(57)【要約】【課題】  コスト高となることなく起動性を良好なものとし、フルストローク領域の制御性を向上させることのできる可変容量斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】  吸入室７、吐出室８及びクランク室５を有し、クランク室５の圧力と吸入室７の圧力との差圧に応じてピストン２８のストロークが変更されると共にピストン２８に接続される揺動傾斜板２５の傾斜角度が変化して圧縮容量が制御される斜板式可変容量圧縮機１において、吐出室８とクランク室５を連通する圧力導入通路３２と、クランク室５と吸入室７を連通する圧力導出通路３１と、ピストン２８のストロークに応じて変化する前記揺動傾斜板２５の傾斜角度に応じて、クランク室５に開口する前記圧力導出通路３１の開口部３７の開口面積を、駆動軸１０上を移動して開口部３７を開閉自在とするスリーブ３４により変化させる制御手段を備える。デスストローク時には、開口部３７の開口面積を最大とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入室（７）、吐出室（８）及びクランク室（５）を有し、クランク室（５）の圧力と吸入室（７）の圧力との差圧に応じてピストン（２８）のストロークが変更されると共にピストン（２８）に接続される揺動傾斜板（２５）の傾斜角度が変化して圧縮容量が制御される斜板式可変容量圧縮機（１）において、
前記吐出室（８）と前記クランク室（５）を連通する圧力導入通路（３２）と、
前記クランク室（５）と前記吸入室（７）を連通する圧力導出通路（３１）と、
前記ピストン（２８）のストロークに応じて変化する前記揺動傾斜板（２５）の傾斜角度に応じて、クランク室（５）に開口する前記圧力導出通路（３１）の開口面積を変化させる制御手段（３４，３７）とを備え、
前記制御手段（３４，３７）によって、フルストーク時には前記開口面積を小さくし、デスストローク時には前記開口面積を最大にする
ことを特徴とする斜板式可変容量圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の斜板式可変容量圧縮機（１）であって、
前記制御手段（３４，３７）は、駆動軸（１０）の軸芯に形成された圧力導出通路（３１）のクランク室（５）に開口する開口部（３７）と、前記ピストン（２８）のストロークに応じ前記駆動軸（１０）上を移動して前記開口部（３７）を開閉自在とするスリーブ（３４）とからなる
ことを特徴とする斜板式可変容量圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項２記載の斜板式可変容量圧縮機（１）であって、
前記開口部（３７）は、開口深さが変化した溝（３８）からなる
ことを特徴とする斜板式可変容量圧縮機（１）。
【請求項４】
請求項２記載の斜板式可変容量圧縮機（１）であって、
前記開口部（３７）は、複数の孔（３６ａ〜３６ｅ）からなる
ことを特徴とする斜板式可変容量圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用空調装置として使用される斜板式可変容量圧縮機に関し、詳細には、運転状態によって抜き流量を変化させることができる斜板式可変容量圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車などの車両を放置した場合、空調装置を構成する圧縮機のクランク室に、冷媒ガスが液化して溜まってしまう。この状態から圧縮機を起動すると、ピストンがデスストローク側へ移動しフルストロークにならないため、起動してから正規な性能になるまで時間がかかる。例えば、空調装置のスイッチをオンしてから暫く時間が経過しないと、所望の空調が車室内に送風されない。
【０００３】
そこで、圧縮機の起動時に、速やかに液化した冷媒をクランク室から排出する必要がある。従来、液化した冷媒を排出するには、例えばシリンダブロックに形成した抽気通路を介して、液冷媒をクランク室から吸入室へと排出させることが行われている（特許文献１などに記載）。また、液化した冷媒の排出速度を高めるには、斜板がデスストロークのときに、抽気通路の孔径を広く（大きく）しておく必要がある。
