JP2009024558A - 固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリバルブを用いた固定容量型ピストン式圧縮機の起動ショック緩和の効果を高める。
【解決手段】回転軸２１には第１ロータリバルブ３５及び第２ロータリバルブ３６がシリンダブロック１１，１２に対応して設けられている。リヤハウジング１４に形成された台座４０の内壁面４０１には円筒４１が一体形成されている。円筒４１の筒内４１１には磁性体からなる弁体４２が圧力室４１２を区画するように嵌入されている。筒内４１１内において内壁面４０１には永久磁石４８が固定されており、弁体４２は、永久磁石４８に吸着可能である。弁体４２は、復帰バネ４７のバネ力によって永久磁石４８に向けて付勢されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピストンによってシリンダボア内に区画される圧縮室に吸入圧領域から冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備え、該ロータリバルブが前記回転軸と一体的に回転する固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造に関する。

ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機（例えば特許文献２，４を参照）は、リード弁型の吸入弁を用いたピストン式圧縮機（例えば特許文献１，３を参照）に比べて、シリンダボア内へ吸入ガスを吸入する際の吸入抵抗が少なく、エネルギー効率に優れる。

特許文献２の段落［０００６］に記載のように、圧縮機の起動時にはガスの圧縮に伴ってトルクが急激に増大し、これが車両エンジン（内燃機関）に負荷として加わる。そのため、車両の走行速度が一瞬低下して車両の乗員がショックを感じるという起動ショックが生じる。

特許文献２に開示のピストン式圧縮機では、回転軸と一体的に回転するロータリバルブが回転軸の軸方向へ移動可能に設けられており、ロータリバルブは、制御圧室に供給される圧力に応じて、回転軸の軸方向における位置を変えられるようになっている。又、殆ど全てのシリンダボアをシリンダブロックの中心部に対して設けられた吸入口に連通可能なバイパス溝がロータリバルブに形成されている。ロータリバルブは、運転停止時と起動時には、バイパス溝が殆ど全てのシリンダボアを吸入口に連通可能な位置に来るように、回転軸の軸方向の位置に配置される。従って、起動時にはピストンがシリンダボア内のガスを圧縮する動作をしても、シリンダボア内のガスがバイパス溝を経由して吸入口へ戻ってしまうため、起動ショックが生じない。

ロータリバルブの周面におけるクリアランスは、この周面に沿ってガスが洩れないように、且つロータリバルブが回転できるように、可及的に小さくする必要がある。しかし、ロータリバルブを回転軸の軸方向へ移動可能とする構成では、ロータリバルブを回転軸の軸方向へも移動可能とするクリアランスが必要とされるが、このようなクリアランスの管理は非常に困難である。

特許文献３に開示のピストン式圧縮機では、吐出圧と吸入圧との差圧によって開閉する差圧感知開閉弁が設けられている。差圧感知開閉弁は、圧縮機外部から冷媒を導入する低圧冷媒管路と、圧縮機内の吸入室との間に介在されており、圧縮機が圧力バランスしている状態から起動すると、差圧感知開閉弁が閉状態になり、圧縮機外部から吸入室への冷媒の流入が止められる。これにより、起動ショックが緩和される。
特開昭６４−８８０６４号公報 特開平７−１１９６３１号公報 特開２０００−１４５６２９号公報 特開２００６−８３８３５号公報

しかし、特許文献３に開示の圧縮機では、差圧感知開閉弁が閉状態になっても吸入室には冷媒が残っており、この残留冷媒がシリンダボアに吸入されて圧縮される。吸入室の容積は、吸入脈動を抑制するために大きくしてあるため、差圧感知開閉弁が閉状態になった状態でシリンダボアに吸入される冷媒量が多く、起動ショック緩和の効果は十分でない。

本発明は、起動ショック緩和の効果を高めることを目的とする。

本発明は、回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンが収容されており、前記ピストンが前記回転軸と一体化されたカム体を介して前記回転軸の回転に連動されており、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に吸入圧領域から冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備え、前記ロータリバルブは、前記回転軸と一体的に回転し、前記回転軸は、クラッチを介して外部駆動源に連結される固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造を対象とし、請求項１の発明は、圧縮機内の吸入圧領域と前記導入通路の出口とを連通する状態と遮断する状態とに切り換えられる切り換え手段が設けられており、前記切り換え手段は、前記圧縮機内の吸入圧領域と前記導入通路の出口とを連通する位置と遮断する位置とに切り換え配置される弁体と、前記連通する位置から前記遮断する位置へ前記弁体を戻す復帰バネと、前記遮断する位置にある前記弁体を磁力によって前記連通する位置側から前記遮断する位置側へ引き付ける永久磁石とを備えていることを特徴とする。

圧縮機の運転が行われているとき（回転軸が回転しているとき）の弁体より下流の導入通路内の圧力は、圧縮機の運転が行われていないときの導入通路内の圧力よりも低い。圧縮機の運転が停止されているときには、弁体は、遮断する位置にあるが、圧縮機の運転が開始されると、弁体より下流の導入通路内の圧力が低下し、弁体が遮断する位置から連通する位置へ移動する。弁体が遮断する位置にあるときには、永久磁石の磁力によって弁体の移動開始時に制動が掛けられ、圧縮機の運転開始後において弁体が遮断する位置から連通する位置へ移行するまでの所要時間が長くなる。そのため、圧縮機の運転が開始される際には、起動ショックが緩和される。圧縮機内の吸入圧領域と導入通路の出口との連通が遮断されるため、切り換え手段が前記遮断する状態にあるときに圧縮される冷媒量が少なく、起動ショック緩和の効果が高い。

