JPH0968160A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじり振動の加振力であるトルク変動を低減
し、車室内の騒音レベルの低下可能な圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 駆動シャフト３３と一体回転するロータ
リバルブ７８、７９内に副圧縮室８０、８１を形成す
る。この副圧縮室８０、８１の開口通路８３、８４は、
ロータリバルブ７８、７９の回転に伴って、圧縮室６
０、６１が圧縮行程であるときには通路８５、８６と接
続する。そして、圧縮室６０、６１と副圧縮室８０、８
１とが連通される。一方、圧縮室６０、６１が吸入行程
であるときには通路８５、８６がロータリバルブ７８、
７９の外周面により閉止され、圧縮室６０、６１と副圧
縮室８０、８１とが遮断される。

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
装置に使用される圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のピストン式圧縮機は、駆動シャ
フトに斜板が一体回転可能に挿着され、シリンダブロッ
クにピストンを往復動可能に収納する複数のシリンダボ
アが形成されている。そして、前記斜板の回転に基づく
ピストンのシリンダボア内での往復動によって、圧縮室
の冷媒ガスが圧縮される。

【０００３】前記のピストン式の圧縮機においては、ピ
ストンの圧縮動作に伴って圧縮反力が発生する。この圧
縮反力は、斜板を介して駆動シャフトに作用し、気筒数
に応じた周波数成分を有するトルク変動が発生する。こ
のトルク変動は、駆動シャフト−クラッチ系のねじり振
動を励起し、さらに圧縮機並びにそれに接続される補機
において共振現象を引き起こして、騒音の発生原因とな
っていた。

【０００４】このような問題を解決するために、例えば
特開昭５５−２０９０８号公報には、ねじり荷重を許容
可能な圧縮機の電磁クラッチが開示されている。この電
磁クラッチは、被動ディスクとこれに相対向する連結板
とが、その対向面にそれぞれ円周方向に連続して形成し
た鋸歯状傾斜部によって接合されている。その一方の鋸
歯状傾斜部の背部にはねじり荷重を許容するためのダン
パ体が設けられているとともに、被動ディスクと連結板
とがバネにより連結されている。

【０００５】又、前記のようなピストン式の圧縮機にお
いて、例えばピストンの頭部に凹部を形成すること等に
より、ピストンが上死点に達したときの圧縮室の容積
（デッドボリューム）を拡大して、トルク変動の振幅を
小さくする構成も知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報に
記載の電磁クラッチでは、クラッチが大型化するととも
に大重量化する。一般に、圧縮機全体の質量においてク
ラッチの部分の占める割合が増すと、圧縮機の重心が前
方側に偏ることとなる。このような重心の移動は新たな
振動発生要因となるおそれがあって、前記クラッチは使
用しづらいという問題があった。

【０００７】又、図６（ｂ）に示すように、前記の圧縮
室内のデッドボリュームを拡大したピストン式圧縮機
（従来例（２））では、図６（ａ）に示す同対策を施し
ていない通常のピストン式圧縮機（従来例（１））に比
べて、吸入行程において圧縮室内の圧力が吸入圧領域の
圧力と均圧となるまでに遅れを生じる。このため、圧縮
室内への冷媒ガスの吸入に有効なピストンのストローク
が短くなり、圧縮室内に吸入される冷媒ガスの量が減少
することとなる。この状態で、前記デッドボリュームが
過大に設定されていると、ピストンが上死点に達しても
圧縮室内の圧力が所定の圧力に到達しない状態となり得
る。そして、圧縮室内の冷媒ガスが吐出室に吐出されな
いまま、ピストンが下死点に向かってしまうことにな
る。即ち、デッドボリュームを拡大するにしても限度が
あって、トルク変動をデッドボリュームの拡大だけによ
って所望のレベルまで低減することができないという問
題があった。

【０００８】本発明の目的は、ねじり振動の加振力であ
るトルク変動を低減し、車室内の騒音レベルの低下可能
な圧縮機を提供することにある。

【０００９】

【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に記載の発明では、シリンダブロック内の
駆動シャフトの周囲に複数のシリンダボアを配列し、そ
のシリンダボア内にはピストンを収容して圧縮室を区画
形成し、前記駆動シャフトの回転に連動して前記ピスト
ンを往復動させて、冷媒ガスを圧縮するようにしたピス
トン式圧縮機において、前記圧縮室に連通する副圧縮室
を設け、その副圧縮室と前記圧縮室との間を開閉するた
めの開閉弁を備え、その開閉弁は吸入行程において閉止
されるようにしたものである。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、開閉弁は、圧縮行程において圧縮室
内の容積が圧縮開始時のほぼ２分の１に達する以前に開
放されるようにしたものである。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、開閉弁は、駆動シャフトの回転と同
期して開閉動作を行うものである。請求項４に記載の発
明では、請求項３に記載の発明において、開閉弁を駆動
シャフトに一体回転可能に支持されたロータリバルブと
したものである。

