特許 7230762 ピストン式圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-20

(45)【発行日】2023-03-01

(54)【発明の名称】ピストン式圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 27/12 20060101AFI20230221BHJP

   F04B 27/16 20060101ALI20230221BHJP

【ＦＩ】

F04B27/12 P

F04B27/12 B

F04B27/16

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019182508

(22)【出願日】2019-10-02

(65)【公開番号】P2021059978

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001117

【氏名又は名称】弁理士法人ぱてな

(72)【発明者】

【氏名】島田 賢

(72)【発明者】

【氏名】山本 真也

(72)【発明者】

【氏名】村西 明広

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 洋介

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２４０６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１１９６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－３０６６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ２７／１２

Ｆ０４Ｂ ２７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックを有し、吐出室と、冷媒が吸入される斜板室と、軸孔とが形成されたハウジングと、
前記軸孔内に回転可能に支承された駆動軸と、
前記駆動軸の回転によって前記斜板室内で回転可能であり、前記駆動軸に垂直な平面に対する傾斜角度が一定である固定斜板と、
前記シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記固定斜板に連結されるピストンと、
前記圧縮室内の冷媒を前記吐出室に吐出させる吐出弁と、
前記駆動軸に設けられ、前記駆動軸と一体回転するとともに、制御圧力に基づいて前記駆動軸の駆動軸心方向に前記駆動軸に対して移動可能である移動体と、
前記制御圧力を制御する制御弁とを備え、
前記移動体の前記駆動軸心方向の位置に応じて、前記圧縮室から前記吐出室に吐出される冷媒の流量である吐出流量が変化するピストン式圧縮機であって、
前記シリンダブロックには、前記シリンダボアに連通する第１連通路が形成され、
前記駆動軸には、前記駆動軸心方向に延びる軸路と、前記軸路と連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記駆動軸の回転に伴い間欠的に前記第１連通路と連通する径路とが形成され、
前記移動体は、前記軸路内に前記駆動軸心方向に移動可能に配置されたスプールと、前記スプールと係合されて前記径路に配置され、前記径路と前記第１連通路との連通面積を変更可能な蓋体とを有し、
前記蓋体は、前記吐出流量が最大であるときには前記連通面積を最大にする一方、前記吐出流量が最少であるときには前記連通面積を最小にすることを特徴とするピストン式圧縮機。

【請求項2】

前記駆動軸は、前記蓋体を前記駆動軸心方向に案内する案内面を有し、
前記第１連通路と前記径路との連通開始タイミングは、前記案内面によって規定されている請求項１記載のピストン式圧縮機。

【請求項3】

前記駆動軸は、前記蓋体を前記駆動軸心方向に案内する案内面を有し、
前記第１連通路と前記径路との連通終了タイミングは、前記吐出流量が最大であるときには前記案内面によって規定され、前記吐出流量が最少であるときには前記蓋体によって規定されている請求項１又は２記載のピストン式圧縮機。

【請求項4】

前記シリンダボアは、前記駆動軸心方向の一方側に配置された一方側シリンダボアと、前記駆動軸心方向の他方側に配置された他方側シリンダボアとからなり、
前記ピストンは、前記一方側シリンダボア内に一方側圧縮室を形成する一方側ヘッドと、前記他方側シリンダボア内に他方側圧縮室を形成する他方側ヘッドとを有し、
前記第１連通路は、前記一方側シリンダボアに連通する一方側第１連通路と、前記他方側シリンダボアに連通する他方側第１連通路とからなり、
前記径路は、前記一方側第１連通路と連通する一方側径路と、前記他方側第１連通路と連通する他方側径路とからなり、
前記蓋体は、前記一方側径路に配置され、前記一方側径路と前記一方側第１連通路との連通面積を変更可能な一方側蓋体と、前記他方側径路に配置され、前記他方側径路と前記他方側第１連通路との連通面積を変更可能な他方側蓋体とからなり、
前記他方側蓋体は、前記他方側径路と前記他方側第１連通路との連通面積を構成する他方側第２連通路を自己の外周縁の一部が形成しているシャッタである請求項１乃至３のいずれか１項記載のピストン式圧縮機。

【請求項5】

前記一方側蓋体は、前記一方側径路と前記一方側第１連通路との連通面積を構成する一方側第２連通路を自己の内部が形成している枠体である請求項４記載のピストン式圧縮機。

【請求項6】

前記一方側蓋体は、前記一方側径路と前記一方側第１連通路との連通面積を構成する一方側第２連通路を自己の外周縁の一部が形成しているシャッタである請求項４記載のピストン式圧縮機。

【請求項7】

前記シャッタは、前記駆動軸の回転方向の後方側で前記スプールに係合される係合片を有している請求項４又は６記載のピストン式圧縮機。

【請求項8】

前記スプールは、前記一方側蓋体が係合される第１スプールと、前記第１スプールに対して前記駆動軸心方向に移動可能であり、前記他方側蓋体が係合される第２スプールとからなる請求項４乃至７のいずれか１項記載のピストン式圧縮機。

【請求項9】

前記スプールは、前記一方側蓋体及び前記他方側蓋体が係合されている単一のものである請求項４乃至７のいずれか１項記載のピストン式圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はピストン式圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に従来のピストン式圧縮機（以下、単に圧縮機という。）が開示されている。この圧縮機は、ハウジングと、駆動軸と、固定斜板と、複数のピストンと、吐出弁と、移動体と、制御弁とを備えている。

【0003】

ハウジングは、シリンダブロックを有している。シリンダブロックには、複数のシリンダボアが形成されている他、シリンダボアに連通する第１連通路が形成されている。また、ハウジングには、吐出室と、斜板室と、軸孔とが形成されている。斜板室には圧縮機の外部から冷媒が吸入される。また、斜板室は軸孔と連通している。

【0004】

駆動軸は、軸孔内で回転可能に支承されている。固定斜板は、駆動軸の回転によって斜板室内で回転可能である。固定斜板は、駆動軸に垂直な平面に対する傾斜角度が一定である。ピストンは、シリンダボア内に圧縮室を形成し、固定斜板に連結される。圧縮室と吐出室との間には、圧縮室内の冷媒を吐出室に吐出させるリード弁式の吐出弁が設けられている。

【0005】

移動体は、円筒状をなして駆動軸の外周面に設けられており、軸孔内に配置されている。移動体は、軸孔内で駆動軸と一体回転するとともに、制御圧力に基づいて駆動軸の駆動軸心方向に駆動軸に対して移動可能となっている。移動体の外周面には、第２連通路が形成されている。制御弁は、冷媒の圧力を制御して制御圧力とする。

【0006】

この圧縮機では、駆動軸が回転し、固定斜板が回転することで、ピストンがシリンダボア内を上死点と下死点との間で往復動する。ここで、ピストンが上死点から下死点に向かって移動することで、圧縮室は吸入行程となる。そして、この際に第１連通路と第２連通路とが連通することで、圧縮室に冷媒が吸入される。一方、第１連通路と第２連通路とが非連通となり、ピストンが下死点から上死点に向かって移動することにより、圧縮室は吸入した冷媒を圧縮する圧縮行程となり、さらには、圧縮した冷媒を吐出室に吐出する吐出行程となる。そして、この圧縮機は、移動体の駆動軸心方向の位置に応じて、圧縮室から吐出室に吐出される冷媒の流量である吐出流量が変化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平５－３０６６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、上記従来の圧縮機では、円筒状の移動体が駆動軸の外周面に設けられている。このため、圧縮行程中や吐出行程中の圧縮室に連通する第１連通路を通じ、圧縮室内で圧縮された高圧の冷媒による荷重（以下、圧縮荷重という。）が移動体に作用する。これにより、この圧縮機では、移動体が軸孔内で駆動軸心方向に交差する方向に押圧されることで、移動体は軸孔の内壁に押し付けられる状態となる。このため、駆動軸心方向に移動する際の移動体と軸孔との摩擦力が大きくなる。これにより、移動体が駆動軸心方向に好適に移動し難くなることから、制御性が低下する。

