JP2016191362A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】より優れた体積効率を実現可能な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、第２圧縮室３５ｂに吸入冷媒を導入するための吸入通路１ｈが形成されている。残留ガスバイパス通路は、ボア側溝１ｍとピストン通路９ｄと中継通路１ｊとを有する。ピストン通路９ｄは、第２ピストンヘッド９ｂの外周面に開口し、各ボア側溝１ｍと連通する回収用入口９ｅと、回収用入口９ｅと異なる位置で第２ピストンヘッド９ｂの外周面に開口する回収用出口９ｆと、回収用入口９ｅと回収用出口９ｆとを接続し、各第２ピストンヘッド９ｂを貫通するピストン貫通孔９ｇとをもつ。【選択図】図１

Description

本発明は斜板式圧縮機に関する。

特許文献１に従来の斜板式圧縮機（以下、単に圧縮機という。）が開示されている。この圧縮機は、ハウジング、駆動軸、斜板、複数のピストンを備えている。ハウジングは、シリンダブロック、フロントハウジング及びリヤハウジングを有している。シリンダブロックには、複数のシリンダボアが形成されているとともに、フロントハウジングとの間に斜板室が形成されている。駆動軸はシリンダブロック及びフロントハウジングに形成された軸孔内で回転可能に支承されている。斜板室内には斜板が配置されており、斜板は駆動軸とともに回転されるようになっている。各ピストンは、各シリンダボアに収納され、斜板の回転によって斜板の傾斜角度に応じたストロークで往復動して各シリンダボア内に圧縮室を形成している。シリンダブロックの前方にフロントハウジングが接合され、シリンダブロックの後方にリヤハウジングが接合されている。リヤハウジングは圧縮室側に吸入室及び吐出室を形成する。吸入室と各圧縮室との間には、吸入ポートと、吸入ポートを弾性力によって閉鎖する吸入弁とが設けられている。リヤハウジングには、外部から吸入室に吸入冷媒を取り込むための吸入路と、吐出室から外部に冷媒を吐出する吐出路とが形成されている。

また、この圧縮機では、各シリンダボアに連通する吸入用通路がシリンダブロックに形成されている。また、駆動軸には回転弁が一体に設けられている。回転弁は、回転弁の回転に伴って吸入室と各吸入通路とを間欠的に連通する導入通路を有している。さらに、回転弁には、残留ガスバイパス通路の一部である回転通路が形成されている。回転通路は、回転弁の回転に伴って吐出行程終了後の圧縮室と連通する高圧側開口と、回転弁の回転に伴って吸入行程中又は圧縮行程中の圧縮室と連通する低圧側開口と、高圧側開口と低圧側開口とを接続する接続通路とからなる。

この圧縮機は車両等の空調装置に用いられる。そして、圧縮機は、駆動軸が回転駆動されれば、吸入室内の冷媒を導入通路から各吸入通路を介して各圧縮室に吸入する吸入行程を行う。また、各圧縮室内で冷媒を圧縮する圧縮行程と、各圧縮室内の冷媒を吐出室に吐出する吐出行程とを行う。また、この圧縮機では、吐出行程終了後の圧縮室に残留する残留ガスが吸入通路を経て回転通路に回収される。回転通路では、残留ガスは、高圧側開口から接続通路に流入し、低圧側開口から流出する。そして、残留ガスは、吸入通路を経て吸入行程中又は圧縮行程中の圧縮室に移動する。このため、圧縮室内における残留ガスの再膨張による動力損失を低減することができる。こうして、この圧縮機は、優れた体積効率の下、空調装置による車室等の冷房を実現する。

特開平６−１１７３６５号公報

しかし、上記従来の圧縮機は、吸入行程を行うための各吸入通路を介して残留ガスを回転弁の回転通路に回収し、各吸入通路を介して残留ガスを吸入行程中又は圧縮行程中の圧縮室に移動する。このため、吸入行程時の抵抗が大きくならないように各吸入通路を大径とすれば、各吸入通路内に残留する残留ガスの量が多く、体積効率に未だ改善の余地がある。

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、より優れた体積効率を実現可能な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。

本発明の斜板式圧縮機は、斜板室及び複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックを有するハウジングと、
前記シリンダブロックに回転可能に支承された駆動軸と、
前記斜板室内に配置されて前記駆動軸とともに回転される斜板と、
前記各シリンダボアに収納され、前記斜板の回転によって前記斜板の傾斜角度に応じたストロークで往復動して前記各シリンダボア内に圧縮室を形成するピストンと、
吐出行程終了後の前記圧縮室と吸入行程中又は圧縮行程中の前記圧縮室とを連通する残留ガスバイパス通路とを備え、
前記圧縮室に吸入冷媒を導入するための吸入通路が形成されており、
前記残留ガスバイパス通路は、前記シリンダブロックに形成され、前記各圧縮室と連通するボア側溝と、
前記各ピストンに形成され、前記各ボア側溝と連通するピストン通路と、
前記シリンダブロックに形成され、前記各ピストン通路と連通する中継通路とを有し、
前記ピストン通路は、前記ピストンの外周面に開口し、前記各ボア側溝と連通する回収用入口と、前記回収用入口と異なる位置で前記ピストンの前記外周面に開口する回収用出口と、前記回収用入口と前記回収用出口とを接続し、前記各ピストンを貫通するピストン貫通孔とを備えることを特徴とする。

