JPH09217680A - ピストン式圧縮機における起動ショック緩和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成によって、クラッチ接続時及び液
冷媒の圧縮時にピストンに作用する圧縮負荷を緩和し
て、振動や騒音の発生を抑制することができるピストン
式圧縮機における起動ショック緩和装置を提供するこ
と。 【解決手段】 第１制御室５８はスプール４８の前面側
に形成され、クランク室２５と連通されている。第２制
御室５９はスプール４８の背面側に形成され、圧力供給
通路６８を介してフロント側圧縮室２３Αと連通されて
いる。可動吐出弁５３はリヤ側吐出孔５２に対応されて
いる。前記スプール４８は、圧縮機の起動によって第２
制御室５９にフロント側圧縮室２３Αからの圧力が供給
されることにより、可動吐出弁５３を作用位置に配置さ
せる。また、同スプール４８は、圧縮機の停止によって
第２制御室５９の圧力がフロント側圧縮室２３Αへ逃が
されることにより、可動吐出弁５３を不作用位置に配置
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両空調用
のピストン式圧縮機に関し、特に、同圧縮機に適用され
る起動ショック緩和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に固定容量型の両頭ピストン式圧縮
機においては、両頭型のピストンが、シリンダブロック
に形成されたシリンダボア内にそれぞれ収容されてい
る。吸入室及び吐出室は、フロントハウジング及びリヤ
ハウジングにそれぞれ区画形成されている。そして、吸
入室内の冷媒ガスは、前記ピストンの往復動作によって
シリンダボア内に吸入されて圧縮され、吐出室内へ吐出
される。

【０００３】ところで、前記両頭ピストン式圧縮機にお
いては、吐出孔が各シリンダボアに対応してバルブプレ
ートにそれぞれ形成されている。固定型の吐出弁は同吐
出孔に対応して設けられており、冷媒ガスの吸入時には
閉弁され、また、冷媒ガスの吐出時には開弁される。

【０００４】このような圧縮機においては、クラッチの
接続により圧縮機が車両エンジン等の外部駆動源に作動
連結されてピストンの往復動が開始されると、圧縮機の
圧縮負荷が急激に立ち上がる。特に車両搭載形態におい
て、この急激な圧縮負荷の変化が、負荷トルクの変動と
して車両エンジン等の外部駆動源に伝達されて、車両エ
ンジン等の回転数の変動が励起されることがある。この
回転数の変動は、ＯＮ−ＯＦＦショックと呼ばれ、体感
フィーリングの悪化を招くものであった。

【０００５】また、圧縮機の起動に際して、シリンダボ
ア内に溜った液冷媒に圧縮力が作用されることがある。
圧縮機が液圧縮状態となると、ピストンに大きな圧縮負
荷が作用して、衝撃的な振動や騒音が発生するという問
題があった。

【０００６】従来、本出願人はこのような問題を解決す
るために、例えば、特開昭６１−７２８８５号公報にお
いて起動ショック緩和装置を備えた圧縮機を提案してい
る。すなわち、可動吐出弁がリヤ側バルブプレートの吐
出孔に対応して配設されている。同可動吐出弁はスプー
ルの移動に連動して、吐出孔と接触される作用位置と、
吐出孔から離間される不作用位置とに切換移動される。
制御室はスプールの背面に形成されている。第１電磁弁
は同制御室と吐出圧領域とを連通する圧力供給通路上に
介在されている。また、第２電磁弁は同制御室と吸入圧
領域とを連通する別の圧力供給通路上に介在されてい
る。

【０００７】そして、圧縮機が起動されると、その起動
信号に基づいて第１電磁弁及び第２電磁弁がそれぞれ開
閉動作され、制御室が吐出圧領域に連通されるととも
に、吸入圧領域との連通が遮断される。従って、前記ス
プールは、制御室に供給された吐出圧力によってバネの
付勢力に抗して移動され、非作用位置にある可動吐出弁
を作用位置に配置させる。

【０００８】また、圧縮機が停止されると、その停止信
号に基づいて第１電磁弁及び第２電磁弁がそれぞれ開閉
動作され、制御室が吸入圧領域に連通されるとともに、
吐出圧領域との連通が遮断される。従って、制御室の圧
力は吸入圧領域に逃がされて低下され、スプールがバネ
の付勢力によって移動されることにより、可動吐出弁は
不作用位置に配置される。

【０００９】このように、圧縮機の停止時において可動
吐出弁を不作用位置に配置させることにより、圧縮機の
起動から可動吐出弁が作用位置に移動されるまでの数秒
程度、可動吐出弁が対応された圧縮室内においては通常
の圧縮動作がなされない。従って、圧縮機の起動時にお
ける圧縮負荷は緩やかに上昇され、クラッチの接続時に
おける体感フィーリングの悪化や、液冷媒の圧縮に起因
した振動や騒音の発生が低減される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術においては、電磁弁を圧力供給通路上に介在させてお
り、さらには同電磁弁を圧縮機の起動・停止情報に基づ
いて開閉制御するための制御コンピュータ等を装備する
必要があった。このため起動ショック緩和装置、引いて
は圧縮機の構造が複雑で製造コストが高くなるという問
題があった。

【００１１】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、簡単な
構成によって、クラッチ接続時及び液冷媒の圧縮時にピ
ストンに作用する圧縮負荷を緩和して、振動や騒音の発
生を抑制することができるピストン式圧縮機における起
動ショック緩和装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、前記吐出室内に配設されたスプ
ール支持部と、同スプール支持部に嵌挿支持され、前記
弁形成体に対して近接・離間方向へ移動可能なスプール
と、前記弁形成体上の少なくとも１つの吐出孔に接離可
能に対応し、前記スプールに連動して、吐出孔に接触さ
れる作用位置と、同吐出孔から離間される不作用位置と
の間を移動可能な可動吐出弁と、同可動吐出弁を不作用
位置に配置するように、前記スプールを付勢する付勢手
段と、前記スプールの前面側に形成され、吸入圧領域と
連通された第１制御室と、前記スプールとスプール支持
部とにより囲まれて、同スプールの背面側に区画形成さ
れた第２制御室と、前記スプールとスプール支持部との
嵌合周面間に配設され、第２制御室と吐出室とをシール
するシール部材と、前記第２制御室と、可動吐出弁が対
応されないシリンダボアの圧縮室とを連通し、圧縮機の
起動時においては同圧縮室内の圧力を第２制御室に供給
するとともに、圧縮機の停止時においては同第２制御室
内の圧力を圧縮室へ逃がすための圧力供給通路と、同圧
力供給通路上に介在された絞りとを備えた起動ショック
緩和装置である。

