KR20220051001A

KR20220051001A - 피스톤식 압축기

Info

Publication number: KR20220051001A
Application number: KR1020227010194A
Authority: KR
Inventors: 사토루 시마다; 신야 야마모토; 아키히로 무라니시; 요스케 이나가키
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-04-25
Also published as: JP2021059978A; BR112022005098A2; CN114585813B; WO2021065905A1; CN114585813A; JP7230762B2

Abstract

본 발명의 압축기는, 실린더 블록(21, 23)에는, 실린더 보어(35a, 39a) 등에 연통하는 제1 연통로(37a, 41a) 등이 형성되어 있다. 구동축(3)에는, 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 축로(3a, 3b)와, 축로(3a, 3b)와 연통하여 구동축(3)의 직경 방향으로 연장되고, 구동축(3)의 회전에 수반하여 간헐적으로 제1 연통로(37a, 41a) 등과 연통하는 경로(3c, 3e)가 형성되어 있다. 이동체는, 축로(3a, 3b) 내에 구동 축심(O) 방향으로 이동 가능하게 배치된 스풀(55, 57)과, 스풀(55, 57)과 걸림 결합되어서 경로(3c, 3e)에 배치되고, 경로(3c, 3e)와 제1 연통로(37a, 41a) 등의 연통 면적을 변경 가능한 덮개체(63, 65)를 갖고 있다. 덮개체(63, 65)는, 토출 유량이 최대일 때에는 연통 면적을 최대로 하는 한편, 토출 유량이 최소일 때에는 연통 면적을 최소로 한다.

Description

피스톤식 압축기

본 발명은 피스톤식 압축기에 관한 것이다.

특허문헌 1에 종래의 피스톤식 압축기(이하, 단순히 압축기라고 한다.)가 개시되어 있다. 이 압축기는, 하우징과, 구동축과, 고정 경사판과, 복수의 피스톤과, 토출 밸브와, 이동체와, 제어 밸브를 구비하고 있다.

하우징은, 실린더 블록을 갖고 있다. 실린더 블록에는, 복수의 실린더 보어가 형성되어 있는 것 외에, 실린더 보어에 연통하는 제1 연통로가 형성되어 있다. 또한, 하우징에는, 토출실과, 경사판실과, 축 구멍이 형성되어 있다. 경사판실에는 압축기의 외부로부터 냉매가 흡입된다. 또한, 경사판실은 축 구멍과 연통하고 있다.

구동축은, 축 구멍 내에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 고정 경사판은, 구동축의 회전에 의해 경사판실 내에서 회전 가능하다. 고정 경사판은, 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정하다. 피스톤은, 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 고정 경사판에 연결된다. 압축실과 토출실 사이에는, 압축실 내의 냉매를 토출실로 토출시키는 리드 밸브식의 토출 밸브가 마련되어 있다.

이동체는, 원통상을 이루어서 구동축의 외주면에 마련되어 있고, 축 구멍 내에 배치되어 있다. 이동체는, 축 구멍 내에서 구동축과 일체 회전함과 함께, 제어 압력에 기초하여 구동축의 구동 축심 방향으로 구동축에 대하여 이동 가능하게 되어 있다. 이동체의 외주면에는 제2 연통로가 형성되어 있다. 제어 밸브는, 냉매의 압력을 제어하여 제어 압력으로 한다.

이 압축기에서는, 구동축이 회전하고, 고정 경사판이 회전함으로써, 피스톤이 실린더 보어 내를 상사점과 하사점 사이에서 왕복동한다. 여기서, 피스톤이 상사점으로부터 하사점을 향하여 이동함으로써, 압축실은 흡입 행정이 된다. 그리고, 이때에 제1 연통로와 제2 연통로가 연통함으로써 압축실에 냉매가 흡입된다. 한편, 제1 연통로와 제2 연통로가 비연통이 되고, 피스톤이 하사점으로부터 상사점을 향하여 이동함으로써, 압축실은 흡입한 냉매를 압축하는 압축 행정이 되고, 나아가, 압축한 냉매를 토출실로 토출하는 토출 행정이 된다. 그리고, 이 압축기는, 이동체의 구동 축심 방향의 위치에 따라, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량인 토출 유량이 변화된다.

일본 특허 공개 평5-306680호 공보

그러나, 상기 종래의 압축기에서는, 원통상의 이동체가 구동축의 외주면에 마련되어 있다. 이 때문에, 압축 행정 중이나 토출 행정 중의 압축실에 연통하는 제1 연통로를 통해, 압축실 내에서 압축된 고압의 냉매에 의한 하중(이하, 압축 하중이라고 한다.)이 이동체에 작용한다. 이에 의해, 이 압축기에서는, 이동체가 축 구멍 내에서 구동 축심 방향으로 교차하는 방향으로 압박됨으로써, 이동체는 축 구멍의 내벽에 압박되는 상태로 된다. 이 때문에, 구동 축심 방향으로 이동할 때의 이동체와 축 구멍의 마찰력이 커진다. 이에 의해, 이동체가 구동 축심 방향으로 적합하게 이동하기 어려워진다는 점에서, 제어성이 저하된다.

그래서, 보다 큰 추력에 의해 이동체를 구동 축심 방향으로 이동시키기 위해서, 이동체를 대형화하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우에는, 이동체의 대형화에 따라서 축 구멍 등도 대형화시킬 필요가 있다는 점에서, 결과적으로 압축기가 대형화한다.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 높은 제어성을 발휘함과 함께 소형화를 실현 가능한 피스톤식 압축기를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 하고 있다.

본 발명의 피스톤식 압축기는, 복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 토출실과, 냉매가 흡입되는 경사판실과, 축 구멍이 형성된 하우징과,

상기 축 구멍 내에 회전 가능하게 지지된 구동축과,

상기 구동축의 회전에 의해 상기 경사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 경사판과,

상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 경사판에 연결되는 피스톤과,

상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실로 토출시키는 토출 밸브와,

상기 구동축에 마련되고, 상기 구동축과 일체 회전함과 함께, 제어 압력에 기초하여 상기 구동축의 구동 축심 방향으로 상기 구동축에 대하여 이동 가능한 이동체와,

상기 제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비하고,

상기 이동체의 상기 구동 축심 방향의 위치에 따라, 상기 압축실로부터 상기 토출실로 토출되는 냉매의 유량인 토출 유량이 변화하는 피스톤식 압축기이며,

상기 실린더 블록에는, 상기 실린더 보어에 연통하는 제1 연통로가 형성되고,

상기 구동축에는, 상기 구동 축심 방향으로 연장되는 축로와, 상기 축로와 연통하여 상기 구동축의 직경 방향으로 연장되고, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제1 연통로와 연통하는 경로가 형성되고,

상기 이동체는, 상기 축로 내에 상기 구동 축심 방향으로 이동 가능하게 배치된 스풀과, 상기 스풀과 걸림 결합되어서 상기 경로에 배치되고, 상기 경로와 상기 제1 연통로의 연통 면적을 변경 가능한 덮개체를 갖고,

상기 덮개체는, 상기 토출 유량이 최대일 때에는 상기 연통 면적을 최대로 하는 한편, 상기 토출 유량이 최소일 때에는 상기 연통 면적을 최소로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 피스톤식 압축기에서는, 이동체의 스풀이 구동축의 축로 내를 구동 축심 방향으로 이동한다. 이 때문에, 이동체의 스풀에는 압축 하중이 작용하지 않는다. 또한, 이동체의 덮개체는, 스풀과 걸림 결합되어서 경로에 배치되고, 경로와 제1 연통로의 연통 면적을 변경한다. 경로는 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 제1 연통로와 연통하는 것에 지나지 않고, 덮개체는, 토출 유량이 최대일 때에는 연통 면적을 최대로 하는 한편, 토출 유량이 최소일 때에는 연통 면적을 최소로 한다. 이 동안, 덮개체는, 압축실이 흡입 행정 시에 경로를 제1 연통로와 연통시키고, 압축실이 압축 행정 또는 토출 행정 시에는 경로를 제1 연통로와 비연통으로 한다. 이에 의해, 구동축에는, 제1 연통로를 통하여 압축 하중이 작용하는 한편, 이동체에는, 압축 하중이 작용하기 어려워진다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 이동체가 구동 축심 방향으로 이동하기 쉽다. 또한, 이 압축기에서는, 큰 추력을 얻기 위하여 이동체를 필요 이상으로 대형화시키지 않아도 충분하다.

따라서, 본 발명의 피스톤식 압축기는, 높은 제어성을 발휘함과 함께 소형화를 실현할 수 있다.

구동축은, 덮개체를 구동 축심 방향으로 안내하는 안내면을 가질 수 있다. 제1 연통로와 경로의 연통 개시 타이밍은, 그 안내면에 의해 규정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 간이한 형상의 덮개체를 채용할 수 있음과 함께, 구동축에 대한 가공도 간이해진다. 또한, 덮개체에 의해 최소 용량을 실현할 수 있다는 점에서, 다른 제어를 생략할 수 있다. 이 때문에, 피스톤식 압축기의 제조 비용의 저렴화를 실현할 수 있다. 또한, 덮개체의 구동 축심 방향의 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 피스톤식 압축기의 단축화에 의해, 차량 등에 대한 탑재성을 높일 수 있다. 또한, 덮개체는, 강도가 약한 부분이 없어지므로, 내구성이 높아지고, 또한 높은 제어성을 발휘할 수 있다.