【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、副圧縮室を前記ロータリバルブの内
部に形成したものである。請求項６に記載の発明では、
請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、副圧縮
室内の冷媒ガスを所定の部屋に放出するための放出通路
を設けたものである。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項６に記
載の発明において、所定の部屋を他の圧縮行程にある圧
縮室としたものである。従って、請求項１及び２に記載
の発明によれば、圧縮室内が吸入行程にあるときには、
圧縮室とその圧縮室と連通する副圧縮室との間の開閉弁
が閉止されて、圧縮室と副圧縮室とが遮断されている。
このため、この吸入行程において圧縮室の容量が拡大さ
れることがなく、圧縮室内の圧力と吸入圧領域の圧力と
が均圧になるまでに遅れを生じることがない。そして、
圧縮室内への冷媒ガスの吸入に有効なピストンのストロ
ークが短縮されることがなく、この吸入行程において冷
媒ガスが十分に圧縮室内に導入される。

【００１４】そして、ピストンが圧縮行程に移行する
と、圧縮室内の体積が圧縮開始時のほぼ２分の１に達す
る以前に前記開閉弁が開放されて、その圧縮室と前記副
圧縮室とが連通される。言い換えれば、圧縮室内の圧力
が急激に上昇する前に圧縮室と前記副圧縮室とが連通さ
れて、圧縮室の容量が拡大された状態となる。この容量
拡大によって、同対策を施していない通常の圧縮機に比
べて、圧縮行程において圧縮室内の圧力が緩やかに上昇
する。ここで、圧縮行程における圧縮室内の圧力上昇の
緩急は、圧縮反力によるトルク変動の振幅の大小に関係
することが観察されている。つまり、前記圧力上昇が急
な場合にはトルク変動の振幅が大きくなり、逆に前記圧
力上昇が緩やかな場合にはトルク変動の振幅が小さくな
る。よって、前記のように容量拡大した圧縮機は、前記
通常の圧縮機に比べてトルク変動の振幅が小さなものと
なる。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、駆動シャ
フトの回転に連動してシリンダボア内のピストンが往復
動されて、圧縮室内の冷媒ガスが圧縮される。又、駆動
シャフトの回転に同期して圧縮室と副圧縮室との間の開
閉弁が開閉される。このため、圧縮室内の圧縮動作の周
期と前記開閉弁の開閉動作のタイミングとを、簡単かつ
確実に同期させることができる。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、開閉弁を
駆動シャフトと一体回転可能に支持されたロータリバル
ブとしたことにより、圧縮機本体が大型化することな
く、圧縮室と副圧縮室との間の開閉を行うことができ
る。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、副圧縮室
がロータリバルブ内に形成されており、圧縮行程におい
てのみ圧縮室とその副圧縮室とが連通されることによっ
て、トルク変動が低減される。このため、圧縮機本体を
大型化することなく、ねじり振動を低減することができ
る。また、圧縮機本体の重心が移動したりすることもな
く、新たな振動発生要因を生じるおそれがほとんどな
い。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、副圧縮室
内の圧縮された高圧の冷媒ガスは、放出通路を介して直
前に連通されていた圧縮室とは異なる部屋に放出され
て、副圧縮室内の圧力が低圧状態に戻される。このた
め、圧縮行程において圧縮室と副圧縮室とが連通された
際に、圧縮行程における容積拡大の効果が阻害されるこ
とがない。

【００１９】請求項７に記載の発明によれば、他の圧縮
行程の圧縮室内に放出された冷媒ガスは、その圧縮室内
の圧縮動作によってやがて吐出室へ吐出される。このた
め、副圧縮室内の冷媒ガスは見掛上吐出タイミングがず
らされた状態となるのみで、圧縮機の体積効率の低下等
の不都合が発生することがほとんどない。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下に、本発明の第１の実施形態
について図１〜図８に基づいて説明する。

