(57)【要約】【課題】車両への搭載性に優れた車両用圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の車両用圧縮機は、斜板式圧縮機構２００とリニア電動式圧縮機構１００とを備えている。斜板式圧縮機構２００は、第１シリンダブロック２０１等と、フロントハウジング２０３に回転可能に支持されている駆動軸２１１とを有し、エンジン２１２により駆動軸２１１が回転駆動されて冷媒の圧縮作用を行う。リニア電動式圧縮機構１００は、第２シリンダブロック１、３等と、第１、２シリンダボア１ａ、３ａ内を往復動可能なピストン２７とを有し、給電装置１１０によってピストン２７が電磁力で往復動して冷媒の圧縮作用を行う。斜板式圧縮機構２００とリニア電動式圧縮機構１００とは、吸入室２０５ａ、５５同士及び吐出室２０６、１６、１４同士が連通するように、リヤハウジング２０５及びシェル５が一体化されている。【選択図】図１
2011051540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に第１吸入室及び第１吐出室を有する第１ケースと、該第１ケースに回転可能に支持されている駆動軸とを有し、駆動源により該駆動軸が回転駆動されて冷媒の圧縮作用を行う機械式圧縮機構と、
内部に第２吸入室及び第２吐出室を有する第２ケースと、該第２ケース内を往復動可能なピストンとを有し、給電装置によって該ピストンが電磁力で往復動して該冷媒の圧縮作用を行うリニア電動式圧縮機構とを備え、
前記機械式圧縮機構と前記リニア電動式圧縮機構とは、前記第１吸入室と前記第２吸入室との吸入室同士及び前記第１吐出室と前記第２吐出室との吐出室同士の少なくとも一方が連通するように、前記第１ケース及び前記第２ケースが一体化されていることを特徴とする車両用圧縮機。
【請求項２】
前記機械式圧縮機構と前記リニア電動式圧縮機構とは、前記第１吸入室又は前記第２吸入室を外部に開く吸入ポート及び前記第１吐出室又は前記第２吐出室を外部に開く吐出ポートの少なくとも一方を共有している請求項１記載の車両用圧縮機。
【請求項３】
前記機械式圧縮機構は、前記第１ケースの一部をなし、前記第１吸入室及び前記第１吐出室が形成された第１ハウジングを有し、
該第１ハウジングは、前記駆動軸の軸芯側である径方向内側に該第１吸入室を位置させ、径方向外側に該第１吐出室を位置させており、
前記リニア電動式圧縮機構は、前記第２ケースの一部をなし、軸方向にシリンダボアが貫設された第２ハウジングと、該第２ケースの残部をなし、該第２ハウジングの両端に接合される一対のエンドプレートと、該シリンダボアと各該エンドプレートとの間に設けられ、該シリンダボア側を圧縮室とする一対の弁ユニットと、該シリンダボア内に往復動可能に収容され、各該弁ユニットとの間に該圧縮室を形成する前記ピストンと、該第２ハウジングに設けられたコイルと、該ピストンに設けられ、該コイルによって生じる電磁力によって該ピストンを往復動させる永久磁石とを備え、
前記ピストンは、ピストンロッドと、該ピストンロッドの両端に一体に設けられ、前記シリンダボア内を摺接する一対のピストンヘッドとからなり、
両該ピストンヘッド間に前記第２吸入室を位置させ、該第２ハウジングの両端に前記第２吐出室を位置させており、
上記駆動軸の軸芯と上記ピストンロッドの軸芯とが直交するように上記第１ハウジング及び上記第２ハウジングが一体化されている請求項１又は２記載の車両用圧縮機。
【請求項４】
前記機械式圧縮機構は、前記第１ケースの一部をなし、前記駆動軸を回転可能に支持するシリンダブロックと、該第１ケースの一部をなし、前記第１吸入室及び前記第１吐出室が形成された第１ハウジングとを有し、
該第１ハウジングは、該駆動軸の軸芯側である径方向内側に該第１吸入室を位置させ、径方向外側に該第１吐出室を位置させており、
前記リニア電動式圧縮機構は、前記第２ケースの一部をなし、軸方向にシリンダボアが貫設された第２ハウジングと、該第２ケースの残部をなし、該第２ハウジングの両端に接合される一対のエンドプレートと、該シリンダボアと各該エンドプレートとの間に設けられ、該シリンダボア側を圧縮室とする一対の弁ユニットと、該シリンダボア内に往復動可能に収容され、各該弁ユニットとの間に該圧縮室を形成する前記ピストンと、該第２ハウジングに設けられたコイルと、該ピストンに設けられ、該コイルによって生じる電磁力によって該ピストンを往復動させる永久磁石とを備え、
前記ピストンは、ピストンロッドと、該ピストンロッドの両端に一体に設けられ、前記シリンダボア内を摺接する一対のピストンヘッドとからなり、
上記駆動軸の軸芯と上記ピストンロッドの軸芯とが平行するように上記シリンダブロック及び上記第２ハウジングが一体化されている請求項１又は２記載の車両用圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置として車両に搭載される車両用圧縮機としては、機械式圧縮機構によるものが広く採用されている。この機械式圧縮機構の圧縮機は、内部に吸入室及び吐出室を有するケースと、このケースに回転可能に支持されている駆動軸とを有している。この圧縮機は、エンジン等の駆動源により駆動軸が回転駆動されれば、ピストンの往復動等によって冷媒の圧縮作用を行う。
【０００３】