【0009】

そこで、より大きな推力によって移動体を駆動軸心方向に移動させるために、移動体を大型化することが考えられる。しかし、この場合には、移動体の大型化に応じて軸孔等も大型化させる必要があることから、結果として圧縮機が大型化する。

【0010】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、高い制御性を発揮するとともに小型化を実現可能なピストン式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のピストン式圧縮機は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックを有し、吐出室と、冷媒が吸入される斜板室と、軸孔とが形成されたハウジングと、
前記軸孔内に回転可能に支承された駆動軸と、
前記駆動軸の回転によって前記斜板室内で回転可能であり、前記駆動軸に垂直な平面に対する傾斜角度が一定である固定斜板と、
前記シリンダボア内に圧縮室を形成し、前記固定斜板に連結されるピストンと、
前記圧縮室内の冷媒を前記吐出室に吐出させる吐出弁と、
前記駆動軸に設けられ、前記駆動軸と一体回転するとともに、制御圧力に基づいて前記駆動軸の駆動軸心方向に前記駆動軸に対して移動可能である移動体と、
前記制御圧力を制御する制御弁とを備え、
前記移動体の前記駆動軸心方向の位置に応じて、前記圧縮室から前記吐出室に吐出される冷媒の流量である吐出流量が変化するピストン式圧縮機であって、
前記シリンダブロックには、前記シリンダボアに連通する第１連通路が形成され、
前記駆動軸には、前記駆動軸心方向に延びる軸路と、前記軸路と連通して前記駆動軸の径方向に延び、前記駆動軸の回転に伴い間欠的に前記第１連通路と連通する径路とが形成され、
前記移動体は、前記軸路内に前記駆動軸心方向に移動可能に配置されたスプールと、前記スプールと係合されて前記径路に配置され、前記径路と前記第１連通路との連通面積を変更可能な蓋体とを有し、
前記蓋体は、前記吐出流量が最大であるときには前記連通面積を最大にする一方、前記吐出流量が最少であるときには前記連通面積を最小にすることを特徴とする。

【0012】

本発明のピストン式圧縮機では、移動体のスプールが駆動軸の軸路内を駆動軸心方向に移動する。このため、移動体のスプールには圧縮荷重が作用しない。また、移動体の蓋体は、スプールと係合されて径路に配置され、径路と第１連通路との連通面積を変更する。径路は駆動軸の回転に伴い間欠的に第１連通路と連通するに過ぎず、蓋体は、吐出流量が最大であるときには連通面積を最大にする一方、吐出流量が最少であるときには連通面積を最小にする。この間、蓋体は、圧縮室が吸入行程の際に径路を第１連通路と連通させ、圧縮室が圧縮行程又は吐出行程の際には径路を第１連通路と非連通とする。これにより、駆動軸には、第１連通路を通じて圧縮荷重が作用する一方、移動体には、圧縮荷重が作用し難くなる。このため、この圧縮機では、移動体が駆動軸心方向に移動し易い。また、この圧縮機では、大きな推力を得るために移動体を必要以上に大型化させなくても足りる。

【0013】

したがって、本発明のピストン式圧縮機は、高い制御性を発揮するとともに小型化を実現できる。

【0014】

駆動軸は、蓋体を駆動軸心方向に案内する案内面を有し得る。第１連通路と径路との連通開始タイミングは、その案内面によって規定されていることが好ましい。この場合、簡易な形状の蓋体を採用できるとともに、駆動軸への加工も簡易になる。また、蓋体によって最少容量を実現できることから、他の制御を省略できる。このため、ピストン式圧縮機の製造コストの低廉化を実現できる。また、蓋体の駆動軸心方向の長さを短くできるため、ピストン式圧縮機の短軸化により、車両等への搭載性を上げることができる。さらに、蓋体は、強度の弱い部分がなくなるため、耐久性が上がり、かつ高い制御性を発揮することができる。

【0015】

また、第１連通路と径路との連通終了タイミングは、吐出流量が最大であるときには案内面によって規定され、吐出流量が最少であるときには蓋体によって規定されていることが好ましい。この場合も、簡易な形状の蓋体を採用できる。

【0016】

連通開始タイミングが案内面によって規定され、かつ、連通終了タイミングは、吐出流量が最大であるときには案内面によって規定され、吐出流量が最少であるときには蓋体によって規定されている場合、最も簡易な形状の蓋体を採用できる。また、この場合、駆動軸の外周面から浅い位置で案内面が径路を形成することができるため、駆動軸のねじりに対する強度が向上し、高い耐久性を発揮することができる。

【0017】

シリンダボアは、駆動軸心方向の一方側に配置された一方側シリンダボアと、駆動軸心方向の他方側に配置された他方側シリンダボアとからなり得る。また、ピストンは、一方側シリンダボア内に一方側圧縮室を形成する一方側ヘッドと、他方側シリンダボア内に他方側圧縮室を形成する他方側ヘッドとを有し得る。さらに、第１連通路は、一方側シリンダボアに連通する一方側第１連通路と、他方側シリンダボアに連通する他方側第１連通路とからなり得る。また、径路は、一方側第１連通路と連通する一方側径路と、他方側第１連通路と連通する他方側径路とからなり得る。さらに、蓋体は、一方側径路に配置され、一方側径路と一方側第１連通路との連通面積を変更可能な一方側蓋体と、他方側径路に配置され、他方側径路と他方側第１連通路との連通面積を変更可能な他方側蓋体とからなり得る。この場合、ピストン式圧縮機が両頭型のものとなる。

【0018】

両頭型ピストン式圧縮機の場合、他方側蓋体は、他方側径路と他方側第１連通路との連通面積を構成する他方側第２連通路を自己の外周縁の一部が形成しているシャッタであることが好ましい。この場合、他方側蓋体が簡易な形状となるとともに、他方側第１連通路の位置に対するシャッタの外周縁の一部の駆動軸心方向の位置が変わることにより、他方側第２連通路の連通面積を変更し、他方側圧縮室の容量制御を簡易に行うことができる。

【0019】

両頭型ピストン式圧縮機の場合、他方側蓋体がシャッタであり、一方側蓋体は、一方側径路と一方側第１連通路との連通面積を構成する一方側第２連通路を自己の内部が形成している枠体であることは好ましい。この場合、一方側蓋体は、一方側圧縮室の容量制御を緻密に行うことができる。

【0020】

両頭型ピストン式圧縮機の場合、他方側蓋体がシャッタであり、一方側蓋体もシャッタであることは好ましい。この場合、他方側蓋体及び一方側蓋体が簡易な形状となるとともに、他方側圧縮室及び一方側圧縮室の容量制御を簡易に行うことができる。

【0021】

シャッタは、駆動軸の回転方向の後方側でスプールに係合される係合片を有していることが好ましい。駆動軸の回転方向の後方側はシャッタを回転方向に押すことから、そこで係合爪がスプールに係合しておれば、スプールとシャッタとの係合が強固になる。

【0022】

スプールは、一方側蓋体が係合される第１スプールと、第１スプールに対して駆動軸心方向に移動可能であり、他方側蓋体が係合される第２スプールとからなり得る。この場合、一方側圧縮室と他方側圧縮室とをそれぞれ緻密に容量制御することができる。

【0023】

スプールは、一方側蓋体及び他方側蓋体が係合されている単一のものであることも好ましい。この場合、一方側圧縮室及び他方側圧縮室の容量制御を簡易に行うことができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明のピストン式圧縮機は、高い制御性を発揮するとともに小型化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、最少流量時における駆動軸心方向の断面図である。

