JP5391376B2 - 可変容量往復動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は可変容量往復動圧縮機に係わり、より詳しくは、マフラー室を有する可変容量圧縮機に関する。

可変容量往復動圧縮機は、例えば車両用空調システムの冷凍サイクルシステムに組み込まれる。具体的には、冷凍サイクルシステムは、冷媒が循環する循環路を備え、循環路には、圧縮機、放熱器、膨張器及び蒸発器が順次介挿される。圧縮機は、冷媒の吸入、圧縮及び吐出工程からなる一連のプロセスを実行し、そのために圧縮機には、例えばプーリを介してエンジンから動力が供給される。

可変容量往復動圧縮機のハウジングの内部には吸入室、吐出室及びシリンダボアが区画され、吸入室とシリンダボアとは吸入弁を介して連通し、吐出室とシリンダボアとは吐出弁を介して連通する。
可変容量往復動圧縮機では、駆動軸の回転がピストンの往復運動に変換される。このとき、ピストンのストローク長は、例えばクランク室の圧力を利用して変化させられ、これにより吐出容量が調整される。この場合、例えば、外部から制御される容量制御弁の開閉作動によって、クランク室の圧力が変化させられ、もって吐出容量が調整される。

外部制御の方式としては、冷凍サイクルシステムの低圧、則ち圧縮機の吸入室の圧力（吸入圧力）を目標値に維持する吸入圧力制御方式と、冷凍サイクルシステムにおける高圧、則ち圧縮機の吐出室の圧力（吐出圧力）と吸入圧力との差圧を目標値に維持する差圧制御方式とがある。
可変容量往復動圧縮機には、脈動を低減すべく、マフラー室を有するものがある。例えば特許文献１が開示する圧縮機にあっては、シリンダボアのデッドスペースにマフラー室が区画されている。

また、可変容量往復動圧縮機には、吸入絞り弁を内蔵したものがある。吸入絞り弁の一種として、例えば特許文献２は、低容量運転時に吸入通路を絞る脈動低減装置を開示している。この脈動低減装置では、クランク室の圧力が上昇したときに吸入通路が絞られ、これにより吸入弁の自励振動が抑制される。更に、この脈動低減装置にあっては、ダンパ室が、特定周波数の吸入脈動を減衰させる。
特開２００３−２３９８５５号公報 特開２００８−２２３７５７号公報

特許文献１に記載されたマフラー室及び特許文献２に記載されたダンパ室は容積が一定であり、特許文献１及び２の圧縮機では、ノイズの特定周波数成分しか抑制されない。
特に、特許文献１の圧縮機では、脈動を防止することを目的としてマフラー室の容積が大であるため、ノイズの高周波数成分が抑制されない。従って、吐出容量が小さいときに吸入弁が自励振動し、当該振動に基づいて高周波成分を多く含むノイズが発生しても、ノイズが有効に低減されない。

また、特許文献２の脈動低減装置は、吸入室の容積を増大して脈動を防止するものではない。このため、吐出容量が大きいときには、脈動及び脈動に基づいて発生するノイズを十分に抑制することができない。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、吐出容量が小さいときから大きいときに渡って、脈動及びノイズが的確に抑制される可変容量往復動圧縮機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明の一態様によれば、吸入室、吐出室、前記吸入室に吸入弁を介して連通し且つ前記吐出室に吐出弁を介して連通する複数のシリンダボア、クランク室、及び、前記吸入室に連通したマフラー室が内部に区画され、且つ、前記吸入室と外部とを連通する吸入ポート及び前記吐出室と外部とを連通する吐出ポートが形成されたハウジングと、前記クランク室内を延びる駆動軸と、前記シリンダボア内に配置されたピストンと、前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動にストローク長可変にて変換する動力変換機構とを備え、前記複数のシリンダボアは、シリンダブロックの外周部に同心上に配列され、前記マフラー室は、前記シリンダボアの中央部に形成され、前記動力変換機構は、前記駆動軸に嵌合された円盤形状のロータと、前記ロータの外周部にヒンジを介して連結されるとともに前記駆動軸によって貫通され、前記駆動軸に対して当該駆動軸の軸線方向に移動しながら傾動可能な環形状のカム部材と、前記カム部材によって揺動させられる揺動板と、前記揺動板と前記ピストンとを連結する連接棒と、前記駆動軸に軸受を介して嵌合されるとともに、前記シリンダボアに形成されて前記マフラー室に繋がる支持孔の内周面によって当該内周面に対し相対回転不能且つ滑動可能に支持されたジョイントシャフトと、前記揺動板と一体に揺動可能に設けられたジョイントケースと、前記ジョイントシャフトに一体に設けられたＪＳ側突出部と前記ジョイントケースに一体に設けられたＪＣ側突出部との間に転動可能に挟持された複数のボールとを含み、前記マフラー室における空洞部分の容積を前記ジョイントシャフトの滑動を利用して前記ピストンのストローク長に対応して変化させるマフラー容積調整機構を備えることを特徴とする可変容量往復動圧縮機が提供される（請求項１）。