또한, 제1 연통로와 경로의 연통 종료 타이밍은, 토출 유량이 최대일 때에는 안내면에 의해 규정되고, 토출 유량이 최소일 때에는 덮개체에 의해 규정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 간이한 형상의 덮개체를 채용할 수 있다.

연통 개시 타이밍이 안내면에 의해 규정되며, 또한 연통 종료 타이밍은, 토출 유량이 최대일 때에는 안내면에 의해 규정되고, 토출 유량이 최소일 때에는 덮개체에 의해 규정되어 있는 경우, 가장 간이한 형상의 덮개체를 채용할 수 있다. 또한, 이 경우, 구동축의 외주면으로부터 얕은 위치에서 안내면이 경로를 형성할 수 있기 때문에, 구동축의 비틀림에 대한 강도가 향상되어, 높은 내구성을 발휘할 수 있다.

실린더 보어는, 구동 축심 방향의 일방측에 배치된 일방측 실린더 보어와, 구동 축심 방향의 타방측에 배치된 타방측 실린더 보어로 이루어질 수 있다. 또한, 피스톤은, 일방측 실린더 보어 내에 일방측 압축실을 형성하는 일방측 헤드와, 타방측 실린더 보어 내에 타방측 압축실을 형성하는 타방측 헤드를 가질 수 있다. 또한, 제1 연통로는, 일방측 실린더 보어에 연통하는 일방측 제1 연통로와, 타방측 실린더 보어에 연통하는 타방측 제1 연통로로 이루어질 수 있다. 또한, 경로는, 일방측 제1 연통로와 연통하는 일방측 경로와, 타방측 제1 연통로와 연통하는 타방측 경로로 이루어질 수 있다. 또한, 덮개체는, 일방측 경로에 배치되고, 일방측 경로와 일방측 제1 연통로의 연통 면적을 변경 가능한 일방측 덮개체와, 타방측 경로에 배치되고, 타방측 경로와 타방측 제1 연통로의 연통 면적을 변경 가능한 타방측 덮개체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 피스톤식 압축기가 양두형의 것이 된다.

양두형 피스톤식 압축기의 경우, 타방측 덮개체는, 타방측 경로와 타방측 제1 연통로의 연통 면적을 구성하는 타방측 제2 연통로를 자기의 외주연의 일부가 형성하고 있는 셔터인 것이 바람직하다. 이 경우, 타방측 덮개체가 간이한 형상으로 됨과 함께, 타방측 제1 연통로의 위치에 대한 셔터의 외주연의 일부의 구동 축심 방향의 위치가 바뀜으로써, 타방측 제2 연통로의 연통 면적을 변경하여, 타방측 압축실의 용량 제어를 간이하게 행할 수 있다.

양두형 피스톤식 압축기의 경우, 타방측 덮개체가 셔터이고, 일방측 덮개체는, 일방측 경로와 일방측 제1 연통로의 연통 면적을 구성하는 일방측 제2 연통로를 자기의 내부가 형성하고 있는 프레임체인 것이 바람직하다. 이 경우, 일방측 덮개체는, 일방측 압축실의 용량 제어를 치밀하게 행할 수 있다.

양두형 피스톤식 압축기의 경우, 타방측 덮개체가 셔터이고, 일방측 덮개도 셔터인 것이 바람직하다. 이 경우, 타방측 덮개체 및 일방측 덮개체가 간이한 형상으로 됨과 함께, 타방측 압축실 및 일방측 압축실의 용량 제어를 간이하게 행할 수 있다.

셔터는, 구동축의 회전 방향의 후방측에서 스풀에 걸림 결합되는 걸림 결합편을 갖고 있는 것이 바람직하다. 구동축의 회전 방향의 후방측은 셔터를 회전 방향으로 압박한다는 점에서, 그래서 결합 갈고리가 스풀에 걸림 결합되어 있으면, 스풀과 셔터의 걸림 결합이 강고해진다.

스풀은, 일방측 덮개체가 걸림 결합되는 제1 스풀과, 제1 스풀에 대하여 구동 축심 방향으로 이동 가능하고, 타방측 덮개체가 걸림 결합되는 제2 스풀로 이루어질 수 있다. 이 경우, 일방측 압축실과 타방측 압축실을 각각 치밀하게 용량 제어할 수 있다.

스풀은, 일방측 덮개체 및 타방측 덮개체가 걸림 결합되어 있는 단일의 것인 것도 바람직하다. 이 경우, 일방측 압축실 및 타방측 압축실의 용량 제어를 간이하게 행할 수 있다.

본 발명의 피스톤식 압축기는, 높은 제어성을 발휘함과 함께 소형화를 실현할 수 있다.

도 1은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최소 유량 시에 있어서의 구동 축심 방향의 단면도이다.
도 2는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 소정 유량 시에 있어서의 구동 축심 방향의 단면도이다.
도 3은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최대 유량 시에 있어서의 구동 축심 방향의 단면도이다.
도 4는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 구동축의 구동 축심 방향의 단면도이다.
도 5는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 이동체의 구동 축심 방향의 확대 단면도이다.
도 6은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 어느 방향으로부터 본 리어측 프레임체의 확대 사시도이다.
도 7은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 다른 방향으로부터 본 리어측 프레임체의 확대 사시도이다.
도 8은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 구동축, 제1 스풀 및 리어측 프레임체의 구동 축심에 대한 직각 방향의 단면도이다.
도 9는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 도 1에 있어서의 리어측의 주요부 단면도이다.
도 10은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최대 유량 시에 있어서의 리어측 프레임체, 구동축 등의 전개도이다.
도 11은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 소정 유량 시에 있어서의 리어측 프레임체, 구동축 등의 전개도이다.
도 12는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최소 유량 시에 있어서의 리어측 프레임체, 구동축 등의 전개도이다.
도 13은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 어느 방향으로부터 본 프론트측 셔터의 사시도이다.
도 14는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 다른 방향으로부터 본 프론트측 셔터의 사시도이다.
도 15는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 구동축, 제2 스풀 및 프론트측 셔터의 구동 축심에 대한 직각 방향의 단면도이다.
도 16은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 도 1에 있어서의 프론트측의 주요부 단면도이다.
도 17은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최대 유량 시에 있어서의 프론트측 셔터, 구동축 등의 전개도이다.
도 18은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 소정 유량 시에 있어서의 프론트측 셔터, 구동축 등의 전개도이다.
도 19는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최소 유량 시에 있어서의 프론트측 셔터, 구동축 등의 전개도이다.
도 20은, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 이동체의 구동 축심 방향의 단면도이다.
도 21은, 실시예 3의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 이동체의 구동 축심 방향의 단면도이다.
도 22는, 변형예의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최소 유량 시에 있어서의 리어측 셔터, 구동축 등의 전개도이다.
도 23은, 변형예의 피스톤식 압축기에 관한 것으로서, 최소 유량 시에 있어서의 프론트측 셔터, 구동축 등의 전개도이다.

이하, 본 발명을 구체화한 실시예 1 내지 3을 도면을 참조하면서 설명한다. 실시예 1 내지 3의 압축기는, 양두 피스톤식 압축기이다. 이들 압축기는, 차량에 탑재되어 있으며, 공조 장치의 냉동 회로를 구성하고 있다.

실시예 1

실시예 1의 압축기는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 하우징(1)과, 구동축(3)과, 고정 경사판(5)과, 복수의 피스톤(7)과, 리어측 밸브 형성 플레이트(9)와, 프론트측 밸브 형성 플레이트(11)와, 이동체(13)와, 제어 밸브(15)를 구비하고 있다. 하우징(1)은 리어 하우징(17)과, 프론트 하우징(19)과, 리어측 실린더 블록(21)과, 프론트측 실린더 블록(23)을 갖고 있다. 리어측이 본 발명에 있어서의 일방측이고, 프론트측이 본 발명에 있어서의 타방측에 상당한다.

본 실시예에서는, 프론트 하우징(19)이 위치하는 측을 압축기의 전방측으로 하고, 리어 하우징(17)이 위치하는 측을 압축기의 후방측으로 하여, 압축기의 전후 방향을 규정하고 있다. 또한, 도 1 내지 도 3의 지면의 상방을 압축기의 상방측으로 하고, 지면의 하방을 압축기의 하방측으로 하여, 압축기의 상하 방향을 규정하고 있다. 그리고, 도 4 이후에서는, 도 1 내지 도 3에 대응시켜서 전후 방향 및 상하 방향을 표시한다. 또한, 실시예에 있어서의 전후 방향 등은 일례이며, 본 발명의 압축기는, 탑재되는 차량에 대응하여, 그 자세가 적절히 변경된다.

구동축(3)의 구동 축심(O)은, 압축기의 전후 방향으로 연장되어 있다. 프론트 하우징(19) 내에는, 구동 축심(O) 주위로 환상의 프론트측 토출실(19a)이 형성되어 있다. 프론트 하우징(19)에는, 보스부(19b)와, 프론트측 축 구멍(19c)이 형성되어 있다. 보스부(19b)는 구동 축심(O) 방향으로 전방을 향하여 돌출되어 있다. 프론트측 축 구멍(19c)은 구동 축심(O) 방향으로 프론트 하우징(19)을 관통하고 있다. 프론트측 축 구멍(19c) 내에는 축봉 장치(25)가 마련되어 있다.

