(57)【要約】【課題】冷媒温度が異常に高くなったときには吐出容量を可及的に小さくでき、且つ制御圧室内の潤滑油不足を回避できるようにする。【解決手段】制御圧室１２１と吸入室１３１とは、放出通路３１を介して接続されている。放出通路３１の一部となる支持孔１１２内にはリード弁型の開閉弁３０が連通路２９を開閉可能に設けられている。開閉弁３０は、ネジ３８とナット３９とによって、弁形成プレート１５，１６、バルブプレート１４及びリテーナ形成プレート１７と共に共締めされている。開閉弁３０は、バイメタル製であり、開閉弁３０の温度が所定の温度以上になると、開閉弁３０は、弁形成プレート１５に面接触して連通路２９の入口２９１を閉じる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアに収容されたピストンが制御圧室内に傾角可変に収容されたカム体の回転に連動して往復動され、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が前記制御圧室に供給されると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に放出されて前記制御圧室内の圧力が調整され、前記制御圧室内の圧力調整によって前記カム体の傾角が制御される可変容量型圧縮機における容量制御構造において、
温度に感応して前記放出通路を開閉する開閉弁が備えられており、前記開閉弁は、所定の温度以上のときに前記放出通路を遮断する可変容量型圧縮機における容量制御構造。
【請求項２】
前記開閉弁は、バイメタル製である請求項１に記載の可変容量型圧縮機における容量制御構造。
【請求項３】
前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室は、前記吸入圧領域である吸入室と前記吐出圧領域である吐出室とから区画壁によって区画されており、前記吸入室内の冷媒は、前記圧縮室へ吸入され、前記圧縮室内の冷媒は、吐出室へ吐出され、前記放出通路は、前記区画壁を貫通する連通路を少なくとも一部として含み、前記開閉弁は、前記区画壁に支持されており、前記開閉弁は、前記連通路の入口側又は出口側を閉じて前記放出通路を遮断する請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御構造。
【請求項４】
前記放出通路は、前記シリンダボアが形成されるシリンダを貫通して吸入室に通じており、前記開閉弁は、前記シリンダの端面に支持されており、前記開閉弁は、前記シリンダの端面上の前記放出通路の入口側を閉じて前記放出通路を遮断する請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量型圧縮機における容量制御構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒が不足した状態で圧縮機の運転を行なうと、吐出冷媒の温度が異常に高くなる場合がある。冷媒が不足した状態にあって吐出冷媒の温度が異常に高くなった状態では、吐出冷媒中に含まれる潤滑油が減少している。特許文献１，２に開示されるような可変容量型圧縮機では、吐出圧領域から制御圧室へ送られた冷媒中に含まれる潤滑油も少なく、そのため、制御圧室内での潤滑油が不足する。このような潤滑油不足の状態で高容量運転（斜板の傾きが大きい状態での運転）が行われると、斜板とシューとの間で焼き付きを起こすおそれがある。
【０００３】
特許文献１では、吐出室と信号圧力室（制御圧室）とを繋ぐ通路上に圧力制御手段が介在されており、温度に感応する形状記憶合金製のスプリングを用いた形状変化手段が圧力制御手段内に内蔵されている。冷媒温度が所定の温度以上になったときには、形状記憶合金製のスプリングの付勢力が急激に増大して圧力制御手段内の高圧側制御弁が通路開方向へ押される。これにより、信号圧力室内の圧力が高まり、ワッブルプレートの傾角が減少する。その結果、斜板とシューとの間での焼き付き発生が回避される。
【特許文献１】特開昭６２−９１６７２号公報
【特許文献２】特開平３−１００３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の可変容量型圧縮機では、冷媒温度が所定の温度以上になったときには、信号圧力室（制御圧室）へ送り込まれる吐出冷媒を増やすのであるが、信号圧力室内の冷媒は、吸入室へ流出するようになっているため、信号圧力室へ吐出冷媒を送り込むことによってワッブルプレートの傾角を小さい状態に維持するためには信号圧力室へ送り込む冷媒流量を多くし、また常に送り込む必要がある。しかし、吐出冷媒は高温となっているため、常に信号圧力室へ吐出冷媒を送り込むことは摺動部材の信頼性に対して好ましい状態とは言えない。
【０００５】
