JP6830397B2 - 可変容量圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、クランク室などの制御圧室の圧力に応じて吐出容量が変化する可変容量圧縮機に関する。

この種の可変容量圧縮機の一例として、特許文献１に記載の可変容量圧縮機は、吐出室とクランク室とを連通する圧力供給通路の開度を制御する第１制御弁と、クランク室と吸入室とを連通する放圧通路の開度を制御する第２制御弁と、前記圧力供給通路における前記第１制御弁と前記クランク室との間に設けられ前記クランク室から前記第１制御弁に向かう冷媒の逆流を阻止する逆止弁と、を備え、前記クランク室内の調圧によって吐出容量が制御されている。

また、前記第２制御弁は、前記圧力供給通路における前記第１制御弁よりも下流側の領域と連通路を介して連通する背圧室と、区画部材によって前記背圧室と区画され、前記放圧通路の一部を構成すると共に前記背圧室と反対側の壁面に前記クランク室に連通する弁孔が形成された弁室と、前記背圧室内に配置された受圧部、前記弁室内に配置された弁部、及び前記区画部材を貫通して延びて前記受圧部と前記弁部とを接続する軸部を有したスプールと、を有する。そして、前記第２制御弁は、前記第１制御弁が開弁して前記受圧部にかかる圧力によって前記スプールを前記弁孔に近づく方向に移動させる力が前記弁部にかかる圧力によって前記スプールを前記弁孔から離れる方向に移動させる力よりも大きくなると、前記弁部が前記弁室の前記壁面に当接して前記弁孔を閉じて前記放圧通路の開度を最小とし、前記第１制御弁が閉弁して前記受圧部にかかる圧力によって前記スプールを前記弁孔に近づく方向に移動させる力が前記弁部にかかる圧力によって前記スプールを前記弁孔から離れる方向に移動させる力よりも小さくなると、前記弁部が前記壁面から離れて前記弁孔を開いて前記放圧通路の開度を最大とするように構成されている。

特開２０１６−１０８９６０号公報

上記従来の可変容量圧縮機においては、前記第１制御弁が前記圧力供給通路を開放したとき、前記圧力供給通路における前記第１制御弁よりも下流側の領域内の冷媒が前記連通路を経由して前記第２制御弁の前記背圧室内に流入することにより、前記背圧室の圧力が上昇する。これにより、前記スプールが前記放圧通路の開度を最小とする方向（弁孔に近づく方向）に移動する。

ここで、上記従来の可変容量圧縮機において、微小な異物が前記圧力供給通路等を冷媒と伴に流通するおそれがある。しかしながら、前記連通路は前記背圧室の端壁に開口しているので、異物が冷媒と伴に流通していた場合、この異物が冷媒流れと伴に前記背圧室内に流入し易い。そして、前記背圧室内に異物が流入すると、前記スプールの作動が阻害されるおそれがあり、その工夫が求められている。

そこで、本発明は、前記排出通路の開度を制御する第２制御弁内への異物混入を防止又は抑制することができる可変容量圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、冷媒が導かれる吸入室、前記吸入室内の冷媒を吸入して圧縮する圧縮部、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室、及び、制御圧室を有し、前記制御圧室の圧力に応じて吐出容量が変化する可変容量圧縮機が提供される。前記可変容量圧縮機は、第１制御弁と、逆止弁と、第２制御弁と、背圧逃がし通路と、を備える。前記第１制御弁は、前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に供給するための供給通路に設けられ、前記供給通路の開度を制御する。前記逆止弁は、前記供給通路における前記第１制御弁と前記制御圧室との間の下流側供給通路に設けられ、前記制御圧室から前記第１制御弁に向かう冷媒の逆流を阻止するように作動する。前記第２制御弁は、前記制御圧室内の冷媒を前記吸入室に排出するための排出通路に設けられ、前記排出通路の開度を制御する。前記背圧逃がし通路は、前記下流側供給通路における前記第１制御弁と前記逆止弁との間の中間供給通路と前記吸入室とを連通すると共に絞り部を有する。前記第２制御弁は、背圧室と、弁室と、区画部材と、スプールとを有する。前記背圧室は、前記中間供給通路に連通する。前記弁室は、前記排出通路における前記第２制御弁と前記制御圧室との間の上流側排出通路に連通する弁孔、及び、前記吸入室に連通する排出孔が開口され、前記排出通路の一部を構成する。前記区画部材は、前記背圧室と前記弁室とを区画する。前記スプールは、前記背圧室内に配置される受圧部、前記弁室内に配置され前記弁孔の周囲の弁座に接離する弁部、及び、前記区画部材を貫通して延び前記受圧部と前記弁部とを連結する軸部を有する。前記第２制御弁は、前記背圧室内の圧力と前記上流側排出通路内の圧力とに応じて前記スプールを移動させて前記弁部を前記弁座に接離させることにより、前記排出通路の開度を制御するように構成されている。前記背圧室は、当該背圧室と前記中間供給通路とに接続される連通路を介して前記中間供給通路に連通する。前記連通路の一端は、前記中間供給通路の途上に設けられる接続部に接続される。前記連通路のうちの少なくとも前記接続部から前記背圧室側に向って延びる連通路側接続部位は、前記中間供給通路のうちの前記接続部から前記第１制御弁側に向って延びる中間供給通路側接続部位に対して、鋭角に延伸している。

本発明の前記一側面による前記可変容量圧縮機によれば、前記逆止弁は前記供給通路における前記第１制御弁と前記制御圧室との間の下流側供給通路に設けられ、前記第２制御弁の前記背圧室は、この下流側供給通路における前記第１制御弁と前記逆止弁との間の中間供給通路に前記連通路を介して連通している。そして、この連通路のうちの少なくとも前記接続部から前記背圧室側に向って延びる連通路側接続部位は、前記中間供給通路のうちの前記接続部から前記第１制御弁側に向って延びる中間供給通路側接続部位に対して、鋭角に延伸している。これにより、微小な異物が前記中間供給通路を冷媒と伴に流通したとしても、前記異物の全部又は大半は前記接続部において、前記第１制御弁側から前記逆止弁側へ流れる冷媒流れの主流に沿って流れることになるため、前記背圧室への異物の混入を防止又は抑制することができる。その結果、微小な異物が冷媒と伴に流通していたとしても、前記スプールを良好に作動させることができる。このようにして、前記第２制御弁内への異物混入を防止又は抑制することができる可変容量圧縮機を提供することができる。

本発明の一実施形態における可変容量圧縮機の断面図である。 前記可変容量圧縮機の第１制御弁の断面図と共に、冷媒が流通する通路の系統図を示した概念図である。 前記可変容量圧縮機の要部拡大断面図である。 前記可変容量圧縮機の排出通路の一部を含む部分拡大断面図である。 前記可変容量圧縮機の背圧逃がし通路を含む部分拡大断面図である。 前記第１制御弁のコイル通電量と設定圧力との相関を示す線図である。 前記可変容量圧縮機の逆止弁を含む部分拡大断面図である。 前記可変容量圧縮機の第２制御弁の断面図である。 前記第２制御弁の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、車両用エアコンシステム（エア・コンディショナー・システム）に適用される可変容量型クラッチレス圧縮機を例示する。なお、図１は、この可変容量型クラッチレス圧縮機が車両に搭載されたときの状態（つまり、圧縮機設置状態）を示しており、図において、上側が重力方向上側であり、下側が重力方向下側である。

図１に示す可変容量圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａが形成されたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端に設けられたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端にバルブプレート１０３を介して設けられたシリンダヘッド１０４と、を備える。シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって制御圧室としてのクランク室１４０が形成され、駆動軸１１０は、クランク室１４０内を横断して設けられている。

駆動軸１１０の軸線Ｏの延伸方向の中間部分の周囲には、斜板１１１が配置されている。斜板１１１は、駆動軸１１０に固定されたロータ１１２にリンク機構１２０を介して連結され、軸線Ｏに対する傾角は変更可能に構成される。リンク機構１２０は、ロータ１１２から突設された第１アーム１１２ａと、斜板１１１から突設された第２アーム１１１ａと、一端が第１連結ピン１２２を介して第１アーム１１２ａに回動可能に連結され、他端が第２連結ピン１２３を介して第２アーム１１１ａに回動可能に連結されたリンクアーム１２１と、を備える。

斜板１１１の貫通孔１１１ｂは、斜板１１１が最大傾角と最小傾角との間の範囲で傾動可能な形状に形成され、貫通孔１１１ｂには駆動軸１１０と当接する最小傾角規制部が形成されている。斜板１１１が駆動軸１１０に直交するときの斜板１１１の傾角を０degとした場合、貫通孔１１１ｂの最小傾角規制部は、斜板１１１を略０degまで傾角変位が可能に形成されている。また、斜板１１１の最大傾角は、斜板１１１がロータ１１２に当接することにより規制される。