本発明の斜板式圧縮機では、吐出行程終了後の圧縮室と吸入行程中又は圧縮行程中の圧縮室とを連通する残留ガスバイパス通路と、圧縮室に吸入冷媒を導入するための吸入通路とが別々に設けられている。このため、吸入行程時の抵抗が大きくならないように吸入通路を大径としても、残留ガスバイパス通路を小さな容積とすることが可能である。このため、残留ガスバイパス通路内に残留する残留ガスの量を少なくすることができる。

したがって、本発明の斜板式圧縮機は、より優れた体積効率を実現することができる。

また、本発明の斜板式圧縮機では、残留ガスバイパス通路がピストン通路を有し、ピストン通路がピストンを貫通するピストン貫通孔をもっている。このため、ピストン通路がピストンの周面に形成されている場合と比較して、残留ガスが各シリンダボア内に漏れ難い。

駆動軸には回転弁が一体に設けられ得る。シリンダブロックには、回転弁を回転可能に支持する大径孔が形成され得る。残留ガスバイパス通路は、回転弁に形成され、中継通路と連通する回転通路を有することが好ましい。この場合、吐出行程終了後の圧縮室に残留する残留ガスを吸入行程中又は圧縮行程中の圧縮室に移動させ易い。

外部から吸入冷媒を取り込むための吸入路が斜板室に開口され得る。シリンダブロックには各吸入通路が形成され得る。回転弁には、回転弁の回転に伴って斜板室と各吸入通路とを間欠的に連通する導入通路が形成されていることが好ましい。この場合、外部の吸入冷媒が容積の大きな斜板室にまずは取り込まれることから、吸入脈動を抑制し易い。また、回転弁が残留ガスの回収及び供給ばかりでなく、吸入行程も行うことができる。

斜板は傾斜角度を変更可能に支持され得る。本発明の斜板式圧縮機は、駆動軸と斜板との間に設けられ、斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、斜板室内で駆動軸と一体回転可能に設けられた区画体と、斜板室内で駆動軸と一体回転可能であり、かつ区画体に対して駆動軸の回転軸心方向に移動して傾斜角度を変更する移動体と、区画体と移動体とにより区画され、内部の圧力によって移動体を移動させる制御圧室と、制御圧室内の圧力を制御する制御機構とをさらに備え得る。移動体には、導入通路及び回転通路が形成されており、移動体が回転弁として機能することが好ましい。

この場合、本発明の斜板式圧縮機は容量可変型斜板式圧縮機として具体化される。また、この容量可変型斜板式圧縮機では、傾斜角度を変更するための移動体が回転弁も兼ねることとなる。このため、別途に回転弁を設ける必要がなく、構造の簡素化を実現することができる。

各シリンダボアは、回転軸心の一方側に位置する第１シリンダボアと、回転軸心の他方側に位置する第２シリンダボアとからなり得る。各ピストンは、回転軸心の一方側に位置する第１ピストンヘッドと、回転軸心の他方側に位置する第２ピストンヘッドとを有し得る。各圧縮室は、第１ピストンヘッドが第１シリンダボア内に形成する第１圧縮室と、第２ピストンヘッドが第２シリンダボア内に形成する第２圧縮室とからなり得る。シリンダブロックには、各第１圧縮室側に第１吐出室を形成する第１ヘッド部材と、各第２圧縮室側に第２吐出室を形成する第２ヘッド部材とが接合され得る。シリンダブロックと第１ヘッド部材との間には、各第１圧縮室内の圧力によって各第１圧縮室と第１吐出室とを連通させる第１吐出弁が設けられ得る。シリンダブロックと第２ヘッド部材との間には、各第２圧縮室内の圧力によって各第２圧縮室と第２吐出室とを連通させる第２吐出弁が設けられ得る。リンク機構は、傾斜角度の変更に伴い、第１ピストンヘッドの上死点位置よりも第２ピストンヘッドの上死点位置が大きく移動するように配置され得る。そして、第１ヘッド部材には第１吸入室が形成され得る。シリンダブロックと第１ヘッド部材との間には、弾性力に抗して第１吸入室と各第１圧縮室とを連通させる第１吸入弁が設けられていることが好ましい。

この場合、本発明の容量可変型斜板式圧縮機は、第１ヘッド部材側に第１吸入弁を有し、第２ヘッド部材側に回転弁を有する容量可変型両頭斜板式圧縮機として具体化される。この容量可変型両頭斜板式圧縮機では、第２ヘッド部材に吸入室を必ずしも形成しなくてもよくなり、そのために斜板室とその吸入室とを連通する吸入用通路をシリンダブロックに設ける必要性をなくすことができる。このため、この容量可変型両頭斜板式圧縮機は、小型化を希求した場合におけるその吸入用通路による吸入圧損失を回避でき、優れた体積効率を発揮する。

