(57)【要約】【課題】バイパス通路のシールを確実とすることが可能な、スクロールコンプレッサの容量可変機構を提供すること。【解決手段】バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆは、容積減少途中にある圧縮室６７と吸入室６９とを接続する。弁室４５には、バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆの一部を構成する弁孔６１ｅが接続されているとともに、弁孔６１ｅの開口周囲には弁座面４８ａが形成されている。弁プレート４６は、弁室４５内において弁座面４８ａに接離可能に配置されている。弁プレート４６は、駆動手段５７，５８，７１〜７３の駆動によって、前端面４６ａが弁座面４８ａから離間して弁孔６１ｅを開放する開放位置と、前端面４６ａが弁座面４８ａに着座して弁孔６１ｅを閉塞する閉塞位置とに移動切換可能である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動スクロール部材と固定スクロール部材との間に区画形成された圧縮室が、固定スクロール部材に対する可動スクロール部材の旋回によって容積を減少しながら中心側に移動されてガスの圧縮が行われるスクロールコンプレッサにおいて、
容積減少途中にある前記圧縮室と吸入圧力領域とを接続するバイパス通路と、
前記バイパス通路の一部を構成する弁孔と、
前記弁孔が接続されているとともに該弁孔の開口周囲に弁座面が形成された弁室と、
前記弁室内において弁座面に対して接離可能に配置され、端面が弁座面から離間して弁孔を開放する開放位置と、端面が弁座面に着座して弁孔を閉塞する閉塞位置とに移動切換可能な弁プレートと、
前記弁プレートを駆動する駆動手段と
を備えたことを特徴とする容量可変機構。
【請求項２】
前記弁プレートが開放位置に配置された状態では、容積減少途中にある圧縮室が所定容積に縮小されるまで該圧縮室と吸入圧力領域とを常時連通するように、前記バイパス通路が構成されている請求項１に記載の容量可変機構。
【請求項３】
前記弁孔は、バイパス通路において弁室を境とした圧縮室側の部分を構成し、該弁孔は複数が備えられているとともに、この複数の弁孔は互いに異なる位置で圧縮室及び弁室にそれぞれ接続されており、前記弁プレートは端面の異なる位置で、複数の弁孔を同時に開閉する構成である請求項２に記載の容量可変機構。
【請求項４】
前記弁プレートは、バイパス通路において弁室を境とした吸入圧力領域側の部分を構成する第２の弁孔も同時に開閉する請求項３に記載の容量可変機構。
【請求項５】
前記固定スクロール部材は基板に渦巻壁が立設されてなり、前記弁室は固定スクロール部材の基板の背面側に配置されているとともに、該弁室の弁座面は固定スクロール部材の基板によって提供されており、前記弁プレートは固定スクロール部材の基板に沿うようにして配置されている請求項１〜４のいずれかに記載の容量可変機構。
【請求項６】
前記弁プレートは、環状又は一部が離間された環状をなしており、該弁プレートの中心部には、圧縮済みのガスを圧縮室から吐出室へと導出するための吐出通路が配設されている請求項５に記載の容量可変機構。
【請求項７】
前記弁プレートの端面又は弁室の弁座面には、弁プレートが閉塞位置に配置された状態にてバイパス通路をシールするシール部材が配設されている請求項１〜６のいずれかに記載の容量可変機構。
【請求項８】
前記弁室内は弁プレートの配置によって、弁孔側に位置してバイパス通路の一部を構成する連絡室と、弁孔とは反対側の背圧室とに区画されており、前記駆動手段は、弁プレートを開放位置に向けて付勢する付勢バネと、背圧室と吐出圧力領域とを接続する制御通路と、該制御通路の開度を外部からの指令に基づいて調節する制御弁とを備えている請求項１〜７のいずれかに記載の容量可変機構。
【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、車両空調装置に用いられるスクロールコンプレッサに関し、特にスクロールコンプレッサの吐出容量を変更するための容量可変機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の容量可変機構としては、容積減少途中にある圧縮室と吸入圧力領域とを接続するバイパス通路をスプール弁によって開閉することで、スクロールコンプレッサの吐出容量を変更可能なものが存在する（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
前記スプール弁は、シリンダ内にスプールが摺動可能に収容されている。スプールは、シリンダの内径にほぼ等しい外径を有してバイパス通路を開閉する弁部と、シリンダの内径よりも小さい外径を有してバイパス通路の一部を構成するロッド部とを備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３２７８７号公報（第６，７頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記容量可変機構のスプール弁は、シリンダの内周面（円筒内面）に開口したポートをスプールの弁部（円柱）で開閉する構造上、該弁部にシール部材を配置することが困難である。このため、スプール弁から冷媒ガスが漏れることを、スプールの弁部とシリンダの内周面との接触によって防止するようになっている。
