御弁３０によって吐出室７ｂ内の冷媒ガスが制御されてクランク室８に導入されるため、クランク室圧力Ｐｃが制御される。こうして、この圧縮機では、クランク室圧力Ｐｃが加減され、ピストン２３に作用する背圧が変化するため、斜板１６の傾角が変化し、図７に示すように、制御弁３０の弁孔４４ａの開度に応じて、実質的に０％から１００％まで吐出容量を変化させることができる。
【００５４】
一方、クランク室８内の冷媒ガスは、弁室１ａ内の抽気通路３４ａを経て、場合によっては調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）も経て、吸入室７ａに排出される。この際、この圧縮機では、抽気通路３４ａがクランク室８と吸入室７ａとを斜板１６の傾角にかかわらない一定の内径で常時連通する他、３本の調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）がスプール３４の位置によって合計の連通面積を段階的に変化させてクランク室８と吸入室７ａとを連通する。以下、抽気通路の断面積と、深さの浅い順の第１調整通路３５ａ、第２調整通路３５ｂ及び第３調整通路３５ｃの合計の連通面積との合計の連通面積Ｓと差圧ΔＰとの変化を示す。
【００５５】
クランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとの差圧ΔＰ（＝Ｐｃ−Ｐｓ）がΔＰ≦ΔＰ１である場合には、図５及び図８（ａ）に示すように、スプール３４がクランク室８側に位置し、第１調整通路３５ａ、第２調整通路３５ｂ及び第３調整通路３５ｃがクランク室８と吸入室７ａとを連通する。この際、第１調整通路３５ａ、第２調整通路３５ｂ、第３調整通路３５ｃ及び抽気通路３４ａによる連通面積Ｓは、図９に示すように、Ｓ＝Ｓ１である。
【００５６】
また、差圧ΔＰがΔＰ１＜ΔＰ≦ΔＰ２である場合、図３及び図８（ｂ）に示すように、スプール３４によって第１調整通路３５ａが閉じられ、第２調整通路３５ｂ及び第３調整通路３５ｃがクランク室８と吸入室７ａとを連通する。この際、連通面積Ｓは、図９に示すように、Ｓ２＜Ｓ＜Ｓ１である。
【００５７】
さらに、差圧ΔＰがΔＰ２＜ΔＰ≦ΔＰ３である場合、スプール３４は、第１調整通路３５ａを閉じたままではあるが、第２調整通路３５ｂまではまだ閉じない。この際、連通面積Ｓは、図９に示すように、Ｓ＝Ｓ２である。
【００５８】
また、差圧ΔＰがΔＰ３＜ΔＰ≦ΔＰ４である場合、図３及び図８（ｃ）に示すように、スプール３４によって第１調整通路３５ａ及び第２調整通路３５ｂが閉じられ、第３調整通路３５ｃがクランク室８と吸入室７ａとを連通する。この際、連通面積ＳはＳ３＜Ｓ＜Ｓ２である。
【００５９】
さらに、差圧ΔＰがΔＰ４＜ΔＰ≦ΔＰ５である場合、スプール３４は、第１調整通路３５ａ及び第２調整通路３５ｂを閉じたままではあるが、第３調整通路３５ｃまではまだ閉じない。この際、連通面積Ｓは、図９に示すように、Ｓ＝Ｓ３である。
【００６０】
また、差圧ΔＰがΔＰ５＜ΔＰ≦ΔＰ６である場合、図６及び図８（ｄ）に示すように、スプール３４によって第１調整通路３５ａ、第２調整通路３５ｂ及び第３調整通路３５ｃが閉じられる。この際、連通面積ＳはＳ４＜Ｓ＜Ｓ３である。
【００６１】
さらに、差圧ΔＰがΔＰ６＜ΔＰである場合、スプール３４は、第１調整通路３５ａ、第２調整通路３５ｂ及び第３調整通路３５ｃを閉じたままである。この際、連通面積Ｓは、図９に示すように、Ｓ＝Ｓ４である。
【００６２】
こうして、この圧縮機では、抽気通路３４ａにより確実に最小の連通面積Ｓ（Ｓ＝Ｓ４）を保ちつつ、各調整通路３５によりクランク室８と吸入室７ａとの連通面積Ｓが段階的に変化する。
【００６３】
また、調整通路３５の一つが閉じられ、調整通路３５の連通する本数が変化する際には、クランク室圧力Ｐｃと吸入圧力Ｐｓとが微小に変化するが、これによってスプール３４が移動したとしても、調整通路３５によるクランク室８と吸入室７ａとの連通面積Ｓが必ずしも変化しない。
【００６４】
したがって、実施例１の圧縮機は、斜板１６の傾角が安定することから、吐出容量の制御性が向上する。また、この圧縮機では、これによって斜板１６を傾動可能に支承する部分や制御機構等の耐久性が維持されやすく、かつそれらの箇所に基づく異音等を生じ難い。
【００６５】
なお、例えば、車両の加速信号等に応じ、図２に示すソレノイド５２へ駆動回路５４から電力が供給されなくなれば、可動鉄心５１がばね５６の付勢力に屈して一端方向に付勢される。これにより、弁体４１が弁孔４４ａの開度を一挙に最大とする。こうして、この圧縮機では、クランク室圧力Ｐｃが急激に上昇し、斜板１６の傾角が最小となり、吐出容量が実質的に０となる。
【００６６】
