(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心軸に対する揺動角度を調整可能な斜板（３）と、ピストンとシリンダからなり、ピストンが前記斜板（３）の揺動によって駆動される圧縮機構と、前記斜板（３）が収容され、前記うピストンのヘッド（１１）が露出するクランク室（１３）と、前記圧縮機構で圧縮された気体が吐出される吐出室内高圧部（１５）及び外部のシステム側に連通する吐出室内低圧部（１７）とからなる吐出室（１９）と、前吐出室内高圧部（１５）の気体をクランク室導入流路（２１）を介して前記クランク室（１３）に導入し前記斜板（３）の揺動角度を調整する容量制御弁とを備えた斜板式圧縮機（１）であって、
前記クランク室導入流路（２１）の閉止位置と開放位置との間を移動可能に配置され、低圧部側圧力ＰｄＬによって前記閉止位置に移動する方向の力を受け、高圧部側圧力ＰｄＨによって前記開放位置に移動する方向の力を受ける弁体（２５）と、
前記弁体（２５）を、前記クランク室導入流路（２１）を開放する方向に付勢する付勢手段（２７）とを設け、
低圧部側圧力ＰｄＬと高圧部側圧力ＰｄＨの差（ＰｄＬ−ＰｄＨ）が前記付勢手段（２７）の付勢力を超えると、前記弁体（２５）が前記閉止位置に移動して前記クランク室導入流路（２１）を閉止することを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１に記載された斜板式圧縮機（１）であって、
高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体（２５）に掛ける高圧経路が、低圧部側圧力ＰｄＬが低下したとき、前記付勢手段（２７）の付勢力によって前記弁体（２５）が移動し形成された隙間（２９）であることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項１に記載された斜板式圧縮機（１）であって、
高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体（２５）に掛ける高圧経路が、前記クランク室導入流路（２１）から分岐して形成され、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段（２７）側から弁体（２５）に導く分岐流路（１０１）であることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【請求項４】
請求項１に記載された斜板式圧縮機（１）であって、
高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体（２５）に掛ける高圧経路が、前記クランク室導入流路（２１）に設けられ、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段（２７）側から弁体（２５）に導く段差部（１１１）であることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【請求項５】
請求項１に記載された斜板式圧縮機（１）であって、
高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体（２５）に掛ける高圧経路が、前記弁体（２５）に設けられ、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段（２７）側から弁体（２５）に導く切り欠き部（１２１）であることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【請求項６】
請求項１に記載された斜板式圧縮機（１）であって、
高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体（２５）に掛ける高圧経路が、前記弁体（２５）に設けられ、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段（２７）側から弁体（２５）に導く貫通孔（１３１）であることを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載された斜板式圧縮機（１）であって、
前記弁体（２５）に、前記クランク室導入流路（２１）より小さい所定断面積の制限流路（１４３，１４５）を設け、前記クランク室導入流路（２１）が閉止された状態でも、制限された所定の流量で気体を流すことを特徴とする斜板式圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に「車両用空調制御装置」が記載され、特許文献２に「空調装置及び容量可変型圧縮機の制御弁」が記載されている。
【０００３】
特許文献１の従来技術では、例えば、アイドリング時や減速時に、車両が燃費向上のために燃料をカットする際、空調用圧縮機を吐出量が最小になるように制御する。
【０００４】