本発明の斜板式圧縮機は、より優れた体積効率を実現することができる。

図１は、実施例に係り、傾斜角度が最大である状態の容量可変型両頭斜板式圧縮機の縦断面図である。 図２は、実施例に係り、傾斜角度が最大であり、図１の状態から駆動軸が１８０°回転した状態の容量可変型両頭斜板式圧縮機の縦断面図である。 図３は、実施例に係り、容量可変型両頭斜板式圧縮機の横断面図である。 図４は、実施例に係り、容量可変型両頭斜板式圧縮機の横断面図である。 図５は、実施例の容量可変型両頭斜板式圧縮機に係り、回転弁の回転角度と各吸入通路及び各中継通路との関係を示すタイミングチャートである。 図６は、実施例の容量可変型両頭斜板式圧縮機に係り、時間と各圧縮室内の圧力との関係を示すグラフである。 図７は、実施例に係り、傾斜角度が最大である状態の要部拡大縦断面図である。 図８は、実施例に係り、傾斜角度が最大であり、図７の状態から駆動軸が１８０°回転した状態の要部拡大縦断面図である。 図９は、実施例に係り、傾斜角度が最小である状態の要部拡大縦断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

実施例の斜板式圧縮機は、図１及び図２に示すように、第１、２シリンダブロック１Ｆ、１Ｒを備えた容量可変型両頭斜板式圧縮機（以下、単に圧縮機という。）である。この圧縮機は、第１、２シリンダブロック１Ｆ、１Ｒ、駆動軸３、斜板５、リンク機構７、複数のピストン９、フロントハウジング１１及びリヤハウジング１３を備えている。第１、２シリンダブロック１Ｆ、１Ｒ、フロントハウジング１１及びリヤハウジング１３が本発明のハウジングに相当する。以下、圧縮機のフロントハウジング１１側を前方とし、圧縮機のリヤハウジング１３側を後方とする。

第１シリンダブロック１Ｆと第２シリンダブロック１Ｒとは、両者間に図示しないガスケットを介して接合されており、第１シリンダブロック１Ｆと第２シリンダブロック１Ｒとによって斜板室１ｃが形成されている。第１シリンダブロック１Ｆには、互いに平行な５個の第１シリンダボア１ａが駆動軸３の回転軸心Ｏ周りで等角度間隔に形成されている。第２シリンダブロック１Ｒには同数の第２シリンダボア１ｂが形成されている。各第１シリンダボア１ａと各第２シリンダボア１ｂとは、駆動軸３の回転軸心Ｏ周りで同一位置に形成されている。

第１シリンダブロック１Ｆの前端には第１吸入弁板６、第１バルブプレート７、第１吐出弁板１０及びリテーナ板２ａを介してフロントハウジング１１が接合されている。フロントハウジング１１が本発明の第１ヘッド部材に相当する。第２シリンダブロック１Ｒの後端には第２バルブプレート１５、第２吐出弁板１７及びリテーナ板２ｂを介してリヤハウジング１３が接合されている。リヤハウジング１３が本発明の第２ヘッド部材に相当する。第２シリンダブロック１Ｒと第２バルブプレート１５との間には、第１吸入弁板６のような吸入弁板は設けられていない。

フロントハウジング１１には軸孔１１ａが形成され、第１シリンダブロック１Ｆには軸孔１１ａと同軸の軸孔１ｄ及び大径孔１ｐが形成されている。軸孔１１ａ内には軸封装置１９が設けられ、軸孔１ｄ内にはラジアル軸受２１が設けられている。駆動軸３の前部には第１支持部材３ｐが圧入されている。第１支持部材３ｐには第１フランジ３ｃが形成されている。スラスト軸受２３は、大径孔１ｐ内において、第１フランジ３ｃと第１シリンダブロック１Ｆとの間に設けられている。

第２シリンダブロック１Ｒには軸孔１１ａ、１ｄ及び大径孔１ｐと同軸の大径孔１ｅ及び軸孔１ｆが形成されている。駆動軸３の後部には第２支持部材３ｑが圧入されている。第２支持部材３ｑには第２フランジ３ｄが形成されている。軸孔１ｆ内にはラジアル軸受２７が設けられている。スラスト軸受２５は、大径孔１ｅ内において、第２フランジ３ｄとリヤハウジング１３との間に設けられている。

駆動軸３は、軸封装置１９、ラジアル軸受２１、スラスト軸受２３、スラスト軸受２５及びラジアル軸受２７を介して軸孔１１ａ、１ｄ、１ｆ及び大径孔１ｐ、１ｅ内に挿通され、これらによって回転可能に支承されている。駆動軸３の前方はフロントハウジング１１から露出している。

第２シリンダブロック１Ｒには、斜板室１ｃに吸入冷媒を取り込むための吸入路１ｋが形成されている。吸入路１ｋは外部の図示しない蒸発器に配管によって接続されている。斜板室１ｃ内には斜板５が配置されている。斜板室１ｃ内において、第１支持部材３ｐにはラグアーム２９が第１ピン３１ａ周りで回動可能に設けられている。ラグアーム２９の後部はウェイト部となっている。ラグアーム２９の中央部にはリングプレート５ａが第２ピン３１ｂ周りで回動可能に設けられている。リングプレート５ａに斜板５が固定されている。第１、２ピン３１ａ、３１ｂは、回転軸心Ｏに対して直交し、かつ互いに平行に延びている。ラグアーム２９、リングプレート５ａ及び第１、２ピン３１ａ、３１ｂがリンク機構７を構成している。リンク機構７は、駆動軸３の回転軸心Ｏに直交する方向に対する斜板５の傾斜角度の変更を許容するようになっている。特に、この圧縮機では、リンク機構７は、傾斜角度の変更に伴い、後述する各第１ピストンヘッド９ａの上死点位置よりも各第２ピストンヘッド９ｂの上死点位置が大きく移動するように配置されている。より詳細には、リンク機構７は、傾斜角度の変化にかかわらず、各第１ピストンヘッド９ａにおける上死点での回転軸心Ｏ方向の位置が変化しないように構成されている。

