KR102244423B1 - 피스톤식 압축기 - Google Patents

Abstract

(과제) 제어 압력에 기초하여 이동체가 구동 축심 방향으로 이동함으로써 제1 연통로와 제2 연통로가 연통하는 구동 축심 둘레의 연통 각도가 변화함으로써, 압축실로부터 토출실에 토출되는 냉매의 유량을 변화 가능하고, 또한, 소형화를 실현 가능한 피스톤식 압축기를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 압축기는, 하우징(1)과, 구동축(3)과, 고정 사판(5)과, 피스톤(7)과, 토출 밸브로서의 밸브 형성 플레이트(9a)와, 제어 밸브(13)와, 이동체(10)를 구비하고 있다. 구동축(3) 내에는, 구동축(3)과 이동체(10)에 의해 구획되고, 제어 통로(13c)에 의해 제어 밸브(13)와 접속함으로써, 내부가 제어 압력이 되는 제어압실(27)이 형성되어 있다.

Description

피스톤식 압축기{PISTON COMPRESSOR}

본 발명은 피스톤식 압축기에 관한 것이다.

특허문헌 1에 종래의 피스톤식 압축기(이하, 간단히 압축기라고 함)가 개시되어 있다. 이 압축기는, 하우징과, 구동축과, 고정 사판과, 복수의 피스톤과, 토출 밸브와, 제어 밸브를 구비하고 있다.

하우징은, 실린더 블록을 갖고 있다. 실린더 블록에는, 복수의 실린더 보어가 형성되어 있는 것 외에, 실린더 보어에 연통(communication)하는 제1 연통로가 형성되어 있다. 또한, 하우징에는, 흡입실, 토출실, 사판실 및 축공이 형성되어 있다.

구동축은, 축공 내에 회전 가능하게 지승(支承)되어 있다. 고정 사판은, 구동축의 회전에 의해 사판실 내에서 회전 가능하고, 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정하다. 피스톤은, 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 고정 사판에 연결된다. 압축실과 토출실의 사이에는, 압축실 내의 냉매를 토출실에 토출시키는 리드 밸브식의 토출 밸브가 형성되어 있다.

또한, 이 압축기에서는, 하우징에 있어서, 흡입실과 토출실의 사이가 되는 위치에 제어압실이 형성되어 있다. 제어압실은, 제어 밸브가 냉매의 압력을 제어함으로써, 내부의 압력이 제어 압력으로 되어 있다. 제어압실 내에는, 제어 피스톤이 형성되어 있다.

그리고, 이 압축기에서는, 구동축에 이동체가 형성되어 있다. 이동체는, 축공 내에서 구동축과 일체 회전 가능하다. 또한, 이동체는, 구동축에 이동체가 형성된 상태에서, 제어 피스톤과 맞닿아 있다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 제어 압력에 기초하여 이동체가 구동축에 대하여 구동 축심 방향으로 이동 가능하다. 보다 상세하게는, 제어 압력에 기초하여 제어 피스톤이 제어압실 내를 이동함으로써, 이동체가 구동축에 대하여 구동 축심 방향으로 이동 가능하다. 이동체에는, 흡입실과 연통하는 제2 연통로가 형성되어 있다. 제2 연통로는, 이동체의 구동 축심 방향의 위치에 따라, 구동축의 1회전당에서의 제1 연통로와의 구동 축심 둘레의 연통 각도가 변화하도록 형성되어 있다.

이 압축기에서는, 제1 연통로와 제2 연통로가 연통함으로써, 흡입실 내의 냉매가 제2 연통로 및 제1 연통로를 거쳐 압축실로 흡입된다. 이때, 이동체의 구동 축심 방향의 위치에 따라, 제2 연통로와 제1 연통로의 구동 축심 둘레의 연통 각도가 변화함으로써, 압축실 내로 흡입되는 냉매의 유량이 변화한다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 변화시키는 것이 가능하게 되어 있다.

일본공개특허공보 평7-119631호

그런데, 차량 등으로의 탑재성을 향상시키기 위해, 압축기에는 소형화가 요구된다. 이 점, 상기 종래의 압축기에서는, 하우징에 대하여, 토출실 및 흡입실 뿐만 아니라, 제어압실도 형성되어 있다. 이 때문에, 하우징에는, 제어압실을 형성하기 위한 스페이스를 확보하는 것이 필요해지는 점에서, 하우징의 대형화가 불가피하다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 소형화가 어렵다.

본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 제어 압력에 기초하여 이동체가 구동 축심 방향으로 이동함으로써 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 변화 가능하고, 또한, 소형화를 실현 가능한 피스톤식 압축기를 제공하는 것을 해결해야 하는 과제로 하고 있다.

복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 흡입실과, 토출실과, 사판실과, 축공이 형성된 하우징과,

상기 축공 내에 회전 가능하게 지승된 구동축과,

상기 구동축의 회전에 의해 상기 사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 사판과,

상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 사판에 연결되는 피스톤과,

상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실에 토출시키는 토출 밸브와,

상기 구동축에 형성되고, 상기 구동축과 일체 회전함과 함께, 제어 압력에 기초하여 구동 축심 방향으로 상기 구동축에 대하여 이동 가능한 이동체와,

상기 제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비하고,

상기 실린더 블록에는, 상기 실린더 보어에 연통하는 제1 연통로가 형성되고,

상기 이동체에는, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제1 연통로와 연통하는 제2 연통로가 형성되고,

상기 이동체의 상기 구동 축심 방향의 위치에 따라서, 상기 압축실로부터 상기 토출실에 토출되는 냉매의 유량이 변화하는 피스톤식 압축기로서,

상기 구동축 내에는, 상기 구동축과 상기 이동체에 의해 구획되고, 제어 통로에 의해 상기 제어 밸브와 접속함으로써, 내부가 상기 제어 압력이 되는 제어압실이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 압축기에서는, 제어 압력에 기초하여, 이동체가 구동 축심 방향으로 이동한다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 압축실로부터 토출실에 토출되는 냉매의 유량이 변화한다.

여기에서, 이 압축기에서는, 구동축과 이동체에 의해 구획됨으로써, 구동축 내에 제어압실이 형성되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 하우징에 대하여, 제어압실을 형성하기 위한 스페이스가 불필요해지는 점에서, 하우징을 소형화할 수 있다.

따라서, 본 발명의 압축기에 의하면, 제어 압력에 기초하여 이동체가 구동 축심 방향으로 이동함으로써 압축실로부터 토출실에 토출되는 냉매의 유량을 변화 가능하고, 또한, 소형화를 실현할 수 있다.

특히, 본 발명의 압축기에서는, 제어압실을 구동축 내에 형성함으로써, 제어압실을 소형화할 수 있다. 이에 따라, 제어 밸브에 의해 제어 압력이 되는 냉매의 유량을 적게 하면서, 제어 압력에 의해 이동체를 구동 축심 방향으로 적합하게 이동시킬 수 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 제어성을 높게 할 수 있다.

제어 통로는, 축공의 내주면 또는 구동축의 외주면에 환상으로 형성된 환상홈과, 하우징에 형성되고, 제어 밸브와 환상홈을 접속하는 접속로와, 구동축에 형성되고, 구동축의 지름 방향으로 연장되어 환상홈과 제어압실에 연통하는 경로를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 구동축이 회전해도, 제어압실과 제어 밸브를 제어 통로에 의해 항상 접속할 수 있기 때문에, 제어압실 내의 제어 압력을 적합하게 조정할 수 있다.

본 발명의 압축기에 있어서, 구동축 내 및 이동체 내에는, 제어압실과 구획되어 흡입실과 제2 연통로에 연통하는 연통실이 형성될 수 있다. 또한, 이동체에 의해 제1 연통로와 제2 연통로가 연통될 수 있다. 그리고, 구동축에 의해 제1 연통로와 제2 연통로가 비연통이 되는 것이 바람직하다.

이 경우에는, 이동체가 제1 연통로와, 제2 연통로를 연통함으로써, 연통실 및 제1, 2 연통로를 통하여, 흡입실 내의 냉매를 압축실에 흡입시킬 수 있다. 이때, 이동체의 구동 축심 방향의 위치에 따라서, 압축실에 흡입시키는 냉매의 유량을 변화시키거나, 압축실에 흡입된 냉매의 일부를 연통실로 배출시킴으로써, 압축실로부터 토출실에 토출되는 냉매의 유량을 변화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 압축기는, 흡입실 내의 냉매를 압축실에 흡입시키는 흡입 밸브를 추가로 구비할 수 있다. 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실은, 제1 특정 압축실로 될 수 있다. 또한, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실은, 제2 특정 압축실로 될 수 있다. 그리고, 제2 연통로는, 제1 특정 압축실에 연통하는 제1 연통로와, 제2 특정 압축실에 연통하는 제1 연통로에 연통함으로써, 제1 특정 압축실 내로부터 제2 특정 압축실 내로 냉매를 도입시키는 것도 바람직하다.

이 경우에는, 이동체의 구동 축심 방향의 위치에 따라서, 제1 특정 압축실 내로부터 제2 특정 압축실 내로 도입되는 냉매의 유량을 변화시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 흡입 밸브를 통하여 흡입실로부터 제2 특정 압축실에 흡입되는 냉매의 유량이 변화하기 때문에, 이 압축기에서도, 제1 특정 압축실로부터 토출실에 토출되는 냉매의 유량을 변화시킬 수 있다.

본 발명의 압축기에 의하면, 제어 압력에 기초하여 이동체가 구동 축심 방향으로 이동함으로써 압축실로부터 토출실에 토출되는 냉매의 유량을 변화 가능하고, 또한, 소형화를 실현할 수 있다.