好ましくは、前記マフラー室は、前記吸入ポートから前記吸入室を経て前記シリンダボアに至る流路から分岐されている（請求項２）。
好ましくは、前記マフラー室は、前記吸入ポートから前記吸入室を経て前記シリンダボアに至る流路の一部を構成している（請求項３）。

好ましくは、前記マフラー容積調整機構は、前記ジョイントシャフトと一体に設けられ、前記マフラー室内に進入することにより前記マフラー室の空洞部の容積を減少させる空洞占有部材を有する（請求項４）。

本発明の請求項１の可変容量往復動圧縮機では、マフラー容積調整機構がマフラー室における空洞部分の容積をジョイントシャフトの滑動を利用してピストンのストローク長に対応して変化させる。すなわち、マフラー容積調整機構が、吐出容量に対応してマフラー室における空洞部分の容積を変化させる。
この圧縮機によれば、吐出容量が小さいときに、マフラー室の空洞部分の容積を小さくすることにより、吸入弁の自励振動に起因するノイズの高周波数成分が吸収される。

一方、吐出容量が大きいときには、マフラー室の空洞部分の容積を大きくすることにより、吸入室の圧力変動が抑制され、脈動及びこれに伴うノイズが抑制される。
また、ジョイントシャフトの滑動を利用することにより、簡単な構成にて、吐出容量に対応してマフラー室の空洞部の容積を確実且つ的確に変化させられる。
請求項２の可変容量往復動圧縮機では、マフラー室がヘルムホルツ共鳴型のサイレンサーとして機能する。このマフラー室によれば、その容積が変化することにより、減衰させられるノイズの周波数成分も変化し、吐出容量が小さいときには、吸入弁の自励振動に基づく高周波数成分が確実に減衰させられる。

請求項３の可変容量往復動圧縮機では、マフラー室が膨張型のサイレンサーの一部として機能する。このマフラー室によれば、その容積が変化することにより、減衰させられるノイズの周波数成分も変化し、吐出容量が小さいときには、吸入弁の自励振動に基づく高周波数成分が確実に減衰させられる。

請求項４の可変容量往復動圧縮機では、ジョイントシャフトと一体に空洞占有部材を設け、空洞占有部材がマフラー室内に進入することによりマフラー室の空洞部の容積を減少させる。これにより、簡単な構成にて、吐出容量に対応してマフラー室の空洞部の容積を確実且つ的確に変化させられる。

図１は、冷凍サイクルシステムに適用された、第１実施形態に係る可変容量型の往復動圧縮機を示す。
冷凍サイクルシステム１０は、作動流体としての冷媒が循環する循環路１２を備える。循環路１２には、冷媒の流動方向でみて、圧縮機、放熱器（凝縮器）１４、膨張器（膨張弁）１６及び蒸発器１８が順次介挿され、圧縮機が作動すると、循環路１２を冷媒が循環する。すなわち、圧縮機は、冷媒の吸入工程、吸入した冷媒の圧縮工程及び圧縮した冷媒の吐出工程からなる一連のプロセスを行う。

圧縮機は、揺動板式の圧縮機であり、円柱形状のシリンダブロック２０を備える。シリンダブロック２０の一端側には、フロントハウジング２２の周壁２４が気密に接合されている。シリンダブロック２０の一端面、フロントハウジング２２の周壁２４及びフロントハウジング２２の端壁２５は、クランク室２６を区画している。
クランク室２６内にはその中央に駆動軸３０が配置され、駆動軸３０は、フロントハウジング２２の端壁２５の外面に一体に形成された略円筒形状の軸受支持部３１を貫通している。軸受支持部３１から突出した駆動軸３０の外端には、図示しないけれども、例えばプーリが連結される。プーリは、図示しない軸受を介し、軸受支持部３１によって回転自在に支持される。当該プーリを介して、図示しないエンジンの動力が駆動軸３０に伝達される。