各ピストン９は、前方側に位置する第１ピストンヘッド９ａと、後方側に位置する第２ピストンヘッド９ｂと、これらを一体的に接続する首部９ｃとからなる。第１ピストンヘッド９ａは第１シリンダボア１ａに収納され、第２ピストンヘッド９ｂは第２シリンダボア１ｂに収納されている。各ピストン９の首部９ｃと斜板５との間には２個のシュー３３が設けられている。このため、各ピストン９は、斜板５の回転によって傾斜角度に応じたストロークで各第１、２シリンダボア１ａ、１ｂ内を往復動し、各第１、２シリンダボア１ａ、１ｂ内に第１、２圧縮室３５ａ、３５ｂを形成している。

また、各ピストン９の第２ピストンヘッド９ｂには、細孔からなるピストン通路９ｄが貫設されている。各ピストン通路９ｄは、図４に示すように、回転軸心Ｏから第２シリンダブロック１Ｒの径方向に直線状に延びている。また、各ピストン通路９ｄは、図７〜９に示すように、第２ピストンヘッド９ｂの先端面側の周面に開口する回収用入口９ｅと、第２ピストンヘッド９ｂの首部９ｃ側の周面に開口する回収用出口９ｆとを有している。回収用入口９ｅと回収用出口９ｆとは、直線状に延びて第２ピストンヘッド９ｂを貫通するピストン貫通孔９ｇによって接続されている。各ピストン通路９ｄは、回転軸心Ｏから離れるに従って後方に傾斜している。

第２シリンダブロック１Ｒには、各第２シリンダボア１ｂの後端にボア側溝１ｍが形成されている。各ボア側溝１ｍは細溝である。各ボア側溝１ｍは、図８に示すように、傾斜角度が最大の状態で第２ピストンヘッド９ｂが上死点に位置すれば、ピストン通路９ｄの回収用入口９ｅと連通可能である。

フロントハウジング１１には、第１吸入室１１ｂが環状に形成されているとともに、第１吸入室１１ｂの外側で第２吐出室１１ｃが環状に形成されている。リヤハウジング１３には第２吐出室１３ｃが環状に形成されている。また、リヤハウジング１３には、圧力調整室１３ｄが形成されている。圧力調整室１３ｄはリヤハウジング１３の中心部分に位置している。圧力調整室１３ｄの周りの隔壁が圧力調整室１３ｄと第２吐出室１３ｃとを区画しており、圧力調整室１３ｄは第２吐出室１３ｃによって囲まれている。また、リヤハウジング１３には容量制御弁３７が設けられている。

第２シリンダブロック１Ｒ、第２バルブプレート１５、第２吐出弁板１７、リテーナ２ｂ板及びリヤハウジング１３には、斜板室１ｃと容量制御弁３７とを連通する低圧通路３９が形成されている。また、リヤハウジング１３には、容量制御弁３７と吐出室１３ｃとを連通する高圧通路４１と、容量制御弁３７と圧力調整室１３ｄとを連通する給気通路４３とが形成されている。

第１シリンダブロック１Ｆ、第１吸入弁板６、第１バルブプレート７、第１吐出弁板１０及びリテーナ板２ａには、回転軸心Ｏと平行に延びて斜板室１ｃと第１吸入室１１ｂとを連通する５本の吸入用通路１ｇが形成されている。各吸入用通路１ｇは第１シリンダボア１ａ間に形成されている。

リテーナ板２ａ、第１吐出弁板１０及び第１バルブプレート７には第１吸入室１１ｂと各第１圧縮室３５ａとを連通する吸入ポート７ａが形成されている。第１吸入弁板６には、各吸入ポート７ａを弾性力によって閉鎖する吸入弁６ａが形成されている。また、第１バルブプレート７及び第１吸入弁板６には第１吐出室１１ｃと各第１圧縮室３５ａとを連通する吐出ポート７ｂが形成されている。第１吐出弁板１０には、各吐出ポート７ｂを弾性力によって閉鎖する第１吐出弁１０ａが形成されている。リテーナ板２ａは各第１吐出弁１０ａの開度を規制するようになっている。

第２シリンダブロック１Ｒの後方には、図３及び図４に示すように、各第２シリンダボア１ｂを大径孔１ｅと径方向で連通させる中継通路１ｊ及び吸入通路１ｈが形成されている。

各中継通路１ｊは細孔からなる。各中継通路１ｊは、図１及び図２に示すように、第２ピストンヘッド９ｂの下死点側に移動した位置において、回転軸心Ｏに対して垂直に延びている。また、各中継通路１ｊは、図８に示すように、傾斜角度が最大の状態で第２ピストンヘッド９ｂが上死点に位置すれば、ピストン通路９ｄの回収用出口９ｆと連通可能である。

各吸入通路１ｈは各中継通路１ｊよりも大径に形成されている。各吸入通路１ｈは、図１及び図２に示すように、回転軸心Ｏから離れるに従って後方に傾斜しており、第２ピストンヘッド９ｂの上死点で第２シリンダボア１ｂと連通している。各中継通路１ｊ及び各吸入通路１ｈは、図３及び図４に示すように、回転軸心Ｏ周りで同一の位相に位置している。