【０００６】
前記スプールの弁部とシリンダの内周面との間のクリアランスを小さく設定すれば、バイパス通路からの冷媒ガスの漏れを効果的に抑制することは可能である。しかし、スプールの弁部とシリンダの内周面との間のクリアランスが小さいと、スプールとシリンダとの間の摺動抵抗が大きくなり、容量可変の応答性の悪化或いはスプールを駆動するためのアクチュエータが大型化する等の問題を生じてしまう。
【０００７】
従って、従来においては、前記クリアランスの高精度設定による加工コストの上昇を抑制することも含めて、スプールの弁部とシリンダの内周面との間のクリアランスを大きめに設定していた。よって、例えば、バイパス通路を閉塞してスクロールコンプレッサを最大吐出容量で運転させようとしても、スプール弁（バイパス通路）からの冷媒ガスの漏れによって所望の最大吐出容量を実現できない問題、つまりスクロールコンプレッサの性能低下の問題を生じていた。
【０００８】
本発明の目的は、バイパス通路のシールを確実とすることが可能な、スクロールコンプレッサの容量可変機構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の発明の容量可変機構は、バイパス通路と、弁孔と、弁室と、弁プレートと、駆動種手段とを備えている。バイパス通路は、容積減少途中にあるスクロールコンプレッサの圧縮室と吸入圧力領域とを接続する。弁孔はバイパス通路の一部を構成する。弁室には弁孔が接続されているとともに、該弁室内において弁孔の開口周囲には弁座面が形成されている。弁プレートは、弁室内において弁座面に対して接離可能に配置され、端面が弁座面から離間して弁孔を開放する開放位置と、端面が弁座面に着座して弁孔を閉塞する閉塞位置とに移動切換可能である。駆動手段は、弁プレートを駆動する。
【００１０】
従って、例えば、前記駆動手段によって弁プレートを閉塞位置に切り換えて弁孔（バイパス通路）を閉塞すれば、容積減少途中にある圧縮室が吸入圧力領域に連通されることはなく、該圧縮室は容積減少の最初から最後まで圧縮仕事をほぼ完全に行うことができる。よって、スクロールコンプレッサの吐出容量は最大となる。
【００１１】
また、前記駆動手段によって弁プレートを開放位置に切り換えて弁孔（バイパス通路）を開放すれば、容積減少途中にある圧縮室は吸入圧力領域に連通され、該圧縮室は完全には圧縮仕事を行うことができなくなる。よって、スクロールコンプレッサの吐出容量は最大時よりも減少されることとなる。
【００１２】
さて、本発明においては、バイパス通路の開閉つまりスクロールコンプレッサの吐出容量の変更を、弁座面に対する弁プレートの端面（板面）の接離によって行っている。従って、弁プレートが閉塞位置に配置された状態におけるバイパス通路のシールは、該弁プレートの端面が弁座面に着座することで行われる。よって、例えば特許文献１のように、シリンダの内周面（円筒内面）に開口したポートをスプールの弁部（円柱）で開閉する構成と比較して、弁プレートの移動性を阻害することなく該弁プレートの端面と弁座面との密着性を高めることが容易となる。その結果、弁プレートが閉塞位置に配置された状態におけるバイパス通路のシールを確実とすることができ、該バイパス通路からのガス漏れに起因したスクロールコンプレッサの性能低下を抑制することができる。
【００１３】
請求項２の発明は請求項１において、前記弁プレートが開放位置に配置された状態では、容積減少途中にある圧縮室が所定容積に縮小されるまで該圧縮室と吸入圧力領域とを常時連通するように、前記バイパス通路が構成されている。つまり、圧縮室は、容積減少を開始してから所定容積に縮小されるまで、圧縮仕事をほとんど行わない。よって、例えば、所定容積まで圧縮室に圧縮仕事をさせた後、該圧縮室を吸入圧力領域に連通させて小吐出容量を実現する容量可変機構と比較して、ガスの再圧縮つまり無駄な圧縮仕事に起因した、スクロールコンプレッサの動力損失を抑制することができる。
【００１４】
請求項３の発明は請求項２において、前記弁孔は、バイパス通路において弁室を境とした圧縮室側の部分を構成する。弁孔は複数が備えられているとともに、この複数の弁孔は互いに異なる位置で圧縮室及び弁室にそれぞれ接続されている。そして、弁プレートは、端面の異なる位置で、複数の弁孔を同時に開閉する。従って、前述した、容積減少途中にある圧縮室と吸入圧力領域との常時連通を、構成の複雑化なしに容易に達成することができる。つまり、例えば、複数の弁孔を、特許文献１のようにスプール弁で開閉しようとする場合、該複数の弁孔の散らばりから、スプール弁を複数用いる必要がある。しかし、本発明が採用する弁プレートによれば、複数の弁孔の散らばりに応じた大きさのものを用いるのみの簡単な手法で、好適に対応することができる。
