(57)【要約】【課題】より優れた摺動特性の発揮を実現可能なクラッチレス型斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の斜板式圧縮機は、クランク室１５を吸入室１１まで連通させる逃し通路３ｂ、３ｃ、５５、５９、６１、９ａと、吐出室１３をクランク室１５に連通させる給気通路４１と、給気通路４１上に設けられ、クランク室１５の圧力を調整可能な容量制御弁３７とを備えている。給気通路４１の一部をなし、吐出室１３と容量制御弁３７とを連通させる一次通路５３は、車両への設置状態において、吐出室１３の下部に開口した油供給通路４１ａと、油供給通路４１ａよりも上方に開口する冷媒供給通路４１ｂとからなる。【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、吸入室、吐出室及びクランク室を有するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承されつつ、該クランク室内に臨む駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に傾角変動可能に支持された斜板と、該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を該ピストンの往復動に変換する運動変換機構と、該クランク室を該吸入室まで連通させる逃し通路と、該吐出室を該クランク室に連通させる給気通路と、該給気通路上に設けられ、該クランク室の圧力を調整可能な容量制御弁とを備えたクラッチレス型斜板式圧縮機において、
前記給気通路の一部をなし、前記吐出室と前記容量制御弁とを連通させる一次通路は、車両への設置状態において、該吐出室の下部に開口した油供給通路と、該油供給通路よりも上方に開口する冷媒供給通路とからなることを特徴とするクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記冷媒供給通路は前記油供給通路よりも大径である請求項１記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記吐出室の下流側には、該吐出室への冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁が配置されている請求項２記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記逃し通路は、前記クランク室内の潤滑油が多い領域に連通する第１通路と、前記クランク室内の潤滑油が少ない領域に連通する第２通路とを有し、
前記駆動軸の回転数の増加によって該逃し通路に占める該第１通路の割合を大きくし、該駆動軸の回転数の低下によって該逃し通路に占める該第２通路の割合を大きくする開閉弁を備えている請求項３記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記開閉弁は、遠心力によって変位するように前記第２通路に設けられている請求項４記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記逃し通路は、前記駆動軸に径方向に延びて形成され、前記第１通路の一部をなす第１孔と、該駆動軸に径方向に延びて形成され、前記第２通路の一部をなす第２孔と、該駆動軸に軸方向に延びて形成され、該第１孔と該第２孔とを連通して該第１通路の一部をなす連通孔と、該駆動軸に軸方向に延びて形成され、該連通孔を前記吸入室まで連通させて該第１通路及び該第２通路の一部をなす流出孔とからなる請求項５記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項７】
前記第２孔は前記駆動軸に径方向で貫設され、
該第２孔は、前記流出孔に連通する開度調整口と、該開度調整口に連通して一端側に開く第１開口と、該開度調整口に連通して他端側に開く第２開口とを有し、
前記開閉弁は、該駆動軸の軸心よりも該第１開口側に位置し、該第１開口の周りに着座可能な弁体と、該駆動軸の軸心よりも該第２開口側に位置し、該第１開口の開度を変更可能な質量体と、該弁体が移動可能に該弁体と該質量体とを連結する連結棒と、該弁体を該第１開口を開放するように付勢するばねとからなる請求項６記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項８】
前記第２孔は、前記弁体が着座する弁座と、前記開度調整口から貫設され、該弁座を介して前記第1開口にて前記クランク室に連通する第１径孔と、該第１径孔と略同径に形成され、該開度調整口から該第１径孔とは逆側に延びて前記駆動軸の外周まで貫設されて前記第２開口にて該クランク室に連通する第２径孔とを有し、
該弁体は該第１径孔内に収容され、前記質量体は該第２径孔内に収容されつつ該開度調整口の開度を変更可能になっている請求項７記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項９】
前記駆動軸には圧縮反力を受けるラグプレートが一体回転可能に固定され、
該ラグプレートは該斜板を揺動可能に支持するヒンジ部を有し、
前記第２開口は該ヒンジ部とは該駆動軸の軸心に対して反対側に位置している請求項７又は８記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項１０】
前記ハウジングには、前記クランク室の外周域から該ハウジングと該ラグプレートとの間まで延びる油案内路が形成され、
前記第１孔は該油案内路に連通している請求項９記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項１１】
前記ハウジングと前記駆動軸との間には、該ハウジングから露出する該駆動軸を封止する軸封装置が設けられ、