また、特許文献２の容量可変型圧縮機は斜板式圧縮機であり、斜板式圧縮機の吐出量制御は斜板の揺動角度を変えることによって行われ、揺動角度の調整は吐出室に吐出された高圧の冷媒を容量制御弁によって斜板室（クランク室）にフィードバックすることによって行われるが、システム側から逆流する冷媒によってクランク室に過大な圧力が掛からないように、吐出室とシステムとの間に逆止弁が配置されている。
【特許文献１】特開２００２−３３７５４２号公報
【特許文献２】特許第３７８０７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃費を効果的に向上させるためには、吐出量の最小化を迅速に行う必要があり、斜板式圧縮機では、クランク室に短時間で一気に高圧冷媒を導入するが、その場合、システム側からシステム圧ＰｄＬの冷媒が逆流するような条件下では、逆流した高圧の冷媒が容量制御弁によりクランク室に送られてクランク圧Ｐｃ（クランク室の内圧）が過大に上昇し、シールなどを損傷させて装置の信頼性を損う恐れがあるが、上記の逆止弁は冷媒の逆流を防止することによって、クランク圧Ｐｃの過大な上昇を防止している。
【０００６】
しかし、逆止弁は、吐出冷媒の流れに対する抵抗でもあるから、圧力損失と効率悪化の原因になっている。
【０００７】
そこで、この発明は、クランク圧Ｐｃの過大な上昇と圧力損失の両方を防止する斜板式圧縮機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の斜板式圧縮機は、回転中心軸に対する揺動角度を調整可能な斜板と、ピストンとシリンダからなり、ピストンが前記斜板の揺動によって駆動される圧縮機構と、前記斜板が収容され、前記ピストンのヘッドが露出するクランク室と、前記圧縮機構で圧縮された気体が吐出される吐出室内高圧部及び外部のシステム側に連通する吐出室内低圧部とからなる吐出室と、前記吐出室内高圧部の気体をクランク室導入流路を介して前記クランク室に導入し前記斜板の揺動角度を調整する容量制御弁とを備えた斜板式圧縮機であって、前記クランク室導入流路の閉止位置と開放位置との間を移動可能に配置され、低圧部側圧力ＰｄＬによって前記閉止位置に移動する方向の力を受け、高圧部側圧力ＰｄＨによって前記開放位置に移動する方向の力を受ける弁体と、前記弁体を、前記クランク室導入流路を開放する方向に付勢する付勢手段とを設け、低圧部側圧力ＰｄＬと高圧部側圧力ＰｄＨの差（ＰｄＬ−ＰｄＨ）が前記付勢手段の付勢力を超えると、前記弁体が前記閉止位置に移動して前記クランク室導入流路を閉止することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載された斜板式圧縮機であって、高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体に掛ける高圧経路が、低圧部側圧力ＰｄＬが低下したとき、前記付勢手段の付勢力によって前記弁体が移動し形成された隙間であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載された斜板式圧縮機であって、高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体に掛ける高圧経路が、前記クランク室導入流路から分岐して形成され、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段側から弁体に導く分岐流路であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１に記載された斜板式圧縮機であって、高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体に掛ける高圧経路が、前記クランク室導入流路に設けられ、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段側から弁体に導く段差部であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１に記載された斜板式圧縮機であって、高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体に掛ける高圧経路が、前記弁体に設けられ、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段側から弁体に導く切り欠き部であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１に記載された斜板式圧縮機であって、高圧部側圧力ＰｄＨを前記弁体に掛ける高圧経路が、前記弁体に設けられ、高圧部側圧力ＰｄＨを前記付勢手段側から弁体に導く貫通孔であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載された斜板式圧縮機であって、前記弁体に、前記クランク室導入流路より小さい所定断面積の制限流路を設け、前記クランク室導入流路が閉止された状態でも、制限された所定の流量で気体を流すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の斜板式圧縮機は、低圧部側圧力ＰｄＬが高圧部側圧力ＰｄＨより大きくなって逆流が生じ、差（ＰｄＬ−ＰｄＨ）が付勢手段の付勢力を超えると、弁体が低圧部側圧力ＰｄＬ（システム圧：システム側の圧力）によって移動しクランク室導入流路を閉止して、冷媒が吐出室に逆流することを防止するから、クランク圧Ｐｃが過大に上昇することがなくなり、シールなどの損傷と信頼性の低下が回避される。