起動時は圧力状態が安定しておらず、圧縮機内の吸入圧領域と導入通路の出口との連通が開始されたときの導入通路内の圧力状態の変動が大きく、弁体がハンチングしやすい状態となっている。しかし、本発明では、永久磁石を採用していることで、弁体が永久磁石から離れるにつれ、前記連通する位置側から前記遮断する位置側へ弁体を引き付けるように弁体に働く磁力が急激に弱くなり、圧力状態が多少変動しても弁体がハンチングすることを抑制することができる。

圧縮機の運転が停止されると、弁体が復帰バネのばね力によって前記遮断する位置へ復帰する。復帰バネの採用は、弁体を遮断する位置へ復帰させる上で簡便な構成である。
好適な例では、前記永久磁石は、前記固定容量型ピストン式圧縮機を構成するハウジングに固定されている。

遮断する位置にある弁体が連通する位置に向けて移動しようとする際には、ハウジングに取り付けられた永久磁石の磁力が弁体の移動に制動を掛ける。ハウジングは、永久磁石の取り付け箇所として好適である。

好適な例では、前記弁体は、前記遮断する位置にあるときには前記永久磁石に接触する。
弁体と永久磁石とを接触させる構成は、弁体を遮断する位置に留め置く磁石の作用力を高める上で好適である。

好適な例では、前記弁体と前記永久磁石とは、面接触する。
弁体と永久磁石とを面接触させる構成は、弁体を遮断する位置に留め置く磁石の作用力を高める上で好適である。

好適な例では、前記切り換え手段が前記遮断する状態にあるときには、前記弁体は、前記導入通路の入口を前記圧縮機内の吸入圧領域から遮断する位置に配置される。
圧縮機内の吸入圧領域と導入通路の入口との連通が遮断されるため、切り換え手段が前記遮断する状態にあるときに圧縮される冷媒量が少なく、起動ショック緩和の効果が高い。

好適な例では、前記シリンダボアを形成するシリンダブロックにリヤハウジングが連結されており、前記リヤハウジング内には吸入室が形成されており、前記弁体は、前記リヤハウジング内に設けられている。

好適な例では、前記弁体は、前記回転軸の軸線の方向に移動して前記連通する位置と前記遮断する位置とに切り換え配置され、前記永久磁石は、前記弁体の移動方向と交差する前記リヤハウジングの内壁面上に固定されている。

本発明は、起動ショック緩和の効果を高めることができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、連結された一対のシリンダブロック１１，１２の一方のシリンダブロック１１にはフロントハウジング１３が連結されており、他方のシリンダブロック１２にはリヤハウジング１４が連結されている。シリンダブロック１１，１２、フロントハウジング１３及びリヤハウジング１４は、固定容量型ピストン式圧縮機１０の全体ハウジングを構成する。フロントハウジング１３には圧縮機内の吐出圧領域としての吐出室１３１が形成されており、リヤハウジング１４には圧縮機内の吐出圧領域としての吐出室１４１及び圧縮機内の吸入圧領域としての吸入室１４２が形成されている。圧縮機内とは、固定容量型ピストン式圧縮機１０の全体ハウジングの内部のことであり、圧縮機外とは、固定容量型ピストン式圧縮機１０の全体ハウジングの外部のことである。

シリンダブロック１１とフロントハウジング１３との間にはバルブプレート１５、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７が介在されている。シリンダブロック１２とリヤハウジング１４との間にはバルブプレート１８、弁形成プレート１９及びリテーナ形成プレート２０が介在されている。バルブプレート１５，１８には吐出ポート１５１，１８１が形成されており、弁形成プレート１６，１９には吐出弁１６１，１９１が形成されている。吐出弁１６１，１９１は、吐出ポート１５１，１８１を開閉する。リテーナ形成プレート１７，２０にはリテーナ１７１，２０１が形成されている。リテーナ１７１，２０１は、吐出弁１６１，１９１の開度を規制する。

シリンダブロック１１，１２には回転軸２１が回転可能に支持されている。シリンダブロック１１，１２には軸孔１１１，１２１が貫設されており、軸孔１１１，１２１には回転軸２１が通されている。回転軸２１の外周面は、軸孔１１１，１２１の内周面に接しており、回転軸２１は、軸孔１１１，１２１の内周面を介してシリンダブロック１１，１２によって直接支持されている。軸孔１１１に接する回転軸２１の外周面部分は、シール周面２１１となっており、軸孔１２１に接する回転軸２１の外周面部分は、シール周面２１２となっている。

回転軸２１にはカム体としての斜板２３が固着されている。斜板２３は、シリンダブロック１１，１２間の斜板室２４に収容されている。フロントハウジング１３と回転軸２１との間にはリップシール型の軸シール部材２２が介在されている。軸シール部材２２は、フロントハウジング１３と回転軸２１との間からのガス洩れを防止する。フロントハウジング１３から外部に突出する回転軸２１の突出端部は、電磁クラッチ２５を介して外部駆動源である車両エンジン２６に接続されている。回転軸２１は、電磁クラッチ２５を介して車両エンジン２６から回転駆動力を得る。