【００１５】
請求項４の発明は請求項３において、前記弁プレートは、バイパス通路において弁室を境とした吸入圧力領域側の部分を構成する第２の弁孔も同時に開閉する。従って、弁プレートが閉塞位置に配置された状態では両弁孔が同時に閉塞され、よってバイパス通路のシールを、より確実とすることができる。
【００１６】
請求項５の発明は請求項１〜４のいずれかにおいて、前記固定スクロール部材は基板に渦巻壁が立設されてなる。弁室は、固定スクロール部材の基板の背面側に配置されている。弁室の弁座面は、固定スクロール部材の基板によって提供されている。弁プレートは、固定スクロール部材の基板に沿うようにして配置されている。つまり、弁プレートは、端面が基板の背面と平行となるように配置されている。
【００１７】
このような弁プレートの配置とすることで、容量可変機構を備えることによるスクロールコンプレッサの軸線方向への大型化を抑制することができる。言い換えれば、バイパス通路の開閉手段として弁プレートを採用することで、該開閉手段を固定スクロール部材の基板に沿わせて配置するコンパクト設計も自在なのである。
【００１８】
請求項６の発明は請求項５において、前記弁プレートは、環状又は一部が離間された環状をなしている。弁プレートの中心部（透孔）には、圧縮済みのガスを圧縮室から吐出室へと導出するための吐出通路が配設されている。このように、弁孔の開閉に利用しない弁プレートの中心部を利用して吐出通路を配設することで、中心側の圧縮室と吐出室とを最短距離で接続することができる。従って、中心側の圧縮室から吐出室へのガスの流れをスムーズとすることができ、該圧縮室と吐出室との間での管路抵抗による圧力損失に起因したスクロールコンプレッサの効率悪化を抑制することができる。
【００１９】
請求項７の発明は請求項１〜６のいずれかにおいて、前記弁プレートの端面又は弁室の弁座面には、弁プレートが閉塞位置に配置された状態にてバイパス通路をシールするシール部材が配設されている。従って、弁プレートが閉塞位置に配置された状態におけるバイパス通路のシールを、より確実とすることができる。つまり、バイパス通路の開閉手段として弁プレートを採用し、該弁プレートが弁座面に対して接離する構成を採用することで、弁プレートの閉塞位置にてバイパス通路のシール性を向上させるシール部材を、該弁プレートの移動性を阻害することなく配置することが可能なのである。
【００２０】
請求項８の発明は請求項１〜７のいずれかにおいて、駆動手段の好適な態様について言及するものである。すなわち、前記弁室内は、弁プレートの配置によって、弁孔側に位置してバイパス通路の一部を構成する連絡室と、弁孔とは反対側の背圧室とに区画されている。駆動手段は、弁プレートを開放位置に向けて付勢する付勢バネと、背圧室と吐出圧力領域とを接続する制御通路と、該制御通路の開度を外部からの指令に基づいて調節する制御弁とを備えている。
【００２１】
従って、前記制御弁によって制御通路が開放されると、吐出圧力領域の高圧ガスが制御通路を介して背圧室に導入され、背圧室の圧力が上昇する。従って、弁プレートが、付勢バネのバネ力及び連絡室内の圧力に基づく力に抗して閉塞位置に移動してバイパス通路が閉塞される。よって、圧縮機構の吐出容量は最大となる。逆に、制御弁によって制御通路が閉塞されると、吐出圧力領域の高圧ガスが背圧室に導入されなくなり、背圧室の圧力が低下する。従って、弁プレートが、付勢バネのバネ力及び連絡室内の圧力に基づく力によって開放位置に移動して、バイパス通路が開放される。よって、圧縮機の吐出容量は、最大時よりも減少されることとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、スクロールコンプレッサとしてのハイブリッドコンプレッサ（複合駆動型コンプレッサ）において具体化した一実施形態について説明する。なお、図１の左方をハイブリッドコンプレッサＣの前方とし、右方を後方とする。
【００２３】
先ず、ハイブリッドコンプレッサ（以下単にコンプレッサとする）Ｃの概略について説明する。
図１に示すように、車両空調装置の冷凍サイクルを構成する冷媒圧縮用のコンプレッサＣは、ハウジング１１内に圧縮機構１２及び電動モータ２１が収容されてなるとともに、ハウジング１１の外壁に動力伝達機構２２が配設されてなる。圧縮機構１２はスクロール式であって、吐出容量を変更可能な構成を有している。動力伝達機構２２は、車両の走行駆動源たるエンジン（内燃機関）Ｅから動力の供給を受ける。
【００２４】
前記コンプレッサＣは、動力伝達機構２２を介したエンジンＥからの動力と、電動モータ２１からの動力とが切り換えられて用いられる。このように、コンプレッサＣが電動モータ２１を備えることで、エンジンＥの停止状態でも空調（冷房）が可能となる。従って、本実施形態の車両空調装置は、アイドリングストップ車やハイブリッド車に特に好適な態様であると言える。
【００２５】
次に、前記コンプレッサＣの詳細について説明する。