ロータ１１２と斜板１１１の間には、斜板１１１の傾角を減少させる方向に斜板１１１を付勢する傾角減少バネ１１４が装着される。また、斜板１１１と駆動軸１１０に設けたバネ支持部材１１６との間には、斜板１１１の傾角を増大させる方向に斜板１１１を付勢する傾角増大バネ１１５が装着されている。ここで、最小傾角における傾角増大バネ１１５の付勢力は傾角減少バネ１１４の付勢力より大きく設定されており、駆動軸１１０が回転していないときは、斜板１１１は傾角減少バネ１１４の付勢力と傾角増大バネ１１５の付勢力とがバランスする傾角に位置決めされる。

駆動軸１１０の一端は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通してフロントハウジング１０２の外側まで延在し、図示しない動力伝達装置に連結される。なお、駆動軸１１０とボス部１０２ａとの間には、軸封装置１３０が挿入され、クランク室１４０と外部空間とを遮断している。

駆動軸１１０とロータ１１２との連結体は、ラジアル方向に軸受１３１、１３２で支持され、スラスト方向に軸受１３３、スラストプレート１３４で支持されている。そして、外部駆動源からの動力が動力伝達装置に伝達され、駆動軸１１０は動力伝達装置の回転と同期して回転可能となっている。なお、駆動軸１１０のスラストプレート１３４が当接する部分とスラストプレート１３４との隙間は、調整ネジ１３５によって所定の隙間に調整される。

シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１３６が配置され、ピストン１３６のクランク室１４０側に突出している端部の内側空間には、斜板１１１の外周部が収容され、斜板１１１は、一対のシュー１３７を介してピストン１３６と連動するよう構成される。そして、ピストン１３６は、斜板１１１の回転によりシリンダボア１０１ａ内を往復動する。シリンダヘッド１０４には、中央部に吸入室１４１が形成されると共に、吸入室１４１の径方向外側を環状に取り囲む吐出室１４２が区画形成される。

吸入室１４１とシリンダボア１０１ａとは、バルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ａ及び吸入弁形成板１５０に形成された吸入弁（図示せず）を介して連通する。吐出室１４２とシリンダボア１０１ａとは、バルブプレート１０３に設けられた連通孔１０３ｂ及び吐出弁形成板１５１に形成された吐出弁（図示せず）を介して連通する。

本実施形態では、フロントハウジング１０２、センターガスケット（図示せず）、シリンダブロック１０１、シリンダガスケット１５２、吸入弁形成板１５０、バルブプレート１０３、吐出弁形成板１５１、ヘッドガスケット１５３、シリンダヘッド１０４が順次接続され、複数の通しボルト１０５によって締結されて圧縮機ハウジングが形成される。本実施形態では、吸入室１４１及び吐出室１４２は、前記圧縮機ハウジングの一端部を構成するハウジング部材としてのシリンダヘッド１０４内に形成されている。詳しくは、吸入室１４１は、前記圧縮機ハウジング内を前記圧縮機ハウジングの他端部から一端部側に向って延びる駆動軸１１０の軸線Ｏの延長線上に配置され、吐出室１４２は吸入室１４１における前記軸線Ｏと直交する径方向外側において、吸入室１４１を囲むように環状に形成されている。なお、本実施形態において、駆動軸１１０の軸線Ｏの延伸方向が本発明に係る「前記圧縮機ハウジングの中心軸延伸方向」に相当する。

また、シリンダブロック１０１の図１で上部にはマフラが設けられる。マフラは、吐出ポート１０６ａが開口される蓋部材１０６とシリンダブロック１０１上部に区画形成された形成壁１０１ｂとが図示しないシール部材を介してボルトで締結されることによって形成される。蓋部材１０６と形成壁１０１ｂとで囲まれるマフラ空間１４３には吐出逆止弁２００が配置されている。

吐出逆止弁２００は、吐出室１４２とマフラ空間１４３とを連通する連通路１４４とマフラ空間１４３との接続部に配置され、連通路１４４（上流側）とマフラ空間１４３（下流側）との圧力差に応答して動作し、圧力差が所定値より小さい場合は連通路１４４を遮断し、圧力差が所定値より大きい場合は連通路１４４を開放する。したがって、吐出室１４２は、連通路１４４、吐出逆止弁２００、マフラ空間１４３及び吐出ポート１０６ａで形成される吐出通路を介してエアコンシステムの冷媒回路（の高圧側）と接続される。

シリンダヘッド１０４には、吸入通路１０４ａがシリンダヘッド１０４の径方向外側から吐出室１４２の一部を横切るように直線状に延設され、この吸入通路１０４ａを介して吸入室１４１はエアコンシステムの吸入側冷媒回路と接続されている。

前記エアコンシステムの前記冷媒回路の低圧側の冷媒は、吸入通路１０４ａを介して吸入室１４１に導かれる。吸入室１４１内の冷媒は、ピストン１３６の往復運動によってシリンダボア１０１ａ内に吸入され、圧縮されて吐出室１４２に吐出される。すなわち、本実施形態においては、シリンダボア１０１ａ及びピストン１３６によって吸入室１４１内の冷媒を吸入して圧縮する圧縮部が構成されている。そして、吐出室１４２に吐出された冷媒（前記圧縮部によって圧縮された冷媒）は、前記吐出通路を介して前記エアコンシステムの前記冷媒回路の高圧側へと導かれる。

シリンダヘッド１０４には、供給通路１４５が形成されている。この供給通路１４５には、第１制御弁３００及び逆止弁３５０が設けられている。そして、シリンダブロック１０１及びシリンダヘッド１０４には、排出通路１４６が形成されている。この排出通路１４６には第２制御弁４００が設けられている。また、シリンダブロック１０１とシリンダヘッド１０４との間には、背圧逃がし通路１４７が設けられている。

[供給通路]
図２は、第１制御弁３００の断面図と共に、冷媒が流通する通路の系統図を示した概念図であり、図３は逆止弁３５０及び第２制御弁４００を含む可変容量圧縮機１００の要部断面図である。供給通路１４５は、吐出室１４２内の冷媒をクランク室１４０に供給するための通路である。ここで、供給通路１４５における吐出室１４２と第１制御弁３００との間の通路を上流側供給通路１４５ａと呼び、供給通路１４５における第１制御弁３００とクランク室１４０との間の通路を下流側供給通路１４５ｂと呼ぶ。供給通路１４５は、後述するように第１制御弁３００を経由し第１制御弁３００によって開閉される。また、逆止弁３５０は下流側供給通路１４５ｂに設けられている。

本実施形態において、供給通路１４５は、シリンダヘッド１０４に形成された連通路１０４ｂ、シリンダヘッド１０４に形成された第１制御弁３００の収容孔１０４ｃのうちの後述する第２領域Ｓ２（図２参照）、第１制御弁３００の内部（図２参照）、収容孔１０４ｃのうちの後述する第３領域Ｓ３（図２参照）、シリンダヘッド１０４に形成された連通路１０４ｄ、シリンダヘッド１０４におけるシリンダブロック１０１（ヘッドガスケット１５３）との接続端面１０４ｈに開口する接続部１０４ｅ、ヘッドガスケット１５３の連通孔、吐出弁形成板１５１の連通孔、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ｃ、吸入弁形成板１５０の連通孔、シリンダガスケット１５２に形成される弁孔１５２ａ、シリンダブロック１０１を貫通する連通路１０１ｅ、及び、逆止弁３５０の後述する第２通路３５１ｃ２及び第１通路３５１ｃ１（後述する図７参照）を経由して、吐出室１４２とクランク室１４０とを連通するように形成されている。したがって、本実施形態では、連通路１０４ｂが上流側供給通路１４５ａを構成し、第３領域Ｓ３（図２参照）、連通路１０４ｄ、接続部１０４ｅ、ヘッドガスケット１５３の連通孔、吐出弁形成板１５１の連通孔、連通孔１０３ｃ、吸入弁形成板１５０の連通孔、シリンダガスケット１５２の弁孔１５２ａ、連通路１０１ｅ、及び、第２通路３５１ｃ２及び第１通路３５１ｃ１からなる通路が下流側供給通路１４５ｂを構成する。

[排出通路]
排出通路１４６は、クランク室１４０内の冷媒を吸入室１４１に排出するための通路である。本実施形態では、排出通路１４６は、図１〜図３に示すように、吸入室１４１側において二つの通路に分岐しており、その一方の通路（後述する第１排出通路１４６ａ）が第２制御弁４００を経由し第２制御弁４００によって開閉される。本実施形態において、排出通路１４６は、シリンダブロック１０１のフロントハウジング１０２側の端面を貫通してシリンダヘッド１０４側に延びる連通路１０１ｃ、及び、連通路１０１ｃが接続されると共にシリンダブロック１０１のシリンダヘッド１０４側の端面に開口する空間１０１ｄを有する。