【特許文献１】特許第２５６７９４７号公報（第２頁及び第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、抽気通路を広げすぎると、通常運転時にクランク室内の圧力上昇に時間がかかり、制御領域（高圧の領域が少なくなる）が小さくなって、圧縮機を制御し難くなる。
【０００５】
圧縮機の制御を容易なものとするためには、抽気通路ではなくコントロールバルブの通路面積を広くすることが考えられるが、コントロールバルブの通路面積を広くすると、通常使用時に特性が落ちてしまう。
【０００６】
これを防止するために、デスストローク時に、高圧をキャンセルするコントロールバルブを使用することも考えられるが、コントロールバルブは複雑で部品点数も多くコスト高になる。
【０００７】
そこで、本発明は、コストを下げると共に起動性を良好なものとし、フルストローク領域の制御性を向上させることのできる可変容量斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、吸入室、吐出室及びクランク室を有し、クランク室の圧力と吸入室の圧力との差圧に応じてピストンのストロークが変更されると共にピストンに接続される揺動傾斜板の傾斜角度が変化して圧縮容量が制御される斜板式可変容量圧縮機において、前記吐出室と前記クランク室を連通する圧力導入通路と、前記クランク室と前記吸入室を連通する圧力導出通路と、前記ピストンのストロークに応じて変化する前記揺動傾斜板の傾斜角度に応じて、クランク室に開口する前記圧力導出通路の開口面積を変化させる制御手段とを備え、制御手段によって、フルストーク時には前記開口面積を小さくし、デスストローク時には前記開口面積を最大にすることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の斜板式可変容量圧縮機であって、前記制御手段は、駆動軸の軸芯に形成された圧力導出通路のクランク室に開口する開口部と、前記ピストンのストロークに応じ前記駆動軸上を移動して前記開口部を開閉自在とするスリーブとからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の斜板式可変容量圧縮機であって、前記開口部は、開口深さが変化した溝からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の斜板式可変容量圧縮機であって、前記開口部は、複数の孔からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、ピストンのストロークに応じて変化する揺動傾斜板の傾斜角度に応じて、クランク室に開口する圧力導出通路の開口面積を変化させ、デスストローク時に前記開口面積を最大としているので、車両放置によりクランク室に液化した冷媒を、圧力導出通路を通して吸入室へ速やかに排出させることができ、圧縮機の起動性を高めることができる。したがって、本発明によれば、フルストーク領域の制御性（吹き出し温度の制御性）を向上させることが可能となる
請求項２記載の発明によれば、駆動軸に形成した圧力導出通路のクランク室に開口する開口部を、ピストンのストロークに応じ駆動軸上を移動するスリーブによって開閉自在とする構造としたことから、簡単な構造でデスストローク時に液化した冷媒を短時間に吸入室へ排出させることができ、装置構造を簡略化してコストダウンを図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、圧力導出通路の開口部を、開口深さが変化した溝により構成しているので、その溝形状を簡単に形成することができ、コストの低減を図ることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、圧力導出通路の開口部を、複数の孔から構成すれば、より一層簡単に形成することができるので、更なるコストダウンが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
「斜板式可変容量圧縮機の説明」
斜板式可変容量圧縮機１は、図１に示すように、シリンダボア３を有するシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の前端面に設けられ、該シリンダブロック２との間にクランク室５を形成するフロントハウジング４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して設けられ、吸入室７及び吐出室８を形成するリアハウジング６とを備えている。
