(57)【要約】【課題】スクロール型圧縮機において、簡素な構成で圧縮流体の容量を可変とすることができ、小型軽量化及び製造コストの削減を図る。【解決手段】スクロール型圧縮機１０は、第１段付部４８を有した固定側渦巻壁２２を備える固定スクロール１６と、該固定側渦巻壁２２に噛み合わされ、第２段付部６８を有した可動側渦巻壁５２を有した可動スクロール１８とを含み、前記固定スクロール１６の固定側基板部２０には、前記可動スクロール１８の旋回時に、固定側渦巻壁２２と可動側渦巻壁５２との間に形成される環状且つ単一のガス圧縮室７０と連通する第１及び第２バイパス孔３８、４０が形成される。そして、第１及び第２バイパス孔３８、４０は、冷媒等のガスが供給される吸入ポート１５と連通し、前記ガス圧縮室７０に対して選択的に前記ガスを供給する。【選択図】図２
2014001690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁は中心部側で低く該中心部側とは反対側となる外端部側で高く形成され境界部位に段付部を有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの基板部は、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され境界部位に段差部を有し、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させて旋回動作するスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの渦巻壁外端部と他方のスクロールの渦巻壁とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室からなる第１の圧縮室と、
前記可動スクロールの旋回作用下に前記第１の圧縮室の容積が減少し、前記一方のスクロールの段付部と、他方のスクロールにおける段差部とが当接し始めることで形成される２つの圧縮室からなる第２の圧縮室と、
を有し、
前記第１の圧縮室から前記第２の圧縮室へ至る行程の途中において、冷媒の供給される吸入口と前記圧縮室とを連通させるバイパス通路を備え、前記バイパス通路は、２つの前記圧縮室のいずれか一方のみに連通することを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載のスクロール型圧縮機において、
前記渦巻壁に沿った方向を基準とした際、前記段付部に対して前記中心部側となる領域に前記バイパス通路の開口部の少なくとも一部が配置されることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２記載のスクロール型圧縮機において、
前記バイパス通路の開口部を異なる箇所に複数設け、前記開口部をそれぞれ独立して開閉させる開閉手段を備えることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール型圧縮機に関し、一層詳細には、固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させることにより圧縮機内部において流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定板と該固定板に直立した渦巻状の固定壁を有する固定スクロールと、可動板と該可動板に直立した渦巻状の可動壁を前記固定壁に噛み合わせるように配置した可動スクロールとをハウジングの内部に備え、偏心するクランクピンを介して前記可動スクロールを旋回させることにより、固定スクロールの固定壁及び可動スクロールの可動壁と固定板及び可動板との間に形成される圧縮室で冷媒を圧縮させるスクロール型圧縮機が知られている。
【０００３】
このようなスクロール型圧縮機では、可動壁及び固定壁において高さの異なる段付部をそれぞれ設けると共に、前記可動壁に臨む固定スクロールの固定壁、前記固定壁に臨む可動スクロールの可動壁にそれぞれ前記可動壁及び固定壁が挿入され、前記段付部の接触する段差部を備え、前記段付部と段差部とを係合させるように旋回動作させることで、冷媒等の圧縮比向上を図っているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、固定スクロールの固定板には、冷媒等が吸入される吸入室と連通した一対のバイパス孔が設けられ、前記バイパス孔は、可動壁と固定壁とから構成される２つの圧縮室にそれぞれ連通するように配置されている。そして、バイパス孔には、その開口部を開閉させるための開閉弁が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１６０８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したスクロール型圧縮機では、バイパス孔をそれぞれ複数の圧縮室毎に設ける必要があるため、前記バイパス孔が互いに離れた位置に形成されることとなり、例えば、前記バイパス孔を形成する際の加工が煩雑であり、加工コスト、加工工数が増加してしまうという問題がある。
【０００６】