【図2】図２は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、所定流量時における駆動軸心方向の断面図である。

【図3】図３は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、最大流量時における駆動軸心方向の断面図である。

【図4】図４は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、駆動軸の駆動軸心方向の断面図である。

【図5】図５は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、移動体の駆動軸心方向の拡大断面図である。

【図6】図６は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、ある方向から見たリヤ側枠体の拡大斜視図である。

【図7】図７は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、他の方向から見たリヤ側枠体の拡大斜視図である。

【図8】図８は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、駆動軸、第１スプール及びリヤ側枠体の駆動軸心に対する直角方向の断面図である。

【図9】図９は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、図１におけるリヤ側の要部断面図である。

【図10】図１０は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、最大流量時におけるリヤ側枠体、駆動軸等の展開図である。

【図11】図１１は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、所定流量時におけるリヤ側枠体、駆動軸等の展開図である。

【図12】図１２は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、最少流量時におけるリヤ側枠体、駆動軸等の展開図である。

【図13】図１３は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、ある方向から見たフロント側シャッタの斜視図である。

【図14】図１４は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、他の方向から見たフロント側シャッタの斜視図である。

【図15】図１５は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、駆動軸、第２スプール及びフロント側シャッタの駆動軸心に対する直角方向の断面図である。

【図16】図１６は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、図１におけるフロント側の要部断面図である。

【図17】図１７は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、最大流量時におけるフロント側シャッタ、駆動軸等の展開図である。

【図18】図１８は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、所定流量時におけるフロント側シャッタ、駆動軸等の展開図である。

【図19】図１９は、実施例１のピストン式圧縮機に係り、最少流量時におけるフロント側シャッタ、駆動軸等の展開図である。

【図20】図２０は、実施例２のピストン式圧縮機に係り、移動体の駆動軸心方向の断面図である。

【図21】図２１は、実施例３のピストン式圧縮機に係り、移動体の駆動軸心方向の断面図である。

【図22】図２２は、変形例のピストン式圧縮機に係り、最少流量時におけるリヤ側シャッタ、駆動軸等の展開図である。

【図23】図２３は、変形例のピストン式圧縮機に係り、最少流量時におけるフロント側シャッタ、駆動軸等の展開図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明を具体化した実施例１～３を図面を参照しつつ説明する。実施例１～３の圧縮機は、両頭ピストン式圧縮機である。これらの圧縮機は、車両に搭載されており、空調装置の冷凍回路を構成している。

【0027】

（実施例１）
実施例１の圧縮機は、図１～３に示すように、ハウジング１と、駆動軸３と、固定斜板５と、複数のピストン７と、リヤ側弁形成プレート９と、フロント側弁形成プレート１１と、移動体１３と、制御弁１５とを備えている。ハウジング１は、リヤハウジング１７と、フロントハウジング１９と、リヤ側シリンダブロック２１と、フロント側シリンダブロック２３とを有している。リヤ側が本発明における一方側であり、フロント側が本発明における他方側に相当する。

【0028】

本実施例では、フロントハウジング１９が位置する側を圧縮機の前方側とし、リヤハウジング１７が位置する側を圧縮機の後方側として、圧縮機の前後方向を規定している。また、図１～３の紙面の上方を圧縮機の上方側とし、紙面の下方を圧縮機の下方側として、圧縮機の上下方向を規定している。そして、図４以降では、図１～３に対応させて前後方向及び上下方向を表示する。なお、実施例における前後方向等は一例であり、本発明の圧縮機は、搭載される車両に対応して、その姿勢が適宜変更される。

【0029】

駆動軸３の駆動軸心Ｏは、圧縮機の前後方向に延びている。フロントハウジング１９内には、駆動軸心Ｏ周りで環状のフロント側吐出室１９ａが形成されている。フロントハウジング１９には、ボス部１９ｂと、フロント側軸孔１９ｃとが形成されている。ボス部１１９ｂは駆動軸心Ｏ方向で前方に向かって突出している。フロント側軸孔１９ｃは、駆動軸心Ｏ方向でフロントハウジング１９を貫通している。フロント側軸孔１９ｃ内には軸封装置２５が設けられている。

【0030】

リヤハウジング１７には、制御圧室１７ａと、リヤ側吐出室１７ｂとが形成されている。制御圧室１７ａは、リヤハウジング１７の中心側に位置している。リヤ側吐出室１７ｂは駆動軸心Ｏ周りで環状に形成されており、制御圧室１７ａの外周側に位置している。

【0031】

フロント側シリンダブロック２３及びリヤ側シリンダブロック２１はフロントハウジング１９とリヤハウジング１７との間に設けられている。フロントハウジング１９とフロント側シリンダブロック２３との間にはフロント側弁形成プレート１１が設けられ、フロント側シリンダブロック２３とリヤ側シリンダブロック２１との間にはガスケット２７が設けられ、リヤ側シリンダブロック２１とリヤハウジング１７との間にはリヤ側弁形成プレート９が設けられ、これらは駆動軸心Ｏ方向に延びる図示しないボルトによって締結されている。

【0032】

フロント側シリンダブロック２３とリヤ側シリンダブロック２１とは斜板室２９を形成している。斜板室２９は、フロント側シリンダブロック２３に形成された吸入口２９ａによって外部の図示しない蒸発器に接続され、低圧の冷媒を吸入するようになっている。また、フロント側シリンダブロック２３とリヤ側シリンダブロック２１とは駆動軸心Ｏ方向に延びる吐出通路３１を形成している。吐出通路３１は、フロント側弁形成プレート１１を貫通し、フロント側吐出室１９ａと連通している。また、吐出通路３１は、リヤ側弁形成プレート９を貫通し、リヤ側吐出室１７ｂと連通している。吐出通路３１は、フロント側シリンダブロック２３に形成された吐出口３１ａによって外部の図示しない凝縮器に接続され、高圧の冷媒を吐出するようになっている。なお、冷媒にはオイルが含まれている。

【0033】

リヤ側シリンダブロック２１は、駆動軸心Ｏ方向で後方に向かって突出するボス部２１ａを有している。ボス部２１ａは、フロント側弁形成プレート１１を貫通し、制御圧室１７ａ内に延びている。リヤ側シリンダブロック２１には、円柱状の空間であるリヤ側軸孔３３ａが駆動軸心Ｏ方向に形成されている。リヤ側軸孔３３ａは制御圧室１７ａに開口している。

【0034】

フロント側シリンダブロック２３には、円柱状の空間であるフロント側軸孔３３ｂが駆動軸心Ｏ方向に形成されている。フロント側軸孔３３ｂは、リヤ側軸孔３３ａと同軸であり、リヤ側軸孔３３ａよりやや大径である。フロント側軸孔３３ｂは、フロント側弁形成プレート１１に形成された挿通孔１１ｄによってフロント側軸孔１９ｃと連通している。

【0035】

また、リヤ側シリンダブロック２１には、図９に示すように、リヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅが形成されている。リヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅは、駆動軸心Ｏ方向に延びる円柱状の空間であり、駆動軸心Ｏ周りで互いに等角度隔てられている。

【0036】

リヤ側シリンダブロック２１には、各リヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅとリヤ側軸孔３３ａとを接続するリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅが形成されている。リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅは駆動軸心Ｏから放射方向に延びている。リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅは、図１～３に示すように、駆動軸心Ｏから離間しつつ後方に傾斜している。

【0037】

フロント側シリンダブロック２３には、図１６に示すように、フロント側シリンダボア３９ａ～３９ｅが形成されている。フロント側シリンダボア３９ａ～３９ｅは、駆動軸心Ｏ方向に延びる円柱状の空間であり、駆動軸心Ｏ周りで互いに等角度隔てられている。リヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅとフロント側シリンダボア３９ａ～３９ｅとはそれぞれ同軸かつ同径である。

