(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮容量制御を好適に行い易い変速機付き圧縮機を提供する。【解決手段】摩擦式変速機構３０は、第１軸芯回Ｏ１に回転可能に支承された入力軸１７、出力軸２４、キャリヤ２０と、キャリヤ２０に支承されて第１軸芯Ｏ１に対して傾斜した第２軸芯Ｏ２回りに自転可能に設けられた少なくとも３個の遊星回転子２７と、第１軸芯Ｏ１と平行な方向に移動して各遊星回転子２７の自転速度を変化させる変速リング２６とを備えている。入力ロータ１８、出力ロータ２５及び変速リング２６が各遊星回転子２７と接触することにより、入力軸１７の回転速度を増減して出力軸２４に伝達可能である。変速リング２６は、第１軸芯Ｏ１と同心に形成された第１受圧面と、第１受圧面と対抗し、第１軸芯Ｏ１と同心に形成された第２受圧面とを有し、第１受圧面及び第２受圧面に作用する圧力により移動可能に構成されている。【選択図】図１
2005307835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内に構成されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構と、該ハウジング内に構成されて該圧縮機構を変速して駆動可能な摩擦式変速機構とを備え、
前記摩擦式変速機構は、第１軸芯回りに回転可能に支承された入力軸と、該第１軸芯回りに回転可能に支承された出力軸と、該第１軸芯回りに回転可能に設けられたキャリヤと、該キャリヤに支承されて該第１軸芯に対して傾斜した第２軸芯回りに自転可能に設けられた少なくとも３個の遊星回転子と、該第１軸芯と同心の環状をなし、該第１軸芯と平行な方向に移動して各該遊星回転子の自転速度を変化させる変速リングとを備え、該入力軸、該出力軸及び該変速リングが各該遊星回転子と接触することにより、該入力軸のトルクを該出力軸に伝達しつつ該入力軸の回転速度を増減して該出力軸に伝達可能なものである変速機付き圧縮機において、
前記変速リングは、前記第１軸芯と同心に形成された第１受圧面と、該第１受圧面と対抗し、該第１軸芯と同心に形成された第２受圧面とを有し、該第１受圧面及び該第２受圧面に作用する圧力により移動可能に構成されていることを特徴とする変速機付き圧縮機。
【請求項２】
前記第１受圧面及び前記第２受圧面の少なくとも一方は、前記圧縮機構による吸入圧力及び吐出圧力の少なくとも一方を受圧することを特徴とする請求項１記載の変速機付き圧縮機。
【請求項３】
前記ハウジング内には、前記摩擦式変速機構が内蔵されるとともに、前記吸入圧力又は前記吐出圧力が導入される変速室が形成され、前記第１受圧面又は前記第２受圧面は該変速室内に露出していることを特徴とする請求項２記載の変速機付き圧縮機。
【請求項４】
前記第１受圧面又は前記第２受圧面には、付勢手段によって付勢力が付与されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記圧縮機構が最小容量になるように前記変速リングを付勢するバネであることを特徴とする請求項４記載の変速機付き圧縮機。
【請求項６】
前記変速リングは、外部情報に基づいて移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の変速機付き圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速機付き圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に変速機付き圧縮機が開示されている。この変速機付き圧縮機は、ハウジングと、このハウジング内に構成されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構と、ハウジング内に構成されて圧縮機構を変速して駆動可能な摩擦式変速機構とを備えている。
【０００３】
この変速機付き圧縮機の摩擦式変速機構は、第１軸芯回りに回転可能に支承された入力軸と、第１軸芯回りに回転可能に支承された出力軸と、第１軸芯回りに回転可能に設けられたキャリヤと、キャリヤに支承されて第１軸芯に対して傾斜した第２軸芯回りに自転可能に設けられた少なくとも３個の遊星回転子と、第１軸芯と同心の環状をなし、第１軸芯と平行な方向に移動して各遊星回転子の自転速度を変化させる変速リングとを備えたものである。なお、出力軸とキャリヤとは、特許文献１開示の変速機付き圧縮機では、一体的なホルダとされている。
【０００４】
変速リングはその周方向の一部が連結具を介してピストンのピストンロッドに締結されており、ピストンはシリンダ室内で第１軸芯方向と平行に往復動可能に設けられている。シリンダ室内において、ピストンのピストンロッド側の面には圧縮機構による吐出圧力又は吸入圧力が作用するようになっており、ピストンのピストンロッドの逆側の面にはピストンロッドを突出させる方向に付勢力をもつ付勢手段としてのバネが設けられている。各遊星回転子は変速リングと摩擦接触するテーパ状の変速面を有している。
【０００５】
この摩擦式変速機構は、入力軸、出力軸及び変速リングが各遊星回転子と接触することにより、入力軸のトルクを出力軸に伝達しつつ入力軸の回転速度を増減して出力軸に伝達可能であり、出力軸には遊星回転子の自転と公転との差に相当する角速度が伝達される。
【０００６】
この変速機付き圧縮機によれば、ピストンがピストンロッドを突出させることにより、変速リングが各遊星回転子における各変速面の小径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子は、高速で自転しつつ低速で第１軸芯回りを公転する。このため、出力軸は高速で回転する。また、ピストンがピストンロッドを引き込むことにより、変速リングが各遊星回転子における各変速面の大径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子は、高速で自転しつつ高速で第１軸芯回りを公転する。このため、出力軸は低速で回転する。こうして、この変速機付き圧縮機では、摩擦式変速機構が圧縮機構を変速して駆動することが可能なため、圧縮機構の圧縮容量を必要に応じて加減できる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２２６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来の変速機付き圧縮機では、変速リングがその周方向の一部で押されたり、引っ張られたりして第１軸芯と平行な方向に移動されるようになっているため、変速リングが第１軸芯に対して傾斜しやすく、摩擦式変速機構が変速制御を好適に行い難い。このため、この変速機付き圧縮機では、圧縮容量制御を好適に行い難いという欠点がある。