また、バイパス孔の開閉を行う弁を各バイパス孔にそれぞれ設け、しかも、それぞれ独立して制御する必要があるため、スクロール型圧縮機の構造が複雑になると共に、装置が大型化し、且つ、重量が増加してしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で圧縮流体の容量を可変とすることができ、しかも、小型軽量化及び製造コストの削減を図ることが可能なスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁は中心部側で低く該中心部側とは反対側となる外端部側で高く形成され境界部位に段付部を有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの基板部は、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され境界部位に段差部を有し、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させて旋回動作するスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの渦巻壁外端部と他方のスクロールの渦巻壁とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室からなる第１の圧縮室と、
前記可動スクロールの旋回作用下に前記第１の圧縮室の容積が減少し、前記一方のスクロールの段付部と、他方のスクロールにおける段差部とが当接し始めることで形成される２つの圧縮室からなる第２の圧縮室と、
を有し、
前記第１の圧縮室から前記第２の圧縮室へ至る行程の途中において、冷媒の供給される吸入口と前記圧縮室とを連通させるバイパス通路を備え、前記バイパス通路は、２つの前記圧縮室のいずれか一方のみに連通することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、中心部側で低く該中心部側とは反対側となる外端部側で高く形成され、境界部位に段付部を有した渦巻壁と、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され、境界部位に段差部を有した基板部とをそれぞれ有した固定スクロール及び可動スクロールを備え、前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの渦巻壁外端部と他方のスクロールの渦巻壁とが当接する際に、最も外周側に２つに分割された圧縮室から第１の圧縮室が形成され、一方、前記可動スクロールの旋回作用下に前記第１の圧縮室の容積が減少し、前記一方のスクロールの段付部と、他方のスクロールにおける段差部とが当接し始めることで２つに分割された圧縮室から第２の圧縮室が形成される。そして、第１の圧縮室から前記第２の圧縮室へ至る行程の途中において、冷媒の供給される吸入口と前記圧縮室とを連通させるバイパス通路を備え、前記バイパス通路は、２つの前記圧縮室のいずれか一方のみに連通している。
【００１０】
従って、第１の圧縮室から第２の圧縮室へと移行する途中で、２つの圧縮室が互いに連通した状態において、バイパス通路を通じて吸入口と前記圧縮室とを連通させることができるため、該バイパス通路よりも前記圧縮室が中心部側へと移動してからガスの圧縮を開始させる可変容量運転を行う場合に、２つの圧縮室にそれぞれバイパス通路及びその開口部を設ける必要がなく、単一のバイパス通路で圧縮室におけるガスの容量を増減させることができる。
【００１１】
その結果、第１の圧縮室及び第２の圧縮室における２つの圧縮室とそれぞれ連通するバイパス通路を設ける場合と比較し、単一のバイパス通路とすることで加工コスト、加工工数を削減できると共に、前記バイパス通路の開口部を開閉制御するための開閉手段もいずれか一方の圧縮室にのみ設ければよいため、部品点数の削減を図ることができる。そのため、簡素な構成で圧縮室におけるガスの圧縮容量を可変とすることができ、しかも、スクロール型圧縮機の小型軽量化、製造コスト及び製造工数の削減を図ることができる。
【００１２】
また、渦巻壁に沿った方向を基準とした際、段付部に対して中心部側となる領域にバイパス通路の開口部の少なくとも一部を配置することにより、前記段付部と段差部とが当接を開始する直前まで、前記バイパス通路を通じて吸入口と圧縮室とを連通させておくことが可能となるため、第１の圧縮室から第２の圧縮室に至るまでの間において、ほぼ最小の容量で運転することができる。従って、圧縮室におけるガスが最大容量である場合の運転と、最小容量である場合の運転との差を大きくすることができ、ガスの容量可変領域の幅を最大限に活用することができる。
【００１３】
さらに、バイパス通路の開口部を異なる箇所に複数設け、前記開口部をそれぞれ独立して開閉させる開閉手段を備えることにより、前記開口部の開閉制御をそれぞれ別個に独立して制御することで、第１の圧縮室から第２の圧縮室までの範囲内において、圧縮室内のガス容量が異なる複数の可変段数を最適に設定することができる。このように、可変を多段で可能とする場合でも、バイパス通路及び開口部を、２つのうちの一方の圧縮室にのみ設ければよいため、２つの圧縮室にそれぞれ設ける場合と比較し、その製造コスト、製造工数の削減を図ることができると共に、該開口部を開閉制御するための開閉手段の数量を削減できるため、スクロール型圧縮機における部品点数の削減、軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、第１の圧縮室から第２の圧縮室へと移行する途中で、２つの圧縮室が互いに連通した状態において、バイパス通路を通じて吸入口と前記圧縮室とを連通させることができるため、該バイパス通路よりも前記圧縮室が中心部側へと移動してからガスの圧縮を開始させる可変容量運転を行う場合に、２つの圧縮室にそれぞれバイパス通路及びその開口部を設ける必要がなく、単一のバイパス通路で圧縮室におけるガスの容量を可変とすることができる。その結果、第１の圧縮室及び第２の圧縮室における２つの圧縮室とそれぞれ連通するバイパス通路を設ける場合と比較し、単一のバイパス通路とすることで製造コスト、製造工数を削減できると共に、前記バイパス通路の開口部を開閉制御するための開閉手段もいずれか一方の圧縮室にのみ設ければよいため、部品点数の削減を図ることができ、簡素な構成としてスクロール型圧縮機の小型軽量化を図りつつ、圧縮室におけるガスの圧縮容量を可変とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機の全体断面図である。