리어 하우징(17)에는, 제어압실(17a)과, 리어측 토출실(17b)이 형성되어 있다. 제어압실(17a)은 리어 하우징(17)의 중심측에 위치하고 있다. 리어측 토출실(17b)은 구동 축심(O) 주위로 환상으로 형성되어 있고, 제어압실(17a)의 외주측에 위치하고 있다.

프론트측 실린더 블록(23) 및 리어측 실린더 블록(21)은 프론트 하우징(19)과 리어 하우징(17) 사이에 마련되어 있다. 프론트 하우징(19)과 프론트측 실린더 블록(23) 사이에는 프론트측 밸브 형성 플레이트(11)가 마련되고, 프론트측 실린더 블록(23)과 리어측 실린더 블록(21) 사이에는 가스킷(27)이 마련되고, 리어측 실린더 블록(21)과 리어 하우징(17) 사이에는 리어측 밸브 형성 플레이트(9)가 마련되고, 이들은 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 도시하지 않은 볼트에 의해 체결되어 있다.

프론트측 실린더 블록(23)과 리어측 실린더 블록(21)은 경사판실(29)을 형성하고 있다. 경사판실(29)은 프론트측 실린더 블록(23)에 형성된 흡입구(29a)에 의해 외부의 도시하지 않은 증발기에 접속되고, 저압의 냉매를 흡입하도록 되어 있다. 또한, 프론트측 실린더 블록(23)과 리어측 실린더 블록(21)은 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 토출 통로(31)를 형성하고 있다. 토출 통로(31)는 프론트측 밸브 형성 플레이트(11)를 관통하여, 프론트측 토출실(19a)과 연통하고 있다. 또한, 토출 통로(31)는 리어측 밸브 형성 플레이트(9)를 관통하여, 리어측 토출실(17b)과 연통하고 있다. 토출 통로(31)는 프론트측 실린더 블록(23)에 형성된 토출구(31a)에 의해 외부의 도시하지 않은 응축기에 접속되고, 고압의 냉매를 토출하도록 되어 있다. 또한, 냉매에는 오일이 포함되어 있다.

리어측 실린더 블록(21)은 구동 축심(O) 방향으로 후방을 향하여 돌출되는 보스부(21a)를 갖고 있다. 보스부(21a)는 프론트측 밸브 형성 플레이트(11)를 관통하여, 제어압실(17a) 내로 연장되어 있다. 리어측 실린더 블록(21)에는, 원기둥상의 공간인 리어측 축 구멍(33a)이 구동 축심(O) 방향으로 형성되어 있다. 리어측 축 구멍(33a)은 제어압실(17a)에 개구되어 있다.

프론트측 실린더 블록(23)에는, 원기둥상의 공간인 프론트측 축 구멍(33b)이 구동 축심(O) 방향으로 형성되어 있다. 프론트측 축 구멍(33b)은 리어측 축 구멍(33a)과 동축이며, 리어측 축 구멍(33a)보다 약간 대경이다. 프론트측 축 구멍(33b)은 프론트측 밸브 형성 플레이트(11)에 형성된 삽입 관통 구멍(11g)에 의해 프론트측 축 구멍(19c)과 연통하고 있다.

또한, 리어측 실린더 블록(21)에는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e)가 형성되어 있다. 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e)는, 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 원기둥상의 공간이며, 구동 축심(O) 주위로 서로 등각도 이격되어 있다.

리어측 실린더 블록(21)에는, 각 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e)와 리어측 축 구멍(33a)을 접속하는 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)가 형성되어 있다. 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)는 구동 축심(O)으로부터 방사 방향으로 연장되어 있다. 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 구동 축심(O)으로부터 이격되면서 후방으로 경사져 있다.

프론트측 실린더 블록(23)에는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 프론트측 실린더 보어(39a 내지 39e)가 형성되어 있다. 프론트측 실린더 보어(39a 내지 39e)는, 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 원기둥상의 공간이며, 구동 축심(O) 주위로 서로 등각도 이격되어 있다. 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e)와 프론트측 실린더 보어(39a 내지 39e)는 각각 동축이며 동일 직경이다.

프론트측 실린더 블록(23)에는, 각 프론트측 실린더 보어(39a 내지 39e)와 프론트측 축 구멍(33b)을 접속하는 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)가 형성되어 있다. 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)는 구동 축심(O)으로부터 방사 방향으로 연장되어 있다. 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 구동 축심(O)으로부터 이격되면서 전방으로 경사져 있다.

구동축(3)의 외주면에는, 경사판실(29) 내에 있어서, 고정 경사판(5)이 압입에 의해 고정되어 있다. 고정 경사판(5)에는, 구동축(3)의 구동 축심(O)에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 경사면(5a, 5b)이 전후에 형성되어 있다. 고정 경사판(5)은 프론트측 실린더 블록(23)과 리어측 실린더 블록(21) 사이에 각각 스러스트 베어링(43, 45)을 통해 끼움 지지되어 있다.

고정 경사판(5)의 경사면(5a, 5b)에는 각각 반구상의 슈(49a, 49b)가 마련되어 있다. 슈(49a, 49b)에는 양두의 피스톤(7)이 마련되어 있다. 각 피스톤(7)은 리어측 헤드(7a)와 프론트측 헤드(7b)를 갖고 있다. 리어측 헤드(7a)는 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e) 내에 리어측 압축실(51)을 형성하고 있다. 프론트측 헤드(7b)는 프론트측 실린더 보어(39a) 내에 프론트측 압축실(53)을 형성하고 있다.

리어측 밸브 형성 플레이트(9)는 리어측 실린더 블록(21)측에 배치된 밸브판(9a)과, 밸브판(9a)보다 후방에 배치된 토출 밸브판(9b)과, 토출 밸브판(9b)의 더욱 후방에 배치된 리테이너판(9c)으로 이루어진다. 밸브판(9a)에는, 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e)를 각각 리어측 토출실(17b)에 연통시키는 토출 포트(9d)가 형성되어 있다. 토출 밸브판(9b)에는, 각 토출 포트(9d)를 탄성 복원력에 의해 폐쇄하는 토출 리드 밸브(9e)가 형성되어 있다. 리테이너판(9c)에는, 각 토출 리드 밸브(9e)의 개방도를 규제하는 리테이너(9f)가 형성되어 있다.

프론트측 밸브 형성 플레이트(11)는 프론트측 실린더 블록(23)측에 배치된 밸브판(11a)과, 밸브판(11a)보다 전방에 배치된 토출 밸브판(11b)과, 토출 밸브판(11b)의 더욱 전방에 배치된 리테이너판(11c)으로 이루어진다. 밸브판(11a)에는, 프론트측 실린더 보어(39a 내지 39e)를 각각 프론트측 토출실(19a)에 연통시키는 토출 포트(11d)가 형성되어 있다. 토출 밸브판(11b)에는, 각 토출 포트(11d)를 탄성 복원력에 의해 폐쇄하는 토출 리드 밸브(11e)가 형성되어 있다. 리테이너판(11c)에는, 각 토출 리드 밸브(11e)의 개방도를 규제하는 리테이너(11f)가 형성되어 있다. 토출 리드 밸브(9e, 11e)가 본 발명의 토출 밸브에 상당한다.

제어 밸브(15)는 리어 하우징(17) 내에 마련되어 있다. 제어압실(17a)과 리어측 토출실(17b)은 급기 통로(47a)에 의해 접속되어 있다. 제어압실(17a)과 경사판실(29)은 추기 통로(47b)에 의해 접속되고, 추기 통로(47b)의 도중에 제어 밸브(15)가 배치되어 있다. 제어 밸브(15)는 도시하지 않은 컨트롤러의 신호에 의해 추기 통로(47b)의 개방도를 조정하여, 제어압실(17a) 내의 제어 압력을 제어한다.

구동축(3)의 외주면에는, 고정 경사판(5)이 압입된 부분과, 스러스트 베어링(43, 45)이 배치되어 있는 부분을 제외하고, 리어측 축 구멍(33a) 및 프론트측 축 구멍(33b) 내를 적합하게 회전 미끄럼 이동하도록 코팅이 실시되어 있다. 이 구동축(3) 내에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 리어측에서 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 제1 축로(3a)와, 제1 축로(3a)의 전방에서 제1 축로(3a)와 연통하고, 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 제2 축로(3b)가 형성되어 있다. 제1 축로(3a)는, 원기둥상의 공간이며, 구동축(3)의 후단부에 개구되어 제어압실(17a)과 연통하도록 되어 있다. 제2 축로(3b)는, 제1 축로(3a)보다도 소경의 원기둥상의 공간이다. 제1 축로(3a)와 제2 축로(3b) 사이에는 단차(3j)가 형성되어 있다.

또한, 구동축(3)에는, 후방측에서 제1 축로(3a)와 연통하여 구동축(3)의 직경 방향으로 연장되는 리어측 경로(3c)와, 거의 중앙에서 제2 축로(3b)와 연통하여 구동축(3)의 직경 방향으로 연장되는 내부 흡입구(3d)와, 전방에서 제2 축로(3b)와 연통하여 구동축(3)의 직경 방향으로 연장되는 프론트측 경로(3e)가 형성되어 있다.