【０００９】
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、圧縮容量制御を好適に行い易い変速機付き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】
【００１０】
本発明の変速機付き圧縮機は、ハウジングと、該ハウジング内に構成されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構と、該ハウジング内に構成されて該圧縮機構を変速して駆動可能な摩擦式変速機構とを備え、
前記摩擦式変速機構は、第１軸芯回りに回転可能に支承された入力軸と、該第１軸芯回りに回転可能に支承された出力軸と、該第１軸芯回りに回転可能に設けられたキャリヤと、該キャリヤに支承されて該第１軸芯に対して傾斜した第２軸芯回りに自転可能に設けられた少なくとも３個の遊星回転子と、該第１軸芯と同心の環状をなし、該第１軸芯と平行な方向に移動して各該遊星回転子の自転速度を変化させる変速リングとを備え、該入力軸、該出力軸及び該変速リングが各該遊星回転子と接触することにより、該入力軸のトルクを該出力軸に伝達しつつ該入力軸の回転速度を増減して該出力軸に伝達可能なものである変速機付き圧縮機において、
前記変速リングは、前記第１軸芯と同心に形成された第１受圧面と、該第１受圧面と対抗し、該第１軸芯と同心に形成された第２受圧面とを有し、該第１受圧面及び該第２受圧面に作用する圧力により移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この変速機付き圧縮機は、第１軸芯と同心に形成され、互いに対抗する第１受圧面及び第２受圧面を変速リングが有している。第１受圧面及び第２受圧面はともに圧力を受け、これにより変速リングがその周方向全体で押されたり、引っ張られたりして第１軸芯と平行な方向に移動できる。このため、この変速機付き圧縮機では、変速リングが第１軸芯に対して傾斜し難く、摩擦式変速機構が変速制御を好適に行い易い。
【００１２】
したがって、この変速機付き圧縮機は、圧縮容量制御を好適に行なうことができる。
【００１３】
第１受圧面及び第２受圧面の少なくとも一方は、圧縮機構による吸入圧力及び吐出圧力の少なくとも一方を受圧することが好ましい。この場合、変速機付き圧縮機がその内部的な圧力によって圧縮容量制御を行うことができるため、圧縮容量制御のために別の動力を必ずしも必要としない。このため、変速機付き圧縮機を空調装置に用いた場合の周辺機器を簡素化でき、空調装置の製造コスト及びランニングコストを低廉化できる。
【００１４】
第１受圧面及び第２受圧面の少なくとも一方が圧縮機構による吸入圧力及び吐出圧力の少なくとも一方を受圧する場合、ハウジング内には、摩擦式変速機構が内蔵されるとともに、吸入圧力又は吐出圧力が導入される変速室が形成され、第１受圧面又は第２受圧面はその変速室内に露出していることが好ましい。この場合、摩擦式変速機構を内蔵する変速室で第１受圧面や第２受圧面に吸入圧力や吐出圧力を作用させることができるため、第１受圧面や第２受圧面に吸入圧力や吐出圧力を作用させるための特別な空間を一つ分減らすことができる。このため、変速機付き圧縮機は、構造の簡素化により、製造コストの低廉化を実現することができる。
【００１５】
第１受圧面又は第２受圧面には、付勢手段によって付勢力が付与されることが好ましい。この場合、変速リングを付勢力によって第１軸芯の一方向に付勢することができるため、例えば最大容量又は最小容量での起動、吸入圧力や吐出圧力との好適なバランスを実現することができる。付勢手段としては、バネ、ゴム等の弾性力を予圧の付勢力として付与可能な予圧手段の他、ポンプ等による油圧力を変速手段の駆動力として付与可能な駆動手段を採用することができる。
【００１６】
例えば、付勢手段として、圧縮機構が最小容量になるように変速リングを付勢するバネを採用した場合には、最小容量での起動を実現し、変速機付き圧縮機の駆動源の起動時における負荷を低減することができる。
【００１７】
また、変速リングは、外部情報に基づいて移動可能に構成されることもできる。変速機付き圧縮機を車両用空調装置に用いる場合、外部情報としては、乗員の操作信号、加速信号、速度信号、気温、湿度等を採用することができる。この場合、変速機付き圧縮機が乗員の嗜好、車両の走行状態等に応じた圧縮容量制御を行うことができる。
【００１８】
変速リングを変速機付き圧縮機の内部的な圧力により移動させたり、外部情報に基づいて移動させたりするためには、車両空調用圧縮機で公知の全ての制御弁を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施例１〜１１を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例１の変速機付き圧縮機は、図１に示すように、摩擦式変速機構３０とスクロール型の圧縮機構４０とが一体に構成されている。この変速機付き圧縮機は車両用空調装置を構成している。
【００２１】
この変速機付き圧縮機は、フロントハウジング１１、センターハウジング１２、シェル１３及びリヤハウジング１４からなるハウジング１０を備えている。フロントハウジング１１及びセンターハウジング１２は互いに締結されることにより、内部に変速室１０ａを形成している。シェル１３は後述する固定スクロール４１を一体に有しており、センターハウジング１２とシェル１３との間には後述する可動スクロール４２等が設けられている。シェル１３及びリヤハウジング１４は互いに締結されることにより、内部に吸入室５１及び吐出室５２を形成している。
【００２２】