図１に示すように、前記ハウジング１１は、前方側が底部となる有底円筒状の容器１１ａの後端に、蓋１１ｂが接合固定されてなる。ハウジング１１内には回転軸１３が回転可能に配設されている。ハウジング１１の容器１１ａ内において底部の中央には、挿通孔３４が貫通形成されている。挿通孔３４には回転軸１３の前端側が挿通されており、該回転軸１３の前端側は挿通孔３４内においてベアリング３５を介することで、ハウジング１１によって回転可能に支持されている。ハウジング１１において回転軸１３の前端側には、該軸１３を封止するリップシール３７が配設されている。
【００２６】
前記ハウジング１１において容器１１ａの後端側には、中央部に挿通孔３１ａが貫通形成された軸支部材３１が固定されている。回転軸１３の後端側は軸支部材３１の挿通孔３１ａを挿通され、該挿通孔３１ａ内においてベアリング３２を介することで、軸支部材３１によって回転可能に支持されている。
【００２７】
前記動力伝達機構２２は、プーリ１７と電磁クラッチ１８を備えている。プーリ１７は、ハウジング１１の外側で回転可能に支持され、エンジンＥからの動力を回転軸１３に伝達する。電磁クラッチ１８は、そのオン（通電）によりプーリ１７と回転軸１３との間の動力伝達を許容し、オフ（非通電）によりこの動力伝達を遮断する。
【００２８】
前記ハウジング１１内の前方側領域において容器１１ａの内周面には、ステータ１５が設けられている。ハウジング１１内においてコンプレッサシャフト１９には、ステータ１５の内周側に位置するようにしてロータ１４が固定されている。ステータ１５及びロータ１４によって電動モータ２１が構成されている。電動モータ２１は、ステータ１５への給電によって、ロータ１４と回転軸１３とを一体的に回転させる。
【００２９】
前記ハウジング１１内において容器１１ａの開口端部には、固定スクロール部材４１が収容固定されている。固定スクロール部材４１は、円盤状をなす基板６１の外周側に円筒状の外周壁６２が立設されているとともに、基板６１において外周壁６２の内側に渦巻壁６３が立設されてなる。固定スクロール部材４１は、外周壁６２の先端面を以て軸支部材３１の後面に接合されている。
【００３０】
前記回転軸１３の後端には、該回転軸１３の軸線Ｌに対して偏心した位置に偏心軸４３が設けられている。偏心軸４３にはブッシュ５１が外嵌固定されている。ブッシュ５１には可動スクロール部材４２が、固定スクロール部材４１と対向するように、ベアリング５２を介して相対回転可能に支持されている。可動スクロール部材４２は、円盤状をなす基板６５に、固定スクロール部材４１へ向かって渦巻壁６６が立設されてなる。
【００３１】
前記固定スクロール部材４１と可動スクロール部材４２とは、渦巻壁６３，６６を以って互いに噛み合わされているとともに、各渦巻壁６３，６６の先端面が相手のスクロール部材４１，４２の基板６１，６５に接合されている。従って、固定スクロール部材４１の基板６１及び渦巻壁６３、可動スクロール部材４２の基板６５及び渦巻壁６６は、圧縮室６７を区画形成する。
【００３２】
前記可動スクロール部材４２の基板６５とそれに対向する軸支部材３１との間には、自転阻止機構６８が配設されている。自転阻止機構６８は、可動スクロール部材４２において基板６５の背面に複数設けられた円環孔６８ａと、軸支部材３１の後端面に複数突設され、円環孔６８ａに遊嵌されたピン６８ｂとからなっている。
【００３３】
前記固定スクロール部材４１の外周壁６２と可動スクロール部材４２の渦巻壁６６の最外周部との間には、吸入圧力領域としての吸入室６９が区画形成されている。ハウジング１１の容器１１ａにおいて、電動モータ２１の収容領域に対応した外周面には、吸入口５０が形成されている。吸入口５０には、図示しない外部冷媒回路の低圧側熱交換器につながる外部配管が接続されている。ハウジング１１内において軸支部材３１の外周部には、電動モータ２１の収容領域と吸入室とを連通する吸入通路３９が形成されている。従って、外部冷媒回路からの低圧冷媒ガスは、吸入口５０、ハウジング１１内における電動モータ２１の収容領域、及び吸入通路３９を介して吸入室６９へと導入される。比較的低温な吸入冷媒ガスが電動モータ２１の近傍を通過することで、該電動モータ２１の熱環境が良好となる。
【００３４】
前記固定スクロール部材４１において基板６１の背面６１ａの一部には、中心部付近から外周縁部付近までの領域に、第１収容凹部６１ｂが形成されている。第１収容凹部６１ｂが蓋１１ｂによって閉塞されることで、ハウジング１１内には、固定スクロール部材４１と蓋１１ｂとの間に、吐出圧力領域としての吐出室７０が区画形成されている。吐出室７０には、ハウジング１１の蓋１１ｂに形成された吐出口５３を介して、図示しない外部冷媒回路の高圧側熱交換器につながる外部配管が接続されている。
【００３５】
前記固定スクロール部材４１において基板６１の中心には、吐出通路としての吐出孔６１ｃが表裏方向に貫通形成され、該吐出孔６１ｃを介して中心側の圧縮室６７と吐出室７０とが接続されている。吐出室７０内において固定スクロール部材４１には、吐出孔６１ｃを開閉するためのリード弁よりなる吐出弁５５が配設されている。吐出弁５５の開度は、吐出室７０内において固定スクロール部材４１に固定されたリテーナ５６によって規制される。