このような機械式圧縮機構の圧縮機では、昨今の二酸化炭素の排出規制に対応し、駆動源の回転数が低いアイドリング時に自動的に駆動源を停止させるアイドリングストップ機能を備えた車両においては、冷媒を圧縮することができず、車内空調能力が低下してしまう。このため、特許文献１〜３では、機械式圧縮機構の圧縮機の他に、電動式の圧縮機を別途に備えた車両用空調装置が提案されている。これらの車両用空調装置によれば、駆動源が停止していても、電動式の圧縮機を作動させることで車内空調能力の低下を補うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９５５１０号公報
【特許文献２】特開２００３-３４１３３４号公報
【特許文献３】特開２００４-２３７９０７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、上記従来の車両用空調装置のように、複数の圧縮機を備える場合、車両への搭載性が悪化する。すなわち、一つの圧縮機のみを搭載することを前提に設計された従来の車両や小型の車両では、複数の圧縮機を搭載するための場所等の確保が極めて困難である。
【０００６】
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、エンジン等の駆動源が停止していても車内の空調が可能であり、かつ車両への搭載性に優れた車両用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】
【０００７】
本発明の車両用圧縮機は、内部に第１吸入室及び第１吐出室を有する第１ケースと、該第１ケースに回転可能に支持されている駆動軸とを有し、駆動源により該駆動軸が回転駆動されて冷媒の圧縮作用を行う機械式圧縮機構と、
内部に第２吸入室及び第２吐出室を有する第２ケースと、該第２ケース内を往復動可能なピストンとを有し、給電装置によって該ピストンが電磁力で往復動して該冷媒の圧縮作用を行うリニア電動式圧縮機構とを備え、
前記機械式圧縮機構と前記リニア電動式圧縮機構とは、前記第１吸入室と前記第２吸入室との吸入室同士及び前記第１吐出室と前記第２吐出室との吐出室同士の少なくとも一方が連通するように、前記第１ケース及び前記第２ケースが一体化されていることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
この車両用圧縮機では、機械式圧縮機構は、駆動源により駆動軸が回転駆動されて冷媒の圧縮作用を行う。また、リニア電動式圧縮機構は、給電装置によってピストンが電磁力で往復動して冷媒の圧縮作用を行う。このため、駆動源が停止して機械式圧縮機構による冷媒の圧縮作用を行うことができなくても、リニア電動式圧縮機構により冷媒の圧縮作用を行うことで車内の空調を行うことが可能である。
【０００９】
また、この車両用圧縮機では、第１ケース及び第２ケースを一体化させて、第１、２吸入室同士及び第１、２吐出室同士の少なくとも一方を連通させている。このため、この車両用圧縮機は、機械式圧縮機構とリニア電動式圧縮機構とで内部の空間を共有することから、内部の空間を共有しない場合と比べて小型化され、容易に車両に搭載される。
【００１０】
したがって、本発明の車両用圧縮機は、エンジン等の駆動源が停止していても車内の空調が可能であり、かつ車両への搭載性に優れている。
【００１１】
また、この車両用圧縮機では、第１ケース及び第２ケースが一体化されることにより、部品の共通化を実現しているため、部品の管理が容易になり、製造コストの低廉化も実現できる。
【００１２】
機械式圧縮機構としては、斜板式圧縮機構、ベーン型圧縮機構、スクロール型圧縮機構等、種々のものを採用することが可能である。
【００１３】
機械式圧縮機構とリニア電動式圧縮機構とは、第１吸入室又は第２吸入室を外部に開く吸入ポート及び第１吐出室又は第２吐出室を外部に開く吐出ポートの少なくとも一方を共有していることが好ましい（請求項２）。この場合には、車両への搭載時において、配管の接続を簡略化することができるため、車両への搭載性が一層向上する。
【００１４】
機械式圧縮機構は、第１ケースの一部をなし、第１吸入室及び第１吐出室が形成された第１ハウジングを有し得る。第１ハウジングは、駆動軸の軸芯側である径方向内側に第１吸入室を位置させ、径方向外側に第１吐出室を位置させ得る。また、リニア電動式圧縮機構は、第２ケースの一部をなし、軸方向にシリンダボアが貫設された第２ハウジングと、第２ケースの残部をなし、第２ハウジングの両端に接合される一対のエンドプレートとを備え得る。また、リニア電動式圧縮機構は、シリンダボアと各エンドプレートとの間に設けられ、シリンダボア側を圧縮室とする一対の弁ユニットと、シリンダボア内に往復動可能に収容され、各弁ユニットとの間に圧縮室を形成するピストンとを備え得る。さらに、リニア電動式圧縮機構は、第２ハウジングに設けられたコイルと、ピストンに設けられ、コイルによって生じる電磁力によってピストンを往復動させる永久磁石とを備え得る。また、ピストンは、ピストンロッドと、ピストンロッドの両端に一体に設けられ、シリンダボア内を摺接する一対のピストンヘッドとからなり得る。そして、両ピストンヘッド間に第２吸入室を位置させ、第２ハウジングの両端に第２吐出室を位置させて、駆動軸の軸芯とピストンロッドの軸芯とが直交するように第１ハウジング及び第２ハウジングが一体化され得る（請求項３）。
【００１５】
