JP3301566B2 - 往復動型圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両空調用に供して好
適な圧縮機に係り、詳しくは単頭ピストンを内装した多
気筒往復動型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の圧縮機として、回転斜板が
シユーを介して単頭ピストンに係留されるか、又は自転
を拘束された揺動板がコンロッドを介して単頭ピストン
と連係されるといった形態の圧縮機が知られている。こ
れら固定容量型の圧縮機においては、熱負荷が小さくな
ると蒸発器のフロストを防止するためにクラッチがオフ
され、熱負荷の復活に伴って再びクラッチがオンされる
といった断続運転が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
の起動時には急激なトルク上昇によってクラッチを含む
構成要素の耐久性が低下するほか、減速加速度に起因し
て運転フイーリングが極端に損なわれる。また、エンジ
ンのアイドリング状態においては、負荷変動に基づくア
イドリング回転の不安定化、ひいてはエンジンストール
を惹起するといった虞れもある。

【０００４】本発明は、圧縮機起動時の過激なトルク変
動を抑制し、エンジンの負担軽減と運転操作性の向上を
図ることを解決すべき技術課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、複数のボアを並設したシリンダブロックと、クラ
ンク室を形成して該シリンダブロックの一端を閉塞する
フロントハウジングと、内方域に吐出室、外方域には吸
入室を形成し、かつ弁板を介して該シリンダブロックの
他端を閉塞するリヤハウジングと、上記クランク室内に
延在する駆動軸に固着された斜板要素と、該斜板要素と
連係して上記ボア内を直動する単頭ピストンとを備えた
往復動型圧縮機において、上記弁板に装着されて少なく
とも一つのボアと対応する副吐出弁を有するとともに、
残余の各ボアと対応する主吐出弁がリテーナと共に結合
され、かつ、ばねの付勢力と吐出圧力との対抗により上
記弁板に対して離合可能に構成されたアンロード機構を
備え、上記吐出室に開口する吐出口には高圧冷媒の逆流
を阻止する逆止弁を配設した新規な構成を採用してい
る。

【０００６】

【作用】圧縮機の通常運転時には、吐出圧力によりアン
ロード機構の主吐出弁が弁板に密合したロード状態を保
ち、副吐出弁と共に正規の圧縮仕事に関与している。そ
して圧縮機が停止されると、逆止弁によって高圧回路か
らの冷媒を逆流が阻止される一方、吐出室内の残存冷媒
はアンロード機構の微小な間隙を潜通して低圧域へと漏
出し、機内の圧力が平衡状態に近づくにつれ、主吐出弁
はばねの付勢力により弁板から離脱してアンロード状態
へと変位される。その後圧縮機が再起動されると、当初
副吐出弁と対応するボアのみが圧縮仕事を開始して吐出
圧力を徐々に上昇させ、ばねの付勢力が該吐出圧力に屈
することにより、主吐出弁も漸次ロード状態へと変位さ
れて全容量運転に復帰する。

【０００７】

【実施例】以下、図に基づいて本発明の実施例を具体的
に説明する。図１において、圧縮機の外郭の一部を構成
するシリンダブロック１の前端にはフロントハウジング
２が結合され、同後端には外方域に吸入室５、内方域に
吐出室６が形成されたリヤハウジング３が弁板４を介し
て結合されている。そしてフロントハウジング２内に形
成されたクランク室７には、動力源に連結された駆動軸
８が挿通され、該駆動軸８はシリンダブロック１及びフ
ロントハウジング２にそれぞれラジアル軸受２０及び２
１を介して回転自在に支承されている。クランク室７内
の駆動軸８上には回転斜板９が固着され、該回転斜板９
の後面側には揺動板１０が相対回転可能に支持され、か
つ外縁部に設けた案内部１０ａが通しボルト１１と係合
することにより自転が拘束されるとともに、シリンダブ
ロック１に貫設されたボア１２内の単頭ピストン１３と
該揺動板１０とはコンロッド１４により連節されてい
る。したがって、駆動軸８の回転運動が回転斜板９を介
して揺動板１０の前後揺動に変換され、単頭ピストン１
３がボア１２内を往復動することにより、吸入弁１５を
介して吸入室５からボア１２内へ吸入された冷媒ガス
が、圧縮されつつ後述する吐出弁１６ａ、ｂを介して吐
出室６へ吐出される。

【０００８】また、シリンダブロック１の軸心部分には
クランク室７内へ突出したボス部１ａが形成されて、該
ボス部１ａに穿設された中心軸孔には上記ラジアル軸受
２０が内装圧入されており、該ラジアル軸受２０に支承
された駆動軸８の後端は、中心軸孔内に収納されたスラ
ストレース２２及び皿ばね２３によって支持されてお
り、該皿ばね２３の付勢力は、該駆動軸８に固着された
回転斜板９とフロントハウジング２との間に介装された
スラスト軸受２４により受承されている。なお、１７は
クランク室７と吸入室５とを連通する抽気通路である。

【０００９】次いで本発明のもっとも特徴とするアンロ
ード機構について説明する。図１〜３において、シリン
ダブロック１の中心部には弁板４を通して有底円孔状の
チヤンバ３０が穿設され、該チヤンバ３０に嵌挿された
プランジヤ３１には４個のボア１２（具体的には各吐出
孔１８）と対応したリード部をもつ主吐出弁１６ａが、
リテーナ１９ａと共に結合されている。そして該プラン
ジヤ３１は吐出圧力とチヤンバ３０に内装されたばね３
２の付勢力との対抗によって摺動可能とされ、吐出圧力
がばね３２の付勢力に打勝つことにより主吐出弁１６ａ
が弁板４に密合するよう構成されている。このように、
チヤンバ３０内のばね３２、プランジヤ３１、プランジ
ヤ３１に固定された主吐出弁１６ａとリテーナ１９ａ等
によってアンロード機構が構成されている。なお、３３
はシリンダブロック１に圧入されて、その突出部が主吐
出弁１６ａ及びリテーナ１９ａと干渉してその回動を防
止する回り止めピンであり、３４はチヤンバ３０の底部
とクランク室７とを結ぶ通気孔である。