【0038】

フロント側シリンダブロック２３には、各フロント側シリンダボア３９ａ～３９ｅとフロント側軸孔３３ｂとを接続するフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅが形成されている。フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅは駆動軸心Ｏから放射方向に延びている。フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅは、図１～３に示すように、駆動軸心Ｏから離間しつつ前方に傾斜している。

【0039】

駆動軸３の外周面には、斜板室２９内において、固定斜板５が圧入によって固定されている。固定斜板５には、駆動軸３の駆動軸心Ｏに垂直な平面に対する傾斜角度が一定である傾斜面５ａ、５ｂが前後に形成されている。固定斜板５は、フロント側シリンダブロック２３とリヤ側シリンダブロック２１との間にそれぞれスラスト軸受４３、４５を介して挟持されている。

【0040】

固定斜板５の傾斜面５ａ、５ｂにはそれぞれ半球状のシュー４９ａ、４９ｂが設けられている。シュー４９ａ、４９ｂには両頭のピストン７が設けられている。各ピストン７は、リヤ側ヘッド７ａとフロント側ヘッド７ｂとを有している。リヤ側ヘッド７ａはリヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅ内にリヤ側圧縮室５１を形成している。フロント側ヘッド７ｂはフロント側シリンダボア３９ａ内にフロント側圧縮室５３を形成している。

【0041】

リヤ側弁形成プレート９は、リヤ側シリンダブロック２１側に配置された弁板９ａと、弁板９ａより後方に配置された吐出弁板９ｂと、吐出弁板９ｂのさらに後方に配置されたリテーナ板９ｃとからなる。弁板９ａには、リヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅをそれぞれリヤ側吐出室１７ｂに連通させる吐出ポート９ｄが形成されている。吐出弁板９ｂには、各吐出ポート９ｄを弾性復元力によって閉鎖する吐出リード弁９ｅが形成されている。リテーナ板９ｃには、各吐出リード弁９ｅの開度を規制するリテーナ９ｆが形成されている。

【0042】

フロント側弁形成プレート１１は、フロント側シリンダブロック２３側に配置された弁板１１ａと、弁板１１ａより前方に配置された吐出弁板１１ｂと、吐出弁板１１ｂのさらに前方に配置されたリテーナ板１１ｃとからなる。弁板１１ａには、フロント側シリンダボア３９ａ～３９ｅをそれぞれフロント側吐出室１９ａに連通させる吐出ポート１１ｄが形成されている。吐出弁板１１ｂには、各吐出ポート１１ｄを弾性復元力によって閉鎖する吐出リード弁１１ｅが形成されている。リテーナ板１１ｃには、各吐出リード弁１１ｅの開度を規制するリテーナ１１ｆが形成されている。吐出リード弁９ｅ、１１ｅが本発明の吐出弁に相当する。

【0043】

制御弁１５はリヤハウジング１７内に設けられている。制御圧室１７ａとリヤ側吐出室１７ｂとは給気通路４７ａによって接続されている。制御圧室１７ａと斜板室２９とは抽気通路４７ｂによって接続され、抽気通路４７ｂの途中に制御弁１５が配置されている。制御弁１５は図示しないコントローラの信号によって抽気通路４７ｂの開度を調整し、制御圧室１７ａ内の制御圧力を制御する。

【0044】

駆動軸３の外周面には、固定斜板５が圧入された部分と、スラスト軸受４３、４５が配置されている部分とを除き、リヤ側軸孔３３ａ及びフロント側軸孔３３ｂ内を好適に回転摺動するようにコーティングが施されている。この駆動軸３内には、図４に示すように、リヤ側で駆動軸心Ｏ方向に延びる第１軸路３ａと、第１軸路３ａの前方で第１軸路３ａと連通し、駆動軸心Ｏ方向に延びる第２軸路３ｂとが形成されている。第１軸路３ａは、円柱状の空間であり、駆動軸３の後端に開口して制御圧室１７ａと連通するようになっている。第２軸路３ｂは、第１軸路３ａよりも小径の円柱状の空間である。第１軸路３ａと第２軸路３ｂとの間には段差３ｊが形成されている。

【0045】

また、駆動軸３には、後方側で第１軸路３ａと連通して駆動軸３の径方向に延びるリヤ側径路３ｃと、ほぼ中央で第２軸路３ｂと連通して駆動軸３の径方向に延びる内部吸入口３ｄと、前方で第２軸路３ｂと連通して駆動軸３の径方向に延びるフロント側径路３ｅとが形成されている。

【0046】

リヤ側径路３ｃは、図８に示すように、駆動軸心Ｏ周りで所定の角度で形成されているとともに、図１０及び図１１に示すように、駆動軸心Ｏと平行に所定の長さで形成されている。リヤ側径路３ｃの後端は後端規制面３ｆとされ、リヤ側径路３ｃの前端は前端規制面３ｇとされている。後端規制面３ｆ及び前端規制面３ｇは駆動軸心Ｏに対して直角方向に延びている。

【0047】

図８及び図９に示すように、駆動軸３は、駆動軸３の内径と外径との差である自己の厚み部分によって駆動軸心Ｏ方向に延びる案内面３２ａ、３２ｂを形成している。案内面３２ａと案内面３２ｂとは面一であり、かつ駆動軸心Ｏと平行に延びている。案内面３２ａは駆動軸３の回転方向の先行側に位置し、案内面３２ｂは駆動軸３の回転方向の後行側に位置している。

【0048】

図１５に示すように、フロント側径路３ｅも、駆動軸心Ｏ周りで所定の角度で形成されているとともに、図１７～１９に示すように、駆動軸心Ｏと平行に所定の長さで形成されている。フロント側径路３ｅの後端は後端規制面３ｈとされ、フロント側径路３ｅの前端は前端規制面３ｉとされている。後端規制面３ｈ及び前端規制面３ｉは駆動軸心Ｏに対して直角方向に延びている。フロント側径路３ｅは、リヤ側径路３ｃよりも、駆動軸心Ｏ周りの角度が小さく、かつ駆動軸心Ｏ方向の長さが短くされている。

【0049】

図１５及び図１６に示すように、駆動軸３は、駆動軸３の内径と外径との差である自己の厚み部分によって駆動軸心Ｏ方向に延びる案内面３４ａ、３４ｂも形成している。案内面３４ａと案内面３４ｂとは面一であり、かつ駆動軸心Ｏと平行に延びている。案内面３４ａは駆動軸３の回転方向の先行側に位置し、案内面３４ｂは駆動軸３の回転方向の後行側に位置している。

【0050】

図１～３に示すように、駆動軸３内には第１、２スプール５５、５７が設けられてる。第１スプール５５は、段差３ｊとの間に第１ばね２を介して第１軸路３ａ内で駆動軸心Ｏ方向に移動可能に配置されている。第１スプール５５は、図５に示すように、外径が第１軸路３ａの内径よりやや小さくされ、厚肉の円筒状に形成された厚肉筒部５５ａと、厚肉筒部５５ａの前方に位置して外径が厚肉筒部５５ａと等しく、厚肉筒部５５ａよりも薄肉の円筒状に形成された薄肉筒部５５ｂと、厚肉筒部５５ａの後端を塞ぐ端部５５ｃとからなる。第１スプール５５は樹脂製である。端部５５ｃの外周面には、第１スプール５５が第１軸路３ａ内を駆動軸心Ｏ方向に移動し易く、制御圧室１７ａの制御圧力を逃がし難い材料からなるシール５５ｄが設けられている。

【0051】

厚肉筒部５５ａ及び薄肉筒部５５ｂ内には第１内部流路５９が形成され、厚肉筒部５５ａの内周面と薄肉筒部５５ｂの内周面との間には駆動軸心Ｏと直交する当接面５５ｇが形成されている。厚肉筒部５５ａには、第１内部流路５９を外側に開く第１連通窓５５ｅが形成されている。