フロントハウジング１１にはボス１１ａが形成されており、ボス１１ａ内には前端をボス１１ａ内に位置させる入力軸１７がシール部材１５及びラジアル軸受１６を介して第１軸芯Ｏ１回りに回転可能に支承され、入力軸１７の後方は変速室１０ａ内に延びている。変速室１０ａ内に位置する入力軸１７には入力ロータ１８が圧入されており、入力ロータ１８の前端面とフロントハウジング１１との間にはスラスト軸受１９が設けられている。入力ロータ１８の外周側の後方に向いた部分には、押圧面１８ａが形成されている。
【００２３】
また、変速室１０ａ内において、入力軸１７の後方にはキャリヤ２０がサークリップ２１によって後方への移動が阻止された状態で設けられている。このキャリヤ２０には入力軸１７と摺動可能な軸受メタル２２が圧入されており、これによりキャリヤ２０は第１軸芯Ｏ１回りに回転可能になっている。このキャリヤ２０の外周面には、凹んだテーパ状の支持面２０ａが後述する遊星回転子２７の個数だけ凹設されている。
【００２４】
さらに、変速室１０ａ内において、出力軸２４には軸受メタル２３が圧入されており、軸受メタル２３の内周に入力軸１７が挿入され、出力軸２４は第１軸芯Ｏ１回りで回転摺動可能に支承されている。出力軸２４のキャリヤ２０側には径外方向に延びる出力ロータ２５が一体に形成されている。出力ロータ２５の外側の先端に向いた部分には押圧面２５ａが形成されている。
【００２５】
センターハウジング１２には、第１軸芯Ｏ１と平行かつ同心の環状をなすシリンダ室１２ａがフロントハウジング１１側を開いて形成されている。シリンダ室１２ａ内には筒状をなす変速リング２６が往復動可能に収納されている。図３に示すように、変速リング２６の先端には第１軸芯Ｏ１と同心に形成された第１受圧面２６ｄが形成され、変速リング２６の後端には、第１受圧面２６ｄと対抗し、第１軸芯Ｏ１と同心に形成された第１受圧面２６ｅが形成されている。また、変速リング２６の先端側の内周には円筒状の押圧面２６ａが形成されている。なお、図１に示すように、変速リング２６の後方側の外周面及び内周面にはシールリング２６ｂ、２６ｃが装着されている。また、フロントハウジング１１の内周面には、シリンダ室１２ａから変速室１０ａ側に突出した変速リング２６の外周面を案内するガイド面１１ｂが形成され、ガイド面１１ｂの最も前端は変速リング２６の先端面と当接するストッパ面１１ｃとされている。
【００２６】
また、変速室１０ａ内では、少なくとも３個の遊星回転子２７が第１軸芯Ｏ１に対して傾斜した第２軸芯Ｏ２回りに自転可能にキャリヤ２０によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子２７は入力ロータ１８、出力ロータ２５及び変速リング２６によって押圧されている。
【００２７】
各遊星回転子２７は、一端側が頂点をなすテーパ状の変速受動面２７ａと、変速受動面２７ａの大径側と連続し、他端側が仮想の頂点をなすテーパ状の作動面２７ｂと、作動面２７ｂの小径側から段差を有して形成され、他端側が仮想の頂点をなすテーパ状の支持面２７ｃとを有している。各遊星回転子２７の頂点は第２軸芯Ｏ２上に位置しており、各頂角は鋭角に設定されている。
【００２８】
各遊星回転子２７の変速受動面２７ａは、入力ロータ１８の押圧面１８ａと摩擦接触するとともに、変速リング２６の押圧面２６ａと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子２７の作動面２７ｂは出力ロータ２５の押圧面２５ａと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子２７の支持面２７ｃはキャリヤ２０の支持面２０ａと整合している。
【００２９】
出力軸２４は円柱状の駆動ブッシュ４３に対して偏心して圧入されている。駆動ブッシュ４３の出力ロータ２５側には径外方向に延びる駆動ロータ４４が出力ロータ２５と対面するように一体に形成されている。図２に示すように、出力ロータ２５の後端面には周方向で深さが浅くなる溝２５ｂが凹設され、駆動ロータ４４の前端面には溝２５ｂと面対称をなす溝４４ａが凹設され、溝２５ｂ、４４ａ内には変速機付き圧縮機の径方向を軸方向とする円柱状のコロ２８が収納されている。この変速機付き圧縮機では、これら溝２５ｂ、４４ａ及びコロ２８が周方向で等間隔に６組設けられている。全ての溝２５ｂ、４４ａ及びコロ２４によって調圧手段２９が構成されている。なお、駆動ロータ４４はバランスウェイトも兼ねている。
【００３０】
以上のハウジング１０、入力軸１７、入力ロータ１８、キャリヤ２０、出力軸２４、出力ロータ２５、各遊星回転子２７、変速リング２６及び調圧手段２９等によって摩擦式変速機構３０が構成されている。
【００３１】
また、図１に示すように、センターハウジング１２には駆動ブッシュ４３側に突出する内フランジ１２ｂが形成されており、駆動ロータ４４の後端面と内フランジ１２ｂの前端面との間にはスラスト軸受４５が設けられている。一方、内フランジ１２ｂとシェル１３との間には、駆動ブッシュ４３の外周面にラジアル軸受４６を介して可動スクロール４２が設けられている。
【００３２】
可動スクロール４２は、ラジアル軸受４６が設けられるボス４２ａと、このボス４２ａと一体をなし、径方向に延びる円板状の可動側板４２ｂと、この可動側板４２ｂから第１軸芯Ｏ１と平行かつ後方に一体に突出された渦巻状の可動渦巻部４２ｃとからなる。可動渦巻部４２ｃの先端にはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなるチップシール４２ｄが設けられている。
【００３３】
内フランジ１２ｂの後端面には３本以上の固定ピン４７が第１軸芯Ｏ１と平行に固定されており、可動スクロール４２の可動側板４２ｂには固定ピン４７と同数の可動ピン４８が第１軸芯Ｏ１と平行に固定されている。また、内フランジ１２ｂと可動側板４２ｂとの間には、固定ピン４７及び可動ピン４８と同数の貫通孔４９ａが形成された可動リング４９が設けられており、対をなす固定ピン４７及び可動ピン４８は各々の軸芯間を公転距離とした状態で貫通孔４９ａ内に収納されている。これら固定ピン４７、可動ピン４８及び可動リング４９により自転防止手段５０が構成されている。
【００３４】
シェル１３は固定スクロール４１を一体に有している。固定スクロール４１は、径方向に延びる円板状の固定側板４１ｂと、この固定側板４１ｂから第１軸芯Ｏ１と平行かつ前方に一体に突出された渦巻状の固定渦巻部４１ｃとからなる。固定渦巻部４１ｃの先端にもＰＴＦＥからなるチップシール４１ｄが設けられている。