【００２１】図１に示すように、接合された前後一対の
シリンダブロック２１、２２の中心部には、収容室２
３、２４が貫設されている。シリンダブロック２１、２
２の端面にはバルブプレート２５、２６が接合されてお
り、バルブプレート２５、２６には支持孔２７、２８が
貫設されている。支持孔２７、２８の周縁には環状の位
置決め突起２９、３０が突設されており、位置決め突起
２９、３０は収容室２３、２４に嵌入されている。

【００２２】バルブプレート２５、２６の支持孔２７、
２８には、駆動シャフト３３が円錐コロ軸受３４、３５
を介して回転可能に支持されており、駆動シャフト３３
には斜板３６が固定支持されている。クランク室３７を
形成するシリンダブロック２１、２２には、吸入フラン
ジ３８が形成されており、その吸入フランジ３８には図
示しない外部冷媒回路が接続されている。

【００２３】図４及び図５に示すように、前記シリンダ
ブロック２１、２２には、駆動シャフト３３を中心とす
る等間隔角度位置に複数のシリンダボア３９、４０が形
成されている。図１に示すように、前後で対となるシリ
ンダボア３９、４０内には両頭ピストン４１が往復動可
能に収容されている。両頭ピストン４１と斜板３６の前
後両面との間には、半球状のシュー４２、４３が介在さ
れている。従って、斜板３６が回転することによって、
両頭ピストン４１がシリンダボア３９、４０内を往復動
する。

【００２４】バルブプレート２５の前端面にはフロント
ハウジング４４が接合されており、バルブプレート２６
の後端面にはリヤハウジング４５が接合されている。両
ハウジング４４、４５の内壁面には、環状の押さえ部４
６、４７が突設されている。フロントハウジング４４の
押さえ部４６と円錐コロ軸受３４のアウタレース３４ａ
との間には、環状板形状の予荷重付与バネ４８が介在さ
れている。リヤハウジング４５の押さえ部４７は、円錐
コロ軸受３５のアウタレース３５ａに当接している。ア
ウタレース３４ａ、３５ａとともにコロ３４ｂ、３５ｂ
を挟むインナレース３４ｃ、３５ｃは、駆動シャフト３
３の段差部４９、５０に当接している。シリンダブロッ
ク２１、２２、バルブプレート２５、２６、フロントハ
ウジング４４及びリヤハウジング４５は、ボルト５１に
より締め付け固定されている。円錐コロ軸受３４、３５
は、駆動シャフト３３に対するラジアル方向の荷重及び
スラスト方向の荷重の両方を受け止める。ボルト５１の
締め付けは予荷重付与バネ４８を撓み変形させ、この撓
み変形が円錐コロ軸受３４を介して駆動シャフト３３に
スラスト方向の予荷重を与える。

【００２５】前記両ハウジング４４、４５内の外周側に
は吸入室５２、５３が、内周側には吐出室５４、５５が
それぞれ区画形成されている。吸入室５２、５３は、吸
入通路５６、５７を介して前記クランク室３７に連通し
ている。また、吸入室５２、５３は、バルブプレート２
５、２６上の吸入ポート５８、５９を介して両頭ピスト
ン４１によりシリンダボア３９、４０内に区画される圧
縮室６０、６１に接続している。吸入ポート５８、５９
は、フラッパ弁型の吸入弁６２、６３により開閉され
る。吐出室５４、５５は、バルブプレート２５、２６上
の吐出ポート６４、６５を介して圧縮室６０、６１に接
続している。吐出ポート６４、６５は、フラッパ弁型の
吐出弁６６、６７により開閉される。吐出弁６６、６７
の開度は、リテーナ７１、７２により規制される。リテ
ーナ７１、７２は、両ハウジング４４、４５の環状突条
６８、６９とバルブプレート２５、２６との間に挟持さ
れている。吐出室５５は、リヤハウジング４５内の吐出
通路７３、駆動シャフト３３内の吐出通路７４及びフロ
ントハウジング４４内の吐出通路７５を介して吐出室５
４に連通されている。吐出室５４は、吐出フランジ７６
を介して図示しない外部冷媒回路に接続されている。リ
ップシール７７は、駆動シャフト３３の周面とフロント
ハウジング４４とにわたって介在され、吐出室５４から
圧縮機外部への冷媒ガスの漏洩を防止するものである。