리어측 경로(3c)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 구동 축심(O) 주위로 소정의 각도로 형성되어 있음과 함께, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 구동 축심(O)과 평행하게 소정의 길이로 형성되어 있다. 리어측 경로(3c)의 후단부는 후단부 규제면(3f)으로 되고, 리어측 경로(3c)의 전단부는 전단부 규제면(3g)으로 되어 있다. 후단부 규제면(3f) 및 전단부 규제면(3g)은 구동 축심(O)에 대하여 직각 방향으로 연장되어 있다.

도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 구동축(3)은, 구동축(3)의 내경과 외경의 차인 자기의 두께 부분에 의해 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 안내면(32a, 32b)을 형성하고 있다. 안내면(32a)과 안내면(32b)은 동일 높이의 면이며, 또한 구동 축심(O)과 평행하게 연장되어 있다. 안내면(32a)은 구동축(3)의 회전 방향의 선행측에 위치하고, 안내면(32b)은 구동축(3)의 회전 방향의 후행측에 위치하고 있다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 프론트측 경로(3e)도, 구동 축심(O) 주위로 소정의 각도로 형성되어 있음과 함께, 도 17 내지 도 19에 도시하는 바와 같이, 구동 축심(O)과 평행하게 소정의 길이로 형성되어 있다. 프론트측 경로(3e)의 후단부는 후단부 규제면(3h)으로 되고, 프론트측 경로(3e)의 전단부는 전단부 규제면(3i)으로 되어 있다. 후단부 규제면(3h) 및 전단부 규제면(3i)은 구동 축심(O)에 대하여 직각 방향으로 연장되어 있다. 프론트측 경로(3e)는, 리어측 경로(3c)보다도, 구동 축심(O) 주위의 각도가 작고, 또한 구동 축심(O) 방향의 길이가 짧게 되어 있다.

도 15 및 도 16에 도시하는 바와 같이, 구동축(3)은 구동축(3)의 내경과 외경의 차인 자기의 두께 부분에 의해 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 안내면(34a, 34b)도 형성하고 있다. 안내면(34a)과 안내면(34b)은 동일 높이의 면이며, 또한 구동 축심(O)과 평행하게 연장되어 있다. 안내면(34a)은 구동축(3)의 회전 방향의 선행측에 위치하고, 안내면(34b)은 구동축(3)의 회전 방향의 후행측에 위치하고 있다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 구동축(3) 내에는 제1 스풀(55)과 제2 스풀(57)이 마련되어 있다. 제1 스풀(55)은, 단차(3j)와의 사이에 제1 스프링(2)을 통해 제1 축로(3a) 내에서 구동 축심(O) 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 제1 스풀(55)은 도 5에 도시한 바와 같이, 외경이 제1 축로(3a)의 내경보다 약간 작게 되고, 후육의 원통상으로 형성된 후육 통부(55a)와, 후육 통부(55a)의 전방에 위치하고 외경이 후육 통부(55a)와 동등하고, 후육 통부(55a)보다도 박육의 원통상으로 형성된 박육 통부(55b)와, 후육 통부(55a)의 후단부를 막는 단부(55c)로 이루어진다. 제1 스풀(55)은 수지제이다. 단부(55c)의 외주면에는, 제1 스풀(55)이 제1 축로(3a) 내를 구동 축심(O) 방향으로 이동하기 쉽고, 제어압실(17a)의 제어 압력을 릴리프하기 어려운 재료로 이루어지는 시일(55d)이 마련되어 있다.

후육 통부(55a) 및 박육 통부(55b) 내에는 제1 내부 유로(59)가 형성되고, 후육 통부(55a)의 내주면과 박육 통부(55b)의 내주면 사이에는 구동 축심(O)과 직교하는 맞닿음면(55g)이 형성되어 있다. 후육 통부(55a)에는, 제1 내부 유로(59)를 외측으로 개방하는 제1 연통창(55e)이 형성되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 스풀(57)은, 제2 축로(3b)의 전단부와의 사이에 제2 스프링(4)을 통해, 제2 축로(3b) 및 박육 통부(55b) 내에 구동 축심(O) 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 제2 스프링(4)의 가압력은 제1 스프링(2)의 가압력보다도 강하게 설정되어 있다.

제2 스풀(57)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 외경이 제2 축로(3b) 및 박육 통부(55b)의 내경보다 약간 작게 된 원통상의 통부(57a)와, 통부(57a)의 전단부에서 원통상으로 형성된 스프링 시트부(57b)로 이루어진다. 제2 스풀(57)도 수지제이다. 통부(57a)의 후방측의 외주면에는, 제2 스풀(57)이 박육 통부(55b) 내를 구동 축심(O) 방향으로 이동하기 쉽고, 제어압실(17a)의 제어 압력을 릴리프하기 어려운 재료로 이루어지는 시일(57c)이 마련되어 있다.

통부(57a) 내에는, 제1 스풀(55)의 제1 내부 유로(59)와 연통하는 제2 내부 유로(61)가 형성되어 있다. 또한, 통부(57a)의 구동 축심(O) 방향의 거의 중앙에는, 제2 내부 유로(61)와 연통하는 내부 취입구(57d)가 형성되고, 통부(57a)의 전방에는 제2 내부 유로(61)를 외측으로 개방하는 제2 연통창(57e)이 형성되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 고정 경사판(5)에는 경사판실(29)로부터 직경 방향으로 연장되어 형성된 내부 흡입구(5c)가 형성되어 있다. 이 내부 흡입구(5c)는 구동축(3)의 내부 흡입구(3d)와 일치하고 있다. 제2 스풀(57)에 있어서의 통부(57a)의 내부 취입구(57d)는 제2 스풀(57)의 구동 축심(O) 방향의 위치에 따라, 내부 흡입구(3d) 및 내부 흡입구(5c)와 연통 면적이 변화하는 내부 흡입 스로틀 기구(SV)를 구성하고 있다.

경사판실(29)은 고정 경사판(5)의 내부 흡입구(5c), 구동축(3)의 내부 흡입구(3d), 내부 흡입 스로틀 기구(SV)를 거쳐서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 스풀(57)의 제2 내부 유로(61) 및 제1 스풀(55)의 제1 내부 유로(59)에 연통하고 있다. 제1 내부 유로(59)는 제1 연통창(55e)에 연통하고, 제2 내부 유로(61)는 제2 연통창(57e)에 연통하고 있다.

제1 연통창(55e)과 제2 연통창(57e)은, 구동 축심(O) 주위로 180° 위상이 어긋나 있다. 제1 연통창(55e)은 흡입 행정을 행하는 리어측 압축실(51)과 연통하는 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 연통하도록 되어 있다. 또한, 제2 연통창(57e)은 흡입 행정을 행하는 프론트측 압축실(53)과 연통하는 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 연통하도록 되어 있다.

제1 스풀(55)의 후육 통부(55a)에는 걸림 결합 구멍(55f)이 형성되어 있다. 걸림 결합 구멍(55f)은 제1 연통창(55e)의 구동 축심(O) 방향의 후방에 위치하고 있다. 걸림 결합 구멍(55f)에는 리어측 프레임체(63)의 걸림 결합편(63a)이 걸림 결합되고, 이에 의해 제1 스풀(55)의 후육 통부(55a)에 프레임체(63)가 배치되어 있다. 프레임체(63)는 리어측 덮개체에 상당한다. 프레임체(63)는 제1 스풀(55)의 구동 축심(O) 방향의 위치에 따라, 구동축(3)의 안내면(32a, 32b)에 안내되도록 되어 있다.

또한, 제2 스풀(57)의 통부(57a)에도 걸림 결합 구멍(57f)이 형성되어 있다. 걸림 결합 구멍(57f)은 제2 연통창(57e)의 구동 축심(O) 방향의 전방에 위치하고 있다. 걸림 결합 구멍(57f)에는 프론트측 셔터(65)의 걸림 결합편(65a)이 걸림 결합되고, 이에 의해 제2 스풀(57)의 통부(57a)에 셔터(65)가 배치되어 있다. 셔터(65)는 프론트측 덮개체에 상당한다. 셔터(65)는 제2 스풀(57)의 구동 축심(O) 방향의 위치에 따라, 구동축(3)의 안내면(34a, 34b)에 안내되도록 되어 있다. 제1, 제2 스풀(55, 57), 프레임체(63) 및 셔터(65)가 본 발명의 이동체에 상당한다.

프레임체(63)는 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 반원통 형상을 이루는 차폐부(63b)와, 차폐부(63b)의 일단부로부터 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 제1 림부(63c)와, 차폐부(63b)의 타단부로부터 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 제2 림부(63d)와, 제1 림부(63c)와 제2 림부(63d)를 반원통 형상에 접속하는 제3 림부(63e)를 갖고 있다. 걸림 결합편(63a)은 제3 림부(63e)로부터 구동 축심(O) 방향으로 굴곡하여 형성되어 있다. 차폐부(63b)의 전단부면은 구동 축심(O)에 대하여 직각으로 형성된 맞닿음면(63h)으로 되고, 제3 림부(63e)의 후단부면은 구동 축심(O)에 대하여 직각으로 형성된 맞닿음면(63i)으로 되어 있다. 제1 림부(63c)에는, 구동 축심(O)에 근접하도록 굴곡된 오목부(63f)가 형성되어 있다.