シリンダブロック２０の外周部には、複数のシリンダボア３２、例えば７個のシリンダボア３２が同心上に形成されている。各シリンダボア３２は、駆動軸３０と平行に延び、シリンダブロック２０を貫通している。これらシリンダボア３２はシリンダブロック２０の周方向に等間隔を存して配置されている。
各シリンダボア３２内には、ピストン３４が摺動自在に配置され、駆動軸３０の回転運動は、動力変換機構によって、ピストン３４の往復運動に変換される。

具体的には、各ピストン３４には連接棒３６が球継手を介して連結されている。連接棒３６はクランク室２６内に突出し、連接棒３６の端部は、球継手を介して略環形状の揺動板３８に連結されている。
ピストン３４を往復運動させるべく、換言すれば、揺動板３８を揺動させるべく、駆動軸３０には、略円盤形状のロータ４０が相対回転不能に同軸的に固定されている。ロータ４０とフロントハウジング２２の端壁２５との間にはスラストベアリング４２が配置され、ロータ４０には、ヒンジ４４を介して、カム部材としての斜板４６が連結されている。

斜板４６は略環形状をなし、駆動軸３０によって貫通されている。斜板４６は、ヒンジ４４によって、駆動軸３０の軸線方向に移動しながら、駆動軸３０に対して傾動可能である。
揺動板３８の内周縁には、ボス部４８が一体に形成され、ボス部４８は、揺動板３８からロータ４０若しくは斜板４６に向けて突出している。ボス部４８は、斜板４６によって囲まれ、ボス部４８と斜板４６との間には、ラジアルベアリング５０としての、ボールベアリングが配置されている。

ボールベアリングの内輪はボス部４８に固定され、その外輪は斜板４６に固定されている。また、揺動板３８と斜板４６との間には、スラストベアリング５２として、環形状の滑り軸受けが配置されている。従って、斜板４６と揺動板３８とは、相対回転可能に連結され、揺動板３８もまた、駆動軸３０の軸線方向に移動しながら、駆動軸３０に対して傾動可能である。

そして、この圧縮機は揺動板式であることから、動力変換機構は、駆動軸３０の回転に伴う揺動板３８の回転を防止するための揺動板回転阻止ユニットを含む。揺動板回転阻止ユニットは、揺動板３８とシリンダブロック２０との間を連結することにより、揺動板３８の回転を阻止する。
より詳しくは、揺動板回転阻止ユニットは略中空円筒形状のジョイントシャフト５４を有し、ジョイントシャフト５４は、駆動軸３０の内端側に、微小な隙間をもって嵌合されている。ジョイントシャフト５４の内周面と駆動軸３０の外周面との間には、円筒形状の滑り軸受５６が配置されている。ジョイントシャフト５４は、滑り軸受５６を介したことにより、駆動軸３０に対してスライド可能である。

ここで、駆動軸３０の内端は、シリンダブロック２０の中央に形成されたシャフト孔（支持孔）５８の内部に位置している。シャフト孔５８はクランク室２６に開口し、シャフト孔５８の内周面には、駆動軸３０の軸線方向に延びる複数の溝が形成されている。
そして、図２に分解して示したように、これらの溝とスライド可能に噛み合うように、ジョイントシャフト５４の一端側の外周面に、駆動軸３０の軸線方向にそれぞれ延びる複数のキー６０が形成されている。つまり、ジョイントシャフト５４は、シャフト孔５８の内周面に対し、シャフト孔５８の軸線方向にスライド可能にスプライン結合されている。そして、このスプライン結合によって、駆動軸３０の回転に伴うジョイントシャフト５４の回転は阻止される。

なお、駆動軸３０の回転に伴うジョイントシャフト５４の回転を阻止でき、且つ、ジョイントシャフト５４が駆動軸３０に沿って滑動可能であれば、溝及びキーの数はそれぞれ１つであってもよい。
ジョイントシャフト５４の他端には、ジョイントシャフト５４の軸線方向に突出する例えば３つの突出部（以下、ＪＳ側突出部又はＪＳ側突出部という）６２が一体に形成されている。各ＪＳ側突出部６２は、ジョイントシャフト５４の軸線方向でみて、略扇形状を有する。