【００１６】
また、上記のように、逆止弁を用いないでも冷媒の逆流による悪影響を回避できるから、逆止弁を用いることに伴う圧力損失と効率悪化が防止される。
【００１７】
請求項２の斜板式圧縮機は、低圧部側圧力ＰｄＬが低下したときに付勢手段の付勢力によって弁体が移動して形成された隙間から高圧部側圧力ＰｄＨが弁体に掛かることによって逆流防止機能が正常に作動し、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００１８】
請求項３の斜板式圧縮機は、クランク室導入流路に形成された分岐流路から高圧部側圧力ＰｄＨが弁体に掛かることによって逆流防止機能が正常に作動し、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００１９】
請求項４の斜板式圧縮機は、クランク室導入流路に設けられた段差部から高圧部側圧力ＰｄＨが弁体に掛かることによって逆流防止機能が正常に作動し、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００２０】
請求項５の斜板式圧縮機は、弁体に設けられた切り欠き部から高圧部側圧力ＰｄＨが弁体に掛かることによって逆流防止機能が正常に作動し、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００２１】
請求項６の斜板式圧縮機は、弁体に設けられた貫通孔から高圧部側圧力ＰｄＨが弁体に掛かることによって逆流防止機能が正常に作動し、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００２２】
請求項７の斜板式圧縮機は、クランク室導入流路が閉止された状態でも、弁体に設けた制限流路から所定流量の気体を流すことができる。例えば、システム側からの逆流時間が長くなると、その間、クランク室導入流路が閉止されることによって容量制御弁からクランク室に圧力が送られなくなり、クランク圧Ｐｃが低下し斜板の揺動角度が増加して吐出量が上昇する場合があるが、この構成では、制限流路を通過する所定流量の気体によってクランク圧Ｐｃの極端な低下が防止される。
【００２３】
なお、制限流路の断面積は、クランク室導入流路の断面積より充分小さく制限されているから、クランク圧Ｐｃの過大な上昇を招かない。
【００２４】
また、制限流路は、クランク室導入流路側に設けてもよく、この場合、制限流路を高圧経路として機能させてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
＜一実施形態＞
図１〜図３と図１１を参照しながら斜板式圧縮機１の説明をする。図１は斜板式圧縮機１縦断面図、図２と図３は斜板式圧縮機１の要部断面図、図１１はシステムのブロック図である。また、左右の方向は図１での左右の方向である。
【００２６】
本実施形態の斜板式圧縮機１は、回転中心軸に対する揺動角度を調整可能な斜板３と、ピストン５とシリンダ７から構成されピストン５が斜板３の揺動によって駆動される圧縮機構９と、斜板３が収容されると共にピストン５のヘッド１１が露出するクランク室１３と、圧縮機構９で圧縮された冷媒（気体）が吐出される吐出室内高圧部１５及び外部のシステム側に連通する吐出室内低圧部１７とからなる吐出室１９と、吐出室内高圧部１５の気体をクランク室導入流路２１を介してクランク室１３に導入し斜板３の揺動角度を調整する容量制御弁２３（ＥＣＶ）などを備えている。
【００２７】
また、斜板式圧縮機１は、クランク室導入流路２１の閉止位置と開放位置との間を移動可能なスライド弁２５（弁体）と、スライド弁２５をクランク室導入流路２１を開放する方向に付勢するコイルスプリング２７（付勢手段）とを設け、スライド弁２５に低圧部側圧力ＰｄＬ（閉止位置に移動させる方向の力）と高圧部側圧力ＰｄＨ（開放位置に移動させる方向の力）を掛けることにより、低圧部側圧力ＰｄＬと高圧部側圧力ＰｄＨの差（ＰｄＬ−ＰｄＨ）がコイルスプリング２７の付勢力を超えると、スライド弁２５が閉止位置に移動してクランク室導入流路２１が閉止される。
【００２８】
また、低圧部側圧力ＰｄＬが低下したときにコイルスプリング２７の付勢力によりスライド弁２５を移動させて隙間２９（高圧経路）を形成し、この隙間２９を介して高圧部側圧力ＰｄＨがスライド弁２５に掛かるように構成されている。
【００２９】
次に、斜板式圧縮機１の構造を説明する。