【００３５】
固定スクロール４１の固定渦巻部４１ｃ及び可動スクロール４２の可動渦巻部４２ｃは第１軸芯Ｏ１方向の突出長さが等しく設定されており、固定スクロール４１の固定渦巻部４１ｃがチップシール４１ｄを介して可動スクロール４２の可動側板４２ｂと摺動し、可動スクロール４２の可動渦巻部４２ｃがチップシール４２ｄを介して固定スクロール４１の固定側板４１ｂと摺動するようになっている。
【００３６】
固定側板４１ｂの中心部分には吐出室５２と連通可能に吐出口５２ａが貫設されており、吐出室５２内では吐出口５２ａを塞ぐように吐出弁５３及びリテーナ５４が固定側板４１ｂに固定されている。また、固定側板４１ｂの外周部分には吸入室５１と連通する吸入口５１ａが貫設されている。
【００３７】
以上のハウジング１０、出力軸２４、駆動ブッシュ４３、駆動ロータ４４、可動スクロール４２、自転防止手段５０及び固定スクロール４１等によって圧縮機構４０が構成されている。
【００３８】
そして、車両用空調装置において、吐出室５２は配管６１によって凝縮器７１に接続され、凝縮器７１は配管６２によって膨張弁７２を介して蒸発器７３に接続され、蒸発器７３は配管６３によって吸入室５１に接続されている。また、図３に示すように、配管６１及び配管６３は制御弁８１、８２に接続されている。なお、吐出室５２及び吸入室５１をハウジング１０内の通路によって制御弁８１、８２に接続することもできる。制御弁８１、８２は、図１１（Ａ）に示すように、冷媒の吸入圧力Ｐｓによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８１ａ、８２ａに連通させたり、配管６３を通路８１ａ、８２ａに連通させたりするものである。
【００３９】
図３に示すように、制御弁８１の通路８１ａは変速室１０ａ内に連通され、制御弁８２の通路８２ａシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。
【００４０】
以上のように構成された実施例１の変速機付き圧縮機においては、図１に示すように、摩擦式変速機構３０の入力軸１７が車両のエンジン又はモータによって第１軸芯Ｏ１回りに回転駆動されれば、入力ロータ１８が各変速受動面２７ａを押圧することにより各遊星回転子２７を第２軸芯Ｏ２回りに自転させ、各作動面２７ｂに押圧された出力ロータ２５が第１軸芯Ｏ１回りで逆方向に回転する。これにより、出力ロータ２５の回転が出力軸２４に伝達される。
【００４１】
このため、圧縮機構４０においては、出力軸２４が回転駆動されることにより、駆動ブッシュ４３が自己の軸芯に偏心して回転し、可動スクロール４２が自転防止手段５０によって自転が規制された状態で公転する。これにより、固定スクロール４１と可動スクロール４２との間に形成される圧縮室は、外周側から中心部分に向かって容積が縮小される。このため、吸入室５１内の冷媒が圧縮室で圧縮され、吐出室５２に吐出される。吐出室５２内の冷媒は凝縮器に供給され、蒸発器によって車両の冷房が実現される。
【００４２】
この際、摩擦式変速機構３０において、出力軸２４には遊星回転子２７の自転と公転との差に相当する角速度が伝達される。つまり、変速リング２６が各遊星回転子２７における変速受動面２７ａの小径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子２７は、高速で自転しつつ低速で第１軸芯Ｏ１回りを公転することから、出力軸２４は高速で回転する。また、変速リング２６が各遊星回転子２７における変速受動面２７ａの大径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子２７は、高速で自転しつつ高速で第１軸芯Ｏ１回りを公転することから、出力軸２４は低速で回転する。
【００４３】
この間、調圧手段２９は、各コロ２８が出力ロータ２５と駆動ロータ４４との間に作用するトルクに応じて両溝２５ｂ、４４ａの深さの浅い方向に転動し、出力ロータ２５を各遊星回転子２７側に付勢する。このため、入力ロータ１８、変速リング２６及び出力ロータ２５がそのトルクに応じた付勢力で各遊星回転子２７に付勢され、各々と各遊星回転子２７との相対すべりが防止されている。
【００４４】
こうして、この変速機付き圧縮機では、摩擦式変速機構３０において、入力軸１７のトルクを出力軸２４に伝達しつつ入力軸１７の回転速度を増減して出力軸２４に伝達することができるため、圧縮機構４０において圧縮容量が制御される。
【００４５】
この間、車両用空調装置において、熱負荷が大きいことにより吸入圧力Ｐｓが大きければ、図３に示す制御弁８１が配管６３を通路８１ａに連通させ、制御弁８２が配管６１を通路８２ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、シリンダ室１２ａには高圧の吐出圧力Ｐｄが導入される。このため、変速リング２６は、第１受圧面２６ｄに吸入圧力Ｐｓを受け、第２受圧面２６ｅに吐出圧力Ｐｄを受け、第１軸芯Ｏ１に対して傾斜することなく、変速室１０ａ内に突出する。こうして、変速リング２６が各遊星回転子２７における変速受動面２７ａの小径側で摩擦接触し、出力軸２４が高速で回転することから、圧縮容量が拡大される。
【００４６】
他方、熱負荷が小さいことにより吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８１が配管６１を通路８１ａに連通させ、制御弁８２が配管６３を通路８２ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、シリンダ室１２ａには低圧の吸入圧力Ｐｓが導入される。このため、変速リング２６は、第１受圧面２６ｄに吐出圧力Ｐｄを受け、第２受圧面２６ｅに吸入圧力Ｐｓを受け、第１軸芯Ｏ１に対して傾斜することなく、シリンダ室１２ａ内に引き込まれる。こうして、変速リング２６が各遊星回転子２７における変速受動面２７ａの大径側で摩擦接触し、出力軸２４が低速で回転することから、圧縮容量が縮小される。
【００４７】
したがって、この変速機付き圧縮機は、その内部的な圧力によって圧縮容量制御を好適に行なうことができる。
【００４８】