前記第１孔は該軸封装置を経て前記油案内路に連通している請求項１０記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項１２】
前記逃し通路は、前記クランク室内の潤滑油が多い領域に連通する第１通路だけからなる請求項３記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項１３】
前記駆動軸には圧縮反力を受けるラグプレートが一体回転可能に固定され、
前記ハウジングには、前記クランク室の外周域から該ハウジングと該ラグプレートとの間まで延びる油案内路が形成され、
前記第１通路は該油案内路に連通している請求項１２記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【請求項１４】
前記ハウジングと前記駆動軸との間には、該ハウジングから露出する該駆動軸を封止する軸封装置が設けられ、
前記第１通路は該軸封装置を経て前記油案内路に連通している請求項１３記載のクラッチレス型斜板式圧縮機。
【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に従来の斜板式圧縮機が開示されている。この斜板式圧縮機は、駆動軸がプーリを介して車両の駆動源の回転により常に回転されるいわゆるクラッチレス方式のものである。
【０００３】
この斜板式圧縮機は、フロントハウジング、シリンダブロック及びリヤハウジングによってハウジングが構成されており、このハウジングによって複数個のシリンダボア、吸入室、吐出室及びクランク室が形成されている。フロントハウジングには、一端がフロントハウジングから露出し、クランク室内に臨む駆動軸が回転可能に支承されている。クランク室内では、斜板が駆動軸に傾角変動可能に支持されている。各シリンダボア内にはそれぞれピストンが往復動可能に収納されている。斜板と各ピストンとの間には前後で対をなすシューが設けられており、各対のシューによって斜板の揺動運動を各ピストンの往復動に変換している。
【０００４】
また、この斜板式圧縮機では、クランク室を吸入室まで連通させる逃し通路と、吐出室をクランク室に連通させる給気通路とが形成されている。逃し通路はシリンダブロック及び弁ユニットに形成され、給気通路はシリンダブロック、弁ユニット及びリヤハウジングに形成されている。給気通路上には、クランク室内の圧力を調整する容量制御弁が設けられている。給気通路の一部をなし、吐出室と容量制御弁とを連通させる一次通路は、車両への設置状態において、吐出室の下部に開口している。容量制御弁とクランク室とは、給気通路の残部をなす二次通路によって連通されている。
【０００５】
この斜板式圧縮機は凝縮器、膨張弁及び蒸発器とともに冷凍回路を構成し、この冷凍回路は車両の空調装置に用いられ得る。冷凍回路には潤滑油を混合した冷媒ガスが封入される。そして、この斜板式圧縮機においては、吸入室の圧力や冷媒ガスの流量に基づいて容量制御弁がクランク室内の圧力を調節し、斜板の駆動軸に対する角度を変更することによりその吐出容量を変更している。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６５９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、クラッチレス型斜板式圧縮機においては、車両の空調スイッチがＯＦＦ状態の場合には、最小吐出容量となり、冷媒ガスが内部を循環する。より詳細には、冷媒ガスは、クランク室、逃し通路、吸入室、圧縮室、吐出室、給気通路、クランク室へと循環する。この間、クランク室から吐出室に排出された潤滑油は、吐出室の下部に開口している一次通路からほぼ全量が容量制御弁及び二次通路を経てクランク室に戻される。このため、クランク室内には多量の潤滑油が存在することとなる。
【０００８】
クランク室内に存在する潤滑油は、シリンダボアとピストンとの間、斜板と各シューとの間等の摺動部位における摺動特性の向上と、斜板式圧縮機外の冷凍回路に吐出される冷媒ガス中の潤滑油の量を減らした高い冷凍能力の発揮とを実現する。しかしながら、クランク室内の潤滑油量が過度であると、駆動軸が高速で回転されれば、斜板等が潤滑油を激しく攪拌し、潤滑油がせん断によって発熱し易く、潤滑油の粘性が下がって摺動特性の低下を生じてしまう。
【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、より優れた摺動特性の発揮を実現可能なクラッチレス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】
【００１０】
本発明のクラッチレス型斜板式圧縮機は、シリンダボア、吸入室、吐出室及びクランク室を有するハウジングと、該ハウジングに回転可能に支承されつつ、該クランク室内に臨む駆動軸と、該クランク室内で該駆動軸に傾角変動可能に支持された斜板と、該シリンダボア内に往復動可能に収納されたピストンと、該斜板と該ピストンとの間に設けられ、該斜板の揺動運動を該ピストンの往復動に変換する運動変換機構と、該クランク室を該吸入室まで連通させる逃し通路と、該吐出室を該クランク室に連通させる給気通路と、該給気通路上に設けられ、該クランク室の圧力を調整可能な容量制御弁とを備えたクラッチレス型斜板式圧縮機において、
前記給気通路の一部をなし、前記吐出室と前記容量制御弁とを連通させる一次通路は、車両への設置状態において、該吐出室の下部に開口した油供給通路と、該油供給通路よりも上方に開口する冷媒供給通路とからなることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