【００１７】
これらシリンダブロック２、フロントハウジング４及びリアハウジング６は、シリンダブロック２に設けられた複数のスルーボルト貫通孔を介して複数のスルーボルトＢによって締結固定されている。
【００１８】
バルブプレート９は、シリンダボア３と吸入室７とを連通する吸入孔（図示は省略する）と、シリンダボア３と吐出室８とを連通する吐出孔１２とを備えている。
【００１９】
バルブプレート９のシリンダブロック２側には、吸入孔を開閉するリード弁（図示は省略する）を有する金属製の吸入弁板１３が設けられている。一方、バルブプレート９のリアハウジング６側には、吐出孔１２を開閉する（図示は省略する）リード弁を有する金属製の吐出弁板１４と、この吐出弁板１４を保持すると共にそのリード弁の開眼を規制するリテーナ１５とが設けられている。
【００２０】
これらバルブプレート９、吐出弁板１４及びリテーナ１５は、リベットＲによって締結固定されて一体となっている。また、バルブプレート９の周縁には、Ｏリングが介在し、この斜板式可変容量圧縮機１の外部への冷媒ガスの漏れを防止している。
【００２１】
シリンダブロック２及びフロントハウジング４の中心部には、図１に示すように、エンジンの駆動力により回転される駆動軸１０をベアリング１６、１７、１８を介して回転自在に支持するシャフト支持孔１９、２０が設けられている。駆動軸１０は、フロントハウジング４に軸受け１１を介してエンジンの駆動力により回転するプーリー３０に固定され、このプーリー３０と共に回転するようになっている。
【００２２】
そして、この駆動軸１０には、回転体であるドライブプレート２１が固定されている。ドライブプレート２１には、突起部２１ａが形成されている。この突起部２１ａに形成された長孔２２には、連結ピン２３を介して回転駆動板２４が傾斜可能に装着されている。そして、この回転駆動板２４は、ドライブプレート２１と一体的に回転可能とされている。
【００２３】
回転駆動板２４には、揺動傾斜板２５がベアリング２６を介して取り付けられている。また、この回転駆動板２４は、ピストン２８のストロークに応じて前記駆動軸１０上を移動（スライド）自在なスリーブ３４に対して、図示を省略する連結ピンにより揺動自在とされている。
【００２４】
前記揺動傾斜板２５は、回転駆動板２４と共に傾動可能とされており、定位置に配置された案内ロッド２７により回転が規制されている。また、揺動傾斜板２５には、シリンダボア３内を往復動するピストン２８を連結するピストンロッド２９が取り付けられている。ピストン２８は、駆動軸１０の回転によりドライブプレート２１が回転されて揺動傾斜板２５が傾動されたとき、ピストンロッド２９を介してシリンダボア３内を往復動するようになっている。
【００２５】
クランク室５の圧力Ｐｃと吸入室７の圧力Ｐｓとの差圧ΔＰ（Ｐｃ−Ｐｓ）に応じて、該差圧ΔＰが大きくなるとピストン２８のストロークが小さくなると共に、揺動傾斜板２５の傾斜角が小さくなって圧縮容量が減少し、反対に差圧ΔＰが小さくなるとピストン２８のストロークが大きくなると共に、揺動傾斜板２５の傾斜角が大きくなって圧縮容量が増加する。
【００２６】
この斜板式可変容量圧縮機１の基本機能は、ピストン２８の往復運動により、吸入室７からバルブプレート９の吸入孔を介してシリンダボア３内へと吸入した冷媒ガスを圧縮し、シリンダボア３からバルブプレート９の吐出孔１２を介して吐出室８へとその圧縮した冷媒ガスを吐出する。
【００２７】
そして、この吐出容量を可変とするために、クランク室５と吸入室７とを常時連通する抽気通路である圧力導出通路３１と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路である圧力導入通路３２と、この圧力導入通路３２を開閉する圧力制御手段３３とからなる圧力制御機構が設けられている。
【００２８】
圧力導出通路３１は、図１中矢印で示すように、クランク室５内の冷媒ガス圧力に応じてクランク室５内の冷媒ガスを吸入室７へ帰還させるものである。圧力導入通路３２は、圧力制御手段３３により開閉されて吐出室８からクランク室５に向けて流れる冷媒ガス量を制御することで、クランク室５の圧力を調整し、揺動傾斜板２５の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て斜板式可変容量圧縮機１の吐出容量を変えるものである。