도 1은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최대 유량 시에 있어서의 단면도이다.
도 2는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최소 유량 시에 있어서의 단면도이다.
도 3은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 구동축 및 이동체 등을 나타내는 분해도이다.
도 4는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 캡을 나타내는 단면도이다.
도 5는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 4의 C-C 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 제1 이동체를 압축기의 후방측에서 본 배면도이다.
도 7은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 제2 이동체를 압축기의 후방측에서 본 배면도이다.
도 8은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최대 유량 시에 있어서의 구동축 및 이동체 등을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 9는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최소 유량 시에 있어서의 구동축 및 이동체 등을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 10은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 1의 A-A 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 11은, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 1에 나타내는 위치보다도 이동체가 전방으로 이동한 상태를 나타내는 도 10과 동일한 주요부 확대 단면도이다.
도 12는, 실시예 1의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 2의 B-B 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 13은, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최대 유량 시에 있어서의 단면도이다.
도 14는, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최소 유량 시에 있어서의 단면도이다.
도 15는, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최대 유량 시에 있어서의 구동축 및 이동체 등을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 16은, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 최소 유량 시에 있어서의 구동축 및 이동체 등을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 17은, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 13의 D-D 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 18은, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 13에 나타내는 위치보다도 이동체가 후방으로 이동한 상태를 나타내는 도 17과 동일한 주요부 확대 단면도이다.
도 19는, 실시예 2의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 도 14의 E-E 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명을 구체화한 실시예 1, 2를 도면을 참조하면서 설명한다. 이들 압축기는, 편두 피스톤식 압축기이다. 이들 압축기는, 차량에 탑재되어 있고, 공조 장치의 냉동 회로를 구성하고 있다.

(실시예 1)

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 실시예의 압축기는, 하우징(1)과, 구동축(3)과, 고정 사판(5)과, 복수의 피스톤(7)과, 밸브 형성 플레이트(9a)와, 이동체(10)와, 제어 밸브(13)를 구비하고 있다. 밸브 형성 플레이트(9a)는, 본 발명의 「토출 밸브」의 일 예이다.

하우징(1)은, 프런트 하우징(17)과, 리어 하우징(19)과, 실린더 블록(21)을 갖고 있다. 본 실시예에서는, 프런트 하우징(17)이 위치하는 측을 압축기의 전방측으로 하고, 리어 하우징(19)이 위치하는 측을 압축기의 후방측으로 하여, 압축기의 전후 방향을 규정하고 있다. 또한, 도 1 및 도 2의 지면의 상방을 압축기의 상방측으로 하고, 지면의 하방을 압축기의 하방측으로 하여, 압축기의 상하 방향을 규정하고 있다. 그리고, 도 3 이후에서는, 도 1 및 도 2에 대응시켜 전후 방향 및 상하 방향을 표시한다. 또한, 실시예에 있어서의 전후 방향 등은 일 예로서, 본 발명의 압축기는, 탑재되는 차량에 대응하여, 그 자세가 적절히 변경된다.

프런트 하우징(17)은, 지름 방향으로 연장되는 전벽(前壁;17a)과, 전벽(17a)과 일체를 이루고, 전벽(17a)으로부터 구동축(3)의 구동 축심(O) 방향에서 후방으로 연장되는 둘레벽(17b)를 갖고 있고, 대략 원통 형상을 이루고 있다. 구동 축심(O)은, 압축기의 전후 방향과 평행하게 연장되어 있다.

전벽(17a)에는, 제1 보스부(171)와, 제2 보스부(172)와, 제1 축공(173)이 형성되어 있다. 제1 보스부(171)는 구동 축심(O) 방향에서 전방을 향하여 돌출하고 있다. 제1 보스부(171) 내에는 축봉 장치(25)가 형성되어 있다. 제2 보스부(172)는 후술하는 사판실(31) 내에 있어서, 구동 축심(O) 방향에서 후방을 향하여 돌출하고 있다. 제1 축공(173)은, 구동 축심(O) 방향에서 전벽(17a)을 관통하고 있다.

리어 하우징(19)에는, 흡입실(28)과, 흡입구(28a)와, 토출실(29)과, 토출구(29a)가 형성되어 있다. 흡입실(28)은, 리어 하우징(19)의 중심측에 위치하고 있다. 흡입구(28a)는, 흡입실(28)과 연통하고 있고, 리어 하우징(19)의 축방향으로 연장되어 리어 하우징(19)의 외부로 열려 있다. 흡입구(28a)는, 배관을 통하여 증발기와 접속하고 있다. 이에 따라, 흡입실(28)은, 증발기를 거친 저압의 냉매 가스가 흡입구(28a)로부터 흡입됨으로써 흡입 압력으로 되어 있다. 토출실(29)은 환상으로 형성되어 있고, 흡입실(28)의 외주측에 위치하고 있다. 토출구(29a)는, 토출실(29)과 연통하고 있고, 리어 하우징(19)의 지름 방향으로 연장되어 리어 하우징(19)의 외부로 열려 있다. 토출구(29a)는, 배관을 통하여 응축기와 접속하고 있다. 흡입구(28a) 및 토출구(29a)의 형상은 적절히 설계 가능하다. 또한, 배관, 증발기 및 응축기의 도시는 생략한다.

실린더 블록(21)은, 프런트 하우징(17)과 리어 하우징(19)의 사이에 위치하고 있다. 도 10∼도 12에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(21)에는, 실린더 보어(21a∼21f)가 형성되어 있다. 실린더 보어(21a∼21f)는, 각각 둘레 방향으로 등각도 간격으로 배치되어 있다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 실린더 보어(21a∼21f)는, 각각 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 또한, 실린더 보어(21a∼21f)의 개수는 적절히 설계 가능하다.

실린더 블록(21)은, 프런트 하우징(17)과 접합됨으로써, 프런트 하우징(17)의 전벽(17a) 및 둘레벽(17b)의 사이에 사판실(31)을 형성하고 있다. 사판실(31)은, 도시하지 않는 연락 통로에 의해 흡입실(28)과 연통하고 있다.

또한, 실린더 블록(21)에는, 제2 축공(23)이 형성되어 있다. 제1 축공(173) 및 제2 축공(23)은, 본 발명의 「축공」의 일 예이다. 제2 축공(23)은, 실린더 블록(21)의 중심측에 위치하고 있고, 실린더 블록(21)을 구동 축심(O) 방향으로 관통하고 있다. 제2 축공(23)의 후방측은, 실린더 블록(21)이 밸브 형성 플레이트(9a)를 통하여 리어 하우징(19)과 접합됨으로써, 흡입실(28) 내에 위치한다. 이에 따라, 제2 축공(23)은 흡입실(28)과 연통하고 있다.

한편, 제2 축공(23)의 전방측에는, 환상홈(24)이 형성되어 있다. 환상홈(24)은, 제2 축공(23)에 원환상으로 오목하게 형성되어 있고, 제2 축공(23)의 내주면에 임해 있다. 환상홈(24)은 접속로(26)와 접속하고 있다. 접속로(26)는, 실린더 블록(21)으로부터 리어 하우징(19)에 걸쳐 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다.

또한, 도 10∼도 12에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(21)에는, 제1 연통로(22a∼22f)가 형성되어 있다. 제1 연통로(22a∼22f)의 일단측은 실린더 보어(21a∼21f)와 각각 연통하고 있다. 제1 연통로(22a∼22f)는, 각각 실린더 블록(21)의 지름 방향으로 연장되어 있다. 이에 따라, 제1 연통로(22a∼22f)의 타단측은, 제2 축공(23)과 연통하고 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 밸브 형성 플레이트(9a)는, 리어 하우징(19)과 실린더 블록(21)의 사이에 형성되어 있다. 이 밸브 형성 플레이트(9a)를 통하여, 리어 하우징(19)과 실린더 블록(21)이 접합되어 있다.

밸브 형성 플레이트(9a)는, 밸브 플레이트(90)와, 토출 밸브 플레이트(92)와, 리테이너 플레이트(93)를 갖고 있다. 밸브 플레이트(90)에는, 실린더 보어(21a∼21f)에 연통하는 6개의 토출공(911)이 형성되어 있다. 실린더 보어(21a∼21f)는, 각 토출공(911)을 통하여 토출실(29)에 연통한다.

토출 밸브 플레이트(92)는, 밸브 플레이트(90)의 후면에 형성되어 있다. 토출 밸브 플레이트(92)에는, 탄성 변형에 의해 각 토출공(911)을 개폐 가능한 6개의 토출 리드 밸브(92a)가 형성되어 있다. 리테이너 플레이트(93)는, 토출 밸브 플레이트(92)의 후면에 형성되어 있다. 리테이너 플레이트(93)는, 토출 리드 밸브(92a)의 최대 개도를 규제한다.

구동축(3)은, 구동축 본체(33)와 캡(35)으로 구성되어 있고, 구동 축심(O) 방향에서 하우징(1)의 전방측으로부터 후방측을 향하여 연장되어 있다. 구동축 본체(33)는, 구동축(3)의 전측 부분을 구성하고 있다. 구동축 본체(33)는, 나사부(33a)와, 제1 지름부(33b)와, 제2 지름부(33c)를 갖고 있다. 나사부(33a)는, 구동축 본체(33)의 전단, 즉, 구동축(3)의 전단에 위치하고 있다. 이 나사부(33a)를 통하여 구동축(3)은, 도시하지 않는 풀리나 전자 클러치 등과 연결되어 있다. 제1 지름부(33b)는, 나사부(33a)의 후단과 연속하고 있고, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다.