本発明の斜板式圧縮機において、冷媒ガスが内部を循環している場合、吐出室内の潤滑油は吐出室の下部に開口している油供給通路から容量制御弁に至る。また、同時に、油供給通路よりも上方に開口した冷媒供給通路により、潤滑油をあまり含まない冷媒ガスが容量制御弁に至る。容量制御弁に至った潤滑油及び冷媒ガスは二次通路を経てクランク室に至ることとなる。このため、吐出室内の潤滑油は、一部が吐出室内に残り、一部がクランク室に移動し、クランク室内の潤滑油量が適度になる。このため、駆動軸が高速で回転されても、斜板等が潤滑油をさほど攪拌しなくなり、潤滑油がせん断によって発熱し難く、潤滑油の粘性が下がり難い。このため、摺動部位の潤滑が好適に行われる。
【００１２】
したがって、本発明のクラッチレス型斜板式圧縮機によれば、より優れた摺動特性の発揮を実現することが可能である。
【００１３】
冷媒供給通路は油供給通路よりも大径であることが好ましい（請求項２）。逆に言えば、油供給通路に絞りを設け、油供給通路が冷媒供給通路よりも小径であることが好ましい。
【００１４】
この場合、吐出室内の潤滑油をクランク室に供給するよりも、潤滑油をあまり含まない冷媒ガスをクランク室に供給しやすくなる。このため、吐出室内の潤滑油は、クランク室に移動はするが、吐出室内に残りやすくなり、クランク室内の潤滑油量をより適度にすることができる。このため、本発明の作用効果をより奏しやすい。
【００１５】
吐出室の下流側には、吐出室への冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁が配置され得る（請求項３）。
【００１６】
この場合、最小吐出容量時において、潤滑油を含む冷媒ガスが外部の冷凍回路に排出されない。また、潤滑油を含む冷媒ガスが外部の冷凍回路から吐出室に戻らない。クランク室内の潤滑油は、逃し通路、吸入室、圧縮室、吐出室、給気通路を経てクランク室に循環されるだけとなる。ここで、油供給通路は吐出室の下部に開口しており、冷媒供給通路は、油供給通路よりも上方で開口し、しかも油供給通路よりも大径であるため、吐出室内に潤滑油が確実に貯留されることとなる。このため、クランク室内の潤滑油量をより適度にすることができる。このため、本発明の作用効果をより奏しやすい。
【００１７】
逃し通路は、クランク室内の潤滑油が多い領域に連通する第１通路と、クランク室内の潤滑油が少ない領域に連通する第２通路とを有し得る。そして、駆動軸の回転数の増加によって逃し通路に占める第１通路の割合を大きくし、駆動軸の回転数の低下によって逃し通路に占める第２通路の割合を大きくする開閉弁を備えていることが好ましい（請求項４）。
【００１８】
この場合、駆動軸が高速で回転されると、開閉弁は、逃し通路に占める第１通路の割合を大きくし、逃し通路に占める第２通路の割合を小さくする。このため、逃し通路に占める割合の増えた第１通路により、クランク室内の多量に潤滑油を含む冷媒ガスが吸入室まで移動する。このため、クランク室内の潤滑油量が適度になり、斜板等が潤滑油をさほど攪拌しなくなり、潤滑油がせん断によって発熱し難く、潤滑油の粘性が下がり難い。このため、摺動部位の潤滑が好適に行われる。なお、この際、斜板式圧縮機外の冷凍回路に吐出される冷媒ガス中の潤滑油の量が増えるが、高速でピストンが往復動していることから、冷凍能力に問題は生じない。
【００１９】
また、駆動軸が低速で回転されると、開閉弁は、逃し通路に占める第１通路の割合を小さくし、逃し通路に占める第２通路の割合を大きくする。このため、逃し通路に占める割合の増えた第２通路により、クランク室内のあまり潤滑油を含んでいない冷媒ガスが吸入室まで移動する。このため、斜板式圧縮機外の冷凍回路に吐出される冷媒ガス中の潤滑油の量が減り、高い冷凍能力を発揮する。なお、この際、クランク室内の潤滑油量は増えるが、斜板等は低速で潤滑油を攪拌するに過ぎず、潤滑油の粘性はさほど下がらず、かつ潤滑油の温度上昇もほとんど生じない。このため、摺動部位の潤滑は依然として好適に行われる。
【００２０】
このため、この場合には、駆動軸が高速で回転される時における優れた摺動特性の発揮と、駆動軸が低速で回転される時における高い冷凍能力の発揮とを実現することが可能である。
【００２１】
発明者らの試験結果によれば、斜板式圧縮機のクランク室内には、潤滑油が多い領域と、潤滑油が少ない領域とが存在する。例えば、クランク室内の潤滑油の多い領域はクランク室の外周域であり、クランク室内の潤滑油の少ない領域はクランク室の内周域、つまりクランク室の壁面から離れた部分である。クランク室内では斜板等が駆動軸とともに回転し、潤滑油が遠心力によってクランク室の外周域に押しやられるからである。また、クランク室の底側、クランク室内におけるシリンダボアの周囲の面は潤滑油の多い領域である。他方、クランク室の上側は潤滑油の少ない領域である。
【００２２】
なお、特開平１０−２０５４４６号公報開示の斜板式圧縮機では、逃し通路が駆動軸に形成された第１径孔及び流出孔からなる一つの通路しかなく、第１径孔が駆動軸の外周でクランク室に連通しているに過ぎない。このため、この斜板式圧縮機では、逃し通路によってクランク室内の潤滑油をさほど吸入室に移動させることができない。
【００２３】
また、逃し通路はクランク室を吸入室まで連通させておればよく、クランク室を吸入室に直接連通している通路の他、吸入室に連通する吸入通路等を介して、クランク室を吸入室に間接的に連通している通路でもよい。逃し通路は、第１通路及び第２通路を有しておれば足り、他の通路を有していてもよい。
【００２４】
第１通路は潤滑油の多い領域のいずれかに連通され、第２通路はこれら潤滑油の少ない領域のいずれかに連通される。潤滑油の多い領域と潤滑油の少ない領域とは互いの相対比較によって決定される。
【００２５】