また、この圧縮機の制御機構は、クランク室８と吸入室７ａとを斜板１６の傾角にかかわらない一定の内径で常時連通する抽気通路３４ａを有する一方、吐出室７ｂとクランク室８との間の給気通路３１の開度を制御弁３０によって調整する入れ側制御機構である。これにより、この圧縮機は、クランク室圧力Ｐｃが高い場合には調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）によるクランク室８と吸入室７ａとの連通面積が小さく、クランク室圧力Ｐｃが低い場合には調整通路３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）によるクランク室８と吸入室７ａとの連通面積が大きくなるため、容量縮小時の冷房能力と吐出容量の早期復帰とを両立することができる。また、この圧縮機は、抽気通路３４ａが一定の内径で貫設されているだけであり、三方弁制御機構の圧縮機と比較して簡易な制御弁３０を採用することができるため、コスト的に有利である。
【００６７】
さらに、この圧縮機では、抽気通路３４ａが調整通路３５とは別に設けられているため、調整通路３５を流れる冷媒ガスが抽気通路３４ａに影響を及ぼさず、抽気通路３４ａが自己の機能を確実に奏することができる。また、抽気通路３４ａの形状や位置が弁室１ａ、スプール３４及び調整通路３５の形状や位置の影響を受けず、抽気通路３４ａの設計が容易である。
【００６８】
また、この圧縮機では、抽気通路３４ａがスプール３４に貫設されているため、抽気通路３４ａを容易に形成することができ、加工コストを抑えることができる。また、弁室１ａ内に抽気通路３４ａが位置するため、場所的な自由度が増す。
【００６９】
さらに、この圧縮機では、各調整通路３５が弁室１ａの内周面に凹設された切欠によって形成されているため、容易に各調整通路３５を形成することができる。また、外周面に凹凸のないスプール３４が弁室１ａの内周面を滑らかに移動することとなるため、制御性が向上するとともに、耐久性が向上する。
【実施例２】
【００７０】
実施例２の圧縮機では、図１０に示す弁室７１、スプール７２等を採用している。弁室７１は、前方側が同径のままクランク室８に連通しており、後方側は段差７１ｃを経てやや小径にされている。
【００７１】
スプール７２の後端面には凹部７２ｂが凹設されており、スプール７２は最も吸入室７ａ側に移動することにより段差７１ｃに当接するが、その際ばね７４は凹部７２ｂ内に収納されるようになっている。このスプール７２にも一定の内径をなす抽気通路７２ａが貫設されている。
【００７２】
また、弁室７１の内周面にも切欠からなる複数本の調整通路７３が凹設されている。他の構成は実施例１と同様である。
【００７３】
この圧縮機では、スプール７２がばね７４を内蔵しているため、スプール７２の軽量化に繋がる。このため、圧縮機が軽量化するばかりでなく、制御性も向上する。他の作用効果は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００７４】
実施例３の圧縮機では、図１１に示す弁室８１、スプール８２等を採用している。弁室８１は、前方側が同径のままクランク室８に連通しており、後方側は段差８１ｄ、８１ｅを経てやや小径にされている。
【００７５】
スプール８２の外周面には軸方向に延びる溝８５が前端から後端まで同一断面積で凹設され、スプール８２の後端面には溝８５と連通し、段差８１ｄとの間に溝８５以上の断面積を確保する放射状の溝８６が凹設されている。スプール８２は最も吸入室７ａ側に移動することにより段差８１ｄに当接するが、その際ばね８４は段差８１ｄ、８１ｅ間に収納されるようになっている。このスプール８２は溝８５、８６により一定の断面積をなす抽気通路が形成されている。
【００７６】
また、弁室８１の内周面にも切欠からなる複数本の調整通路８３が凹設されている。他の構成は実施例１と同様である。
【００７７】
この圧縮機は、抽気通路をなす溝８５、８６が各調整通路８３と一体に設けられているため、調整通路８３を流れる冷媒ガスが溝８５、８６に影響を及ぼすことがあるが、他の作用効果を実施例１と同様に奏することができる。
【実施例４】
【００７８】
実施例４の圧縮機では、図１２に示す弁室１０１、スプール１０２等を採用している。弁室１０１は、前方側が同径のままクランク室８に連通しており、後方側はテーパ面１０１ｃと段差１０１ｄとを経てやや小径にされている。
【００７９】
スプール１０２の外周面には、テーパ面１０１ｃに対応するテーパ面１０２ａが形成されている。また、スプール１０２の後端面にも凹部１０２ｂが凹設されており、スプール１０２は最も吸入室７ａ側に移動することにより段差１０１ｄに当接するが、その際ばね１０４は凹部１０２ｂ内に収納されるようになっている。さらに、スプール１０２の外周面には、外周面に沿って軸方向に延びる溝１０５が前端から後端側に同一断面積で凹設され、溝１０５の後端には溝１０５以上の断面積を確保する放射状の溝１０６が凹設されている。このスプール１０２は溝１０５、１０６により一定の断面積をなす抽気通路が形成されている。
【００８０】
また、弁室１０１の内周面にも切欠からなる複数本の調整通路１０３が凹設されている。他の構成は実施例１と同様である。
【００８１】
この圧縮機も、抽気通路をなす溝１０５、１０６が各調整通路１０３と一体に設けられているため、調整通路１０３を流れる冷媒ガスが溝１０５、１０６に影響を及ぼすことがあるが、他の作用効果を実施例１と同様に奏することができる。
【実施例５】
【００８２】