【図２】図２Ａは、固定スクロールに対して可動スクロールの可動側渦巻壁を組み合わせた状態を示す模式平面図であり、図２Ｂは、図２Ａにおける第１段付部及び第２段差部近傍を示す拡大平面図である。
【図３】図２Ａのスクロール型圧縮機における可動スクロールが旋回し、第１及び第２段付部がそれぞれ第２及び第１段差部から離間し、中心側圧縮室と外端側圧縮室とが互いに連通した状態を示す模式平面図である。
【図４】図３のスクロール型圧縮機における可動スクロールがさらに旋回し、ガス圧縮室が再び中心側圧縮室と外端側圧縮室とに分割された状態を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。
【００１８】
このスクロール型圧縮機１０は、図１に示されるように、蓋状に形成されたフロントハウジング１２と、カップ状に形成されたリアハウジング１４とを含み、前記リアハウジング１４の外周側には、例えば、冷媒ガス等からなるガスを内部へと導入する吸入ポート１５と、前記リアハウジング１４の内部で圧縮された圧縮ガスが導出される吐出ポート（図示せず）とが形成される。そして、リアハウジング１４の内部には、その開口した一端部側（矢印Ａ方向）から固定スクロール１６と、該固定スクロール１６に対して旋回する可動スクロール１８が挿入される。
【００１９】
固定スクロール１６は、固定側基板部２０と、該固定側基板部２０から可動スクロール１８側（矢印Ａ方向）へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁２２とを有し、前記固定側基板部２０の背面２０ｂには、突出したボス部２４を介してリアハウジング１４に挿通された複数の締結ボルト２６が螺合される。これにより、リアハウジング１４の内部に固定スクロール１６が連結され固定される。
【００２０】
固定側基板部２０は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、その略中心部には後述するガス圧縮室７０からガス吐出室２８へと連通する圧縮ガス導出孔３０が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通するように形成される。また、固定側基板部２０とリアハウジング１４との間には、図示しない吐出ポートに連通するガス吐出室２８が形成されると共に、前記固定側基板部２０の背面２０ｂには、圧縮ガス導出孔３０を閉塞する一方、ガス圧縮室７０において圧縮された圧縮ガスが所定圧となった際に、開動作してガス吐出室２８へ該圧縮ガスを導出する吐出弁（図示せず）が設けられる。
【００２１】
また、固定側基板部２０には、図１及び図２Ａに示されるように、可動スクロール１８に臨む表面２０ａに、圧縮ガス導出孔３０を有した中心部から外端部側（図２Ａ中、矢印Ｄ方向）に向かって所定範囲に形成された第１固定側底面部３２と、前記第１固定側底面部３２に対して前記固定側渦巻壁２２に沿った外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２固定側底面部３４とを備える。第２固定側底面部３４は、第１固定側底面部３２に対して背面２０ｂ側（矢印Ｂ方向）に所定高さだけ窪んで形成され、前記第１固定側底面部３２と前記第２固定側底面部３４とは、固定スクロール１６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
【００２２】
すなわち、固定側基板部２０の表面２０ａは、第１固定側底面部３２と第２固定側底面部３４とによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において段付状に形成され、前記第１固定側底面部３２と前記第２固定側底面部３４との境界部位には、中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって断面半円状に膨出した第１段差部３６が形成される。第１段差部３６は、固定スクロール１６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って立設した壁面で形成される。
【００２３】
換言すれば、固定側基板部２０において、背面２０ｂからの高さは、第１固定側底面部３２が高く、第２固定側底面部３４が低く形成される。
【００２４】
さらに、固定側基板部２０には、表面２０ａ側（矢印Ａ方向）に開口した第１及び第２バイパス孔（開口部）３８、４０が形成され、例えば、第１バイパス孔３８は、固定側渦巻壁２２における第１段付部４８近傍に配置され、一方、第２バイパス孔４０は、前記第１バイパス孔３８に対して固定側渦巻壁２２の外端部側（矢印Ｄ方向）となる位置に配置される。すなわち、第１バイパス孔３８と第２バイパス孔４０とが固定スクロール１６の周方向に沿って互いに所定間隔離間して形成される。
【００２５】