図２（ａ）に示すように、シリンダブロック１１には複数のシリンダボア２７が回転軸２１の周囲に配列されるように形成されている。図２（ｂ）に示すように、シリンダブロック１２には複数のシリンダボア２８が回転軸２１の周囲に配列されるように形成されている。前後（フロントハウジング１３側を前側、リヤハウジング１４を後側としている）で対となるシリンダボア２７，２８には両頭ピストン２９が収容されている。

図１に示すように、回転軸２１と一体的に回転する斜板２３の回転運動は、シュー３０を介して両頭ピストン２９に伝えられ、両頭ピストン２９がシリンダボア２７，２８内を前後に往復動する。両頭ピストン２９は、シリンダボア２７，２８内に圧縮室２７１，２８１を区画する。

回転軸２１内には軸内通路３１が回転軸２１の回転軸線２１０に沿って形成されている。軸内通路３１の入口３１１は、シリンダブロック１２内の回転軸２１の端面２１３にあってリヤハウジング１４内の吸入室１４２に開口している。軸孔１１１内の回転軸２１には軸内通路３１の出口３１２が回転軸２１のシール周面２１１に開口するように形成されている。軸孔１２１内の回転軸２１には軸内通路３１の出口３１３が回転軸２１のシール周面２１２に開口するように形成されている。

図２（ａ）に示すように、シリンダブロック１１には連通路３２がシリンダボア２７と軸孔１１１とに連通するように形成されている。図２（ｂ）に示すように、シリンダブロック１２には連通路３３がシリンダボア２８と軸孔１２１とに連通するように形成されている。回転軸２１の回転に伴い、軸内通路３１の出口３１２，３１３は、連通路３２，３３に間欠的に連通する。

両頭ピストン２９がシリンダボア２７側で吸入行程の状態（両頭ピストン２９が図１の左側から右側へ移動する行程）にあるときには、出口３１２と連通路３２とが連通する。両頭ピストン２９がシリンダボア２７側で吸入行程の状態にあるときには、回転軸２１の軸内通路３１内の冷媒が出口３１２及び連通路３２を経由してシリンダボア２７の圧縮室２７１に吸入される。

両頭ピストン２９がシリンダボア２７側で吐出行程の状態（両頭ピストン２９が図１の右側から左側へ移動する行程）にあるときには、出口３１２と連通路３２との連通が遮断される。両頭ピストン２９がシリンダボア２７側で吐出行程の状態にあるときには、圧縮室２７１内の冷媒が吐出ポート１５１から吐出弁１６１を押し退けて吐出室１３１へ吐出される。吐出室１３１へ吐出された冷媒は、通路３４１を介して外部冷媒回路３４へ流出する。

両頭ピストン２９がシリンダボア２８側で吸入行程の状態（両頭ピストン２９が図１の右側から左側へ移動する行程）にあるときには、出口３１３と連通路３３とが連通する。両頭ピストン２９がシリンダボア２８側で吸入行程の状態にあるときには、回転軸２１の軸内通路３１内の冷媒が出口３１３及び連通路３３を経由してシリンダボア２８の圧縮室２８１に吸入される。

両頭ピストン２９がシリンダボア２８側で吐出行程の状態（両頭ピストン２９が図１の左側から右側へ移動する行程）にあるときには、出口３１３と連通路３３との連通が遮断される。両頭ピストン２９がシリンダボア２８側で吐出行程の状態にあるときには、圧縮室２８１内の冷媒が吐出ポート１８１から吐出弁１９１を押し退けて吐出室１４１へ吐出される。吐出室１４１へ吐出された冷媒は、通路３４２を介して外部冷媒回路３４へ流出する。

外部冷媒回路３４上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器３７、膨張弁３８、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器３９が介在されている。膨張弁３８は、熱交換器３９の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する。外部冷媒回路３４へ流出した冷媒は、吸入室１４２へ還流する。

回転軸２１のシール周面２１１の部分は、回転軸２１に一体形成された第１ロータリバルブ３５となり、回転軸２１のシール周面２１２の部分は、回転軸２１に一体形成された第２ロータリバルブ３６となる。つまり、回転軸２１は、ロータリバルブである。回転軸線２１０は、ロータリバルブの回転軸線であり、回転軸２１の端面２１３（つまりロータリバルブの端面）は、ロータリバルブの回転軸線２１０と交差する。軸内通路３１及び出口３１２，３１３は、ロータリバルブの導入通路を構成し、軸孔１１１は、第１ロータリバルブ３５を収容するバルブ収容室であり、軸孔１２１は、第２ロータリバルブ３６を収容するバルブ収容室である。

図３及び図４に示すように、吸入室１４２を形成するリヤハウジング１４の端壁には台座４０が一体形成されており、台座４０の内壁面４０１には円筒４１が一体形成されている。回転軸２１の回転軸線２１０は、内壁面４０１に対して垂直に交差する。

円筒４１の筒内４１１には磁性体からなるスプール形状の弁体４２がスライド可能に嵌入されている。弁体４２は、円板形状のピストン部４３と円筒部４４とを備え、円筒部４４には導入口４４１が円筒部４４の外周面に開口し、且つ円筒部４４の筒内４４２に連通するように形成されている。筒内４４２は、弁体４２の内部通路である。ピストン部４３は、円筒４１の筒内４１１に圧力室４１２を区画する。圧力室４１２は、円筒４１に形成された通口４１３を介して吸入室１４２に連通している。