さらに、本発明の斜板式圧縮機は、回転数によって変位する開閉弁であれば、種々のものを採用することができる。例えば、回転数を回転数センサにより検知したり、遠心力を加速度センサにより検知したりし、それらの信号に基づいて電磁的に変位するソレノイドを用いた開閉弁を採用することができる。また、遠心力によって質量体が変位して弁体が作動する機械的な開閉弁を採用することもできる。
【００２６】
また、本発明の斜板式圧縮機は、逃し通路に占める第１通路の割合と、逃し通路に占める第２通路の割合とを変更可能であれば、開閉弁は１個に限らず、複数個であってもよい。
【００２７】
開閉弁は、遠心力によって変位するように第２通路に設けられ得る（請求項５）。
【００２８】
この場合、開閉弁は、遠心力の増加によって第２通路の開度を小さくする方向に変位し、遠心力の減少によって第２通路の開度を大きくする方向に変位し得る。
【００２９】
逃し通路は、駆動軸に径方向に延びて形成され、第１通路の一部をなす第１孔と、駆動軸に径方向に延びて形成され、第２通路の一部をなす第２孔と、駆動軸に軸方向に延びて形成され、第１孔と第２孔とを連通して第１通路の一部をなす連通孔と、駆動軸に軸方向に延びて形成され、連通孔を吸入室まで連通させて第１通路及び第２通路の一部をなす流出孔とからなり得る（請求項６）。
【００３０】
この場合、逃し通路に占める第１通路の割合や逃し通路に占める第２通路の割合を単一の開閉弁によって変更できる。
【００３１】
第２孔が駆動軸に径方向で貫設されている場合、第２孔は、流出孔に連通する開度調整口と、開度調整口に連通して一端側に開く第１開口と、開度調整口に連通して他端側に開く第２開口とを有し得る。そして、開閉弁は、駆動軸の軸心よりも第１開口側に位置し、第１開口の周りに着座可能な弁体と、駆動軸の軸心よりも第２開口側に位置し、開度調整口の開度を変更可能な質量体と、弁体が移動可能に弁体と質量体とを連結する連結棒と、弁体を第１開口を開放するように付勢するばねとからなり得る（請求項７）。
【００３２】
この場合、駆動軸が高速で回転される時には、質量体が大きな遠心力によってばねの付勢力に抗して駆動軸の軸心から遠ざかり、弁体が第１開口の開度を小さくする。このため、第２孔が開度調整口に通じる開度が小さくなり、第１孔が開度調整口に通じる開度が大きくなる。また、駆動軸が低速で回転される時には、遠心力が小さいため、質量体がばねの付勢力に屈して駆動軸の軸心に近づき、弁体が第１開口の開度を大きくする。このため、第２孔が開度調整口に通じる開度が大きくなり、第１孔が開度調整口に通じる開度が小さくなる。こうして、本発明の効果が機械的に奏される。
【００３３】
第２孔は、弁体が着座する弁座と、開度調整口から貫設され、弁座を介して第１開口にてクランク室に連通する第１径孔と、第１径孔と略同径に形成され、開度調整口から第１径孔とは逆側に延びて駆動軸の外周まで貫設されて第２開口にてクランク室に連通する第２径孔とを有し得る。そして、弁体は第１径孔内に収容され、質量体は第２径孔内に収容されつつ開度調整口の開度を変更可能であり得る（請求項８）。
【００３４】
この場合、第１径孔と第２径孔とが略同径であり、第１径孔内に弁体が収容され、第２径孔内に質量体が収容されているため、クランク室内の圧力で弁体及び質量体に圧力差を生じず、弁体が安定して作動する。この作用効果は、斜板が傾角変動可能に支持され、クランク室内の圧力を高くして吐出容量の変更を行う容量可変型斜板式圧縮機である場合に特に有効である。また、第１径孔内に弁体が収容され、第２径孔内に質量体が収容されているため、開閉弁がクランク室内で邪魔にならない。さらに、質量体が開度調整口の開度を変更することから、開度調整口の開度の変更のために別個の弁体を設ける必要がなく、開閉弁の構造を簡易にすることが可能である。なお、略同径とは、誤差の範囲内又は作用効果を生じる範囲内で径が異なることを許容する意味である。
【００３５】
駆動軸には圧縮反力を受けるラグプレートが一体回転可能に固定され得る。ラグプレートは斜板を揺動可能に支持するヒンジ部を有し得る。そして、第２開口はヒンジ部とは駆動軸の軸心に対して反対側に位置していることが好ましい（請求項９）。
【００３６】
こうであれば、遠心力による弁体の動きの精度が高くなるとともに、ラグプレートによるウェイトがいかなる位置にあっても、第１開口からのガスの導入を妨げない。
【００３７】
ハウジングには、クランク室の外周域からハウジングとラグプレートとの間まで延びる油案内路が形成され得る。そして、第１孔は油案内路に連通していることが好ましい（請求項１０）。
【００３８】
発明者らの試験結果によれば、斜板式圧縮機において、クランク室の外周域は潤滑油の多い領域であることから、そこから油案内路によって潤滑油を容易に第１孔に導くことが可能である。
【００３９】
ハウジングと駆動軸との間には、ハウジングから露出する駆動軸を封止する軸封装置が設けられ得る。そして、第１孔は軸封装置を経て油案内路に連通していることが好ましい（請求項１１）。
【００４０】
この場合、大量の潤滑油を軸封装置に供給し、軸封装置のゴム材料の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
逃し通路は、クランク室内の潤滑油が多い領域に連通する第１通路だけからなってもよい（請求項１２）。
【００４２】
この場合、クランク室内の潤滑油が少ない領域に連通する第２通路を有さず、第１通路や第２通路を開閉するための開閉弁も有さないため、構造が簡易でなりながら、駆動軸が高速で回転される時における優れた摺動特性の発揮と、駆動軸が低速で回転される時における高い冷凍能力の発揮とを実現することが可能である。
【００４３】
駆動軸には圧縮反力を受けるラグプレートが一体回転可能に固定され得る。また、ハウジングには、クランク室の外周域からハウジングとラグプレートとの間まで延びる油案内路が形成され得る。そして、第１通路は油案内路に連通していることが好ましい（請求項１３）。