【0052】

図１～３に示すように、第２スプール５７は、第２軸路３ｂの前端との間に第２ばね４を介し、第２軸路３ｂ及び薄肉筒部５５ｂ内に駆動軸心Ｏ方向に移動可能に配置されている。第２ばね４の付勢力は第１ばね２の付勢力よりも強く設定されている。

【0053】

第２スプール５７は、図５に示すように、外径が第２軸路３ｂ及び薄肉筒部５５ｂの内径よりやや小さくされた円筒状の筒部５７ａと、筒部５７ａの前端で円筒状に形成されたばね座部５７ｂとからなる。第２スプール５７も樹脂製である。筒部５７ａの後方側の外周面には、第２スプール５７が薄肉筒部５５ｂ内を駆動軸心Ｏ方向に移動し易く、制御圧室１７ａの制御圧力を逃がし難い材料からなるシール５７ｃが設けられている。

【0054】

筒部５７ａ内には、第１スプール５５の第１内部流路５９と連通する第２内部流路６１が形成されている。また、筒部５７ａの駆動軸心Ｏ方向のほぼ中央には、第２内部流路６１と連通する内部取入口５７ｄが形成され、筒部５７ａの前方には第２内部流路６１を外側に開く第２連通窓５７ｅが形成されている。

【0055】

図１～３に示すように、固定斜板５には斜板室２９から径方向に延びて形成された内部吸入口５ｃが形成されている。この内部吸入口５ｃは駆動軸３の内部吸入口３ｄと一致している。第２スプール５７における筒部５７ａの内部取入口５７ｄは、第２スプール５７の駆動軸心Ｏ方向の位置により、内部吸入口３ｄ及び内部吸入口５ｃと連通面積が変化する内部吸入絞り機構ＳＶを構成している。

【0056】

斜板室２９は、固定斜板５の内部吸入口５ｃ、駆動軸３の内部吸入口３ｄ、内部吸入絞り機構ＳＶを経て、図５に示すように、第２スプール５７の第２内部流路６１及び第１スプール５５の第１内部流路５９に連通している。第１内部流路５９は第１連通窓５５ｅに連通し、第２内部流路６１は第２連通窓５７ｅに連通している。

【0057】

第１連通窓５５ｅと第２連通窓５７ｅとは、駆動軸心Ｏ周りで１８０°位相がずれている。第１連通窓５５ｅは、吸入行程を行うリヤ側圧縮室５１と連通するリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅと連通するようになっている。また、第２連通窓５７ｅは、吸入行程を行うフロント側圧縮室５３と連通するフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅと連通するようになっている。

【0058】

第１スプール５５の厚肉筒部５５ａには係合孔５５ｆが形成されている。係合孔５５ｆは第１連通窓５５ｅの駆動軸心Ｏ方向の後方に位置している。係合孔５５ｆにはリヤ側枠体６３の係合片６３ａが係合され、これによって第１スプール５５の厚肉筒部５５ａに枠体６３が配置されている。枠体６３はリヤ側蓋体に相当する。枠体６３は、第１スプール５５の駆動軸心Ｏ方向の位置に応じ、駆動軸３の案内面３２ａ、３２ｂに案内されるようになっている。

【0059】

また、第２スプール５７の筒部５７ａにも係合孔５７ｆが形成されている。係合孔５７ｆは第２連通窓５７ｅの駆動軸心Ｏ方向の前方に位置している。係合孔５７ｆにはフロント側シャッタ６５の係合片６５ａが係合され、これによって第２スプール５７の筒部５７ａにシャッタ６５が配置されている。シャッタ６５はフロント側蓋体に相当する。シャッタ６５は、第２スプール５７の駆動軸心Ｏ方向の位置に応じ、駆動軸３の案内面３４ａ、３４ｂに案内されるようになっている。第１、２スプール５５、５７、枠体６３及びシャッタ６５が本発明の移動体に相当する。

【0060】

枠体６３は、図６及び図７に示すように、半円筒状をなす遮蔽部６３ｂと、遮蔽部６３ｂの一端から駆動軸心Ｏ方向に延びる第１リム部６３ｃと、遮蔽部６３ｂの他端から駆動軸心Ｏ方向に延びる第２リム部６３ｄと、第１リム部６３ｃと第２リム部６３ｄとを半円筒状に接続する第３リム部６３ｅとを有してる。係合片６３ａは第３リム部６３ｅから駆動軸心Ｏ方向に屈曲して形成されている。遮蔽部６３ｂの前端面は駆動軸心Ｏに対して直角に形成された当接面６３ｈとされ、第３リム部６３ｅの後端面は駆動軸心Ｏに対して直角に形成された当接面６３ｉとされている。第１リム部６３ｃには、駆動軸心Ｏに近づくように屈曲された凹部６３ｆが形成されている。

【0061】

枠体６３は、図８及び図９に示すように、第１スプール５５に係合されることにより駆動軸３のリヤ側径路３ｃに移動可能に設けられ、駆動軸３とともにリヤ側軸孔３３ａ内を回転する。ここで、枠体６３は、遮蔽部６３ｂの後端面は所定形状のプロフィール６３ｇとされている。プロフィール６３ｇは第１～３リム部６３ｃ、６３ｄ、６３ｅとともに、リヤ側第２連通路６４を形成している。リヤ側第２連通路６４は、図１０及び図１１に示すように、リヤ側径路３ｃとリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとの連通面積を構成する。

【0062】

プロフィール６３ｇは、第２リム部６３ｄから駆動軸３の回転方向の前方側に延びる第１直線部６３１と、駆動軸心Ｏ方向に対して傾斜した第１傾斜部６３２及び第２傾斜部６３３と、第１リム部６３ｃから駆動軸３の回転方向の後方側に延びる第２直線部６３４とから構成されている。プロフィール６３ｇは、第２リム部６３ｄから駆動軸３の回転方向の後方側の第１リム部６３ｃまで、第１直線部６３１、第１傾斜部６３２、第２傾斜部６３３、第２直線部６３４の順に連続して形成されている。第１傾斜部６３２は、プロフィール６３ｇのうち、駆動軸３の回転方向の後方側に位置する。第２傾斜部６３３は、プロフィール６５ｇのうち、駆動軸３の回転方向の前方側に位置する。第２傾斜部６３３の駆動軸心Ｏ方向に対する傾斜角度β１は、第１傾斜部６３２の駆動軸心Ｏ方向に対する傾斜角度α１より小さく設定されている。なお、実施例１では、プロフィール６３ｇを第１直線部６３１、第１傾斜部６３２、第２傾斜部６３３及び第２直線部６３４から構成したが、傾斜部や直線部の数は適宜設計してもよい。

【0063】

シャッタ６５は、図１３及び図１４に示すように、半円筒状をなす遮蔽部６５ｂと、係合片６５ａとからなる。つまり、シャッタ６５は、枠体６３のような第１～３リム部６３ｃ～６３ｅを有していない。遮蔽部６５ｂの外周縁のうち、前端面は駆動軸心Ｏに対して直角に形成された当接面６５ｄとされ、後端面は駆動軸心Ｏに対して直角に形成された当接面６５ｅとされている。当接面６５ｅは駆動軸３の回転方向の後方側に位置している。当接面６５ｅは係合片６５ａの後方側の端面である。また、遮蔽部６５ｂの外周縁のうち、後端面の他の部分が所定形状のプロフィール６５ｃとされている。