【００３６】
そして、前記回転軸１３が、エンジンＥ又は電動モータ２１によって回転駆動されると、圧縮機構１２においては、可動スクロール部材４２が偏心軸４３を介して固定スクロール部材４１の軸心（軸線Ｌ）の周りで旋回（公転）される。このとき、可動スクロール部材４２は、自転阻止機構６８によって自転が阻止されて、公転運動のみが許容される。
【００３７】
前記固定スクロール部材４１に対する可動スクロール部材４２の旋回により、圧縮室６７が両スクロール部材４１，４２の渦巻壁６３，６６の外周側から中心側へ容積を減少しつつ移動されることで、吸入室６９から外周側の圧縮室６７内に取り込まれた低圧冷媒ガスの圧縮が行われる。圧縮済みの高圧冷媒ガスは、中心側の圧縮室６７から、吐出孔６１ｃ及び吐出弁５５を介して吐出室７０に吐出される。
【００３８】
次に、前記コンプレッサＣの容量可変機構について説明する。
図２及び図３（ａ）に示すように、前記固定スクロール部材４１において基板６１の背面６１ａには、第２収容凹部６１ｄが形成されている。第２収容凹部６１ｄは、第１収容凹部６１ｂを避けるようにして、馬蹄形状（一部が離間された環状）に形成されている。ハウジング１１内には、第２収容凹部６１ｄの開口が蓋１１ｂの端面によって閉塞されることで、弁室４５が区画形成されている。弁室４５内には弁プレート４６が、変位可能に収容されている。
【００３９】
前記弁プレート４６は、平板状をなすとともに、第２収容凹部６１ｄに嵌め合いが一致するように馬蹄形状をなしている。つまり、弁プレート４６の中心部（透孔）には吐出孔６１ｃが配設されており、該弁プレート４６は吐出孔６１ｃを避ける形状をなしていると言える。弁プレート４６の外周面にはＯリング４７が取り付けられており、該弁プレート４６はＯリング４７を以て弁室４５の内周面に摺動可能となっている。
【００４０】
前記弁室４５内は、弁プレート４６の収容配置によって、固定スクロール部材４１側の連絡室４８と、蓋１１ｂ側の背圧室４９とに区画されている。連絡室４８と背圧室４９との間は、弁プレート４６のＯリング４７によって遮断されている。連絡室４８内において基板６１には、弁プレート４６の馬蹄形状をなす前方側の板面（以下、前端面とする）４６ａと対向するようにして、馬蹄形状の弁座面４８ａが形成されている。弁プレート４６は、前端面４６ａが基板６１の背面６１ａと平行となるように、該基板６１に沿って配置されている。
【００４１】
前記固定スクロール部材４１の基板６１には、弁孔としての第１弁孔６１ｅが表裏方向に貫通形成されている。第１弁孔６１ｅは、一端が容積減少途中にある圧縮室６７に開口されるとともに、他端が基板６１の弁座面４８ａで連絡室４８に開口されている。第１弁孔６１ｅは複数が設けられている。複数の第１弁孔６１ｅは、容積減少の開始位置たる最外周部に位置する最大容積の圧縮室６７が、所定容積（例えば最大容積の２０％）に縮小（移動）されるまでの間、該容積減少途中にある圧縮室６７に各第１弁孔６１ｅが交代で連通するように、圧縮室６７及び連絡室４８への接続が互いに異なる位置でなされている。
【００４２】
前記固定スクロール部材４１の基板６１には、第２の弁孔としての第２弁孔６１ｆが表裏方向に貫通形成されている。連絡室４８と吸入室６９とは、第２弁孔６１ｆを介して接続されている。第２弁孔６１ｆは、基板６１の弁座面４８ａにおいて第１弁孔６１ｅとは異なる位置で、連絡室４８に開口されている。本実施形態においては、第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆ並びに連絡室４８が、容積減少途中にある圧縮室６７と吸入室６９とを接続するバイパス通路をなしている。
【００４３】
前記弁プレート４６は、連絡室４８内の弁座面４８ａから離間して第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆを開放する開放位置と、弁座面４８ａに着座して第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆを閉塞する閉塞位置とに移動切換される。弁プレート４６の前端面４６ａは、該弁プレート４６に施されたゴムコート４６ｂによって提供されている。従って、弁プレート４６の閉塞位置においては、ゴムコート４６ｂの弾性変形によって、前端面４６ａによる第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆの閉塞が確実となる。
【００４４】
前記弁プレート４６を駆動する駆動手段は、連絡室４８内に配置された付勢バネ５７と、電磁三方弁よりなる制御弁５８と、吐出室７０と制御弁５８とを接続する第１通路７１と、背圧室４９と制御弁５８とを接続する第２通路７２と、吸入室６９と制御弁５８とを接続する第３通路７３とからなっている。なお、理解を容易とするために、図１、図３（ａ）及び図３（ｂ）において制御弁５８は、記号で示されている。
【００４５】