【００４４】
発明者らの試験結果によれば、斜板式圧縮機において、クランク室の外周域は潤滑油の多い領域であることから、そこから油案内路によって潤滑油を容易に第１通路に導くことが可能である。
【００４５】
ハウジングと駆動軸との間には、ハウジングから露出する駆動軸を封止する軸封装置が設けられ得る。そして、第１通路は軸封装置を経て油案内路に連通していることが好ましい（請求項１４）。
【００４６】
この場合、大量の潤滑油を軸封装置に供給し、軸封装置のゴム材料の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００４８】
実施例１のクラッチレス型斜板式圧縮機は車両の空調用に用いられる容量可変型のものである。この圧縮機は、図１に示すように、シリンダブロック１とフロントハウジング３とリヤハウジング５とによりハウジングが構成されており、シリンダブロック１には駆動軸７の軸心と平行に延びるシリンダボア１ａが複数個貫設されている。なお、図１において、左方を圧縮機の前方とし、右方を圧縮機の後方とする。
【００４９】
リヤハウジング５には弁ユニット９を介して各シリンダボア１ａと連通する吸入室１１及び吐出室１３が形成されている。また、フロントハウジング３とシリンダブロック１とによりクランク室１５が形成され、フロントハウジング３とシリンダブロック１とには軸孔３ａ、１ｂが形成されている。軸孔３ａには軸封装置１７が設けられている。軸封装置１７にはゴム材料が用いられている。また、軸孔１ｂにはプレーンベアリング１９が設けられている。シリンダブロック１の後端の中心側には軸孔１ｂと連通する後部室１ｃが形成され、後部室１ｃは弁ユニット９と対面している。
【００５０】
駆動軸７は、一端がフロントハウジング３から露出し、中央がクランク室１５に臨む状態で軸封装置１７等により回転可能に支承されている。駆動軸７には図示しないクラッチ機構を有さないプーリが接続されており、駆動軸７はプーリに巻き掛けられるベルトを介してエンジン等の駆動源によって駆動源の作動中は常時回転駆動されるようになっている。また、各シリンダボア１ａ内にはそれぞれピストン２１が往復動可能に収納されており、各ピストン２１はそれぞれシリンダボア１ａ内に圧縮室を形成している。
【００５１】
クランク室１５内では、圧縮反力を受けるラグプレート２３が駆動軸７に固定されており、ラグプレート２３とフロントハウジング３との間にはスラスト軸受２５及びプレーンベアリング２７が設けられている。また、駆動軸７には、駆動軸７に対して軸直角の仮想面となす傾角が変更可能な斜板２９が挿通されている。ラグプレート２３には斜板２９に向かってヒンジ部２３ａが形成され、斜板２９にはラグプレート２３に向かってヒンジ部２９ａが設けられ、これらヒンジ部２３ａ、２９ａによってリンク機構３１が構成されている。また、ラグプレート２３と斜板２９との間には、両者が離れる方向に付勢する押圧ばね３３が設けられている。
【００５２】
また、斜板２９と各ピストン２１との間には、前後で対をなすシュー３５が設けられている。前側のシュー３５は斜板２９の前面とピストン２１の前側の座面との間に設けられ、後側のシュー３５は斜板２９の後面とピストン２１の後側の座面との間に設けられている。各シュー３５は略半球状をなしている。各シュー３５が運動変換機構である。
【００５３】
リヤハウジング５には容量制御弁３７が収納されている。容量制御弁３７は、検知通路３９により吸入室１１に連通し、給気通路４１により吐出室１３とクランク室１５とを連通させている。容量制御弁３７は、吸入室１１の圧力を検知することにより、給気通路４１の開度を変更し、圧縮機の吐出容量を変更している。
【００５４】
また、リヤハウジング５には吐出室１３と連通する弁室４３が形成されており、弁室４３内に逆止弁４５が設けられている。逆止弁４５は、吐出室１３と弁室４３とを連通する通孔４３ａに着座可能な弁体４７と、弁体４７を通孔４３ａ側に付勢するばね４９とからなる。弁室４３は配管５１が接続される吐出口４３ｂと連通されている。なお、オイルセパレータの図示は省略している。
【００５５】
図２及び図３に示すように、吐出室１３と容量制御弁３７とは、車両への設置状態において、吐出室１３の下部に開口した油供給通路４１ａと、油供給通路４１ａよりも上方に開口する冷媒供給通路４１ｂとにより連通されている。冷媒供給通路４１ｂはパイプ、リヤハウジング５の穴あけ加工又はリヤハウジング５の鋳抜きのいずれかによって構成されており、冷媒供給通路４１ｂの内径は油供給通路４１ａの内径よりも大径である。油供給通路４１ａ及び冷媒供給通路４１ｂは、給気通路４１の一部をなす一次通路５３である。また、図１に示すように、容量制御弁３７とクランク室１５とは、給気通路４１の残部をなす二次通路４１ｃによって連通されている。
【００５６】
駆動軸７には、図４に示すように、径方向に延びる第１孔５５及び第２孔５７と、軸方向に軸心と同軸に延びて第１孔５５と第２孔５７とを連通させる連通孔５９と、連通孔５９と連通する第２孔５７の後端から、連通孔５９と同軸に駆動軸７の後端まで延びる流出孔６１とが形成されている。図５及び図６に示すように、連通孔５９と流出孔６１との境界が開度調整口６１ａとされている。
【００５７】
図４に示すように、第１孔５５は、ラグプレート２３とフロントハウジング３との間において、駆動軸７の軸心から外周まで駆動軸７の半径分だけ形成されている。フロントハウジング３には、クランク室１５の外周域からフロントハウジング３とラグプレート２３との間まで延び、スラスト軸受２５に臨む油案内溝３ｂが形成されている。また、フロントハウジング３には、油案内溝３ｂと連通し、プレーンベアリング２７及び軸封装置１７に臨む油案内孔３ｃが形成されている。油案内孔３ｃは軸孔３ａで軸封装置１７に臨んで第１孔５５に連通している。油案内溝３ｂ及び油案内孔３ｃが油案内路である。