프레임체(63)는 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 스풀(55)에 걸림 결합됨으로써 구동축(3)의 리어측 경로(3c)에 이동 가능하게 마련되고, 구동축(3)과 함께 리어측 축 구멍(33a) 내를 회전한다. 여기서, 프레임체(63)는 차폐부(63b)의 후단부면은 소정 형상의 프로파일(63g)로 되어 있다. 프로파일(63g)은 제1 내지 3 림부(63c, 63d, 63e)와 함께, 리어측 제2 연통로(64)를 형성하고 있다. 리어측 제2 연통로(64)는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 리어측 경로(3c)와 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)의 연통 면적을 구성한다. 프레임체(63)의 내부가 리어측 경로(3c)와 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)의 연통 면적을 구성하는 리어측 제2 연통로(64)를 형성하고 있다. 리어측 경로(3c)는, 구동축(3)의 회전에 수반하여 간헐적으로 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 연통한다.

프로파일(63g)은 제2 림부(63d)로부터 구동축(3)의 회전 방향의 전방측으로 연장되는 제1 직선부(631)와, 구동 축심(O) 방향에 대하여 경사진 제1 경사부(632) 및 제2 경사부(633)와, 제1 림부(63c)로부터 구동축(3)의 회전 방향의 후방측으로 연장되는 제2 직선부(634)로 구성되어 있다. 프로파일(63g)은 제2 림부(63d)로부터 구동축(3)의 회전 방향의 후방측의 제1 림부(63c)까지, 제1 직선부(631), 제1 경사부(632), 제2 경사부(633), 제2 직선부(634)의 순으로 연속하여 형성되어 있다. 제1 경사부(632)는 프로파일(63g) 중, 구동축(3)의 회전 방향의 후방측에 위치한다. 제2 경사부(633)는 프로파일(63g) 중, 구동축(3)의 회전 방향의 전방측에 위치한다. 제2 경사부(633)의 구동 축심(O) 방향에 대한 경사 각도 β1은, 제1 경사부(632)의 구동 축심(O) 방향에 대한 경사 각도 α1보다 작게 설정되어 있다. 또한, 실시예 1에서는, 프로파일(63g)을 제1 직선부(631), 제1 경사부(632), 제2 경사부(633) 및 제2 직선부(634)로 구성했지만, 경사부나 직선부의 수는 적절히 설계해도 된다.

셔터(65)는 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 반원통 형상을 이루는 차폐부(65b)와, 걸림 결합편(65a)으로 이루어진다. 즉, 셔터(65)는 프레임체(63)와 같은 제1 내지 3 림부(63c 내지 63e)를 갖고 있지 않다. 차폐부(65b)의 외주연 중, 전단부면은 구동 축심(O)에 대하여 직각으로 형성된 맞닿음면(65d)으로 되고, 후단부면은 구동 축심(O)에 대하여 직각으로 형성된 맞닿음면(65e)으로 되어 있다. 맞닿음면(65e)은 구동축(3)의 회전 방향의 후방측에 위치하고 있다. 맞닿음면(65e)은 걸림 결합편(65a)의 후방측의 단부면이다. 또한, 차폐부(65b)의 외주연 중, 후단부면의 다른 부분이 소정 형상의 프로파일(65c)로 되어 있다.

프로파일(65c)은 걸림 결합편(65a)의 후방측의 단부면에 의해 형성되는 제1 직선부(651)와, 구동 축심(O) 방향에 대하여 경사진 제1 경사부(652) 및 제2 경사부(653)와, 제2 경사부(653)로부터 구동축(3)의 회전 방향의 전방측으로 연장되는 제2 직선부(654)로 구성되어 있다. 프로파일(65c)은 제1 직선부(651), 제1 경사부(652), 제2 경사부(653), 제2 직선부(654)의 순으로 연속하여 형성되어 있다. 제1 경사부(652)는 프로파일(65c) 중, 구동축(3)의 회전 방향의 후방측에 위치한다. 제2 경사부(653)는 프로파일(65c) 중, 구동축(3)의 회전 방향의 전방측에 위치한다. 제2 경사부(653)의 구동 축심(O) 방향에 대한 경사 각도 β2는, 제1 경사부(652)의 구동 축심(O) 방향에 대한 경사 각도 α2보다 작게 설정되어 있다. 또한, 실시예 1에서는, 프로파일(65c)을 제1 직선부(651), 제1 경사부(652), 제2 경사부(653) 및 제2 직선부(654)로 구성했지만, 경사부나 직선부의 수는 적절히 설계해도 된다. 예를 들어, 제2 직선부(654)를 삭제하고, 제2 경사부(653)가 회전 방향의 전방측인 안내면(34a)에 연결되도록 해도 된다.

걸림 결합편(65a)은 차폐부(65b)의 맞닿음면(65e)으로부터 구동 축심(O) 방향으로 굴곡하여 형성되어 있다. 걸림 결합편(65a)은 구동축(3)의 회전 방향의 후방측에 마련되어 있다. 걸림 결합편(65a)은 차폐부(65b) 중, 회전 방향의 후방측에 마련되어 있다고도 할 수 있다. 또한, 걸림 결합편(65a)은 셔터(65)의 내주면의 중앙 위치에 대하여 회전 방향의 후방측에 마련되어 있다고도 할 수 있다.

차폐부(65b)의 좌우의 단부면은 구동 축심(O)과 평행하게 연장되어 있다. 셔터(65)는 안내면(34b)에 적재되는 후방 단부면(65f)과, 안내면(34a)에 적재되는 전방 단부면(65g)을 구비한다. 후방 단부면(65f)은 셔터(65)의 회전 방향 후방 단부에서, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 전방 단부면(65g)은 셔터(65)의 회전 방향의 전방 단부에서, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 전방 단부면(65g)보다 후방 단부면(65f)의 쪽이 구동 축심(O) 방향의 길이가 길게 형성되어 있다. 이 때문에, 구동축(3)의 회전 방향의 후방측인 안내면(34b)과 후방 단부면(65f)이 맞닿는 면적은, 구동축(3)의 회전 방향의 전방측인 안내면(34a)과 전방 단부면(65g)이 맞닿는 면적보다 넓게 되어 있다.

셔터(65)는 도 15 및 도 16에 도시하는 바와 같이, 제2 스풀(57)에 걸림 결합됨으로써 구동축(3)의 프론트측 경로(3e)에 이동 가능하게 마련되고, 구동축(3)과 함께 프론트측 축 구멍(33b) 내를 회전한다. 셔터(65)의 외주연의 일부인 프로파일(65c)은 프론트측 제2 연통로(66)를 형성하고 있다. 프론트측 제2 연통로(66)는 도 17 내지 도 19에 도시하는 바와 같이, 프론트측 경로(3e)와 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)의 연통 면적을 구성한다. 프론트측 경로(3e)는, 구동축(3)의 회전에 수반하여 간헐적으로 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 연통한다.

이상과 같이 구성된 압축기에서는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 구동축(3)이 전자 클러치나 풀리를 통해 엔진이나 모터에 의해 회전 구동되면, 고정 경사판(5)이 회전하고, 피스톤(7)이 왕복 이동한다. 이 때문에, 리어측 헤드(7a)는 경사면(5a, 5b)의 경사 각도에 따른 스트로크로 리어측 실린더 보어(35a 내지 35e) 내를 상사점과 하사점 사이에서 왕복동한다. 또한, 프론트측 헤드(7b)는 경사면(5a, 5b)의 경사 각도에 따른 스트로크로 프론트측 실린더 보어(39a 내지 39e) 내를 상사점과 하사점 사이에서 왕복동한다. 리어측 헤드(7a)와 프론트측 헤드(7b)는 구동축(3)의 회전 각도로 180° 위상이 어긋나 있다.

여기서, 리어측 헤드(7a)가 상사점으로부터 하사점을 향하여 이동함으로써, 리어측 압축실(51)은 흡입 행정이 된다. 경사판실(29) 내에는 흡입구(29a)에 의해 증발기를 경유한 저압의 냉매가 존재하고 있다. 경사판실(29) 내의 냉매는, 고정 경사판(5)의 내부 흡입구(5c), 구동축(3)의 내부 흡입구(3d), 내부 흡입 스로틀 기구(SV)를 거쳐서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 스풀(57)의 제2 내부 유로(61), 제1 스풀(55)의 제1 내부 유로(59) 및 제1 연통창(55e) 내에 존재하고 있다. 그리고, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 이때 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)가 연통함으로써 리어측 압축실(51)에 냉매가 흡입된다. 한편, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)가 비연통이 되고, 리어측 헤드(7a)가 하사점으로부터 상사점을 향하여 이동함으로써, 리어측 압축실(51)은 흡입한 냉매를 압축하는 압축 행정이 되고, 나아가 압축한 냉매를 리어측 토출실(17b)로 토출하는 토출 행정이 된다.