また、第１及び第２バイパス孔３８、４０は、表面２０ａから背面２０ｂ側に向かって軸方向に沿って所定深さで形成され、固定側基板部２０の内部に形成されたバイパス通路４２とそれぞれ連通している。そして、第１及び第２バイパス孔３８、４０には、バイパス通路４２側となる開口部にそれぞれ開閉弁（図示せず）が設けられる。このバイパス通路４２は、固定側渦巻壁２２の外周側に向かって延在して貫通し、外周側において吸入ポート１５と連通している。そのため、第１及び第２バイパス孔３８、４０には、前記バイパス通路４２を通じてガスの一部が供給されると共に、前記開閉弁を開閉制御することによって前記第１及び第２バイパス孔３８、４０と後述するガス圧縮室７０との連通状態が切り換えられる。
【００２６】
固定側渦巻壁２２は、図２Ａに示されるように、固定側基板部２０の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部となる圧縮ガス導出孔３０側に形成された第１固定側壁部４４と、該第１固定側壁部４４と連続し外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２固定側壁部４６とを有する。第２固定側壁部４６は、第１固定側壁部４４に対して固定側基板部２０に対する高さが高く形成される。すなわち、固定側渦巻壁２２は、第１固定側壁部４４及び第２固定側壁部４６から段付状に形成される。第２固定側壁部４６の端部には、第１固定側壁部４４側（矢印Ｃ方向）に向かって断面略半円状に膨出した第１段付部４８が形成される。
【００２７】
可動スクロール１８は、可動側基板部５０と、該可動側基板部５０から固定スクロール１６側（図１中、矢印Ｂ方向）へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁２２に噛み合う可動側渦巻壁５２とを有する。
【００２８】
可動側基板部５０は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、固定スクロール１６に臨む表面５０ａには、中心部から外端部側（矢印Ｄ方向）に向かって所定範囲に形成された第１可動側底面部５４と、前記第１可動側底面部５４に対して前記可動側渦巻壁５２に沿った外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側底面部５６とを備える。第２可動側底面部５６は、第１可動側底面部５４に対して固定スクロール１６から離間する方向（矢印Ａ方向）に所定高さだけ窪んで形成され、前記第１可動側底面部５４と前記第２可動側底面部５６とは、可動スクロール１８の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
【００２９】
すなわち、可動側基板部５０の表面５０ａは、第１可動側底面部５４と第２可動側底面部５６とによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において段付状に形成され、前記第１可動側底面部５４と前記第２可動側底面部５６との境界部位には、中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって断面半円状に膨出した第２段差部５８が形成される。第２段差部５８は、可動スクロール１８の軸方向（図１中、矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って立設した壁面で形成される。
【００３０】
換言すれば、可動側基板部５０において、背面５０ｂからの高さは、第１可動側底面部５４が高く、第２可動側底面部５６が低く形成される。
【００３１】
また、可動側基板部５０には、その背面５０ｂ側に開口した円形凹部６０が中央部に形成され、その内部には、旋回軸受８０を介して回転可能にブッシュ６２が嵌挿される。
【００３２】
可動側渦巻壁５２は、可動側基板部５０の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部側（矢印Ｃ方向）に形成された第１可動側壁部６４と、該第１可動側壁部６４と連続し外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側壁部６６とを有する。第２可動側壁部６６は、第１可動側壁部６４に対して可動側基板部５０に対する高さが高く形成される。すなわち、可動側渦巻壁５２は、第１可動側壁部６４及び第２可動側壁部６６から段付状に形成される。第２可動側壁部６６の端部には、第１可動側壁部６４側（矢印Ｃ方向）に向かって断面略半円状に膨出した第２段付部６８が形成される。
【００３３】
そして、リアハウジング１４内において、可動側渦巻壁５２が固定スクロール１６側（図１中、矢印Ｂ方向）となるように配置され、前記固定スクロール１６を構成する固定側基板部２０及び固定側渦巻壁２２と、可動スクロール１８を構成する可動側基板部５０及び可動側渦巻壁５２とによってガス圧縮室７０が形成される。
【００３４】
この際、固定スクロール１６の第１固定側壁部４４が、可動スクロール１８の第１可動側底面部５４に臨み、第２固定側壁部４６が第２可動側底面部５６に臨むように配置され、一方、前記可動スクロール１８の第１可動側壁部６４が、固定スクロール１６の第１固定側底面部３２に臨み、第２可動側壁部６６が第２固定側底面部３４に臨むように配置される。また、固定スクロール１６の第１段付部４８が、可動スクロール１８の第２段差部５８に臨むように配置され、前記可動スクロール１８の第２段付部６８が、前記固定スクロール１６の第１段差部３６に臨むように配置される。
【００３５】
このように、固定スクロール１６の固定側渦巻壁２２は、固定側基板部２０に対する高さの高く形成された第２固定側壁部４６が、対向する可動スクロール１８の可動側基板部５０で窪んで形成された第２可動側底面部５６へ挿入され、一方、可動スクロール１８の可動側渦巻壁５２は、可動側基板部５０に対する高さの高く形成された第２可動側壁部６６が、対向する固定スクロール１６の固定側基板部２０で窪んで形成された第２固定側底面部３４へ挿入される。