【００１３】請求項２の発明では、前記絞りは弁形成体
の内部に設けられている。請求項３の発明では、前記絞
りは、圧力供給通路をその途中位置においてスプール支
持部のスプールとの嵌合周面で開口させることで、同ス
プール支持部とスプールとの対向する嵌合周面間のクリ
アランスにより構成されている。

【００１４】請求項４の発明では、前記圧力供給通路は
シリンダボアの上死点に対応する端面側において前記圧
縮室と連通されている。請求項５の発明では、前記可動
吐出弁が配置された吐出室と吸入圧領域とは、可動吐出
弁が作用位置にない状態で連通される構成であり、同吐
出室と吐出フランジとを連通する連通路上には、可動吐
出弁が作用位置に配置されるのに応じて連通路を開放す
る制御弁が配設されている。

【００１５】（作用）上記構成の請求項１の発明におい
ては、圧縮機が停止された状態にてスプールが付勢手段
により付勢されて可動吐出弁が不作用位置に配置されて
いる。この状態で圧縮機が起動されると、可動吐出弁が
対応されない圧縮室においては通常の圧縮動作がなされ
る。しかし、可動吐出弁が対応された圧縮室において
は、不作用位置にある同可動吐出弁によって、殆どの冷
媒ガスが吐出孔から吐出室へバイパスされて圧縮動作が
殆どなされない。

【００１６】ここで第２制御室には、可動吐出弁が対応
されない圧縮室の圧力が供給される。同圧縮室内の圧力
は、ピストンの往復動によって吸入圧近辺の低圧力から
吐出圧近辺の高圧力の間を変動される。しかし、圧力供
給通路が有する絞り通路によってこの変動が緩やかとな
り、結果として、第２制御室内には同圧縮室内の略平均
的な圧力（中間圧）が供給される。

【００１７】そして、第２制御室の圧力と第１制御室に
供給される吸入圧（第１制御室近傍の圧力）との差圧が
付勢手段による付勢力を上回ると、スプールは可動吐出
弁を作用位置に配置すべく移動される。この時、前記第
２制御室の圧力の上昇は、圧力供給通路の途中に介在さ
れた絞り通路によって緩慢となるため、スプールの移動
はゆっくりしたものなる。従って、吐出孔と吐出室との
間のバイパス量が徐々に減少されて、圧縮負荷は緩やか
に上昇される。

【００１８】また、前記動作状態にある圧縮機が停止さ
れると、ピストンの往復動が停止される。従って、第２
制御室の圧力が、圧力供給通路を介して圧縮室へ逃がさ
れて下降される。そして、同第２制御室と第１制御室と
の差圧が、付勢手段による付勢力を下回ると、スプール
は作用位置にある可動吐出弁を不作用位置に配置すべく
移動される。

【００１９】請求項２の発明においては、圧縮室から第
２制御室へ供給される冷媒ガスは、弁形成体の内部に設
けられた絞りを介して絞られる。請求項３の発明におい
ては、絞りが、スプール支持部とスプールとの対向する
嵌合周面間のクリアランスにより構成されている。従っ
て、同絞り内において冷媒ガス中の異物が停留されたと
しても、スプールがスプール支持部に対して移動される
ことにより、同異物の停留状態は安定されない。従っ
て、同異物が、冷媒ガスの流動によって絞り外へ排出さ
れる自浄作用を期待できる。

【００２０】請求項４の発明においては、前記圧力供給
通路はシリンダボアの上死点に対応する端面側において
前記圧縮室と連通されている。従って、ピストンがいず
れのストローク位置に在る場合でも、常に圧縮室と第２
制御室とは連通されている。つまり、圧縮機の停止によ
って、ピストンの往復動がいずれのストローク位置にお
いて停止されたとしても、圧力供給通路と圧縮室との連
通がピストンによって遮断されることはない。これは作
用位置にある可動吐出弁を不作用位置へ迅速に移動させ
ることにつながる。

【００２１】請求項５の発明においては、可動吐出弁が
不作用位置にある場合には、制御弁によって連通路が閉
塞されることとなる。そして、可動吐出弁が作用位置に
配置されるのに応じて、制御弁は連通路を開放し、同可
動吐出弁が配置された吐出室内の高圧冷媒ガスを、外部
冷媒回路に接続された吐出フランジに向けて排出するこ
とが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を両頭ピストン式圧
縮機において具体化した第１〜第３実施形態について説
明する。なお、第２及び第３実施形態において第１実施
形態と同様な部材には同じ番号が付してある。

【００２３】（第１実施形態）図１に示すように一対の
シリンダブロック１１は、対向端縁において互いに接合
されている。フロントハウジング１２はシリンダブロッ
ク１１の前端面にフロント側弁形成体１３を介して接合
されている。同フロント側弁形成体１３は、バルブプレ
ート１３αの前面に吐出弁形成板１３βを、後面に吸入
弁形成板１３γをそれぞれ重合することで構成されてい
る。リヤハウジング１４はシリンダブロック１１の後端
面にリヤ側弁形成体１５を介して接合されている。同リ
ヤ側弁形成体１５は、バルブプレート１５αの前面に吸
入弁形成板１５βを重合することで構成されている。

【００２４】複数（図中には一つのみが表れる）のボル
ト挿通孔１６は、フロントハウジング１２から両シリン
ダブロック１１及び両弁形成体１３，１５を貫通してリ
ヤハウジング１４に穿設されている。複数の通しボルト
１７は、同ボルト挿通孔１６に対してフロントハウジン
グ１２側より挿入され、その先端部を以てリヤハウジン
グ１４のネジ孔１６αに螺合されている。そして、これ
らの通しボルト１７により、フロントハウジング１２及
びリアハウジング１４がシリンダブロック１１の両端面
に締結固定されている。