この場合、このリニア電動式圧縮機構では、ピストンの両端に圧縮室が形成されるため、小型化させても優れた車内空調能力を発揮できる。このため、この車両用圧縮機は、高い車内空調能力を実現しつつ、小型化により車両への搭載性を確実に向上させることが可能になる。また、この機械式圧縮機構は、第１ハウジングの中央側に吸入室が形成され、外側に吐出室が形成される。一方、リニア電動式圧縮機構は、第２ハウジングの両端に第２吐出室を位置させている。そして、この車両用圧縮機では、駆動軸の軸芯とピストンロッドの軸芯とを直交させて第１ハウジング及び第２ハウジングを一体化させているため、機械式圧縮機構の径方向にリニア電動式圧縮機構が整列して好適に一体化される。
【００１６】
また、機械式圧縮機構は、第１ケースの一部をなし、駆動軸を回転可能に支持するシリンダブロックと、第１ケースの一部をなし、第１吸入室及び第１吐出室が形成された第１ハウジングとを有し得る。第１ハウジングは、駆動軸の軸芯側である径方向内側に第１吸入室を位置させ、径方向外側に第１吐出室を位置させ得る。また、リニア電動式圧縮機構は、第２ケースの一部をなし、軸方向にシリンダボアが貫設された第２ハウジングと、第２ケースの残部をなし、第２ハウジングの両端に接合される一対のエンドプレートとを備え得る。また、リニア電動式圧縮機構は、シリンダボアと各エンドプレートとの間に設けられ、シリンダボア側を圧縮室とする一対の弁ユニットと、シリンダボア内に往復動可能に収容され、各弁ユニットとの間に圧縮室を形成するピストンとを備え得る。さらに、リニア電動式圧縮機構は、第２ハウジングに設けられたコイルと、ピストンに設けられ、コイルによって生じる電磁力によってピストンを往復動させる永久磁石とを備え得る。リニア電動式圧縮機構のピストンは、ピストンロッドと、ピストンロッドの両端に一体に設けられ、シリンダボア内を摺接する一対のピストンヘッドとからなり得る。そして、駆動軸の軸芯とピストンロッドの軸芯とが平行するようにシリンダブロック及び第２ハウジングが一体化され得る（請求項４）。
【００１７】
この場合にも、このリニア電動式圧縮機構では、ピストンの両端に圧縮室が形成されるため、小型化させても優れた車内空調能力を発揮できる。このため、この車両用圧縮機は高い車内空調能力を実現しつつ、小型化により車両への搭載性を確実に向上させることが可能になる。また、この機械式圧縮機構は、第１ハウジングの中央側に吸入室が形成され、外側に吐出室が形成される。一方、リニア電動式圧縮機構は、第２ハウジングの両端に第２吐出室を位置させている。そして、この車両用圧縮機では、駆動軸の軸芯とピストンロッドの軸芯とを平行させてシリンダブロック及び第２ハウジングを一体化させているため、機械式圧縮機構の軸方向にリニア電動式圧縮機構が整列して好適に一体化される。
【００１８】
リニア電動式圧縮機構においては、両ピストンヘッドに、圧縮室と吸入室とを連通させる吸入弁機構が設けられていることが好ましい。この吸入弁機構は、フロート式でも、リード式でもよい。
【００１９】
リニア電動式圧縮機構においては、永久磁石は、コイルによって生じる電磁力によってピストンを往復動させるものであれば、ピストンのどこに設けられてもよい。
【００２０】
リニア電動式圧縮機構においては、シリンダボア内でピストンを往復動させる付勢力を有する付勢部材を備えていることが好ましい。この付勢部材は、固有振動数による共振によってピストンを往復動させることが可能である。この付勢部材は、ピストンの両端に設けられてもよく、ピストン内に設けられてもよい。
【００２１】
また、リニア電動式圧縮機構においては、ピストンロッドは両ピストンヘッドより小径であり得る。また、第２ハウジングは両ピストンヘッド間にばね座を有し得る。そして、ばね座と両ピストンヘッドとの間には、ピストンロッド周りに位置する付勢部材としてのコイルばねが設けられていることが好ましい。この場合、圧縮室内に付勢部材を設ける必要がないため、圧縮室を大きく確保することができる。また、コイルばねがピストンヘッドよりも大径にならない。このため、リニア電動式圧縮機構を小型化しつつ、冷媒の圧縮効率を高く維持することができる。
【００２２】
リニア電動式圧縮機構の第２ハウジングは、シリンダボアが貫設されたシリンダブロックと、シリンダブロックの外側に設けられ、第２シリンダブロックとの間にコイルを保持するシェルとを有することが好ましい。この場合、シリンダブロックとシェルとの間に容易にコイルを設けることが可能になり得る。このため、リニア電動式圧縮機構の組付性が向上する。また、機械式圧縮機構が備えるシリンダブロックを第１シリンダブロックとし、第２ハウジングが有するシリンダブロックを第２シリンダブロックとすることができる。さらにこの場合においては、第１ハウジング又は第１シリンダブロックとシェルとを一体化させることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１の車両用圧縮機を示す断面図である。
【図２】実施例１の車両用圧縮機を用いた車両用空調装置を示す摸式構造図である。
【図３】実施例１のリニア電動式圧縮機構を示す断面図である。
【図４】実施例１のリニア電動式圧縮機構の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】実施例１のリニア電動式圧縮機構におけるコイル及び永久磁石を示す説明図である。
【図６】実施例２の車両用圧縮機を示す断面図である。