【００２６】図１〜図３に示すように、前記収容室２
３、２４内において、駆動シャフト３３の段差部４９、
５０には、ほぼ円筒状をなす一対のロータリバルブ７
８、７９が一体回転可能に支持されている。ロータリバ
ルブ７８、７９の内周面と駆動シャフト３３の外周面と
の間には、副圧縮室８０、８１が区画形成されている。
ロータリバルブ７８、７９と駆動シャフト３３との間に
は、この副圧縮室８０、８１の圧力もれを防止するため
のシールリング８２が介在されている。ロータリバルブ
７８、７９の外周面は、収容室２３、２４の内周面に面
接触している。また、そのロータリバルブ７８、７９の
周壁には長孔状をなす前記副圧縮室８０、８１の開口通
路８３、８４が円周方向に延びるように形成されてい
る。

【００２７】前記シリンダブロック２１、２２には、シ
リンダボア３９、４０と、前記収容室２３、２４とを連
通する通路８５、８６が形成されている。この通路８
５、８６は、そのシリンダボア３９、４０側がバルブプ
レート２５、２６の近傍に開口している。また、通路８
５、８６の収容室側は、前記副圧縮室８０、８１の開口
通路８３、８４の回転軌跡上に対応するように開口して
いる。

【００２８】ここで、特定の圧縮室６０、６１を見ると
図１、図４及び図５に示すように、両頭ピストン４１の
上死点側から下死点側への移動に伴って冷媒ガスが圧縮
室６０、６１内に吸入される吸入行程のときには、その
全般にわたって前記副圧縮室８０、８１の開口通路８
３、８４が、前記通路８５、８６の対応位置から外れる
ようになっている。即ち、前記圧縮室６０、６１と副圧
縮室８０、８１とが遮断された状態となっている。この
状態から、駆動シャフト３３が回転して、両頭ピストン
４１の下死点側から上死点側への移動に伴って冷媒ガス
が圧縮室６０、６１から圧縮される圧縮行程に移行する
と、ロータリバルブ７８、７９も同期回転する。そし
て、圧縮室６０、６１内の体積がほぼ２分の１となる以
前に、前記ロータリバルブ７８、７９の回転に伴って前
記開口通路８３、８４が前記通路８５、８６との対応位
置に移動する。そして、圧縮室６０、６１と副圧縮室８
０、８１とが連通された状態となる。次に、両頭ピスト
ン４１が上死点付近に到達すると、前記開口通路８３、
８４がロータリバルブ７８、７９の回転に伴って前記通
路８５、８６との対応位置から外れる。即ち、前記圧縮
室６０、６１と副圧縮室８０、８１とは、再び遮断され
た状態となる。

【００２９】なお、両頭ピストン４１の上死点から下死
点側へ移動し始める吸入行程のごく初期においては、圧
縮室６０、６１内にわずかに残存する圧縮冷媒ガスが再
膨張される。また、両頭ピストン４１の下死点から上死
点側へ移動し始める圧縮行程のごく初期においては、吸
入弁６２、６３の閉止遅れによって圧縮室６０、６１内
への冷媒ガスの慣性吸入が発生する。しかし、これらの
再膨張及び慣性吸入はごく短時間であり、吸入行程と圧
縮行程との相互の切り換えは両頭ピストン４１の上死点
位置あるいは下死点位置とほぼ同期している。

【００３０】次に、前記のように構成した圧縮機につい
て、その作用を説明する。車両エンジン等の外部駆動源
により駆動シャフト３３が回転されると、クランク室３
７内の斜板３６が回転され、シュー４２、４３を介して
複数の両頭ピストン４１がシリンダボア３９、４０内で
往復動される。この両頭ピストン４１の運動により吸入
フランジ３８からクランク室３７に導かれた冷媒ガス
は、該クランク室３７から吸入通路５６、５７を経て吸
入室５２、５３に導かれる。そして、吸入室５２、５３
内の冷媒ガスは、吸入ポート５８、５９を通って圧縮室
６０、６１内に導かれて両頭ピストン４１により圧縮さ
れる。

【００３１】ここで、ある１つの圧縮室６０、６１の圧
縮動作に注目する。その圧縮室６０、６１内の容積が圧
縮開始時のほぼ２分の１に達していない時期において、
圧縮室６０、６１とロータリバルブ７８、７９内の副圧
縮室８０、８１とが連通される。つまり、圧縮室６０、
６１内の圧力があまり上昇していない状況下において、
その圧縮室６０、６１の容積が拡大された状態となる。
このため、図６（ｃ）に示すように、その後の冷媒ガス
の圧縮曲線が、図６（ａ）に示す圧縮行程において容積
拡大を行っていない従来例（１）に比べて緩やかなもの
となる。