【００２５】駆動軸１８は、前記シリンダブロック１１
及びフロントハウジング１２の中央に、一対のラジアル
ベアリング１９を介して回転可能に支持されている。リ
ップシール２０は、駆動軸１８の前端外周とフロントハ
ウジング１２との間に介装されている。そして、同駆動
軸１８は、図示しないクラッチを介して車両エンジン等
の外部駆動源に作動連結され、クラッチの接続時に外部
駆動源の駆動力が伝達されて回転駆動される。

【００２６】複数のシリンダボア２１は、前記駆動軸１
８と平行に延びるように、各シリンダブロック１１の両
端部間に同一円周上で所定間隔おきに貫通形成されてい
る。両頭型のピストン２２は各シリンダボア２１内に往
復動可能に嵌挿支持され、それらの両端面と弁形成体１
３，１５との間において、各シリンダボア２１内には圧
縮室２３（フロント側），２４（リヤ側）が形成されて
いる。

【００２７】クランク室２５は、前記両シリンダブロッ
ク１１の中間内部に区画形成されている。斜板２６は、
クランク室２５内において駆動軸１８に嵌合固定され、
その外周部がシュー２７を介してピストン２２の中間部
に係留されている。そして、同ピストン２２は、駆動軸
１８の回転により斜板２６を介して往復動される。一対
のスラストベアリング２８は、斜板２６の両端面と各シ
リンダブロック１１の内端面との間に介装され、このス
ラストベアリング２８を介して斜板２６が両シリンダブ
ロック１１間に挟着保持されている。このクランク室２
５は図示しない吸入フランジを介して外部冷媒回路に接
続されており、吸入圧領域を構成している。

【００２８】フロント側吸入室２９及びリヤ側吸入室３
０は、前記フロントハウジング１２及びリヤハウジング
１４内の外周部に環状に区画形成されている。吸入通路
３１は、シリンダブロック１１及び両弁形成体１３，１
５に形成され、前記フロント側吸入室２９及びリヤ側吸
入室３０をクランク室２５に接続している。

【００２９】フロント側吐出室３２及びリヤ側吐出室３
３は、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４
内の内周部において環状に区画形成されている。吐出フ
ランジ４３は、リヤ側のシリンダブロック１１の外周面
に接合固定されている。前記フロント側吐出室３２及び
リヤ側吐出室３３は、それぞれ連通路４４，４５を介し
て吐出フランジ４３に接続されている。そして、両連通
路４４，４５は同吐出フランジ４３内において合流さ
れ、同吐出フランジ４３を介して図示しない外部冷媒回
路に接続されている。

【００３０】フロント側吸入弁機構３４及びリヤ側吸入
弁機構３５は、前記各弁形成体１３，１５のバルブプレ
ート１３α，１５α及び吐出弁形成板１３βに形成さ
れ、各シリンダボア２１に対応する複数の吸入孔３６，
３７と、吸入弁形成板１３γ，１５βに形成され、同吸
入孔３６，３７を開閉する吸入弁３８，３９とを備えて
いる。そして、ピストン２２の上死点位置から下死点位
置への移動に伴って、これら吸入弁機構３４，３５によ
り、両吸入室２９，３０から各圧縮室２３，２４内に冷
媒ガスが吸入される。

【００３１】フロント側吐出弁機構４０は、前記フロン
ト側弁形成体１３のバルブプレート１３α及び吸入弁形
成板１３γに形成され、各シリンダボア２１に対応する
複数の吐出孔４１と、吐出弁形成板１３βに形成され、
各吐出孔４１を開閉する固定型の吐出弁４２とを備えて
いる。そして、ピストン２２の下死点位置から上死点位
置への移動に伴って、この吐出弁機構４０により、各フ
ロント側圧縮室２３内の冷媒ガスが所定の圧力にまで圧
縮されてフロント側吐出室３２に吐出される。

【００３２】次に、上記構成の両頭ピストン式圧縮機に
適用された起動ショック緩和装置について説明する。図
１及び図２に示すように、横断面円形状をなす収容孔４
６は、リヤ側のシリンダブロック１１及びリヤ側弁形成
体１５にかけて形成されている。同収容孔４６は、その
フロント側の内周面において、前述した駆動軸１８のリ
ヤ側をラジアルベアリング１９を介して支持している。
略円筒状をなすスプール支持部４７は、リヤ側吐出室３
３内においてリヤハウジング１４の内壁面に突設されて
いる。同スプール支持部４７と前記収容孔４６とは同一
軸線上に配置されている。

【００３３】スプール４８は、有底円筒状をなす第１及
び第２部材４９，５０からなっている。両部材４９，５
０は互いの底面同士を対向させた状態にてボルト５１に
より一体化されている。同第１部材４９は前記収容孔４
６内に嵌挿されている。第２部材５０は、嵌合周面とし
ての外周面５０αがスプール支持部４７の嵌合周面であ
る内周面４７αに合わされて、スプール支持部４７内に
嵌挿されている。そして、同スプール４８は、第１部材
４９の外周面が収容孔４６の内周面に、第２部材５０の
外周面５０αがスプール支持部４７の内周面４７αによ
ってそれぞれ軸線方向へ案内されることで、リヤ側弁形
成体１５に対して近接・離間方向へ移動可能である。

【００３４】複数のリヤ側吐出孔５２は、前記各シリン
ダボア２１に対応してリヤ側弁形成体１５のバルブプレ
ート１５α及び吸入弁形成板１５βに形成されている。
可動吐出弁５３はリテーナ５４とともにスプール４８の
両部材４９，５０間において挟着固定され、その外周に
は各リヤ側吐出孔５２に接離可能に対応する複数の開閉
部５３αが形成されている。ガイドピン５５は可動吐出
弁５３及びリテーナ５４の一部に若干の遊びを持って挿
通されている。同ガイドピン５５は、その一端部がリヤ
ハウジング１４に穿設されたピン収容孔１４αに収容さ
れ、他端部はリヤ側弁形成体１５に貫通形成されたピン
収容孔１５γに収容されている。従って、可動吐出弁５
３及びリテーナ５４は、同ガイドピン５５により回動が
規制され、軸線方向への移動のみが許容されている。