リヤハウジング１４側のシリンダブロック１２の端面には円筒形状のガイド筒４５が円筒４１に対向するように一体形成されている。ガイド筒４５の筒内４５１は、軸内通路３１（導入通路）の入口３１１に連通している。ガイド筒４５の先端と円筒４１の先端とは、離れており、弁体４２の円筒部４４は、ガイド筒４５にスライド可能に嵌合されている。ガイド筒４５の内周面にはサークリップ４６が取り付けられており、サークリップ４６とピストン部４３との間には復帰バネ４７が介在されている。復帰バネ４７は、台座４０に近づけるように弁体４２を付勢する。弁体４２が台座４０に近づくと、圧力室４１２の容積が減少する。

円筒４１の筒内４１１において台座４０の内壁面４０１には永久磁石４８が固定されている。永久磁石４８は、筒内４１１の内壁面４０１から突出しており、弁体４２のピストン部４３が永久磁石４８に面接触可能である。

図４に示す状態では、導入口４４１の全体が吸入室１４２内に露出する位置にあり、軸内通路３１がガイド筒４５の筒内４５１、円筒部４４の筒内４４２及び導入口４４１を介して吸入室１４２に連通している。この状態では弁体４２は永久磁石４８から離間しており、図４は、弁体４２が軸内通路３１と吸入室１４２とを連通する位置にある状態を示す。図３に示す状態では、導入口４４１の全体が筒内４１１に入り込んでいる位置にあり、軸内通路３１と吸入室１４２との連通が遮断されている。この状態では、弁体４２が永久磁石４８に面接触しており、図３は、弁体４２が軸内通路３１と吸入室１４２とを遮断する位置にある状態を示す。

図１に示すように、電磁クラッチ２５は、制御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。制御コンピュータＣには空調装置作動スイッチ４９、室温設定器５０及び室温検出器５１が信号接続されている。空調装置作動スイッチ４９がＯＮ状態にある場合、制御コンピュータＣは、室温設定器５０によって設定された目標室温と、室温検出器５１によって検出された検出室温との温度差に基づいて、電磁クラッチ２５に対する電流供給（励消磁）を制御する。

検出温度が目標温度よりも低い場合、又は、検出温度が目標温度よりも高く、且つ検出温度と目標温度との温度差が許容差以下である場合、制御コンピュータＣは、電磁クラッチ２５に対する電流供給を停止する。このときには、電磁クラッチ２５は遮断状態となり、車両エンジン２６の回転駆動力が回転軸２１に伝達されることはない。検出温度が目標温度よりも高く、且つ検出温度と目標温度との温度差が許容差を超える場合、制御コンピュータＣは、電磁クラッチ２５に対する電流供給を行なう。このときには、電磁クラッチ２５は連結状態となり、車両エンジン２６の回転駆動力が回転軸２１に伝達される。

固定容量型ピストン式圧縮機１０は、運転停止状態（電磁クラッチ２５が遮断されている状態）にあるとする。この状態では、圧縮機内の圧力がバランスしており、弁体４２は、復帰バネ４７のバネ力によって図３に示す遮断する位置にある。固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が開始されると、軸内通路３１内の冷媒及び筒内４５１，４４２内の冷媒は、圧縮室２７１（図１参照）及び圧縮室２８１へ吸入されるため、この吸入作用により、軸内通路３１内及び筒内４５１，４４２の圧力は、低くなる。つまり、軸内通路３１内及び筒内４５１，４４２の圧力は、吸入室１４２内の圧力よりも低くなる。吸入室１４２の圧力は、圧力室４１２に波及しており、圧力室４１２内の圧力は、吸入室１４２内の圧力相当である。圧力室４１２内の圧力は、弁体４２を介して筒内４５１，４４２の圧力と復帰バネ４７のバネ力とに対抗している。

復帰バネ４７のばね力と永久磁石４８の磁力との和は、固定容量型ピストン式圧縮機１０を運転したときに圧力室４１２内の圧力と筒内４５１，４４２の圧力との間に生じる差圧に負けるように設定されている。従って、固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転を開始したときに圧力室４１２内の圧力と筒内４５１，４４２の圧力との間に生じる差圧は、復帰バネ４７のばね力と、弁体４２と永久磁石４８とが接触しているときの磁力による吸着力との和に打ち勝つ。これにより、弁体４２は、図３に示す遮断する位置から図４に示す連通する位置に移動する。弁体４２が連通する位置にあると、吸入室１４２内の冷媒が導入口４４１、筒内４４２、筒内４５１、軸内通路３１及び連通路３２，３３を経由して圧縮室２７１，２８１へ流入する。

固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が停止されると、軸内通路３１内の冷媒及び筒内４５１，４４２内の冷媒が圧縮室２７１（図１参照）及び圧縮室２８１へ吸入されなくなり、軸内通路３１内及び筒内４５１，４４２の圧力が高くなる。そのため、軸内通路３１内及び筒内４５１，４４２の圧力と、圧力室４１２内の圧力とが均衡し、弁体４２は、復帰バネ４７のばね力によって図４に示す連通する位置から図３に示す遮断する位置に移動する。