제2 지름부(33c)는, 제1 지름부(33b)의 후단과 연속하고 있고, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 제2 지름부(33c)는, 제1 지름부(33b)보다도 소경으로 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 지름부(33c)에는, 제1 축로(33d)가 형성되어 있다. 제1 축로(33d)는, 제2 지름부(33c) 내를 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있고, 제2 지름부(33c)의 후단면, 즉 구동축 본체(33)의 후단면으로 개구하고 있다. 또한, 제2 지름부(33c)에는, 제1 경로(33e)가 형성되어 있다. 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 경로(33e)는, 제1 축로(33d)와 연통하면서, 제2 지름부(33c) 내를 지름 방향으로 연장되어 있고, 제2 지름부(33c)의 외주면으로 개구하고 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 캡(35)은, 구동축(3)의 후측 부분을 구성하고 있다. 도 1∼도 5에 나타내는 바와 같이, 캡(35)은, 제2 축공(23)과 거의 동(同)지름을 이루는 원통 형상을 이루고 있고, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 캡(35)에는, 안내창(35a)이 형성되어 있다. 안내창(35a)은, 캡(35)을 둘레 방향으로 반둘레에 걸쳐 형성되어 있고, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 한편, 캡(35)에 있어서, 구동 축심(O)을 사이에 두고 안내창(35a)의 반대측에 위치하는 부분은, 본체부(35b)로 되어 있다. 본체부(35b)는, 안내창(35a)에 대향하여 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 반원형의 홈통(桶) 형상을 이루고 있다.

또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 캡(35)에 있어서, 안내창(35a)에 후방향으로 면하는 부분은, 제1 규제면(301)으로 되어 있고, 안내창(35a)에 전방향으로 면하는 부분은, 제2 규제면(302)으로 되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 캡(35)에 있어서, 제1 규제면(301)과 제2 규제면(302)의 사이에 위치하고, 안내창(35a)에 면하여 구동 축심(O) 방향으로 연장되는 부분, 즉, 본체부(35b)에 있어서, 구동축(3)이 후술하는 R1 방향으로 회전할 때의 선행측이 되는 단면은, 안내면(303)으로 되어 있다.

캡(35) 내에는, 제2 축로(35c)가 형성되어 있다. 제2 축로(35c)는, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있고, 캡(35)을 전후로 관통하고 있다. 제2 축로(35c)는, 제1 지름부(351)와, 제2 지름부(352)와, 제3 지름부(353)로 구성되어 있다. 제1 지름부(351)와, 제2 지름부(352)와, 제3 지름부(353)는, 서로 동축을 이루고 있다.

제1 지름부(351)는, 구동축 본체(33)의 제2 지름부(33c)와 거의 동지름으로 형성되어 있다. 제1 지름부(351)는, 캡(35)의 전단면으로 개구하고 있고, 후방을 향하여 연장되어 있다. 제2 지름부(352)는, 제1 지름부(351)의 후단과 접속하고 있고, 후방을 향하여 연장되어 있다. 제2 지름부(352)는, 도 3에 나타내는 제1 축로(33d)와 거의 동지름이고, 제1 지름부(351)보다도 소경으로 형성되어 있다. 이에 따라, 제1 지름부(351)와 제2 지름부(352)의 사이에는, 도 4에 나타내는 제1 단부(段部;354)가 형성되어 있다. 또한, 제1 지름부(351)와 제2 지름부(352)는, 안내창(35a)과 연통하고 있다. 이에 따라, 제1, 2 지름부(351, 352)는, 안내창(35a)과 연통하는 개소에 있어서, 캡(35)의 외부와 연통하고 있다. 제3 지름부(353)는, 제2 지름부(352)의 후단과 접속하고 후방을 향하여 연장되어 있고, 캡(35)의 후단면으로 개구하고 있다. 제3 지름부(353)는, 제2 지름부(352)보다도 소경으로 형성되어 있다. 이에 따라, 제2 지름부(352)와 제3 지름부(353)의 사이에는 제2 단부(355)가 형성되어 있다.

또한, 캡(35)의 전단측에는, 제1 환상 오목홈(356)과 제2 환상 오목홈(357)이 형성되어 있다. 제1 환상 오목홈(356)에는 제1 시일 링(358)이 형성되어 있고, 제2 환상 오목홈(357)에는 제2 시일 링(359)이 형성되어 있다. 제1, 2 시일 링(358, 359)은, PTFE 등의 수지로 형성되어 있다. 또한, 캡(35)의 전단측에 있어서, 제1 환상 오목홈(356)과 제2 환상 오목홈(357)의 사이, 즉, 제1 시일 링(358)과 제2 시일 링(359)의 사이가 되는 위치에는, 제2 경로(35d)가 형성되어 있다. 제2 경로(35d)는, 제1 지름부(351)와 연통하면서, 캡(35) 내를 지름 방향으로 연장되어 있고, 캡(35)의 외주면으로 개구하고 있다.

도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 구동축 본체(33)의 제2 지름부(33c)는, 캡(35)에 압입되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 축로(35c)의 제1 지름부(351)에 대하여, 제2 지름부(33c)의 후단측이 압입되어 있다. 그리고, 제2 지름부(33c)의 후단이 제1 단부(354)에 맞닿음으로써, 제1 지름부(351) 내에서 제2 지름부(33c)가 위치 결정된다. 이때, 제1 경로(33e)와 제2 경로(35d)를 정합시켜 연통시킨다. 이들 제1 경로(33e)와 제2 경로(35d)는, 본 발명의 「경로」의 일 예이다. 이와 같이, 구동축 본체(33)와 캡(35)이 일체화됨으로써, 구동축(3)이 형성되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동축(3)은, 구동축 본체(33)의 제1 지름부(33b)를 제1 축공(173)에 지승시킴과 함께, 캡(35)을 제2 축공(23)에 지승시킴으로써, 하우징(1)에 회전 가능하게 삽입 통과되어 있다. 이에 따라, 구동축(3)은 구동 축심(O) 둘레에서 회전 가능하게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시예에서는, 구동축(3)은, 도 10∼도 12에 나타내는 R1 방향으로 회전한다. 따라서, 제1 경로(33e) 및 제2 경로(35d)는 구동축(3)에 형성되어 있다고도 할 수 있다.

여기에서, 캡(35)이 제2 축공(23)에 지승됨으로써, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 환상홈(24)과 제2 경로(35d) 및 제1 경로(33e)가 대향한다. 이에 따라, 제1, 2 경로(33e, 35d)를 통하여, 환상홈(24)과 제1 축로(33d)가 연통한다. 그리고, 제1, 2 시일 링(358, 359)에 의해, 제2 축공(23) 내와 환상홈(24)의 사이가 봉지된다. 또한, 캡(35)이 제2 축공(23)에 지승됨으로써, 캡(35)의 후단이 제2 축공(23) 내로부터 돌출하면서 흡입실(28) 내로 연장되는 상태가 된다. 이에 따라, 제3 지름부(353)를 통하여, 제2 축로(35c)가 흡입실(28)과 연결되어 있다. 한편, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 보스부(171) 내에서는, 축봉 장치(25)에 구동축(3)이 삽입 통과된다. 이에 따라, 축봉 장치(25)는, 하우징(1)의 내부와 하우징(1)의 외부의 사이를 봉지한다.

또한, 캡(35)이 제2 축공(23)에 지승됨으로써, 도 10∼도 12에 나타내는 바와 같이, 안내창(35a)은, 제1 연통로(22a∼22f) 중, 재팽창 행정 또는 흡입 행정의 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대향한다. 한편, 본체부(35b)는, 압축 행정 또는 토출 행정의 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대향한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 고정 사판(5)은, 구동축 본체(33)의 제2 지름부(33c)에 압입됨으로써, 구동축(3)에 고정되어 있다. 이때, 고정 사판(5)은, 제2 지름부(33c)와 제1 지름부(33b)의 사이에서 형성된 단부(33f)에 맞닿음으로써, 구동축 본체(33)에 대한 위치 결정으로 되어 있다. 이렇게 하여, 고정 사판(5)은, 사판실(31) 내에 배치되어 있고, 구동축(3)이 회전함으로써, 사판실(31) 내에서 구동축(3)과 함께 회전 가능하게 되어 있다. 여기에서, 고정 사판(5)은, 구동축(3)에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정해져 있다. 또한, 사판실(31) 내에 있어서, 제2 보스부(172)와 고정 사판(5)의 사이에는, 스러스트 베어링(6)이 형성되어 있다.