【００３５】バネ座５６は、前記リヤ側のラジアルベア
リング１９の後端に接合配置されている。付勢手段とし
てのバネ５７は、同バネ座５６と第１部材４９の前面と
の間に介装されている。そして、図１に示すように、同
バネ５７の付勢力によりスプール４８が後方側に移動付
勢されて、可動吐出弁５３がリヤ側吐出孔５２から離間
した不作用位置に配置されている。なお、この不作用位
置の位置決めは、前記リテーナ５４の背面とスプール支
持部４７の端面との当接によってなされる。この不作用
位置の位置決め状態にて、第２部材５０の後端面と同後
端面に対向するスプール支持部４７の内底面との間には
若干の隙間（後述するクリアランスＫより大である）が
確保されている。

【００３６】第１制御室５８は、前記収容孔４６の内空
間がバネ座５７及び第１部材４９により囲まれて、同ス
プール４８の前面側に形成されている。同第１制御室５
８は、リヤ側のラジアルベアリング１９の間隙を介して
クランク室２５と連通されている。第２制御室５９は、
前記第２部材５０の背面とスプール支持部４７とにより
囲まれて形成されている。

【００３７】円環状をなす第１シールリング６０は、前
記スプール４８において第１部材４９の外周に取り付け
られている。同第１シールリング６０が収容孔４６の内
周面に対して環状領域で圧接されることで、第１制御室
５８とリヤ側吐出室３３、つまり、吸入圧領域としての
クランク室２５と可動吐出弁５３が配置されたリヤ側吐
出室３３とがシールされている。シール部材としての円
環状をなす第２シールリング６１は、第２部材５０の外
周面５０αに取り付けられている。同第２シールリング
６１がスプール支持部４７の内周面４７αに対して環状
領域で圧接されることで、第２制御室５９とリヤ側吐出
室３３とがシールされている。

【００３８】そして、フロント側圧縮室２３のうちの一
つ（２３Α）と前記第２制御室５９とは、第１〜第５通
路６３〜６７からなる圧力供給通路６８を介して連通さ
れている。従って、同フロント側圧縮室２３Αの冷媒ガ
スは、ピストン２２の往復動によって圧力供給通路６８
を介して第２制御室５９に供給される。

【００３９】すなわち、図３に示すように第１通路６３
は、フロント側弁形成体１３のバルブプレート１３αの
後面に溝６３αが凹設され、同溝６３αが吸入弁形成板
１３γによって塞がれることで構成されている。同溝６
３αは、吸入弁形成板１３γに表れるシリンダボア２１
の開口周縁とボルト挿通孔１６の開口周縁とを接続す
る。従って、前記フロント側圧縮室２３Αと、第２通路
６４であるボルト挿通孔１６のうちの一つとは、前記第
１通路６３によって連通されている。また、同第１通路
６３は、第２〜第５通路６４〜６７と比較して通過断面
積が狭くなっており、圧力供給通路６８内を流動される
冷媒ガスを絞るための絞りの役目をなしている。

【００４０】前記第１通路６３は、吸入弁形成板１３γ
に表れる、吸入弁３８の周囲に形成されたシリンダボア
２１の開口周縁に接続されることで、シリンダボア２１
の上死点に対応する端面側で開口されている。従って、
ピストン２２が上死点位置と下死点位置との間のいずれ
のストローク位置に在る場合でも、フロント側圧縮室２
３Αと第２通路６４とは常に連通されている。なお、シ
ールリング６９が、フロントハウジング１２と、前記第
２通路６４に対応する通しボルト１７の頭部との間に介
在されており、同第２通路６４の内空間は圧縮機外部か
らシールされている。

【００４１】第３通路６５は、リヤ側のシリンダブロッ
ク１１の後端面に溝６５αが凹設され、同溝６５αの形
成部分に、リヤ側弁形成体１５の吸入弁形成板１５βが
吸入弁３７や透孔等の非形成部分を以て当接されること
で同溝６５αが塞がれて構成されている。同溝６５α
は、リヤ側のシリンダブロック１１の後端面に表れるボ
ルト挿通孔１６の開口周縁から、リヤ側バルブプレート
１５のピン収容孔１５γに対向する位置まで穿設されて
いる。従って、前記第２通路６４とリヤ側弁形成体１５
のピン収容孔１５γとは、同第３通路６５を介して連通
されている。

【００４２】前記ガイドピン５５は円筒状をなしてい
る。従って、両ピン収容孔１４α，１５γが同ガイドピ
ン５５の内空間を介して連通されることにより、第４通
路６６が構成されている。なお、ガイドピン５５は少な
くとも一方のピン収容孔１４α，１５γに対して圧入固
定されているため、前記可動吐出弁５３及びリテーナ５
４が軸線方向へ移動されたとしても、それに追従して同
方向へ移動されることはない。さらに詳述すれば、同ガ
イドピン５５がピン収容孔１４α，１５γから抜けて、
圧力供給通路６８が寸断されることはない。

【００４３】第５通路６７は、リヤハウジング１４にお
いてスプール支持部４７の内底面側から穿設され、同第
５通路６７によって前記第４通路６６のピン収容孔１４
αと第２制御室５９とが連通されている。

【００４４】次に、前記構成の両頭ピストン式圧縮機の
作用について説明する。さて、圧縮機の停止時には、図
１に示すように、スプール４８がバネ５７の付勢力によ
り後方に移動され、可動吐出弁５３が不作用位置に配置
されている。この状態でクラッチの接続により、車両エ
ンジン等の外部駆動源から駆動軸１８に駆動力が伝達さ
れると、斜板２６の回転に連動してピストン２２の往復
動が開始される。

