(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内部に駆動シャフトを支持するとともに、前記ケーシングの一部を構成するシリンダブロックには駆動シャフトを囲むように複数のシリンダボアを配列し、そのシリンダボア内にピストンを往復動可能に収容して圧縮室を区画形成し、前記駆動シャフトにはカム板を一体回転可能に装着し、そのカム板の回転に連動して前記ピストンを往復動させて、冷媒ガスを圧縮するようにした往復動型圧縮機において、
前記ケーシングは、シリンダボアを有するシリンダブロックと、吸入弁及び吐出弁を有する弁構成体と、その弁構成体を介してシリンダブロックに接合され、吸入室及び吐出室を有するハウジングとを備え、前記ハウジングには圧縮室に常時連通される副圧縮室を形成し、前記副圧縮室と前記圧縮室とは、絞り部を有する連通路を介して連通され、前記連通路を該弁構成体に設けたことを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項２】
前記各圧縮室は、前記副圧縮室、又は前記副圧縮室及び連通路を含んだ各々所定のデッドボリュームを有していることを特徴とする請求項１に記載の往復動型圧縮機。
【請求項３】
前記各圧縮室間における最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値とは、最小デッドボリュームを有する圧縮室の下死点時における容積の１％以上の差をもたせたことを特徴とする請求項２に記載の往復動型圧縮機。
【請求項４】
前記各圧縮室間における最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値とは、最小デッドボリュームを有する圧縮室及び副圧縮室の下死点時における容積の１％以上の差をもたせたことを特徴とする請求項２に記載の往復動型圧縮機。
【請求項５】
前記各圧縮室間における最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値とは、最小デッドボリュームを有する圧縮室、副圧縮室及び連通路の下死点時における容積の１％以上の差をもたせたことを特徴とする請求項２に記載の往復動型圧縮機。
【請求項６】
前記各副圧縮室と対応する絞り部が、各々所定の開口面積を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機。
【請求項７】
前記各副圧縮室はそれらの容積がすべて同一となるように形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機。
【請求項８】
前記各圧縮室におけるデッドボリュームを前記駆動シャフトの回転方向に沿って順に大きくなるように形成したことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機。
【請求項９】
前記シリンダボアを前後対向するように形成するとともに、前記ピストンを両頭型に構成し、前後両側の各圧縮室に前記副圧縮室、又は前記副圧縮室及び連通路を含んだ各々所定のデッドボリュームを形成したことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機。
【請求項１０】
フロント側の各圧縮室のデッドボリュームの大小の配置と、リヤ側の各圧縮室のデッドボリュームの大小の配置とが、駆動シャフトの回転方向において同じになるように形成したことを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機。
【請求項１１】
ひとつの両頭ピストンに対して、フロント側のデッドボリュームとリヤ側のデッドボリュームとを同じ大きさに形成したことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の往復動型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、車両空調装置に使用される往復動型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の往復動型圧縮機では、ケーシングの内部に駆動シャフトが支持されているとともに、クランク室が形成されている。前記ケーシングの一部を構成するシリンダブロックには、前記駆動シャフトを囲むように複数のシリンダボアが互いに平行に配列されている。そのシリンダボア内には、ピストンが往復動可能に収容されて、圧縮室が区画形成されている。前記駆動シャフトには斜板が一体回転可能に装着され、その斜板の回転に連動してピストンが往復動されて、圧縮室内の冷媒ガスが圧縮される。
【０００３】