これらＪＳ側突出部６２は、自身の周方向にて等間隔に配置され、各ＪＳ側突出部６２は、自身の径方向に沿う両側面に、溝（ＪＳ側ボール溝）６４を有する。ＪＳ側ボール溝６４は、ジョイントシャフト５４から離れるほど駆動軸３０に近付くように、ジョイントシャフト５４の軸線方向に対して傾斜している。
また、揺動板回転阻止ユニットは、図２に示したように、ジョイントケース６６を有する。ジョイントケース６６はジョイントシャフト５４と同軸に配置される。ジョイントケース６６はリング部６８を有し、リング部６８は、揺動板３８の径方向内側に一体に回転可能に固定される。リング部６８の内周面には、それぞれ径方向内側に向けて突出する３つの突出部（以下、ジョイントケース側突出部又はＪＣ側突出部という）７０が一体に形成されている。

これらＪＣ側突出部７０は、リング部６８の軸線方向でみて、略扇形状を有する。そして、これらＪＣ側突出部７０は、自身の周方向にて等間隔に配置され、各ＪＣ側突出部７０は、自身の径方向に沿う両側面に、溝（ＪＣ側ボール溝）７２を有する。ＪＣ側ボール溝７２は、ジョイントシャフト５４から離れるほど駆動軸３０から遠ざかるように、リング部６８の軸線方向に対して傾斜している。

図３は、ジョイントシャフト５４からジョイントケース６６に向けてジョイントケース６６の軸線方向に沿ってみたときの、相互に組み立てられた状態にあるジョイントケース６６、ＪＳ側突出部６２及びボール７４を示している。なお、図３中、ジョイントシャフト５４を省略し、ＪＳ側突出部６２の破断面にはハッチングを施した。
ジョイントケース６６は、ＪＳ側突出部６２と同心上に配置され、ＪＣ側突出部７０同士の間に、ＪＳ側突出部６２がそれぞれ位置付けられる。そして、隙間を存して対向するＪＳ側ボール溝６４とＪＣ側ボール溝７２との間には、ボール７４が１つずつ転動可能に配置されている。

再び図２を参照すると、ＪＣ側突出部７２は、リング部６８の径方向でみて最も内側に端面を有し、この端面は曲面７６により構成されている。この曲面７６は、ＪＣ側突出部７２の縦断面でみて、所定の曲率の円弧形状をなす。
また、揺動板回転阻止ユニットは、円筒形状の滑り軸受７８を介して駆動軸３０に嵌合されるスリーブ８０を有する。スリーブ８０もまた、滑り軸受７８とともに、駆動軸３０の軸線方向にスライド可能である。スリーブ８０は樽形状の外形を有し、スリーブ８０の縦断面でみたとき、スリーブ８０の外周面は、ＪＣ側突出部７２の曲面７６と略同じ曲率の円弧形状をなす。

スリーブ８０の外周面には、ＪＣ側突出部７２の曲面が摺接し、従って、ジョイントケース６６は、スリーブ８０によって揺動可能に支持されている。そして、駆動軸３０の回転に伴うジョイントケース６６の回転、則ち、揺動板３８の回転は、ボール７４を介して、ジョイントシャフト５４によって規制されている。
再び図１を参照すると、シリンダブロック２０は、ジョイントシャフト５４及び滑り軸受５６を介して、駆動軸３０の内端側を相対回転可能に支持している。また、フロントハウジング２２は、ラジアルベアリング８２を介して、駆動軸３０の外端側を相対回転可能に支持している。なお、フロントハウジング２２の軸受支持部３１内には、シャフトシール８４が配置されている。

シリンダブロック２０の他端側には、ガスケット（図示せず）及びバルブプレート８６を介して、シリンダヘッド８８が複数個の連結ボルト９０によって接合されている。従って、シリンダブロック２０の外縁部、フロントハウジング２２及びシリンダヘッド８８は、圧縮機のハウジングを構成している。
シリンダヘッド８８には吐出ポート（図示せず）が形成されている。吐出ポートは、循環路１２を通じて放熱器１４に連通するとともに、シリンダヘッド８８内に区画された吐出室９２に連通している。

吐出室９２は、ガスケット及びバルブプレート８６を貫通する吐出孔９４を通じてシリンダボア３２に連通可能であり、吐出孔９４は吐出弁（図示せず）によって開閉される。また、吐出室９２は、例えば外部の配管９５を通じてクランク室２６と連通可能である。配管９５の途中には、当該配管９５を開閉可能な容量制御弁９６が介挿され、容量制御弁９６は、外部から制御可能である。