弁体４２は、固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転状態と運転停止状態とに対応した導入通路（軸内通路３１）内の圧力の高低に応じて、圧縮機内の吸入室１４２（吸入圧領域）と前記導入通路の出口３１２，３１３とを連通する位置と遮断する位置とに切り換え配置される。弁体４２、復帰バネ４７及び永久磁石４８は、圧縮機内の吸入室１４２（吸入圧領域）と前記導入通路の出口３１２，３１３とを連通する状態と遮断する状態とに切り換えられる切り換え手段５２を構成する。

図３の状態では、切り換え手段５２は、導入通路の出口３１２（図１参照）及び出口３１３と、吸入室１４２とを遮断する状態にあり、図４の状態では、切り換え手段５２は、導入通路の出口３１２（図１参照）及び出口３１３と、吸入室１４２とを連通する状態にある。

図５（ａ）のグラフにおける波形Ｅ１は、固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が開始された際の固定容量型ピストン式圧縮機１０におけるトルク変化を示す一例であり、図５（ｂ）のグラフにおける線Ｄ１は、弁体４２の位置変化を示す一例である。図５（ａ）のグラフにおける横軸は、時間を表し、縦軸は、トルクを表す。時間Ｔｏは、電磁クラッチ２５が消磁状態から励磁状態へ切り換えられた時点を表す。時間Ｔ１は、導入口４４１が吸入室１４２に露出を開始する時点、つまり吸入室１４２と筒内４４２との連通開始時点を表す。図５（ｂ）のグラフにおける横軸は、時間を表し、縦軸は、弁体４２の位置を表す。位置Ｌ１は、遮断する位置（図３に示す弁体４２の位置）を表し、位置Ｌ２は、連通する位置（図４に示す弁体４２の位置）を表す。差（Ｔ１−Ｔｏ）は、電磁クラッチ２５が消磁状態から励磁状態へ切り換えられた時点Ｔｏから、導入口４４１が吸入室１４２に連通開始するまでに掛かる経過時間を表す。

図５（ｃ）のグラフにおける波形Ｅ２は、永久磁石４８を備えていない固定容量型ピストン式圧縮機の運転が開始された際の固定容量型ピストン式圧縮機におけるトルク変化を示す一例であり、図５（ｄ）のグラフにおける線Ｄ２は、弁体４２の位置変化を示す一例である。図５（ｃ）のグラフにおける横軸は、時間を表し、縦軸は、トルクを表す。時間Ｔｏは、電磁クラッチ２５が消磁状態から励磁状態へ切り換えられた時点を表す。時間Ｔ２は、導入口４４１が吸入室１４２に露出を開始する時点、つまり吸入室１４２と筒内４４２との連通開始時点を表す。図５（ｄ）のグラフにおける横軸は、時間を表し、縦軸は、弁体４２の位置を表す。差（Ｔ２−Ｔｏ）は、電磁クラッチ２５が消磁状態から励磁状態へ切り換えられた時点Ｔｏから、導入口４４１が吸入室１４２に連通開始するまでに掛かる経過時間を表す。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）図５（ａ），（ｃ）のグラフから明らかなように、経過時間（Ｔ１−Ｔｏ）は、経過時間（Ｔ２−Ｔｏ）よりも長い。経過時間（Ｔ１−Ｔｏ）が長ければ、固定容量型ピストン式圧縮機１０における短時間での急激なトルク変動が緩和される。

経過時間（Ｔ１−Ｔｏ）と経過時間（Ｔ２−Ｔｏ）との違いは、永久磁石４８の有無の違いによるものであり、固定容量型ピストン式圧縮機１０を運転開始したときに遮断する位置にある弁体４２は、永久磁石４８の磁力によって、遮断する位置から連通する位置へ向けて移動開始することを遅らせられる。そのため、経過時間（Ｔ１−Ｔｏ）は、経過時間（Ｔ２−Ｔｏ）よりも長くなる。その結果、固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が開始される際には、起動ショックが緩和される。

しかも、固定容量型ピストン式圧縮機１０内の吸入室１４２と導入口４４１との連通が遮断されている（つまり、弁体４２が遮断する位置にある状態）間に圧縮される冷媒量が少なく、トルクの変動抑制の効果、つまり起動ショック緩和の効果が高い。

（２）弁体４２は、復帰バネ４７のバネ力以外にも永久磁石４８の磁力によって連通する位置側から遮断する位置側へ向けて付勢され、弁体４２が遮断する位置にあるときには、弁体４２に働く永久磁石４８の磁力は最大である。そのため、弁体４２を遮断する位置に留め置くための復帰バネ４７のバネ力は、永久磁石４８がない場合に比べて、小さくすることができる。

吸入室１４２と導入口４４１との連通が開始されたときには、導入通路内の圧力の変動が大きく、弁体４２がハンチングしやすい状態となっている。弁体４２が遮断する位置（永久磁石４８に吸着している位置）から離れると、遮断する位置側へ弁体４２を引き付けるように弁体４２に働く永久磁石４８の磁力が急激に弱くなる。そのため、弁体４２が永久磁石４８から離間した後では、弁体４２の移動速度は、永久磁石４８がない場合に比べて、大きくなる。従って、導入通路内の圧力状態の変動が大きくても、弁体４２がハンチングすることを抑制することができる。