또한, 프론트측 헤드(7b)가 상사점으로부터 하사점을 향하여 이동함으로써, 프론트측 압축실(53)은 흡입 행정이 된다. 경사판실(29) 내의 냉매는, 제2 스풀(57)의 제2 내부 유로(61) 및 제2 연통창(57e) 내에도 존재하고 있다. 그리고, 이때 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)가 연통함으로써 프론트측 압축실(53)에 냉매가 흡입된다. 한편, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)가 비연통이 되고, 프론트측 헤드(7b)가 하사점으로부터 상사점을 향하여 이동함으로써, 프론트측 압축실(53)은 흡입한 냉매를 압축하는 압축 행정이 되고, 나아가 압축한 냉매를 프론트측 토출실(19a)로 토출하는 토출 행정이 된다. 리어측 토출실(17b)로 토출된 냉매와 프론트측 토출실(19a)로 토출된 냉매는 토출 통로(31)를 거쳐서 토출구(31a)로부터 응축기로 토출된다.

이때, 제어 밸브(15)가 제어압실(17a)을 고압으로 하고 있으면, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 스풀(55)은 제1 스프링(2)의 가압력에 저항하여 전방으로 이동하고, 제2 스풀(57)도 제2 스프링(2)의 가압력에 저항하여 전방으로 이동한다. 이때, 제1 스풀(55)의 맞닿음면(55g)이 제2 스풀(57)에 맞닿을 때까지는, 제1 스풀(55)이 단독으로 전방으로 이동한다. 제1 스풀(55)의 맞닿음면(55g)이 제2 스풀(57)에 맞닿은 후에는, 제1 스풀(55)과 제2 스풀(57)은, 일체로 되어 전방으로 이동한다. 이 때문에, 프레임체(63)는 도 10에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(63h)이 전단부 규제면(3g)에 맞닿고, 리어측 경로(3c)의 전단부에 위치한다. 이 때문에, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)가 리어측 제2 연통로(64)와 큰 연통 면적 하에서 연통하기 때문에, 리어측 압축실(51)에는 대량의 냉매가 흡입된다.

또한, 셔터(65)는 도 17에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(65d)이 전단부 규제면(3i)에 맞닿고, 프론트측 경로(3e)의 전단부에 위치한다. 이 때문에, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)가 프론트측 제2 연통로(66)와 큰 연통 면적 하에서 연통하기 때문에, 프론트측 압축실(53)에는 대량의 냉매가 흡입된다.

이 때문에, 이 압축기는, 리어측 압축실(51)로부터 리어측 토출실(17b)이 토출되는 토출 유량이 최대로 됨과 함께, 프론트측 압축실(53)로부터 프론트측 토출실(19a)로 토출되는 토출 유량도 최대로 되어 있다. 이 때문에, 응축기에는 최대의 토출 유량의 냉매가 토출된다. 즉, 프레임체(63)는 토출 유량이 최대일 때, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적을 최대로 한다. 또한, 셔터(65)는 토출 유량이 최대일 때, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적을 최대로 한다.

제어 밸브(15)가 제어압실(17a)을 고압으로 한 도 3의 상태로부터, 제어 밸브(15)가 제어압실(17a)의 압력을 약간 낮추면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 스풀(55) 및 제2 스풀(57)은 후방으로 이동한다. 제어압실(17a)의 압력 저하에 수반하여, 제2 스풀(57)은 맞닿음면(65e)이 후단부 규제면(3h)에 맞닿을 때까지, 제2 스풀(57)은 후방으로 이동한다. 한편, 제1 스풀(55)은 제어압실(17a)의 압력 저하에 수반하여, 제2 스풀(57)과 함께 후방으로 이동하고, 맞닿음면(65e)이 후단부 규제면(3h)에 맞닿은 후에는, 제1 스풀(55)은 단독으로 후방으로 이동한다. 이 때문에, 프레임체(63)는 도 10에 도시하는 상태로부터, 도 11에 도시한 바와 같이, 맞닿음면(63h)이 전단부 규제면(3g)으로부터 이격되어, 프레임체(63)는 후방으로 이동한다. 이 때문에, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)가 프로파일(63g)에 겹침으로써, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적이 감소해 간다. 따라서, 리어측 압축실(51)에 흡입되는 냉매의 양이 감소한다.

한편, 셔터(65)는 제어 밸브(15)가 제어압실(17a)을 고압으로 한 도 3의 상태로부터, 제어 밸브(15)가 제어압실(17a)의 압력을 약간 낮추면, 도 17에 도시하는 상태로부터 도 18에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(65d)이 전단부 규제면(3i)으로부터 이격되어, 셔터(65)가 후방으로 이동한다. 이 때문에, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)가 프로파일(65c)에 겹침으로써, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적이 감소해 간다. 따라서, 프론트측 압축실(53)에 흡입되는 냉매의 양이 감소한다.

셔터(65)는 제어압실(17a)의 압력이 더 낮아지면, 도 19에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(65e)이 후단부 규제면(3h)에 맞닿을 때까지 후방으로 이동하고, 프론트측 경로(3e)의 후단부에 위치한다. 이 때문에, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 종료 타이밍은, 제2 경사부(653)에 의해 규정된다. 이 경우, 프론트측 압축실(53)에는 냉매가 소량 흡입된다.

이 때문에, 프론트측 압축실(53)로부터 프론트측 토출실(19a)로 토출되는 토출 유량은 거의 제로로 되어 있다. 리어측 압축실(51)로부터 리어측 토출실(17b)로 토출되는 토출 유량은, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)에 대한 프로파일(63g)의 위치에 의존하고, 리어측 압축실(51)로부터 리어측 토출실(17b)로 토출되는 토출 유량의 최대와 최소 사이의 유량이 된다. 이 때문에, 응축기에는 소정의 토출 유량의 냉매가 토출된다.

제어 밸브(15)가 제어압실(17a)의 압력을 더욱 낮추면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 스풀(55)은 제1 스프링(2)의 가압력에 굴하여 더욱 후방으로 이동한다. 제2 스풀(57)은 제2 스프링(2)의 가압력에 굴하여 맞닿음면(65e)이 후단부 규제면(3h)에 맞닿아 있으므로, 더 후방으로 이동하지 않는다. 이 때문에, 프레임체(63)는 도 11의 상태 내지 도 12에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(63i)이 후단부 규제면(3f)에 맞닿고, 리어측 경로(3c)의 후단부에 위치하고 있다. 이 때문에, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 종료 타이밍은, 제2 경사부(633)에 의해 규정된다. 이 경우, 리어측 압축실(51)에는 냉매가 소량 흡입된다.

또한, 셔터(65)는 도 19에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(65e)이 후단부 규제면(3h)에 맞닿고, 프론트측 경로(3e)의 후단부에 위치하고 있다. 이 때문에, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 종료 타이밍은, 제2 경사부(653)에 의해 규정된다. 이 경우, 프론트측 압축실(53)에는 냉매가 소량 흡입된다.

이 때문에, 이 압축기는, 리어측 압축실(51)로부터 리어측 토출실(17b)로 토출되는 토출 유량 및 프론트측 압축실(53)로부터 프론트측 토출실(19a)로 토출되는 토출 유량은 소량이 되어, 응축기에는 최소의 토출 유량의 냉매만이 토출된다. 즉, 프레임체(63)는 토출 유량이 최소일 때, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적을 최소로 한다. 또한, 셔터(65)는 토출 유량이 최소일 때, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적을 최소로 한다.

이와 같이, 최소의 토출 유량을 제로가 아닌, 소량으로 함으로써, 압축기 내부에서 냉매가 내부 순환됨으로써, 압축기 내의 윤활성이 향상된다. 또한, 최소의 토출 유량의 상태로부터 토출 유량을 높이는 경우에, 제어 밸브(15)가 제어압실(17a)의 압력을 높이기 쉬워져, 제어성이 향상된다. 또한, 최소의 토출 유량 시에, 냉매가 리어측 압축실(51) 및 프론트측 압축실(53)에 유입됨으로써, 냉매가 각 압축실(51, 53)에 유입되지 않는 경우에 비하여, 각 압축실(51, 53)의 흡입 행정에 있어서의 압력의 저하량을 저감할 수 있다. 이에 의해, 흡입 행정에 있어서의 피스톤(7) 및 슈(49a, 49b)에 가해지는 하중을 저감할 수 있다. 따라서, 압축기의 동력을 저감할 수 있다. 또한, 최소의 토출 유량 시에 있어서의 각 압축실(51, 53)과 경사판실(29)의 차압에 의해, 경사판실(29)로부터 각 압축실(51, 53)로의 냉매에 포함되는 오일이 유입되는 것을 저감할 수 있다. 따라서, 경사판실(29) 내에 오일을 유지하기 쉬워져, 경사판실(29) 내의 윤활성을 향상시킬 수 있다.

이상, 토출 유량이 최대의 상태로부터 최소의 상태로 이행할 때까지의 압축기의 움직임을 설명하였다. 이하, 토출 유량이 최소의 상태로부터 최대의 상태로 이행할 때까지의 압축기의 움직임을 간단히 설명한다.