前記付勢バネ５７は、基板６１の弁座面４８ａと弁プレート４６の前端面４６ａとの間に、第１弁孔６１ｅの開口及び第２弁孔６１ｆの開口を避けるようにして複数が配置されている。弁プレート４６は付勢バネ５７のバネ力によって、前端面４６ａが弁座面４８ａから離間する方向に付勢されている。制御弁５８の第１ポート５８ａには第１通路７１が、第２ポート５８ｂには第２通路７２が、第３ポート５８ｃには第３通路７３がそれぞれ接続されている。
【００４６】
本実施形態においては、第１通路７１及び制御弁５８の内部通路並びに第２通路７２が、背圧室４９と吐出室７０とを接続する制御通路をなしている。制御弁５８は、外部からの指令に基づいて制御通路を開閉する。すなわち、制御弁５８は、外部からの指令に基づいてソレノイド５８ｄが励消磁されることにより、第２通路７２の接続先を第１通路７１と第３通路７３との間で切り換える。言い換えれば、制御弁５８は、ソレノイド５８ｄの励消磁によって、背圧室４９の接続先を吸入室６９と吐出室７０との間で切り換える。
【００４７】
例えば、図３（ｂ）に示すように、前記ソレノイド５８ｄが消磁された状態では、第１通路７１と第２通路７２とが制御弁５８を介して接続される。従って、吐出室７０の高圧冷媒ガスが、第１通路７１及び制御弁５８並びに第２通路７２を介して背圧室４９に導入される。また、この状態では第３通路７３が制御弁５８によって閉塞されているため、背圧室４９の冷媒ガスが吸入室６９に導出されることはない。よって、背圧室４９の圧力が上昇し、弁プレート４６が、付勢バネ５７のバネ力及び連絡室４８内の圧力に基づく力に抗して閉塞位置に移動して、第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆが閉塞される。
【００４８】
前記第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆが閉塞された状態では、容積減少途中にある圧縮室６７が吸入室６９に連通されることはなく、該圧縮室６７は圧縮仕事をほぼ完全に行うことができ、圧縮機構１２の吐出容量は最大となる。圧縮機構１２の最大吐出容量は、例えば、該圧縮機構１２の駆動源にエンジンＥが選択された場合に実現される。従って、エンジンＥのアイドリング状態によって回転軸１３の回転速度が低くても、圧縮機構１２の単位時間当たりの冷媒吐出量を多く確保すること、つまり高い冷房能力を発揮することができる。
【００４９】
また、図３（ａ）に示すように、前記ソレノイド５８ｄが励磁された状態では、第２通路７２と第３通路７３とが制御弁５８を介して接続される。従って、背圧室４９の冷媒ガスが、第２通路７２及び制御弁５８並びに第３通路７３を介して吸入室６９へ導出される。また、この状態では第１通路７１が制御弁５８によって閉塞されているため、吐出室７０の高圧冷媒ガスが背圧室４９に導入されることはない。よって、背圧室４９の圧力が低下し、弁プレート４６が、付勢バネ５７のバネ力及び連絡室４８内の圧力に基づく力によって開放位置に移動して、第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆが開放される。
【００５０】
前記第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆが開放された状態では、容積減少途中にある圧縮室６７が、所定容積に縮小されるまでの間において、何れかの第１弁孔６１ｅ及び連絡室４８並びに第２弁孔６１ｆを介して、吸入室６９に常時連通されることとなる。よって、圧縮室６７は完全には圧縮仕事を行うことができなくなり、圧縮機構１２の吐出容量は最大時よりも減少されることとなる。圧縮機構１２の吐出容量の最大からの減少は、例えば、該圧縮機構１２の駆動源に電動モータ２１が選択された場合に実現される。吐出容量が減少された圧縮機構１２は、それを駆動するために必要なトルクが小さくなる。従って、電動モータ２１の体格を小さくしてコンプレッサＣを小型化することができる。
【００５１】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆの開閉つまりコンプレッサＣの吐出容量の変更を、弁座面４８ａに対する弁プレート４６の前端面（板面）４６ａの接離によって行っている。従って、弁プレート４６が閉塞位置に配置された状態におけるバイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆのシールは、該弁プレート４６の前端面４６ａが弁座面４８ａに着座することで行われる。従って、例えば特許文献１のように、シリンダの内周面（円筒内面）に開口したポートをスプールの弁部（円柱）で開閉する構成と比較して、弁プレート４６の移動性を阻害することなく該弁プレート４６の前端面４６ａと弁座面４８ａとの密着性を高めることが容易となる。よって、弁プレート４６が閉塞位置に配置された状態におけるバイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆのシールを確実とすることができ、該バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆからの冷媒ガスの漏れに起因したコンプレッサＣの性能低下を抑制することができる。