又、信号圧力室内の冷媒は、吸入室へ流出するようになっているため、冷媒と共に流動する潤滑油が信号圧力室内から流出してゆく。吐出冷媒の温度が異常に高くなった状態では、吐出冷媒中に含まれる潤滑油が減少しているので、信号圧力室へ送り込まれる潤滑油が少なく、しかも信号圧力室内から潤滑油が流出してゆくために、信号圧力室内における潤滑油不足を生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、冷媒温度が異常に高くなったときにも制御圧室内の潤滑油不足を回避できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シリンダボアに収容されたピストンが制御圧室内に傾角可変に収容されたカム体の回転に連動して往復動され、供給通路を介して吐出圧領域の冷媒が前記制御圧室に供給されると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒が吸入圧領域に放出されて前記制御圧室内の圧力が調整され、前記制御圧室内の圧力調整によって前記カム体の傾角が制御される可変容量型圧縮機における容量制御構造を対象とし、請求項１の発明は、温度に感応して前記放出通路を開閉する開閉弁が備えられており、前記開閉弁は、所定の温度以上のときに前記放出通路を遮断することを特徴とする。
【０００８】
所定の温度以上になると、開閉弁が放出通路を遮断するため、制御圧室内の冷媒が放出通路を介して吸入圧領域へ流出することはない。そのため、カム体の傾角が大きい状態にあった場合には、制御圧室内の圧力が増してカム体の傾角が小さくなり、吐出容量が低減する。制御圧室から放出通路を介した吸入圧領域への冷媒の流出を止めてしまうため、吐出容量が僅かに有れば、カム体の傾角を可及的に小さくすることができ、しかも、制御圧室内の潤滑油が放出通路を介して流出することがないため、潤滑油不足に陥ることもない。
【０００９】
好適な例では、前記開閉弁は、バイメタル製である。
バイメタル製の開閉弁は、温度に感応する開閉弁として好適である。
好適な例では、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室は、前記吸入圧領域である吸入室と前記吐出圧領域である吐出室とから区画壁によって区画されており、前記吸入室内の冷媒は、前記圧縮室へ吸入され、前記圧縮室内の冷媒は、吐出室へ吐出され、前記放出通路は、前記区画壁を貫通する連通路を少なくとも一部として含み、前記開閉弁は、前記区画壁に支持されており、前記開閉弁は、前記連通路の入口側又は出口側を閉じて前記放出通路を遮断する。
【００１０】
放出通路の少なくとも一部となる連通路を設けた区画壁は、開閉弁を支持する上で好適な支持部である。
好適な例では、前記放出通路は、前記シリンダボアが形成されるシリンダを貫通して吸入室に通じており、前記開閉弁は、前記シリンダの端面に支持されており、前記開閉弁は、前記シリンダの端面上の前記放出通路の入口側を閉じて前記放出通路を遮断する。
【００１１】
放出通路を設けたシリンダは、開閉弁を支持する上で好適な支持部である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、冷媒温度が異常に高くなったときにも制御圧室内の潤滑油不足を回避できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、シリンダ１１の前端にはフロントハウジング１２が連結されている。シリンダ１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して連結されている。シリンダ１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、可変容量型圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。
【００１４】
制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２には回転軸１８がラジアルベアリング１９を介して回転可能に支持されている。回転軸１８の内端１８１は、シリンダ１１に貫設された支持孔１１２内に入り込んでおり、回転軸１８が支持孔１１２内でプレーンベアリング２０を介してシリンダ１１に回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、外部駆動源である車両エンジンＥから駆動力を得る。
【００１５】
回転軸１８には回転支持体２１が止着されていると共に、カム体としての斜板２２が回転軸１８の軸方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。回転支持体２１に形成されたガイド孔２１１には斜板２２に設けられたガイドピン２３がスライド可能に嵌入されている。斜板２２は、ガイド孔２１１とガイドピン２３との連係により回転軸１８の軸方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２２の傾動は、ガイド孔２１１とガイドピン２３とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。
【００１６】
斜板２２の径中心部が回転支持体２１側へ移動すると、斜板２２の傾角が増大する。斜板２２の最大傾角は、回転支持体２１と斜板２２との当接によって規制される。図１（ａ）に実線で示す斜板２２は、最大傾角状態にあり、鎖線で示す斜板２２は、最小傾角状態にある。
【００１７】
シリンダ１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２４が収容されている。斜板２２の回転運動は、シュー２５を介してピストン２４の前後往復運動に変換され、ピストン２４がシリンダボア１１１内を往復動する。ピストン２４は、シリンダボア１１１内に圧縮室１１４を区画する。
【００１８】