図１及び図２に示すように、第２バルブプレート１５には第２吐出室１３ｃと各第２圧縮室３５ｂとを連通する第２吐出ポート１５ｂが形成されている。第２吐出弁板１７には、各第２吐出ポート１５ｂを弾性力によって閉鎖する第２吐出弁１７ｂが形成されている。リテーナ板２ｂは各第２吐出弁１７ｂの開度を規制するようになっている。

第１吐出室１１ｃと第２吐出室１３ｃとは第１、２シリンダブロック１Ｆ、１Ｒに形成された吐出通路１ｒによって連通され、その吐出通路１ｒは吐出路１ｑによって外部の図示しない凝縮器に配管によって接続されている。圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器が車両の空調装置を構成している。

また、この圧縮機では、区画体４５、移動体４７、制御圧室４９及び制御機構５１を備えている。区画体４５は、図７〜９に示すように、円盤状をなしており、斜板５の後方で駆動軸３に固定されている。移動体４７は回転弁でもある。この移動体４７は、斜板５に向かって延びる連結アーム４７ａを有しており、連結アーム４７ａは第３ピン４７ｂによってリングプレート５ａと連結されている。第３ピン４７ｂも、第１、２ピン３１ａ、３１ｂと同様、回転軸心Ｏに対して直交し、かつこれらと平行に延びている。このため、移動体４７は、斜板室１ｃ内で駆動軸３と一体回転可能であり、かつ区画体４５に対して回転軸心Ｏ方向に移動するようになっている。区画体４５と移動体４７とにより制御圧室４９が区画されている。移動体４７は、駆動軸３との間にＯリング４７ｃを有する。区画体４５は、移動体４７との間にＯリング４７ｄを有している。制御圧室４９は内部の圧力によって回転軸心Ｏ方向で移動体４７を移動させる。移動体４７は、回転軸心Ｏ方向で後方に向かって移動することにより斜板５を牽引し、その傾斜角度を拡大する。

移動体４７は圧縮機に組み付けられた状態において大径孔１ｅ内に収納されている。移動体４７と大径孔１ｅとの間には移動体４７が回転できるだけの隙間が確保されている。移動体４７には、導入通路４７ｅがその外周面に凹設されている。導入通路４７ｅは斜板室１ｃ側の端部から回転軸心Ｏ方向に所定の長さで延びている。これにより、移動体４７が傾斜角度の変更によって回転軸心Ｏ方向に移動しても、導入通路４７ｅは斜板室１ｃと連通している。また、導入通路４７ｅは、図３に示すように、回転軸心Ｏ周りで所定の角度で延びている。さらに、導入通路４７ｅは、斜板５の傾斜角度が最大である状態では、図７及び図８に示すように、移動体４７の回転に伴って各吸入通路１ｈと間欠的に連通する。他方、導入通路４７ｅは、図９に示すように、斜板５の傾斜角度が徐々に小さくなれば、各吸入通路１ｈとの連通面積が小さくなる。そして、導入通路４７ｅは、斜板５の傾斜角度が最小となれば、移動体４７が回転しても、各吸入通路１ｈと連通しなくなる。なお、斜板５の傾斜角度が最小の状態で導入通路４７ｅを各吸入通路１ｈと僅かに連通させるようにすることも可能である。

また、移動体４７には、図１に示すように、回転通路４７ｆがその外周面に凹設されている。回転通路４７ｆは細溝である。回転通路４７ｆは、図７〜９に示すように、移動体４７の外周面の所定の位置から回転軸心Ｏ方向に所定の長さで延びる供給用入口４７ｇと、移動体４７の外周面の所定の位置から回転軸心Ｏ方向に所定の長さで延びる供給用出口４７ｈと、移動体４７の外周面の前部で供給用入口４７ｇと供給用出口４７ｈとを周方向に接続する接続通路４７ｉとからなる。移動体４７が傾斜角度の変更によって回転軸心Ｏ方向に移動しても、供給用入口４７ｇ及び供給用出口４７ｈは中継通路１ｊと連通可能である。また、供給用入口４７ｇと供給用出口４７ｈとは、図５に示すように、回転軸心Ｏ周りで所定の角度隔てられている。ボア側溝１ｍ、各ピストン通路９ｄ、各中継通路１ｊ及び回転通路４７ｆが本発明の残留ガスバイパス通路に相当する。

図１及び図２に示すように、駆動軸３には回転軸心Ｏと同軸に延びる軸孔３ａが後端から前方に向かって形成されている。また、駆動軸３には、軸孔３ａの前端で軸孔３ａと連通し、径方向に延びる径孔３ｂが形成されている。径孔３ｂは、移動体４７が最も前進した状態でも制御圧室４９に連通するようになっている。軸孔３ａ及び径孔３ｂが制御通路を構成している。

また、この圧縮機では、第１フランジ３ｃとリングプレート５ａとの間に復帰ばね６１が設けられ、区画体４５とリングプレート５ａとの間に傾斜角度減少ばね６３が設けられている。また、図７〜９に示すように、軸孔１ｆと第２支持部材３ｑとの間には２本のＯリング３ｅが設けられている。