도 1의 토출 유량이 최소의 상태로부터 제어 밸브(15)가 제어압실(17a)의 압력을 높이면, 제1 스프링(2)의 가압력에 저항하여, 제1 스풀(55)이 전방측으로 이동하고, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적이 증가하기 시작한다. 이 동안, 제2 스풀(57)은 이동하지 않고, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적은, 최소의 상태를 유지한다. 더욱 제어압실(17a)의 압력이 높아지면, 제1 스풀(55)의 맞닿음면(55g)이 제2 스풀(57)과 맞닿아서 도 2의 상태로 되고, 제1 스풀(55) 및 제2 스풀(57)이 일체로 되어서 전방측으로 이동하기 시작한다. 따라서, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적이 프로파일(63g)에 따른 연통 면적이 되고, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적이 증가하기 시작한다. 그리고, 제어압실(17a)의 압력이 더욱 커지면, 제1 스풀(55) 및 제2 스풀(57) 모두 최전방으로 이동한 상태로 된다. 따라서, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적 및 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적이 최대가 되어, 도 3의 토출 유량이 최대의 상태로 된다.

이와 같이 해서, 이 압축기에서는, 제1 스풀(55)이 구동축(3)의 제1 축로(3a) 내를 구동 축심(O) 방향으로 이동함과 함께, 제2 스풀(57)이 구동축(3)의 제2 축로(3b) 내를 구동 축심(O) 방향으로 이동한다. 이 때문에, 제1, 제2 스풀(55, 57)에는 압축 하중이 직접 작용하지 않는다.

또한, 프레임체(63)는 리어측 압축실(51)이 흡입 행정 시에 리어측 경로(3c)를 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 연통시키고, 리어측 압축실(51)이 압축 행정 또는 토출 행정 시에는 리어측 경로(3c)를 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 비연통으로 한다. 이에 의해, 구동축(3)에는, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)를 통하여 압축 하중이 작용하는 한편, 제1 스풀(55) 및 프레임체(63)에는, 압축 하중이 작용하기 어렵게 되어 있다.

셔터(65)는 프론트측 압축실(53)이 흡입 행정 시에 프론트측 경로(3e)를 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 연통시키고, 프론트측 압축실(53)이 압축 행정 또는 토출 행정 시에는 프론트측 경로(3e)를 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 비연통으로 한다. 이에 의해, 구동축(3)에는, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)를 통하여 압축 하중이 작용하는 한편, 제2 스풀(57) 및 셔터(65)에는, 압축 하중이 작용하기 어렵게 되어 있다.

이 때문에, 이 압축기에서는, 제1 스풀(55), 제2 스풀(57), 프레임체(63) 및 셔터(65)가 구동 축심(O) 방향으로 이동하기 쉽다. 또한, 이 압축기에서는, 큰 추력을 얻기 위하여 이동체를 필요 이상으로 대형화시키지 않아도 충분하다.

따라서, 이 압축기는, 높은 제어성을 발휘함과 함께 소형화를 실현할 수 있다.

또한, 이 압축기에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 프레임체(63)가 제1 림부(63c)를 갖기 때문에, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 경로(3c)의 연통 개시 타이밍은, 제1 림부(63c)에 의해 규정되어 있다. 이 때문에, 리어측 압축실(51) 내에 잔류하는 고압의 냉매가 리어측 경로(3c)로 환류되기 어렵게 되어 있다. 또한, 토출 유량이 감소하여, 프레임체(63)가 약간 후방으로 이동함으로써 오목부(63f)가 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 연통하게 되면, 오목부(63f)에 의해 조기의 연통 개시 타이밍을 실현할 수 있다.

한편, 셔터(65)는 도 17에 도시하는 바와 같이, 프레임체(63)와 같은 제1 림부(63c)를 갖지 않기 때문에, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 경로(3e)의 연통 개시 타이밍은 안내면(34a)에 의해 규정되어 있다. 이 때문에, 간이한 형상의 셔터(65)를 채용할 수 있음과 함께, 구동축(3)으로의 가공도 간이하게 되어 있다. 또한, 셔터(65)에 의해 최소 용량을 실현할 수 있다는 점에서, 다른 제어를 생략할 수 있다. 이 때문에, 압축기의 제조 비용의 저렴화를 실현할 수 있다. 또한, 셔터(65)의 구동 축심(O) 방향의 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 압축기의 단축화에 의해, 차량 등에 대한 탑재성을 높일 수 있다. 또한, 셔터(65)는 프레임체(63)의 제1 림부(63c)와 같은 강도가 약한 부분이 없어지므로, 내구성이 높아지며, 또한 높은 제어성을 발휘할 수 있다. 또한, 제1 림부(63c)에서는, 연통 개시 타이밍 근방이 되어, 압축실 내에 잔류하는 고압의 냉매에 의한 하중의 영향을 받기 쉬워진다. 이 점에서, 셔터(65)에서는, 제1 림부(63c)와 같이 압축실 내에 잔류하는 고압의 냉매에 의한 하중의 영향을 받기 어렵게 되어, 더욱 내구성이 향상된다.

또한, 이 압축기에서는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 경로(3e)의 연통 종료 타이밍은, 토출 유량이 최대일 때에는 안내면(34b)에 의해 규정되고, 도 19에 도시하는 바와 같이, 토출 유량이 최소일 때에는 셔터(65)에 의해 규정되어 있다. 이 때문에, 셔터(65)의 형상이 가장 간이하게 되어 있다. 또한, 구동축(3)의 외주면으로부터 얕은 위치에서 안내면(34a, 34b)이 프론트측 경로(3e)를 형성할 수 있기 때문에, 구동축(3)의 비틀림에 대한 강도가 향상되어, 높은 내구성을 발휘할 수 있다.

또한, 이 압축기는, 프론트측 덮개체가 셔터(65)이고, 리어측 덮개체가 프레임체(63)이므로, 프레임체(63)는 셔터(65)와 비교하여 약간 복잡한 형상으로 되기는 하지만, 리어측 압축실(51)의 용량 제어를 치밀하게 행할 수 있다. 또한, 이 압축기는, 제1 스풀(55)과 제2 스풀(57)을 채용하고 있기 때문에, 리어측 압축실(51)과 프론트측 압축실(53)을 각각 치밀하게 용량 제어할 수 있다.

또한, 이 압축기는, 셔터(65)의 걸림 결합편(65a)이 구동축(3)의 회전 방향의 후방측에 마련되어 있기 때문에, 구동축(3)이 걸림 결합편(65a)을 회전 방향으로 압박하여, 제2 스풀(57)과 셔터(65)의 걸림 결합이 강고하게 되어 있다.

구동축(3)의 회전 방향의 후방측인 안내면(34b)과 후단면(65f)이 맞닿는 면적이, 구동축(3)의 회전 방향의 전방측인 안내면(34a)과 전방 단부면(65g)이 맞닿는 면적보다 넓게 되어 있기 때문에, 구동축(3)이 셔터(65)를 회전 방향으로 압박할 때의 맞닿음 면적을 넓게 확보할 수 있어, 셔터(65)의 자세가 안정된다.

실시예 2

실시예 2의 압축기는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 단일의 스풀(58)을 채용하고, 스풀(58)에 셔터(65) 및 프레임체(63)를 걸림 결합시키고 있다. 스풀(58)은 통부(58a)와, 통부(58a)의 후단부를 막는 단부(58b)와, 통부(58a)의 전단부에서 원통상으로 형성된 스프링 시트부(58c)로 이루어진다. 통부(58a) 내에는, 내부 유로(60)와, 내부 유로(60)를 외측으로 개방하는 내부 취입구(58d), 제1 연통창(58e), 제2 연통창(58f)이 형성되어 있다. 단부(58b)의 외주면에는 시일(58g)이 마련되어 있다. 다른 구성은 실시예 1의 압축기와 마찬가지이다.

실시예 2의 압축기에서는, 프론트측 압축실(53) 및 리어측 압축실(51)의 용량 제어를 간이하게 행할 수 있다. 다른 작용 효과는 실시예 1의 압축기와 마찬가지이다.

실시예 3

실시예 3의 압축기는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 단일의 스풀(58)을 채용하고, 스풀(58)에 프론트측 셔터(65) 및 리어측 셔터(65)를 걸림 결합시키고 있다. 프론트측 셔터(65) 및 리어측 셔터(65)는 실시예 1의 셔터(65)와 마찬가지의 구조이다. 다른 구성은 실시예 1, 2의 압축기와 마찬가지이다. 리어측 셔터(65)의 외주연의 일부인 프로파일은 프론트측 셔터(65)와 마찬가지로 리어측 제2 연통로를 형성하고 있다. 리어측 제2 연통로는, 프론트측 제2 연통로(66)와 마찬가지로 리어측 경로(3c)와 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)의 연통 면적을 구성한다.

실시예 3의 압축기에서는, 프론트측 압축실(53) 및 리어측 압축실(51)의 용량 제어를 보다 간이하게 행할 수 있다. 다른 작용 효과는 실시예 1의 압축기와 마찬가지이다.

이상에 있어서, 본 발명을 실시예 1 내지 3에 입각하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예 1 내지 3에 제한되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 본 발명의 피스톤식 압축기는, 한쪽에만 헤드를 갖는 편두 피스톤을 사용한 편두 피스톤식 압축기여도 된다.