（３）固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が停止されると、弁体４２が復帰バネ４７のばね力によって前記遮断する位置へ復帰する。復帰バネ４７の採用は、弁体４２を遮断する位置へ復帰させる上で簡便な構成である。

（４）弁体４２は、回転軸２１の回転軸線２１０の方向へ移動する。弁体４２の移動方向（回転軸線２１０の方向）と交差するリヤハウジング１４の内壁面４０１は、永久磁石４８の取り付け箇所として好適である。

（５）弁体４２が遮断する位置にあるときには、弁体４２と永久磁石４８とは接触する。弁体４２と永久磁石４８とを接触させる構成は、弁体４２を遮断する位置に留め置く永久磁石４８の作用力を高める上で好適である。

（６）遮断する位置にある弁体４２は、永久磁石４８と面接触した状態で遮断する位置に留め置かれる。弁体４２と永久磁石４８とを面接触させる構成は、弁体４２を遮断する位置に留め置く永久磁石４８の作用力を高める上で好適である。

（７）弁体４２の筒内４４２の入口である導入口４４１は、弁体４２が遮断する位置にあるときには、筒内４１１に入り込んで遮蔽され、弁体４２が連通する位置にあるときには、筒内４１１外にあって吸入室１４２内に露出する。導入口４４１が筒内４１１に対して出入りする構成は、導入口４４１を大きくして導入通路の十分な通路断面積を確保する上で好適である。

次に、図６（ａ），（ｂ）の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
リヤハウジング１４には連絡室５３及び弁孔５４１が形成されており、連絡室５３内には磁性体からなる板形状の開閉プレート５５が弁孔５４１を開閉可能に収容されている。弁孔５４１は、連絡室５３と吸入室１４２とを隔てる隔壁５４に貫設されている。軸内通路３１の入口３１１は、シリンダブロック１２内の回転軸２１の端面２１３にあってリヤハウジング１４内の連絡室５３に開口している。

筒内４１１にはピストン５６が嵌入されており、ピストン５６には伝達ロッド５７が一体形成されている。伝達ロッド５７の先端には開閉プレート５５が止着されている。弁孔５４１にはリング形状の永久磁石５８が嵌合して固定されている。連絡室５３側の永久磁石５８の面には平面の弁座面５８１が形成されており、開閉プレート５５は、弁座面５８１に接離する。弁座面５８１に接する開閉プレート５５のシール面５５１は、平面に形成されている。つまり、開閉プレート５５が弁孔５４１を閉じたときには、開閉プレート５５のシール面５５１は、弁座面５８１に面接触している。ピストン５６、伝達ロッド５７及び開閉プレート５５は、弁孔５４１を開閉する弁体５９を構成し、弁体５９は、筒内４１１に圧力室４１２を区画する。

ピストン５６と隔壁５４との間には復帰バネ６０が介在されている。復帰バネ６０は、ピストン５６を筒内４１１に押し込む方向へ付勢する。図６（ｂ）では弁体５９が弁孔５４１を開いて連絡室５３と吸入室１４２とを連通する位置にあり、図６（ａ）では弁体５９が弁孔５４１を閉じて連絡室５３と吸入室１４２との連通を遮断する位置にある。復帰バネ６０は、弁体５９を前記連通する位置から前記遮断する位置に向けて付勢している。

回転軸２１の端面２１３に対向する開閉プレート５５の背面には複数のストッパ５５２が突設されている。ストッパ５５２は、シリンダブロック１２の端面１２２に突設された筒部１２３の先端に接離可能である。弁体５９が図６（ｂ）に示す連通する位置に配置されている状態では、ストッパ５５２が筒部１２３の先端に当接しており、弁体５９が図６（ａ）に示す遮断する位置に配置されている状態では、ストッパ５５２が筒部１２３の先端から離れている。

固定容量型ピストン式圧縮機１０が運転停止状態にあるときには、弁体５９が復帰バネ６０のバネ力によって図５（ａ）に示す遮断する位置に配置され、吸入室１４２内の冷媒が連絡室５３へ流入不能である。固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が開始されると、軸内通路３１内の冷媒及び連絡室５３内の冷媒は、圧縮室２７１（図１参照）及び圧縮室２８１へ吸入されるため、この吸入作用により、軸内通路３１内及び連絡室５３内の圧力は、低くなる。つまり、軸内通路３１内及び連絡室５３内の圧力は、吸入室１４２内の圧力よりも低くなる。そのため、弁体５９が図６（ｂ）に示す連通する位置に配置され、吸入室１４２内の冷媒が弁孔５４１、連絡室５３及び軸内通路３１を経由して圧縮室２７１（図１参照）及び圧縮室２８１へ流入する。

弁体５９、復帰バネ６０及び永久磁石５８は、圧縮機内の吸入室１４２（吸入圧領域）と導入通路の出口３１２（図１参照）及び出口３１３とを連通する状態と遮断する状態とに切り換えられる切り換え手段５２Ａを構成する。

弁体５９が遮断する位置にあるときには、磁性体の開閉プレート５５が永久磁石５８に吸着されている。そのため、固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転開始時の起動ショックの緩和効果は高い。又、板形状の開閉プレート５５を収容する連絡室５３の容積を小さくできるため、第１の実施形態の場合と同様に起動ショックの緩和効果が高い。