각 피스톤(7)은, 실린더 보어(21a∼21f) 내에 각각 수용되어 있다. 각 피스톤(7)과, 밸브 형성 플레이트(9a)에 의해, 도 10∼도 12에 나타내는 바와 같이, 실린더 보어(21a∼21f) 내에 압축실(45a∼45f)이 각각 형성되어 있다. 압축실(45a∼45f)은, 각각 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하고 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 피스톤(7)에는, 걸어맞춤부(7a)가 형성되어 있다. 걸어맞춤부(7a) 내에는, 반구 형상의 슈(8a, 8b)가 각각 형성되어 있다. 이들 슈(8a, 8b)에 의해, 피스톤(7)은 고정 사판(5)에 연결되어 있다. 이에 따라, 각 슈(8a, 8b)는, 고정 사판(5)의 회전을 피스톤(7)의 왕복 운동으로 변환하는 변환 기구로서 기능한다. 이 때문에, 피스톤(7)은, 각각 실린더 보어(21a∼21f) 내를 피스톤(7)의 상사점과 피스톤(7)의 하사점의 사이에서 왕복 운동하는 것이 가능하게 되어 있다. 이하에서는, 피스톤(7)의 상사점 및 피스톤(7)의 하사점에 대해서, 각각 상사점 및 하사점이라고 기재한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 이동체(10)는, 제1 이동체(11)와 제2 이동체(12)로 구성되어 있다. 제1 이동체(11)는, 둘레벽부(11a)와 입벽부(11b)를 갖고 있다. 도 6 및 도 10∼도 12에 나타내는 바와 같이, 둘레벽부(11a)는, 캡(35)과 거의 동지름을 이루는 반원의 홈통 형상으로 형성되어 있고, 표면(111)과 이면(112)과 슬라이딩면(113)을 갖고 있다. 슬라이딩면(113)은, 표면(111)과 이면(112)으로 연속하고 있다. 또한, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 둘레벽부(11a)는, 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있다. 여기에서, 둘레벽부(11a)에 있어서의 구동 축심(O) 방향의 길이는, 안내창(35a)에 있어서의 구동 축심(O) 방향의 길이에 비해 짧게 설정되어 있다. 그리고, 둘레벽부(11a)에는, 제2 연통로(41)가 형성되어 있다.

제2 연통로(41)는, 표면(111)에서 이면(112)까지 관통하고 있다. 또한, 도 1∼3에 나타내는 바와 같이, 제2 연통로(41)는, 둘레벽부(11a)에 있어서, 전후 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 제2 연통로(41)는, 후단으로부터 전단을 향함에 따라, 점차 둘레벽부(11a)의 둘레 방향으로 크게 형성되어 있다. 즉, 둘레벽부(11a)의 둘레 방향으로 작게 형성된 제1 부위(411)가 제2 연통로(41)의 후단측에 위치하고 있고, 둘레벽부(11a)의 둘레 방향으로 크게 형성된 제2 부위(412)가 제2 연통로(41)의 전단측에 위치하고 있다. 또한, 제2 연통로(41)의 형상은 적절히 설계 가능하다.

도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 입벽부(11b)는, 둘레벽부(11a)의 이면(112)에 대하여 일체로 형성되어 있다. 입벽부(11b)는, 제1 이동체(11)의 후방측에 배치되어 있고, 구동 축심(O) 방향으로 직교하여 상하로 연장되는 판 형상을 이루고 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 입벽부(11b)에는, 반원 형상을 이루는 절결부(114)가 형성되어 있다. 또한, 절결부(114)의 형상은 적절히 설계 가능한 것 외에, 절결부(114)의 형성을 생략할 수도 있다.

도 3, 도 7∼도 9에 나타내는 바와 같이, 제2 이동체(12)는, 제1 축로(33d) 및 제2 축로(35c)의 제2 지름부(352)와 거의 동지름을 이루는 대략 원통 형상으로 형성되어 있다. 제2 이동체(12)의 후단에는, 평면 형상을 이루는 걸어맞춤부(12a)가 형성되어 있다. 또한, 제2 이동체(12)에는, 연락로(12b)가 형성되어 있다. 연락로(12b)는, 제2 이동체(12) 내를 구동 축심(O) 방향으로 연장되어 있고, 제2 이동체(12)의 후단으로 개구하고 있다. 또한, 연락로(12b)에 있어서의 걸어맞춤부(12a)측은, 제2 이동체(12)의 외주면으로 개구하고 있다. 여기에서, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 연락로(12b)는, 제2 이동체(12) 내를 구동 축심(O) 방향으로 관통하고 있지 않고, 제2 이동체(12)의 전단으로는 개구하고 있지 않다. 이에 따라, 제2 이동체(12)에는, 평면 형상을 이루는 제1면(121)과 제2면(122)이 형성되어 있다. 제1면(121)은, 제2 이동체(12)의 전단면을 구성하고 있고, 전방에 면하고 있다. 제2면(122)은, 연락로(12b)의 전방에 위치하고 있고, 후방에 면하고 있다. 또한, 걸어맞춤부(12a)는, 입벽부(11b)와 걸어맞춤 가능하면, 형상을 적절히 설계 가능하다.

또한, 제2 이동체(12)에 있어서, 제1면(121)과 제2면(122)의 사이, 즉, 연락로(12b)보다도 전방측이 되는 개소에는, 링홈(12c)이 형성되어 있다. 링홈(12c)에는, O링(37)이 형성되어 있다.

제2 이동체(12)는, 걸어맞춤부(12a)를 안내창(35a)측을 향한 상태, 즉, 연락로(12b)를 안내창(35a)에 대향시킨 상태에서, 캡(35)의 제2 지름부(352) 내에 배치되어 있다. 또한, 캡(35) 내에 있어서, 제2 이동체(12)는, 전단측을 제1 축로(33d) 내로 진입시키고 있다. 이에 따라, 제1 축로(33d) 내, 즉 구동축(3) 내에는, 구동축 본체(33)와 제2 이동체(12)에 의해 구획된 제어압실(27)이 형성되어 있다. 제어압실(27)은, 제1 경로(33e) 및 제2 경로(35d)를 통하여, 환상홈(24)과 연통하고 있다. 이들 접속로(26), 환상홈(24) 및 제1, 2 경로(33e, 35d)에 의해, 제어 통로로서의 제2 급기 통로(13c)가 형성되어 있다. 또한, 제어압실(27)과, 제2 지름부(352)의 사이는, O링(37)에 의해 봉지되어 있다.

여기에서, 환상홈(24)은 제2 축공(23)에 원 환상으로 오목하게 형성되어 있기 때문에, 구동축(3)이 회전해도, 환상홈(24)과 제2 경로(35d) 및 제1 경로(33e)는, 항상 대향한다. 이 때문에, 구동축(3)이 회전해도, 환상홈(24)과 제1 축로(33d), 나아가서는, 환상홈(24)과 제어압실(27)은, 항상 연통하도록 되어 있다.

또한, 캡(35) 내, 즉 구동축(3) 내에는, 연락로(12b), 제2 지름부(352) 및 제3 지름부(353)에 의해, 연통실(39)이 형성되어 있다. 연통실(39)은, 제2 이동체(12)에 의해, 제어압실(27)과 구획되어 있다. 즉, 연통실(39)과 제어압실(27)은 비연통으로 되어 있다. 한편, 연통실(39)은, 흡입실(28)과 연통하고 있다. 이에 따라, 연통실(39)은, 흡입 압력으로 되어 있다.

제1 이동체(11)는, 입벽부(11b)를 캡(35) 내로 진입시킨 상태에서, 안내창(35a) 내에 형성되어 있다. 그리고, 제1 이동체(11)는, 슬라이딩면(113)을 캡(35)의 안내면(303)에 맞닿게 하고 있다. 이에 따라, 제1 이동체(11)의 둘레벽부(11a)는, 구동 축심(O)을 사이에 두고 캡(35)의 본체부(35b)의 반대측에 위치하고, 제2 축공(23) 내로 노출한다. 여기에서, 둘레벽부(11a)는, 캡(35)과 거의 동지름을 이루는 반원의 홈통 형상인 점에서, 제1 이동체(11)는, 안내창(35a) 내에 형성됨으로써, 본체부(35b)와 함께 제2 축공(23)과 거의 동지름을 이루는 원통체를 구성한다. 이에 따라, 제1 이동체(11)는, 캡(35)이 제2 축공(23) 내에 배치됨으로써, 본체부(35b)와 함께 제2 축공(23)과 정합한다.

또한, 제1 이동체(11)는, 안내창(35a) 내에 형성된 상태에서, 입벽부(11b)를 제2 이동체(12)의 걸어맞춤부(12a)에 맞닿게 하고 있다. 이에 따라, 입벽부(11b)와 걸어맞춤부(12a)가 걸어맞춤됨으로써, 제1 이동체(11)와 제2 이동체(12)가 장착되어 있다. 이렇게 하여, 연통실(39)은, 제2 연통로(41)와 대향하면서, 제2 연통로(41)와 연통한다. 즉, 연통실(39)은, 흡입실(28)과 제2 연통로(41)에 연통한다.

이동체(10)는, 캡(35), 나아가서는 구동축(3)이 구동 축심(O) 둘레로 회전함으로써, 구동축(3)과 함께 구동 축심(O) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 여기에서, 입벽부(11b)와 걸어맞춤부(12a)가 걸어맞춤됨으로써, 제2 이동체(12)는, 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내에 있어서, 제1 이동체(11)로부터 독립하여 구동 축심(O) 둘레로 회전하는 것이 규제되어 있다.

또한, 이동체(10)에 있어서, 제1 이동체(11)의 입벽부(11b)와, 제2 이동체(12)의 제2면(122)에는, 흡입 압력이 작용한다. 한편, 제2 이동체(12)의 제1면(121)에는, 제어 압력이 작용한다. 또한, 제어 압력에 대해서는 후술한다.

그리고, 입벽부(11b)와 걸어맞춤부(12a)가 걸어맞춤됨으로써, 제1 이동체(11)와 제2 이동체(12)가 구동 축심(O) 방향으로 일체로 이동 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 제1 이동체(11)는, 슬라이딩면(113)이 안내면(303)으로 안내됨으로써, 안내창(35a) 내를 구동 축심(O) 방향에서 전후로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 제2 이동체(12)는, 제1 축로(33d) 및 제2 지름부(352) 내를 슬라이딩함으로써, 구동 축심(O) 방향에서 전후로 이동 가능하게 되어 있다. 이렇게 하여, 이동체(10)는, 축공(23) 내에 있어서, 구동축(3)에 대하여 구동 축심(O) 방향에서 전후로 이동 가능하게 되어 있다.