図４は、排出通路１４６の一部（後述する第２排出通路１４６ｂ）を含む部分拡大図である。
本実施形態では、排出通路１４６は、図１〜図３に示すように、空間１０１ｄから第１排出通路１４６ａと第２排出通路１４６ｂに分岐している。第１排出通路１４６ａは、空間１０１ｄから、シリンダガスケット１５２の連通孔、吸入弁形成板１５０の連通孔、バルブプレート１０３を貫通する後述する弁孔１０３ｄ、第２制御弁４００の後述する弁室４２０、排出孔４３１ａを経由して吸入室１４１に開口するように形成されている。第２排出通路１４６ｂは、図４に示すように、空間１０１ｄから、シリンダガスケット１５２に形成された連通孔、吸入弁形成板１５０に形成された固定絞りとしての溝部１５０ａ、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ｅ、吐出弁形成板１５１の連通孔、ヘッドガスケット１５３の連通孔を経由し第２制御弁４００を迂回するように設けられ、空間１０１ｄと吸入室１４１との間を常時連通している。また、排出通路１４６における第２制御弁４００とクランク室１４０との間の通路を上流側排出通路１４６ｃ（図２参照）と呼ぶ。なお、第２制御弁４００によって開かれたときの第１排出通路１４６ａの流路断面積は、第２排出通路１４６ｂの固定絞りとしての溝部１５０ａの流路断面積より大きく設定されている。

[背圧逃がし通路（絞り通路）]
背圧逃がし通路１４７は、図２及び図３に示すように、下流側供給通路１４５ｂにおける第１制御弁３００と逆止弁３５０との間の中間供給通路１４５ｂ１と吸入室１４１とを連通すると共に絞り部１４７ａを有する絞り通路としての通路である。

図５は、背圧逃がし通路１４７を含む部分拡大図である。
本実施形態では、絞り部１４７ａは、吐出弁形成板１５１に貫通形成された溝部からなり、この溝部が接続部１０４ｅに開口すると共にヘッドガスケット１５３の連通孔に開口している。本実施形態では、背圧逃がし通路１４７は、吐出弁形成板１５１に形成された絞り部１４７ａ及びヘッドガスケット１５３の連通孔を経由して、接続部１０４ｅ（つまり、中間供給通路１４５ｂ１）と吸入室１４１との間を常時連通している。
また、下流側供給通路１４５ｂのうちの中間供給通路１４５ｂ１（図２参照）は、第３領域Ｓ３（図２参照）、連通路１０４ｄ、接続部１０４ｅ、ヘッドガスケット１５３の連通孔、吐出弁形成板１５１の連通孔、連通孔１０３ｃ、吸入弁形成板１５０の連通孔、シリンダガスケット１５２の弁孔１５２ａ、及び、連通路１０１ｅのうちの接続部１０４ｅと逆止弁３５０との間の通路により構成されている。

第１制御弁３００が閉じた場合は、中間供給通路１４５ｂ１の冷媒は背圧逃がし通路１４７を介して吸入室１４１へ流出されることになる。これにより、中間供給通路１４５ｂ１及び第２制御弁４００の後述する背圧室４１０の圧力が下がる。その結果、後述するように、逆止弁３５０及び第２制御弁４００のスプール４４０が移動する。

[第１制御弁の概要]
第１制御弁３００は、供給通路１４５の開口面積（開度）を制御する弁である。第１制御弁３００は、具体的には、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１０４に形成された収容孔１０４ｃ内に収容される。本実施形態において、第１制御弁３００にはＯリング３００ａ〜３００ｃが装着されており、これらＯリング３００ａ〜３００ｃによって収容孔１０４ｃ内には、連通路１０４ｆを介して吸入室１４１に連通する第１領域Ｓ１と、連通路１０４ｂを介して吐出室１４２に連通する第２領域Ｓ２と、連通路１０４ｄ、接続部１０４ｅ、連通路１０１ｅ及び逆止弁３５０を介してクランク室１４０に連通する第３領域Ｓ３とが区画形成される。そして、収容孔１０４ｃの第２領域Ｓ２及び第３領域Ｓ３が供給通路１４５の一部を構成している。第１制御弁３００は、連通路１０４ｆを介して導入された吸入室１４１の圧力と外部信号に応じてソレノイドに流れる電流により発生する電磁力とに応答して供給通路１４５の開度を制御（調整）し、クランク室１４０への吐出ガス導入量（圧力供給量）を制御する。

[逆止弁の概要]
逆止弁３５０は、供給通路１４５における下流側供給通路１４５ｂ（言い換えると第１制御弁３００より下流の供給通路１４５）に設けられ、クランク室１４０から第１制御弁３００に向かう冷媒の逆流を阻止すると共に、第１制御弁３００からクランク室１４０に向かう冷媒の流れを許容するように作動する弁である。逆止弁３５０は、具体的には、シリンダブロック１０１の連通路１０１ｅにおけるバルブプレート１０３側の開口端部に形成され、連通路１０１ｅの一部を構成する収容孔１０１ｇ内に収容される。

[第２制御弁の概要]
第２制御弁４００は、排出通路１４６（本実施形態では第１排出通路１４６ａ）に設けられ、この排出通路１４６の開度を制御する弁である。第２制御弁４００は、具体的には、シリンダヘッド１０４に形成されると共に吸入室１４１に開口する収容孔１０４ｇ内に収容され、排出通路１４６のうちの第１排出通路１４６ａを開閉するためのスプール４４０を含んで構成される。第２制御弁４００は、下流側供給通路１４５ｂにおける第１制御弁３００と逆止弁３５０との間の中間供給通路１４５ｂ１の圧力（詳しくは、後述する背圧室４１０内の圧力）と、クランク室１４０の圧力（詳しくは、上流側排出通路１４６ｃ内の圧力）に応じてスプール４４０を移動させて排出通路１４６の開度を制御（調整）し、クランク室１４０から吸入室１４１への冷媒の排出量を制御する。

第１制御弁３００及び逆止弁３５０が閉じているときは、第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを開放する。この場合、排出通路１４６は第１排出通路１４６ａと第２排出通路１４６ｂとで構成される。その結果、クランク室１４０内の冷媒は速やかに吸入室１４１に流れ、クランク室１４０の圧力が吸入室１４１の圧力と同等となって斜板の傾角が最大となり、ピストンストローク（吐出容量）が最大となる。

また、第１制御弁３００及び逆止弁３５０が開いているときは、第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを閉鎖する。この場合、排出通路１４６は第２排出通路１４６ｂのみで構成される。その結果、クランク室１４０内の冷媒が吸入室１４１に流れることが制限されてクランク室１４０の圧力が上昇し易くなる。そして、クランク室１４０の圧力が上昇することにより斜板１１１の傾角が最大から減少し、ピストンストロークを可変に制御することができる。

このように、可変容量圧縮機１００は、吸入室１４１、前記圧縮部、吐出室１４２、及び、制御圧室としてのクランク室１４０とを有し、クランク室１４０の圧力に応じて吐出容量が変化する圧縮機、換言すると、クランク室１４０内の調圧によって吐出容量が制御される圧縮機である。
次に、第１制御弁３００、逆止弁３５０、第２制御弁４００について詳述する。

［第１制御弁］
図２に戻って、第１制御弁３００は、弁ユニットと弁ユニットを開閉作動させる駆動ユニット（ソレノイド）とから構成され、シリンダヘッド１０４に形成された収容孔１０４ｃ内に収容されている。

第１制御弁３００の前記弁ユニットは、円筒状の弁ハウジング３０１を有し、弁ハウジング３０１の内部には、第１感圧室３０２、弁室３０３及び第２感圧室３０７が軸方向に順番に並んで形成されている。
第１感圧室３０２は、弁ハウジング３０１の外周面に形成された連通孔３０１ａ、収容孔１０４ｃのうちの第３領域Ｓ３、及び、シリンダヘッド１０４に形成された連通路１０４ｄを介してクランク室１４０と連通している。

第２感圧室３０７は、弁ハウジング３０１の外周面に形成された連通孔３０１ｅ、収容孔１０４ｃのうちの第１領域Ｓ１、及び、シリンダヘッド１０４に形成された連通路１０４ｆを介して吸入室１４１と連通している。弁室３０３は、弁ハウジング３０１の外周面に形成された連通孔３０１ｂ、収容孔１０４ｃのうちの第２領域Ｓ２、及び、シリンダヘッド１０４に形成された連通路１０４ｂを介して吐出室１４２と連通している。第１感圧室３０２と弁室３０３とは、弁孔３０１ｃを介して連通可能となっている。

弁室３０３と第２感圧室３０７との間には、支持孔３０１ｄが形成されている。第１感圧室３０２内には、ベローズ３０５が配設されている。ベローズ３０５は、内部を真空にしてバネを内蔵し、弁ハウジング３０１の軸方向に変位可能に配置され、第１感圧室３０２内、即ちクランク室１４０内の圧力を受圧する感圧手段としての機能を有する。