この圧縮機は車両の空調装置に用いられる。そして、圧縮機は、駆動軸３がエンジンによって回転駆動される。ここで、この圧縮機では、吸入路１ｋが斜板室１ｃに開口している。このため、蒸発器を経た冷媒はまずは吸入路１ｋにより斜板室１ｃに取り込まれる。そして、各ピストン９が斜板５の傾斜角度に応じて往復動する。

この間、この圧縮機では、容量制御弁３７が圧力調整室１３ｄ内の圧力を高くすれば、その圧力が駆動軸３の軸孔３ａ及び径孔３ｂを経て制御圧室４９に導かれ、移動体４７が回転軸心Ｏ方向の後方に移動する。このため、斜板５が移動体４７に牽引され、図１に示すように、傾斜角度が大きくなる。この状態では、図７及び図８に示すように、導入通路４７ｅと各吸入通路１ｈとが大きな開度で連通している。

このため、図１に示すように、各第１ピストンヘッド９ａが第１シリンダボア１ａを大きなストロークで往復動し、各第１圧縮室３５ａが圧力変化を生じる。このため、吸入行程においては、各第１吸入弁６ａが弾性力に抗して吸入ポート７ａを開放し、第１圧縮室３５ａを第１吸入室１１ｂと連通させる。このため、第１吸入室１１ｂ内の冷媒を各第１圧縮室３５ａに吸入する。また、圧縮行程において、各第１圧縮室３５ａ内で冷媒を圧縮する。そして、吐出行程において、各第１吐出弁１０ａが弾性力に抗して吐出ポート７ｂを開放し、第１圧縮室３５ａを第１吐出室１１ｃと連通させる。このため、各第１圧縮室３５ａ内の冷媒を第１吐出室１１ｃに吐出する。

また、各第２ピストンヘッド９ｂが第２シリンダボア１ｂを大きなストロークで往復動し、各第２圧縮室３５ｂが圧力変化を生じる。ここで、図３に示すように、駆動軸３が等速で右回りの回転を行う場合、導入通路４７ｅと第２シリンダブロック１Ｒの各吸入通路１ｈとが間欠的に連通する。例えば、図５に示すように、各吸入通路１ｈが回転軸心Ｏ周りで吸入通路１ｈ１〜１ｈ５で区別され、各中継通路１ｊが回転軸心Ｏ周りで中継通路１ｊ１〜１ｊ５で区別されている場合、駆動軸３が（Ａ）の状態では、導入通路４７ｅによって斜板室１ｃが吸入通路１ｈ５と連通する。このため、吸入通路１ｈ５と連通する第２圧縮室３５ｂで吸入行程が行われ、吸入通路１ｈ２〜１ｈ４と連通する第２圧縮室３５ｂでは圧縮行程が行われ、吸入通路１ｈ１と連通する第２圧縮室３５ｂでは吐出行程が終了している。

また、移動体４７の回転に伴って吐出行程終了後の第２圧縮室３５ｂに残留する残留ガスがボア側溝１ｍを経て回収用入口９ｅに流入し、ピストン通路９ｄに回収される。ピストン通路９ｄ内の残留ガスは、移動体４７の回転に伴って回収用出口９ｆから中継通路１ｊ１を経て供給用入口４７ｇに流入し、回転通路４７ｆに供給される。そして、回転通路４７ｆ内の残留ガスは、移動体４７の回転に伴って供給用出口４７ｈを経て中継通路１ｊ４から圧縮行程中の第２圧縮室３５ｂに移動する。

駆動軸３が（Ａ）の状態よりも７２°回転した（Ｂ）の状態では、導入通路４７ｅによって斜板室１ｃが吸入通路１ｈ１と連通する。また、残留ガスがボア側溝１ｍ、ピストン通路９ｄ、中継通路１ｊ２、回転通路４７ｆを経て中継通路１ｊ５から圧縮行程中の第２圧縮室３５ｂに移動する。

駆動軸３が（Ｂ）の状態よりも７２°回転した（Ｃ）の状態では、導入通路４７ｅによって斜板室１ｃが吸入通路１ｈ２と連通する。また、残留ガスがボア側溝１ｍ、ピストン通路９ｄ、中継通路１ｊ３、回転通路４７ｆを経て中継通路１ｊ１から圧縮行程中の第２圧縮室３５ｂに移動する。以下、駆動軸３が（Ｃ）の状態よりも７２°回転した（Ｄ）の状態、駆動軸３が（Ｄ）の状態よりも７２°回転した（Ｅ）の状態も同様である。

このため、吸入通路１ｈ１と連通する圧縮室３５ｂでは、図６（１）に示す圧力変化を生じる。また、吸入通路１ｈ４と連通する圧縮室３５ｂには、吸入通路１ｈ１と連通する圧縮室３５ｂ内の残留ガスがボア側溝１ｓ、各ピストン通路９ｄ、中継通路１ｊ、回転通路５３を経て供給される。同様に、吸入通路１ｈ２〜５と連通する圧縮室３５ｂでは、図５（２）〜（５）に示す圧力変化を生じる。

こうして、各第２圧縮室３５ｂ内の冷媒は、図１に示すように、吐出行程で各第２吐出ポート１５ｂ及び各第２吐出弁１７ｂを経て第２吐出室１３ｃに吐出される。第１、２吐出室１１ｃ、１３ｃ内の冷媒は凝縮器に吐出される。