【００４５】ピストン２２の往復動が開始されると、各
フロント側圧縮室２３では、同ピストン２２の往復動に
伴って、冷媒ガスの吸入室２９からの吸入、圧縮室２３
内での圧縮及び吐出室３２への吐出のサイクル（通常の
圧縮動作）が開始される。

【００４６】一方、ピストン２２の往復動に伴ってリヤ
側吸入室３０から圧縮室２４に吸入された冷媒ガスは、
可動吐出弁５３が不作用位置に配置されているため、ほ
とんど圧縮されることなく吐出室３３へ吐出される。

【００４７】ここで、前記第２制御室５９は、圧力供給
通路６８を介してフロント側の一つの圧縮室２３Αと連
通されている。従って、圧縮機の起動によりピストン２
２の往復動が開始されることで、同圧縮室２３Αの冷媒
ガスが圧力供給通路６８を介して第２制御室５９に供給
される。同圧縮室２３Αの冷媒ガスの圧力は、ピストン
２２が往復動されるのに従って、吸入圧近辺の低圧から
吐出圧近辺の高圧までの間で変動される。

【００４８】しかし、この第２制御室５９へ供給される
圧力の変動は、第１通路６３を介することによって緩や
かとなる。従って、同第２制御室５９には、ピストン２
２が１ストロークを移動される間の圧縮室２３Αにおけ
る略平均的な圧力（中間圧）が供給されることになる。
また、同第１通路６３によって第２制御室５９へ供給さ
れる圧力が絞られ、同第２制御室５９における圧力の上
昇は緩慢となる。

【００４９】そして、圧縮機の起動から所定時間が経過
された後、第２制御室５９の圧力と第１制御室５８の吸
入圧力との差圧がバネ５７による付勢力を越えて上昇さ
れると、図４に示すように、同スプール４８が前方にゆ
っくりと移動されて可動吐出弁５３が作用位置に配置さ
れる。そして、リヤ側圧縮室２４においても、ピストン
２２の往復動により通常の圧縮動作が開始される。

【００５０】このように、圧縮機の起動時から、例え
ば、数秒程度、リヤ側吐出孔５２からリヤ側吐出室３３
へ冷媒ガスがバイパスされることになる。従って、同リ
ヤ側圧縮室２４で発生し、ピストン２２に作用する圧縮
負荷の立ち上がりが緩和される。その結果、圧縮機の起
動ショックに基づく振動や騒音の発生が抑制される。

【００５１】また、圧縮機の起動時において、リヤ側圧
縮室２４内に停留された液冷媒は、可動吐出弁５３が不
作用位置から作用位置へ移動される間に前記ピストン２
２の往復動によって同圧縮室２４外へ排出される。その
結果、リヤ側圧縮室２４における液圧縮が防止され、起
動時の振動や騒音の発生が低減される。

【００５２】一方、クラッチの接続が解消されると、車
両エンジン等の外部駆動源から駆動軸１８への駆動力の
伝達が停止される。そして、ピストン２２の往復動が停
止されて、フロント側圧縮室２３Αから第２制御室５９
への圧力の供給が停止される。従って、同第２制御室５
９の圧力が圧力供給通路６８を介してフロント側圧縮室
２３Α、引いてはピストン２２とシリンダボア２１との
間のサイドクリアランスを介してクランク室２５へ逃が
されて低下される。そして、同第２制御室５９の圧力と
第１制御室５８の圧力との差圧がバネ５７の付勢力を下
回ると、スプール４８が後方側に移動されて、図１に示
すように可動吐出弁５３が不作用位置に配置される。

【００５３】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）第１制御室５８をクランク室２５に開放すること
と、第２制御室５９に固定絞り（第１通路６３）を介し
てフロント側圧縮室２３Αの圧力を供給することのみの
簡単な構成により、圧縮機の起動・停止に応じて可動吐
出弁５３を不作用位置と作用位置との間で移動させるこ
とが可能である。従って、従来公報のように、圧力供給
通路上に電磁弁を配置し、また、同電磁弁を圧縮機の起
動・停止に応じて制御するための制御コンピュータを装
備する必要がない。その結果、起動ショック緩和装置、
引いては圧縮機を簡単かつ安価に構成できる。

【００５４】（２）第２制御室５９に供給されるフロン
ト側圧縮室２３Αの圧力と、第１制御室５８の吸入圧力
との差圧は、吐出圧力と吸入圧力との差圧と比較して小
さい。従って、スプール４８の不作用位置から作用位置
への移動を緩慢とすることができ、ピストン２２に作用
する圧縮負荷の立ち上を緩和するのに効果的である。

【００５５】また、圧縮機の停止により、第２制御室５
９と第１制御室５８との少ない圧力差は速やかに解消さ
れ、作用位置にある可動吐出弁５３を迅速に不作用位置
へ移動させることができる。従って、次回の圧縮機の起
動が、今回の圧縮機の停止から間もなく行われたとして
も、本起動ショック緩和装置は可動吐出弁５３を不作用
位置から動作させることが可能となる。つまり、本起動
ショック緩和装置における圧縮機の再起動に対する追従
性が向上される。

【００５６】（３）圧縮機が停止されると、第２制御室
５９の圧力は圧力供給通路６８を介してフロント側圧縮
室２３Α（クランク室２５）へ逃がされて低下される。
つまり、同圧力供給通路６８が、第２制御室５９へ制御
圧力を供給する通路と、同圧力を逃がす通路とを兼用し
ている。従って、従来公報のように、制御室に対して圧
力を供給する通路と、同制御室内から圧力を逃がす通路
の二系統の通路を接続する必要がなく、回路構成を簡単
にできる。

【００５７】（４）前記圧力供給通路６８は、シリンダ
ボア２１の上死点に対応する端面側においてフロント側
圧縮室２３Αと接続されている。従って、圧縮機の停止
に応じて確実に可動吐出弁５３を不作用位置に移動させ
ることができる。つまり、圧力供給通路６８をシリンダ
ボア２１の内周面、詳しくはピストン２２のストローク
範囲内にあるシリンダボア２１の内周面でフロント側圧
縮室２３Αに開口させたとする。この場合、圧縮機の停
止により、ピストン２２がその周面によって同開口を塞
ぐ位置で停止される場合があり、第２制御室５９の圧力
をフロント側圧縮室２３Αへ速やかに逃がすことができ
ず、作用位置にある可動吐出弁５３の不作用位置への移
動が遅延されるおそれがある。