또한, 제2 연통로(41)는, 구동축(3)이 회전함으로써, 도 10∼도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 연통로(22a∼22f)와 간헐적으로 연통한다. 그리고, 제2 연통로(41)는, 제1 이동체(11)의 안내창(35a) 내에 있어서의 위치에 따라서, 구동축(3)의 1회전당에서 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 구동 축심(O) 둘레의 연통 각도가 변화한다. 이하, 구동축(3)의 1회전당에서 제1 연통로(22a∼22f)와 제2 연통로(41)가 연통하는 구동 축심(O) 둘레의 연통 각도를 간단히 연통 각도라고 기재한다. 또한, 도 4∼도 9에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 도 1 및 도 2에 나타내는 상태보다도, 구동축(3) 및 고정 사판(5)이 구동 축심(O) 둘레로 회전한 상태에서 캡(35)이나 제1, 2 이동체(11, 12)를 도시하고 있다. 또한, 도 8∼도 12에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 제2 연통로(41)의 형상 등을 간략화하여 도시하고 있다. 후술하는 도 15∼19에 대해서도 동일하다.

또한, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 캡(35) 내에 있어서, 제2 단부(355)와, 제1 이동체(11)의 입벽부(11b)의 사이에는, 탄성지지 스프링(43)이 형성되어 있다. 탄성지지 스프링(43)은, 제1 이동체(11) 및 제2 이동체(12), 즉, 이동체(10)를 캡(35)의 전방을 향하여 탄성지지하고 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제어 밸브(13)는, 리어 하우징(19)에 형성되어 있다. 제어 밸브(13)는, 리어 하우징(19)에 형성된 검지 통로(13a)에 의해 흡입실(28)과 접속하고 있다. 또한, 제어 밸브(13)는, 리어 하우징(19)에 형성된 제1 급기 통로(13b)에 의해 토출실(29)과 접속하고 있다. 또한, 제어 밸브(13)는, 접속로(26), 나아가서는 제2 급기 통로(13c)에 의해, 제어압실(27)과 접속하고 있다. 제어압실(27)에는, 제1, 2 급기 통로(13b, 13c) 및 제어 밸브(13)를 통하여, 토출실(29) 내의 냉매 가스의 일부가 도입된다. 또한, 제어압실(27)은, 도시하지 않는 추기 통로에 의해 사판실(31)과 접속하고 있다. 이에 따라, 제어압실(27)의 냉매 가스는, 추기 통로에 의해, 흡입실(28)에 도출된다.

제어 밸브(13)는, 검지 통로(13a)를 통하여 흡입실(28) 내의 냉매 가스의 압력인 흡입 압력을 감지함으로써, 밸브 개도를 조정한다. 이에 따라, 제어 밸브(13)는, 제1, 2 급기 통로(13b, 13c)를 거쳐, 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 조정한다. 구체적으로는, 제어 밸브(13)는, 밸브 개도를 크게 함으로써, 제1, 2 급기 통로(13b, 13c)를 거쳐 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 증대시킨다. 한편, 제어 밸브(13)는, 밸브 개도를 작게 함으로써, 제1, 2 급기 통로(13b, 13c)를 거쳐 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 감소시킨다. 이렇게 하여, 제어 밸브(13)는, 제어압실(27)로부터 흡입실(28)에 도출되는 냉매 가스의 유량에 대하여, 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 변화시킴으로써, 제어압실(27)의 냉매 가스의 압력인 제어 압력을 제어한다. 또한, 제어압실(27)은, 추기 통로에 의해 사판실(31)과 접속해도 좋다.

이상과 같이 구성된 압축기에서는, 구동축(3)이 구동 축심(O) 둘레에서 회전함으로써, 사판실(31) 내에서 고정 사판(5)이 회전한다. 이에 따라, 피스톤(7)이 실린더 보어(21a∼21f) 내를 상사점과 하사점의 사이에서 왕복 운동한다. 이 때문에, 압축실(45a∼45f)에서는, 내부의 냉매 가스가 재팽창하는 재팽창 행정과, 흡입실(28)로부터 냉매 가스를 흡입하는 흡입 행정과, 내부의 냉매 가스를 압축하는 압축 행정과, 압축된 냉매 가스를 토출실(29)에 토출되는 토출 행정이 반복하여 행해지게 된다. 토출실(29) 내의 냉매 가스는, 토출구(29a)를 거쳐 응축기에 토출된다.

구체적으로는, 이 압축기에 있어서, 구동축(3)이 도 1, 도 2 및 도 10∼도 12에 나타내는 회전 각도에 있을 때, 압축실(45a)은, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계가 된다. 그리고, 압축실(45a), 압축실(45b) 및 압축실(45c)의 순서로 흡입 행정이 진행된다. 즉, 압축실(45b)은 흡입 행정의 중기 단계가 된다. 그리고, 압축실(45c)은, 흡입 행정의 후기 단계가 되어, 피스톤(7)이 하사점에 위치한다. 한편, 압축실(45d), 압축실(45e) 및 압축실(45f)의 순서로 압축 행정이 진행된다. 즉, 압축실(45f)은, 압축 행정의 후기 단계로부터 토출 행정으로 이행하는 단계에 있어서, 피스톤(7)이 상사점에 위치한다.

그리고, 이 압축기에서는, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내에 형성됨으로써, 제1 이동체(11)는, 재팽창 행정 또는 흡입 행정의 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대향한다. 보다 구체적으로는, 구동축(3)이 도 1, 도 2 및 도 10∼도 12에 나타내는 회전 각도에 있을 때, 제1 이동체(11)는, 압축실(45a)에 연통하는 제1 연통로(22a)와, 압축실(45a)에 서로 이웃하는 압축실(45b)에 연통하는 제1 연통로(22b)와, 압축실(45b)에 서로 이웃하는 압축실(45c)에 연통하는 제1 연통로(22c)에 대향한다. 그리고, 구동축(3)이 도 10에 나타내는 상태보다도 더욱 R1 방향으로 회전하면, 압축실(45f)이 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계로 이행하는 점에서, 제1 이동체(11)는, 압축실(45f)에 연통하는 제1 연통로(22f)와, 압축실(45a)에 연통하는 제1 연통로(22a)와, 압축실(45b)에 연통하는 제1 연통로(22b)에 대향한다. 이렇게 하여, 구동축(3)이 회전함으로써, 제1 이동체(11)는, 재팽창 행정 또는 흡입 행정의 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와 순차적으로 대향한다.

이에 따라, 흡입 행정의 압축실(45a∼45f)에는, 연통실(39), 제2 연통로(41) 및 제1 연통로(22a∼22f)를 통하여, 흡입실(28) 내의 냉매 가스가 흡입된다.

한편, 캡(35)의 본체부(35b)는, 구동 축심(O)을 사이에 두고 안내창(35a)의 반대측, 즉, 제1 이동체(11)의 반대측에 위치하고 있다. 이 때문에, 본체부(35b)는, 제1 연통로(22a∼22f) 중, 압축 행정 또는 토출 행정의 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와 대향한다. 보다 구체적으로는, 구동축(3)이 도 1, 도 2 및 도 10∼도 12에 나타내는 회전 각도에 있을 때, 본체부(35b)는, 압축실(45d)에 연통하는 제1 연통로(22d)와, 압축실(45e)에 연통하는 제1 연통로(22e)와, 압축실(45f)에 연통하는 제1 연통로(22f)에 대향한다. 이렇게 하여, 본체부(35b)는, 구동축(3)이 회전함으로써, 압축 행정 또는 토출 행정의 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 순차적으로 대향한다.

그리고, 이 압축기에서는, 이동체(10)를 구동축(3)에 대하여 구동 축심(O) 방향으로 이동시킴으로써, 구동축(3)의 1회전당에서 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량, 나아가서는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변경할 수 있다.

구체적으로는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 증대시키는 경우에는, 제어 밸브(13)가 밸브 개도를 크게 함으로써, 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 증대시킨다. 이렇게 하여, 제어 밸브(13)가 제어압실(27)의 제어 압력을 증대시킨다. 이에 따라, 제어 압력과 흡입 압력의 차압인 가변 차압이 커진다.

이 때문에, 이동체(10)에서는, 제2 이동체(12)가 탄성지지 스프링(43)의 탄성지지력에 저항하면서, 도 9에 나타내는 위치로부터 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내를 구동 축심(O) 방향에서 후방으로 이동하기 시작한다. 이에 따라, 제1 이동체(11)는, 안내창(35a) 내를 구동 축심(O) 방향에서 후방으로 이동하기 시작한다. 이 때문에, 제2 연통로(41)는, 제1 연통로(22a∼22f)에 대하여 후방으로 상대 이동한다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 연통 각도가 서서히 커진다.

그리고, 가변 차압이 최대가 됨으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이, 이동체(10)에서는, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 가장 후방으로 이동한 상태가 되어, 제2 규제면(302)과 맞닿는다. 이에 따라, 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내에 있어서의 제2 이동체(12)의 후방으로의 이동도 규제된다. 이와 같이, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 가장 후방으로 이동함으로써, 제2 연통로(41)에서는, 제2 부위(412)에 있어서 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 상태가 된다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 연통 각도가 최대가 된다.