実施例５の圧縮機では、図１３に示す弁室９１、スプール９２等を採用している。弁室９１は、前方側が同径のままクランク室８に連通しており、後方側は段差９１ｃ、９１ｄを経てやや小径にされている。
【００８３】
スプール９２の外周面には軸方向に延びる複数本の第１調整通路９５ａが凹設され、スプール９２の後端面には各第１調整通路９５ａと連通し、段差９１ｃとの間に隙間を確保する放射状の第２調整通路９５ｂが凹設されている。各第１調整通路９５ａはスプール９２の後端面からの深さが異なっている。スプール９２は最も吸入室７ａ側に移動することにより段差９１ｃに当接するが、その際ばね９４は段差９１ｃ、９１ｄ間に収納されるようになっている。このスプール９２にも一定の内径をなす抽気通路９２ａが貫設されている。
【００８４】
また、弁室９１の内周面には切欠からなる複数本の第３調整通路９６が凹設されている。各第３調整通路９６は、スプール９２の移動方向で等しい深さを有し、スプール９２の移動により各第１調整通路９５ａと連通できるようになっている。他の構成は実施例１と同様である。
【００８５】
この圧縮機も実施例１と同様の作用効果を奏する。
【００８６】
以上において、本発明を実施例１〜５に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜５に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば、調整通路は３本に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は例えば車両用空調装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例１〜５に係り、容量可変型斜板式圧縮機の全体縦断面図である。
【図２】本発明の実施例１〜５に係り、制御弁の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係り、要部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係り、図２に示す弁室のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係り、要部拡大断面図である。
【図６】本発明の実施例１に係り、要部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施例１に係り、吐出容量と弁孔の開度との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例１に係り、弁室の内周面及びスプールの模式展開図である。
【図９】本発明の実施例１に係り、差圧と連通面積との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２に係り、要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施例３に係り、要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の実施例４に係り、要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の実施例５に係り、要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１ｃ…シリンダボア
８…クランク室
７ａ…吸入室
７ｂ…吐出室
１、２、７…ハウジング（１…シリンダブロック、２…フロントハウジング、７…リアハウジング）
２４…圧縮室
２３…ピストン
ＥＧ…外部駆動源（エンジン）
１２…駆動軸
１６…斜板
３４ａ、７２ａ、８５、８６、９２ａ、１０５、１０６、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３０…制御機構（３４ａ、７２ａ、８５、８６、９２ａ、１０５、１０６…抽気通路、３１ａ、３１ｃ、３１ｄ…第１〜第３給気通路、３１ｂ…ポート、３０…制御弁）
１ａ、７１、８１、９１、１０１…弁室
３３、７４、８４、９４、１０４…ばね
３４、７２、８２、９２、１０２…スプール
３５、７３、８３、９５ａ、９５ｂ、１０３…調整通路（３５ａ、９５ａ…第１調整通路、３５ｂ、９５ｂ…第２調整通路、３５ｃ…第３調整通路）
【図１】
2006220048.tif 000003
【図２】
2006220048.tif 000004
【図３】
2006220048.tif 000005
【図４】
2006220048.tif 000006
【図５】
2006220048.tif 000007
【図６】
2006220048.tif 000008
【図７】
2006220048.tif 000009
【図８】
2006220048.tif 000010
【図９】
2006220048.tif 000011
【図１０】
2006220048.tif 000012
【図１１】
2006220048.tif 000013
【図１２】
2006220048.tif 000014
【図１３】
2006220048.tif 000015