この圧縮運転時には、前記各ピストンに対しその圧縮動作に伴って圧縮反力が作用する。この圧縮反力が斜板を介して駆動シャフトに作用し、トルク変動が発生する。このトルク変動は、駆動シャフト−クラッチ系のねじり振動の加振力となる。ここで、トルク変動の総和、言い換えれば各圧縮室で発生する圧縮反力の総和を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析すると、０次からかなり高次にわたる幅広い周波数成分が得られる。これらの周波数成分の中で主成分となるのが、気筒数ｎに対応した回転ｎ次成分である。そして、この回転ｎ次成分等の周波数が、圧縮機並びにそれに接続される補機等の固有振動数と近接している場合には、共振現象による騒音が発生して、車室内の騒音レベルを上昇させる原因となっていた。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば実開平１−１６０１８０号公報には、揺動斜板式の可変容量圧縮機において、構造上シリンダボアの配列が不等となる場合に、一部のシリンダボア内の圧縮室のデッドボリュームを変更した構成が開示されている。なお、この場合のデッドボリュームとは、ピストンが上死点に達したときにおける圧縮室の容積のことである。この往復動型圧縮機では、前記デッドボリュームがピストンの表面を所定長だけ削り落すことによって形成されている。このデッドボリュームが拡大された圧縮室においては、その容積と圧力との推移曲線が前記のデッドボリュームの拡大に伴って変更される。そして、その圧縮室で発生する圧縮反力が緩和されて、揺動斜板に作用する前記圧縮反力の総和が常に等しくなって、ねじり振動や騒音の発生が低減されるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記公報には、圧縮機のねじり振動を低減するために、単に一部のシリンダボアのデッドボリュームを変更することが開示されているのみである。ここで、この従来の圧縮機では、ピストンの表面を所定長だけ削り落すことによって、圧縮室のデッドボリュームが変更されている。このため、加工が面倒であるとともに、ピストンの種類が多くなって、大量生産に支障を来すという問題があった。
【０００６】
また、駆動シャフトのトルク変動を対策するための規則性は、何等開示も示唆もなされていない。このため、トルク変動を十分に低減することができず、騒音及び振動の発生を十分に抑制できないおそれがあるという問題があった。
【０００７】
この発明の主たる目的は、ねじり振動の加振力であり、気筒数ｎに対応するトルク変動の回転ｎ次成分が低減されて、騒音及び振動の発生の少ない往復動型圧縮機を提供することにある。
【０００８】
この発明のその上の目的は、部品の種類を多くすることなく、圧縮室のデッドボリュームを変更することができ、加工が簡単で量産性を確保することができる往復動型圧縮機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に記載の発明では、ケーシングの内部に駆動シャフトを支持するとともに、前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロックには駆動シャフトを囲むように複数のシリンダボアを配列し、そのシリンダボア内にピストンを往復動可能に収容して圧縮室を区画形成し、前記駆動シャフトにはカム板を一体回転可能に装着し、そのカム板の回転に連動して前記ピストンを往復動させて、冷媒ガスを圧縮するようにした往復動型圧縮機において、前記ケーシングは、シリンダボアを有するシリンダブロックと、吸入弁及び吐出弁を有する弁構成体と、その弁構成体を介してシリンダブロックに接合され、吸入室及び吐出室を有するハウジングとを備え、前記ハウジングには各圧縮室に常時連通される複数の副圧縮室を形成し、前記副圧縮室と前記圧縮室とは、絞り部を有する連通路を介して連通され、前記連通路を該弁構成体に設けたものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の往復動型圧縮機において、前記各圧縮室は、前記副圧縮室、又は前記副圧縮室及び連通路を含んだ各々所定のデッドボリュームを有しているものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の往復動型圧縮機において、前記各圧縮室間における最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値とは、最小デッドボリュームを有する圧縮室の下死点時における容積の１％以上の差をもたせたものである。
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の往復動型圧縮機において、前記各圧縮室間における最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値とは、最小デッドボリュームを有する圧縮室及び副圧縮室の下死点時における容積の１％以上の差をもたせたものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の往復動型圧縮機において、前記各圧縮室間における最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値とは、最小デッドボリュームを有する圧縮室、副圧縮室及び連通路の下死点時における容積の１％以上の差をもたせたものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機において、前記各副圧縮室と対応する絞り部が、各々所定の開口面積を有するものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機において、前記各副圧縮室はそれらの容積がすべて同一となるように形成したものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明では、請求項２〜７のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機において、前記各圧縮室におけるデッドボリュームを前記駆動シャフトの回転方向に沿って順に大きくなるように形成したものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明では、請求項２〜８のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機において、前記シリンダボアを前後対向するように形成するとともに、前記ピストンを両頭型に構成し、前後両側の各圧縮室に前記副圧縮室、又は前記副圧縮室及び連通路を含んだ各々所定のデッドボリュームを形成したものである。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、請求項２〜９のいずれか１項に記載の往復動型圧縮機において、フロント側の各圧縮室のデッドボリュームの大小の配置とリヤ側の各圧縮室のデッドボリュームの大小の配置とが駆動シャフトの回転方向において同じになるように形成したものである。
請求項１１に記載の発明では、請求項９または請求項１０に記載の往復動型圧縮機において、ひとつの両頭ピストンに対してフロント側のデッドボリュームとリヤ側のデッドボリュームとを同じ大きさに形成したものである。
【００２１】
従って、上記のように構成された往復動型圧縮機では、各圧縮室に直接あるいは連通路を介して常時連通される副圧縮室が形成されている。（副圧縮室の連通されていない圧縮室も含む。）そして、各副圧縮室は、各々所定の容積（同一の容積を含む）を有している。このため、各圧縮室によってデッドボリューム（ピストンが上死点に達したときにおける圧縮室の容積、又はピストンが上死点に達したときにおける圧縮室の容積及び副圧縮室の容積、連通路がある場合は連通路も含む。）の値が変更される（同一のデッドボリュームを含む）。これらデッドボリュームの値は、少なくとも２種類以上でｎ種類以下（ｎは圧縮室数）の範囲内に設定されている。このため、各圧縮室内の容積と圧力との推移曲線が変更されて、各圧縮室で発生する圧縮反力に基づくトルク変動がそれぞれ異なったものとなる。そして、前記トルク変動の総和の高速フーリエ変換解析により得られる気筒数ｎに対応した回転ｎ次成分が、各圧縮室のデッドボリュームの変更を行わない場合に比べて低減される。
【００２２】
また、上記のように構成された両頭ピストン式圧縮機では、前記のようなデッドボリュームの変更に加えて、同一の両頭ピストンに対しては、そのフロント側のデッドボリュームとリヤ側のデッドボリュームとが同じ大きさとなるように形成されている。この両頭ピストン式圧縮機における圧縮反力の位相は、フロント側の総和とリヤ側の総和との間で１８０゜のずれが存在している。ここで、ねじり振動の加振力となるトルク変動の気筒数ｎに対応した回転ｎ次成分は両頭ピストン式圧縮機では偶数次成分となる。この偶数次成分は、その位相が駆動シャフトの１回転に相当する時間内に同一変位を偶数回繰り返すものとなっている。このため、回転ｎ次成分のフロント側の総和とリヤ側の総和とは、位相が一致して重畳される。
【００２３】
しかし、前記のようにデッドボリュームの変更を行うことによって、回転ｎ次成分のフロント側の総和及びリヤ側の総和がそれぞれ低減される。そして、そのフロント側の総和とリヤ側の総和とが重畳された圧縮機全体の回転ｎ次成分も低減される。しかも、回転ｎ／２次成分が奇数次成分となっても、その奇数次成分は駆動シャフトの１回転に相当する時間内に同一変位を奇数回繰り返すものであり、フロント側とリヤ側とでその波形が互いに反転した状態となる。このため、その回転ｎ／２次成分は同一のピストンのフロント側とリヤ側とで互いに打ち消し合って消滅する。
【００２４】
また、最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値との間には、最小デッドボリュームを有する圧縮室の下死点時における容積の１％以上に相当する差が存在している。この値は、デッドボリュームの拡大量は、各部品の加工精度から最大限に見積った組み付け公差によるデッドボリュームの変動量を十分上回る。このため、各部品の製造誤差に関わらず、デッドボリュームの変更が確保される。
【００２５】
また、圧縮室と副圧縮室との間の連通路は、各々所定の開口面積（同一の開口面積を含む）を有する絞り部が形成されている。このため、絞り部の開口面積の小さいものほど、圧縮行程及び再膨張行程における圧縮室と副圧縮室との間のガスの移動に遅れが生じる。このように、各連通路の絞り部の開口面積を変更した場合には、副圧縮室の容積をすべて同一に形成したとしても、各圧縮室内の容積と圧力との推移曲線が変更される。そして、前記の各圧縮室のデッドボリュームの値を変更した場合と同様に、各圧縮室で発生する圧縮反力に基づくトルク変動がそれぞれ異なったものとなる。よって、前記トルク変動の総和の高速フーリエ変換解析により得られる気筒数ｎに対応した回転ｎ次成分が、各圧縮室においてトルク変動低減措置を行わない場合に比べて低減される。