また、この変速機付き圧縮機は、ハウジング１０が変速室１０ａを有し、変速リング２６の第１受圧面２６ｄがその変速室１０ａ内に露出しているため、第１受圧面２６ｄに吸入圧力Ｐｓや吐出圧力Ｐｄを作用させるための特別な空間を一つ分減らすことができ、構造の簡素化により、製造コストの低廉化を実現することができる。
【００４９】
さらに、この変速機付き圧縮機は、圧縮容量制御のために別の動力を必要としないため、車両用空調装置を簡素化でき、その製造コスト及びランニングコストを低廉化することもできる。
【００５０】
なお、制御弁８１、８２として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１又は配管６３を通路８１ａ、８２ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例２】
【００５１】
実施例２の変速機付き圧縮機では、図４に示すように、配管６１が制御弁８３、８２に接続され、配管６３は制御弁８２に接続されている。なお、吐出室５２及び吸入室５１をハウジング１０内の通路によって制御弁８３、８２に接続することもできる。制御弁８３は、図１１（Ｃ）に示すように、冷媒の吸入圧力Ｐｓによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８３ａに連通させることができるものである。
【００５２】
図４に示すように、制御弁８３の通路８３ａは変速室１０ａ内に連通され、制御弁８２の通路８２ａはシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。また、配管６３は固定絞り６３ａを介して変速室１０ａ内に連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によって変速室１０ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００５３】
以上のように構成された実施例２の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８３が配管６１を閉じ、制御弁８２が配管６１を通路８２ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、シリンダ室１２ａには高圧の吐出圧力Ｐｄが導入される。このため、圧縮容量が拡大される。
【００５４】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８３が配管６１を通路８３ａに連通させ、制御弁８２が配管６３を通路８２ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、シリンダ室１２ａには低圧の吸入圧力Ｐｓが導入される。このため、圧縮容量が縮小される。
【００５５】
他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８３として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８３ａに連通させるものを用いることもできる。また、制御弁８２として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１又は配管６３を通路８３ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例３】
【００５６】
実施例３の変速機付き圧縮機では、図５に示すように、配管６１が制御弁８１、８４に接続され、配管６３は制御弁８１に接続されている。なお、吐出室５２及び吸入室５１をハウジング１０内の通路によって制御弁８１、８４に接続することもできる。制御弁８４は、図１１（Ｃ）に示すように、冷媒の吸入圧力Ｐｓによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８４ａに連通させることができるものである。
【００５７】
図５に示すように、制御弁８１の通路８１ａは変速室１０ａ内に連通され、制御弁８４の通路８４ａシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。また、配管６３は固定絞り６３ａを介してシリンダ室１２ａ内に連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によってシリンダ室１２ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００５８】
以上のように構成された実施例３の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８１が配管６３を通路８１ａに連通させ、制御弁８４が配管６１を通路８２ａに連通させる。このため、変速室１０ａには低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、シリンダ室１２ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入される。このため、圧縮容量が拡大される。
【００５９】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８１が配管６１を通路８１ａに連通させ、制御弁８４が配管６１を閉じる。このため、変速室１０ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、シリンダ室１２ａには低圧の吸入圧力Ｐｓが導入される。このため、圧縮容量が縮小される。
【００６０】
他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８１として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１又は配管６３を通路８１ａに連通させるものを用いることもできる。また、制御弁８４として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８４ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例４】
【００６１】