【００５８】
第２孔５７は、第１孔５５より後方で、ラグプレート２３と斜板２９との間において、駆動軸７に貫設されている。第２孔５７は、図５及び図６に示すように、弁座５７ａと、軸心から貫設されてクランク室１５に連通する第１径孔５７ｂと、第１径孔５７ｂと略同径に形成され、開度調整口６１ａから第１径孔５７ｂとは逆側に延びて駆動軸７の外周まで貫設されてクランク室１５に連通する第２径孔５７ｃとを有している。
【００５９】
弁座５７ａは第１径孔５７ｂ周りに形成されている。また、第２孔５７は第１径孔５７ｂ及び第２径孔５７ｃが開度調整口６１ａで流出孔６１に連通している。第１径孔５７ｂと第２径孔５７ｃとの間にはやや小径にされたばね座５７ｄが形成されている。第１径孔５７ｂは、開度調整口６１ａに連通し、弁座５７ａを介してクランク室１５に開く第１開口５８ａを有している。第２径孔５７ｃは、開度調整口６１ａに連通してクランク室１５に開く第２開口５８ｂを有している。第２開口５８ｂは、図４に示すように、ラグプレート２３のヒンジ部２３ａとは駆動軸７の軸心に対して反対側に位置している。
【００６０】
図１及び図４に示すように、第２孔５７には開閉弁６０が設けられている。開閉弁６０は、図５及び図６に示すように、駆動軸７の軸心よりも第１開口５８ａ側に位置し、弁座５７ａに着座可能な弁体６３と、駆動軸７の軸心よりも第２開口５８ｂ側に位置し、開度調整口６１ａの開度を変更可能な質量体６５と、弁体６３が移動可能に弁体６３と質量体６５とを連結する連結棒６７と、弁体６３を第１開口５８ａを開放するように付勢するばね６９とからなる。弁体６３は第１径孔５７ｂ内に収容され、質量体６５は第２径孔５７ｃ内に収容されている。ばね６９は弁体６３とばね座５７ｄとの間に設けられている。
【００６１】
また、図１に示すように、駆動軸７の後端は後部室１ｃ内に突出しており、駆動軸７の後端の外周面には筒状をなすスペーサ７１が嵌合されている。スペーサ７１は弁ユニット９と摺接しながら、駆動軸７を前方に付勢している。弁ユニット９にはスペーサ７１内を吸入室１１に連通する絞り孔９ａが貫設されている。上記油案内溝３ｂ、油案内孔３ｃ、第１孔５５、第２孔５７、連通孔５９、流出孔６１及び絞り孔９ａが逃し通路である。そして、油案内溝３ｂ、油案内孔３ｃ、第１孔５５、連通孔５９、流出孔６１及び絞り孔９ａが第１通路である。また、第２孔５７、流出孔６１及び絞り孔９ａが第２通路である。
【００６２】
吐出口４３ｂには配管５１が接続され、配管５１は、凝縮器７３、膨張弁７５及び蒸発器７７を経て吸入室１１に接続されている。圧縮機、凝縮器７３、膨張弁７５、蒸発器７７及び配管５１が冷凍回路を構成している。冷凍回路内には潤滑油を混合した冷媒ガスが封入される。
【００６３】
以上のように構成された圧縮機では、吸入室１１の圧力や冷媒ガスの流量に基づいて容量制御弁３７がクランク室１５内の圧力を調節し、斜板２９の駆動軸７に対する角度を変更することによりその吐出容量を変更している。
【００６４】
また、この圧縮機においては、車両が高速で走行している間等、駆動軸７が高速で回転されると、開閉弁６０は、図６に示すように、質量体６５が大きな遠心力によってばね６９の付勢力に抗して駆動軸７の軸心から遠ざかり、弁体６３が第１開口５８ａの開度を小さくする。駆動軸７がより高速で回転されると、弁体６３が弁座５７ａに着座する。
【００６５】
このため、図４に示す第２孔５７が開度調整口６１ａに通じる開度が小さくなり、第１孔５５が開度調整口６１ａに通じる開度が大きくなる。つまり、単一の開閉弁６０により、逃し通路に占める第１孔５５の割合が大きくなり、逃し通路に占める第２孔５７の割合が小さくなる。
【００６６】
クランク室１５の外周域は潤滑油の多い領域であり、潤滑油はそこから油案内溝３ｂ及び油案内孔３ｃによって第１孔５５に導かれる。この際、潤滑油は軸封装置１７を経て第１孔５５に導かれるため、大量の潤滑油が軸封装置１７に供給され、軸封装置１７のゴム材料の耐久性が高められる。
【００６７】
そして、逃し通路に占める割合の増えた第１孔５５により、クランク室１５内の多量に潤滑油を含む冷媒ガスが連通孔５９、流出孔６１、絞り孔９ａを経て吸入室１１まで移動する。このため、クランク室１５内の潤滑油量が適度になり、斜板２９等が潤滑油をさほど攪拌しなくなり、潤滑油がせん断によって発熱し難く、潤滑油の粘性が下がり難い。このため、斜板２９と各シュー３５との間等の摺動部位の潤滑が好適に行われる。また、吸入室１１から吸入する冷媒ガスが多量の潤滑油を含み、シリンダボア１ａとピストン２１との間の摺動部位の潤滑も好適に行われる。これにより高速時の優れた耐久性が発揮される。
【００６８】
なお、この際、圧縮機外の冷凍回路に吐出される冷媒ガス中の潤滑油の量が増えるが、高速でピストン２１が往復動していることから、冷凍能力に問題は生じない。
【００６９】
また、車両が低速で走行している間等、駆動軸７が低速で回転されると、開閉弁６０は、図５に示すように、遠心力が小さいため、質量体６５がばね６９の付勢力に屈して駆動軸７の軸心に近づき、弁体６３が第１開口５８ａの開度を大きくする。駆動軸７がより低速で回転されると、質量体６５がばね座５７ｄの裏側に当接し、開度調整口６１ａを半分だけ塞ぐ。
【００７０】
このため、第２孔５７が開度調整口６１ａに通じる開度が大きくなり、図４に示す第１孔５５が開度調整口６１ａに通じる開度が小さくなる。つまり、単一の開閉弁６０により、逃し通路に占める第１孔５５の割合が小さくなり、逃し通路に占める第２孔５７の割合が大きくなる。
【００７１】
クランク室１５の内周域、つまりクランク室１５の壁面から離れた部分は潤滑油の少ない領域であり、潤滑油をあまり含まない冷媒ガスはそこから第２孔５７内に導かれる。
【００７２】