また、この圧縮機では、移動体４７が第２圧縮室３５ｂに残留する残留ガスを吸入行程中又は圧縮行程中の第２圧縮室３５ｂに移動させることができるため、第２圧縮室３５ｂ内における残留ガスの再膨張による動力損失を低減することができる。

この際、この圧縮機では、吐出行程終了後の第２圧縮室３５ｂと吸入行程中又は圧縮行程中の第２圧縮室３５ｂとを連通するボア側溝１ｍ、各ピストン通路９ｄ、各中継通路１ｊ及び回転通路４７ｆと、第２圧縮室３５ｂに吸入冷媒を導入するための吸入通路１ｈとが別々に設けられている。このため、吸入行程時の抵抗が大きくならないように吸入通路１ｈを大径としても、ボア側溝１ｍ、各ピストン通路９ｄ、各中継通路１ｊ及び回転通路４７ｆを小さな容積としているため、これらの内部に残留する残留ガスの量を少なくすることができる。

したがって、この圧縮機は、より優れた体積効率を実現することができる。

特に、この圧縮機では、ピストン通路９ｄがピストン９を貫通するピストン貫通孔９ｇをもっているため、ピストン通路がピストンの周面に形成されている場合と比較して、残留ガスが各第２シリンダボア１ｂ内に漏れ難い。

また、この圧縮機では、駆動軸３に移動体４７が一体に設けられ、移動体４７に回転通路４７ｆが形成されているため、吐出行程終了後の第２圧縮室３５ｂに残留する残留ガスを吸入行程中又は圧縮行程中の第２圧縮室３５ｂに移動させ易くなっている。また、この圧縮機では、第２シリンダブロック１Ｒに各吸入通路１ｈが形成され、移動体４７に導入通路４７ｅが形成されているため、移動体４７が残留ガスの回収及び供給ばかりでなく、吸入行程も行うことができる。さらに、この圧縮機では、外部から吸入冷媒を取り込むための吸入路１ｋが斜板室１ｃに開口し、導入通路４７ｅが斜板室１ｃと連通しているため、外部の吸入冷媒が容積の大きな斜板室１ｃにまずは取り込まれ、吸入脈動を抑制し易い。

容量制御弁３７が圧力調整室１３ｄ内の圧力を低くすれば、その圧力が駆動軸３の軸孔３ａ及び径孔３ｂを経て制御圧室４９に導かれ、移動体４７が回転軸心Ｏ方向の前方に移動する。このため、斜板５は、移動体４７に押され、傾斜角度が小さくなる。この状態では、図９に示すように、導入通路４７ｅと各吸入通路１ｈとが小さな開度で連通するか、又は連通しなくなる。

この場合、各第１ピストンヘッド９ａは、第１シリンダボア１ａを小さなストロークで往復動するか、ほとんど往復動しない。また、各第２ピストンヘッド９ｂも、第２シリンダボア１ｂを小さなストロークで往復動するか、ほとんど往復動しない。

このため、この状態では、各第１圧縮室３５ａでは吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行うことができるものの、各第２圧縮室３５ｂでは吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行わない。また、各中継通路１ｊはピストン通路９ｄと連通せず、残留ガスの回収を行わない。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例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、上記実施例では、２個のシリンダブロックを備えた容量可変型両頭斜板式圧縮機で本発明を具体化したが、単一のシリンダブロックを備えた容量可変型片頭斜板式圧縮機でも本発明を具体化可能である。また、本発明は、斜板の傾斜角度が変化しない容量固定型斜板式圧縮機にも具体化可能である。

また、上記実施例の圧縮機では斜板室１ｃ内の冷媒を導入通路４７ｅ及び各吸入通路１ｈにより各第２圧縮室３５ｂに導入したが、リヤハウジング１３に吸入室を設け、この吸入室から吸入通路としての吸入ポートを介して第２圧縮室３５ｂに冷媒を導入するようにしてもよい。

また、上記実施例の圧縮機ではリヤハウジング１３の吐出室１３ａを環状に形成したが、吐出室をＵ字状に形成しても、本発明の作用効果を奏することができる。

さらに、上記実施例の圧縮機では、制御機構として、容量制御弁に低圧通路、高圧通路及び給気通路を接続したが、高圧通路に固定絞りを設け、低圧通路に容量制御弁を設けた制御機構でもよい。また、高圧通路に容量制御弁を設け、低圧通路に固定絞りを設けた制御機構でもよい。

また、上記実施例では、移動体をリヤハウジング側に設け、フロントハウジングに第１吸入室を形成し、シリンダブロックとフロントハウジングとの間に第１吸入弁を設けたが、移動体をフロントハウジング側に設け、リヤハウジングに第２吸入室を形成し、シリンダブロックとリヤハウジングとの間に第２吸入弁を設けていてもよい。