【００３２】そして、圧縮室６０、６１内で圧縮された
冷媒ガスは、吐出ポート６４、６５を経て吐出室５４、
５５に吐出される。さらに、吐出室５４、５５内の圧縮
冷媒ガスは、吐出通路７３〜７５及び吐出フランジ７６
を経て外部冷媒回路をなす凝縮器、膨張弁、蒸発器に供
給され、車両室内の空調に供される。

【００３３】また、ピストン４１が上死点付近に達する
と、通路８５、８６の圧縮室６０、６１側開口はピスト
ン４１により遮断される。また、通路８５、８６の収容
室２３、２４側開口は、ロータリバルブ７８、７９の回
転に伴ってその外周面により閉止される。そして、副圧
縮室８０、８１の開口通路８３、８４は、他の圧縮行程
の圧縮室としての次の圧縮途中の圧縮室６０、６１に連
通する通路８５、８６と対応する位置に到達する。つま
り、この開口通路８３、８４は副圧縮室８０、８１内の
冷媒ガスを所定の部屋に放出するための放出通路を兼ね
ている。このため、副圧縮室８０、８１内の圧縮冷媒ガ
スは、前記圧縮途中の圧縮室６０、６１に放出され、や
がて吐出室５４、５５に吐出される。

【００３４】次に、前記のように構成した圧縮機のねじ
り振動低減作用について説明する。本実施形態の圧縮機
では、圧縮行程において、圧縮室６０、６１内の圧力が
急激に上昇する前にその圧縮室６０、６１と副圧縮室８
０、８１とが連通されて、圧縮室６０、６１の容量が拡
大される。このため、圧縮行程において容量拡大を行わ
ない従来の圧縮機（従来例（１））に比べて、圧縮室６
０、６１内の冷媒ガスの圧縮が緩やかに行われる。そし
て、図７に示すように、ねじり振動の加振力となるトル
ク変動の振幅を小さくすることができる。また、前記の
従来例（２）と比較しても、本実施例の圧縮機のトルク
変動の振幅は小さいものとなる。

【００３５】この図７のトルク変動曲線を基にして高速
フーリエ変換解析を行うと、ねじり振動の周波数の各次
数成分の大きさを算出することができる。ここで、図４
及び図５に示すような１０気筒タイプの圧縮機の場合で
は、回転１０次成分及び回転２０次成分が車室内の騒音
レベルの増減に特に関係の深い周波数成分となる。図８
に示すように、本実施形態の圧縮機では、従来例（１）
及び従来例（２）に比べて、回転１０次成分及び回転２
０次成分のいずれについても大幅に低減されている。こ
れに伴って、圧縮機並びにそれに接続される補機におけ
る共振現象が低減されて、騒音の発生が抑制される。

【００３６】以上のように構成された本実施形態によれ
ば、次のような優れた効果を奏する。 （１） 吸入行程においては、圧縮室６０、６１と副圧
縮室８０、８１とが遮断されており、圧縮室６０、６１
の容積が拡大することがない。このため、単に圧縮室６
０、６１のデッドボリュームを拡大した従来の圧縮機
（従来例（２））で発生するような圧縮室６０、６１内
の圧力と吸入室５２、５３の圧力とが均圧になるまでの
遅れを生じることがない。そして、圧縮室６０、６１内
への冷媒ガスの吸入に有効なピストン４１のストローク
が短縮されることがなく、この吸入行程において冷媒ガ
スが十分に圧縮室６０、６１内に導入される。

【００３７】（２） 圧縮行程においては、圧縮室６
０、６１と副圧縮室８０、８１とが連通されて、圧縮室
６０、６１の容量が拡大される。このため、圧縮行程に
おいて容量拡大を行わない従来の圧縮機に比べて、圧縮
室６０、６１内の冷媒ガスの圧縮が緩やかに行われる。
そして、ねじり振動の加振力となるトルク変動の振幅を
小さくすることができて、例えば１０気筒タイプの圧縮
機の場合、ねじり振動の周波数の回転１０次成分及び回
転２０次成分を大幅に低減することができる。従って、
圧縮機並びにそれに接続される補機における共振現象が
低減されて、騒音の発生が抑制され、車室内の騒音レベ
ルを低減することができる。

【００３８】（３） 前記のように、圧縮が緩やかに行
われることによって、前記従来の圧縮機に比べて、吐出
弁６６、６７の吐出抵抗による冷媒ガスの圧縮室６０、
６１内での過圧縮が抑制される。従って、前記過圧縮に
基づく動力損失を低減することができる。