実施例４の変速機付き圧縮機では、図６に示すように、配管６１が制御弁８３、８４に接続されている。なお、吐出室５２をハウジング１０内の通路によって制御弁８３、８４に接続することもできる。
【００６２】
制御弁８３の通路８３ａは変速室１０ａ内に連通され、制御弁８４の通路８４ａはシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。また、配管６３は固定絞り６３ａを介して変速室１０ａ及びシリンダ室１２ａ内に連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によって変速室１０ａ及びシリンダ室１２ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００６３】
以上のように構成された実施例４の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８３が配管６１を閉じ、制御弁８４が配管６１を通路８４ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、シリンダ室１２ａには高圧の吐出圧力Ｐｄが導入される。このため、圧縮容量が拡大される。
【００６４】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８３が配管６１を通路８３ａに連通させ、制御弁８４が配管６１を閉じる。このため、変速室１０ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、シリンダ室１２ａには低圧の吸入圧力Ｐｓが導入される。このため、圧縮容量が縮小される。
【００６５】
他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８３、８４として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８３ａ、８４ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例５】
【００６６】
実施例５の変速機付き圧縮機では、図７に示すように、配管６１及び配管６３が制御弁８１に接続されている。なお、吐出室５２及び吸入室５１をハウジング１０内の通路によって制御弁８１に接続することもできる。
【００６７】
制御弁８１の通路８１ａは変速室１０ａ内に連通されている。また、シリンダ室１２ａ内には変速リング２６の第２受圧面２６ｅを変速室１０ａ側に付勢する付勢手段としてのバネ８５が設けられている。さらに、配管６３は固定絞り６３ａを介してシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によってシリンダ室１２ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００６８】
以上のように構成された実施例５の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８１が配管６３を通路８１ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、変速リング２６はバネ８５の付勢力により変速室１０ａ側に突出する。このため、圧縮容量が拡大される。
【００６９】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８１が配管６１を通路８１ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、変速リング２６はバネ８５の付勢力に抗してシリンダ室１２ａ内に引き込まれる。このため、圧縮容量が縮小される。
【００７０】
この変速機付き圧縮機では、最大容量での起動を実現することができる。他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８１として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１又は配管６３を通路８１ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例６】
【００７１】
実施例６の変速機付き圧縮機では、図８に示すように、配管６１が制御弁８３に接続されている。なお、吐出室５２をハウジング１０内の通路によって制御弁８３に接続することもできる。
【００７２】
制御弁８３の通路８３ａは変速室１０ａ内に連通されている。また、シリンダ室１２ａ内には変速リング２６の第２受圧面２６ｅを変速室１０ａ側に付勢するバネ８５が設けられている。さらに、配管６３は、固定絞り６３ａを介して変速室１０ａと、シリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側とに連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によって変速室１０ａ及びシリンダ室１２ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００７３】
以上のように構成された実施例６の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８３が配管６１を閉じる。このため、変速室１０ａ内には固定絞り６３ａをもつ配管６３により低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、変速リング２６はバネ８５の付勢力により変速室１０ａ側に突出する。このため、圧縮容量が拡大される。
【００７４】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８３が配管６１を通路８３ａに連通させる。このため、変速室１０ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、変速リング２６はバネ８５の付勢力に抗してシリンダ室１２ａ内に引き込まれる。このため、圧縮容量が縮小される。
【００７５】