次に、図７（ａ），（ｂ）の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
円筒４１にはピストン６１がスライド可能に嵌入されており、ピストン６１は、筒内４１１に圧力室４１２を区画する。ピストン６１は、台座４０の内壁面４０１上に固定された永久磁石４８とは接触しないように設けられている。

ピストン６１には伝達ロッド６２が連結されている。伝達ロッド６２は、軸内通路３１Ａ内に入り込んでいる。軸内通路３１Ａは、小径通路３１４と、小径通路３１４よりも大径の大径通路３１５とを備えている。小径通路３１４内の伝達ロッド６２の先端には円板６３が止着されており、大径通路３１５内の伝達ロッド６２には円筒形状の円周面体６４が止着されている。

円板６３は、回転軸２１の回転軸線２１０の方向へスライド可能に小径通路３１４に嵌入されており、円筒形状の円周面体６４は、回転軸２１の回転軸線２１０の方向へスライド可能、且つ出口３１３を開閉可能に大径通路３１５に嵌入されている。円筒形状の円周面体６４の筒内は、円板６３と円周面体６４との間の軸内通路３１Ａと、軸内通路３１Ａの入口３１１と円周面体６４との間の軸内通路３１Ａとを連通している。

図７（ｂ）に示すように、円周面体６４が出口３１３を閉じる位置にあるときには、円板６３は、軸内通路３１Ａ内において出口３１２よりも上流側にあり、軸内通路３１Ａの冷媒が出口３１２を介して圧縮室２７１へ流入不能である。図７（ａ）に示すように、円周面体６４が出口３１３を開く位置にあるときには、円板６３は、軸内通路３１Ａ内において出口３１２よりも下流側にあり、軸内通路３１Ａの冷媒が出口３１２を介して圧縮室２７１へ流入可能である。

小径通路３１４と大径通路３１５との間の段差３１６と円周面体６４との間には復帰バネ６５が介在されている。復帰バネ６５は、ピストン６１を筒内４１１に押し込むように円板６３、円周面体６４、伝達ロッド６２及びピストン６１の全体を圧力室４１２に向けて付勢している。

固定容量型ピストン式圧縮機１０が運転停止状態にあるときには、円板６３及び円周面体６４は、復帰バネ６５のばね力によって図７（ｂ）に示す遮断する位置に保持される。この状態では、ピストン６１は、永久磁石４８から僅かに離間している。

固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が開始されると、円板６３と軸内通路３１Ａの末端との間の空間３１７（軸内通路３１Ａの一部）内の冷媒が圧縮室２７１に吸入されて空間３１７内の圧力が低下する。そのため、円板６３及び円周面体６４は、復帰バネ６５のばね力に抗して図７（ｂ）に示す遮断する位置から図７（ａ）に示す連通する位置へ配置される。固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が停止されると、円板６３及び円周面体６４は、復帰バネ６５のバネ力によって図７（ｂ）に示す遮断する位置に復帰する。円板６３、円周面体６４、伝達ロッド６２及びピストン６１は、筒内４１１に圧力室４１２を区画する弁体を構成する。

該弁体は、固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転状態と運転停止状態とに対応した空間３１７〔導入通路（軸内通路３１Ａ）の一部〕内の圧力の高低に応じて、圧縮機内の吸入室１４２（吸入圧領域）と前記導入通路の出口３１２，３１３とを連通する位置と遮断する位置とに切り換え配置される。該弁体、復帰バネ６５及び永久磁石４８は、圧縮機内の吸入室１４２（吸入圧領域）と導入通路の出口３１２，３１３とを連通する状態と遮断する状態とに切り換えられる切り換え手段５２Ｂを構成する。

第３の実施形態では第１の実施形態と同様の効果が得られる。又、第３の実施形態では、円板６３及び円周面体６４が遮断する位置にあるときに圧縮室２７１，２８１に流入可能な冷媒は、空間３１７内、出口３１２，３１３内及び連通路３２，３３内の冷媒のみであるため、起動ショックの緩和効果は、第１，２の実施形態の場合よりも高い。

次に、図８（ａ），（ｂ）の第４の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
弁体４２のピストン部４３には永久磁石６６が止着されており、台座４０には磁性体からなる接合板６７が止着されている。

固定容量型ピストン式圧縮機１０が運転停止状態にあるときには、弁体４２が復帰バネ４７のばね力によって図８（ａ）に示す遮断する位置に保持される。この状態では、永久磁石６６が磁力によって接合板６７に吸着している。

固定容量型ピストン式圧縮機１０の運転が開始されると、弁体４２が復帰バネ４７のばね力と永久磁石６６の磁力による吸引力とに抗して図８（ａ）に示す遮断する位置から図８（ｂ）に示す連通する位置へ配置される。円板６３、円周面体６４、伝達ロッド６２及び弁体４２は、筒内４１１に圧力室４１２を区画する弁体を構成する。弁体４２、復帰バネ４７、永久磁石６６及び接合板６７は、圧縮機内の吸入室１４２（吸入圧領域）と導入通路の出口３１２，３１３とを連通する状態と遮断する状態とに切り換えられる切り換え手段５２Ｃを構成する。

第４の実施形態では第３の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、図９の第５の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。