【００３０】
斜板式圧縮機１は、車両用空調装置の冷却システムに用いられており、エバポレータから吸入した冷媒を圧縮してコンデンサに供給する。
【００３１】
図１のように、斜板式圧縮機１は、フロントハウジング３１、シリンダブロック３３、バルブプレート３５、リアハウジング３７を有し、これらは通しボルト３９によって一体に固定されている。
【００３２】
フロントハウジング３１にはエンジンの回転が入力する入力プーリ４１がベアリング４３によって支持されており、フロントハウジング３１とシリンダブロック３３には駆動軸４５がニードルベアリング４７，４９によって左右両端部を支持されている。入力プーリ４１と駆動軸４５との間には電磁クラッチ５１が配置されており、電磁クラッチ５１は、コントローラによって制御され、電磁ソレノイド５３でアーマチャ５５を吸引して入力プーリ４１に押圧することにより、入力プーリ４１と駆動軸４５とを連結し、エンジンの駆動力によって斜板式圧縮機１を回転駆動させ、また、車両補機の運転を停止する際などには、連結を解除して斜板式圧縮機１をエンジンから切り離す。
【００３３】
シリンダ７はリンダブロック３３に周方向等間隔で複数個形成されており、ピストン５はシリンダ７に係合して複数の圧縮機構９を構成し、クランク室１３はフロントハウジング３１とシリンダブロック３３との間に成されている。
【００３４】
駆動軸４５にはラグ５７が固定されており、スラストベアリング５９は駆動軸４５に掛かる左方のスラスト力を受け、スラストベアリング６１は駆動軸４５に掛かる右方のスラスト力を受けている。駆動軸４５の外周にはスリーブ６３が摺動自在に取り付けられており、スリーブ６３にはリンク機構６５を介してジャーナル６７が揺動自在に連結されている。斜板３はジャーナル６７に固定され、外縁部の両面で半球状のピストンシュー６９，６９を介し各ピストン５と揺動自在に連結されている。スリーブ６３はラグ５７との間に配置されたデストロークスプリング７１と、止め輪７３との間に配置されたリターンスプリング７５と、圧縮機構９の吐出圧（Ｐｄ：ＰｄＨ）と吸入圧（Ｐｓ）との差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）などによって軸方向に支持されており、スリーブ６３がシリンダブロック３３側に移動すると斜板３の揺動角度（各ピストン５のストローク）が小さくなり、スリーブ６３がラグ５７側に移動すると揺動角度が大きくなる。
【００３５】
リアハウジング３７に形成された吸入室７７はエバポレータ側に接続され、吐出室１５はコンデンサ側に接続されており、流量制御弁２３はコントローラの制御により吐出室１５からクランク室１３に冷媒を移動させ、差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）を制御して斜板３の揺動角度を調整する。
【００３６】
入力プーリ４１に入力したエンジンの回転トルクは駆動軸４５（ラグ５７）を回転させ、この回転はリンク機構６５を介してジャーナル６７（斜板３）に伝達され、斜板３は回転しながら、その揺動角度に応じたストロークで各ピストン５を往復移動させて各圧縮機構９を駆動し、各圧縮機構９はこのストロークに応じた量の冷媒を吸入し、圧縮して吐出室１９に吐出する。
【００３７】
図１〜図３と図１１のように、スライド弁２５は有底の円筒状部材であり、スライド弁２５には、吐出室内高圧部１５側からの圧力ＰｄＨとコイルスプリング２７の付勢手段がクランク室導入流路２１を開放する方向に掛かり、吐出室内低圧部１７側からの圧力ＰｄＬがクランク室導入流路２１を閉止する方向に掛かる。なお、吐出室内高圧部１５と吐出室内低圧部１７との間には圧力調整用の絞り７９が設けられている。斜板式圧縮機１が駆動されている間は、圧力ＰｄＨとコイルスプリング２７の付勢手段との合計が圧力ＰｄＬより大きいから、図２のように、スライド弁２５はクランク室導入流路２１を開放する位置にあり、この状態で、容量制御弁２３はコントローラにより設定された開度に応じた量の冷媒を吐出室１９からクランク室１３に送り、斜板３の揺動角度（各圧縮機構９の吐出量）を調整する。
【００３８】
また、斜板式圧縮機１が停止すると、あるいは、吐出量を最小にすると、吐出室内高圧部１５の圧力ＰｄＨが、システム側からの圧力が掛かる吐出室内低圧部１７の圧力ＰｄＬより低下し、システム側からの冷媒が吐出室内高圧部１５まで逆流すると、逆流した高圧の冷媒が容量制御弁２３からクランク室１３に送られてクランク圧Ｐｃが過大に上昇する恐れが生じる。しかし、冷媒が逆流しようとしても、圧力差（ＰｄＬ−ＰｄＨ）がコイルスプリング２７の付勢力を超えて、図３のように、スライド弁２５が閉止位置に移動しクランク室導入流路２１を閉止することによって、クランク室１３は過大なクランク圧Ｐｃから保護される。
【００３９】
〔高圧経路の他の例〕
上記の一実施形態は、隙間２９を、吐出室内高圧部１５の圧力ＰｄＨをスライド弁２５に導く高圧経路に利用した例であるが、高圧経路には種々の形態があり、以下、図４〜図７によって他の高圧経路の例を説明する。