この変速機付き圧縮機でも、最大容量での起動を実現することができる。他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８３として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８３ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例７】
【００７６】
実施例７の変速機付き圧縮機では、図９に示すように、配管６１及び配管６３が制御弁８２に接続されている。なお、吐出室５２及び吸入室５１をハウジング１０内の通路によって制御弁８２に接続することもできる。
【００７７】
制御弁８２の通路８２ａはシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。また、変速室１０ａ内には変速リング２６の第１受圧面２６ｄをシリンダ室１２ａ側に付勢する付勢手段としてのバネ８６が設けられている。さらに、配管６３は固定絞り６３ａを介して変速室１０ａに連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によって変速室１０ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００７８】
以上のように構成された実施例７の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８２が配管６１を通路８２ａに連通させる。このため、シリンダ室１２ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、変速リング２６はバネ８６の付勢力に抗して変速室１０ａ側に突出する。このため、圧縮容量が拡大される。
【００７９】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８２が配管６３を通路８２ａに連通させる。このため、シリンダ室１２ａ内には低圧の吸入圧力Ｐｓが導入され、変速リング２６はバネ８６の付勢力に屈してシリンダ室１２ａ内に引き込まれる。このため、圧縮容量が縮小される。
【００８０】
この変速機付き圧縮機では、最小容量での起動を実現することができる。他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８２として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１又は配管６３を通路８２ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例８】
【００８１】
実施例８の変速機付き圧縮機では、図１０に示すように、配管６１が制御弁８４に接続されている。なお、吐出室５２をハウジング１０内の通路によって制御弁８４に接続することもできる。
【００８２】
制御弁８４の通路８４ａはシリンダ室１２ａにおける変速リング２６の第２受圧面２６ｅ側に連通されている。また、変速室１０ａ内には変速リング２６の第１受圧面２６ｄをシリンダ室１２ａ側に付勢する付勢手段としてのバネ８６が設けられている。さらに、配管６３は固定絞り６３ａを介して変速室１０ａ及びシリンダ室１２ａに連通されている。なお、吸入室５１を固定絞りを有するハウジング１０内の通路によって変速室１０ａ及びシリンダ室１２ａに接続することもできる。他の構成は実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００８３】
以上のように構成された実施例８の変速機付き圧縮機においては、吸入圧力Ｐｓが大きければ、制御弁８４が配管６１を通路８４ａに連通させる。このため、シリンダ室１２ａ内には高圧の吐出圧力Ｐｄが導入され、変速リング２６はバネ８６の付勢力に抗して変速室１０ａ側に突出する。このため、圧縮容量が拡大される。
【００８４】
他方、吸入圧力Ｐｓが小さければ、制御弁８４が配管６１を閉じる。このため、変速リング２６はバネ８６の付勢力に屈してシリンダ室１２ａ内に引き込まれる。このため、圧縮容量が縮小される。
【００８５】
この変速機付き圧縮機でも、最小容量での起動を実現することができる。他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。なお、制御弁８４として、冷媒の吐出圧力Ｐｄによって図示しない弁体が移動し、配管６１を通路８４ａに連通させるものを用いることもできる。
【実施例９】
【００８６】
実施例９の変速機付き圧縮機では、上記実施例１〜８のいずれかにおいて、図１１（Ａ）に示す制御弁８１、８２の替わりに図１１（Ｂ）に示す制御弁８７を採用している。
【００８７】
この制御弁８７はソレノイド８７ｂを有しており、ソレノイド８７ｂがＥＣＵ８７ｃを介してセンサ８７ｄに接続されている。センサ８７ｄとしては、乗員の操作信号、加速信号、速度信号、気温、湿度のいずれか１種を検知可能なものが採用されている。この制御弁８７は、ソレノイド８７ｂだけで通路８７ａを開閉できるものであってもよく、吸入圧力Ｐｓ又は吐出圧力Ｐｄも検知しつつ通路８７ａを開閉できるものであってもよい。
【００８８】
この変速機付き圧縮機では、乗員の嗜好、車両の走行状態等に応じた圧縮容量制御を行うことができる。他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。
【実施例１０】
【００８９】
実施例１０の変速機付き圧縮機では、上記実施例１〜８のいずれかにおいて、図１１（Ｃ）に示す制御弁８３、８４の替わりに図１１（Ｄ）に示す制御弁８８を採用している。
【００９０】
この制御弁８８はソレノイド８８ｂを有しており、ソレノイド８８ｂがＥＣＵ８８ｃを介してセンサ８８ｄに接続されている。センサ８８ｄとしては、乗員の操作信号、加速信号、速度信号、気温、湿度のいずれか１種を検知可能なものが採用されている。この制御弁８８は、ソレノイド８８ｂだけで通路８８ａを開閉できるものであってもよく、吸入圧力Ｐｓ又は吐出圧力Ｐｄも検知しつつ通路８８ａを開閉できるものであってもよい。
【００９１】
この変速機付き圧縮機でも、乗員の嗜好、車両の走行状態等に応じた圧縮容量制御を行うことができる。他の作用効果は実施例１の変速機付き圧縮機と同様である。
【００９２】
実施例１〜１０は変速室にＰｓ又はＰｄを導入するとしたが、絞りを介してＰｄを導入して中間圧にすることでＰｓ又は中間圧の切替えにすることも可能である。
【実施例１１】