【００５８】（５）第２シールリング６１がスプール４
８の第２部材５０の外周に配設され、同第２シールリン
グ６１によって第２制御室５９とリヤ側吐出室３３とが
シールされている。従って、リヤ側圧縮室２４の通常の
圧縮動作において、リヤ側吐出室３３の高圧の冷媒ガス
が、第２制御室５９の圧力との差圧により、同第２制御
室５９内に流入されることを防止できる。つまり、同第
２制御室５９が吐出圧雰囲気となって第１制御室５８と
の差圧が大きくなり、効果（２）で述べた可動吐出弁５
３の作用位置から不作用位置への迅速な移動を妨げるこ
とを防止できる。

【００５９】（６）第１シールリング６０によってリヤ
側吐出室３３とクランク室２５とがシールされている。
従って、フロント側吐出室３２から外部冷媒回路に向け
て吐出された冷媒ガスが、連通路４５を介してリヤ側吐
出室３３へ流入され、同冷媒ガスがスプール４８と収容
孔４６との間のクリアランスを介してクランク室２５内
へ流入することが防止される。つまり、外部冷媒回路へ
供給されるべき高圧冷媒ガスが、圧縮機内部において循
環され、クランク室２５内における再膨張に伴う圧縮効
率の低下や、車両空調装置のレスポンスの低下を防止で
きる。言い換えれば、このような問題を解決するため
に、連通路４５上に設けられ、可動吐出弁５３が作用位
置にある場合にのみ同連通路４５を開放制御するための
逆止弁を廃止でき、圧縮機を簡単かつ安価に構成でき
る。

【００６０】（７）絞りである第１通路６３は、フロン
ト側弁形成体１３を構成するバルブプレート１３αに溝
６３αを穿設し、同溝６３αを吸入弁形成板１３γによ
って塞ぐことで構成されている。同バルブプレート１３
αに絞りのための溝６３αを精度良く穿設することは、
シリンダブロック１１やハウジング１２，１４に細孔を
精度良く貫通形成することと比較して容易である。従っ
て、第１通路６３の加工を簡単に行い得る。

【００６１】（８）絞りとしての第１通路６３は、圧力
供給通路６８とフロント側圧縮室２３Αとの連通位置に
設けられている。従って、圧力供給通路６８内の容積が
フロント側圧縮室２３Αのデッドボリューム（圧縮比）
に影響を与えることを極力低減できる。従って、フロン
ト側圧縮室２３Αのデッドボリュームを他の圧縮室２
３，２４に合わせて調整する必要がない。その結果、同
フロント側圧縮室２３Αのシリンダボア２１内にのみ別
のストロークのピストン２２を入れたり、或いは同シリ
ンダボア２１のボア径を変更する等の製造手間が省け
る。

【００６２】（９）前記第１及び第２シールリング６
０，６１は、スプール４８の移動の際に収容孔４６或い
はスプール支持部４７の内周面４７αに摺接されて移動
抵抗となる。このため、可動吐出弁５３の不作用位置か
ら作用位置への移動がさらに緩慢となり、ピストン２２
に作用する圧縮負荷の立ち上がりをいっそう効果的に緩
和できる。

【００６３】（第２実施形態）図５においては第２実施
形態を示す。本実施形態において前記第１通路６３は、
他の通路６４〜６７と略同じ通過断面積を有しており、
冷媒ガスの絞り作用を奏しない。従って、圧力供給通路
６８内には前記第１〜第５通路６３〜６７とは別に絞り
通路７１が設けられている。

【００６４】すなわち、前記第５通路６７は、スプール
支持部４７においてその内周面側から穿設されている。
同第５通路６７は、スプール４８が作用位置と不作用位
置との間を移動されたとしても、常には第２シールリン
グ６１より第２制御室５９側に位置されるスプール支持
部４７の内周面４７αにおいて開口されている。

【００６５】そして、前記絞り通路７１は、前記スプー
ル支持部４７の内周面４７αと、それに対向されるスプ
ール４８の第２部材５０の外周面５０αとの間のクリア
ランスＫにより構成されている。前記第５通路６７と第
２制御室５９とは同絞り通路７１を介して連通されてい
る。同クリアランスＫは、例えば、２０〜１００ミクロ
ンに設定され、同絞り通路７１は前記第１〜第５通路６
３〜６７と比較して通過断面積が狭くなっている。従っ
て、フロント側圧縮室２３Αから第２制御室５９へ供給
される冷媒ガスは、同絞り通路７１において絞られる。

【００６６】本実施形態においては上記第１実施形態と
同様な効果を奏する他、次のような効果をも奏する。例
えば、冷媒ガス中に含まれる異物が絞り通路７１内にお
いて停留されたとしても、スプール４８のスプール支持
部４７に対する移動によってその停留状態が不安定とな
る。このため、圧力供給通路６８内における冷媒ガスの
流動により、やがては同異物が絞り通路７１外へ排出さ
れる自浄作用が期待でき、同絞り通路７１内において異
物が停留し難くなる。その結果、通過断面積が他の通路
６３〜６７と比較して狭い絞り構成（７１）に起因した
圧力供給通路６８内における異物の詰まりを低減でき、
本起動ショック緩和装置の信頼性が向上される。

【００６７】（第３実施形態）図６においては第３実施
形態を示す。本実施形態においては上記第１シールリン
グ６０構成が削除されている。従って、リヤ側吐出室３
３と第１制御室５８（クランク室２５）とは、可動吐出
弁５３が作用位置にない状態で第１部材４９と収容孔４
６との間のクリアランスを介して連通されている。な
お、可動吐出弁５３が作用位置にある場合には、同可動
吐出弁５３の内周部がリヤ側弁形成体１５に表れる収容
孔４６の開口周囲に圧接されることで、同第１制御室５
８とリヤ側吐出室３３との連通が遮断される。