【００３９】（４） 圧縮室６０、６１内の冷媒ガスの
圧縮動作は、駆動シャフト３３の回転に連動したピスト
ン４１の往復動によりなされる。又、圧縮室６０、６１
と副圧縮室８０、８１との間の通路８５、８６の開閉
は、駆動シャフト３３と同期回転するロータリバルブ７
８、７９によって行われる。このため、圧縮室６０、６
１内の圧縮動作の周期と圧縮容量の調整のタイミングと
を、簡単かつ確実に同期させることができる。

【００４０】（５） 圧縮室６０、６１と副圧縮室８
０、８１との間の通路８５、８６の開閉弁をロータリバ
ルブ７８、７９としたことにより、圧縮機本体が大型化
することがない。また、高価な電磁弁等を用いることが
ないので、圧縮機を安価なものとすることができる。

【００４１】（６） 副圧縮室８０、８１がロータリバ
ルブ７８、７９内に形成されており、圧縮行程において
のみ圧縮室６０、６１と副圧縮室８０、８１とが連通さ
れることによって、トルク変動が低減される。このた
め、従来のクラッチにおける振動低減機構のように圧縮
機本体が大型化することなく、ねじり振動を低減するこ
とができる。また、圧縮機本体の重心が移動したりして
新たな振動発生要因を生じることおそれがほとんどな
い。

【００４２】（７） 副圧縮室８０、８１内の圧縮され
た高圧の冷媒ガスは、ロータリバルブ７８、７９の回転
に伴って、次の圧縮行程前半の圧縮室６０、６１に放出
される。そして、その圧縮室６０、６１内に放出された
冷媒ガスは、圧縮室６０、６１内の圧縮動作によってや
がて吐出室５４、５５へ吐出される。このため、副圧縮
室８０、８１内の冷媒ガスは見掛上吐出タイミングがず
らされた状態となるのみで、圧縮機の体積効率の低下等
の不都合が発生することがほとんどない。

【００４３】（第２の実施の形態）つぎに、本発明の第
２の実施形態について、前記第１の実施形態と異なる部
分を中心に説明する。

【００４４】第２の実施形態においては、図９に示すよ
うに、副圧縮室９１がリヤハウジング９２に配設された
開閉弁としての電磁弁９３内に形成されている。その電
磁弁９３は駆動シャフト３３の回転と同期制御され、圧
縮室６１と副圧縮室９１との通路９４の開閉を行う。ま
た、副圧縮室９１と吸入室５３との間には、放出通路９
５が形成されており、副圧縮室９１内の冷媒ガスは吸入
室５３へと還流される。

【００４５】次に、前記電磁弁９３の動作について説明
する。前記電磁弁９３のソレノイド９６は、駆動シャフ
ト３３の回転数検出器（図示略）からの検出回転数情報
に基づいて制御コンピュータ９７により励消磁制御され
る。ここで、制御コンピュータ９７は前記検出回転数情
報に基づいてピストン４１が吸入行程にあるのか、ある
いは圧縮行程にあるのかを判断する。ピストン４１が吸
入行程にある場合には、ソレノイド９６の消磁されてお
り、弁体９８が復帰バネ９９の付勢力によって通路９４
を閉止している。即ち、ピストン４１が吸入行程にある
場合には、圧縮室６１と副圧縮室９１との間が遮断され
ている。

【００４６】ここで、ピストン４１が圧縮行程に移行す
ると、制御コンピュータ９７の励磁指令によってソレノ
イド９６の励磁されて、弁体９８が復帰バネ９９の付勢
力に抗して通路９４を開放し、放出通路９５を閉止する
ように移動する。そして、ピストン４１が圧縮行程にあ
る場合には、圧縮室６１と副圧縮室９１との間が連通さ
れて、圧縮室６１の容積が拡大される。なお、図９はソ
レノイド９６が励磁状態にあり、圧縮室６１と副圧縮室
９１との間が連通された状態を示している。