【００２６】
さらに、上記のように構成された往復動型圧縮機では、副圧縮室が吸入室及び吐出室を有するハウジングに形成されている。このため、ハウジング部材のダイカストに使用する成形型を部分的に変更するのみで、各圧縮室のデッドボリュームを変更することができる。また、他の部材と干渉することが少なく、副圧縮室の容積を大きく確保することができる。しかも、ハウジング部材を変更するのみで、圧縮機のねじり振動系を変更することができる。そして、搭載車両の車種ごとに異なる共振系に対して、圧縮機の全体構成を大きく変更することなく、容易に対応することができる。また、各々所定の開口面積の絞り部を有する連通路を弁構成体に形成した場合においても、弁構成体を変更するのみで、同様に圧縮機のねじり振動系を変更することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下に、この発明の第１の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、フロント側のシリンダブロック２１とリヤ側のシリンダブロック２２とは、中央部において接合されている。シリンダブロック２１のフロント側端面には、弁構成体２３を介してフロントハウジング２５が接合されるとともに、シリンダブロック２２のリヤ側端面には、弁構成体２４を介してリヤハウジング２６が接合されている。前記シリンダブロック２１，２２、フロントハウジング２５、リヤハウジング２６及び弁構成体２３，２４は複数の通しボルト２７により互いに締付固定され、これらによって圧縮機のケーシングが構成されている。
【００２９】
前記各弁構成体２３，２４は、吸入弁形成板２９と、バルブプレート３０と、吐出弁形成板３１と、リテーナプレート兼用のガスケット３２とを順に接合して構成されている。バルブプレート３０には、各５個の吸入ポート３０ａ及び吐出ポート３０ｂがそれぞれ所定間隔おきに形成されている。吸入弁形成板２９には、バルブプレート３０の各吸入ポート３０ａをそれぞれ開閉するように、５個の吸入弁２９ａ-1，２９ａ-2，２９ａ-3，２９ａ-4，２９ａ-5が形成されている。
【００３０】
前記吐出弁形成板３１には、バルブプレート３０の各吐出ポート３０ｂをそれぞれ開閉するように、５個の吐出弁３１ａ-1，３１ａ-2，３１ａ-3，３１ａ-4，３１ａ-5が形成されている。リテーナプレート兼用のガスケット３２には各吐出弁３１ａ-1〜３１ａ-5の最大開口量を規制するように、５個のリテーナ３２ａが形成されている。なお、図２においては、リテーナプレート兼用ガスケット３２を省略した状態で示してある。
【００３１】
前記シリンダブロック２１、２２には、複数のシリンダボア３３-1，３３-2，３３-3，３３-4，３３-5が互いに平行をなすように貫通形成されている。各シリンダボア３３-1〜３３-5の内部には、両頭ピストン３４が往復動可能に収容されている。これらのピストン３４の両端において、各シリンダボア３３-1〜３３-5内には、前後一対の圧縮室３５，３６が形成される。なお、この実施形態の圧縮機は、５本の両頭ピストン３４を備えた１０気筒タイプの往復動型圧縮機となっている。  前記フロントハウジング２５及びリヤハウジング２６内には、ほぼ環状の隔壁３７が形成される。この隔壁３７により、各ハウジング２５，２６内の中心側には吐出室３８，３９が区画形成されるとともに、外周側には吸入室４０，４１が区画形成されている。そして、各吐出室３８，３９は、弁構成体２３，２４のバルブプレート３０に形成された吐出ポート３０ｂを介して、圧縮室３５，３６に連通される。また、各吸入室４０，４１は、弁構成体２３，２４のバルブプレート３０に形成された吸入ポート３０ａを介して、圧縮室３５，３６に連通される。
【００３２】
前記両シリンダブロック２１，２２間には、クランク室４２が形成されている。両シリンダブロック２１，２２の軸孔２１ａ，２２ａには、駆動シャフト４３がラジアルベアリング４４を介して回転可能に支持されている。この駆動シャフト４３は、図示しないクラッチを介して車両エンジン等の外部駆動源により回転される。
【００３３】
前記駆動シャフト４３の中間外周部には、カム板としての斜板４５が嵌合固定されている。この斜板４５には、前記両頭ピストン３４の中間部が一対のシュー４６を介して係留され、斜板４５の回転により両頭ピストン３４がシリンダボア３３-1〜３３-5内で往復動される。なお、斜板４５のボス部４５ａはスラストベアリング４７を介してシリンダブロック２１，２２に支持されている。
【００３４】
前記クランク室４２は、シリンダブロック２１，２２及び弁構成体２３、２４に形成した吸入通路４８ａを介して吸入室４０，４１と連通されている。クランク室４２は、シリンダブロック２１，２２に形成した図示しない吸入フランジを介して外部冷媒回路に接続されている。また、前記吐出室３８，３９は、弁構成体２３、２４及びシリンダブロック２１，２２に形成した吐出通路４８ｂ及びシリンダブロック２１，２２に形成した図示しない吐出フランジを介して外部冷媒回路に接続されている。