そして、逃し通路に占める割合の増えた第２孔５７により、クランク室１５内のあまり潤滑油を含んでいない冷媒ガスが流出孔６１、絞り孔９ａを経て吸入室１１まで移動する。このため、圧縮機外の冷凍回路に吐出される冷媒ガス中の潤滑油の量が減り、高い冷凍能力を発揮する。
【００７３】
なお、この際、クランク室１５内の潤滑油量は増えるが、斜板２９等は低速で潤滑油を攪拌するに過ぎず、潤滑油の温度上昇もほとんど生じず、潤滑油の粘性はさほど下がらない。このため、摺動部位の潤滑は依然として好適に行われる。
【００７４】
これらの間、この圧縮機では、斜板２９が傾角変動可能に支持され、容量制御弁３７によってクランク室１５内の圧力を高くして吐出容量の変更を行う。ここで、第２孔５７の第１径孔５７ｂと第２径孔５７ｃとが略同径であり、第１径孔５７ｂ内に弁体６３が収容され、第２径孔５７ｃ内に質量体６５が収容されているため、クランク室１５内の圧力で弁体６３及び質量体６５に圧力差を生じず、弁体６３が安定して作動する。また、第１径孔５７ｂ内に弁体６３が収容され、第２径孔５７ｃ内に質量体６５が収容されているため、開閉弁６０がクランク室１５内で邪魔にならない。さらに、質量体６５が開度調整口６１ａの開度を変更することから、開度調整口６１ａの開度の変更のために別個の弁体を設ける必要がなく、開閉弁６０の構造を簡易にすることが可能である。
【００７５】
また、この圧縮機では、図４等に示すように、第２開口５８ｂがラグプレート２３のヒンジ部２３ａとは駆動軸７の軸心に対して反対側に位置しているため、遠心力による弁体６３の動きの精度は高く、かつ第１開口５８ａからの冷媒ガスの導入を妨げない。
【００７６】
そして、この圧縮機では、図１に示すように、吐出室１３の下流側に逆止弁４５が配置されている。このため、斜板２９の傾斜角が最も小さくなった最小吐出容量時において、潤滑油を含む冷媒ガスは外部の冷凍回路に排出されない。また、潤滑油を含む冷媒ガスは外部の冷凍回路から吐出室１３に戻らない。より詳細には、冷媒ガスは、クランク室１５、逃し通路、吸入室１１、圧縮室、吐出室１３、給気通路４１、クランク室１５へと循環する。クランク室１５内の潤滑油は、逃し通路、吸入室１１、圧縮室、吐出室１３、給気通路を経てクランク室１５に循環されるだけとなる。
【００７７】
ここで、図２に示すように、吐出室１３内に少量の潤滑油が貯留されているだけであれば、吐出室１３内の潤滑油は吐出室１３の下部に開口している油供給通路４１ａから容量制御弁３７に至る。また、同時に、油供給通路４１ａよりも上方に開口した冷媒供給通路４１ｂにより、潤滑油をあまり含まない冷媒ガスが容量制御弁３７に至る。
【００７８】
また、図３に示すように、吐出室１３内に大量に潤滑油が貯留されておれば、吐出室１３内の潤滑油は、油供給通路４１ａ及び冷媒供給通路４１ｂから容量制御弁３７に至る。
【００７９】
容量制御弁３７に至った潤滑油及び冷媒ガスは二次通路４１ｃを経てクランク室１５に至ることとなる。このため、吐出室１３内の潤滑油は、一部が吐出室１３内に残り、必要な量だけがクランク室１５に移動し、クランク室１５内の潤滑油量が適度になる。特に、冷媒供給通路４１ｂは油供給通路４１ａよりも大径であるため、吐出室１３内に潤滑油が確実に貯留されることとなる。このため、クランク室１５内の潤滑油量をより適度にすることができる。
【００８０】
このため、駆動軸７が高速で回転されても、斜板２９等が潤滑油をさほど攪拌しなくなり、潤滑油がせん断によって発熱し難く、潤滑油の粘性が下がり難い。このため、摺動部位の潤滑が好適に行われる。
【００８１】
したがって、この圧縮機によれば、駆動軸７が高速で回転される時における優れた摺動特性の発揮と、駆動軸７が低速で回転される時における高い冷凍能力の発揮とを実現することが可能である。
【実施例２】
【００８２】
実施例２の斜板式圧縮機は、図７に示すように、駆動軸７に第１孔５５及び流出孔７０が形成されている。第１孔５５は径方向に駆動軸７の半径分だけ延びており、流出孔７０は軸心と同軸に駆動軸７の後端まで延びて第１孔５５を後部室１ｃに連通させている。上記油案内溝３ｂ、油案内孔３ｃ、第１孔５５、流出孔７０及び絞り孔９ａが逃し通路及び第１通路である。他の構成は実施例１と同様である。
【００８３】
この斜板式圧縮機では、逃し通路がクランク室１５内の潤滑油が多い領域に連通する第１通路だけからなる。このため、クランク室１５内の潤滑油が少ない領域に連通する第２通路を有さず、第１通路や第２通路を開閉するための開閉弁も有さないため、構造が簡易でなる。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００８４】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２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。
【００８５】
例えば、図８に示すように、逆止弁４５をバイパスし、吐出室１３と凝縮器７３とを接続するバイパス通路７９と、このバイパス通路７９に設けたバイパス弁８１とを設けることが好ましい。
【００８６】
このように構成すれば、車両の空調スイッチがＯＦＦ状態で圧縮機が高回転となり、吐出室１３内の温度が設定された温度以上に上昇した場合に、バイパス弁８１が開放される。このため、クランク室１５から吸入室１１、圧縮室を介して吐出室１３に排出された潤滑油は、逆止弁４５を介さずに圧縮機外の冷凍回路へ排出される。このため、圧縮機の高回転時にクランク室１５内の温度上昇をさらに抑制することができる。また、圧縮機の構成上、吐出室１３のスペースがそれほど確保できない場合には、吐出室１３からクランク室１５への潤滑油の戻し量を低減できることから、クランク室１５の温度抑制に好適である。なお、バイパス弁８１としては、バイメタル式、ワックス式、電磁式等、様々な形態のものを採用することができる。