【００９３】
実施例１１の変速機付き圧縮機は図１２に示す摩擦式変速機構３０１を採用している。
【００９４】
この変速機付き圧縮機では、変速室１０ａ内に位置する入力軸１７１に入力ロータ１８１が圧入されている。入力ロータ１８１の外周側の後方に向いた部分には押圧面１８１ａが形成されている。
【００９５】
また、第１キャリヤ２０１に軸受メタル２０４が圧入されており、入力軸１７１は第１キャリヤ２０１と摺動可能になっている。第１キャリヤ２０１には第２キャリヤ２０２が挿入されており、第２キャリヤ２０２には内周面に軸受メタル２０３が圧入された軸孔２０２ａが後述する遊星回転子２７１の個数だけ貫設されている。第１キャリヤ２０１の入力ロータ１８１側には凹んだテーパ状の支持面２０１ａが遊星回転子２７１の個数だけ凹設されている。
【００９６】
さらに、出力軸２４の第２キャリヤ２０２側には径外方向に延びる出力ロータ２５１が一体に形成され、出力ロータ２５１の外周側の先端に向いた部分には押圧面２５１ａが形成されている。
【００９７】
また、変速室１０ａ内では、少なくとも３個の遊星回転子２７１が第２軸芯Ｏ２回りに自転可能に第１キャリヤ２０１及び第２キャリヤ２０２によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子２７１は入力ロータ１８１、出力ロータ２５１及び変速リング２６によって押圧されている。
【００９８】
各遊星回転子２７１は、一端側が仮想の頂点をなすテーパ状の変速面２７１ａと、変速面２７１ａの大径側と連続し、他端側が仮想の頂点をなすテーパ状の作動面２７１ｂと、変速面２７１ａよりも一端側で他端側が仮想の頂点をなすテーパ状の受動面２７１ｃと、作動面２７１ｂの小径側から段差を有して形成された円筒状の中間面２７１ｄと、中間面２７１ｄの他端側から段差を有して形成された円筒状の軸部２７１ｅとを有している。各遊星回転子２７１の頂点は第２軸芯Ｏ２上に位置しており、各頂角は鋭角に設定されている。
【００９９】
各遊星回転子２７１の受動面２７１ｃは入力ロータ１８１の押圧面１８１ａと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子２７１の変速面２７１ａは変速リング２６の押圧面２６ａと摩擦接触するようになっている。さらに、各遊星回転子２７１の作動面２７１ｂは、出力ロータ２５１の押圧面２５１ａと摩擦接触するとともに、第１キャリヤ２０１の支持面２０１ａと整合している。また、各遊星回転子２７１の軸部２７１ｅは第２キャリヤ２０の軸受メタル２０３の内周面と整合している。
【０１００】
他の構成は実施例１〜１０の変速機付き圧縮機と同様であり、同一の構成については実施例１〜１０の変速機付き圧縮機と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０１】
この変速機付き圧縮機では、変速比を大きくすることができる。他の作用効果は実施例１〜１０と同様である。
【０１０２】
以上において、本発明を実施例１〜１１に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜１１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。例えば各軸受メタルに替えてボールやコロを用いた軸受を採用することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】実施例１の変速機付き圧縮機の断面図である。
【図２】実施例１の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図３】実施例１の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図４】実施例２の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図５】実施例３の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図６】実施例４の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図７】実施例５の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図８】実施例６の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図９】実施例７の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図１０】実施例８の変速機付き圧縮機の要部拡大断面図である。
【図１１】実施例１〜１１の変速機付き圧縮機に係る制御弁を示す模式図である。
【図１２】実施例１１の変速機付き圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…ハウジング（１１…フロントハウジング、１２…センターハウジング、１３…シェル、１４…リヤハウジング）
４０…圧縮機構
３０、３０１…摩擦式変速機構
Ｏ１…第１軸芯
１７、１７１…入力軸（１８、１８１…入力ロータ）
２４…出力軸（２５、２５１…出力ロータ）
２０、２０１、２０２…キャリヤ（２０１…第１キャリヤ、７２、２０２…第２キャリヤ）
Ｏ２…第２軸芯
２７、２７１…遊星回転子
２６…変速リング
２６ｄ…第１受圧面
２６ｅ…第２受圧面
Ｐｓ…吸入圧力
Ｐｄ…吐出圧力
１０ａ…変速室
８５、８６…付勢手段、バネ
【図１】
2005307835.tif 000003
【図２】
2005307835.tif 000004
【図３】
2005307835.tif 000005
【図４】
2005307835.tif 000006
【図５】
2005307835.tif 000007
【図６】
2005307835.tif 000008
【図７】
2005307835.tif 000009
【図８】
2005307835.tif 000010
【図９】
2005307835.tif 000011
【図１０】
2005307835.tif 000012
【図１１】
2005307835.tif 000013
【図１２】
2005307835.tif 000014