【００３５】
前記フロントハウジング２５及びリヤハウジング２６内の隔壁３７には、各シリンダボア３３-1〜３３-5の圧縮室３５，３６に対応して、副圧縮室４９，５０が区画形成されている。各弁構成体２３，２４には、絞り部を有する連通路５１，５２が形成され、これらの連通路５１，５２を介して各圧縮室３５，３６が副圧縮室５１，５２に常時連通されている。そして、前記各副圧縮室４９，５０は、その断面積を変化させることにより駆動シャフト４３の回転方向に沿って容積が順に増大するように形成されている。また、各連通路５１，５２における絞り部の開口面積は、同一になっている。
【００３６】
従って、各ピストン３４が上死点位置に達したときに、各圧縮室３５，３６において、対応する副圧縮室４９，５０とによって形成される空間の容積が、それぞれ異なったものとなる。これにより、各圧縮室３５，３６内のデッドボリュームが、それぞれ異なった値に設定されている。なお、この場合のデッドボリュームとは、ピストン３４が上死点位置に達したときにおける圧縮室３５，３６及び副圧縮室４９、５０、連通路５１、５２の容積のことである。
【００３７】
ここで、リヤ側の各圧縮室３６のデッドボリュームについて詳細に説明する。図２に示すように、シリンダボア３３-1に対応する副圧縮室５０については、容積がゼロになっており、すなわち副圧縮室５０及び連通路５２が形成されておらず、圧縮室３６のデッドボリュームが最小となっている。そして、駆動シャフト４３の回転方向に沿って、シリンダボア３３-2，３３-3，３３-4，３３-5の順で、それらに対応する副圧縮室５０-2，５０-3，５０-4，５０-5の容積が増大されて、各圧縮室３６のデッドボリュームが拡大されている。
【００３８】
また、各デッドボリュームの拡大量は、最小デッドボリュームを有するシリンダボア３３-1の下死点時における圧縮室３６の容積（以下、基準吸入容積とする。但し、最小デッドボリュームを有する圧縮室が副圧縮室を有する場合はその圧縮室と副圧縮室（連通路が存在する場合は連通路も）の容積を基準吸入容積とする。）を基準として設定されている。この実施形態の圧縮機は、前記基準吸入容積を例えば２０ｃｃとして、各圧縮室３６のデッドボリュームをシリンダボア３３-2から順に、例えば０．２ｃｃずつ拡大したものである。そして、最大のデッドボリュームに設定されたシリンダボア３３-5においては、最小のデッドボリュームに設定されたシリンダボア３３-1に比べて、デッドボリュームが０．８ｃｃ拡大されている。
【００３９】
さらに、前記各シリンダボア３３-1〜３３-5において、それぞれ同じ両頭ピストン３４を挟んで対向するフロント側とリヤ側とで、各副圧縮室４９，５０の容積が同一となるように形成されている。このため、ひとつの両頭ピストン３４に対して、そのフロント側の圧縮室３５のデッドボリュームとリヤ側の圧縮室３６のデッドボリュームとが、同じ大きさとなっている。つまり、両頭ピストン３４を挟んで、駆動シャフト４３の軸線方向に対向するフロント側のシリンダボア３３-1内の圧縮室３５と、リヤ側のシリンダボア３３-1内の圧縮室３６とは、同一のデッドボリュームに設定されている。
【００４０】
同様に、シリンダボア３３-2，３３-3，３３-4，３３-5についても、それぞれフロント側とリヤ側において、圧縮室３５と圧縮室３６とのデッドボリュームが同一となっている。従って、フロント側の各圧縮室３５のデッドボリュームの大小の配置と、リヤ側の各圧縮室３６のデッドボリュームの大小の配置とが、駆動シャフト４３の回転方向において同じになるように形成されている。以上述べてきたように、この実施形態の圧縮機においては、５種類のデッドボリュームが形成されている。
【００４１】
次に、前記のように構成した往復動型圧縮機について、その作用を説明する。車両エンジン等の外部駆動源により駆動シャフト４３が回転されると、クランク室４２内の斜板４５が回転され、シュー４６を介して複数の両頭ピストン３４がシリンダボア３３-1〜３３-5内で往復動される。この両頭ピストン３４の運動により、図示しない外部冷媒回路から吸入フランジを介してクランク室４２に導かれた冷媒ガスは、そのクランク室４２から吸入通路４８ａを経て吸入室４０，４１に導かれる。両頭ピストン３４が上死点から下死点に向かう再膨張・吸入行程において、圧縮室３５，３６内の圧力が低下して、吸入弁２９ａ-1〜２９ａ-5が開放され、吸入室４０，４１内の冷媒ガスは、吸入ポート３０ａを通って圧縮室３５，３６内に吸入される。
【００４２】
次に、両頭ピストン３４が、下死点から上死点に向かう圧縮・吐出行程において、圧縮室３５，３６内の冷媒ガスが圧縮される。そして、冷媒ガスが所定の圧力に達すると、高圧の圧縮冷媒ガスが吐出弁３１ａ-1〜３１ａ-5を押し退けて、吐出ポート３０ｂを経て吐出室３８，３９内に吐出される。さらに、吐出室３８，３９内の圧縮冷媒ガスは、吐出通路４８ｂ及び図示しない吐出フランジを経て、同じく図示しない外部冷媒回路をなす凝縮器、膨張弁、蒸発器に供給され、車両室内の空調に供される。
【００４３】