【0064】

プロフィール６５ｃは、係合片６５ａの後方側の端面により形成される第１直線部６５１と、駆動軸心Ｏ方向に対して傾斜した第１傾斜部６５２及び第２傾斜部６５３と、第２傾斜部６５３から駆動軸３の回転方向の前方側に延びる第２直線部６５４とから構成されている。プロフィール６５ｃは、第１直線部６５１、第１傾斜部６５２、第２傾斜部６５３、第２直線部６５４の順に連続して形成されている。第１傾斜部６５２は、プロフィール６５ｃのうち、駆動軸３の回転方向の後方側に位置する。第２傾斜部６５３は、プロフィール６５ｃのうち、駆動軸３の回転方向の前方側に位置する。第２傾斜部６５３の駆動軸心Ｏ方向に対する傾斜角度β２は、第１傾斜部６５２の駆動軸心Ｏ方向に対する傾斜角度α２より小さく設定されている。なお、実施例１では、プロフィール６５ｃを第１直線部６５１、第１傾斜部６５２、第２傾斜部６５３及び第２直線部６５４から構成したが、傾斜部や直線部の数は適宜設計してよい。例えば、第２直線部６５４を削除し、第２傾斜部６５３が回転方向の前方側である案内面３４ａにつながるようにしてもよい。

【0065】

係合片６５ａは、遮蔽部６５ｂの当接面６５ｅから駆動軸心Ｏ方向に屈曲して形成されている。係合片６５ａは、駆動軸３の回転方向の後方側に設けられている。係合片６５ａは、遮蔽部６５ｂのうち、回転方向の後方側に設けられているともいえる。また、係合片６５ａは、シャッタ６５の内周面の中央位置に対して、回転方向の後方側に設けられているともいえる。

【0066】

遮蔽部６５ｂの左右の端面は駆動軸心Ｏと平行に延びている。シャッタ６５は、案内面３４ｂに載置される後方端面６５ｆと、案内面３４ａに載置される前方端面６５ｇとを備える。後方端面６５ｆは、シャッタ６５の回転方向の後方端部にて、駆動軸心Ｏ方向に延びている。前方端面６５ｇは、シャッタ６５の回転方向の前方端部にて、駆動軸心Ｏ方向に延びている。前方端面６５ｇより後方端面６５ｆの方が駆動軸心Ｏ方向の長さが長く形成されている。このため、駆動軸３の回転方向の後方側である案内面３４ｂと後方端面６５ｆとが当接する面積は、駆動軸３の回転方向の前方側である案内面３４ａと前方端面６５ｇとが当接する面積より広くなっている。

【0067】

シャッタ６５は、図１５及び図１６に示すように、第２スプール５７に係合されることにより駆動軸３のフロント側径路３ｅに移動可能に設けられ、駆動軸３とともにフロント側軸孔３３ｂ内を回転する。プロフィール６５ｃはフロント側第２連通路６６を形成している。フロント側第２連通路６６は、図１７～１９に示すように、フロント側径路３ｅとフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとの連通面積を構成する。

【0068】

以上のように構成された圧縮機では、図１～３に示すように、駆動軸３が電磁クラッチやプーリを介してエンジンやモータによって回転駆動されると、固定斜板５が回転し、ピストン７が往復動する。このため、リヤ側ヘッド７ａは、傾斜面５ａ、５ｂの傾斜角度に応じたストロークでリヤ側シリンダボア３５ａ～３５ｅ内を上死点と下死点との間で往復動する。また、フロント側ヘッド７ｂは、傾斜面５ａ、５ｂの傾斜角度に応じたストロークでフロント側シリンダボア３９ａ～３９ｅ内を上死点と下死点との間で往復動する。リヤ側ヘッド７ａとフロント側ヘッド７ｂとは駆動軸３の回転角度で１８０°位相がずれている。

【0069】

ここで、リヤ側ヘッド７ａが上死点から下死点に向かって移動することで、リヤ側圧縮室５１は吸入行程となる。斜板室２９内には吸入口２９ａによって蒸発器を経由した低圧の冷媒が存在している。斜板室２９内の冷媒は、固定斜板５の内部吸入口５ｃ、駆動軸３の内部吸入口３ｄ、内部吸入絞り機構ＳＶを経て、図５に示すように、第２スプール５７の第２内部流路６１、第１スプール５５の第１内部流路５９及び第１連通窓５５ｅ内に存在している。そして、図１～３に示すように、この際にリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４とが連通することで、リヤ側圧縮室５１に冷媒が吸入される。一方、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４とが非連通となり、リヤ側ヘッド７ａが下死点から上死点に向かって移動することにより、リヤ側圧縮室５１は吸入した冷媒を圧縮する圧縮行程となり、さらには、圧縮した冷媒をリヤ側吐出室１７ｂに吐出する吐出行程となる。

【0070】

また、フロント側ヘッド７ｂが上死点から下死点に向かって移動することで、フロント側圧縮室５３は吸入行程となる。斜板室２９内の冷媒は、第２スプール５７の第２内部流路６１及び第２連通窓５７ｅ内にも存在している。そして、この際にフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６とが連通することで、フロント側圧縮室５３に冷媒が吸入される。一方、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６とが非連通となり、フロント側ヘッド７ｂが下死点から上死点に向かって移動することにより、フロント側圧縮室５３は吸入した冷媒を圧縮する圧縮行程となり、さらには、圧縮した冷媒をフロント側吐出室１９ａに吐出する吐出行程となる。リヤ側吐出室１７ｂに吐出された冷媒とフロント側吐出室１９ａに吐出された冷媒とは吐出通路３１を経て吐出口３１ａから凝縮器に吐出される。

【0071】

これらの際、制御弁１５が制御圧室１７ａを高圧にしておれば、図３に示すように、第１スプール５５は第１ばね２の付勢力に抗して前方に移動し、第２スプール５７も第２ばね２の付勢力に抗して前方に移動する。この際、第１スプール５５の当接面５５ｇが第２スプール５７に当接するまでは、第１スプール５５が単独で前方に移動する。第１スプール５５の当接面５５ｇが第２スプール５７に当接した後は、第１スプール５５と第２スプール５７とは、一体となって前方に移動する。このため、枠体６３は、図１０に示すように、当接面６３ｈが前端規制面３ｇに当接し、リヤ側径路３ｃの前端に位置する。このため、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅがリヤ側第２連通路６４と大きな連通面積の下で連通するため、リヤ側圧縮室５１には大量の冷媒が吸入される。

【0072】

また、シャッタ６５は、図１７に示すように、当接面６５ｄが前端規制面３ｉに当接し、フロント側径路３ｅの前端に位置する。このため、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅがフロント側第２連通路６６と大きな連通面積の下で連通するため、フロント側圧縮室５３には大量の冷媒が吸入される。

【0073】

このため、この圧縮機は、リヤ側圧縮室５１からリヤ側吐出室１７ｂに吐出される吐出流量が最大となるとともに、フロント側圧縮室５３からフロント側吐出室１９ａに吐出される吐出流量も最大となっている。このため、凝縮器には最大の吐出流量の冷媒が吐出される。つまり、枠体６３は、吐出流量が最大であるとき、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積を最大にする。また、シャッタ６５は、吐出流量が最大であるとき、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積を最大にする。

【0074】

制御弁１５が制御圧室１７ａを高圧にした図３の状態から、制御弁１５が制御圧室１７ａの圧力をやや下げれば、図２に示すように、第１スプール５５及び第２スプール５７は後方に移動する。制御圧室１７ａの圧力低下に伴い、第２スプール５７は、当接面６５ｅが後端規制面３ｈに当接するまで、第２スプール５７は後方に移動する。一方、第１スプール５５は、制御圧室１７ａの圧力低下に伴い、第２スプール５７とともに後方に移動し、当接面６５ｅが後端規制面３ｈに当接した後は、第１スプール５５は単独で後方に移動する。このため、枠体６３は、図１０に示す状態から、図１１に示すように、当接面６３ｈが前端規制面３ｇから離間して、枠体６３は後方に移動する。このため、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅがプロフィール６３ｇに重なることにより、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積が減少していく。よって、リヤ側圧縮室５１に吸入される冷媒の量が減少する。