【図７】実施例２のリニア電動式圧縮機構を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。これらの車両用圧縮機は、ハイブリッド車や電気自動車等の空調装置として採用されている。
【００２５】
（実施例１）
実施例１の車両用圧縮機は、図１及び図２に示すように、駆動源としてのエンジン２１２によって冷媒の圧縮作用を行う斜板式圧縮機構２００と、給電装置１１０によって冷媒の圧縮作用を行うリニア式圧縮機構１００とを備えている。
【００２６】
（斜板式圧縮機構）
まず、斜板式圧縮機構２００について説明する。斜板式圧縮機構２００は、図１に示すように、第１シリンダブロック２０１に複数個のシリンダボア２０１ａが同心円状に等角度間隔でそれぞれ平行に形成されている。第１シリンダブロック２０１は、前方に位置するフロントハウジング２０３と後方に位置するリヤハウジング２０５とに挟持され、この状態で締結されている。第１シリンダブロック２０１とフロントハウジング２０３とによって内部にクランク室２０９が形成されている。
【００２７】
リヤハウジング２０５は、リニア式圧縮機構１００の後述するシェル５と一体に形成されている。また、リヤハウジング２０５には、径方向内側に位置する第１吸入室２０５ａと、径方向外側に位置する環状の第１吐出室２０６とが形成されている。また、リヤハウジング２０５には、第１吐出室２０６と外部とを連通させる吐出ポート２０８と、第１吐出室２０６と連通する第１、２吐出通路２０５ｂ、２０５ｃとが貫設されている。
【００２８】
第１吸入室２０５ａは後述する吸入ポート５ａを介して図２に示す配管１０２に接続されている。また、図１に示す第１吐出室２０６は吐出ポート２０８を介して図２に示す配管１０１に接続されている。なお、リヤハウジング２０５が第１ハウジングに相当し、第１シリンダブロック２０１、フロントハウジング２０３及びリヤハウジング２０５が第１ケース２５０である。
【００２９】
図１に示すように、フロントハウジング２０３には軸孔２０３ａが形成され、第１シリンダブロック２０１には軸孔２０１ｂが形成されている。軸孔２０３ａ、２０１ｂには軸封装置２０９ａ及び軸受装置２０９ｂ、２０９ｃを介して駆動軸２１１が回転可能に支承されている。駆動軸２１１にはプーリ２１０が設けられており、プーリ２１０には車両のエンジン２１２（図２参照）によって駆動されるベルト２１２ａが巻き掛けられている。なお、プーリ２１０の代わりに電磁クラッチを設けることも可能である。
【００３０】
クランク室２０９内では、駆動軸２１１にラグプレート２１３が圧入されており、ラグプレート２１３とフロントハウジング２０３との間には軸受装置２１５が設けられている。また、駆動軸２１１には斜板２１７が挿通されている。ラグプレート２１３と斜板２１７とは、斜板２１７を傾角変動可能に支持するリンク機構２１９によって接続されている。
【００３１】
各シリンダボア２０１ａ内にはピストン２２１が往復動可能に収納されている。第１シリンダブロック２０１とリヤハウジング２０５との間には弁ユニット２２３が設けられている。各シリンダボア２０１ａはピストン２２１と弁ユニット２２３との間が圧縮室２２２となっている。弁ユニット２２３は、ピストン２２１が吸入行程にあるときに第１吸入室２０５ａ内の冷媒を圧縮室２２２に吸入し、ピストン２２１が圧縮行程にあるときに冷媒を圧縮室２２２内に閉じ込め、ピストン２２１が吐出行程にあるときに圧縮室２２２内の冷媒を第１吐出室２０６に吐出するようになっている。
【００３２】
斜板２１７と各ピストン２２１との間には前後で対をなすシュー２３３が設けられており、各対のシュー２３３によって斜板２１７の揺動運動が各ピストン２２１の往復動に変換されるようになっている。
【００３３】
クランク室２０９と第１吸入室２０５ａとは図示しない抽気通路によって接続されており、クランク室２０９と第１吐出室２０６とは図示しない給気通路によって接続されている。給気通路には図示しない容量制御弁が設けられている。
【００３４】
（リニア電動式圧縮機構）
次いで、リニア電動式圧縮機構１００について説明する。リニア電動式圧縮機構１００では、図３にも示すように、第２シリンダブロック１、３、シェル５及びセンターハウジング７によって第２ハウジング９が構成されている。第２シリンダブロック１には軸方向に第１シリンダボア１ａが貫設され、第２シリンダブロック３には軸方向に第２シリンダボア３ａが貫設されている。第１、２シリンダボア１ａ、３ａは設計上は同軸かつ同径にされている。シェル５には、吸入ポート５ａが貫設されている。
【００３５】
第２シリンダブロック１、３は、第１、２シリンダボア１ａ、３ａ周りにフランジ１ｂ、３ｂを有しており、フランジ１ｂ、３ｂが両端に位置するようにシェル５内に収納されている。シェル５内では、第２シリンダブロック１、３間にセンターハウジング７が設けられている。センターハウジング７には第１、２シリンダボア１ａ、３ａと設計上同軸かつ同径の収納孔７ａが貫設されている。
【００３６】
シェル５の両端には第１、２ガスケット１０、１２を介して第１、２エンドプレート１１、１３が接合されている。第２ハウジング９及び第１、２エンドプレート１１、１３が第２ケースである。第１、２エンドプレート１１、１３には外部と連通する空間が形成されている。第１ガスケット１０と第１エンドプレート１１との間には第１弁板１５が挟持され、第２ガスケット１２と第２エンドプレート１３との間には第２弁板１７が挟持されている。第１、２エンドプレート１１、１３の空間は第１、２弁板１５、１７によって第２吐出室１４、１６とされている。第２吐出室１４は図１に示す第２吐出通路２０５ｃを介して第１吐出室２０６と連通しており、第２吐出室１６は図１に示す第１吐出通路２０５ｂを介して第１吐出室２０６と連通している。