弁室３０３内には、円柱状の弁体３０４が収容されている。弁体３０４は、外周面が支持孔３０１ｄの内周面に密接しつつ支持孔３０１ｄ内を摺動可能であって、弁ハウジング３０１の軸線方向に移動可能である。弁体３０４の一端は弁孔３０１ｃを開閉可能であり、弁体３０４の他端は第２感圧室３０７内に突出している。弁体３０４の一端には、棒状の連結部３０６の一端が固定されている。連結部３０６は、他端がベローズ３０５に当接可能に配置されており、ベローズ３０５の変位を弁体３０４に伝達する機能を有する。

第１制御弁３００の前記駆動ユニットは円筒状のソレノイドハウジング３１２を有し、ソレノイドハウジング３１２は弁ハウジング３０１の端部に同軸に連結される。ソレノイドハウジング３１２内には、電磁コイルを樹脂で覆ったモールドコイル３１４が収容される。また、ソレノイドハウジング３１２内には、モールドコイル３１４と同軸的に円筒状の固定コア３１０が収容され、固定コア３１０は弁ハウジング３０１からモールドコイル３１４の中央付近にまで延びている。弁ハウジング３０１とは反対側の固定コア３１０の端部は、筒状のスリーブ３１３によって囲まれている。固定コア３１０は、中央に挿通孔３１０ａを有し、挿通孔３１０ａの一端は第２感圧室３０７に開口している。固定コア３１０とスリーブ３１３の閉塞端との間には、円筒状の可動コア３０８が収容されている。

挿通孔３１０ａには、ソレノイドロッド３０９が挿通され、ソレノイドロッド３０９の一端は弁体３０４の基端側に圧入により固定される。ソレノイドロッド３０９の他端部は、可動コア３０８に形成された貫通孔に圧入され、ソレノイドロッド３０９と可動コア３０８とは一体化される。固定コア３１０と可動コア３０８との間には、可動コア３０８を固定コア３１０から離れる方向（開弁方向）に付勢する解放バネ３１１が備えられる。

可動コア３０８、固定コア３１０及びソレノイドハウジング３１２は、磁性材料で形成されて磁気回路を構成する。スリーブ３１３は、ステンレス系材料などの非磁性材料で形成されている。モールドコイル３１４は、可変容量圧縮機１００の外部に設けられた制御装置に信号線を介して接続される。モールドコイル３１４は、制御装置から制御電流Ｉが供給されると電磁力Ｆ（ｉ）を発生する。モールドコイル３１４の電磁力Ｆ（ｉ）は、可動コア３０８を固定コア３１０に向けて吸引し、弁体３０４を閉弁方向に駆動する。

第１制御弁３００の弁体３０４には、モールドコイル３１４による電磁力Ｆ（ｉ）の他に、解放バネ３１１による付勢力ｆｓ、弁室３０３の圧力（吐出室圧力Ｐｄ）による力、第１感圧室３０２の圧力（クランク室圧力Ｐｃ）による力、第２感圧室３０７の圧力（吸入室圧力Ｐｓ）による力、及び、ベローズ３０５が内蔵するバネによる付勢力Ｆが作用する。
ここで、ベローズ３０５の伸縮方向の有効受圧面積Ｓｂ、弁孔３０１ｃ側より弁体３０４に作用するクランク室の圧力受圧面積Ｓｖ、弁体３０４の円筒外周面の断面積ＳｒをＳｂ＝Ｓｖ＝Ｓｒとしてあるので、弁体３０４に作用する力の関係は数式１で示される。なお、数式１において、「＋」は弁体３０４の閉弁方向、「−」は開弁方向を示す。

ベローズ３０５、連結部３０６及び弁体３０４の連結体は、吸入室圧力Ｐｓが設定圧力よりも高くなると吐出容量を増大させるために供給通路１４５の開度を小さくしてクランク室圧力Ｐｃを低下させ、吸入室圧力Ｐｓが設定圧力を下回ると吐出容量を減少させるために供給通路１４５の開度を大きくしてクランク室圧力Ｐｃを上昇させる。つまり、第１制御弁３００は、吸入室圧力Ｐｓが設定圧力に近づくように供給通路１４５の開度（開口面積）を自律制御する。

図６は、第１制御弁３００のコイル通電量と設定圧力との相関を示す線図である。弁体３０４には、ソレノイドロッド３０９を介してモールドコイル３１４の電磁力が閉弁方向に作用するので、モールドコイル３１４への通電量が増加すると供給通路１４５の開度を小さくする方向の力が増大し、図６に示すように設定圧力が低下方向に変化する。制御装置（駆動ユニット）は、例えば４００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲の所定周波数でのパルス幅変調（ＰＷＭ制御）によりモールドコイル３１４への通電を制御し、モールドコイル３１４を流れる電流値が所望の値となるようにパルス幅（デューティ比）を変更する。

エアコンシステムの作動時、つまり可変容量圧縮機１００の作動状態では、設定温度などの空調設定や外部環境に基づいてモールドコイル３１４への通電量が制御装置によって調整され、吸入室圧力Ｐｓが通電量に対応する設定圧力になるように吐出容量が制御される。また、エアコンシステムの非作動時、つまり可変容量圧縮機１００の非作動状態では、制御装置はモールドコイル３１４への通電をＯＦＦする。これにより、供給通路１４５が解放バネ３１１によって開放され、可変容量圧縮機１００の吐出容量は最小の状態に制御される。

[逆止弁]
次に、逆止弁３５０について図７を参照して説明する。図７は、可変容量圧縮機１００の逆止弁３５０を含む部分拡大断面図である。図７（Ａ）は、逆止弁３５０が第１制御弁３００からクランク室１４０に向かう冷媒の流れを許容する方向に作動した状態を示し、図７（Ｂ）は、逆止弁３５０がクランク室１４０から第１制御弁３００に向かう冷媒の逆流を阻止する方向に作動した状態を示している。

逆止弁３５０は、弁体３５１と、弁体３５１を収容する収容孔１０１ｇと、収容孔１０１ｇの一端を閉塞する弁孔１５２ａ及び弁座１５２ｂを有する弁座形成部材としてのシリンダガスケット１５２とを備えている。つまり、シリンダガスケット１５２には弁孔１５２ａ及び弁座１５２ｂが形成されている。

弁体３５１は、概ね円筒状の周壁３５１ａと、周壁３５１ａの一端に接続される端壁３５１ｂとを備えている。周壁３５１ａは、弁体長手方向の中間部をなす大径部３５１ａ１と、大径部３５１ａ１と端壁３５１ｂとの間を連結すると共に大径部３５１ａ１より小径の第１小径部３５１ａ２と、大径部３５１ａ１における第１小径部３５１ａ２とは反対側の端面から延伸する大径部３５１ａ１より小径の第２小径部３５１ａ３と、を含む。弁体３５１には、内部通路が形成されている。この内部通路は、周壁３５１ａの開放端から端壁３５１ｂに向けて形成された第１通路３５１ｃ１と、第１小径部３５１ａ２の周壁を貫通して第１通路３５１ｃ１と第１小径部３５１ａ２の周囲の収容孔１０１ｇとを連通する第２通路３５１ｃ２とで構成される。なお、弁体３５１は、例えば樹脂材料で形成されるが、金属材料等他の材料で形成されても良い。

収容孔１０１ｇは、シリンダブロック１０１の連通路１０１ｅにおけるバルブプレート１０３側の開口端部に形成され、連通路１０１ｅの一部を構成する。収容孔１０１ｇは、クランク室１４０側の小径部１０１ｇ１と、小径部１０１ｇ１より大径のバルブプレート１０３側の大径部１０１ｇ２とで構成されている。弁体３５１の大径部３５１ａ１が大径部１０１ｇ２に摺動支持されると共に、弁体３５１の第２小径部３５１ａ３が小径部１０１ｇ１に摺動支持されている。

収容孔１０１ｇは、シリンダブロック１０１の端面に直交するように形成されており、弁体３５１は駆動軸１１０の軸線Ｏの延伸方向に移動する。弁体３５１の端壁３５１ｂが弁座１５２ｂに当接することにより弁体３５１の一方の移動が規制され、また、周壁３５１ａの他端が収容孔１０１ｇの端面１０１ｇ３に当接することにより弁体３５１の他方の移動が規制される。端壁３５１ｂが弁座１５２ｂに当接すると、弁孔１５２ａが閉鎖され、端壁３５１ｂが弁座１５２ｂから離れると弁孔１５２ａが開放される。

収容孔１０１ｇは、下流側供給通路１４５ｂにおける第１制御弁３００と逆止弁３５０との間の中間供給通路１４５ｂ１を介して、第１制御弁３００の収容孔１０４ｃにおける第３領域Ｓ３に連通する。連通路１０１ｅは、シリンダブロック１０１のフロントハウジング１０２側の端面を貫通してシリンダヘッド１０４側に延びると共に、収容孔１０１ｇの端面１０１ｇ３を貫通し、収容孔１０１ｇを経由してシリンダヘッド１０４側端面に開口している。