【００３６】
さらに、ガス圧縮室７０を封止するために、固定側渦巻壁２２を構成する第１及び第２固定側壁部４４、４６、可動側渦巻壁５２を構成する第１及び第２可動側壁部６４、６６の各端部には、それぞれ可動側基板部５０及び固定側基板部２０に摺接するようにシール部材７２がそれぞれ装着される（図１参照）。
【００３７】
駆動部７３は、図１に示されるように、回転シャフト７４と、前記回転シャフト７４の端部に連結されたブッシュ６２と、前記回転シャフト７４を回転自在に支持する第１及び第２軸受７６、７８と、前記ブッシュ６２を回転自在に支持する旋回軸受８０とを備える。回転シャフト７４は、その一端である軸部８２がフロントハウジング１２の端部に設けられた開口に挿入され、第２軸受７８を介して回転自在に支持される。
【００３８】
回転シャフト７４は、一定径の軸部８２と、該軸部８２の端部に設けられ拡径した支持体８４とを有し、前記軸部８２がフロントハウジング１２の一端側（矢印Ａ方向）、前記支持体８４が固定スクロール１６側となる前記フロントハウジング１２の他端側（矢印Ｂ方向）となるように配置される。なお、軸部８２の一端部には、後述する電磁クラッチ９８がボルトを介して連結されている。
【００３９】
支持体８４の端面には、可動スクロール１８側（矢印Ｂ方向）に突出し、前記支持体８４の軸心に対して偏心したクランクピン８６が設けられている。そして、クランクピン８６は、ブッシュ６２の軸心に対して偏心した偏心孔８８に挿入され、その端部に係止リングが装着されることにより、前記ブッシュ６２のクランクピン８６に対する抜け止めがなされる。
【００４０】
ブッシュ６２は、偏心孔８８にクランクピン８６が挿入されることで回転シャフト７４によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール１８が旋回半径を可変させながら旋回する。なお、クランクピン８６の根元近傍には、ブッシュ６２を介してバランスウェイト９０が装着されると共に、可動スクロール１８の可動側基板部５０とフロントハウジング１２の内部に形成された支持面との間には、前記可動スクロール１８を摺接面によって摺動可能に支持するスラストプレート９２が設けられる。また、支持体８４は、フロントハウジング１２の内部に設けられた第１軸受７６によって回転自在に支持される。
【００４１】
また、フロントハウジング１２の外周側には、第３軸受９４を介してプーリ９６が装着されている。このプーリ９６には、図示しないエンジン等の回転駆動源からベルトを介して回転力が伝達され、電磁クラッチ９８のオン／オフ動作によって前記回転シャフト７４への前記回転力の伝達又は切り離しが行われることにより、前記回転シャフト７４を回転させている。
【００４２】
本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４３】
最初に、第１及び第２バイパス孔３８、４０を開閉弁（図示せず）によって閉塞し、所定量のガスをガス圧縮室７０へ供給して圧縮する通常運転について説明する。
【００４４】
先ず、電磁クラッチ９８の動作作用下に、回転シャフト７４に回転力が伝達されると、支持体８４が第１軸受７６を介して回転し、これによって前記支持体８４に固着されたクランクピン８６が回転シャフト７４の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、ブッシュ６２が回転して、スラストプレート９２に摺動可能に支持された可動スクロール１８が固定スクロール１６に対して旋回する。
【００４５】
そして、吸入ポート１５から供給されたガスが、リアハウジング１４の内部に導入され、固定スクロール１６における固定側渦巻壁２２と可動スクロール１８における可動側渦巻壁５２との間で形成されるガス圧縮室７０へ導入され、可動スクロール１８の可動側渦巻壁５２が固定スクロール１６の固定側渦巻壁２２に対して接触しながら旋回することで、その間に形成されたガス圧縮室７０内のガスを圧縮しながら中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行させていく。
【００４６】
例えば、可動スクロール１８の旋回作用下にガスを圧縮する過程において、図２Ａに示される状態では、第１及び第２段付部４８、６８がそれぞれ第２及び第１段差部５８、３６に当接しているため、例えば、ガス圧縮室７０（第１の圧縮室）が略三日月状で外周側に形成された２つの中心側圧縮室（圧縮室）１００と外端側圧縮室（圧縮室）１０２とに分割される。
【００４７】
詳細には、固定スクロール１６の第１段付部４８が可動スクロール１８の第２段差部５８の内周側端部に当接し（図２Ｂ参照）、一方、前記可動スクロール１８の第２段付部６８が、前記固定スクロール１６の第１段差部３６の内周側端部に当接しているため、前記第１段付部４８の外周側と可動側渦巻壁５２とで囲まれた中心側圧縮室１００が形成され、前記第２段付部６８の外周側と固定側渦巻壁２２との間に外端側圧縮室１０２が形成される。この際、第１及び第２バイパス孔３８、４０は、いずれも中心側圧縮室１００に臨む位置となるように配置される。
【００４８】
次に、可動スクロール１８が固定スクロール１６に対してさらに旋回すると、図３に示されるように、第２段付部６８が第１段差部３６に対して離間し始め、同時に、第２段差部５８が第１段付部４８に対して離間し始める。この際、可動スクロール１８の第２段付部６８は、固定スクロール１６の第１段差部３６に対して略円形状となる軌跡で移動し、図２Ｂに示されるように、第２段差部５８も、第１段付部４８に対して相対的に略円形状となる軌跡Ｌ（図２Ｂ参照）で移動する。