さて、従来のデッドボリュームが均一の１０気筒タイプの両頭ピストン式圧縮機においては、各圧縮室３５、３６における圧縮反力に基づく駆動シャフト４３のトルク変動の位相は、フロント側とリヤ側とで１８０゜ずれたものとなる。ここで、図６（ｂ）に示すように、各圧縮室３５、３６の圧縮反力に基づく駆動シャフト４３のトルク変動の総和の高速フーリエ変換解析によって得られる回転ｎ次成分としての回転１０次成分は、駆動シャフト４３の１回転分の時間において同一変位を１０回、つまり偶数回繰り返す波形を有する。このため、回転１０次成分のフロント側の総和の位相とリヤ側の総和の位相とが一致し、各圧縮室３５、３６の圧縮反力に由来するトルク変動の回転１０次成分は完全に重畳されて、駆動シャフト４３と図示しないクラッチとの間のねじり振動の加振力の主成分となる。
【００４４】
この場合、図６（ａ）に示すように、回転ｎ／２次成分としての回転５次成分は、駆動シャフト４３の１回転分の時間において同一変位を５回つまり奇数回繰り返すものとなる。この回転５次成分は、フロント側の総和とリヤ側の総和との間に１８０゜の位相のずれがあり、互いに打ち消し合う。
【００４５】
ここで、前記回転１０次成分を低減するために、両頭ピストン３４のフロント側とリヤ側とでデッドボリュームを異ならせた場合には、図５に示すように、回転１０次成分はフロント側の総和とリヤ側の総和とで位相にずれが生じて低減される。ところが、回転５次成分も回転１０次成分と同様にフロント側とリヤ側とで異なる位相のずれが生じて、新たに重畳部分が発生する。このため、トルク変動の回転５次成分が新たな騒音の発生要因となることがある。
【００４６】
これに対して、この実施形態の圧縮機では、フロント側及びリヤ側において、副圧縮室４９，５０の容積の変更により、各圧縮室３５，３６のデッドボリュームが、駆動シャフト４３の回転方向に沿って順に増大するように５種類に変更されている。この各圧縮室３５，３６のデッドボリュームの変更に伴って、その圧縮室３５，３６の容積と圧縮室３５，３６内の圧力との推移の曲線がそれぞれ異なったものとなる。
【００４７】
しかも、各圧縮室３５、３６と副圧縮室４９、５０との間の連通路５１、５２には、絞り部が形成されている。この絞り部の絞り効果によって、再膨張行程において副圧縮室４９，５０から圧縮室３５，３６へのガスの移動に遅れが生じるとともに、圧縮行程において圧縮室３５，３６から副圧縮室４９，５０へのガスの移動に遅れが生じる。このため、その圧縮室３５，３６の容積と圧縮室３５，３６内の圧力との推移の曲線がさらに変更される。
【００４８】
すなわち、図３に示すように、デッドボリュームが小さいものと、デッドボリュームが大きいものとの間では、再膨張行程及び圧縮行程における圧縮室３５，３６内の圧力変化に時期ずれが生じる。そして、絞り部の絞り効果により、再膨張行程及び圧縮行程における圧縮室３５，３６内の圧力変化の時期ずれが拡大される。また、圧縮行程の最終段階における過圧縮時の圧力についても差が生じる。
【００４９】
これにより、図４に示すように、デッドボリュームが小さいものと、デッドボリュームが大きいものとの間では、１つの圧縮室３５、３６あたりの圧縮トルクの推移曲線において、トルクのピーク位置に差が生じる。このため、前記高速フーリエ変換解析により得られる気筒数に対応したトルク変動の回転１０次成分に位相のずれを生じる。そして、フロント側とリヤ側とのそれぞれの回転１０次成分の総和が、デッドボリュームを変化させない場合に比べて低減される。また、連通路５１、５２に絞り部を設けることによって、さらに大きく低減される。
【００５０】
また、この実施形態の圧縮機では、最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値との差が、０．８ｃｃとなるように形成されている。この値はデッドボリュームの拡大処置を行っていない前記シリンダボア３３-1における前記基準吸入容積２０ｃｃの４％に相当する。この程度のデッドボリュームの拡大は、圧縮効率等の性能にほとんど影響を与えないものである。
【００５１】
ところで、一般に圧縮機を構成する各部品の製造誤差はそれぞれ異なっており、全ての製品において組み付け公差を同じくすることは困難である。この組み付け公差によるデッドボリュームの変動量は、各部品の加工精度から最大に見積ったとしても、前記基準吸入容積に対して１％に満たない程度のものである。これに対して、この実施形態の圧縮機では、前記最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値との間に、基準吸入容積の４％に相当する差が存在している。このため、前記の組み付け公差を考慮しても、前記デッドボリュームの変更が確保される。
【００５２】
さらに、ひとつの両頭ピストン３４のフロント側の圧縮室３５とリヤ側の圧縮室３６とのデッドボリュームが同一となるように形成されている。このため、回転５次成分は、そのフロント側の総和とリヤ側の総和との間に１８０゜の位相のずれが保たれたままとなって、互いに打ち消し合って消滅する。
【００５３】
以上のように構成された実施形態によれば、以下の優れた効果を奏する。