本発明は車両等の空調装置に利用可能である。

１ｃ…斜板室
１ａ、１ｂ…シリンダボア（１ａ…第１シリンダボア、１ｂ…第２シリンダボア）
１Ｆ、１Ｒ…シリンダブロック
１１…フロントハウジング（第１ヘッド部材）
１３…リヤハウジング（第２ヘッド部材）
３…駆動軸
５…斜板
３５ａ、３５ｂ…圧縮室（３５ａ…第１圧縮室、３５ｂ…第２圧縮室）
９…ピストン（９ａ…第１ピストンヘッド、９ｂ…第２ピストンヘッド）
１ｍ、９ｄ、１ｊ、４７ｆ…残留ガスバイパス通路（１ｍ…ボア側溝、９ｄ…ピストン通路、１ｊ…中継通路、４７ｆ…回転通路）
９ｅ…回収用入口
９ｆ…回収用出口
９ｇ…ピストン貫通孔
１ｈ…吸入通路
４７…回転弁、移動体
１ｅ…大径孔
４７ｅ…導入通路
１ｋ…吸入路
７…リンク機構
４５…区画体
４９…制御圧室
５１…制御機構
１０ａ…第１吐出弁
１７ｂ…第２吐出弁
１１ｂ…第１吸入室
６ａ…第１吸入弁

Claims (5)

1. 斜板室及び複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックを有するハウジングと、
   前記シリンダブロックに回転可能に支承された駆動軸と、
   前記斜板室内に配置されて前記駆動軸とともに回転される斜板と、
   前記各シリンダボアに収納され、前記斜板の回転によって前記斜板の傾斜角度に応じたストロークで往復動して前記各シリンダボア内に圧縮室を形成するピストンと、
   吐出行程終了後の前記圧縮室と吸入行程中又は圧縮行程中の前記圧縮室とを連通する残留ガスバイパス通路とを備え、
   前記圧縮室に吸入冷媒を導入するための吸入通路が形成されており、
   前記残留ガスバイパス通路は、前記シリンダブロックに形成され、前記各圧縮室と連通するボア側溝と、
   前記各ピストンに形成され、前記各ボア側溝と連通するピストン通路と、
   前記シリンダブロックに形成され、前記各ピストン通路と連通する中継通路とを有し、
   前記ピストン通路は、前記ピストンの外周面に開口し、前記各ボア側溝と連通する回収用入口と、前記回収用入口と異なる位置で前記ピストンの前記外周面に開口する回収用出口と、前記回収用入口と前記回収用出口とを接続し、前記各ピストンを貫通するピストン貫通孔とを備えることを特徴とする斜板式圧縮機。
2. 前記駆動軸には回転弁が一体に設けられ、
   前記シリンダブロックには、前記回転弁を回転可能に支持する大径孔が形成され、
   前記残留ガスバイパス通路は、前記回転弁に形成され、前記中継通路と連通する回転通路を有する請求項１記載の斜板式圧縮機。
3. 外部から前記吸入冷媒を取り込むための吸入路が前記斜板室に開口され、
   前記シリンダブロックには前記各吸入通路が形成され、
   前記回転弁には、前記回転弁の回転に伴って前記斜板室と前記各吸入通路とを間欠的に連通する導入通路が形成されている請求項２記載の斜板式圧縮機。
4. 前記斜板は前記傾斜角度を変更可能に支持され、
   前記駆動軸と前記斜板との間に設けられ、前記斜板の傾斜角度の変更を許容するリンク機構と、
   前記斜板室内で前記駆動軸と一体回転可能に設けられた区画体と、
   前記斜板室内で前記駆動軸と一体回転可能であり、かつ前記区画体に対して前記駆動軸の回転軸心方向に移動して前記傾斜角度を変更する移動体と、
   前記区画体と前記移動体とにより区画され、内部の圧力によって前記移動体を移動させる制御圧室と、
   前記制御圧室内の圧力を制御する制御機構とをさらに備え、
   前記移動体には、前記導入通路及び前記回転通路が形成されており、
   前記移動体が前記回転弁として機能する請求項３記載の斜板式圧縮機。
5. 前記各シリンダボアは、前記回転軸心の一方側に位置する第１シリンダボアと、前記回転軸心の他方側に位置する第２シリンダボアとからなり、
   前記各ピストンは、前記回転軸心の一方側に位置する第１ピストンヘッドと、前記回転軸心の他方側に位置する第２ピストンヘッドとを有し、
   前記各圧縮室は、前記第１ピストンヘッドが前記第１シリンダボア内に形成する第１圧縮室と、前記第２ピストンヘッドが前記第２シリンダボア内に形成する第２圧縮室とからなり、
   前記シリンダブロックには、前記各第１圧縮室側に第１吐出室を形成する第１ヘッド部材と、前記各第２圧縮室側に第２吐出室を形成する第２ヘッド部材とが接合され、
   前記シリンダブロックと前記第１ヘッド部材との間には、前記各第１圧縮室内の圧力によって前記各第１圧縮室と前記第１吐出室とを連通させる第１吐出弁が設けられ、
   前記シリンダブロックと前記第２ヘッド部材との間には、前記各第２圧縮室内の圧力によって前記各第２圧縮室と前記第２吐出室とを連通させる第２吐出弁が設けられ、
   前記リンク機構は、前記傾斜角度の変更に伴い、前記第１ピストンヘッドの上死点位置よりも前記第２ピストンヘッドの上死点位置が大きく移動するように配置されており、
   前記第１ヘッド部材には第１吸入室が形成され、
   前記シリンダブロックと前記第１ヘッド部材との間には、弾性力に抗して前記第１吸入室と前記各第１圧縮室とを連通させる第１吸入弁が設けられている請求項４記載の斜板式圧縮機。

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