なお、配管９５に代えて、シリンダヘッド８８からバルブプレート８６及びシリンダブロック２０を経てクランク室２６まで延びる内部流路を設けてもよい。そして、この内部流路に容量制御弁９６を介挿してもよい。
また、シリンダヘッド８８内には、吸入室９７が区画されている。吸入室９７は、シリンダヘッド８８の径方向中央に区画され、吐出室９２は、シリンダヘッド８８の径方向でみて、吸入室９７の周囲に区画されている。つまり、吐出室９２と吸入室９７とは、シリンダヘッド８８の一部をなす区画壁９８によって相互に分けられている。吸入室９７は、ガスケット及びバルブプレート８６を貫通する吸入孔９９を通じてシリンダボア３２に連通可能であり、吸入孔９９は、吸入弁としてのリード弁（図示せず）によって開閉される。

シリンダヘッド８８には吸入ポート１００が一体に形成されている。吸入ポート１００は、循環路１２を通じて蒸発器１８に連通している。また、吸入ポート１００は、マフラー室１０１を経て、シリンダヘッド８８内に区画された吸入室９７に連通する。
マフラー室１０１は、シリンダブロック２０の径方向中央に形成された、段付き円柱形状の空間１０２を含む。空間１０２はシャフト孔５８と同軸上を延び、シリンダブロック２０の他端に開口している。空間１０２とシャフト孔５８とは相互に連通し、マフラー室１０１は、空間１０２側に位置するシャフト孔５８の一部の空間１０３も含んでいる。

マフラー室１０１の周壁は、シリンダブロック２０の壁面によって構成され、吸入室９７側のマフラー室１０１の端壁は、ガスケット（図示せず）及びバルブプレート８６によって構成されている。
マフラー室１０１の入口１０４及び出口１０６は、ガスケット及びバルブプレート８６を貫通する孔によりそれぞれ構成されている。マフラー室１０１の出口１０６は、吸入室９７に開口し、マフラー室１０１と吸入室９７とを連通している。

マフラー室１０１の入口１０４は、シリンダヘッド８８に一体に形成された略円筒形状の導入壁部１０８の内部を通じて、吸入ポート１００と連通している。導入壁部１０８の先端は、ガスケット（図示せず）を介して、バルブプレート８６における入口１０４の周縁に対して気密に当接している。つまり、導入壁部１０８は、シリンダヘッド８８内にて吸入ポート１００とマフラー室１０１の入口１０４とを繋ぐ内部流路を構成している。

ここで、図４は、圧縮機の吐出容量が最大のときの、マフラー室１０１及びその近傍を示している。図４に示したように、吸入室９７とは反対側のマフラー室１０１の端面、即ち、クランク室２６側のマフラー室１０１の端面は、圧縮機の吐出容量が最大のとき、駆動軸３０の端面及びジョイントシャフト５４の端面に一致している。
なお、クランク室２６は、シャフト孔５８と空間１０１とを通じて、吸入室９７と連通している。そして、ジョイントシャフト５４とシャフト孔５８とのスプライン結合における微小隙間は、クランク室２６と吸入室９７とを連通する連通路において、絞りとして機能する。

以下、上述した圧縮機の動作について説明する。
エンジンから動力が駆動軸３０に伝達されると、駆動軸３０が回転する。駆動軸３０の回転に伴い、ロータ４０、ヒンジ４４及び斜板４６も回転し、斜板４６に相対回転可能に支持された揺動板３８が揺動する。揺動板３８の揺動は、玉継手及び連接棒３６を介してピストン３４の往復運動に変換される。

なお、揺動板３８が揺動している間、駆動軸３０の回転に伴う揺動板３８の回転は、ジョイントケース６６、ボール７４、及び、ジョイントシャフト５４によって防止される。
ピストン３４の往復運動により、吸入室９７からシリンダボア３２への冷媒の吸入工程、シリンダボア３２内での冷媒の圧縮工程及びシリンダボア３２から吐出室９２への冷媒の吐出工程が実行される。すなわち、ピストン３４の往復運動により、蒸発器１８で気化した冷媒が循環路１２及び吸入ポート１００を通じて圧縮機に吸入され、圧縮機の吐出ポートから吐出された冷媒が循環路１２を通じて放熱器１４に供給される。