【００８７】
また、容量制御弁３７がソレノイドを備え、外部からの信号によりソレノイドを励磁させ、給気通路４１の開度を減少させることにより、圧縮機の吐出容量を増加可能である電磁式容量制御弁を採用することが好ましい。そして、クランク室１５等の圧縮機内又は圧縮機外に温度センサを取り付け、温度センサで感知する温度がある臨界値を超えた場合に、ソレノイドを励磁して圧縮機の吐出容量を増加させ、逆止弁４５を開放するような制御を行うことが可能である。
【００８８】
このような制御を行えば、圧縮機の高回転時にクランク室１５から吸入室１１に排出された潤滑油は、圧縮室、吐出室１３及び逆止弁４５を介して圧縮機外の冷凍回路へ排出される。また、圧縮機外の冷凍回路からの冷媒ガスの循環も行われるので、車両の空調スイッチがＯＦＦ状態の場合において、圧縮機の高回転時にクランク室１５内の温度上昇をさらに抑制することができる。さらに、圧縮機の構成上、吐出室１３のスペースがそれほど確保できない場合には、吐出室１３からクランク室１５への潤滑油の戻し量を低減できることから、クランク室１５の温度抑制に好適である。
【００８９】
また、図９に示すように、斜板２９の最小傾角を規定する部材として、駆動軸７に固定された平板の円環状に形成されたサークリップ８３と、斜板２９とサークリップ８３との間に介在されたシム８５とを配置することが好ましい。このシム８５は、通常の運転状態ではサークリップ８３と同じく平板の円環状であるが、クランク室１５内の温度が設定された温度以上に上昇した場合には、駆動軸７の軸線方向長さが長くなる（例えば、漏斗形状になる）ような形状記憶合金で形成されている。
【００９０】
このように構成すれば、車両の空調スイッチがＯＦＦ状態で圧縮機が高回転となり、クランク室１５内の温度が設定された温度以上に上昇した場合に、シム８５が変形し、最小傾角にある斜板２９を付勢することにより斜板２９の傾角が増大される。その結果、圧縮機の吐出容量を増加され、逆止弁４５が開放される。そのため、圧縮機の高回転時にクランク室１５から吸入室１１に排出された潤滑油は、圧縮室、吐出室１３及び逆止弁４５を介して圧縮機外の冷凍回路へ排出される。また、圧縮機外の冷凍回路からの冷媒ガスの循環も行われるので、車両の空調スイッチがＯＦＦ状態の場合において、圧縮機の高回転時に、潤滑油が冷媒供給通路４１ｂを介して潤滑油が圧縮機内を繰り返し循環することに起因するクランク室１５内の温度上昇をさらに抑制することができる。特に、圧縮機の構成上、吐出室１３のスペースがそれほど確保できない場合には、吐出室１３から冷媒供給通路４１ｂを介してのクランク室１５への潤滑油の戻し量を低減できることから、クランク室１５の温度抑制に好適である。なお、シム８５としては、バイメタル式等、様々な形態のものを採用することができる。
【００９１】
また、例えば、実施例１の圧縮機において、プレーンベアリング２７、１９に代え、コロを用いたラジアル軸受を採用した場合には、各コロ間を逃し通路とし、逃し通路に占める第１通路及び第２通路の割合を変更するようにしてもよい。また、リンク機構３１は上記実施例のものに限定されず、種々のものを採用することができる。駆動軸７の後端のスペーサ７１に代えて、スラスト軸受及びばねを採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は車両の空調装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施例１の斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】実施例１の斜板式圧縮機に係り、要部拡大断面図である。
【図３】実施例１の斜板式圧縮機に係り、要部拡大断面図である。
【図４】実施例１の斜板式圧縮機に係り、要部拡大断面図である。
【図５】実施例１の斜板式圧縮機に係り、駆動軸が低速で回転している間の要部拡大断面図である。
【図６】実施例１の斜板式圧縮機に係り、駆動軸が高速で回転している間の要部拡大断面図である。
【図７】実施例２の斜板式圧縮機の断面図である。
【図８】変形例の斜板式圧縮機の断面図である。
【図９】他の変形例の斜板式圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ａ…シリンダボア
１１…吸入室
１３…吐出室
１５…クランク室
１、１３、５…ハウジング（１…シリンダブロック、３…フロントハウジング、５…リヤハウジング）
７…駆動軸
２９…斜板
２１…ピストン
３５…運動変換機構（シュー）
３ｂ、３ｃ、５５、５７、５９、６１、９ａ、７０…逃し通路（３ｂ…第１通路（油案内溝）、３ｃ…第１通路（油案内孔）、５５…第１通路（第１孔）、５９…第１通路（連通孔）、５７…第２通路（第２孔）、６１、７０…第１通路及び第２通路（流出孔）、９ａ…第１通路及び第２通路（絞り孔）
４１…給気通路
３７…容量制御弁
５３…一次通路
４１ａ…油供給通路
４１ｂ…冷媒供給通路
４５…逆止弁
６０…開閉弁
６１ａ…開度調整口
５８ａ…第１開口
５８ｂ…第２開口
６３…弁体
６５…質量体
６７…連結棒
６９…ばね
５７ｂ…第１径孔
５７ｃ…第２径孔
２３…ラグプレート
２３ａ…ヒンジ部
３ｂ、３ｃ…油案内路（３ｂ…油案内溝、３ｃ…油案内孔）
１７…軸封装置
【図１】
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【図２】
2009197685.tif 000004
【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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