【００３７】
図４に示すように、第１弁板１５には吐出口１５ａが貫設されている。また、第１弁板１５の第２吐出室１４側には、吐出口１５ａを開閉可能なリード式の吐出弁１９と、吐出弁１９の開度を規制するリテーナ２１とがリベット２３によって設けられている。第１弁板１５、吐出弁１９、リテーナ２１及びリベット２３が第１弁ユニット２５である。第２弁板１７側も同様である。
【００３８】
図３に示すように、第１、２シリンダボア１ａ、３ａ及び収納孔７ａ内には往復動可能にピストン２７が収納されている。ピストン２７は、ピストンロッド２９と、このピストンロッド２９の一端に一体に設けられ、第１シリンダボア１ａ内を摺接する第１ピストンヘッド３１と、ピストンロッド２９の他端に一体に設けられ、第２シリンダボア３ａ内を摺接する第２ピストンヘッド３３とからなる。
【００３９】
第１ピストンヘッド３１は、図４及び図５に示すように、外周面に永久磁石３５、３７を固定するヘッド本体３９と、ヘッド本体３９と一体的に設けられ、第１シリンダボア１ａの内面に対して永久磁石３５、３７の外周面を離間する第１、２スペーサ４１、４３とを有している。
【００４０】
図５に示すように、永久磁石３５、３７は筒状をなしている。永久磁石３５、３７は希土類磁石からなる。永久磁石３５は外周面側がＮ極、内周面側がＳ極とされ、永久磁石３７は外周面側がＳ極、内周面側がＮ極とされている。なお、永久磁石３５は外周面側がＳ極、内周面側がＮ極とされ、永久磁石３７は外周面側がＮ極、内周面側がＳ極とされていてもよい。
【００４１】
図４に示すように、ヘッド本体３９に第２スペーサ４３が圧入され、次いで永久磁石３７、３５がヘッド本体３９に挿入され、次いでヘッド本体３９に第１スペーサ４１が圧入されることにより、永久磁石３５、３７はヘッド本体３９上で第１、２スペーサ４１、４３に挟持されている。第１ピストンヘッド３１は第１スペーサ４１側が圧縮室４５とされている。
【００４２】
ヘッド本体３９には内部から圧縮室４５に向かって開く吸入口３９ａが貫設されている。第１スペーサ４１には吸入口３９ａと連通する弁口４１ａが形成されており、弁口４１ａ内にはフロート式の吸入弁４７が収納されている。弁口４１ａは圧縮室４５側に係止片４１ｂを有している。吸入弁４７の外周縁には、吸入口３９ａを開いた時に係止片４１ｂと当接する複数の係止片４７ａが形成されており、各係止片４７ａ間は切欠き４７ｂとされている。
【００４３】
図３に示すように、ピストンロッド２９の両端に第１ピストンヘッド３１と第２ピストンヘッド３３とが圧入されている。ピストンロッド２９は第１、２ピストンヘッド３１、３３よりも小径である。ピストンロッド２９には、中央で径方向に開き、軸方向に延びる吸入通路２９ａが形成されている。吸入通路２９ａは、図４に示すように、第１ピストンヘッド３１の吸入口３９ａと連通している。吸入通路２９ａ、吸入口３９ａ、吸入弁４７及び第１スペーサ４１が吸入弁機構５０を構成している。第２ピストンヘッド３３側も同様である。
【００４４】
図３に示すように、センターハウジング７には、第２シリンダブロック１、３の端面から同一の距離をなす中央位置に、ばね座７ｂが収納孔７ａ内に突出する形状で形成されている。収納孔７ａの内面とピストンロッド２９の外周面との間はばね室７ｃとされている。ばね室７ｃ内には付勢部材としての第１、２コイルばね４９、５１が収納されている。
【００４５】
第１コイルばね４９は、予圧縮された状態で、一端がばね座７ｂに当接し、他端が第１ピストンヘッド３１の第２スペーサ４３に当接している。第２コイルばね５１は、同様に予圧縮された状態で、一端がばね座７ｂに当接し、他端が第２ピストンヘッド３３の第２スペーサ（符号なし）に当接している。
【００４６】
センターハウジング７とシェル５との間には中間室５３が形成されている。センターハウジング７には、中間室５３とばね室７ｃとを連通する連通孔７ｄが貫設されている。中間室５３及びばね室７ｃが第２吸入室５５に相当し、第１吸入室２０５ａと第２吸入室５５とは一体となっている（図１参照）。第２吸入室５５内には、後述するコイル６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂと接続される図示しない端子が固定されている。
【００４７】
第１、２シリンダブロック１、３とシェル５との間には第１、２保持部材５９、６１に保持された状態でコイル６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂが設けられている。コイル６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂは第１、２ピストンヘッド３１、３３周りに設けられている。第１、２シリンダブロック１、３及び第１、２保持部材５９、６１は磁性体からなる。なお、第１、２シリンダブロック１、３を非磁性体で構成することもできる。
【００４８】