【００２９】
より具体的には、圧力制御手段３３は、低負荷時におけるエバポレータの凍結を避けるため斜板式可変容量圧縮機１に帰還する冷媒の吸入圧に応じてこの斜板式可変容量圧縮機１の吐出量を変化させて該斜板式可変容量圧縮機１に帰還する冷媒の吸入圧を一定に保つように、前記給圧力導入通路３２を開閉制御している。
【００３０】
ここで、圧力導出通路３１は、図１に示すように、駆動軸１０に設けられた抽気孔３１ｓと、シリンダブロック２に設けられたシャフト支持孔１９と、バルブプレート９に設けられた抽気孔（図示は省略する）と、これらシャフト支持孔１９と抽気孔３１ｓを連通するシリンダブロック２の後端面に設けられた抽気溝（図示は省略する）とから構成されている。
【００３１】
そして、駆動軸１０内に設けられた抽気孔３１ｓは、駆動軸１０の後端１０ｂから前端１０ａ側に向けてこの駆動軸１０の軸心に沿って設けられた軸方向通路３５と、この軸方向通路３５と連通しクランク室５に開口する径方向通路３６とから構成されている。
【００３２】
軸方向通路３５は、クランク室５のほぼ中央位置から駆動軸１０の後端１０ｂに渡り、軸芯方向に沿って断面略円形孔として形成されている。径方向通路３６は、駆動軸１０の径方向に沿って前記軸方向通路３５と連通する断面略円形孔として形成されている。
【００３３】
そして、図２に示すように、クランク室５に臨む径方向通路３６の開口部３７には、開口深さが変化した溝３８が形成されている。かかる溝３８は、径方向通路３６のクランク室５に臨む開口から駆動軸１０の先端１０ａ側へ向けて延びる第１の溝３８ａと、この第１の溝３８ａよりもその溝深さが深い第２の溝３８ｂとにより、階段形状をなす段差溝とされている。この溝３８と対応する位置には、前記したスリーブ３４が駆動軸１０に沿ってスライド自在とされている。そして、このスリーブ３４の移動位置（ピストン２８のフルストーク、中間ストローク及びデスストローク時でのスリーブ３４の移動位置）に応じて、前記溝３８の開口面積が可変されるようになされている。なお、このスリーブ３４と開口部３７は、本発明の制御手段を構成する。
【００３４】
フルストーク時は、図３及び図４に示すように、ピストン２８のストロークに応じて変化する揺動傾斜板２５の傾斜角度が最大角度となる（駆動軸１０に対して最大角度で傾く角度になる）と共に、開口部３７の大部分がスリーブ３４によって覆われ、第１の溝３８ａの一部のみが開口する。このため、フルストークのときには、クランク室５から吸入室７へ導出される冷媒ガスの流量は少量となる。
【００３５】
中間ストローク時は、図５及び図６に示すように、ピストン２８のストロークに応じて変化する揺動傾斜板２５の傾斜角度が中間程度の角度となる（駆動軸１０に対して中間程度の角度で傾く角度になる）と共に、開口部３７のほぼ半分がスリーブ３４により開口され、第１の溝３８ａの全部と第２の溝３８ｂの半分程度が開口する。このため、中間ストロークのときには、クランク室５から吸入室７へ導出される冷媒ガスの流量が増える。
【００３６】
デスストローク時は、図７及び図８に示すように、ピストン２８のストロークに応じて変化する揺動傾斜板２５の傾斜角度がほとんどなくなる（駆動軸１０に対してほぼ垂直になる）と共に、開口部３７がスリーブ３４によって全開され、第１の溝３８ａと第２の溝３８ｂの全てが開口する。このため、デスストロークのときには、クランク室５から吸入室７へ導出される冷媒ガスの流量が一気に増大する。
【００３７】
このように、フルストーク時には開口部３７の開口面積が僅かな状態とされるが、デスストローク時にはその開口面積が増大し、冷媒ガスを大量に一気にクランク室５から吸入室７へと導出させることができる。このため、車両を放置することによってクランク室５に液化して溜まった液冷媒を、デスストローク時に一気に排出することができる。したがって、圧縮機の起動性を高めることができ、直ちにエアコンなどから所望温度の空調風を車室内に送風させることが可能となる。
【００３８】