【００１０】図３から明らかなように、副吐出弁１６ｂ
及びリテーナ１９ｂは直接弁板４に装着されており、該
副吐出弁１６ｂが吐出孔１８を介して対応する残り１個
のボア１２のみはアンロード不能となされている。ま
た、吐出室６に開口する吐出口６ａには高圧冷媒の逆流
を阻止する逆止弁３５が配設されている。本実施例は上
述のように構成されており、圧縮機の通常運転時におけ
るプランジヤ３１には、その進動方向（図示左方向）に
向けて吐出圧力が、同退動方向（図示右方向）に向けて
クランク室圧力及びばね３２の付勢力が作用しており、
かかる状態では吐出圧力が対抗圧力を制してプランジヤ
３１を進動させ、主吐出弁１６ａが弁板４に密合したロ
ード状態に保持されている（図１）。つまり主吐出弁１
６ａは固定式の副吐出弁１６ｂと共に正規の圧縮仕事に
関与している。

【００１１】そして熱負荷の低下などにより圧縮機が停
止されると、逆止弁３５によって高圧回路からの冷媒の
逆流が阻止される一方、吐出室６内の残存冷媒はプラン
ジヤ３１の微小な嵌合遊隙や、弁板４と主吐出弁１６ａ
との接触細隙を潜通して、通気孔３４からクランク室７
及び吸入室５へと漏出し、機内の圧力が平衡状態に近づ
くにつれ、プランジヤ３１はばね３２の付勢力によって
緩やかに退動せしめられる。すなわち主吐出弁１６ａは
リテーナ１９ａともども弁板４から離脱し、吐出室６内
の衝壁によって制止されるアンロード状態へと変位され
る（図２）。

【００１２】その後熱負荷の上昇などにより圧縮機が再
起動されると、アンロード不能な副吐出弁１６ｂと対応
するボア１２は直ちに圧縮仕事を開始するが、主吐出弁
１６ａにかかわる残余のボア１２はすべて無能化状態に
あるため圧縮機の起動トルクはきわめて小さく、エンジ
ン負荷も良好に軽減される。そして圧縮仕事を続行する
上記単独のボア１２によって吐出圧力が徐々に上昇され
ると、ばね３２の付勢力が該吐出圧力に屈することとな
ってプランジヤ３１が進動し、主吐出弁１６ａが弁板４
と密合するに至って圧縮機は通常の全容量運転へと移行
する。

【００１３】なお、上述の実施例では、副吐出弁１６ｂ
によって一つのボア１２のみがアンロード不能となされ
ているが、気筒数に応じて選択された複数のボア１２に
個別又は共通の副吐出弁１６ｂを設けて、起動時におけ
る全容量運転への移行を早めるように構成してもよく、
また、同実施例においては、圧縮機の停止時、吐出室６
内の残存冷媒がアンロード機構の微小な間隙を潜通し、
これが低圧域へ漏出することによって機内圧力が平衡す
る態様について説明したが、冷凍能力の低下が許される
範囲内において吐出室６と吸入室５とを小孔によって連
通し、機内圧力の平衡化がより迅速に行われるよう構成
することもできる。

【００１４】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明に係る圧縮
機は、その起動時に、副吐出弁と対応する特定のボアみ
のが圧縮仕事を行い、主吐出弁と対応する残余のボアが
すべて無能化されているため立上りトルクはきわめて小
さく、起動衝撃に基づく圧縮機及びクラッチの疲労劣化
を有効に防止することができる。

【００１５】また、圧縮機の起動に伴うエンジン負荷も
必然的に軽減されるので、運転フィーリングを損なうこ
となく、良好な操作性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る圧縮機の通常運転状態を
示す断面図。

【図２】同圧縮機の起動前の状態を示す断面図。

【図３】同圧縮機の吐出弁の形態を示す図１のＡ−Ａ線
断面図。

【符号の説明】

１はシリンダブロック、２はフロントハウジング、３は
リヤハウジング、４は弁板、５は吸入室、６は吐出室、
６ａは吐出口、７はクランク室、８は駆動軸、１２はボ
ア、１３は単頭ピストン、１６ａは主吐出弁、１６ｂは
副吐出弁、１８は吐出孔、１９ａはリテーナ、３０はチ
ャンバ、３１はプランジャ、３２はばね、３４は通気
孔、３５は逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 27/14 F04B 39/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のボアを並設したシリンダブロック
   と、クランク室を形成して該シリンダブロックの一端を
   閉塞するフロントハウジングと、内方域に吐出室、外方
   域には吸入室を形成し、かつ弁板を介して該シリンダブ
   ロックの他端を閉塞するリヤハウジングと、上記クラン
   ク室内に延在する駆動軸に固着された斜板要素と、該斜
   板要素と連係して上記ボア内を直動する単頭ピストンと
   を備えた往復動型圧縮機において、上記弁板に装着され
   て少なくとも一つのボアと対応する副吐出弁を有すると
   ともに、残余の各ボアと対応する主吐出弁がリテーナと
   共に結合され、かつ、ばねの付勢力と吐出圧力との対抗
   により上記弁板に対して離合可能に構成されたアンロー
   ド機構を備え、上記吐出室に開口する吐出口には高圧冷
   媒の逆流を阻止する逆止弁を配設してなる往復動型圧縮
   機。