【００４７】次に、ピストン４１が吸入行程に移行する
直前に、制御コンピュータ９７の消磁指令によってソレ
ノイド９６が消磁されて、弁体９８が復帰バネ９９の付
勢力によって通路９４を閉止し、放出通路９５を開放す
るように移動する。そして、副圧縮室９１内の高圧の冷
媒ガスは放出通路９５を介して吸入室５３に放出され
て、副圧縮室９１内は吸入圧と同じ低圧状態となる。こ
のため、圧縮行程において圧縮室６１と副圧縮室９１と
が再び連通された際に、副圧縮室９１内に高圧の冷媒ガ
スが同じ圧縮室６１に戻されることがなく、圧縮行程に
おける容積拡大の効果が阻害されることがない。

【００４８】このように構成しても、圧縮行程において
のみ圧縮室６１の容積を拡大することができて、ねじり
振動の加振力であるトルク変動の振幅を低減することが
できる。

【００４９】（第３の実施の形態）つぎに、本発明の第
３の実施形態について、前記第１の実施形態と異なる部
分を中心に説明する。

【００５０】第３の実施形態においては、図１０及び図
１１に示すように、副圧縮室１０１、１０２がシリンダ
ブロック１０３、１０４の収容室１０５、１０６の内周
面とロータリバルブ１０７、１０８との外周面との間に
形成されている。ロータリバルブ１０７、１０８の外周
面には、通路８５、８６と前記副圧縮室１０１、１０２
とを接続するための凹部１０９、１１０が形成されてい
る。

【００５１】ここで、一方側のロータリバルブ１０７に
よる通路８５の開閉動作について説明する。図１０〜図
１２に示すように、両頭ピストン４１が吸入行程にある
ときには、その全般にわたって前記凹部１０９が、前記
通路８５の対応位置から外れるようになっている。即
ち、前記圧縮室６０と副圧縮室１０１とが遮断された状
態となっている。この状態から、両頭ピストン４１が圧
縮行程に移行すると、圧縮室６０内の体積がほぼ２分の
１となる以前に、ロータリバルブ１０７の回転に伴って
前記凹部１０９が前記通路８５との対応位置に移動す
る。そして、圧縮室６０と副圧縮室１０１とが連通され
た状態となる。次に、両頭ピストン４１が上死点付近に
到達すると、前記凹部１０９がロータリバルブ１０７の
回転に伴って前記通路８５との対応位置から外れる。即
ち、前記圧縮室６０と副圧縮室１０１とは、再び遮断さ
れた状態となる。なお、他方側のロータリバルブ１０８
による通路８６の開閉動作も同様に行われる。

【００５２】このように構成しても、圧縮行程において
のみ圧縮室６０、６１の容積を拡大することができて、
圧縮機本体を大型化することなく、ねじり振動の加振力
であるトルク変動の振幅を低減することができる。

【００５３】なお、本発明は以下のように変更して具体
化することもできる。 （１） 本発明を片側ピストンタイプの圧縮機に具体化
すること。 （２） 本発明を可変容量型の圧縮機において具体化す
ること。

【００５４】（３） 本発明をウェーブカムプレート型
圧縮機において具体化すること。 （４） 本発明をベーン型圧縮機において具体化するこ
と。例えば、駆動シャフトと一体回転するロータの内部
に副圧縮室を区画形成し、その副圧縮室と圧縮室との間
に開閉弁を設け、圧縮室の容積が減少する圧縮行程にお
いてのみ前記開閉弁を開放するように構成すること。

【００５５】（５） 本発明をスクロール型圧縮機にお
いて具体化すること。 次に、上記実施形態によって把握される技術的思想を述
べる。 （１） 副圧縮室内の冷媒ガスを吸入圧領域に放出する
ように形成した請求項６に記載のピストン式圧縮機。

【００５６】このように構成しても、圧縮行程において
圧縮室と副圧縮室とが連通された際に、副圧縮室内が低
圧状態となっており、圧縮行程における容積拡大の効果
が阻害されることがない。

【００５７】（２） ハウジング内に圧縮室を形成し、
駆動シャフトの回転に連動して前記圧縮室内の容積を縮
小させて冷媒ガスを圧縮するようにした圧縮機におい
て、前記圧縮室に連通する副圧縮室を設け、その副圧縮
室と前記圧縮室との間を開閉するための開閉弁を備え、
その開閉弁は吸入行程において前記通路を閉止するよう
にした圧縮機。

