(57)【要約】      （修正有）【課題】両頭ピストン斜板式圧縮機において、簡便な構造で、吐出容量を変化させることを可能とする。【解決手段】両頭ピストン斜板式圧縮機のハウジングは、圧縮すべき作動流体をハウジング内に吸入するための吸入口３０と、圧縮された作動流体をハウジング外に吐出するための吐出口３１と、作動流体を各シリンダボア１５の第１圧縮室１８ａに分配する第１吸入室２７ａと、吸入口から作動流体を第１吸入室に導く第１吸入通路３６ａと、作動流体を各シリンダボアの第２圧縮室１８ｂに分配する第２吸入室２７ｂと、吸入口から作動流体を第２吸入室２７ｂに導く第２吸入通路３６ｂとを有する。第２吸入通路に、吸入口から第２吸入室への作動流体の流れを遮断することができるか、若しくは少なくとも制限することができる吸入制御弁４２を設ける。【選択図】図２
2019113027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる複数のシリンダボア（１５）を有するハウジング（１）と、前記複数のシリンダボア（１５）内にそれぞれ配置され、回転する斜板（２０）により前記軸方向に往復運動させられる複数の両頭ピストン（１７）であって、前記各シリンダボア（１５）内において前記両頭ピストン（１７）の前記軸方向に関して両側に第１圧縮室（１８ａ）及び第２圧縮室（１８ｂ）が形成される両頭ピストン（１７）と、を備え、前記ハウジング（１）が、圧縮すべき作動流体を前記ハウジング（１）内に吸入するための吸入口（３０）と、圧縮された作動流体を前記ハウジング外に吐出するための吐出口（３１）と、を有する両頭ピストン斜板式圧縮機であって、前記ハウジング（１）が、作動流体を前記複数のシリンダボア（１５）の前記第１圧縮室（１８ａ）に分配する第１吸入室（２７ａ）と、前記吸入口（３０）から吸い込まれた作動流体を前記第１吸入室（２７ａ）に導く第１吸入通路（３６ａ）と、前記複数のシリンダボア（１５）の前記第１圧縮室（１８ａ）から吐出された作動流体を集合させて前記吐出口（３１）に送り出す第１吐出室（２８ａ）と、を有し、前記ハウジング（１）が、作動流体を前記複数のシリンダボア（１５）の前記第２圧縮室（１８ｂ）に分配する第２吸入室（２７ｂ）と、前記吸入口（３０）から吸い込まれた作動流体を前記第２吸入室（２７ｂ）に導く第２吸入通路（３６ｂ）と、前記複数のシリンダボア（１５）の前記第２圧縮室（１８ｂ）から吐出された作動流体を集合させて前記吐出口（３１）に送り出す第２吐出室（２８ｂ）と、を有するものにおいて、
前記第２吸入通路（３６ｂ）に、前記吸入口（３０）から前記第２吸入室（２７ｂ）への作動流体の流れを遮断することができるか、若しくは少なくとも制限することができる吸入制御弁（４２，６０）を設けたことを特徴とする、両頭ピストン斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記ハウジング（１）に、前記第２吸入室（２７ｂ）と前記第２吐出室（２８ｂ）を短絡する短絡通路（４３）が設けられ、前記短絡通路を介した前記第２吸入室（２７ｂ）と前記第２吐出室（２８ｂ）との連通を遮断することができる短絡制御弁（４４）が設けられ、前記吸入制御弁（４２）により前記吸入口（３０）から前記第２吸入室（２７ｂ）への作動流体の流れが遮断または制限されているときに、前記短絡制御弁（４４）が前記第２吸入室（２７ｂ）と前記第２吐出室（２８ｂ）とを短絡させる、請求項１記載の両頭ピストン斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記ハウジング（１）に、前記第１吐出室（２８ａ）と前記第２吐出室（２８ｂ）とを接続する吐出通路（４５）が設けられ、前記吐出口（３１）は、前記第１吐出室（２８ａ）と前記第２吐出室（２８ｂ）との間で前記吐出通路（４５）に接続され、前記吐出通路（４５）に、前記第２吐出室（２８ｂ）から前記吐出口（３１）への作動流体の流れを許容するとともに前記第１吐出室（２８ａ）から前記第２吐出室（２８ｂ）への作動流体の流れを阻止する逆止弁（４６）が設けられている、請求項１または２記載の両頭ピストン斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記吸入制御弁（４２）は電磁弁からなる、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の両頭ピストン斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記吸入制御弁及び前記短絡制御弁が単一の三方弁（７０）として構成され、この三方弁は、前記吸入口（３０）から前記第２吸入室（２７ｂ）への作動流体の流れが遮断または制限されているときに、前記第２吸入室（２７ｂ）と前記第２吐出室（２８ｂ）とを短絡させるように構成されている、請求項２に記載の両頭ピストン斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記吸入制御弁（６０）は、弁体（６１）を有し、前記弁体は、前記第２吐出室（２８ｂ）内の作動流体の圧力（Ｐｄ）が印加される受圧部（６１ａ）と、前記第２吸入通路（３６ｂ）を絞る絞り部（６１ｂ）とを有し、前記受圧部（６１ａ）に印加される前記圧力（Ｐｄ）により前記弁体（６１）が動く方向と逆方向に前記弁体（６１）を付勢するバネ（６３）を有する、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の両頭ピストン斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両頭ピストン斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型車両例えばバス向けの空調装置の冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機には、比較的大きな吐出容量（例えば４３０〜６５０ｃｃ／ｒｅｖ）が要求される。このような大吐出容量が求められる場合、両頭ピストン斜板式圧縮機またはレシプロ圧縮機が用いられる。レシプロ圧縮機は比較的サイズが大きく車載性に難点があるため、車載スペースを小さくしたい場合には両頭ピストン斜板式圧縮機が用いられる。両頭ピストン斜板式圧縮機の構成の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
両頭ピストン斜板式圧縮機においては、構造上の理由により、レシプロ圧縮機で容易に行うことができる気筒毎の独立吐出制御を行うことが実質的に不可能であるか非常に困難である。従って、大吐出容量が必要無い場合でも、両頭ピストン斜板式圧縮機の駆動トルクを低く抑えることができず、車両の動力を無駄に消費してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５１７６２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、吐出容量を変化させることができる両頭ピストン斜板式圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、軸方向に延びる複数のシリンダボアを有するハウジングと、複数のシリンダボア内にそれぞれ配置され、回転する斜板により軸方向に往復運動させられる複数の両頭ピストンであって、各シリンダボア内において両頭ピストンの軸方向に関して両側に第１圧縮室及び第２圧縮室が形成される両頭ピストンと、を備え、ハウジングが、圧縮すべき作動流体をハウジング内に吸入するための吸入口と、圧縮された作動流体をハウジング外に吐出するための吐出口と、を有する両頭ピストン斜板式圧縮機であって、ハウジングが、作動流体を複数のシリンダボアの第１圧縮室に分配する第１吸入室と、吸入口から吸い込まれた作動流体を第１吸入室に導く第１吸入通路と、複数のシリンダボアの第１圧縮室から吐出された作動流体を集合させて吐出口に送り出す第１吐出室と、を有し、ハウジングが、作動流体を複数のシリンダボアの第２圧縮室に分配する第２吸入室と、吸入口から吸い込まれた作動流体を第２吸入室に導く第２吸入通路と、複数のシリンダボアの第２圧縮室から吐出された作動流体を集合させて吐出口に送り出す第２吐出室とを有するものにおいて、第２吸入通路に、吸入口から第２吸入室への作動流体の流れを遮断することができるか、若しくは少なくとも制限することができる吸入制御弁を設けたことを特徴とする両頭ピストン斜板式圧縮機が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記本発明の実施形態によれば、簡便な構成で、両頭ピストン斜板式圧縮機の吐出容量を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る両頭ピストン斜板式圧縮機の軸方向断面図である。