【００５２】
（２）バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆは、弁プレート４６が開放位置に配置された状態では、容積減少途中にある圧縮室６７が所定容積に縮小されるまで、該圧縮室６７と吸入室６９とを常時連通するように構成されている。つまり、弁プレート４６の開放位置にて圧縮室６７は、容積減少を開始してから所定容積に縮小されるまで、圧縮仕事をほとんど行わない。よって、例えば、所定容積まで圧縮室に圧縮仕事をさせた後、該圧縮室を吸入圧力領域に連通させて小吐出容量を実現する容量可変機構と比較して、冷媒ガスの再圧縮つまり無駄な圧縮仕事に起因した、コンプレッサＣの動力損失を抑制することができる。
【００５３】
（３）第１弁孔６１ｅは、バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆの上流側（圧縮室６７側）を構成する。第１弁孔６１ｅは複数が備えられているとともに、この複数の第１弁孔６１ｅは互いに異なる位置で圧縮室６７及び連絡室４８にそれぞれ接続されている。そして、弁プレート４６は、前端面４６ａの異なる位置で、複数の第１弁孔６１ｅを同時に開閉する。従って、前述した、容積減少途中にある圧縮室６７と吸入室６９との常時連通を、構成の複雑化なしに容易に達成することができる。
【００５４】
つまり、例えば、複数の弁孔を、特許文献１のようにスプール弁で開閉しようとする場合、複数の弁孔の散らばりから、スプール弁を複数用いる必要がある。しかし、本実施形態が採用する弁プレート４６によれば、複数の第１弁孔６１ｅの散らばりに応じた大きさのものを用いるのみの簡単な構成で、好適に対応することができる。
【００５５】
（４）弁プレート４６は、バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆにおいて連絡室４８を境とした吸入室６９側の部分を構成する第２弁孔６１ｆも同時に開閉する。従って、弁プレート４６が閉塞位置に配置された状態では両弁孔６１ｅ，６１ｆが同時に閉塞され、バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆのシールを、より確実とすることができる。
【００５６】
（５）弁プレート４６は、固定スクロール部材４１の基板６５に沿うようにして配置されている。このような弁プレート４６の配置とすることで、容量可変機構を備えることによるコンプレッサＣの軸線Ｌ方向への大型化を抑制することができる。言い換えれば、バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆの開閉手段として弁プレート４６（板状体）を採用することで、該開閉手段を固定スクロール部材４１の基板６５に沿わせて配置するコンパクト設計も自在なのである。
【００５７】
特に、前記コンプレッサＣは、ハウジング１１に配設された動力伝達機構２２を介したエンジンＥからの動力と、ハウジング１１に内蔵された電動モータ２１からの動力とが切り換えられて用いられる複合駆動型である。従って、コンプレッサＣは、動力伝達機構２２及び電動モータ２１を備えることによって体格が大きくなりがちである。このような、コンプレッサＣにおいてコンパクトな容量可変機構を用いることは、コンプレッサＣの大型化を抑制するのに特に有効である。
【００５８】
（６）弁プレート４６は、一部が離間された環状をなしている。弁プレート４６の中心部（透孔）には、圧縮済みのガスを中心側の圧縮室６７から吐出室７０へ導出するための吐出孔６１ｃが配設されている。このように、第１弁孔６１ｅ及び第２弁孔６１ｆの開閉に利用しない弁プレート４６の中心部を利用して吐出孔６１ｃを配設することで、中心側の圧縮室６７と吐出室７０とを最短距離で接続することができる。従って、中心側の圧縮室６７から吐出室７０へのガスの流れをスムーズとすることができ、該圧縮室６７と吐出室７０との間での管路抵抗による圧力損失に起因したコンプレッサＣの効率悪化を抑制することができる。
【００５９】
（７）弁プレート４６の前端面４６ａには、該弁プレート４６が閉塞位置に配置された状態にてバイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆをシールするゴムコート４６ｂが設けられている。従って、弁プレート４６が閉塞位置に配置された状態におけるバイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆのシールを、より確実とすることができる。つまり、バイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆの開閉手段として弁プレート４６を採用し、該弁プレート４６が弁座面４８ａに対して接離する構成を採用することで、弁プレート４６の閉塞位置にてバイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆのシール性を向上させるゴムコート４６ｂを、該弁プレート４６の移動性を阻害することなく配置することが可能なのである。