【0075】

一方、シャッタ６５は、制御弁１５が制御圧室１７ａを高圧にした図３の状態から、制御弁１５が制御圧室１７ａの圧力をやや下げれば、図１７に示す状態から図１８に示すように、当接面６５ｄが前端規制面３ｉから離間して、シャッタ６５が後方に移動する。このため、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅがプロフィール６５ｃに重なることにより、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積が減少していく。よって、フロント側圧縮室５３に吸入される冷媒の量が減少する。

【0076】

シャッタ６５は、さらに制御圧室１７ａの圧力が下がると、図１９に示すように、当接面６５ｅが後端規制面３ｈに当接するまで後方に移動し、フロント側径路３ｅの後端に位置する。このため、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通終了タイミングは、第２傾斜部６５３によって規定される。この場合、フロント側圧縮室５３には冷媒が少量吸入される。

【0077】

このため、フロント側圧縮室５３からフロント側吐出室１９ａに吐出される吐出流量はほぼゼロとなっている。リヤ側圧縮室５１からリヤ側吐出室１７ｂに吐出される吐出流量は、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅに対するプロフィール６３ｇの位置に依存し、リヤ側圧縮室５１からリヤ側吐出室１７ｂに吐出される吐出流量の最大と最少との間の流量となる。このため、凝縮器には所定の吐出流量の冷媒が吐出される。

【0078】

制御弁１５が制御圧室１７ａの圧力をさらに下げれば、図１に示すように、第１スプール５５は第１ばね２の付勢力に屈してさらに後方に移動する。第２スプール５７は、第２ばね２の付勢力に屈して当接面６５ｅが後端規制面３ｈに当接しているので、さらに後方に移動しない。このため、枠体６３は、図１１の状態から図１２に示すように、当接面６３ｉが後端規制面３ｆに当接し、リヤ側径路３ｃの後端に位置している。このため、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通終了タイミングは、第２傾斜部６３３によって規定される。この場合、リヤ側圧縮室５１には冷媒が少量吸入される。

【0079】

また、シャッタ６５は、図１９に示すように、当接面６５ｅが前端規制面３ｈに当接し、フロント側径路３ｅの後端に位置してる。このため、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通終了タイミングは、第２傾斜部６５３によって規定される。この場合、フロント側圧縮室５３には冷媒が少量吸入される。

【0080】

このため、この圧縮機は、リヤ側圧縮室５１からリヤ側吐出室１７ｂに吐出される吐出流量及びフロント側圧縮室５３からフロント側吐出室１９ａに吐出される吐出流量は少量となり、凝縮器には最少の吐出流量の冷媒だけが吐出される。つまり、枠体６３は、吐出流量が最少であるとき、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積を最小にする。また、シャッタ６５は、吐出流量が最少であるとき、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積を最小にする。

【0081】

このように、最少の吐出流量をゼロではなく、少量とすることにより、圧縮機内部で冷媒が内部循環されることにより、圧縮機内の潤滑性が向上する。また、最少の吐出流量の状態から吐出流量を上げる場合に、制御弁１５が制御圧室１７ａの圧力を高めやすくなり、制御性が向上する。また、最少の吐出流量時に、冷媒がリヤ側圧縮室５１及びフロント側圧縮室５３に流入することにより、冷媒が各圧縮室５１、５３に流入しない場合に比べて、各圧縮室５１、５３の吸入行程における圧力の低下量を低減できる。これにより、吸入行程におけるピストン７及びシュー４９ａ、４９ｂにかかる荷重を低減できる。よって、圧縮機の動力を低減できる。また、最少の吐出流量時における各圧縮室５１、５３と斜板室２９との差圧により、斜板室２９から各圧縮室５１、５３への冷媒に含まれるオイルが流入することを低減できる。よって、斜板室２９内にオイルを保持しやすくなり、斜板室２９内の潤滑性を向上できる。

【0082】

以上、吐出流量が最大の状態から最小の状態に移行するまでの圧縮機の動きを説明した。以下、吐出流量が最小の状態から最大の状態に移行するまでの圧縮機の動きを簡単に説明する。

【0083】

図１の吐出流量が最小の状態から制御弁１５が制御圧室１７ａの圧力を上げると、第１ばね２の付勢力に抗して、第１スプール５５が前方側に移動し、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積が増加し始める。この間、第２スプール５７は移動せず、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積は、最小の状態を維持する。さらに制御圧室１７ａの圧力が上がると、第１スプール５５の当接面５５ｇが第２スプール５７と当接して図２の状態となり、第１スプール５５及び第２スプール５７とが一体となって前方側に移動し始める。よって、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積がプロフィール６３ｇに応じた連通面積となり、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積が増加し始める。そして、制御圧室１７ａの圧力がさらに大きくなると、第１スプール５５及び第２スプール５７のいずれも最前方に移動した状態となる。よって、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積及びフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積が最大となり、図３の吐出流量が最大の状態となる。

【0084】

こうして、この圧縮機では、第１スプール５５が駆動軸３の第１軸路３ａ内を駆動軸心Ｏ方向に移動するとともに、第２スプール５７が駆動軸３の第２軸路３ｂ内を駆動軸心Ｏ方向に移動する。このため、第１、２スプール５５、５７には圧縮荷重が直接作用しない。

【0085】

また、枠体６３は、リヤ側圧縮室５１が吸入行程の際にリヤ側径路３ｃをリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅと連通させ、リヤ側圧縮室５１が圧縮行程又は吐出行程の際にはリヤ側径路３ｃをリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅと非連通とする。これにより、駆動軸３には、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅを通じて圧縮荷重が作用する一方、第１スプール５５及び枠体６３には、圧縮荷重が作用し難くなっている。

【0086】

シャッタ６５は、フロント側圧縮室５３が吸入行程の際にフロント側径路３ｅをフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅと連通させ、フロント側圧縮室５３が圧縮行程又は吐出行程の際にはフロント側径路３ｅをフロント側第１連通路４１ａ～４１ｅと非連通とする。これにより、駆動軸３には、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅを通じて圧縮荷重が作用する一方、第２スプール５７及びシャッタ６５には、圧縮荷重が作用し難くなっている。

【0087】

このため、この圧縮機では、第１スプール５５、第２スプール５７、枠体６３及びシャッタ６５が駆動軸心Ｏ方向に移動し易い。また、この圧縮機では、大きな推力を得るために移動体を必要以上に大型化させなくても足りる。

【0088】

したがって、この圧縮機は、高い制御性を発揮するとともに小型化を実現できる。

【0089】

また、この圧縮機では、図１０に示すように、枠体６３が第１リム部６３ｃを有するため、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側径路３ｃとの連通開始タイミングは、第１リム部６３ｃによって規定されている。このため、リヤ側圧縮室５１内に残留する高圧の冷媒がリヤ側径路３ｃに還流し難くなっている。なお、吐出流量が減り、枠体６３がやや後方に移動することによって凹部６３ｆがリヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅと連通するようになれば、凹部６３ｆによって早期の連通開始タイミングを実現することができる。

【0090】

一方、シャッタ６５は、図１７に示すように、枠体６３のような第１リム部６３ｃを有さないため、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側径路３ｅとの連通開始タイミングは案内面３４ａによって規定されている。このため、簡易な形状のシャッタ６５を採用できるとともに、駆動軸３への加工も簡易になっている。また、シャッタ６５によって最小容量を実現できることから、他の制御を省略できる。このため、圧縮機の製造コストの低廉化を実現できる。また、シャッタ６５の駆動軸心Ｏ方向の長さを短くできるため、圧縮機の短軸化により、車両等への搭載性を上げることができる。さらに、シャッタ６５は、枠体６３の第１リム部６３ｃのような強度の弱い部分がなくなるため、耐久性が上がり、かつ高い制御性を発揮することができる。また、第１リム部６３ｃでは、連通開始タイミング近傍となり、圧縮室内に残留する高圧の冷媒による荷重の影響を受けやすくなる。この点、シャッタ６５では、第１リム部６３ｃのように圧縮室内に残留する高圧の冷媒による荷重の影響を受け難くなり、さらに耐久性が向上する。