【００４９】
そして、第１段付部４８と第２段差部５８、第２段付部６８と第１段差部３６との当接作用下に２分割されていた中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して環状で単一のガス圧縮室７０となる。
【００５０】
上述した図３に示される状態から可動スクロール１８がさらに固定スクロール１６に対して旋回すると、図４に示されるように、第１及び第２段付部４８、６８が第２及び第１段差部５８、３６の外端部に対して再び当接し、前記第１段付部４８の内周側と可動側渦巻壁５２とで囲まれた中心側圧縮室１００が形成され、前記第２段付部６８の内周側と固定側渦巻壁２２との間に外端側圧縮室１０２が形成される。すなわち、ガス圧縮室７０（第２の圧縮室）が再び中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２へと分割され、この場合の前記中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２の容積は、図２Ａに示される中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２の容積に対して小さくなっている。
【００５１】
このスクロール型圧縮機１０では、固定スクロール１６に対する可動スクロール１８の旋回作用下にガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に２分割された状態と、該中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々にガス圧縮室７０を中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行させ、その内部に供給されたガスを圧縮していく。その後、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３０からガス吐出室２８へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。
【００５２】
次に、第１バイパス孔３８を開放することでガス圧縮室７０で圧縮される圧縮ガスの容量を減少させる第１可変容量運転について説明する。
【００５３】
先ず、通常運転時において得られる圧縮ガスの容量に対して該容量を減少させる第１可変容量運転を行う場合には、図示しない制御手段からの制御信号に基づいて開閉弁（図示せず）を作動させ、第１バイパス孔３８のみを開放状態とする。これにより、第１バイパス孔３８を通じて吸入ポート１５とガス圧縮室７０の内部とが連通した状態となる。
【００５４】
このような状態において、可動スクロール１８を固定スクロール１６に対して旋回させることにより、ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に２分割された状態と、該中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々に中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行していく。この際、第１バイパス孔３８が開口しているため、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、中心側圧縮室１００が前記第１バイパス孔３８と連通している状態では、前記中心側圧縮室１００と吸入ポート１５とが同圧となるため、ガスが圧縮されることがない。
【００５５】
そして、さらに可動スクロール１８が旋回し、中心側圧縮室１００が中心部側（矢印Ｃ方向）へと移動し、第１バイパス孔３８と連通しない位置まで到達することで、該中心側圧縮室１００のガスが圧縮され始める。すなわち、ガス圧縮室７０に供給されたガスは、可動スクロール１８の旋回作用下に前記ガス圧縮室７０を構成する中心側圧縮室１００が第１バイパス孔３８を通過し、非連通状態となった時点で初めて圧縮され始める。そのため、通常運転時のように、前記可動スクロール１８の旋回し始めた段階からガスが圧縮される場合と比較し、その容量が減少する。
【００５６】
換言すれば、第１バイパス孔３８を開放させることにより、ガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを遅らせ、圧縮ガスの容量を減少させる可変容量運転を行うことが可能となる。
【００５７】
最後に、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３０からガス吐出室２８へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。この圧縮ガスの容量は、通常運転時における圧縮ガスの容量に対して少なくなる。
【００５８】
次に、上述した状態から第１バイパス孔３８を閉塞し、代わりに、第２バイパス孔４０を開放することでガス圧縮室７０で圧縮される圧縮ガスの容量を通常運転時に対して減少させ、且つ、第１可変容量運転時に対しては増加させる第２可変容量運転を行う場合について説明する。
【００５９】
先ず、通常運転時において得られる圧縮ガスの容量に対して該容量を減少させ、且つ、第１可変容量運転時に対しては前記容量を増加させる第２可変容量運転を行う場合には、図示しない制御手段からの制御信号に基づいて開閉弁（図示せず）を作動させ、第２バイパス孔４０のみを開放状態とする。これにより、第２バイパス孔４０を通じて吸入ポート１５とガス圧縮室７０の内部とが連通した状態となる。