이 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 이동체(11)는, 제1 연통로(22a∼22c)와 제2 연통로(41)를 연통시킨다. 즉, 제1 이동체(11)는, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 흡입 행정의 중기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 흡입 행정의 후기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)를 연통시킨다. 한편, 본체부(35b)는, 제1 연통로(22d∼22f)와, 제2 연통로(41)를 비연통으로 한다. 즉, 본체부(35b)는, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)를 비연통으로 한다.

이와 같이, 연통 각도가 최대가 됨으로써, 압축실(45a∼45f)에는, 흡입 행정의 초기 단계에서 후기 단계까지의 사이에, 연통실(39), 제2 연통로(41) 및 제1 연통로(22a∼22f)를 통하여, 흡입실(28)로부터 냉매 가스가 흡입된다. 이 때문에, 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량이 가장 많아진다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 최대가 된다.

한편, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 감소시키는 경우에는, 제어 밸브(13)가 밸브 개도를 작게 함으로써, 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 감소시킨다. 이렇게 하여, 제어 밸브(13)가 제어압실(27)의 제어 압력을 감소시킨다. 이에 따라, 가변 차압이 작아진다.

이 때문에, 이동체(10)에서는, 제1, 2 이동체(11, 12)가 탄성지지 스프링(43)의 탄성지지력에 의해, 도 8에 나타내는 위치로부터 구동 축심(O) 방향에서 전방으로 이동하기 시작한다. 즉, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 구동 축심(O) 방향에서 전방으로 이동하기 시작함과 함께, 제2 이동체(12)가 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내를 구동 축심(O) 방향에서 전방으로 이동하기 시작한다. 이에 따라, 제2 연통로(41)는, 제1 연통로(22a∼22f)에 대하여 전방으로 상대 이동한다. 이 때문에, 제2 연통로(41)에서는, 제2 부위(412)보다도 제1 이동체(11)의 둘레벽부(11a)의 둘레 방향으로 작게 형성된 부위에 있어서, 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 상태가 된다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 연통 각도가 서서히 작아진다.

이 상태에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 이동체(11)는, 제1 연통로(22a, 22b)와 제2 연통로(41)를 연통시킨다. 즉, 제1 이동체(11)는, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 흡입 행정의 중기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)를 연통시킨다. 또한, 이때도, 본체부(35b)는, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)를 비연통으로 한다. 또한, 이 상태에서는, 제1 이동체(11)의 둘레벽부(11a)에 의해, 제1 연통로(22c)와 같이, 흡입 행정의 후기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)가 비연통으로 된다.

이와 같이, 연통 각도가 작아짐으로써, 압축실(45a∼45f)에는, 흡입 행정의 초기 단계에서 중기 단계까지의 사이에, 연통실(39), 제2 연통로(41) 및 제1 연통로(22a∼22f)를 통하여, 흡입실(28)로부터 냉매 가스가 흡입된다. 이 때문에, 연통 각도가 최대인 경우에 비해, 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량이 감소한다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 감소한다.

그리고, 제어 밸브(13)가 제어압실(27)의 제어 압력을 더욱 감소시킴으로써, 가변 차압이 최소가 된다. 이에 따라, 도 9에 나타내는 바와 같이, 이동체(10)에서는, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 가장 전방으로 이동한 상태가 되어, 제1 규제면(301)과 맞닿는다. 이에 따라, 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내에 있어서의 제2 이동체(12)의 전방으로의 이동도 규제된다. 이와 같이, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 가장 전방으로 이동함으로써, 제2 연통로(41)는, 제1 부위(411)에 있어서 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 상태가 된다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 연통 각도가 최소가 된다.

이 때문에, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 이동체(11)는, 제1 연통로(22a)와 제2 연통로(41)를 연통시킨다. 즉, 제1 이동체(11)는, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)만, 제2 연통로(41)와 연통시킨다. 이때도, 본체부(35b)는, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)를 비연통으로 한다. 또한, 둘레벽부(11a)에 의해, 제1 연통로(22b, 22c)와, 제2 연통로(41)가 비연통으로 된다. 즉, 둘레벽부(11a)에 의해, 흡입 행정의 중기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 흡입 행정의 후기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 제2 연통로(41)가 비연통으로 된다.

이와 같이, 연통 각도가 최소가 됨으로써, 압축실(45a∼45f)에는, 흡입 행정의 초기 단계에 있을 때에만, 연통실(39), 제2 연통로(41) 및 제1 연통로(22a∼22f)를 통하여, 흡입실(28)로부터 냉매 가스가 흡입된다. 이 때문에, 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량이 가장 적게 된다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 최소가 된다.

그리고, 이 압축기에서는, 구동축 본체(33)와 제2 이동체(12)에 의해 구획됨으로써, 구동축(3) 내에 제어압실(27)이 형성되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 리어 하우징(19)을 포함시켜, 하우징(1)에 대하여, 제어압실(27)을 형성하기 위한 스페이스가 불필요해져 있다. 이 때문에, 하우징(1)을 소형화하는 것이 가능하게 되어 있다.

따라서, 실시예 1의 압축기에 의하면, 제어 압력에 기초하여 이동체(10)가 구동 축심(O) 방향으로 이동함으로써 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변화 가능하고, 또한, 소형화를 실현할 수 있다.

특히, 이 압축기에서는, 제어압실(27)을 구동축(3) 내에 형성함으로써, 제어압실(27)을 소형화할 수 있다. 이에 따라, 제어 밸브(13)에 의해 제어 압력이 되는 냉매 가스의 유량을 적게 하면서, 제어 압력과 흡입 압력의 가변 차압에 의해, 제2 이동체(12), 나아가서는 이동체(10)를 구동 축심(O) 방향으로 적합하게 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 제어성이 높아져 있다.

또한, 이 압축기에서는, 제어 밸브(13)와 제어압실(27)은, 제2 급기 통로(13c), 즉 접속로(26), 환상홈(24) 및 제1, 2 경로(33e, 35d)를 통하여 접속되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 구동축(3)이 회전해도, 제어압실(27)과 제어 밸브(13)를 항상 접속시키는 것이 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 제어압실(27) 내의 제어 압력을 적합하게 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 압축기에서는, 제1, 2 시일 링(358, 359)에 의해, 제2 축공(23) 내와 환상홈(24)의 사이가 봉지되어 있다. 이 때문에, 환상홈(24)으로부터 제2 경로(35d) 및 제1 경로(33e)를 거쳐 제어압실(27)에 유통하는 냉매 가스가 환상홈(24)의 외부로 누출되기 어려워져 있다. 이 점에 있어서도, 이 압축기에서는, 제어압실(27) 내의 제어 압력을 적합하게 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 압축기에서는, 제1, 2 급기 통로(13b, 13c)를 거쳐 토출실(29)로부터 제어압실(27)에 도입되는 냉매 가스의 유량을 제어 밸브(13)에 의해 변화시키는 입측 제어를 행하고 있다. 이 때문에, 제어압실(27)을 신속하게 고압으로 할 수 있고, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 신속하게 증대시킬 수 있다.

(실시예 2)

도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 실시예 2의 압축기에서는, 실시예 1의 압축기에 있어서의 밸브 형성 플레이트(9a) 및 이동체(10)에 대신하여, 밸브 형성 플레이트(9b) 및 이동체(14)를 구비하고 있다. 밸브 형성 플레이트(9b)는, 본 발명의 「토출 밸브」 및 「흡입 밸브」의 일 예이다. 밸브 형성 플레이트(9a)와 동일하게, 밸브 형성 플레이트(9b)도, 리어 하우징(19)과 실린더 블록(21)의 사이에 형성되어 있다. 이에 따라, 이 압축기에서도, 밸브 형성 플레이트(9b)를 통하여, 리어 하우징(19)과 실린더 블록(21)이 접합되어 있다.

밸브 형성 플레이트(9b)는, 밸브 플레이트(90), 토출 밸브 플레이트(92) 및 리테이너 플레이트(93)에 더하여, 흡입 밸브 플레이트(91)를 갖고 있다. 그리고, 밸브 형성 플레이트(9b)에서는, 밸브 플레이트(90) 및 흡입 밸브 플레이트(91)에 대하여, 밸브 형성 플레이트(9a)와 동일한 6개의 토출공(911)이 형성되어 있다. 또한, 밸브 플레이트(90), 토출 밸브 플레이트(92) 및 리테이너 플레이트(93)에는, 실린더 보어(21a∼21f)에 연통하는 6개의 흡입공(910)이 형성되어 있다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 실린더 보어(21a∼21f)는, 각 흡입공(910)을 통하여 흡입실(28)에 연통함과 함께, 각 토출공(911)을 통하여 토출실(29)에 연통한다.

흡입 밸브 플레이트(91)는, 밸브 플레이트(90)의 전면(前面)에 형성되어 있다. 흡입 밸브 플레이트(91)에는, 탄성 변형에 의해 각 흡입공(910)을 개폐 가능한 6개의 흡입 리드 밸브(91a)가 형성되어 있다. 각 흡입 리드 밸브(91a)는, 실린더 블록(21)에 형성된 리테이너 홈(20)에 의해 개도가 규제되도록 되어 있다.

이동체(14)는, 제1 이동체(11)와 제2 이동체(16)로 구성되어 있다. 여기에서, 이 압축기에서는, 실시예 1의 압축기에 비해, 제2 연통로(41)의 전후 방향의 길이가 짧게 설정되어 있다. 또한, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 이 압축기에서는, 제1 이동체(11)의 입벽부(11b)에 대하여, 절결부(114)가 형성되어 있지 않다.