冷媒の吐出量、即ち圧縮機の吐出容量は、例えば、吸入圧力制御方式又は差圧制御方式によって制御される。吸入圧力制御方式では、吸入室９７の圧力（吸入圧力）が目標値に近付くように、吐出容量が制御される。差圧制御方式では、吐出室９２の圧力（吐出圧力）と吸入圧力との差が目標値に近付くように、吐出容量が制御される。いずれの方式の場合も、操作量として、容量制御弁９６のソレノイドに供給される電流の量、又は、当該電流のデューティ比が調整される。

圧縮機の吐出容量が最大であるとき、揺動板３８は、図１に示したように、駆動軸３０と直交する面に対して最も傾斜している。そしてこのとき、揺動板３８の径方向中心は、ロータ４０に最も近付く。
これに対し、圧縮機の吐出容量が最小であるとき、揺動板３８は、駆動軸３０と直交する面に対して略平行になる。そしてこのとき、揺動板３８の径方向中心は、ロータ４０から最も遠ざかる。即ち、圧縮機の吐出容量が最小であるとき、当該吐出容量が最大であるときに比べて、揺動板３８の径方向中心が、シリンダブロック２０側に移動する。

そして、この圧縮機では、駆動軸３０の軸線方向でみて、揺動板３８の径方向中心位置と、ジョイントケース６６の径方向中心位置とが連動し、更に、スリーブ８０及びジョイントシャフト５４の位置も連動する。
ここで図５は、圧縮機の吐出容量が最小であるときの、マフラー室１０１及びその近傍を示している。図５に示したように、ジョイントシャフト５４が揺動板３８と連動することにより、ジョイントシャフト５４がマフラー室１０１内に進入する。

ジョイントシャフト５４は、マフラー室１０１の空洞部分の容積を変化させるマフラー容積調整機構を構成しており、マフラー室１０１における空洞部分の容積をピストン３４のストローク長に対応して変化させる。すなわち、マフラー容積調整機構が、吐出容量に対応してマフラー室１０１における空洞部分の容積を変化させる。
かくして上述した圧縮機によれば、吐出容量が小さいときに、マフラー室１０１の空洞部分の容積を小さくすることにより、吸入弁の自励振動に起因するノイズの高周波数成分が吸収される。

一方、吐出容量が大きいときには、マフラー室１０１の空洞部分の容積を大きくすることにより、吸入室９７の圧力変動が抑制され、脈動及びこれに伴うノイズが抑制される。
特に、上述した圧縮機では、マフラー室１０１が膨張型のサイレンサーの一部として機能する。すなわち、吸入ポート１００から吸入室９７に至る作動流体のための流路の断面積は、マフラー室１０１にて拡大されてから、マフラー室１０１の出口１０６にて絞られる。そして、このマフラー室１０１によれば、その容積が変化することにより、減衰させられるノイズの周波数成分も変化し、吐出容量が小さいときには、吸入弁の自励振動に基づく高周波数成分が確実に減衰させられる。

また、上述した圧縮機では、ジョイントシャフト５４の滑動を利用することにより、簡単な構成にて、吐出容量に対応してマフラー室１０１の空洞部の容積を確実且つ的確に変化させられる。
上述した圧縮機では、ジョイントシャフト５４の一部が、マフラー室１０１の空洞部を占有する空洞占有部材として機能している。これにより、簡単な構成にて、吐出容量に対応してマフラー室１０１の空洞部の容積を確実且つ的確に変化させられる。

本発明は上記した第１実施形態に限定されることはなく、種々変更が可能である。
図６は、第２実施形態に係る可変容量圧縮機を示している。なお、第１実施形態に係る可変容量圧縮機と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態に係る圧縮機は、吸入ポート１００が吸入室９７に直接開口している。そして、マフラー室１０１は、ガスケット及びバルブプレート８６を貫通する連通孔１１０を通じて、吸入室９７と連通している。

この圧縮機では、マフラー室１０１がヘルムホルツ共鳴型のサイレンサーとして機能する。このマフラー室１０１によれば、その容積が変化することにより、減衰させられるノイズの周波数成分も変化し、吐出容量が小さいときには、吸入弁の自励振動に基づく高周波数成分が確実に減衰させられる。
上述した第１及び第２実施形態に係る圧縮機において、シリンダボア３２の数は７個に限られない。