【００６８】また、制御弁としての逆止弁７５は前記連
通路４５上に配設されており、リヤ側吐出室３３内が低
圧状態では同連通路４５を閉塞し、吐出圧力近辺の高圧
状態となると同連通路４５を開放する。

【００６９】さて、圧縮機の起動から可動吐出弁５３が
作用位置に移動されるまでの間、フロント側吐出室３２
から吐出された高圧の冷媒ガスは、連通路４４及び吐出
フランジ４３を介して外部冷媒回路に向けて排出され
る。この時、リヤ側吐出室３３内の圧力は低圧であるた
め、逆止弁７５は連通路４５を遮断している。従って、
フロント側吐出室３２から吐出された高圧冷媒ガスが、
連通路４４，４５を介してリヤ側吐出室３３内へ流入さ
れることはない。

【００７０】そして、可動吐出弁５３が作用位置に移動
され、リヤ側圧縮室２４内において通常の圧縮動作が開
始されると、リヤ側吐出室３３内の圧力が上昇される。
従って、二点鎖線で示すように、逆止弁７５がその圧力
によって押し上げられて連通路４５が開放される。そし
て、リヤ側吐出室３３の吐出冷媒ガスは、フロント側吐
出室３２からの吐出冷媒ガスと吐出フランジ４２内にお
いて合流され、外部冷媒回路に向けて排出される。

【００７１】本実施形態においても上記第１実施形態と
同様な効果を奏する他、次のような効果をも奏する。 （１）第１シールリング６０構成が省略されている。ま
た、可動吐出弁５３が不作用位置から作用位置へ移動さ
れる間、リヤ側吐出室３３内の圧力は徐々に上昇され
る。このため、同リヤ側吐出室３３の圧力とクランク室
２５の圧力との間の差圧により、上記第１実施形態で述
べた、リヤ側吐出室３３内に排出された液冷媒は、第１
部材４９と収容孔４６との間のクリアランスを介してク
ランク室２５へ排出される。従って、前記液圧縮の防止
効果が大となり、同液圧縮に起因した振動や騒音を効果
的に低減できる。

【００７２】（２）逆止弁７５が連通路４５内に配設さ
れている。このため、可動吐出弁５３が作用位置にない
状態で、フロント側吐出室３２からリヤ側吐出３３への
高圧冷媒ガスの流入を防止できる。従って、同高圧冷媒
ガスが第１部材４９と収容孔４６との間のクリアランス
を介してクランク室２５に流入され、同クランク室２５
において再膨張されて、再び圧縮サイクルに戻る内部循
環を防止できる。その結果、圧縮機における圧縮効率の
低下や、圧縮機の起動後、直ちに外部冷媒回路に高圧冷
媒ガスが供給されないことに起因した、車両空調装置の
レスポンスの低下を防止できる。

【００７３】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 （１）図７に示すように、上記第３実施形態からスプー
ル４８の第１部材４９を削除する。そして、可動吐出弁
５３及びリテーナ５４を、第２部材５０に対してボルト
５１により直接固定すること。この場合、収容孔４６及
びリヤ側吐出室３３において、スプール４８の前面側の
空間が第１制御室５８となる。また、バイパス通路７７
をリヤ側のシリンダブロック１１に穿設し、同バイパス
通路７７によって、リヤ側のラジアルベアリング１９を
介することなく、クランク室２５と第１制御室５８（リ
ヤ側吐出室３３）とを連通させること。 （２）第２制御室５９を、複数のフロント側圧縮室２３
と連通させること。例えば、前記圧力供給通路６８が、
シリンダボア２１の内周面においてピストン２２のスト
ローク可能範囲内で開口される場合でも、第２制御室５
９が複数のフロント側圧縮室２３に連通されていること
で、各々ピストン２２のストローク位置が異なる同フロ
ント側圧縮室２３により、第２制御室５９の圧力をフロ
ント側圧縮室２３へ速やかに逃がすことができる。理想
的には、圧力供給通路６８の各フロント側圧縮室２３内
における開口が、各ピストン２２の周面によって同時に
塞がれることのない位置を調査し、同位置にそれぞれ圧
力供給通路６８を開口させると良い。

【００７４】（３）リヤ側の吐出弁機構において固定吐
出弁４０と可動吐出弁５３とを混在させ、固定吐出弁４
０に対応されるリヤ側圧縮室２４と第２制御室５９とを
圧力供給通路６８を介して連通すること。この場合、複
数のリア側吐出孔４１に固定吐出弁４０を対応させ、第
２制御室５９を別例（１）のように固定吐出弁４０が対
応された複数のリヤ側圧縮室２４と連通させても良い。
この時、例えば、第３実施形態のように、第１部材４９
と収容孔４６との間にクリアランスがあっても、固定吐
出弁４０が対応する圧縮室２４から吐出される冷媒ガス
（高圧）は、第１制御室５８の吸入圧により減圧される
ため（第２制御室５９内に作用する中間圧より低くな
る）、スプール４８を挟んだ第１制御室５８と第２制御
室５９とには圧力差が生じ、起動ショック緩和効果を期
待することができる。

【００７５】（４）フロント側吐出弁機構３４を可動吐
出弁（５３）とし、リヤ側の吐出弁機構５３を固定吐出
弁（４０）として、起動ショック緩和装置を圧縮機のフ
ロント側に組み込むこと。

【００７６】（５）第１通路として、フロント側のシリ
ンダブロック１１に貫通孔を形成し、同貫通孔をフロン
ト側圧縮室２３のシリンダボア２１の内周面において開
口させること。

【００７７】（６）例えば、スプール支持部４７を円柱
状とし、同スプール支持部４７の外周側にスプール４８
の第２部材５０を外嵌するように構成すること。つま
り、両者４７，５０の嵌挿関係を逆に構成すること。