【0091】

さらに、この圧縮機では、図１７に示すように、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側径路３ｅとの連通終了タイミングは、吐出流量が最大であるときには案内面３４ｂによって規定され、図１９に示すように、吐出流量が最少であるときにはシャッタ６５によって規定されている。このため、シャッタ６５の形状が最も簡易になっている。また、駆動軸３の外周面から浅い位置で案内面３４ａ、３４ｂがフロント側径路３ｅを形成することができるため、駆動軸３のねじりに対する強度が向上し、高い耐久性を発揮することができる。

【0092】

また、この圧縮機は、フロント側蓋体がシャッタ６５であり、リヤ側蓋体が枠体６３であるため、枠体６３は、シャッタ６５と比較してやや複雑な形状とはなるが、リヤ側圧縮室５１の容量制御を緻密に行うことができる。また、この圧縮機は、第１スプール５５と第２スプール５７とを採用しているため、リヤ側圧縮室５１とフロント側圧縮室５３とをそれぞれ緻密に容量制御することができる。

【0093】

さらに、この圧縮機は、シャッタ６５の係合片６５ａが駆動軸３の回転方向の後方側に設けられているため、駆動軸３が係合片６５ａを回転方向に押し、第２スプール５７とシャッタ６５との係合が強固になっている。

【0094】

駆動軸３の回転方向の後方側である案内面３４ｂと後方端面６５ｆとが当接する面積が、駆動軸３の回転方向の前方側である案内面３４ａと前方端面６５ｇとが当接する面積より広くなっているため、駆動軸３がシャッタ６５を回転方向に押す際の当接面積を広く確保することができ、シャッタ６５の姿勢が安定する。

【0095】

（実施例２）
実施例２の圧縮機は、図２０に示すように、単一のスプール５８を採用し、スプール５８にシャッタ６５及び枠体６３を係合している。スプール５８は、筒部５８ａと、筒部５８ａの後端を塞ぐ端部５８ｂと、筒部５８ａの前端で円筒状に形成されたばね座部５８ｃとからなる。筒部５８ａ内には、内部流路６０と、内部流路６０を外側に開く内部取入口５８ｄ、第１連通窓５８ｅ、第２連通窓５８ｆとが形成されている。端部５８ｂの外周面にはシール５８ｇが設けられている。他の構成は実施例１の圧縮機と同様である。

【0096】

この圧縮機では、フロント側圧縮室５３及びリヤ側圧縮室５１の容量制御を簡易に行うことができる。他の作用効果は実施例１の圧縮機と同様である。

【0097】

（実施例３）
実施例３の圧縮機は、図２１に示すように、単一のスプール５８を採用し、スプール５８にフロント側シャッタ６５及びリヤ側シャッタ６５を係合している。フロント側シャッタ６５及びリヤ側シャッタ６５は、実施例１のシャッタ６５と同様の構造である。他の構成は実施例１、２の圧縮機と同様である。

【0098】

この圧縮機では、フロント側圧縮室５３及びリヤ側圧縮室５１の容量制御をより簡易に行うことができる。他の作用効果は実施例１の圧縮機と同様である。

【0099】

以上において、本発明を実施例１～３に即して説明したが、本発明は上記実施例１～３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0100】

例えば、本発明のピストン式圧縮機は、一方のみにヘッドを有する片頭ピストンを用いた片頭ピストン式圧縮機であってもよい。

【0101】

また、実施例１～３の圧縮機において、吐出流量を最小流量の状態とするときに、プロフィール６３ｇの形状を変更することにより、図２２に示すように、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅとリヤ側第２連通路６４との連通面積を略ゼロとし、プロフィール６５ｃの形状を変更することにより、図２３に示すように、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅとフロント側第２連通路６６との連通面積を略ゼロとなるようにしてもよい。つまり、吐出流量を最小流量の状態とするときに、駆動軸３の回転により、リヤ側第１連通路３７ａ～３７ｅは、リヤ側第２連通路６４と重ならず、遮蔽部６３ｂとだけ重なるようにし、フロント側第１連通路４１ａ～４１ｅは、フロント側第２連通路６６と重ならず、遮蔽部６５ｂとだけ重なるようにしてもよい。

【0102】

また、実施例１～３の圧縮機において、外部から制御弁１５への電流のＯＮとＯＦＦとを切り替えて制御圧力を制御する外部制御を行っても良く、外部からの電流に依らずに制御圧力を制御する内部制御を行っても良い。ここで、外部制御を行う場合であって、制御弁１５への電流をＯＦＦにすることによって、制御弁１５が弁開度を大きくするように構成すると、圧縮機の停止時において、弁開度が大きくなり、制御圧室１７ａの制御圧力を低くできる。このため、吐出流量が最少流量の状態で圧縮機を起動できることから、起動ショックを低減することができる。

【0103】

さらに、実施例１～３の圧縮機において、給気通路４７ａを経てリヤ側吐出室１７ｂから制御圧室１７ａに導入される冷媒ガスの流量を制御弁１５によって変化させる入れ側制御を行っても良い。この場合には、制御圧室１７ａを迅速に高圧にすることができ、吐出流量を速やかに増大させることができる。ここで、外部制御を行う場合であって、制御弁１５への電流をＯＦＦにすることによって、制御弁１５が弁開度を小さくするように構成すると、圧縮機の停止時において、弁開度が小さくなり、制御圧室１７ａの制御圧力を低くできる。このため、吐出流量が最少流量の状態で圧縮機を起動できることから、起動ショックを低減することができる。

【0104】

また、実施例１～３の圧縮機において、制御弁１５に換えて、給気通路４７ａと抽気通路４７ｂとの両者で開度を調整可能な三方弁を採用しても良い。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明は車両の空調装置等に利用可能である。

【符号の説明】

【0106】

３５ａ～３５ｅ、３９ａ～３９ｅ…シリンダボア（３５ａ～３５ｅ…リヤ側シリンダボア、３９ａ～３９ｅ…フロント側シリンダボア）
２１、２３…シリンダブロック（２１…リヤ側シリンダブロック、２３…フロント側シリンダブロック）
１７ｂ、１９ａ…吐出室（１７ｂ…リヤ側吐出室、１９ａ…フロント側吐出室）
２９…斜板室
３３ａ、３３ｂ、１９ｃ…軸孔（３３ａ…リヤ側軸孔、３３ｂ…フロント側軸孔）
１…ハウジング（１７…リヤハウジング、１９…フロントハウジング）
３…駆動軸
５１、５３…圧縮室（５１…リヤ側圧縮室、５３…フロント側圧縮室）
７…ピストン（７ａ…リヤ側ヘッド、７ｂ…フロント側ヘッド）
９ｅ、１１ｅ…吐出弁（吐出リード弁）
Ｏ…駆動軸心
５５、５７、６３、６５…移動体（５５…第１スプール、５７…第２スプール、６３…枠体、６５…シャッタ）
１５…制御弁
３７ａ～３７ｅ、４１ａ～４１ｅ…第１連通路（３７ａ～３７ｅ…リヤ側第１連通路、４１ａ～４１ｅ…フロント側第１連通路）
３ａ、３ｂ…軸路（３ａ…第１軸路、３ｂ…第２軸路）
３ｃ、３ｅ…径路（３ｃ…リヤ側径路、３ｅ…フロント側径路）
３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ…案内面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】