【図２】図２は、図１の両頭ピストン斜板式圧縮機の流体回路図である。
【図３Ａ】図３Ａは前ヘッドの前ヘッド側から見た一部破断側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは後ヘッドの後ヘッド側から見た一部破断側面図である。
【図４】図４は、の前後のシリンダブロック及び前後のヘッドに形成された吐出路としての軸方向通路示す概略断面図である。
【図５】図５は、変形実施形態を示す軸方向断面図であって、図１の右上部分と同じ位置の断面図である。
【図６】図６は、変形実施形態における弁の配置を示す後ヘッドの後ヘッド側から見た一部破断側面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６に示した弁の断面図であり、弁体が径方向通路をほぼ塞いでいる状態を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに示した弁体が径方向通路を開放している状態を示す断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図１に示した２つの弁に代えて用いることができる三方弁の概略図であり、弁体が第１位置にある状態を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの三方弁の弁体が第２位置にある状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の一実施形態に係る両頭ピストン斜板式圧縮機（以下、簡便のため単に「圧縮機」と称する）について、添付図面を参照して説明する。この圧縮機は、例えば、車両用空調装置の冷凍サイクル装置において、作動流体である冷媒流体を圧縮するために用いることができる。
【００１０】
以下、説明の簡略化のため、図１の左側を前（前方、前側）、右側を後（後方、後側）、後述する回転シャフト１２の回転軸線の方向を「（圧縮機の）軸方向」、回転シャフト１２の回転軸線と直交する方向を「（圧縮機の）半径方向」とも呼ぶこととする。
【００１１】
圧縮機は、ハウジング１を有する。ハウジング１は、前側から順に圧縮機の軸方向に並んだ、前ヘッド２、前バルブプレート３、前シリンダブロック４、後シリンダブロック５、後バルブプレート６及び後ヘッド７を有している。これらの構成要素２〜７は、圧縮機の軸方向に延びる図示しない複数の締結ボルトにより軸方向に締結され、ハウジング１を構成している。軸方向に隣接する構成要素２〜７間には、ハウジング１からの作動流体の漏洩を防止するための図示しないガスケットが挟持されている。
【００１２】
軸方向に結合された前シリンダブロック４及び後シリンダブロック５の各々の中心部には、シャフト穴が形成されている。シャフト穴の中には、軸受け１０，１１（例えばローラーベアリング）が設けられ、これら軸受け１０，１１が回転シャフト１２を回転可能に支承している。
【００１３】
回転シャフト１２は、前ヘッド２を貫通してさらに前方に延びている。前ヘッド２のうちの回転シャフト１２が貫通している部分には、作動流体の漏洩を防止するためのシール部材１３が設けられている。回転シャフト１２の前端部には電磁クラッチ１４が設けられており、電磁クラッチ１４を動作させることにより、車両のエンジンからベルト等の動力伝達部材を介して取り出した回転駆動力を、回転シャフト１２に伝達することができる。
【００１４】
互いに結合された前シリンダブロック４及び後シリンダブロック５の内部には、圧縮機の軸方向に互いに平行に延びる複数のシリンダボア１５が形成されている。複数のシリンダボア１５は、回転シャフト１２の軸線を中心とする円周方向に等間隔で配置されている。複数のシリンダボア１５の軸方向両端は、前バルブプレート３及び後バルブプレート６により閉鎖されている。
【００１５】