したがって、弁体３５１の一端には中間供給通路１４５ｂ１の圧力Ｐｍ（逆止弁３５０より上流の圧力）が作用し、弁体３５１の他端にはクランク室圧力Ｐｃ（逆止弁３５０より下流の圧力）が作用し、弁体３５１は弁体３５１に作用する上流と下流の圧力差（Ｐｍ−Ｐｃ）に応じて軸線方向に移動する。

中間供給通路１４５ｂ１は、背圧逃がし通路１４７を経由して吸入室１４１と連通しているが、この背圧逃がし通路１４７には絞り部１４７ａが設けられている。したがって、第１制御弁３００が弁孔３０１ｃを開放している状態では、吐出室１４２の冷媒ガスの大半が連通路１０４ｄ、接続部１０４ｅ、ヘッドガスケット１５３の連通孔、吐出弁形成板１５１の連通孔、連通孔１０３ｃ、吸入弁形成板１５０の連通孔を経由して逆止弁３５０の弁孔１５２ａに至る。このため、弁体３５１の一端に作用する中間供給通路１４５ｂ１の圧力Ｐｍが上昇し、Ｐｍ−Ｐｃ＞０となる。そして、弁体３５１に作用する上流と下流の圧力差（Ｐｍ−Ｐｃ）によって、弁体３５１の端壁３５１ｂが弁座１５２ｂから離れ周壁３５１ａの他端が収容孔１０１ｇの端面１０１ｇ３に当接した状態となる。これにより、吐出室１４２の冷媒ガスは、弁孔１５２ａから収容孔１０１ｇの大径部１０１ｇ２、第２通路３５１ｃ２、第１通路３５１ｃ１及び逆止弁３５０より下流の連通路１０１ｅを経由してクランク室１４０に供給される。

また、第１制御弁３００が弁孔３０１ｃを開放している状態から弁孔３０１ｃを閉鎖した場合には、吐出室１４２の冷媒ガスが中間供給通路１４５ｂ１に供給されず、中間供給通路１４５ｂ１の冷媒ガスは、背圧逃がし通路１４７を経由して吸入室１４１に流れる。このため、弁体３５１の一端に作用する中間供給通路１４５ｂ１の圧力Ｐｍが低下してＰｍ−Ｐｃ＜０となる。そして、弁体３５１に作用する上流と下流の圧力差（Ｐｍ−Ｐｃ）によって、周壁３５１ａの他端が収容孔１０１ｇの端面１０１ｇ３から離れ弁体３５１の端壁３５１ｂが弁座１５２ｂに当接し、逆止弁３５０より下流の連通路１０１ｅと中間供給通路１４５ｂ１との連通が遮断される。これにより、中間供給通路１４５ｂ１の圧力Ｐｍは、吸入室圧力Ｐｓと同等となる。このように、逆止弁３５０は、第１制御弁３００の開閉に連動して供給通路１４５を開閉するように構成されている。

なお、逆止弁３５０は、弁体３５１を弁座１５２ｂに向けて付勢する圧縮コイルバネ等の付勢手段を付加するような構成としても良い。また、弁座形成部材は、シリンダガスケット１５２に限定されず、例えば、吸入弁形成板１５０やバルブプレート１０３であっても良い。

[第２制御弁]
第２制御弁４００について、図１〜図３及び第２制御弁４００の断面図である図８を参照して説明する。
第２制御弁４００は、背圧室４１０と、弁室４２０と、区画部材４３０と、スプール４４０とを有し、シリンダヘッド１０４に形成されると共に吸入室１４１に開口する収容孔１０４ｇに収容される。

収容孔１０４ｇは、図３に示すように、シリンダヘッド１０４におけるシリンダブロック１０１（ヘッドガスケット１５３）との接続端面１０４ｈ側に開口するように形成されている。収容孔１０４ｇは、具体的には、シリンダヘッド１０４における吸入室形成壁のうちの閉塞端壁１０４ｉからバルブプレート１０３側に向って突設される突起部１０４ｊに、段付き円柱状に形成されている。この突起部１０４ｊは、具体的には、駆動軸１１０の軸線Ｏの延長上に配置されており、吸入室１４１の径方向中央部に位置している。突起部１０４ｊは、ヘッドガスケット１５３との間に隙間を有するように、シリンダヘッド１０４の閉塞端壁１０４ｉから接続端面１０４ｈの手前の位置まで延設されている。収容孔１０４ｇは、その中心軸が駆動軸１１０の軸線Ｏと略一致し、シリンダヘッド１０４の接続端面１０４ｈ側に大径部、奥側に大径部より小径の小径部、及び大径部と小径部との間に段差部を有し、小径部が第１収容室１０４ｇ１を構成し、大径部が区画部材４３０を収容する第２収容室１０４ｇ２を構成している。

背圧室４１０は、背圧室４１０と中間供給通路１４５ｂ１とに接続される連通路１０４ｋを介して中間供給通路１４５ｂ１に連通する。したがって、背圧室４１０内の圧力は、中間供給通路１４５ｂ１の圧力Ｐｍと同等である。本実施形態では、背圧室４１０は、区画部材４３０によって区画された第１収容室１０４ｇ１からなる。なお、連通路１０４ｋについては、後に詳述する。

弁室４２０は、排出通路１４６における第２制御弁４００とクランク室１４０との間の上流側排出通路１４６ｃ（図２及び図３参照）に連通する弁孔１０３ｄ、及び、吸入室１４１に連通する排出孔４３１ａが開口され、排出通路１４６（詳しくは第１排出通路１４６ａ）の一部を構成する。本実施形態では、排出孔４３１ａは区画部材４３０の後述する周壁４３１に形成され、弁孔１０３ｄはバルブプレート１０３に形成されている。

区画部材４３０は、背圧室４１０と弁室４２０とを区画する部材であり、例えば、円筒状の周壁４３１と、円盤状の端壁４３２とを有する。周壁４３１は、スプール４４０の後述する弁部４４２を囲むように設けられている。端壁４３２は、周壁４３１の一端側に接続される。端壁４３２は、スプール４４０の後述する軸部４４３の挿通用の挿通孔４３２ａを有する。端壁４３２で区画された第１収容室１０４ｇ１が背圧室４１０を構成し、周壁４３１と端壁４３２とで区画された区画部材４３０の内側の円筒空間は弁室４２０を構成する。

本実施形態では、区画部材４３０の周壁４３１の外径は第２収容室１０４ｇ２の周壁の内径より小さく設定され、周壁４３１が第２収容室１０４ｇ２の周壁に摺動可能に支持されている。また、本実施形態では、区画部材４３０の端壁４３２の一端面４３２ｂ側の径方向外縁部と、第２収容室１０４ｇ２と第１収容室１０４ｇ１との接続端面（換言すると、収容孔１０４ｇの大径部と小径部との間の段差部）には、区画部材４３０を付勢する付勢手段としての皿バネ４５０が配設されている。そして、第１収容室１０４ｇ１から流入した冷媒が周壁４３１の外側の隙間を経由して吸入室１４１に流出するのを防止するため、周壁４３１と第２収容室１０４ｇ２との間にＯリング４６０を配置している。

また、本実施形態では、区画部材４３０は、第２収容室１０４ｇ２内に収容された状態で、皿バネ４５０によりバルブプレート１０３側に向けて付勢されることにより、周壁４３１の端壁４３２と反対側の端面４３１ｂが弁室４２０における背圧室４１０と反対側の壁面となっているバルブプレート１０３に当接するように、第２収容室１０４ｇ２内で位置決めされている。この状態で、区画部材４３０は、周壁４３１の端壁４３２と反対側の端面４３１ｂが突起部１０４ｊの突設端面１０４ｊ１よりバルブプレート１０３側に突出している。

弁室４２０に開口する排出孔４３１ａは、周壁４３１の周方向に離間した複数の箇所において、周壁４３１を貫通している。排出孔４３１ａを介して、弁室４２０は吸入室１４１と連通している。具体的には、周壁４３１の端面４３１ｂ側の部位は、排出孔４３１ａが吸入室１４１に直接開口するように、突起部１０４ｊの突設端面１０４ｊ１よりバルブプレート１０３側に突出している。なお、排出孔４３１ａは孔に限らず、切り欠きとして形成されても良い。

弁室４２０に開口する弁孔１０３ｄは、区画部材４３０の開放端を閉塞するバルブプレート１０３に形成されている。そして、バルブプレート１０３における弁孔１０３ｄの周囲の部位がスプール４４０の後述する弁部４４２が接離する弁座１０３ｆを構成する。弁室４２０は、弁孔１０３ｄ、吸入弁形成板１５０の連通孔、シリンダガスケット１５２の連通孔、空間１０１ｄ、連通路１０１ｃを介してクランク室１４０と連通している。つまり、本実施形態では、吸入弁形成板１５０の連通孔、シリンダガスケット１５２の連通孔、空間１０１ｄ、連通路１０１ｃによって、排出通路１４６の上流側排出通路１４６ｃが構成される。この上流側排出通路１４６ｃは弁孔１０３ｄを介して弁室４２０に連通している。