【００４０】
図４に示す例は、クランク室導入流路２１から分岐流路１０１を分岐させて高圧経路にしており、吐出室内高圧部１５の圧力ＰｄＨが分岐流路１０１を介してスライド弁２５に掛かることによって上記の逆流防止機能が作動するように構成されている。
【００４１】
図５に示す例は、クランク室導入流路２１に段差部１１１を設けて高圧経路にしており、吐出室内高圧部１５の圧力ＰｄＨが段差部１１１を介してスライド弁２５に掛かることによって上記の逆流防止機能が作動するように構成されている。
【００４２】
図６に示す例は、スライド弁２５に切り欠き部１２１を設けて高圧経路にしており、吐出室内高圧部１５の圧力ＰｄＨが切り欠き部１２１を介してスライド弁２５に掛かることによって上記の逆流防止機能が作動するように構成されている。
【００４３】
図７に示す例は、スライド弁２５の円筒部１３１に貫通孔１３３を設けて高圧経路にしており、吐出室内高圧部１５の圧力ＰｄＨが貫通孔１３３を介してスライド弁２５に掛かることによって上記の逆流防止機能が作動するように構成されている。
【００４４】
また、図８に示す例は、貫通孔１３３を設けたスライド弁２５の底部１４１に制限流路１４３を設け、円筒部１３１に制限流路１４５を設けたものであり、システム側からの逆流時間が長くなると、その間クランク室導入流路２１が閉止されることによって容量制御弁２３からクランク室１３に冷媒圧力が送られなくなり、クランク圧Ｐｃが低下し斜板３の揺動角度が増加して吐出量が上昇する場合があるが、この例では、制限流路１４３，１４５を通過する所定流量の冷媒によってクランク圧Ｐｃの極端な低下が防止され、吐出量の上昇が防止される。
【００４５】
図９と図１０は、切り欠き部１２１を設けたスライド弁２５に制限流路１４３，１４５を設けた例を示しており、図８の例と同様に、制限流路１４３，１４５を通過する所定流量の冷媒によってクランク圧Ｐｃの極端な低下が防止され、吐出量の上昇が防止される。
【００４６】
次に、斜板式圧縮機１の効果を説明する。
【００４７】
システム側からの逆流が生じても、この逆圧によってスライド弁２５がクランク室導入流路２１を閉止するから、クランク圧Ｐｃが過大に上昇することがなくなり、シールなどの損傷と信頼性の低下が回避される。
【００４８】
また、逆止弁を用いないでも逆流による悪影響が防止されるから、逆止弁を用いることに伴う圧力損失と効率悪化が避けられる。
【００４９】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明は上述した実施形態のみに限定解釈されるものではなく、本発明の技術的な範囲内で様々な変更が可能である。
【００５０】
例えば、適度な量の気体をクランク室導入流路に流す制限流路は、弁体でなく、クランク室導入流路側に設けてもよく、この場合、制限流路を高圧経路として利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】斜板式圧縮機１の縦断面図である。
【図２】斜板式圧縮機１の要部断面図である。
【図３】斜板式圧縮機１の要部断面図である。
【図４】高圧経路の他の例を示す要部断面図である。
【図５】高圧経路の他の例を示す要部断面図である。
【図６】高圧経路の他の例を示す要部断面図である。
【図７】高圧経路の他の例を示す要部断面図である。
【図８】スライド弁２５に制限流路１４３，１４５を設けた例を示す要部断面図である。
【図９】スライド弁２５に制限流路１４３，１４５を設けた例を示すスケルトン図である。
【図１０】スライド弁２５に制限流路１４３，１４５を設けた例を示すスケルトン図である。
【図１１】システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  斜板式圧縮機
３  斜板
５  ピストン
７  シリンダ
９  圧縮機構
１３  クランク室
１５  吐出室内高圧部
１７  吐出室内低圧部
１９  吐出室
２１  クランク室導入流路
２３  容量制御弁
２５  スライド弁（弁体）
２７  コイルスプリング（付勢手段）
２９  隙間（高圧経路）
１０１  分岐流路（高圧経路）
１１１  段差部（高圧経路）
１２１  切り欠き部（高圧経路）
１３３  貫通孔（高圧経路）
１４３，１４５  制限流路
【図１】
0004966906.tif 000002
【図２】
0004966906.tif 000003
【図３】
0004966906.tif 000004
【図４】
0004966906.tif 000005
【図５】
0004966906.tif 000006
【図６】
0004966906.tif 000007
【図７】
0004966906.tif 000008
【図８】
0004966906.tif 000009
【図９】
0004966906.tif 000010
【図１０】
0004966906.tif 000011
【図１１】
0004966906.tif 000012