（ａ）  フロント側及びリヤ側において、それぞれ各圧縮室３５，３６のデッドボリュームが、駆動シャフト４３の回転方向に沿って順に拡大するように５種類に変更されている。これによって、１０気筒タイプの両頭ピストン式圧縮機において、ねじり振動の加振力となるトルク変動の主成分である回転１０次成分が低減される。従って、前記ねじり振動によって、圧縮機並びにそれに接続される補機等の共振現象による騒音の発生が低減されて、車室内の騒音レベルが低下される。
【００５４】
（ｂ）  最大デッドボリュームの値と最小デッドボリュームの値との差が、デッドボリュームの拡大処置を行っていないシリンダボア３３-1における基準吸入容積の４％に相当するように形成されている。従って、この実施形態の圧縮機では、組み付け公差を考慮しても、各圧縮室３５，３６のデッドボリュームの変更が確保される。
【００５５】
（ｃ）  ひとつの両頭ピストン３４のフロント側の圧縮室３５とリヤ側の圧縮室３６とのデッドボリュームが同一となるように形成されている。このため、回転５次成分は、そのフロント側の総和とリヤ側の総和とが互いに打ち消し合って、消滅する。従って、前記（ａ）項及び（ｂ）項の効果とあいまって、トルク変動の回転１０次成分を低減しつつ、回転５次成分の発生を抑制することができる。
【００５６】
（ｄ）  この実施形態の圧縮機では、各シリンダボア３３-1〜３３-5の圧縮室３５，３６に対応して、フロントハウジング２５及びリヤハウジング２６に複数の副圧縮室４９，５０が形成されている。また、各副圧縮室４９，５０が、弁構成体２３，２４に形成した絞り部を有する連通路５１，５２を介して、圧縮室３５，３６に連通されている。そして、これらの副圧縮室４９，５０を各々所定の容積となるように形成することによって、各圧縮室３５，３６のデッドボリュームが変更されている。
【００５７】
このため、ピストンの表面を削り落す従来方法のように、加工が面倒になることはなく、圧縮機のハウジングを構成する部材のダイカスト型を部分的に変更するのみで、圧縮室３５，３６のデッドボリュームを変更することができる。従って、加工が簡単であるとともに部品管理が容易であって、量産性を確保することができる。特に、この実施形態においては、副圧縮室４９，５０がシリンダブロック２１、２２よりも小形のハウジング２５，２６に設けられているため、成形型の変更を安価に行うことができる。
【００５８】
また、圧縮機を搭載する車両は車種によって振動の共振点が異なるが、この実施形態によれば、ハウジング２５，２６を変更するのみで、各車種に適応したデッドボリュームを有する圧縮機を製作することができる。そして、圧縮機のねじり振動系を変更することができて、搭載車両の車種ごとに異なる共振系に容易に対応することができる。
【００５９】
さらに、ハウジング２５、２６内には、吸入室３８、３９及び吐出室４０、４１の大きな空間が存在しており、この空間の一部を利用して、大きな容積の副圧縮室４９、５０を形成することができる。従って、各圧縮室３５、３６のデッドボリュームの値の変更を容易かつ確実に行うことができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
以下に、この発明の第２の実施形態を、図７に基づいて説明する。
この第２の実施形態では、１０気筒タイプの両頭ピストン式圧縮機において、各シリンダボア３３-2〜３３-5に対応するリヤ側の副圧縮室５０-2〜５０-5が、すべて同一の容積となるように形成されている。また、各副圧縮室５０-2〜５０-5と圧縮室３６との間の連通路５２-2〜５２-5における絞り部の開口面積が、駆動シャフト４３の回転方向に沿って順に小さくなるように形成されている。さらに、フロント側の各副圧縮室４９においても、それらの容積がすべて同一となるように形成され、各副圧縮室４９と対応する連通路５１の絞り部の開口面積が、両頭ピストン３４を挟んで前記リヤ側の連通路５２の絞り部の開口面積と同一になるように形成されている。なお、図７においては、リテーナプレート兼用ガスケット３２を省略した状態で示してある。
【００６１】
このように構成した場合には、連通路５１，５２の絞り部の開口面積が小さいものほど、再膨張行程において副圧縮室４９，５０から圧縮室３５，３６へのガスの移動に遅れが生じるとともに、圧縮行程において圧縮室３５，３６から副圧縮室４９，５０へのガスの移動に遅れが生じる。従って、このように各連通路５１，５２の絞り部の開口面積を変更した場合でも、前述した第１の実施形態のように各副圧縮室４９，５０の容積を変更して、圧縮室３５，３６のデッドボリュームを変更した場合とほぼ同等の作用効果を発揮することができる。すなわち、第１の実施形態とほぼ同様に、回転１０次成分を低減しつつ、回転５次成分の発生を抑制することができる。
【００６２】
また、絞り部の開口面積が異なる連通路５１、５２を有する弁構成体２３、２４に変更するのみで、そして、圧縮機のねじり振動系を変更することができて、搭載車両の車種ごとに異なる共振系に容易に対応することができる。
【００６５】
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
（１）  副圧縮室４９，５０の容積を、それらの深さまたは断面積の変化、及び、それら双方の変化によって変更すること。
【００６６】