各シリンダボア１５内には、両頭ピストン１７が往復摺動可能に挿入されている。各シリンダボア１５内において、両頭ピストン１７の前端面と前バルブプレート３との間に前圧縮室１８ａが形成され、両頭ピストン１７の後端面と後バルブプレート６との間に後圧縮室１８ｂが形成される。図１の断面には、１つのシリンダボア１５及びその中に収容された１つの両頭ピストン１７だけが見えている。
【００１６】
回転シャフト１２は、当該回転シャフト１２と一体に形成された斜板２０を有している。斜板２０は、前シリンダブロック４及び後シリンダブロック５に対して、スラスト軸受け２１，２２をそれぞれ介して回転自在に支持されている。斜板２０は、各両頭ピストン１７の２つの頭部の間に形成された凹部１７ａ内に配置されている。斜板２０の前面と各両頭ピストン１７の前側の頭部の間、並びに、斜板２０の後面と各両頭ピストン１７の後側の頭部の間には、シュー２３ａ，２３ｂがそれぞれ介設されている。回転シャフト１２が回転して斜板２０が回転すると、その回転運動がシュー２３ａ，２３ｂを介して両頭ピストン１７の往復運動に変換され、前圧縮室１８ａ及び後圧縮室１８ｂの容積が変化する。
【００１７】
前バルブプレート３及び後バルブプレート６の各々には、複数の吸入孔３ａ，６ａ及び複数の吐出孔３ｂ，６ｂが、前述した複数のシリンダボア１５の各々に対応する角度位置（シャフト１２の軸線を中心とする円の周方向位置）に設けられている。各吸入孔３ａ，６ａ及び各吐出孔３ｂ，６ｂは、前バルブプレート３及び後バルブプレート６にそれぞれ設けられた吸入バルブ３ｅ，６ｅ及び吐出バルブ３ｄ，６ｄにより開閉される。吸入バルブ３ｅ，６ｅ及び吐出バルブ３ｄ，６ｄは、好ましくは、バルブの一次側圧力が二次側圧力より大きい場合に開く逆止弁、具体的にはリード弁からなる。なお、図１において、両頭ピストン１７の位置と各リード弁の開閉状態との関係が正しく示されているわけではないことに注意されたい。
【００１８】
図１、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、前ヘッド２の中央部には、前圧縮室１８ａに供給される作動流体が導入される前吸入室２７ａが形成され、この前吸入室２７ａの周囲には、前圧縮室１８ａから吐出された作動流体が導入される前吐出室２８ａが形成されている。同様に、後ヘッド７の中央部には、後圧縮室１８ｂに供給される作動流体が導入される後吸入室２７ｂが形成され、この後吸入室２７ｂの周囲には、後圧縮室１８ｂから吐出された作動流体が導入される後吐出室２８ｂが形成されている。
【００１９】
後シリンダブロック５には、この圧縮機が組み込まれる冷凍サイクル装置の管路（図示せず）から低圧の作動流体を吸入するための吸入口３０が形成されている。また、前シリンダブロック４には、この圧縮機で圧縮された作動流体を吐出するための吐出口３１が形成されている（図６を参照）。吐出口３１は図１の断面には現れていない。
【００２０】
前シリンダブロック４及び後シリンダブロック５の上部には、圧縮機の軸方向（前後方向）に延びる吸入用の軸方向通路（吸入通路）３３が設けられている。軸方向通路３３は、吸入口３０に接続されている。軸方向通路３３は、複数（本例では５個）の両頭ピストン１７及び斜板２０が収容される空間９から隔離されている。
【００２１】
前シリンダブロック４及び後シリンダブロック５の合わせ面のところで、軸方向通路３３の下部に通孔３４が設けられている。通孔３４から斜板２０、回転シャフト１２及び両頭ピストン１７が収容された空間９に、オイル混じりの作動流体が供給されることにより、空間９内の可動部品が潤滑される。
【００２２】
軸方向通路３３の前端及び後端は、前バルブプレート３及び後バルブプレート６にそれぞれ形成された通孔３ｃ，６ｃ（ここにはリード弁は無いので常時開いている）を介して、前ヘッド２及び後ヘッド７にそれぞれ形成された前導入室３８ａ及び後導入室３８ｂに、それぞれ連通している。前ヘッド２には、前導入室３８ａと前吸入室２７ａとを連通させる前径方向通路３６ａが形成され、後ヘッド７には、後導入室３８ｂと後吸入室２７ｂとを連通する後径方向通路３６ｂが形成されている。前径方向通路３６ａ及び後径方向通路３６ｂは前吐出室２８ａ及び後吐出室２８ｂから隔離されている。前径方向通路３６ａ及び後径方向通路３６ｂの径方向外側端は、閉塞部材３５ａ，３５ｂにより閉塞されている。
【００２３】