このリニア電動式圧縮機構１００は、図２に示すように、配管１０１と配管１０３とが接続し、配管１０３が凝縮器１０５に接続されている。凝縮器１０５は配管１０２によって膨張弁１０７及び蒸発器１０８に接続されている。配管１０２は吸入ポート５ａに接続されている。また、図３に示す中間室５３内の端子は、図２に示すように、リード線１０９によって給電装置１１０に接続されている。給電装置１１０は電気制御されるようになっている。
【００４９】
以上のように構成された車両用圧縮機では、エンジン２１２が駆動されて車両が走行中は、斜板式圧縮機構２００の駆動軸２１１が回転駆動される。このため、ラグプレート２１３及び斜板２１７が駆動軸２１１と同期回転し、斜板２１７の傾斜角に応じたストロークで各ピストン２２１が各シリンダボア２０１ａ内を往復動する。このため、第１吸入室２０５ａ内の冷媒は、各圧縮室２２２に吸入されて圧縮され、第１吐出室２０６に吐出される。第１吐出室２０６内の冷媒は配管１０１、１０３を経て凝縮器１０５、膨張弁１０７及び蒸発器１０８に至る。こうして、この車両用圧縮機は、斜板式圧縮機構２００によって車室内を空調することとなる。
【００５０】
車両が信号等のために停止すれば、エンジン２１２がアイドリング状態となり、エンジン２１２は停止する。すると、リニア電動式圧縮機１００では、給電装置１１０がコイル６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂに周期的な給電を行う。このため、コイル６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂ周りに周期的に変化する電磁力を生じる。この際、図５に示すように、コイル６３ａが第１ピストンヘッド３１の永久磁石３５を引き付ければ、コイル６３ｂが第１ピストンヘッド３１の永久磁石３７を引き離そうとする。逆に、コイル６３ａが第１ピストンヘッド３１の永久磁石３５を引き離せば、コイル６３ｂが第１ピストンヘッド３１の永久磁石３７を引き付けようとする。このため、このリニア電動式圧縮機１００では、大きな推力でピストン２７を往復動させることが可能になっている。
【００５１】
このため、ピストン２７の永久磁石３５、３７（第１ピストンヘッド３１の永久磁石のみ符号で示す。）が６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂによって生じる電磁力に引き付けられたり、引き離されたりする。このため、第１、２シリンダボア１ａ、３ａ内で往復動する。この際、第１、２コイルばね４９、５１は、固有振動数による共振によってピストン２７を往復動させる。
【００５２】
このピストン２７の往復動により、冷媒の吸入、圧縮及び吐出のそれぞれの行程が行われる。第１ピストンヘッド３１側を例に詳細に説明する。図４に示すように、第１ピストンヘッド側３１が吸入行程にあるとき、圧縮室４５内が低圧となり、吸入弁４７が弁口４１内を移動し、吸入口３９ａが開かれる。このため、吸入室５５内の冷媒は、吸入口３９ａから吸入弁４７の切欠き４７ｂと係止片４１ｂとの間隙を通過して圧縮室４５内へ吸入される。この時、吐出口１５ａは吐出弁１９によって閉じられている。
【００５３】
第１ピストンヘッド側３１が圧縮行程に移行すると、圧縮室４５内の圧力により吸入弁４７が弁口４１ａ内を移動し、吸入口３９ａが閉じられる。そして、圧縮室４５内の圧力が上昇することにより、吐出弁１９が開かれる。すなわち、第１ピストンヘッド側３１が吐出行程に移行する。こうして、圧縮された冷媒は、吐出口１５ａを経て第２吐出室１４へ吐出される。第２吐出室１４内の冷媒は高温であるが、第１エンドプレート１１と第２シリンダブロック１との間にはガスケット１０が存在し、ピストン２７は第２吐出室１４とは直接接触していない。このため、ピストン２７は吐出室１１ａ、１３ａ内の冷媒によっては加熱され難い。なお、第２ピストンヘッド３３側も同様である。
【００５４】
リニア電動式圧縮機構１００においては、冷媒は以下のように循環して車室内の空調を行う。すなわち、蒸発器１０８から配管１０２に出た冷媒は、第２吸入室５５から圧縮室４５に吸入され、圧縮室４５で圧縮された後、第２吐出室１４及び第２吐出室１６へ吐出される。第２吐出室１４及び第２吐出室１６内の冷媒は凝縮器１０５等に至る。こうして、この車両用圧縮機は、リニア電動式圧縮機構１００によって車室内を空調することとなる。
【００５５】
このリニア電動式圧縮機構１００では、ピストン２７の両端に圧縮室４５が形成されている。このため、ピストン２７が一往復する間に冷媒を２回圧縮することが可能である。このため、小型化させても単位時間当たりの冷媒の圧縮効率を高くすることができる。このため、この車両用圧縮機は、高い車内空調能力を実現しつつ、車両への搭載性を確実に向上させることが可能となる。
【００５６】
さらに、この車両用圧縮機では、リヤハウジング２０５及びシェル５が一体化され、第１吸入室２０５ａと第２吸入室５５とを連通させている。また、第１吐出室２０６と第２吐出室１６、１４とを連通させている。このため、この車両用圧縮機は、機械式圧縮機構２００とリニア電動式圧縮機構１００とで内部の空間を共有することから、内部の空間を共有しない場合と比べて小型化され、容易に車両に搭載される。
【００５７】
したがって、この車両用圧縮機は、エンジン等の駆動源が停止していても車内の空調が可能であり、かつ車両への搭載性に優れている。
【００５８】