スプール４４０は、背圧室４１０内に配置される受圧部４４１、弁室４２０内に配置され弁孔１０３ｄの周囲の弁座１０３ｆに接離する弁部４４２、及び、区画部材４３０を貫通して延び受圧部４４１と弁部４４２とを連結する軸部４４３を有する。

本実施形態では、受圧部４４１は、第１収容室１０４ｇ１に収容されて、第１収容室１０４ｇ１に摺動支持されている。また、弁部４４２は、弁室４２０に収容されてその一端面４４２ａ（図８参照）が弁座１０３ｆに接離して弁孔１０３ｄを開閉する。そして、軸部４４３は、受圧部４４１と弁部４４２より小径に形成されている。

本実施形態では、軸部４４３は弁部４４２と一体に形成されている。軸部４４３を区画部材４３０の挿通孔４３２ａ（図８参照）に挿通させた状態で、受圧部４４１を軸部４４３に圧入することにより、スプール４４０が構成される。なお、弁部４４２が弁座１０３ｆに当接したときに、受圧部４４１が区画部材４３０の端壁４３２に当接する。具体的には、弁部４４２の一端面４４２ａが弁座１０３ｆに当接したとき、同時に受圧部４４１の端壁４３２側（区画部材４３０側）の一端面４４１ａが端壁４３２の一端面４３２ｂに当接するように、弁部４４２及び軸部４４３に対する受圧部４４１の軸線方向の圧入位置が調整されている。

次に、第２制御弁４００におけるスプール４４０の動作について説明する。
第２制御弁４００は、背圧室４１０内の圧力（以下において、背圧という）と上流側排出通路１４６ｃ内の圧力（つまり、クランク室圧力Ｐｃ）とに応じてスプール４４０を移動させて弁部４４２を弁座１０３ｆに接離させることにより、排出通路１４６の開度を制御するように構成されている。前述したように、背圧室４１０は、中間供給通路１４５ｂ１に連通路１０４ｋを介して連通しているため、背圧室４１０内の圧力（背圧）は、中間供給通路１４５ｂ１の圧力Ｐｍと同等である。また、上流側排出通路１４６ｃ内の圧力は、クランク室圧力Ｐｃと同等である。したがって、第２制御弁４００は、背圧（中間供給通路１４５ｂ１の圧力）Ｐｍとクランク室圧力Ｐｃとに応じてスプール４４０を作動させている。

スプール４４０の一端面（受圧部４４１の他端面４４１ｂ）は背圧Ｐｍを受け、スプール４４０の他端面（弁部４４２の一端面４４２ａ）はクランク室圧力Ｐｃを受けるので、スプール４４０は圧力差（Ｐｍ−Ｐｃ）に応じて軸線方向に移動する。Ｐｍ−Ｐｃ＞０となれば、スプール４４０の他端面が弁座１０３ｆに当接し、第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを閉鎖する。Ｐｍ−Ｐｃ＜０となれば、弁部４４２が区画部材４３０の端壁４３２に当接し、第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを最大に開放する。背圧Ｐｍを受ける軸線方向のスプール４４０の受圧面積Ａ１及びクランク室圧力Ｐｃを受けるスプール４４０の受圧面積Ａ２は、例えばＡ１＝Ａ２に設定されるが、スプール４４０の動作を調整するためＡ１＞Ａ２又はＡ１＜Ａ２としても良い。

詳しくは、第２制御弁４００は、受圧部４４１に作用する圧力（背圧Ｐｍ）によってスプール４４０を弁座１０３ｆに近づく方向に移動させる閉弁方向の力が弁部４４２に作用する圧力によってスプール４４０を弁座１０３ｆから離れる方向に移動させる開弁方向の力よりも大きくなると、弁部４４２が弁座１０３ｆに当接することにより、弁孔１０３ｄと排出孔４３１ａとの連通を遮断して排出通路１４６の開度を最小とし、前記閉弁方向の力が前記開弁方向の力よりも小さくなると、弁部４４２が弁座１０３ｆから離れることにより、弁孔１０３ｄと排出孔４３１ａとを連通して排出通路１４６の開度を最大とするように構成されている。

なお、第１収容室１０４ｇ１の内周面に摺動支持される受圧部４４１の最外周面４４１ｃと第１収容室１０４ｇ１の内周面との間には微小な隙間が形成されている。このため、受圧部４４１の一端面４４１ａが端壁４３２から僅かに離れた状態では、連通路１０４ｋから背圧室４１０（第１収容室１０４ｇ１）に流入した冷媒ガスは、最外周面４４１ｃと第１収容室１０４ｇ１の内周面との間の隙間及び軸部４４３の外周面と挿通孔４３２ａの内周面との間の隙間を経由して弁室４２０に流れるようになっている。一方、弁部４４２の一端面４４２ａが弁座１０３ｆに当接したときは、受圧部４４１の一端面４４１ａが端壁４３２の一端面４３２ｂに当接するように構成されているので、軸部４４３の外周面と挿通孔４３２ａの内周面との間の隙間を経由する背圧室４１０から弁室４２０への冷媒の流れは遮断される。したがって、受圧部４４１の一端面４４１ａと端壁４３２の一端面４３２ｂとは弁手段を構成している。
換言すると、本実施形態では、弁部４４２が弁座１０３ｆに当接した状態で、受圧部４４１が区画部材４３０の背圧室４１０に面する端壁４３２に当接することにより、軸部４４３の挿通用に区画部材４３０に形成される挿通孔４３２ａと軸部４４３との間の隙間を経由する背圧室４１０と弁室４２０との連通が遮断されるように、弁部４４２の弁座側端面としての一端面４４２ａと受圧部４４１の区画部材側端面としての一端面４４１ａとの間の距離が設定されている。

なお、弁部４４２が弁座１０３ｆに当接した状態で、中間供給通路１４５ｂ１内の冷媒ガスは、背圧逃がし通路１４７を介して吸入室１４１に僅かに流れるようになっている。本実施形態では、背圧逃がし通路１４７は、図５に示すように、吐出弁形成板１５１に形成された絞り部１４７ａ及びヘッドガスケット１５３の連通孔を経由して吸入室１４１に開口している。詳しくは、背圧逃がし通路１４７は、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅ１と吸入室１４１との間を、シリンダブロック１０１とシリンダヘッド１０４との間の介在物（吐出弁形成板１５１、ヘッドガスケット１５３）に形成された通路を介して連通するように構成されている。このように、本実施形態では、背圧逃がし通路１４７は、第２制御弁４００を迂回して、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅと吸入室１４１との間を直接的に連通するように形成されている。

[連通路]
次に、背圧室４１０と中間供給通路１４５ｂ１との間を連通する連通路１０４ｋについて詳述する。
連通路１０４ｋの一端は中間供給通路１４５ｂ１の途上に設けられる接続部１０４ｅに接続され、連通路１０４ｋの他端は背圧室４１０に接続される。連通路１０４ｋのうちの少なくとも接続部１０４ｅから背圧室４１０側に向って延びる連通路側接続部位１０４ｋ１（図３参照）は、中間供給通路１４５ｂ１のうちの接続部１０４ｅから第１制御弁３００側に向って延びる中間供給通路側接続部位としての連通路１０４ｄに対して、鋭角に延伸している。つまり、中間供給通路側接続部位としての連通路１０４ｋは、中間供給通路１４５ｂ１を第１制御弁３００から逆止弁３５０に向かって流れる冷媒流れの主流の流れ方向に対して逆向きに折り返すように、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅから分岐している。連通路側接続部位１０４ｋ１とは、連通路１０４ｋにおける接続部１０４ｅ近傍の通路部位である。

本実施形態では、連通路１０４ｋは、連通路全長に亘って、中間供給通路側接続部位としての連通路１０４ｄに対して鋭角に延伸している。つまり、連通路１０４ｋは、連通路全長に亘って、中間供給通路１４５ｂ１を第１制御弁３００から逆止弁３５０に向かって流れる冷媒の主流の流れ方向に対して逆向きの一方向に延伸している。したがって、連通路１０４ｋと直線的に一方向に延伸している連通路１０４ｄとにより、Ｖ字状の通路をなしている。

本実施形態では、連通路１０４ｋは、その背圧室側開口端が圧縮機設置状態において背圧室４１０の内壁面における重力方向下側部位に開口するように形成されている。

本実施形態では、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅは、圧縮機設置状態において第２制御弁４００よりも重力方向下側に位置するように配置されている。そして、接続部１０４ｅは、背圧室４１０よりもバルブプレート１０３側に配置されている。したがって、連通路１０４ｋは、接続部１０４ｅから折り返して斜め上方に延伸して背圧室４１０に開口している。