リヤハウジング１３内には吸入室１３１及び吐出室１３２が区画形成されている。バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート１４１が形成されており、バルブプレート１４及び弁形成プレート１５には吐出ポート１４２が形成されている。圧縮室１１４は、吸入室１３１と吐出室１３２とからバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７によって区画されている。バルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７は、吸入圧領域である吸入室１３１と吐出圧領域である吐出室１３２とから圧縮室１１４を区画する区画壁を構成する。
【００１９】
弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。吸入室１３１内の冷媒は、ピストン２４の復動動作〔図１（ａ）において右側から左側への移動〕により吸入ポート１４１から吸入弁１５１を押し退けて圧縮室１１４内へ流入する。圧縮室１１４内へ流入したガス状の冷媒は、ピストン２４の往動動作〔図１（ａ）において左側から右側への移動〕により吐出ポート１４２から吐出弁１６１を押し退けて吐出室１３２へ吐出される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。
【００２０】
吐出室１３２へ吐出された冷媒は、圧縮機外の外部冷媒回路３４へ流出する。外部冷媒回路３４上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器３５、膨張弁３６、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器３７が介在されている。外部冷媒回路３４へ流出した冷媒は、吸入室１３１へ還流する。
【００２１】
リヤハウジング１３には電磁式の容量制御弁２６が組み付けられている。容量制御弁２６は、吐出室１３２と制御圧室１２１とを繋ぐ供給通路２７上に介在されており、供給通路２７における通路断面積が容量制御弁２６によって制御される。容量制御弁２６は、制御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。容量制御弁２６の弁開度は、吸入室１３１の圧力、及び容量制御弁２６の電磁ソレノイド（図示略）への通電のデューティ比に応じて調整される。容量制御弁２６の弁孔が閉じている場合には、吐出室１３２内の冷媒が制御圧室１２１へ送られることはない。
【００２２】
回転軸１８には軸内通路１８２が形成されている。軸内通路１８２は、支持孔１１２に連通している。回転支持体２１とフロントハウジング１２との間には空隙部２８が存在する。軸内通路１８２は、回転軸１８の周面に開口する通口１８３を介して空隙部２８に連通している。支持孔１１２は、弁形成プレート１５，１６、バルブプレート１４及びリテーナ形成プレート１７を貫通する連通路２９を介して吸入室１３１に連通している。
【００２３】
支持孔１１２内にはリード弁型の開閉弁３０が連通路２９を開閉可能に設けられている。開閉弁３０は、ネジ３８とナット３９とによって、弁形成プレート１５，１６、バルブプレート１４及びリテーナ形成プレート１７と共に共締めされている。開閉弁３０は、バイメタル製であり、開閉弁３０の温度が所定の温度以上になると、開閉弁３０は、図１（ｂ）に示すように弁形成プレート１５に面接触して連通路２９の入口２９１を閉じる。
【００２４】
開閉弁３０の温度が所定の温度以上になると、開閉弁３０が放出通路３１を遮断するため、制御圧室１２１内の冷媒が放出通路３１を介して吸入室１３１へ流出することはない。そのため、斜板２２の傾角が大きい状態にあった場合には、制御圧室１２１内の圧力が増して斜板２２の傾角が小さくなり、吐出容量が低減する。ここにおける所定の温度は、潤滑油不足をもたらすおそれがある温度として、実験、コンピュータによる計算等を行なうことによって設定された温度である。
【００２５】
図１（ａ）に示すように開閉弁３０が連通路２９の入口２９１を閉じていない状態では、制御圧室１２１は、通口１８３、軸内通路１８２、支持孔１１２及び連通路２９を介して吸入室１３１に連通しており、制御圧室１２１内の冷媒が通口１８３、軸内通路１８２、支持孔１１２及び連通路２９を介して吸入室１３１へ流出する。通口１８３、軸内通路１８２、支持孔１１２及び連通路２９は、制御圧室１２１の冷媒を吸入室１３１（吸入圧領域）に放出する放出通路３１を構成する。開閉弁３０が弁形成プレート１５に面接触して連通路２９を閉じた状態では放出通路３１が遮断され、制御圧室１２１内の冷媒が放出通路３１を介して吸入室１３１へ流出することはない。
【００２６】
開閉弁３０が連通路２９の入口２９１を閉じていない状態では、容量制御弁２６の弁開度が大きくなると、吐出室１３２から供給通路２７を経由して制御圧室１２１へ流入する冷媒流量が増え、制御圧室１２１内の圧力が上昇する。そのため、斜板２２の傾角が減少し、吐出容量が減る。容量制御弁２６の弁開度が小さくなると、吐出室１３２から供給通路２７を経由して制御圧室１２１へ流入する冷媒流量が減る。しかも、制御圧室１２１内の冷媒が放出通路３１を介して吸入室１３１へ流出しているため、制御圧室１２１内の圧力が低減する。そのため、斜板２２の傾角が増大し、吐出容量が増える。
【００２７】