【００６０】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の様態でも実施できる。○上記実施形態において弁プレート４６は、一枚のみが備えられていた。従って、コンプレッサＣの吐出容量は、弁プレート４６が閉塞位置に配置されることによる最大吐出容量と、弁プレート４６が開放位置に配置されることによる最小吐出容量との二段階でしか変更可能ではなかった。これを変更し、前記弁プレート４６を複数に分割し、コンプレッサＣの吐出容量を三段階以上で変更可能とすること。
【００６１】
すなわち、例えば、上記実施形態の弁プレート４６を、第１及び第２の二つに分割する。そして、容積減少途中にある圧縮室６７の最大容積から或る容積（＞所定容積）までを吸入室６９に常時連通可能とする第１弁孔６１ｅ群を、弁プレート４６の第１分割体により開閉する。また、容積減少途中にある圧縮室６７の前記或る容積から所定容積までを吸入室６９に常時連通可能とする第１弁孔６１ｅ群を、弁プレート４６の第２分割体により開閉する。この場合、第１及び第２分割体の両方が閉塞位置に配置されると、コンプレッサＣの吐出容量は最大となり、両分割体が開放位置に配置されると、コンプレッサＣの吐出容量は最小となる。また、第１分割体が開放位置でかつ第２分割体が閉塞位置に配置されると、コンプレッサＣの吐出容量は、最大と最小との間の中間容量となる。
【００６２】
○上記実施形態において弁プレート４６は、吐出弁５５及びリテーナ５６の基端部を避けるために、環状の一部が離間された形状をなしていた（図２参照）。しかし、例えば、吐出弁５５及びリテーナ５６に短いものを用い、該部材５５，５６の基端部を、固定スクロール部材４１の中心側（吐出孔６１ｃ側）に寄せて配置する構成を採用した場合には、吐出弁５５及びリテーナ５６を取り囲むような環状に、弁プレート４６を形成することもできる。この場合においても、上記実施形態の（６）と同様な効果を奏する。
【００６３】
○上記実施形態においてバイパス通路４８，６１ｅ、６１ｆは、弁プレート４６が開放位置に切り換えられた状態では、容積減少途中にある圧縮室６７が所定容積に縮小されるまで、該圧縮室６７と吸入室６９とを常時連通するように構成されていた。しかし、これに限定されるものではなく、バイパス通路を、所定容積まで圧縮室に圧縮仕事をさせた後、該圧縮室を吸入圧力領域に連通させる構成としてもよい。このようにすれば、第１弁孔６１ｅの数を少なくして、バイパス通路の構成を簡素化することができる。
【００６４】
○上記実施形態において弁プレート４６は、背圧室４９の圧力が制御弁５８によって調圧されることで、開放位置と閉塞位置との間で移動される構成であった。これを変更し、弁プレートを、電磁アクチュエータによって直接駆動することで、開放位置と閉塞位置との間で移動させる構成とすること。
【００６５】
上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載すると、前記スクロールコンプレッサは車両空調装置用であって、該スクロールコンプレッサは、車両の走行駆動源たるエンジンからの動力と、内蔵する電動モータからの動力とが切り換えられて用いられる複合駆動型である請求項１〜８のいずれかに記載の容量可変機構。
【００６６】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、バイパス通路のシールを確実とすることが可能となり、該バイパス通路からの冷媒ガスの漏れに起因したスクロールコンプレッサの性能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッドコンプレッサの縦断面図。
【図２】図１の１−１線断面図。
【図３】（ａ）は図１の要部拡大図であって弁プレートが開放位置に配置された状態を示す図、（ｂ）は弁プレートが閉塞位置に配置された状態を示す図。
【符号の説明】
４１…固定スクロール部材、４２…可動スクロール部材、４５…弁室、４６…弁プレート、４６ａ…端面としての前端面、４６ｂ…シール部材としてのゴムコート、４８…連絡室、４８ａ…弁座面、４９…背圧室、５７…付勢バネ、５８…制御弁、６１…固定スクロール部材の基板、６１ａ…背面、６１ｃ…吐出通路としての吐出孔、６１ｅ…弁孔としての第１弁孔、６１ｆ…第２の弁孔としての第２弁孔、６３…固定スクロール部材の渦巻壁、６７…圧縮室、６９…吸入圧力領域としての吸入室、７０…吐出圧力領域としての吐出室、７１…制御通路を構成する第１通路、７２…制御通路を構成する第２通路、Ｃ…スクロールコンプレッサとしてのハイブリッドコンプレッサ。
【図１】
2004211567.tif 000003
【図２】
2004211567.tif 000004
【図３】
2004211567.tif 000005