本実施形態では、第１制御弁３００及び第２制御弁４００は、シリンダヘッド１０４内において、互いに駆動軸１１０の軸線Ｏの延伸方向（つまり、前記圧縮機ハウジングの中心軸延伸方向）に対して直交する方向にずらした位置に配置されている。具体的には、第１制御弁３００は、第２制御弁４００に対して鉛直方向下方に配置されている。したがって、接続部１０４ｅ、中間供給通路側接続部位としての連通路１０４ｄ及び第２制御弁４００は、第２制御弁４００の下方に集約して配置されている。また、第２制御弁４００は、その中心軸が駆動軸１１０の軸線Ｏと略一致するように配置されている。一方、第１制御弁３００は、その中心軸が水平方向に延び、且つ、その中心軸が駆動軸１１０の軸線Ｏと直交するように配置されている。

[可変容量圧縮機の動作]
ここで、可変容量圧縮機１００の動作について説明する。
可変容量圧縮機１００が運転されている状態で第１制御弁３００のモールドコイル３１４への通電を遮断すると、第１制御弁３００が最大に開放される。これによって背圧Ｐｍが昇圧するので、逆止弁３５０が供給通路１４５を閉じている場合は（最大吐出容量時）、逆止弁３５０が供給通路１４５を開放し、同時に第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを閉鎖する。このため、排出通路１４６は第２排出通路１４６ｂのみとなり、クランク室１４０の圧力が昇圧して斜板１１１の傾角が減少し、吐出容量が最小の状態に維持される。

これとほぼ同時に吐出逆止弁２００が吐出通路を遮断し、最小の吐出容量で吐出された冷媒ガスは外部冷媒回路へは流れず、吐出室１４２、供給通路１４５、クランク室１４０、第２排出通路１４６ｂ、吸入室１４１、シリンダボア１０１ａで構成される内部循環路を循環する。この状態では、第１制御弁３００と逆止弁３５０との間の供給通路１４５の領域、つまり、中間供給通路１４５ｂ１における冷媒ガスは、第２制御弁４００を迂回して設けられた背圧逃がし通路１４７を介して吸入室１４１に僅かに流出している。

この状態から第１制御弁３００のモールドコイル３１４へ通電すると、第１制御弁３００が閉弁して供給通路１４５が閉鎖され、中間供給通路１４５ｂ１における冷媒ガスは、背圧逃がし通路１４７を介して吸入室１４１に流出する。そして、中間供給通路１４５ｂ１の圧力（背圧Ｐｍ）が低下して逆止弁３５０が供給通路１４５を閉鎖し、逆止弁３５０より上流の供給通路１４５に冷媒ガスが逆流することが阻止される。同時に第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを開放する。
したがって、このとき、排出通路１４６は、第１排出通路１４６ａと第２排出通路１４６ｂとの２つで構成される。

第２制御弁４００内の流路断面積は、固定絞りとしての溝部１５０ａの流路断面積より大きく設定されており、クランク室１４０内の冷媒が速やかに吸入室１４１に流出してクランク室１４０の圧力が低下し、吐出容量が最小の状態から速やかに最大吐出容量に増大する。これにより、吐出室１４２の圧力が急激に昇圧して吐出逆止弁２００が開弁し、冷媒が外部冷媒回路を循環してエアコンシステムが作動状態となる。

エアコンシステムが作動して吸入室１４１の圧力が低下し、モールドコイル３１４に流れる電流で設定される設定圧力に到達すると第１制御弁３００が開弁する。これにより、背圧Ｐｍが昇圧することによって、逆止弁３５０が供給通路１４５を開放し、同時に第２制御弁４００が第１排出通路１４６ａを閉鎖する。したがって、このとき、排出通路１４６は第２排出通路１４６ｂのみとなる。このため、クランク室１４０の冷媒が吸入室１４１に流れることが制限されてクランク室１４０の圧力が昇圧し易くなる。そして、吸入室１４１の圧力が設定圧力を維持するように、第１制御弁３００の開度が調整されて吐出容量が可変制御される。

本実施形態による前記可変容量圧縮機によれば、逆止弁３５０は供給通路１４５における第１制御弁３００とクランク室１４０との間の下流側供給通路１４５ｂに設けられ、第２制御弁４００の背圧室４１０は、この下流側供給通路１４５ｂにおける第１制御弁３００と逆止弁３５０との間の中間供給通路１４５ｂ１に連通路１０４ｋを介して連通している。そして、この連通路１０４ｋのうちの少なくとも接続部１０４ｅから背圧室４１０側に向って延びる連通路側接続部位１０４ｋ１は、中間供給通路１４５ｂ１のうちの接続部１０４ｅから第１制御弁３００側に向って延びる中間供給通路側接続部位としての連通路１０４ｄに対して、鋭角に延伸している。これにより、微小な異物が中間供給通路１４５ｂ１を冷媒と伴に流通したとしても、前記異物の全部又は大半は接続部１０４ｅにおいて第１制御弁３００から逆止弁３５０側へ流れる冷媒流れの主流に沿って流れることになるため、背圧室４１０への異物の混入を防止又は抑制することができる。その結果、微小な異物が冷媒と伴に流通していたとしても、スプール４４０を良好に作動させることができる。このようにして、第２制御弁４００内への異物混入を防止又は抑制することができる可変容量圧縮機１００を提供することができる。

本実施形態では、供給通路１４５における第１制御弁３００とクランク室１４０との間の通路を下流側供給通路１４５ｂと呼び、この下流側供給通路１４５ｂにおける第１制御弁３００と逆止弁３５０との間の中間供給通路１４５ｂ１が、図３に示すように、概ね直線的に延伸している。つまり、中間供給通路１４５ｂ１の途上に大きく屈曲した屈曲部が形成されていない。これにより、中間供給通路１４５ｂ１において、冷媒が第１制御弁３００から逆止弁３５０側に向って直線的に流れる冷媒流れの主流を形成することができる。その結果、背圧室４１０への異物の混入をより確実に防止又は抑制することができる。

本実施形態では、連通路１０４ｋは、連通路全長に亘って、中間供給通路側接続部位としての連通路１０４ｄに対して鋭角に延伸している。これにより、接続部１０４ｅ及び連通路１０４ｄと協働して、Ｖ字状の通路が形成され、さらに確実に、接続部１０４ｅから背圧室４１０への異物の混入を防止又は抑制することができる。

本実施形態では、連通路１０４ｋは、その背圧室側開口端が圧縮機設置状態において背圧室４１０の内壁面における重力方向下側部位に開口するように形成されている。これにより、第１制御弁３００が供給通路１４５を閉じ、背圧逃がし通路１４７を介して中間供給通路１４５ｂ１の冷媒が吸入室１４１に排出される際に、仮に、連通路１０４ｋを介して背圧室４１０に異物が進入したとしても、その異物が連通路１０４ｋを介して重力により接続部１０４ｅ側に排出され易くなる。

本実施形態では、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅは、圧縮機設置状態において第２制御弁４００よりも重力方向下側に位置するように配置されている。これにより、接続部１０４ｅが第２制御弁４００の背圧室４１０より重力方向下側に位置することになるため、連通路１０４ｋを介して背圧室４１０へ異物が進入し難く、且つ、仮に進入したとしても、その異物が排出され易くなる。

本実施形態では、第１制御弁３００及び第２制御弁４００は、シリンダヘッド１０４内において、互いに駆動軸１１０の軸線Ｏの延伸方向（つまり、前記圧縮機ハウジングの中心軸延伸方向）に対して直交する方向にずらした位置に配置されている。具体的には、第１制御弁３００は、第２制御弁４００に対して鉛直方向下方に配置されている。これにより、接続部１０４ｅ、接続通路としての連通路１０４ｄ及び第２制御弁４００を、第２制御弁４００の下方に集約して配置することができるため、可変容量圧縮機１００の長手方向（駆動軸１１０の軸線Ｏの延伸方向の長さを従来よりも短くすることができ、その結果、前記圧縮機ハウジングの小型化を図ることができる。

本実施形態では、弁部４４２が弁座１０３ｆに当接した状態で、受圧部４４１が区画部材４３０の背圧室４１０に面する端壁４３２に当接することにより、軸部４４３の挿通用に区画部材４３０に形成される挿通孔４３２ａと軸部４４３との間の隙間を経由する背圧室４１０と弁室４２０との連通が遮断されるように、弁部４４２の弁座側端面としての一端面４４２ａと受圧部４４１の区画部材側端面としての一端面４４１ａとの間の距離が設定されている。そして、背圧逃がし通路１４７は、第２制御弁４００を迂回して、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅと吸入室１４１との間を直接的に連通するように形成されている。これにより、第１制御弁３００が開弁しているときに、背圧室４１０において冷媒の定常的な流れが無く又は略無く、背圧室４１０に異物が進入することをさらに抑制することができる。

本実施形態では、背圧逃がし通路１４７の絞り部１４７ａは、吐出弁形成板１５１に形成されるものとした。これにより、絞り部１４７ａを含む背圧逃がし通路１４７を容易に形成することができる。