制御コンピュータＣには室温設定器３２及び室温検出器３３が信号接続されている。制御コンピュータＣは、室温検出器３３によって検出された検出室温が室温設定器３２によって設定された目標室温に収束するように、弁開度を制御、即ち容量制御弁２６の電磁ソレノイドに対する電流供給を制御する。
【００２８】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）可変容量型圧縮機１０及び外部冷媒回路３４に入れられている冷媒の量が不足状態にある等により可変容量型圧縮機１０内の吐出冷媒の温度が異常に高温になると、制御圧室１２１内の潤滑油が不足するおそれがある。制御圧室１２１内の潤滑油が不足した状態で、且つ斜板２２の傾角が大きい状態で可変容量型圧縮機１０が運転されると、斜板２２とシュー２５との間で焼き付きを生じるおそれがある。
【００２９】
開閉弁３０の温度が所定の温度以上になると、開閉弁３０が放出通路３１を遮断する。連通路２９を閉じた開閉弁３０は、制御圧室１２１から放出通路３１を介した吸入室１３１への冷媒の流出を止めてしまうため、圧縮室１１４内で圧縮された高圧冷媒がピストン２４とシリンダボア１１１との間のクリアランスから制御圧室１２１内に漏れることによって制御圧室１２１内の圧力が増す。つまり、吐出容量が僅かに有れば、斜板２２の傾角を可及的に小さくすることができ、斜板２２は、図１（ａ）に鎖線で示す最小傾角の位置まで移行する。しかも、開閉弁３０が連通路２９を閉じている状態では、制御圧室１２１内の潤滑油が放出通路３１を介して吸入室１３１へ流出することがないため、吐出冷媒が異常に高温であっても、潤滑油不足に陥ることもない。
【００３０】
（２）バイメタルは、温度に感応させて形状変化させる板形状のリード型の開閉弁３０の材質として好適である。
（３）バルブプレート１４に貫設された連通路２９を開閉する開閉弁３０は、ネジ３８とナット３９とによって簡単にバルブプレート１４に取り付けることができ、放出通路３１の一部となる連通路２９を設けたバルブプレート１４は、連通路２９を開閉する開閉弁３０を支持する上で好適な支持部である。
【００３１】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○図２に示すように、回転軸１８の内端１８１にバイメタル製の開閉弁３０をネジ３８によって取り付け、温度に感応する開閉弁３０の形状変化によって回転軸１８の内端１８１側で軸内通路１８２を開閉するようにしてもよい。開閉弁３０の温度が所定温度以上になると、開閉弁３０が軸内通路１８２を閉じる。
【００３２】
○図３に示す実施形態では、シリンダ１１、弁形成プレート１５，１６、バルブプレート１４及びリテーナ形成プレート１７を貫通する放出通路３１Ａによって制御圧室１２１と吸入室１３１とが接続されている。シリンダ１１の端面１１３にはバイメタル製の開閉弁３０がネジ４０によって取り付けられている。放出通路３１Ａは、シリンダ１１の端面１１３側で温度に感応する開閉弁３０の形状変化によって開閉される。開閉弁３０の温度が所定温度以上になると、開閉弁３０が放出通路３１Ａを閉じる。
【００３３】
シリンダ１１に貫設された放出通路３１Ａを開閉する開閉弁３０は、ネジ４０によって簡単にシリンダ１１に取り付けることができ、放出通路３１Ａを設けたシリンダ１１は、開閉弁３０を支持する上で好適な支持部である。
【００３４】
○連通路２９の出口（吸入室１３１内に臨む連通路２９の開口）側をバイメタル製の開閉弁によって開閉するようにしてもよい。
○温度に感応する開閉弁の材質として、形状記憶合金を用いてもよい。
【００３５】
○放出通路３１，３１Ａ上に電磁式容量制御弁を介在した可変容量型圧縮機に本発明を適用してもよい。この場合の電磁式容量制御弁では、その弁開度が大きくなると、制御圧室１２１から吸入室１３１へ流出する冷媒量が増えて制御圧室１２１内の圧力が減り、吐出容量が増える。弁開度が小さくなると、制御圧室１２１から吸入室１３１へ流出する冷媒量が減って制御圧室１２１内の圧力が増し、吐出容量が減る。
【００３６】
○特許文献１に開示のワッブル式の可変容量型圧縮機に本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕供給通路における通路断面積が電磁式容量制御弁によって制御される請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の可変容量型圧縮機における容量制御構造。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、可変容量型圧縮機全体の側断面図。（ｂ）は、部分拡大側断面図。
【図２】別の実施形態を示す部分側断面図。
【図３】別の実施形態を示す部分側断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…可変容量型圧縮機。１１…シリンダ。１１１…シリンダボア。１１３…端面。１１４…圧縮室。１２１…制御圧室。１３１…吸入圧領域である吸入室。１３１…吸入圧領域である吸入室。１３２…吐出圧領域である吐出室。１４…区画壁としてのバルブプレート。２２…カム体としての斜板。２４…ピストン。２７…供給通路。２９…連通路。２９１…入口。３０…開閉弁。３１，３１Ａ…放出通路。
【図１】
2008144729.tif 000003
【図２】
2008144729.tif 000004
【図３】
2008144729.tif 000005