軸方向通路３３の前側部分３３ａ（吸入口３０よりも前側にある部分）、前導入室３８ａ及び前径方向通路３６ａにより、吸入口３０から前吸入室２７ａに作動流体を導く前吸入通路（第１吸入通路）が構成され、軸方向通路３３の後側部分３３ｂ（吸入口３０よりも後側にある部分）、後導入室３８ｂ及び後径方向通路３６ｂにより、吸入口３０から後吸入室２７ｂに作動流体を導く後吸入通路（第２吸入通路）が構成される。言い換えれば、前径方向通路３６ａは前吸入通路（第１吸入通路）の一部をなし、後径方向通路３６ｂは後吸入通路（第２吸入通路）の一部をなす。
【００２４】
後ヘッド７の後径方向通路３６ｂには、後径方向通路３６ｂを後吸入室２７ｂに向けて流れる作動流体の流れを遮断するかあるいは少なくとも制限することができる吸入制御弁４２が設けられている。本実施形態では、吸入制御弁４２は、後導入室３８ｂから後径方向通路３６ｂを通って後吐出室２８ｂに向かう作動流体の流れを遮断することができるソレノイド弁からなる遮断弁である。
【００２５】
後ヘッド７の後吸入室２７ｂと後吐出室２８ｂとを仕切る隔壁には、短絡通路４３が設けられており、この短絡通路４３には、後吸入室２７ｂと後吐出室２８ｂとの連通を遮断することができる短絡制御弁４４が設けられている。本実施形態では、短絡制御弁４４は、後吸入室２７ｂと後吐出室２８ｂとの連通を遮断することができるソレノイド弁からなる遮断弁である。
【００２６】
図４に示すように、前シリンダブロック４及び後シリンダブロック５の側部には、圧縮機の軸方向に延びる吐出通路４５が設けられている。吐出通路４５は、前述した空間９から隔離されている。吐出通路４５は図１には現れていない。吐出通路４５は、吐出口３１と連通している。吐出通路４５は、吐出口３１より前側にある前側部分４５ａと、吐出口３１より後側にある後側部分４５ｂとを有する。前側部分４５ａの前端は前ヘッド２の前吐出室２８ａに連通し、後側部分４５ｂの後端は後ヘッド７の後吐出室２８ｂと連通している。従って、吐出通路４５は、前吐出室２８ａと後吐出室２８ｂとの間で吐出口３１に接続されていることになる。吐出通路４５の後側部分４５ｂには逆止弁４６が設けられている。逆止弁４６は、後ヘッド７の後吐出室２８ｂから吐出通路４５を通って吐出口３１に向かう作動流体の流れを許容するが、その逆の方向の作動流体の流れを阻止する。
【００２７】
次に、圧縮機の動作について説明する。フルキャパシティモード（全能力運転時）においては、吸入制御弁４２が開かれ、短絡制御弁４４が閉じられる。この場合、圧縮機は、一般的な両頭ピストン斜板式圧縮機と同様に動作する。すなわち、吸入口３０から圧縮機ハウジング内に導入された作動流体は、吸入用の軸方向通路３３を通って、前ヘッド２及び後ヘッド７に形成された前導入室３８ａ及び後導入室３８ｂに導入され、その後、前吸入室２７ａ及び後吸入室２７ｂに導入される。その後、作動流体は、両頭ピストン１７の軸方向往復運動に伴い、吸入孔３ａ，６ａを介して前圧縮室１８ａ及び後圧縮室１８ｂに吸い込まれ、圧縮室１８ａ，１８ｂ内で圧縮された後に吐出孔３ｂ，６ｂを介して前吐出室２８ａ及び後吐出室２８ｂに流出し、吐出用の吐出通路４５を通って吐出口３１から吐出される。
【００２８】
ハーフキャパシティモード（半能力運転時）においては、吸入制御弁４２が閉じられ、短絡制御弁４４が開かれる。この場合、実質的に前圧縮室１８ａのみで作動流体の圧縮が行われる。すなわち、吸入制御弁４２が閉じられているため、後ヘッド７の後吸入室２７ｂには新たな作動流体は導入されない。後ヘッド７の後吸入室２７ｂに残留している少量の作動流体は、両頭ピストン１７の軸方向往復運動に伴い、後圧縮室１８ｂに吸い込まれ、圧縮されて後吐出室２８ｂに流出する。このとき、短絡制御弁４４が開かれているため、後吐出室２８ｂに流出したガスは、後吸入室２７ｂに戻る。すなわち、後吸入室２７ｂ、後圧縮室１８ｂ及び後吐出室２８ｂを順に循環する少量の作動流体の流れが形成される。なお、この循環系には少量の作動流体しか存在しないので、後圧縮室１８ｂ内における作動流体圧縮により生じる動力損失は僅かである。また、吐出通路４５に逆止弁４６が設けられているため、前圧縮室１８ａで圧縮された後に吐出通路４５を流れる高圧の作動流体が、上記の循環系に入り込むことはない。
【００２９】