또한, 실시예 1 내지 3의 압축기에 있어서, 토출 유량을 최소 유량의 상태로 할 때에, 프로파일(63g)의 형상을 변경함으로써, 도 22에 도시하는 바와 같이, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)와 리어측 제2 연통로(64)의 연통 면적을 대략 제로로 하고, 프로파일(65c)의 형상을 변경함으로써, 도 23에 도시하는 바와 같이, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)와 프론트측 제2 연통로(66)의 연통 면적을 대략 제로가 되도록 해도 된다. 즉, 토출 유량을 최소 유량의 상태로 할 때에, 구동축(3)의 회전에 의해, 리어측 제1 연통로(37a 내지 37e)는, 리어측 제2 연통로(64)와 겹치지 않고, 차폐부(63b)와만 겹치도록 하고, 프론트측 제1 연통로(41a 내지 41e)는, 프론트측 제2 연통로(66)와 겹치지 않고, 차폐부(65b)와만 겹치도록 해도 된다.

또한, 실시예 1 내지 3의 압축기에 있어서, 외부로부터 제어 밸브(15)로의 전류의 ON과 OFF를 전환하여 제어 압력을 제어하는 외부 제어를 행해도 되고, 외부로부터의 전류에 의존하지 않고 제어 압력을 제어하는 내부 제어를 행해도 된다. 여기서, 외부 제어를 행하는 경우이며, 제어 밸브(15)로의 전류를 OFF로 함으로써, 제어 밸브(15)가 밸브 개방도를 크게 하도록 구성하면, 압축기의 정지 시에 있어서, 밸브 개방도가 커져서, 제어압실(17a)의 제어 압력을 낮게 할 수 있다. 이 때문에, 토출 유량이 최소 유량인 상태에서 압축기를 기동할 수 있다는 점에서, 기동 쇼크를 저감할 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 3의 압축기에 있어서, 급기 통로(47a)를 거쳐서 리어측 토출실(17b)로부터 제어압실(17a)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 제어 밸브(15)에 의해 변화시키는 흡기측 제어를 행해도 된다. 이 경우에는, 제어압실(17a)을 신속하게 고압으로 할 수 있어, 토출 유량을 빠르게 증대시킬 수 있다. 여기서, 외부 제어를 행하는 경우이며, 제어 밸브(15)로의 전류를 OFF로 함으로써, 제어 밸브(15)가 밸브 개방도를 작게 하도록 구성하면, 압축기의 정지 시에 있어서, 밸브 개방도가 작아져, 제어압실(17a)의 제어 압력을 낮게 할 수 있다. 이 때문에, 토출 유량이 최소 유량인 상태에서 압축기를 기동할 수 있다는 점에서, 기동 쇼크를 저감할 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 3의 압축기에 있어서, 제어 밸브(15) 대신에, 급기 통로(47a)와 추기 통로(47b)의 양자로 개방도를 조정 가능한 삼방 밸브를 채용해도 된다.

본 발명은 차량의 공조 장치 등에 이용 가능하다.

35a 내지 35e, 39a 내지 39e: 실린더 보어(35a 내지 35e: 리어측 실린더 보어, 39a 내지 39e: 프론트측 실린더 보어)
21, 23: 실린더 블록(21: 리어측 실린더 블록, 23: 프론트측 실린더 블록)
17b, 19a: 토출실(17b: 리어측 토출실, 19a: 프론트측 토출실)
29: 경사판실
33a, 33b, 19c: 축 구멍(33a: 리어측 축 구멍, 33b: 프론트측 축 구멍)
1: 하우징(17: 리어 하우징, 19: 프론트 하우징)
3: 구동축
51, 53: 압축실(51: 리어측 압축실, 53: 프론트측 압축실)
7: 피스톤(7a: 리어측 헤드, 7b: 프론트측 헤드)
9e, 11e: 토출 밸브(토출 리드 밸브)
O: 구동 축심
55, 57, 63, 65: 이동체(55: 제1 스풀, 57: 제2 스풀, 63: 프레임체, 65: 셔터)
15: 제어 밸브
37a 내지 37e, 41a 내지 41e: 제1 연통로(37a 내지 37e: 리어측 제1 연통로, 41a 내지 41e: 프론트측 제1 연통로)
3a, 3b: 축로(3a: 제1 축로, 3b: 제2 축로)
3c, 3e: 경로(3c: 리어측 경로, 3e: 프론트측 경로)
32a, 32b, 34a, 34b: 안내면

Claims

복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 토출실과, 냉매가 흡입되는 경사판실과, 축 구멍이 형성된 하우징과,
상기 축 구멍 내에 회전 가능하게 지지된 구동축과,
상기 구동축의 회전에 의해 상기 경사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 경사판과,
상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 경사판에 연결되는 피스톤과,
상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실로 토출시키는 토출 밸브와,
상기 구동축에 마련되고, 상기 구동축과 일체 회전함과 함께, 제어 압력에 기초하여 상기 구동축의 구동 축심 방향으로 상기 구동축에 대하여 이동 가능한 이동체와,
상기 제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비하고,
상기 이동체의 상기 구동 축심 방향의 위치에 따라, 상기 압축실로부터 상기 토출실로 토출되는 냉매의 유량인 토출 유량이 변화하는 피스톤식 압축기이며,
상기 실린더 블록에는, 상기 실린더 보어에 연통하는 제1 연통로가 형성되고,
상기 구동축에는, 상기 구동 축심 방향으로 연장되는 축로와, 상기 축로와 연통하여 상기 구동축의 직경 방향으로 연장되고, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제1 연통로와 연통하는 경로가 형성되고,
상기 이동체는, 상기 축로 내에 상기 구동 축심 방향으로 이동 가능하게 배치된 스풀과, 상기 스풀과 걸림 결합되어서 상기 경로에 배치되고, 상기 경로와 상기 제1 연통로의 연통 면적을 변경 가능한 덮개체를 갖고,
상기 덮개체는, 상기 토출 유량이 최대일 때에는 상기 연통 면적을 최대로 하는 한편, 상기 토출 유량이 최소일 때에는 상기 연통 면적을 최소로 하는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제1항에 있어서, 상기 구동축은, 상기 덮개체를 상기 구동 축심 방향으로 안내하는 안내면을 갖고,
상기 제1 연통로와 상기 경로의 연통 개시 타이밍은, 상기 안내면에 의해 규정되어 있는 피스톤식 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동축은, 상기 덮개체를 상기 구동 축심 방향으로 안내하는 안내면을 갖고,
상기 제1 연통로와 상기 경로의 연통 종료 타이밍은, 상기 토출 유량이 최대일 때에는 상기 안내면에 의해 규정되고, 상기 토출 유량이 최소일 때에는 상기 덮개체에 의해 규정되어 있는 피스톤식 압축기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 보어는, 상기 구동 축심 방향의 일방측에 배치된 일방측 실린더 보어와, 상기 구동 축심 방향의 타방측에 배치된 타방측 실린더 보어로 이루어지고,
상기 피스톤은, 상기 일방측 실린더 보어 내에 일방측 압축실을 형성하는 일방측 헤드와, 상기 타방측 실린더 보어 내에 타방측 압축실을 형성하는 타방측 헤드를 갖고,
상기 제1 연통로는, 상기 일방측 실린더 보어에 연통하는 일방측 제1 연통로와, 상기 타방측 실린더 보어에 연통하는 타방측 제1 연통로로 이루어지고,
상기 경로는, 상기 일방측 제1 연통로와 연통하는 일방측 경로와, 상기 타방측 제1 연통로와 연통하는 타방측 경로로 이루어지고,
상기 덮개체는, 상기 일방측 경로에 배치되고, 상기 일방측 경로와 상기 일방측 제1 연통로의 연통 면적을 변경 가능한 일방측 덮개체와, 상기 타방측 경로에 배치되고, 상기 타방측 경로와 상기 타방측 제1 연통로의 연통 면적을 변경 가능한 타방측 덮개체로 이루어지고,
상기 타방측 덮개체는, 상기 타방측 경로와 상기 타방측 제1 연통로의 연통 면적을 구성하는 타방측 제2 연통로를 자기의 외주연의 일부가 형성하고 있는 셔터인 피스톤식 압축기.
제4항에 있어서, 상기 일방측 덮개체는, 상기 일방측 경로와 상기 일방측 제1 연통로의 연통 면적을 구성하는 일방측 제2 연통로를 자기의 내부가 형성하고 있는 프레임체인 피스톤식 압축기.
제4항에 있어서, 상기 일방측 덮개체는, 상기 일방측 경로와 상기 일방측 제1 연통로의 연통 면적을 구성하는 일방측 제2 연통로를 자기의 외주연의 일부가 형성하고 있는 셔터인 피스톤식 압축기.
제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 셔터는, 상기 구동축의 회전 방향의 후방측에서 상기 스풀에 걸림 결합되는 걸림 결합편을 갖고 있는 피스톤식 압축기.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스풀은, 상기 일방측 덮개체가 걸림 결합되는 제1 스풀과, 상기 제1 스풀에 대하여 상기 구동 축심 방향으로 이동 가능하고, 상기 타방측 덮개체가 걸림 결합되는 제2 스풀로 이루어지는 피스톤식 압축기.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스풀은, 상기 일방측 덮개체 및 상기 타방측 덮개체가 걸림 결합되어 있는 단일의 것인 피스톤식 압축기.