제2 이동체(16)는, 제1 축로(33d) 및 제2 축로(35c)의 제2 지름부(352)와 거의 동지름을 이루는 대략 원주(圓柱) 형상으로 형성되어 있다. 즉, 제2 이동체(16)는 단단하게 형성되어 있고, 전방측에 면하는 제1면(161)과, 후방측에 면하는 제2면(162)이 형성되어 있다. 또한, 제2 이동체(16)의 후단에는, 평면 형상을 이루는 걸어맞춤부(16a)가 형성되어 있다. 또한, 제2 이동체(16)의 전방측에는, 링홈(16b)이 형성되어 있다. 링홈(16b)에는, O링(37)이 형성되어 있다. 또한, 걸어맞춤부(16a)에 대해서도, 입벽부(11b)와 걸어맞춤 가능하면, 형상을 적절히 설계 가능하다.

이 압축기에 있어서도, 제2 이동체(16)는, 걸어맞춤부(16a)를 안내창(35a)측을 향한 상태로, 캡(35)의 제2 지름부(352) 내에 배치되어 있다. 그리고, 제2 이동체(16)는, 전단측을 제1 축로(33d) 내로 진입시키고 있다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 구동축(3) 내에는, 구동축 본체(33)와 제2 이동체(16)에 의해 구획된 제어압실(27)이 형성되어 있다.

또한, 이동체(14)에서는, 입벽부(11b)와 걸어맞춤부(16a)가 걸어맞춤됨으로써, 제1 이동체(11)와 제2 이동체(16)가 장착되어 있다. 이에 따라, 입벽부(11b)와, 제2 이동체(16)의 제2면(162)에는, 흡입 압력이 작용한다. 한편, 제2 이동체(16)의 제1면(161)에는, 제어 압력이 작용한다. 여기에서, 이 압축기에서는, 입벽부(11b)에 절결부(114)가 형성되지 않고, 또한, 제2 이동체(16)가 단단하게 형성되어 있다. 이 때문에, 실시예 1의 압축기와 달리, 이 압축기에서는, 구동축(3) 내에 연통실(39)이 형성되어 있지 않다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 흡입실(28)과 제2 연통로(41)가 비연통으로 되어 있다.

이 압축기에서는, 도 13, 도 14에 나타내는 각 흡입 리드 밸브(91a)가 각 흡입공(910)을 여는 것에 의해, 흡입 행정에 있는 압축실(45a∼45f)에 대하여, 흡입 압력의 냉매 가스가 흡입된다. 여기에서, 압축실(45a∼45f) 중, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실(45a∼45f)을 제1 특정 압축실(451)로 규정하고, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실(45a∼45f)을 제2 특정 압축실(452)로 규정한다.

구체적으로는, 이 압축기에서는, 구동축(3)이 도 13, 도 14 및 도 17∼도 19에 나타내는 회전 각도에 있을 때, 압축실(45a)은, 압축 행정의 후기 단계로부터 토출 공정으로 이행하는 단계에 있고, 피스톤(7)이 상사점에 위치한다. 그리고, 압축실(45b)은, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계가 된다. 즉, 압축실(45b), 압축실(45c) 및 압축실(45d)의 순서로 흡입 행정이 진행된다. 이에 따라, 압축실(45c)은, 흡입 행정의 중기 단계가 된다. 또한, 압축실(45d)은, 흡입 행정의 후기 단계가 되어, 피스톤(7)이 하사점에 위치한다. 한편, 압축실(45e), 압축실(45f) 및 압축실(45a)의 순서로 압축 공정이 진행된다. 이에 따라, 압축실(45e)은, 압축 행정의 초기 단계가 되고, 압축실(45f)은, 압축 행정의 중기 단계가 된다. 이와 같이, 구동축(3)이 도 13, 도 14 및 도 17∼도 19에 나타내는 회전 각도에 있는 경우에는, 압축실(45e), 압축실(45f) 및 압축실(45a)이 제1 특정 압축실(451)이 되고, 압축실(45b∼45d)이 제2 특정 압축실(452)이 된다. 그리고, 제1 특정 압축실(451) 중, 압축실(45a) 내가 가장 고압이 된다.

또한, 이 압축기에서는, 캡(35)이 제2 축공(23)에 지승됨으로써, 안내창(35a), 나아가서는, 안내창(35a) 내에 형성된 제1 이동체(11)는, 가장 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제2 특정 압축실(452)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대향한다. 또한, 캡(35)의 본체부(35b)는, 2번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 3번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대향한다. 즉, 구동축(3)이 도 17에 나타내는 회전 각도에 있는 경우에는, 안내창(35a) 및 제1 이동체(11)는, 제1 연통로(22a)와, 제1 연통로(22b)와, 제1 연통로(22c)에 대향한다. 또한, 본체부(35b)는, 제1 연통로(22f)와, 제1 연통로(22e)와, 제1 연통로(22d)에 대향한다.

그리고, 구동축(3)이 도 17에 나타내는 상태보다도 더욱 R1 방향으로 회전하면, 압축실(45f)이 가장 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)이 되고, 압축실(45e)이 2번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)이 된다. 이 때문에, 안내창(35a) 및 제1 이동체(11)는, 제1 연통로(22f)와, 제1 연통로(22a)와, 제1 연통로(22b)에 대향한다. 그리고, 본체부(35b)는, 제1 연통로(22e)와, 제1 연통로(22d)와, 제1 연통로(22c)에 대향한다. 이와 같이, 안내창(35a) 및 제1 이동체(11)는, 구동축(3)이 회전함으로써, 가장 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제2 특정 압축실(452)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 순차적으로 대향한다. 한편, 본체부(35b)는, 2번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 3번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 순차적으로 대향한다. 이 압축기에 있어서의 다른 구성은, 실시예 1의 압축기와 동일하고, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 구성에 관한 상세한 설명을 생략한다.

이 압축기에서도, 이동체(14)를 구동 축심(O) 방향으로 이동시킴으로써, 구동축(3)의 1회전당에서 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량, 나아가서는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변경할 수 있다.

구체적으로는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 증대시키는 경우에는, 제어 밸브(13)에 의해 제어압실(27)의 제어 압력을 감소시켜, 가변 차압을 작게한다.

이 때문에, 이동체(14)에서는, 제1, 2 이동체(11, 16)가 탄성지지 스프링(43)의 탄성지지력에 의해, 도 16에 나타내는 위치로부터 구동 축심(O) 방향에서 전방으로 이동하기 시작한다. 즉, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 구동 축심(O) 방향에서 전방으로 이동하기 시작함과 함께, 제2 이동체(16)가 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내를 구동 축심(O) 방향에서 전방으로 이동하기 시작한다. 이에 따라, 제2 연통로(41)는, 제1 연통로(22a∼22f)에 대하여 전방으로 상대 이동함으로써, 이 압축기에서는, 연통 각도가 서서히 작아진다.

그리고, 제어 밸브(13)에 의해, 제어압실(27)의 제어 압력을 더욱 감소시키고, 가변 차압을 최소로 함으로써, 도 15에 나타내는 바와 같이, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 가장 전방으로 이동한 상태가 된다. 상기와 같이, 이 압축기에서는, 실시예 1의 압축기에 비해, 제2 연통로(41)의 전후 방향의 길이가 짧게 설정되어 있다. 이 때문에, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 가장 전방으로 이동한 상태에서는, 제1 이동체(11)에서는, 둘레벽부(11a)의 표면(111)이 제1 연통로(22a∼22f)와 대향함으로써, 제1 연통로(22a∼22f)와 제2 연통로(41)가 비연통이 된다. 이 때문에, 연통 각도가 최소, 즉 제로가 된다. 이 때문에, 이 경우에는, 구동축(3)이 구동 축심(O) 둘레에서 회전해도, 제2 연통로(41)는, 제1 연통로(22a∼22f)의 어느 것과도 비연통인 상태가 된다(도 17 참조).

이렇게 하여, 연통 각도가 최소인 경우에는, 피스톤(7)이 상사점으로부터 하사점을 향하여 이동하고, 압축실(45a∼45f)의 용적이 확대하여 압축실(45a∼45f) 내의 압력이 흡입실(28)보다도 낮아짐으로써, 흡입 리드 밸브(91a)가 열려 흡입실(28)과 압축실(45a∼45f), 보다 상세하게는, 흡입실(28)과 제2 특정 압축실(452)이 연통한다. 이 때문에, 흡입실(28)로부터 흡입 압력의 냉매 가스가 압축실(45a∼45f)에 흡입된다. 이에 따라, 연통 각도가 최소인 경우에는, 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량이 최대가 된다. 그리고, 흡입실(28)로부터 압축실(45a∼45f)에 흡입된 냉매 가스는, 압축 공정에서 압축된 후, 토출 공정에 있어서 토출 리드 밸브(92a)가 열림으로써, 토출실(29)에 토출된다. 이 결과, 이 압축기에서는, 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 최대가 된다.

한편, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 감소시키는 경우에는, 제어 밸브(13)가 제어압실(27)의 제어 압력을 증대시킨다. 이에 따라, 가변 차압이 커진다.

이 때문에, 이동체(14)에서는, 제2 이동체(16)가 탄성지지 스프링(43)의 탄성지지력에 저항하면서, 도 15에 나타내는 위치로부터 제1 축로(33d) 내 및 제2 지름부(352) 내를 구동 축심(O) 방향에서 후방으로 이동하기 시작한다. 이에 따라, 제1 이동체(11)가 안내창(35a) 내를 구동 축심(O) 방향에서 후방으로 이동하기 시작함으로써, 제2 연통로(41)는, 제1 연통로(22a∼22f)에 대하여 후방으로 상대 이동한다. 이 때문에, 제2 연통로(41)는, 제1 부위(411)에 있어서 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 상태가 된다. 이에 따라, 이 압축기에서는, 연통 각도가 최소보다도 커진다.