上記実施形態によれば、必要に応じて容易にハーフキャパシティモードに切り替えることができるため、不要な動力損失を防止することができる。従来の斜板圧縮機を備えた空調装置は、電磁クラッチ１４の係合制御による圧縮機の断続運転によって冷房能力を制御している。通常は、比較的高頻度の断続運転が行われる。圧縮機の断続運転の頻度が高いと、エアコンの吹き出し温度の上昇及び下降が繰り返され、これにより乗員の快適性が失われる。また、不安定な原動機の動力損失が生じ、ドライバビリティも悪化する。これに対して、上記実施形態によれば、ハーフキャパシティモードを設けるより、圧縮機の断続運転回数を大幅に減らすことができるので、上記の問題を解決することができる。
【００３０】
また、上記実施形態によれば、従来の両頭ピストン斜板式圧縮機に対して３つの弁及び２つの通路を新設するだけで、ハーフキャパシティモードを実現することができるため、ハーフキャパシティモードを実現するために必要となる圧縮機の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、ハーフキャパシティモードにおいて後ヘッド７で作動流体の流れが制限されるようになっているが、これに代えて、前ヘッド２で作動流体の流れを制限してもよい。この場合、吸入制御弁４２、短絡制御弁４４、逆止弁４６等のハーフキャパシティモードを実現するためのデバイスは前ヘッド２に設けられる。
【００３２】
次に図５、図６、図７Ａ及び図７Ｂを参照して吸入制御弁４２の代わりに用いることができる吸入制御弁６０について説明する。なお、吸入制御弁６０を用いる場合には、上記実施形態で用いていた短絡制御弁４４は用いないが、逆止弁４６は用いられる。
【００３３】
図６と図７Ａ及び図７Ｂとを比較対照することにより理解できるように、吸入制御弁６０は、圧縮機の軸線に直交する平面内において後径方向通路３６ｂと直交する方向に移動して後径方向通路３６ｂを開閉する弁体６１を有する弁である。
【００３４】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、吸入制御弁６０は、細径部６１ａと、太径部６１ｂと、ストッパ部６１ｃと、連結部６１ｄとを有する弁体６１を備える。細径部６１ａ、太径部６１ｂ、ストッパ部６１ｃ及び連結部６１ｄは、直径が互いに異なる同心の円筒形状を有している。
【００３５】
弁体６１は、後ヘッド７に形成された弁孔６２（図５、図７Ａ及び図７Ｂを参照）内に摺動可能に収容されている。弁孔６２は、細径部６１ａを収容する細孔部６２ａと、太径部６１ｂを収容する太孔部６２ｂとを有する。
【００３６】
細孔部６２ａは後吐出室２８ｂに連通路５０を介して連通しており、このため、細径部６１ａつまり受圧部の端面に後吐出室２８ｂ内の作動流体が導かれ、後吐出室２８ｂ内の圧力（吐出室圧力（Ｐｄ））が印加されるようになっている。細径部６１ａの外周面には、シール部材５２が設けられている。シール部材５２細径部６１ａの外周面と細孔部６２ａの内周面との間の隙間を作動流体が通過するのを防止する。連通路５０には、後吐出室２８ｂからの異物の侵入を防止するためのフィルタ５５が設けられている。
【００３７】
図７Ａ及び図７Ｂを比較することにより明らかなように、太径部６１ｂの移動に伴い、後径方向通路３６ｂの開口面積（吸入制御弁６０の開度）が変化する。太径部６１ｂには、弁体６１を後径方向通路３６ｂの開口面積が最小となる位置に向けて付勢するバネ６３が設けられている。
【００３８】
ストッパ部６１ｃは、図７Ｂに示すように、吸入制御弁６０の弁箱となる後ヘッド７の一部に当接し、弁体６１の左方向の変位を制限する。ストッパ部６１ｃの直径は、太径部６１の直径よりも小さい。ストッパ部６１ｃを設けることにより、弁体６１により後径方向通路３６ｂが完全に塞がれないようになっている。
【００３９】
連結部６１ｄは、細径部６１ａとストッパ部６１ｃとを連結する。連結部６１ｄの直径は、細径部６１ａ及びストッパ部６１ｃの直径よりも小さい。この連結部６１ｄを小径にしているため、連結部６１ｄにより径方向通路３６ｂ内の作動流体の流れが妨げられることを抑制することができる。
【００４０】