【００７８】（７）第１シールリング６０を収容孔４６
の内周面側に配設すること。 （８）第２シールリング６１をスプール支持部４７の内
周面４７α側に配設すること。

【００７９】（９）フロント側のシリンダブロック１１
の端面に溝を穿設し、同溝をフロント側弁形成体１３に
よって塞ぐことで第１通路６３を構成すること。 （１０）片頭ピストン式圧縮機において具体化するこ
と。この場合、吐出弁機構において可動吐出弁５３と固
定吐出弁４０とを混在させ、固定吐出弁４０が対応され
るシリンダボア２１の圧縮室と第２制御室５９とを連通
する。

【００８０】（１１）圧力供給通路６８内に絞りピンを
挿入配置することで、絞りを構成すること。 （１２）圧力供給通路６８を、圧縮機の外部に配設され
た外部配管によって構成すること。

【００８１】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。前記弁形成体１３は複数の板体１３α
〜１３γが重合されてなり、前記圧力供給通路６８（６
３）は、対向される板体（１３α，１３β），（１３
α，１３γ）の少なくとも一方の対向面に溝６３αを穿
設することにより構成されている。

【００８２】このようにすれば、圧縮機内部において簡
単に圧力供給通路６８（６３）を形成できる。

【００８３】

【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、簡
単な構成によって、クラッチ接続時及び液冷媒の圧縮時
にピストンに作用する圧縮負荷を緩和して、振動や騒音
の発生を抑制することができる。

【００８４】請求項２の発明によれば、絞りを簡単に加
工できる。請求項３の発明によれば、絞りに起因した圧
力供給通路内における異物の詰まりを低減でき、起動シ
ョック緩和装置の信頼性が向上される。

【００８５】請求項４の発明によれば、圧力供給通路が
ピストンにより遮断されることを防止でき、作用位置に
ある可動吐出弁を確実に不作用位置に復帰させることが
できる。これは起動ショック緩和装置の信頼性向上につ
ながる。

【００８６】請求項５の発明によれば、液圧縮の防止効
果が大となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 両頭ピストン式圧縮機の縦断面図。

【図２】 圧縮機における可動吐出弁付近の横断面部分
図。

【図３】 圧縮機におけるフロント側弁形成体付近の横
断面部分図。

【図４】 可動吐出弁の作用を示す説明図。

【図５】 第２実施形態の可動吐出弁付近の縦断面拡大
図。

【図６】 第３実施形態の圧縮機のリヤ側の縦断面拡大
図。

【図７】 別例を示す図であり、可動吐出弁付近の縦断
面拡大図。

【符号の説明】

１１…シリンダブロック、１２…フロントハウジング、
１３…フロント側弁形成体、１４…リヤハウジング、１
５…リヤ側弁形成体、２１…シリンダボア、２２…ピス
トン、２３…可動吐出弁が対応されない圧縮室、２５…
吸入圧領域としてのクランク室、２９…フロント側吸入
室、３０…リヤ側吸入室、３２…フロント側吐出室、３
３…リヤ側吐出室、４１…フロント側吐出孔、４７…ス
プール支持部、４８…スプール、５３…可動吐出弁、５
７…付勢手段としてのバネ、５８…第１制御室、５９…
第２制御室、６１…シール部材としての第２シールリン
グ、６３…絞りとしての第１通路、６８…圧力供給通
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳重 貴久 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックの端部に弁形成体を介
   して接合固定されたハウジングと、シリンダブロックに
   形成され、それぞれピストンを収容する複数のシリンダ
   ボアと、前記ハウジングにそれぞれ区画形成された吸入
   室及び吐出室とを備え、前記ピストンの往復動によっ
   て、冷媒ガスを吸入室からシリンダボア内の圧縮室に吸
   入して圧縮した後、前記弁形成体に形成された吐出孔を
   介して吐出室内へ吐出する構成のピストン式圧縮機にお
   いて、 前記吐出室内に配設されたスプール支持部と、 同スプール支持部に嵌挿支持され、前記弁形成体に対し
   て近接・離間方向へ移動可能なスプールと、 前記弁形成体上の少なくとも１つの吐出孔に接離可能に
   対応し、前記スプールに連動して、吐出孔に接触される
   作用位置と、同吐出孔から離間される不作用位置との間
   を移動可能な可動吐出弁と、 同可動吐出弁を不作用位置に配置するように、前記スプ
   ールを付勢する付勢手段と、 前記スプールの前面側に形成され、吸入圧領域と連通さ
   れた第１制御室と、 前記スプールとスプール支持部とにより囲まれて、同ス
   プールの背面側に区画形成された第２制御室と、 前記スプールとスプール支持部との嵌合周面間に配設さ
   れ、第２制御室と吐出室とをシールするシール部材と、 前記第２制御室と、可動吐出弁が対応されないシリンダ
   ボアの圧縮室とを連通し、圧縮機の起動時においては同
   圧縮室内の圧力を第２制御室に供給するとともに、圧縮
   機の停止時においては第２制御室内の圧力を同圧縮室へ
   逃がすための圧力供給通路と、 同圧力供給通路上に介在された絞りとを備えた起動ショ
   ック緩和装置。
2. 【請求項２】 前記絞りは弁形成体の内部に設けられて
   いる請求項１に記載の起動ショック緩和装置。
3. 【請求項３】 前記絞りは、圧力供給通路をその途中位
   置においてスプール支持部のスプールとの嵌合周面で開
   口させることで、同スプール支持部とスプールとの対向
   する嵌合周面間のクリアランスにより構成されている請
   求項１に記載の起動ショック緩和装置。
4. 【請求項４】 前記圧力供給通路はシリンダボアの上死
   点に対応する端面側において前記圧縮室と連通されてい
   る請求項１〜３のいずれかに記載の起動ショック緩和装
   置。
5. 【請求項５】 前記可動吐出弁が配置された吐出室と吸
   入圧領域とは、可動吐出弁が作用位置にない状態で連通
   される構成であり、同吐出室と吐出フランジとを連通す
   る連通路上には、可動吐出弁が作用位置に配置されるの
   に応じて連通路を開放する制御弁が配設されている請求
   項１〜４のいずれかに記載の起動ショック緩和装置。