また、第１及び第２実施形態に係る圧縮機は、揺動板式の圧縮機であったけれども、本発明は、斜板式の圧縮機にも適用可能である。
斜板式の圧縮機の場合、ピストン３４と一体にテール部が形成され、テール部がクランク室２６に突出する。各テール部には球面座が形成され、球面座に配置された１組の半球状のシューが、カム部材としての斜板の外周部に摺接する。斜板式の圧縮機であっても、カム部材としての斜板が、駆動軸に対して傾動しながら駆動軸の軸線方向に移動することを利用して、マフラー室の空洞部分の容積を変化させることができる。

上述した第１及び第２実施形態に係る圧縮機では、クランク室２６の圧力が入口側で制御（入口制御）されていたが、本発明は、クランク室２６の圧力を出口側で制御（出口制御）する圧縮機にも適用可能である。すなわち、本発明は、カム部材が駆動軸３０に対して傾動しながら軸線方向に移動する可変容量型の往復動圧縮機に適用可能である。
最後に、本発明の可変容量型の往復動圧縮機は、車両用空調システム以外の種々のシステムに適用可能であるのは勿論であり、作動流体も冷媒に限定されない。

第１実施形態の可変容量型の往復動圧縮機を車両用空調システムの冷凍サイクルシステムとともに示した図である。 図１の圧縮機に適用された揺動板回転阻止ユニットの概略的な分解図である。 図２の揺動板回転阻止ユニットにおける、ジョイントケース、ボール及びＪＳ側突出部の相互の係合状態を説明するための図である。 圧縮機の吐出容量、則ち揺動板の傾角が最大であるときにおける、図１の領域IVの拡大図である。 圧縮機の吐出容量、則ち揺動板の傾角が最小であるときにおける、図１の領域Ｖの拡大図である。 第２実施形態の可変容量型の往復動圧縮機を車両用空調システムの冷凍サイクルシステムとともに示した図である。

符号の説明

２６ クランク室
３０ 駆動軸
３２ シリンダボア
３４ ピストン
１０１ マフラー室

Claims (4)

1. 吸入室、吐出室、前記吸入室に吸入弁を介して連通し且つ前記吐出室に吐出弁を介して連通する複数のシリンダボア、クランク室、及び、前記吸入室に連通したマフラー室が内部に区画され、且つ、前記吸入室と外部とを連通する吸入ポート及び前記吐出室と外部とを連通する吐出ポートが形成されたハウジングと、
   前記クランク室内を延びる駆動軸と、
   前記シリンダボア内に配置されたピストンと、
   前記駆動軸の回転を前記ピストンの往復運動にストローク長可変にて変換する動力変換機構とを備え、
   前記複数のシリンダボアは、シリンダブロックの外周部に同心上に配列され、
   前記マフラー室は、前記シリンダボアの中央部に形成され、
   前記動力変換機構は、
   前記駆動軸に嵌合された円盤形状のロータと、
   前記ロータの外周部にヒンジを介して連結されるとともに前記駆動軸によって貫通され、前記駆動軸に対して当該駆動軸の軸線方向に移動しながら傾動可能な環形状のカム部材と、
   前記カム部材によって揺動させられる揺動板と、
   前記揺動板と前記ピストンとを連結する連接棒と、
   前記駆動軸に軸受を介して嵌合されるとともに、前記シリンダボアに形成されて前記マフラー室に繋がる支持孔の内周面によって当該内周面に対し相対回転不能且つ滑動可能に支持されたジョイントシャフトと、
   前記揺動板と一体に揺動可能に設けられたジョイントケースと、
   前記ジョイントシャフトに一体に設けられたＪＳ側突出部と前記ジョイントケースに一体に設けられたＪＣ側突出部との間に転動可能に挟持された複数のボールとを含み、
   前記マフラー室における空洞部分の容積を前記ジョイントシャフトの滑動を利用して前記ピストンのストローク長に対応して変化させるマフラー容積調整機構を備えることを特徴とする可変容量往復動圧縮機。
2. 前記マフラー室は、前記吸入ポートから前記吸入室を経て前記シリンダボアに至る流路から分岐されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量往復動圧縮機。
3. 前記マフラー室は、前記吸入ポートから前記吸入室を経て前記シリンダボアに至る流路の一部を構成していることを特徴とする請求項１に記載の可変容量往復動圧縮機。
4. 前記マフラー容積調整機構は、前記ジョイントシャフトと一体に設けられ、前記マフラー室内に進入することにより前記マフラー室の空洞部の容積を減少させる空洞占有部材を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の可変容量往復動圧縮機。

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