このように、ピストン２８のストロークに応じて変化する揺動傾斜板２５の傾斜角度に応じてクランク室５に開口する圧力導出通路３１の開口部３７の開口面積を変化させ、デスストローク時にその開口部３７の開口面積を大きくすることによって、圧縮機の起動時に液化した冷媒をクランク室５から吸入室７へ一気に素早く排出させることができ、起動性を高めることができる。かかる手段を使用することで、デスストローク時に高圧をキャンセルするコントロールバルブを使用する必要性も無くなり、コストの低下も実現できる。
【００３９】
「その他の実施の形態」
図９は、前記した開口部３７の溝３８を、径方向通路３６に行くに従って次第にその溝深さが深くなるような傾斜溝とした例である。開口部３７の溝３８が傾斜溝の場合であっても、前述した段差溝と同じくスリーブ３４の移動位置によってその開口部３７の開口面積が可変されるので、図９のデスストローク時に液冷媒を速やかにクランク室５から吸入室７へ排出させることができる。
【００４０】
図１０は、前記径方向通路３６を、駆動軸１０の軸方向に沿って所定間隔を置いて形成した複数の孔３６ａ〜３６ｅによって構成した例である。この場合には、やはりスリーブ３４の移動位置によってその孔３６ａ〜３６ｅが開口する数の変動により開口部３７の開口面積が可変されるので、図１０のデスストローク時に液冷媒を速やかにクランク室５から吸入室７へ排出させることができる。
【００４１】
図１１は、径方向通路３６の開口部３７における開口面積は一定とするが、スリーブ３４の内面に該スリーブ３４の中途部から一端に向かって次第に開口面積を大きくした傾斜切欠き部３９を形成した例である。この場合には、スリーブ３４の移動位置によって径方向通路３６のクランク室５に開口する開口部３７の開口面積が、傾斜された傾斜切欠き部３９によって可変されるので、同様にデスストローク時に液冷媒を速やかにクランク室５から吸入室７へ排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本実施の形態の斜板式可変容量圧縮機の断面図である。
【図２】図２は、圧力導出通路の開口部近傍の要部拡大断面図である。
【図３】図３は、フルストーク時における揺動傾斜板の傾きとスリーブにより開口される圧力導出通路の開口面積の開口量を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、フルストーク時におけるスリーブにより開口される圧力導出通路の開口面積の開口量を示す要部拡大断面図であり、図４（ｂ）は、同図（ａ）の縦断面図である。
【図５】図５は、中間ストローク時における揺動傾斜板の傾きとスリーブにより開口される圧力導出通路の開口面積の開口量を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、中間ストローク時におけるスリーブにより開口される圧力導出通路の開口面積の開口量を示す要部拡大断面図であり、図６（ｂ）は、同図（ａ）の縦断面図である。
【図７】図７は、デスストローク時における揺動傾斜板の傾きとスリーブにより開口される圧力導出通路の開口面積の開口量を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）は、デスストローク時におけるスリーブにより開口される圧力導出通路の開口面積の開口量を示す要部拡大断面図であり、図８（ｂ）は、同図（ａ）の縦断面図である。
【図９】図９は、開口部の溝を、径方向通路に行くに従って次第にその溝深さが深くなるような傾斜溝とした例を示す圧力導出通路の開口部近傍の要部拡大断面図である。
【図１０】図１０は、径方向通路を、駆動軸の軸方向に沿って所定間隔を置いて形成した複数の孔によって構成した例を示す圧力導出通路の開口部近傍の要部拡大断面図である。
【図１１】図１１は、スリーブの内面に該スリーブの中途部から一端に向かって次第に開口面積を大きくした傾斜切欠き部を形成した例を示す圧力導出通路の開口部近傍の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…斜板式可変容量圧縮機
５…クランク室
７…吸入室
８…吐出室
１０…駆動軸
２５…揺動傾斜板
２８…ピストン
３１…圧力導出通路
３２…圧力導入通路
３４…スリーブ
３６ａ〜３６ｅ…孔
３７…開口部
３８…溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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