【００６０】
このような状態において、可動スクロール１８を固定スクロール１６に対して旋回させることにより、ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に２分割された状態と、該中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々に中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行していく。この際、第２バイパス孔４０が開口しているため、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、中心側圧縮室１００が前記第２バイパス孔４０と連通している状態では、前記中心側圧縮室１００と吸入ポート１５とが同圧となるため、ガスが圧縮されることがない。
【００６１】
そして、さらに可動スクロール１８が旋回し、中心側圧縮室１００が中心部側（矢印Ｃ方向）へと移動し、第２バイパス孔４０と連通しない位置まで到達することで、該中心側圧縮室１００のガスが圧縮され始める。すなわち、ガス圧縮室７０に供給されたガスは、可動スクロール１８の旋回作用下に前記ガス圧縮室７０を構成する中心側圧縮室１００が第２バイパス孔４０を通過し非連通状態となった時点で初めて圧縮され始める。
【００６２】
そのため、通常運転時のように、前記可動スクロール１８の旋回し始めた段階からガスが圧縮される場合と比較し、その容量が減少する。また、第２バイパス孔４０は、第１バイパス孔３８と比較して固定スクロール１６の外端部側に配置されているため、前記第１バイパス孔３８を開放した状態と比較し、ガスは早いタイミングで圧縮され始めることとなり、その結果、第１可変容量運転時のガスの容量に対して増加する。
【００６３】
すなわち、第２バイパス孔４０を開放させることにより、通常運転時に対してガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを遅らせることで圧縮ガスの容量を減少させ、且つ、第１可変容量運転時に対しては、前記ガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを早めることで前記容量を増加させる可変容量運転を行うことが可能となる。
【００６４】
最後に、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３０からガス吐出室２８へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。この圧縮ガスの容量は、通常運転時における圧縮ガスの容量に対して少なく、第１可変容量運転時の前記容量に対しては多くなる。
【００６５】
すなわち、単一のスクロール型圧縮機１０において、第１バイパス孔３８又は第２バイパス孔４０を選択的に開放することで、ガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを調整し、それに伴って、圧縮ガスの容量を自在に調整することができる。
【００６６】
上述した実施の形態においては、吸入ポート１５とガス圧縮室７０と連通する２つの第１及び第２バイパス孔３８、４０を設け、３段階で前記ガス圧縮室７０における圧縮ガスの容量を増加可能（可変）とする構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、バイパス孔を１つ設け、２段階で圧縮ガスの容量を可変とするようにしてもよいし、前記バイパス孔を３つ設け、４段階で容量を可変とするようにしてもよい。すなわち、必要な段数の可変容量に応じてバイパス孔の数量を増減させて設けるとよい。
【００６７】
また、バイパス孔を１箇所に設ける場合には、２つの中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２を円滑に吸入ポート１５と連通させるために十分な開口面積を有していれば、単一の大径孔でも、複数の小径孔でも構わない。前記バイパス孔の開口部も断面円形状に限定されず、例えば、断面長円状であってもよい。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、固定スクロール１６における固定側渦巻壁２２に第１段付部４８を有し、可動スクロール１８における可動側渦巻壁５２に第２段付部６８を有したスクロール型圧縮機１０において、前記固定スクロール１６の固定側基板部２０に、ガスの供給される吸入ポート１５と連通した第１及び第２バイパス孔３８、４０を形成し、前記第１及び第２バイパス孔３８、４０が、第１及び第２固定側壁部４４、４６と第１及び第２可動側壁部６４、６６とから環状且つ単一のガス圧縮室７０が形成された際に、該ガス圧縮室７０と連通するように配置される。
【００６９】
上述したようなスクロール型圧縮機１０では、可動スクロール１８の旋回作用下にガス圧縮室７０が２つの中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２と、該中心側圧縮室１００と前記外端側圧縮室１０２とが互いに連通した環状で単一の圧縮室とを交互に繰り返しながら作動するため、前記ガス圧縮室７０が単一となった際に連通する第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）を形成することで、中心側圧縮室１００、外端側圧縮室１０２と連通するバイパス孔をそれぞれ設ける必要がなく、単一の第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）でガス圧縮室７０へ供給されるガスの容量を自在に増加（可変）させることができる。