また、吸入制御弁６０の他端側には、この弁体６１を最小開度位置方向に付勢するバネ６３が設けられている。このバネ６３は、一端側が太径部６１ｂの内側に内装され、他端側は太孔部６２ｂを閉塞するキャップ６４により支持されている。キャップ６４の外周面とキャップ６４の挿入穴の内周面との間は、Ｏリング６７によりシールされている。キャップ６４は、スナップリング６８により、図７Ａ及び図７Ｂの左方に移動できないようになっている。
【００４１】
キャップ６４と太孔部６２ｂとの間には、太孔部６２ｂよりもわずかに直径が大きい円筒状の空間６５が設けられている。空間６５は、後吸入室２７ｂと小穴６６を介して連絡されており、これにより太径部６１ｂの背面に後吸入室２７ｂに流入する作動流体が導かれ、後吸入室２７ｂ内の圧力（吸入室圧力（Ｐｓ））が印加されるようになっている。
【００４２】
太孔部６２ｂの両側に吸入室圧力（Ｐｓ）が印加されて打ち消し合うので、弁体６１に作用する力は、「［（吐出室圧力（Ｐｄ）−吸入室圧力（Ｐｓ））］×（細径部６１ａの面積）−（弁体６１の変位に応じて変化するバネ６３の反発力）」である。つまり、吸入制御弁６０の開度は下記のようになる。
・差Ｐｄ−Ｐｓがある閾値Ｐａより大のとき吸入制御弁６０の開度が最大で一定である。
・差Ｐｄ−Ｐｓがある閾値Ｐｂより小のとき吸入制御弁６０の開度が最小で一定である。
・差Ｐｄ−Ｐｓが閾値Ｐｂ以上閾値Ｐａ以下のとき、差Ｐｄ−Ｐｓの増大に伴い吸入制御弁６０の開度が増大する。
・閾値Ｐａ、Ｐｂは、バネ６３のバネ定数及び細径部６１ａの面積に応じて変化する。
【００４３】
この吸入制御弁６０において、バネ６３のバネ定数及び細径部６１ａの面積を適宜設定することにより、Ｐｄ−Ｐｓが大きくなる高負荷運転時に吸入制御弁６０の開度を最大とし、Ｐｄ−Ｐｓが小さくなる低負荷運転時には吸入制御弁６０の開度を最小とすることができる。つまり、前述した実施形態においてハーフキャパシティモード（半能力運転）を実行すべき低負荷のときに吸入制御弁６０の開度が最小となるように、バネ６３のバネ定数及び細径部６１ａの面積を決定すればよい。
【００４４】
以下に、吸入制御弁６０を備えた圧縮機の動作について説明する。
【００４５】
車両用の空調装置が起動されると、電磁クラッチ１４が接続され、前ヘッド２及び後ヘッド７に作動流体が取り込まれ、前圧縮室１８ａ及び後圧縮室１８ｂで作動流体の圧縮が開始される。前ヘッド２には吸入制御弁６０は設けられていないため、前ヘッド２側の圧縮機構では、通常の両頭ピストン斜板式圧縮機と同様の圧縮が行われる。前圧縮室１８ａで圧縮された作動流体は前吐出室２８ａ及び吐出通路４５の前側部分４５ａを通って吐出口３１から吐出される。
【００４６】
空調装置の起動時は、後ヘッド７に設けられた吸入制御弁６０の開度が最小である。前述したように、吸入制御弁６０は最小開度時においても弁体６１により後径方向通路３６ｂが完全に塞がれないように構成されているため、後吸入室２７ｂ及び後圧縮室１８ｂにも少量の作動流体が流入する。従って、作動流体は後圧縮室１８ｂで圧縮され、後吐出室２８ｂ内の圧力である吐出室圧力Ｐｄが次第に上昇してゆく。
【００４７】
吐出室圧力Ｐｄは、吸入室圧力Ｐｓを有する後吸入室２７ｂ内の作動流体を圧縮することにより生じる圧力であるので、当然に吸入室圧力Ｐｓより高く、また、吐出室圧力Ｐｄと吸入室圧力Ｐｓとの差Ｐｄ−Ｐｓは、吸入室圧力Ｐｓが高いほど大きくなる傾向にある。なお、空調装置の通常運転における吸入室圧力Ｐｓの変動幅は例えば０．０１〜０．６ＭＰａ程度、吐出室圧力Ｐｄの変動幅は０．７〜２．８ＭＰａ程度である。
【００４８】
差Ｐｄ−Ｐｓが前述した閾値Ｐｂを上回ると、吸入制御弁６０が最大開度位置に向けて変位を開始し、後吸入室２７ｂにより多くの作動流体が流入してくるため、吐出室圧力Ｐｄの上昇速度が一層高まる。また、吐出室圧力Ｐｄの上昇に伴い差Ｐｄ−Ｐｓが大きくなるので、吸入制御弁６０の開度がより大きくなる。差Ｐｄ−Ｐｓが前述した閾値Ｐａを上回ると、吸入制御弁６０の開度が最大となり、後ヘッド７側の圧縮機構における作動流体の圧縮は、前ヘッド２側の圧縮機構における作動流体の圧縮と実質的に同条件で行われるようになる。
【００４９】
最終的には、後吐出室２８ｂ内の圧力が前吐出室２８ａ内の圧力と実質的に同一となり、後吐出室２８ｂ内の作動流体も、吐出通路４５の後側部分４５ｂに設けられた逆止弁４６を通って吐出口３１から吐出されるようになる。なお、後吐出室２８ｂ内の圧力が前吐出室２８ａ内の圧力よりも低い時には、後吐出室２８ｂの作動流体は、逆止弁４６を吐出口３１に向けて通過することはできない。