固定容量型ピストン式圧縮機１０Ａの全体ハウジングは、シリンダブロック１２とフロントハウジング１３とリヤハウジング１４とから構成されており、シリンダブロック１２とフロントハウジング１３との間の斜板室２４に斜板２３が収容されている。斜板２３に連係された片頭ピストン６８は、斜板２３の回転に伴ってシリンダボア２８内を往復動する。回転軸２１にはロータリバルブ３６がシリンダブロック１２に対応して設けられており、リヤハウジング１４には弁体４２及び永久磁石４８が設けられている。

第５の実施形態では第１の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１ロータリバルブ３５及び第２ロータリバルブ３６を回転軸２１とは別体に形成してもよい。

○第１の実施形態において、円筒４１の内周面にリング形状の永久磁石を嵌合してもよい。
○第１の実施形態において、弁体４２のピストン部４３のみを磁性体によって形成してもよい。

前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
〔１〕前記導入通路は、前記ロータリバルブの端面に入口を有すると共に、前記ロータリバルブの周面に出口を有し、前記導入通路は、前記回転軸の内部に前記回転軸の回転軸線の方向に延びる軸内通路を有し、前記導入通路の出口は、前記回転軸の周面を貫通して前記軸内通路に連通しており、前記弁体は、前記導入通路の入口から前記導入通路内を前記回転軸線の方向へスライド可能に前記軸内通路内に嵌入されており、前記弁体は、前記軸内通路内を前記回転軸線の方向へ移動されて前記連通する位置と前記遮断する位置とに切り換え配置され、前記遮断する位置は、前記弁体が前記軸内通路から前記導入通路の出口を遮断する位置である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。

第１の実施形態を示す圧縮機全体の側断面図。 （ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図。（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図。 部分拡大側断面図。 部分拡大側断面図。 （ａ）は、永久磁石を備えた固定容量型ピストン式圧縮機のトルク変化を示すグラフ。（ｂ）は、永久磁石を備えた固定容量型ピストン式圧縮機における弁体の位置変化を示すグラフ。（ｃ）は、永久磁石を備えていない固定容量型ピストン式圧縮機のトルク変化を示すグラフ。（ｄ）は、永久磁石を備えていない固定容量型ピストン式圧縮機における弁体の位置変化を示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は、第２の実施形態を示す部分拡大側断面図。 （ａ），（ｂ）は、第３の実施形態を示す部分拡大側断面図。 （ａ），（ｂ）は、第４の実施形態を示す部分側断面図。 第５の実施形態を示す圧縮機全体の側断面図。

符号の説明

１０，１０Ａ…固定容量型ピストン式圧縮機。１１，１２…シリンダブロック。１１１，１２１…バルブ収容室としての軸孔。１３１，１４１…吐出圧領域としての吐出室。１４…リヤハウジング。１４２…圧縮機内の吸入圧領域としての吸入室。２１…回転軸。２１０…回転軸線。２１１，２１２…シール周面。２１３…端面。２３…カム体としての斜板。２５…電磁クラッチ。２６…外部駆動源としての車両エンジン。２７，２８…シリンダボア。２７１，２８１…圧縮室。２９…両頭ピストン。３１，３１Ａ…導入通路を構成する軸内通路。３１１…入口。３１２，３１３…出口。３５…第１ロータリバルブ。３６…第２ロータリバルブ。４０１…内壁面。４２，５９…弁体。４７，６０，６５…復帰バネ。４８，５８，６６…永久磁石。５２，５２Ｂ，５２Ｃ…切り換え手段。６８…片頭ピストン。

Claims (7)

1. 回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンが収容されており、前記ピストンが前記回転軸と一体化されたカム体を介して前記回転軸の回転に連動されており、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に吸入圧領域から冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備え、前記ロータリバルブは、前記回転軸と一体的に回転し、前記回転軸は、クラッチを介して外部駆動源に連結される固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造において、
   圧縮機内の吸入圧領域と前記導入通路の出口とを連通する状態と遮断する状態とに切り換えられる切り換え手段が設けられており、前記切り換え手段は、前記圧縮機内の吸入圧領域と前記導入通路の出口とを連通する位置と遮断する位置とに切り換え配置される弁体と、前記連通する位置から前記遮断する位置へ前記弁体を戻す復帰バネと、前記遮断する位置にある前記弁体を磁力によって前記連通する位置側から前記遮断する位置側へ引き付ける永久磁石とを備えている固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
2. 前記永久磁石は、前記固定容量型ピストン式圧縮機を構成するハウジングに固定されている請求項１に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
3. 前記弁体は、前記遮断する位置にあるときには前記永久磁石に接触する請求項２に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
4. 前記弁体と前記永久磁石とは、面接触する請求項３に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
5. 前記切り換え手段が前記遮断する状態にあるときには、前記弁体は、前記導入通路の入口を前記圧縮機内の吸入圧領域から遮断する位置に配置される請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
6. 前記シリンダボアを形成するシリンダブロックにリヤハウジングが連結されており、前記リヤハウジング内には吸入室が形成されており、前記弁体は、前記リヤハウジング内に設けられている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。
7. 前記弁体は、前記回転軸の軸線の方向に移動して前記連通する位置と前記遮断する位置とに切り換え配置され、前記永久磁石は、前記弁体の移動方向と交差する前記リヤハウジングの内壁面上に固定されている請求項６に記載の固定容量型ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造。

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