【００７０】
その結果、２分割された中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２にそれぞれバイパス孔及び開閉弁を設ける場合と比較し、スクロール型圧縮機１０における部品点数を削減できると共に、バイパス孔を形成するための加工コスト及び工数を削減することができるため、簡素な構成でガス圧縮室７０におけるガスを圧縮し始めるタイミングを変化させ、圧縮ガスの容量を自在に増減（可変）させることが可能となり、それに伴って、スクロール型圧縮機１０の小型軽量化、製造コスト及び製造工数の削減を図ることが可能となる。
【００７１】
また、固定スクロール１６において第１段付部４８に対して中心部側（矢印Ｃ方向）となる位置に第１バイパス孔３８を配置して開口させることにより、前記第１段付部４８と可動スクロール１８の第２段差部５８とが当接を開始する直前まで、前記第１バイパス孔３８を通じて吸入ポート１５とガス圧縮室７０とを連通させておくことが可能となる。その結果、ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に分割された初期状態から、第１段付部４８が第２段差部５８に当接し始め、且つ、第２段付部６８が第１段差部３６に当接し始めて前記ガス圧縮室７０が再び２分割される際までの範囲内において、ほぼ最小の容量で運転することができる。
【００７２】
従って、ガス圧縮室７０における圧縮ガスが最大容量である場合の運転（通常運転）と、最小容量である場合の運転（第１可変容量運転）との差を大きくすることができ、圧縮ガスの容量可変領域の幅を最大限に活用することができる。
【００７３】
さらに、第１及び第２バイパス孔３８、４０のように、複数のバイパス孔を別に設け、それぞれ開閉弁を介して独立して開閉制御することにより、前記ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に分割された初期状態から、第１段付部４８が第２段差部５８に当接し始め、且つ、第２段付部６８が第１段差部３６に当接し始めるまでの範囲内において、容量の異なる複数段の可変動作を最適に設定することができる。
【００７４】
このように、可変動作を多段で可能とする場合でも、第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）及びバイパス通路４２を、例えば、中心側圧縮室１００のみに設ければよいため、前記第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）及びバイパス通路４２を分割された中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２にそれぞれ設ける場合と比較し、該第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）及びバイパス通路４２に要する加工コスト、加工工数の削減を図ることができると共に、該第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）を開閉制御するための開閉弁の数量を削減できるため、スクロール型圧縮機１０の部品点数の削減、軽量化を図ることができる。
【００７５】
また、このスクロール型圧縮機１０では、固定側基板部２０及び可動側基板部５０の厚さを一定とした場合と比較し、その中心部側（矢印Ｃ方向）に厚さの厚い第１固定側底面部３２、第１可動側底面部５４を設けているため、ガス圧縮室７０において圧縮ガスの圧力が高まる中心部側（矢印Ｃ方向）の強度を、外端部側（矢印Ｄ方向）の強度と比較して高めることができる。
【００７６】
さらに、第１固定側底面部３２、第１可動側底面部５４を設けることで、固定側基板部２０及び可動側基板部５０の中心部側（矢印Ｃ方向）で厚くなるように形成されるため、スクロール型圧縮機１０における中心部近傍の容積を小さくすることができ、それに伴って、前記中心部近傍におけるガスの圧縮率を向上させることができる。
【００７７】
なお、本発明に係るスクロール型圧縮機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７８】
１０…スクロール型圧縮機            １６…固定スクロール
１８…可動スクロール                ２０…固定側基板部
２２…固定側渦巻壁                  ３０…圧縮ガス導出孔
３２…第１固定側底面部              ３４…第２固定側底面部
３６…第１段差部                    ３８…第１バイパス孔
４０…第２バイパス孔                ４２…バイパス通路
４４…第１固定側壁部                ４６…第２固定側壁部
４８…第１段付部                    ５０…可動側基板部
５２…可動側渦巻壁                  ５４…第１可動側底面部
５６…第２可動側底面部              ５８…第２段差部
６４…第１可動側壁部                ６６…第２可動側壁部
６８…第２段付部                    ７０…ガス圧縮室
７３…駆動部                        １００…中心側圧縮室
１０２…外端側圧縮室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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