このように構成しても、各シリンダボア３３-1〜３３-5に対応する圧縮室３５，３６のデッドボリュームを、簡単に変更することができる。
（２）  副圧縮室４９，５０の容積を変更して、各圧縮室３５，３６のデッドボリュームを変更し、さらに、連通路５１，５２の絞り部の開口面積を、副圧縮室４９，５０の容積が大きいものほど小さくなるように形成すること。
【００６７】
このように構成した場合には、図３に示すように、再膨張行程及び圧縮行程において、副圧縮室４９，５０と圧縮室３５，３６との間におけるガスの移動のタイミングに大きな差が生じる。このため、気筒数ｎに対応する回転ｎ次成分をより効果的に低減することができる。
【００６８】
（３）  この発明を、前記実施形態に記載以外の気筒数、例えば６、８、１２気筒の両頭ピストン式圧縮機において具体化すること。
（４）  フロント側及びリヤ側それぞれの各圧縮室３５，３６のデッドボリュームの種類を、前記実施形態に記載以外のもの、例えば３種類あるいは４種類にすること。
【００６９】
（５）  デッドボリュームの最小値と最大値との差を、基準吸入容積の１％を下限として、圧縮機の圧縮性能が低下しない範囲で変更すること。
（６）  デッドボリュームの拡大量を、圧縮機の圧縮性能が低下しない範囲で、前記各実施形態に記載以外の値に設定すること。
【００７０】
（７）  前記基準吸入容積を、前記各実施形態に記載以外の値に設定すること。
（８）  ２種類以上のデッドボリュームの変更を、フロント側の各圧縮室３５あるいはリヤ側の各圧縮室３６のどちらか一方のみにおいて行うこと。
【００７１】
（９）  この発明を片頭ピストン式圧縮機において具体化すること。
以上の（３）〜（９）のように構成しても、気筒数ｎに対応する回転ｎ次成分を低減することができる。
【００７２】
（１０）  全ての圧縮室３５、３６に対応するように副圧縮室４９、５０を形成し、その副圧縮室４９、５０の容積を変更して、各圧縮室の３５、３６のデッドボリュームを変更すること。
【００７３】
（１１）  全ての圧縮室３５、３６に対応するように副圧縮室４９、５０を形成し、圧縮室３５、３６と副圧縮室４９、５０との間の連通路５１、５２の絞り部の開口面積を変化させること。
【００７４】
（１２）  各圧縮室３５、３６に対応するように、直接常時連通された副圧縮室を設けること。
（１３）  この発明をウェーブカムプレートタイプの往復動型圧縮機において具体化すること。
【００７５】
以上の（１１）〜（１３）のように構成しても、前記各実施形態と同様な効果を得ることができる。
次に、前記実施形態から把握される技術的思想について述べる。
【００７６】
（１）  シリンダブロック２２の軸孔２２ａと弁構成体２４とにより区画される空間に嵌合部材５５を嵌着し、その嵌合部材５５に副圧縮室５０-2〜５０-5を形成し、該副圧縮室５０-2〜５０-5と圧縮室３６とを連通する連通路５２-2〜５２-5をシリンダブロック２２に形成した請求項１に記載の往復動型圧縮機。
【００７７】
（２）  前記連通路５２-2〜５２-5を、シリンダブロック２２の後端面に凹溝状に形成した前記（１）項に記載の往復動型圧縮機。
これらのように構成した場合、リヤ側の副圧縮室５０-2〜５０-5が嵌合部材５５に形成されているため、加工が簡単であるとともに、嵌合部材５５を変更するのみで、デッドボリュームの変化状態が異なった圧縮機を構成することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば以下の優れた効果を奏する。
すなわち、回転ｎ次成分対策を簡単な構成で確実に実現できて、ねじり振動によって励起される共振現象が低減され、車室内の騒音レベルが低下される。また、その回転ｎ次成分対策のための部品管理が容易であって、圧縮機の量産性を確保することができるとともに、搭載車両の車種ごとに異なる共振系への対応が容易となる。さらに、前記回転ｎ次成分対策構成よる新たな振動発生要因の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態の圧縮機を示す断面図。
【図２】  図１の２−２線における断面図。
【図３】  ボア内圧力の推移を示す説明図。
【図４】  圧縮室ごとの圧縮トルクの推移を示す説明図。
【図５】  回転１０次成分の低減と回転５次成分の変化を示す説明図。
【図６】  （ａ）は回転５次成分について、（ｂ）は回転１０次成分について、重畳現象に関する説明図。
【図７】  第２の実施形態の圧縮機を示す断面図。
【符号の説明】
２１，２２…ケーシングの一部を構成するシリンダブロック、２３，２４…弁構成体、２５…ケーシングの一部を構成するフロントハウジング、２６…ケーシングの一部を構成するリヤハウジング、３３-1〜３３-5…シリンダボア、３４…両頭ピストン、３５，３６…圧縮室、３８，３９…吸入室、４０，４１…吐出室、４２…クランク室、４３…駆動シャフト、４５…カム板としての斜板、４９，５０，５０-2〜５０-5…副圧縮室、５１，５２，５２-2〜５２-5…連通路。
【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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