【００５８】（３） 前記開閉弁は、圧縮行程において
圧縮室内の体積が圧縮開始時のほぼ２分の１に達する以
前に前記通路を開放するようにした前記（２）項に記載
の圧縮機。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば以
下の優れた効果を奏する。請求項１及び２に記載の発明
によれば、圧縮室内が吸入行程にあるときには、この圧
縮室内への冷媒ガスの吸入に有効なピストンのストロー
クが短縮されることがなく、冷媒ガスが十分に圧縮室内
に導入される。そして、圧縮室内が圧縮行程にあるとき
には、圧縮室内の圧力上昇が緩やかなものとなり、トル
ク変動の振幅が小さくなる。従って、ｎ気筒の圧縮機に
おけるねじり振動の周波数の回転ｎ次成分あるいは回転
２ｎ次成分が低減されて、圧縮機並びにそれに接続され
る補機における共振現象が低減される。そして、騒音の
発生が抑制され、車室内の騒音レベルを低減することが
できる。

【００６０】請求項３に記載の発明によれば、圧縮室内
の圧縮動作の周期と、圧縮室と副圧縮室との間の開閉弁
の開閉動作のタイミングとを、簡単かつ確実に同期させ
ることができる。

【００６１】請求項４及び５に記載の発明によれば、圧
縮機本体が大型化することなく、ねじり振動を低減する
ことができる。また、圧縮機本体の重心が移動したりす
ることもなく、新たな振動発生要因を生じることおそれ
がほとんどない。

【００６２】請求項６に記載の発明によれば、圧縮行程
において圧縮室と副圧縮室とが連通された際に、副圧縮
室内が低圧状態となっており、圧縮行程における容積拡
大の効果が阻害されることがない。

【００６３】請求項７に記載の発明によれば、副圧縮室
内の冷媒ガスは見掛上吐出タイミングがずらされた状態
となるのみで、圧縮機の体積効率の低下等の不都合が発
生することがほとんどない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の圧縮機を示す断面図。

【図２】 図１の要部を示す拡大部分断面図。

【図３】 ロータリバルブを示す斜視図。

【図４】 図１の４−４線断面図。

【図５】 図１の５−５線断面図。

【図６】 （ａ）は従来例（１）の、（ｂ）は従来例
（２）の、（ｃ）は本発明の圧縮室内の容積と圧力との
関係をそれぞれ示した説明図。

【図７】 トルク変動の振幅に関する説明図。

【図８】 ねじり振動の各次数成分の大きさを示す説明
図。

【図９】 第２の実施形態の圧縮機の要部を示す部分断
面図。

【図１０】 第３の実施形態の圧縮機を示す断面図。

【図１１】 図１０の要部を示す拡大部分断面図。

【図１２】 図１０の１２−１２線断面図。

【符号の説明】

２１、２２、１０３、１０４…シリンダブロック、３３
…駆動シャフト、３９、４０…シリンダボア、４１…ピ
ストンとしての両頭ピストン、６０、６１…圧縮室、７
８、７９、１０７、１０８…ロータリバルブ、８０、８
１、９１、１０１、１０２…副圧縮室、８３、８４…放
出通路を兼ねる開口通路、９３…開閉弁としての電磁
弁、９５…放出通路、１０９、１１０…放出通路を兼ね
る凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴻村 哲志 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック内の駆動シャフトの周
   囲に複数のシリンダボアを配列し、そのシリンダボア内
   にはピストンを収容して圧縮室を区画形成し、前記駆動
   シャフトの回転に連動して前記ピストンを往復動させ
   て、冷媒ガスを圧縮するようにしたピストン式圧縮機に
   おいて、 前記圧縮室に連通する副圧縮室を設け、その副圧縮室と
   前記圧縮室との間を開閉するための開閉弁を備え、その
   開閉弁は吸入行程において閉止されるようにしたピスト
   ン式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記開閉弁は、圧縮行程において圧縮室
   内の容積が圧縮開始時のほぼ２分の１に達する以前に開
   放されるようにした請求項１に記載のピストン式圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記開閉弁は、駆動シャフトの回転と同
   期して開閉動作を行う請求項２に記載のピストン式圧縮
   機。
4. 【請求項４】 前記開閉弁は、前記駆動シャフトに一体
   回転可能に支持されたロータリバルブである請求項３に
   記載のピストン式圧縮機。
5. 【請求項５】 前記副圧縮室を前記ロータリバルブの内
   部に形成した請求項４に記載のピストン式圧縮機。
6. 【請求項６】 前記副圧縮室内の冷媒ガスを所定の部屋
   に放出するための放出通路を設けた請求項１〜５のいず
   れかに記載のピストン式圧縮機。
7. 【請求項７】 前記所定の部屋が他の圧縮行程にある圧
   縮室である請求項６に記載のピストン式圧縮機。