また、この車両用圧縮機では、リヤハウジング２０５及びシェル５が一体化されることにより、部品の共通化を実現しているため、部品の管理が容易になり、製造コストの低廉化も実現できる。
【００５９】
特に、この車両用圧縮機においては、斜板式圧縮機構２００とリニア電動式圧縮機構１００とは、第１吸入室２０５ａ又は第２吸入室５５を外部に開く吸入ポート５ａを共有している。また、第１吐出室２０６又は第２吐出室１４及び第２吐出室１６を外部に開く吐出ポート２０８を共有している。このため、車両への搭載時において、配管１０１、１０２の接続を簡略化することができるため、車両への搭載性が一層向上している。
【００６０】
さらに、この車両用圧縮機では、斜板式圧縮機構２００のリヤハウジング２０５が径方向内側に位置する第１吸入室２０５ａと、径方向外側に位置する第１吐出室２０６とを有している。また、第２ハウジング９両端に第２吐出室１４及び第２吐出室１６を位置させている。そして、駆動軸２１１の軸芯とピストンロッド２９の軸芯とが直交するようにリヤハウジング２０５及びシェル５を一体化させている。このため、この車両用圧縮機では、機械式圧縮機構２００の径方向にリニア電動式圧縮機構１００が整列して好適に一体化されている。
【００６１】
また、リニア電動式圧縮機構１００では、第２シリンダブロック１、３とシェル５との間に中間室５３が形成されている。また、各弁ユニット２５が第１、２エンドプレート１１、１３側を第２吐出室１４及び第２吐出室１６とし、第１、２ピストンヘッド３１、３３に吸入弁機構５０が設けられている。これらのため、ピストン２７内に第２吸入室５５の一部であるばね室７ｃと吸入通路２９ａとが形成されることとなる。このため、このリニア電動式圧縮機構１００は、小型化が可能であるとともに、ピストン２７の軽量化が可能であり、冷媒の圧縮効率を高く維持することができる。
【００６２】
さらに、リニア電動式圧縮機構１００では、ピストンロッド２９が第１、２ピストンヘッド３１、３３より小径である。また、センターハウジング７がばね座７ｂを有し、ばね座７ｂと第１、２ピストンヘッド３１、３３との間に第１、２コイルばね４９、５１が設けられている。このため、圧縮室４５内に付勢部材を設ける必要がないため、圧縮室４５を大きく確保することができる。また、第１、２コイルばね４９、５１が第１、２ピストンヘッド３１、３３よりも大径にならない。このため、このリニア電動式圧縮機構１００は、小型でありながら、冷媒の圧縮効率を高く維持することができる。
【００６３】
また、この車両用圧縮機では、リニア電動式圧縮機構１００の第２ハウジング９が第２シリンダブロック１、３と、シェル５とを有するため、第２シリンダブロック１、３とシェル５との間に容易にコイル６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂを設けることが可能であり、リニア電動式圧縮機構１００の組付性が向上している。
【００６４】
（実施例２）
実施例２の車両用圧縮機は、図６及び図７に示すように、実施例１とは異なるリニア電動式圧縮機構１５０を採用している。
【００６５】
このリニア電動式圧縮機構１５０は、図７に示すように、第２シリンダブロック７１及びシェル７３によって第２ハウジング７０が構成されている。第２シリンダブロック７１には軸方向にシリンダボア７１ａが貫設されている。
【００６６】
第２シリンダブロック７１の外側にシェル７３が設けられている。第２シリンダブロック７１及びシェル７３の両端には第１、２エンドプレート７５、７７が接合されている。第２ハウジング７０及び第１、２エンドプレート７５、７７が第２ケースである。第１、２エンドプレート７５、７７には空間が形成されており、第２シリンダブロック７１と第１エンドプレート７５との間には第１弁ユニット７９が挟持され、第２シリンダブロック７１と第２エンドプレート７７との間には第２弁ユニット８１が挟持されている。第１、２エンドプレート７５、７７の空間は第１、２弁ユニット７９、８１によって第２吐出室７６及び第２吐出室７８とされている。第２エンドプレート７７の第２吐出室７８は図示しない吐出通路によって第２吐出室７６に連通している。
【００６７】
第１弁ユニット７９は、第１弁板７９ａとリード式の吐出弁７９ｂとからなる。第１弁板７９ａには吐出口７９ｃが貫設されており、吐出弁７９ｂは吐出口７９ｃを開閉可能になっている。第２弁ユニット８１側も同様である。
【００６８】
シリンダボア７１ａ内には往復動可能にピストン８３が収納されている。ピストン８３は、ピストンロッド８３ａと、このピストンロッド８３ａの一端に一体に設けられ、シリンダボア７１ａ内を摺接する第１ピストンヘッド８３ｂと、ピストンロッド８３ａの他端に一体に設けられ、シリンダボア７１ａ内を摺接する第２ピストンヘッド８３ｃとからなる。
【００６９】
ピストンロッド８３ａは第１、２ピストンヘッド８３ｂ、８３ｃよりも小径である。ピストンロッド８３ａは一端側がＮ極、他端側がＳ極の永久磁石である。この永久磁石も希土類磁石からなる。なお、ピストンロッド８３ａは一端側がＳ極、他端側がＮ極であってもよい。第１ピストンヘッド８３ｂの一端側及び第２ピストンヘッド８３ｃの他端側が圧縮室８５とされている。
【００７０】
第１、２ピストンヘッド８３ｂ、８３ｃには内部から圧縮室８５に向かって開く複数個の吸入口８３ｄが貫設されている。また、第１、２ピストンヘッド８３ｂ、８３ｃの圧縮室８５側にはリード式の吸入弁８３ｅが固定されている。吸入弁８３ｅは各吸入口８３ｄを開閉可能になっている。各吸入口８３ｄ及び吸入弁８３ｅが吸入弁機構８０を構成している。