[変形例]
本実施形態では、連通路１０４ｋの背圧室側開口端が背圧室４１０の内壁面に開口するものとしたが、これに限らず、背圧室４１０を構成する第１収容室１０４ｇ１の端壁面（つまり、受圧部４４１の他端面４４１ｂに対向する第１収容室１０４ｇ１の端壁面）に開口してもよい。

本実施形態では、区画部材４３０の開放端をバルブプレート１０３により閉塞し、バルブプレート１０３を第２制御弁４００の弁座形成部材として用いたが、これに限らない。第２制御弁４００の弁座形成部材として、シリンダブロック１０１とシリンダヘッド１０４との間に介在する部材、例えば、吸入弁形成板１５０又は吐出弁形成板１５１を用いてもよい。また、第２制御弁４００は、図９に示すように、専用の弁座形成部材１４８を一体に備えてもよい。具体的には、図９に示すように、弁座形成部材１４８を、例えば、周壁４３１の端面４３１ｂ側の開口部に圧入固定する。なお、吸入弁形成板１５０、吐出弁形成板１５１及びバルブプレート１０３のいずれか一つを弁座形成部材として用いれば、専用の弁座形成部材を付加する必要が無く、また平面度の精度も良いので弁座形成部材として好適である。

本実施形態では、区画部材４３０の周壁４３１は、第２収容室１０４ｇ２の周壁に摺動可能に支持されるものとしたが、これに限らず、第２収容室１０４ｇ２に圧入嵌合されて、シリンダヘッド１０４に位置決めされてもよい。この場合、Ｏリング４６０や皿バネ４５０は不要である。

本実施形態では、背圧逃がし通路１４７は、第２制御弁４００を迂回して、中間供給通路１４５ｂ１における接続部１０４ｅと吸入室１４１との間を直接的に連通するように形成されるものとしたが、これに限らない。背圧逃がし通路１４７は、背圧室４１０と中間供給通路１４５ｂ１との間を連通する連通路１０４ｋを経由してもよい。この変形例の場合、第２制御弁４００の区画部材４３０の端壁４３２に、背圧室４１０と弁室４２０とを連通する連通孔を形成する。その結果、連通路１０４ｋ、背圧室４１０、受圧部４４１の最外周面４４１ｃと第１収容室１０４ｇ１の内周面との間、端壁４３２に形成される前記連通孔、弁室４２０、排出孔４３１ａを経由して、吸入室１４１に開口する背圧逃がし通路１４７が構成される。なお、この変形例の場合、背圧室４１０と弁室４２０とを連通する前記連通孔が背圧逃がし通路１４７において最も流路断面積が小さくなるように設定され、背圧逃がし通路１４７の絞り部１４７ａを構成する。

本実施形態では、排出通路１４６は空間１０１ｄから第１排出通路１４６ａと第２排出通路１４６ｂに分岐するものとし、第１排出通路１４６ａが第２制御弁４００により開閉され、第２排出通路１４６ｂが常時開放させる構成とすることにより、第２制御弁４００の閉弁時における排出通路１４６の最小開度を確保するものとしたが、これに限らない。例えば、第２排出通路１４６ｂの替りに、弁部４４２の周壁に貫通孔を形成したり、弁部４４２の一端面４４２ａに溝を設けたりすることにより、排出通路１４６の最小開度を確保するように構成してもよい。

本実施形態では、スプール４４０の軸部４４３は、弁部４４２と一体に形成されるものとしたが、これに限らず、受圧部４４１と一体に形成してもよい。

本実施形態では、可変容量圧縮機１００を斜板式のクラッチレス可変容量圧縮機としたが、これに限らず、電磁クラッチを装着した可変容量圧縮機や、モータで駆動される可変容量圧縮機とすることができる。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様をさらに採り得ることは自明である。

１００…可変容量圧縮機
１０１ａ…シリンダボア（圧縮部）
１０３ｄ…弁孔（第２制御弁の弁孔）
１０３ｆ…弁座（第２制御弁の弁座）
１０４…シリンダヘッド（ハウジング部材）
１０４ｄ…連通路（中間供給通路側接続部位）
１０４ｅ…接続部
１０４ｋ…連通路
１０４ｋ１…連通路側接続部位
１３６…ピストン（圧縮部）
１４０…クランク室（制御圧室）
１４１…吸入室
１４２…吐出室
１４５…供給通路
１４５ｂ…下流側供給通路
１４５ｂ１…中間供給通路
１４６…排出通路
１４６ｃ…上流側排出通路
１４７…背圧逃がし通路（絞り通路）
１４７ａ…絞り部
３００…第１制御弁
３５０…逆止弁
４００…第２制御弁
４１０…背圧室
４２０…弁室
４３０…区画部材
４３１ａ…排出孔
４３２…端壁（区画部材の背圧室に面する端壁）
４３２ａ…軸部の挿通用の挿通孔
４４０…スプール
４４１…受圧部
４４２…弁部
４４３…軸部
４４２ａ…一端面（弁部の弁座側端面）
４４１ａ…一端面（受圧部の区画部材側端面）
Ｏ…駆動軸の軸線（圧縮機ハウジングの中心軸）

Claims (6)

1. 冷媒が導かれる吸入室、前記吸入室内の冷媒を吸入して圧縮する圧縮部、前記圧縮部によって圧縮された冷媒が吐出される吐出室、及び、制御圧室を有し、前記制御圧室の圧力に応じて吐出容量が変化する可変容量圧縮機において、
   前記吐出室内の冷媒を前記制御圧室に供給するための供給通路に設けられ、前記供給通路の開度を制御する第１制御弁と、
   前記供給通路における前記第１制御弁と前記制御圧室との間の下流側供給通路に設けられ、前記制御圧室から前記第１制御弁に向かう冷媒の逆流を阻止する逆止弁と、
   前記制御圧室内の冷媒を前記吸入室に排出するための排出通路に設けられ、前記排出通路の開度を制御する第２制御弁と、
   前記下流側供給通路における前記第１制御弁と前記逆止弁との間の中間供給通路と前記吸入室とを連通すると共に絞り部を有する絞り通路と、
   を備え、
   前記第２制御弁は、
   前記中間供給通路に連通する背圧室と、
   前記排出通路における前記第２制御弁と前記制御圧室との間の上流側排出通路に連通する弁孔、及び、前記吸入室に連通する排出孔が開口され、前記排出通路の一部を構成する弁室と、
   前記背圧室と前記弁室とを区画する区画部材と、
   前記背圧室内に配置される受圧部、前記弁室内に配置され前記弁孔の周囲の弁座に接離する弁部、及び、前記区画部材を貫通して延び前記受圧部と前記弁部とを連結する軸部を有するスプールと、
   を有し、前記背圧室内の圧力と前記上流側排出通路内の圧力とに応じて前記スプールを移動させて前記弁部を前記弁座に接離させることにより、前記排出通路の開度を制御するように構成されており、
   前記背圧室は、当該背圧室と前記中間供給通路とに接続される連通路を介して前記中間供給通路に連通し、
   前記連通路の一端は、前記中間供給通路の途上に設けられる接続部に接続され、
   前記連通路のうちの少なくとも前記接続部から前記背圧室側に向って延びる連通路側接続部位は、前記中間供給通路のうちの前記接続部から前記第１制御弁側に向って延びる中間供給通路側接続部位に対して、鋭角に延伸している、可変容量圧縮機。
2. 前記連通路は、連通路全長に亘って、前記中間供給通路側接続部位に対して鋭角に延伸している、請求項１に記載の可変容量圧縮機。
3. 前記吸入室及び前記吐出室は、圧縮機ハウジングの一端部を構成するハウジング部材内に形成され、
   前記第１制御弁及び前記第２制御弁は、前記ハウジング部材内において、互いに前記圧縮機ハウジングの中心軸延伸方向に対して直交する方向にずらした位置に配置される、請求項１又は２に記載の可変容量圧縮機。
4. 前記連通路は、その背圧室側開口端が圧縮機設置状態において前記背圧室の内壁面における重力方向下側部位に開口するように形成されている、請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変容量圧縮機。
5. 前記中間供給通路における前記接続部は、圧縮機設置状態において前記第２制御弁よりも重力方向下側に位置するように配置されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の可変容量圧縮機。
6. 前記弁部が前記弁座に当接した状態で、前記受圧部が前記区画部材の前記背圧室に面する端壁に当接することにより、前記軸部の挿通用に前記区画部材に形成される挿通孔と前記軸部との間の隙間を経由する前記背圧室と前記弁室との連通が遮断されるように、前記弁部の弁座側端面と前記受圧部の区画部材側端面との間の距離が設定され、
   前記絞り通路は、前記第２制御弁を迂回して、前記中間供給通路における前記接続部と前記吸入室との間を直接的に連通するように形成されている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の可変容量圧縮機。