【００５０】
この圧縮機を有する空調装置が設置された車両の室内温度が高い場合、圧縮機の上流側にあるエバポレータから圧縮機に流入する作動流体（冷媒）の圧力、つまり後吸入室２７ｂ内の作動流体の圧力である吸入室圧力Ｐｓは高い。この場合、後吐出室２８ｂ内の圧力である吐出室圧力Ｐｄは空調装置の運転開始後に速やかに上昇し、圧縮機の運転モードはハーフキャパシティモードからフルキャパシティモードに速やかに移行する。
【００５１】
なお、圧縮機の駆動力は車両の原動機から電磁クラッチ１４を介して取り出しているため、車両の原動機の回転数が高いほど吐出室圧力Ｐｄの上昇速度も大きく、ハーフキャパシティモードからフルキャパシティモードに移行するまでの時間は短くなる。
【００５２】
室内温度が比較的低い場合には、吸入室圧力Ｐｓが低く、差Ｐｄ−Ｐｓがフルキャパシティモードへの移行に必要な値まで増加しないこともある。
【００５３】
圧縮機がフルキャパシティモードで運転されているときに室内温度が低下すると、吸入室圧力Ｐｓが低下する。吸入室圧力Ｐｓが低下した状態で運転を続けてゆくと吐出室圧力Ｐｄが次第に低下してゆき、差Ｐｄ−Ｐｓが次第に小さくなってゆく。室内温度が十分に低く、かつ、差Ｐｄ−Ｐｓが十分に小さくなった場合には、圧縮機の運転モードはハーフキャパシティモードに移行する。
【００５４】
上記の吸入制御弁６０は、ＰｄとＰｓの圧力差が小さくなる低負荷時に、自動で吸入通路の開口面積を最小とし、自動でハーフキャパシティモードを実現する。このため、ハーフキャパシティモードに切り替えるためのセンサ回路、またはマニュアルスイッチが不要となる。このため、簡便な構成で、圧縮機の断続運転回数を減らして、快適な室温を維持することができる。また、吸入通路が完全に閉鎖されないので、ハーフキャパシティモード時においてもシリンダ内に冷媒を循環させることができ、潤滑冷却に必要最低限の冷媒を後側の圧縮機構にも流すことができる。
【００５５】
次に、図８Ａ及び図８Ｂを参照して、吸入制御弁４２及び短絡制御弁４４の代わりに用いることができる単一の二位置三方弁７０について説明する。この三方弁７０は、図８Ａ及び図８Ｂに概略的に示されているように、弁体７２と、弁体７２とプランジャ７３とを接続する軸７１と、ソレノイド７４とを有する。
【００５６】
全能力運転時には、ソレノイド７４が通電され、弁体７２が図８Ａに示す第１位置に位置し、後導入室３８ｂに連通する第１ポートと後吸入室２７ｂに連通する第２ポートが連通し（図８Ａ中の矢印を参照）、かつ、後吸入室２７ｂに連通する第２ポートと後吐出室２８ｂに連通する第３ポートとの連通が絶たれる。半能力運転時には、ソレノイド７４への通電が絶たれて、図示しない弁バネにより弁体７２が図８Ｂに示す第２位置に位置し、後導入室３８ｂに連通する第１ポートと後吸入室２７ｂに連通する第２ポートとの連通が絶たれ、かつ、後吸入室２７ｂに連通する第２ポートと後吐出室２８ｂに連通する第３ポートとが連通する。
【００５７】
上述したように、吸入制御弁４２及び短絡制御弁４４を１つの三方弁７０に置き換えることにより、より簡便な構成で、必要に応じて容易に半能力運転（ハーフキャパシティモード）に切り替えることができる。このため、不要な動力損失を防止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  ハウジング
１５  シリンダボア
１７  両頭ピストン
１８ａ  第１圧縮室（前圧縮室）
１８ｂ  第２圧縮室（後圧縮室）
２０  斜板
２７ａ  第１吸入室（前吸入室）
２７ｂ  第２吸入室（後吸入室）
２８ａ  第１吐出室（前吐出室）
２８ｂ  第２吐出室（後吐出室）
３０  吸入口
３１  吐出口
３６ａ  第１吸入通路（前吸入通路）
３６ｂ  第２吸入通路（後吸入通路）
４２、６０  吸入制御弁
４３  短絡通路
４４  短絡制御弁
４５  吐出通路
４６  逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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