【００７１】
第２シリンダブロック７１には、両端面から同一の距離をなす中央位置に、ばね座７１ｂがシリンダボア７１ａ内に突出する形状で形成されている。シリンダボア７１ａの内面とピストンロッド８３ａの外周面との間は中間室８６とされている。中間室８６内には付勢部材としての第１、２コイルばね８７、８９が収納されている。
【００７２】
第１コイルばね８７は、予圧縮された状態で、一端がばね座７１ｂに当接し、他端が第１ピストンヘッド８３ｂに当接している。第２コイルばね８９は、同様に予圧縮された状態で、一端がばね座７１ｂに当接し、他端が第２ピストンヘッド８３ｃに当接している。
【００７３】
また、第２シリンダブロック７１とシェル７３との間は吸入通路７３ａとされており、吸入通路７３ａ内にはコイル９１が設けられている。コイル９１は図示しない端子及びリード線を介して給電装置に接続されている。第２シリンダブロック７１には、シリンダボア７１ａ内の中間室８６と吸入通路７３ａとを連通させる複数個の吸入口７１ｃが貫設されている。中間室８６及び吸入通路７３ａが第２吸入室９３に相当する。第２ピストンヘッド８３ｃ側も同様である。シェル７３には吸入通路７３ａに繋がる吸入ポート７３ｂが貫設されている。
【００７４】
図６に示すように、斜板式圧縮機構２００の第１シリンダブロック２０２の一部がリニア電動式圧縮機構１５０のシェル７３であり、斜板式圧縮機構２００のフロントハウジング２０４の一部がリニア電動式圧縮機構１５０の第２エンドプレート７７であり、斜板式圧縮機構２００のリヤハウジング２０７の一部がリニア電動式圧縮機構１５０の第１エンドプレート７５である。
【００７５】
斜板式圧縮機構２００の吸入ポート２０５ｃ及びリニア電動式圧縮機構１５０の吸入ポート７３ｂは図示しない配管によって蒸発器１０８と接続されている。また、リニア電動式圧縮機構１５０の第２吐出室７６は吐出通路７５ｃによって斜板式圧縮機構２００の第１吐出室２０６と連通しており、吐出ポート２０８ｂは図示しない配管によって凝縮器１０５に接続されている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一符号を付して構成の詳細な説明は省略する。
【００７６】
この車両用圧縮機においては、駆動軸２１１の軸芯とピストンロッド８３ａの軸芯とを平行させて第１シリンダブロック２０２及びシェル７３を一体化させているため、機械式圧縮機構２００の軸方向にリニア電動式圧縮機構１５０が整列して好適に一体化される。また、この車両用圧縮機では、部品の共通化をより一層実現しているため、部品の管理が容易になり、製造コストの低廉化を実現できる。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００７７】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２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。
【００７８】
例えば、実施例１、２の斜板式圧縮機構２００に替えて、ベーン型圧縮機構やスクロール型圧縮機構を採用することも可能である。また、駆動源としては、通常のエンジンの他、ハイブリッドエンジン、電動モータが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、ハイブリッド車の他、電動モータを用いた電気自動車等に搭載可能である。また、エンジンを用いた自動車に搭載可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
２０６…第１吐出室
２０５ａ…第１吸入室
２５０…第１ケース（２０１、２０２…第１シリンダブロック、２０３、２０４…フロントハウジング、２０５、２０７…リヤハウジング）
２１１…駆動軸
２１２…駆動源（エンジン）
２００…機械式圧縮機構（斜板式圧縮機構）
１４、１６、７６、７８…第２吐出室
５５、９３…第２吸入室（７ｃ…ばね室、５３、８６…中間室、７３ａ…吸入通路）
９、１１、１３、７０、７５、７７…第２ケース
２７、８３…ピストン（２９、８３ａ…ピストンロッド、３１、３３、８３ｂ、８３ｃ…第１、２ピストンヘッド）
１００、１５０…リニア電動式圧縮機構
５ａ、７３ｂ、２０５ｃ…吸入ポート
２０８、２０８ｂ…吐出ポート
１ａ、３ａ、７１ａ…シリンダボア
９、７０…第２ハウジング（１…第２シリンダブロック、３…第２シリンダブロック、５、７３…シェル、７…センターハウジング、７１…第２シリンダブロック）
１１、１３、７５、７７…エンドプレート（１１、７５…第１エンドプレート、１３、７７…第２エンドプレート）
４５、８５…圧縮室
２５、７９、８１…弁ユニット
６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂ、９１…コイル
３５、３７…永久磁石
４９、５１、８７、８９…付勢部材（４９、８７…第１コイルばね、５１、８９…第２コイルばね）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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