이에 따라, 제2 연통로(41)는, 도 18에 나타내는 제1 연통로(22a) 및 제1 연통로(22b)와 같이, 가장 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 연통한다. 이 때문에, 제2 연통로(41)를 통하여, 압축실(45a) 내의 고압의 냉매 가스의 일부가 압축실(45b) 내에 도입된다.

여기에서, 제2 연통로(41)가 제1 부위(411)에 있어서 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 상태에서는, 제1 연통로(22c)와 같이, 흡입 행정의 중기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)는, 둘레벽부(11a)의 표면(111)에 대향함으로써, 제2 연통로(41)와는 비연통이 된다. 또한, 제1 연통로(22d∼22f)와 같이, 2번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 3번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대해서는, 캡(35)의 본체부(35b)와 대향함으로써, 제2 연통로(41)와는 비연통이 된다.

이와 같이, 연통 각도가 최소보다도 커짐으로써, 제2 연통로(41)를 통하여, 가장 고압인 제1 특정 압축실(451) 내의 냉매 가스가 제2 특정 압축실(452) 내에 도입되고, 제2 특정 압축실(452) 내에서 재팽창한다. 즉, 토출 행정에 있는 압축실(45a∼45f) 내의 냉매 가스가, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계에 있는 압축실(45a∼45f) 내에 도입되어 재팽창한다. 이 때문에, 피스톤(7)이 상사점으로부터 하사점을 향하여 이동해도, 제2 특정 압축실(452) 내의 압력이 흡입실(28) 내의 흡입 압력보다도 낮아지지 않으면, 흡입 리드 밸브(91a)는 열리지 않고, 그 사이는 흡입실(28)로부터 냉매 가스가 제2 특정 압축실(452) 내에 흡입되지 않는다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 흡입 행정 시, 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량이 감소함으로써, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 감소한다.

즉, 이 압축기에서는, 연통 각도가 최소보다도 커짐으로써, 연통 각도가 최소인 경우에 비해, 냉매 가스를 압축할 때의 워크량이 감소함과 함께, 냉매 가스가 재팽창할 때의 워크량도 감소하게 된다.

그리고, 가변 차압이 최대가 됨으로써, 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 이동체(11)는 안내창(35a) 내를 가장 후방으로 이동한 상태가 된다. 이에 따라, 제2 연통로(41)는, 제2 부위(412)에 있어서, 제1 연통로(22a∼22f)와 연통하는 상태가 된다. 이렇게 하여, 연통 각도가 최대가 된다.

이에 따라, 제2 연통로(41)는, 도 19에 나타내는 제1 연통로(22a∼22c)와 연통한다. 즉, 제2 연통로(41)는, 가장 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제2 특정 압축실(452)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 연통한다. 이에 따라, 제2 연통로(41)를 통하여, 압축실(45a) 내의 고압의 냉매 가스의 일부가 압축실(45b, 45c) 내에 도입된다. 또한, 이 상태에 있어서도, 2번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 3번째로 고압인 상태에 있는 제1 특정 압축실(451)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)와, 그 제1 특정 압축실(451)에 서로 이웃하는 제2 특정 압축실(452)에 연통하는 제1 연통로(22a∼22f)에 대해서는, 캡(35)의 본체부(35b)와 대향함으로써, 제2 연통로(41)와는 비연통이 된다.

이렇게 하여, 연통 각도가 최대인 상태에서는, 제2 연통로(41)를 통하여, 토출 행정에 있는 압축실(45a∼45f)로부터, 재팽창 행정 내지 흡입 행정의 초기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)과, 흡입 행정의 중기 단계에 있는 압축실(45a∼45f)에 냉매 가스가 도입된다. 즉, 가장 고압인 제1 특정 압축실(451) 내로부터 제2 특정 압축실(452) 내에 도입되는 냉매 가스의 유량이 증대한다. 이 결과, 이 압축기에서는, 흡입 행정 시, 압축실(45a∼45f)에 흡입되는 냉매 가스의 유량이 더욱 감소함으로써, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 최소가 된다. 즉, 연통 각도가 최대인 상태에서는, 냉매 가스를 압축할 때의 워크량이 더욱 감소함과 함께, 냉매 가스가 재팽창할 때의 워크량도 더욱 감소하게 된다. 이 압축기에 있어서의 다른 작용은 실시예 1의 압축기와 동일하다.

이상에 있어서, 본 발명을 실시예 1, 2에 의거하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예 1, 2에 제한되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 실시예 1, 2의 압축기를 양두 피스톤식 압축기로서 구성해도 좋다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에 대해서, 캡(35)에 있어서의 제1 시일 링(358)과 제2 시일 링(359)의 사이가 되는 위치에, 제2 축공(23)에 임하면서, 제1, 2 경로(33e, 35d)와 연통하는 환상홈을 형성하고, 이 환상홈과 제어 밸브(13)를 접속로(26)에 의해 접속하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에 대해서, 환상홈(24)의 형성을 생략하고, 구동축(3)의 회전에 의해, 제1, 2 경로(33e, 35d)와 접속로(26)가 간헐적으로 연통함으로써, 제어압실(27)과 제어 밸브(13)가 간헐적으로 접속되는 구성으로 해도 좋다.

또한, 실시예 1의 압축기에 대해서, 제어 밸브(13)가 제어압실(27)의 제어 압력을 감소시킴으로써, 연통 각도가 증대하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 실시예 2의 압축기에 대해서, 제어 밸브(13)가 제어압실(27)의 제어 압력을 증대시킴으로써, 연통 각도가 증대하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 실시예 1의 압축기에 대해서, 연통 각도의 변화에 의해, 압축실(45a∼45f) 내로부터 제1 연통로(22a∼22f) 및 제2 연통로(41)를 통하여 연통실(39)로 배출하는 냉매 가스의 유량을 변화시킴으로써, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변화시키는 구성으로 해도 좋다.

또한, 실시예 2의 압축기에 대해서, 제2 연통로(41)에 대신하여, 2번째로 고압의 제1 특정 압축실(451)로부터 제2 특정 압축실(452)에 냉매 가스를 도입하는 구성, 즉, 압축 행정에 있는 압축실(45a∼45f)로부터, 재팽창 행정이나 흡입 행정에 있는 압축실(45a∼45f)에 냉매 가스를 도입하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에 대해서, 각 슈(8a, 8b)에 대신하여, 고정 사판(5)의 후면측에 스러스트 베어링을 통하여 요동판을 지지함과 함께, 요동판과 피스톤(7)을 콘 로드에 의해 연접하는 워블형의 변환 기구를 채용해도 좋다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에 대해서, 제2 이동체(12, 16)는, 제2 지름부(352)와 슬라이딩하지 않고, 제2 이동체(12, 16)와 제2 지름부(352)의 사이에 간극이 형성되어 있어도 좋다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에서는, 제1 이동체(11)의 안내창(35a) 내에 있어서의 위치, 즉, 이동체(10, 14)의 구동 축심(O) 방향의 위치에 따라서, 연통 각도를 변화시킴으로써, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변화시키고 있다. 그러나, 이에 한정하지 않고, 이동체(10, 14)의 구동 축심(O) 방향의 위치에 따라서, 제1 연통로(22a∼22f)와 제2 연통로(41)의 연통 면적이 변화함으로써, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변화시키는 구성으로 해도 좋다.

또한, 실시예 1, 2 압축기에 있어서, 외부로부터 제어 밸브(13)로의 전류의 ON과 OFF를 전환하여 제어 압력을 제어하는 외부 제어를 행해도 좋고, 외부로부터의 전류에 의존하지 않고 제어 압력을 제어하는 내부 제어를 행해도 좋다. 여기에서, 제어 밸브(13)로의 전류를 OFF로 함으로써 밸브 개도를 크게 하도록 구성하면, 압축기의 정지 시에 있어서, 밸브 개도가 커져, 제어압실(27)의 제어 압력을 낮게 할 수 있다. 이 때문에, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 최소인 상태에서 압축기를 기동할 수 있는 점에서, 기동 쇼크를 저감할 수 있다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에 있어서, 추기 통로를 거쳐 제어압실(27)로부터 흡입실(28)에 도출되는 냉매 가스의 유량을 제어 밸브(13)에 의해 변화시키는 발취측 제어를 행해도 좋다. 이 경우에는, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량을 변화시킴에 있어서 사용하는 토출실(29) 내의 냉매 가스의 양을 적게할 수 있는 점에서, 압축기의 효율을 올릴 수 있다. 또한, 이 경우, 제어 밸브(13)로의 전류를 OFF로 함으로써 밸브 개도를 크게 하도록 구성하면, 압축기의 정지 시에 있어서, 밸브 개도가 커져, 제어압실(27)의 제어 압력을 낮게 할 수 있다. 이 때문에, 압축실(45a∼45f)로부터 토출실(29)에 토출되는 냉매 가스의 유량이 최소인 상태에서 압축기를 기동할 수 있는 점에서, 기동 쇼크를 저감할 수 있다.

또한, 실시예 1, 2의 압축기에 있어서, 제어 밸브(13)에 대신하여, 추기 통로와 급기 통로의 양자에서 개도를 조정 가능한 삼방 밸브를 채용해도 좋다.

본 발명은 차량의 공조 장치 등에 이용 가능하다.

1 : 하우징
3 : 구동축
5 : 고정 사판
7 : 피스톤
9a : 밸브 형성 플레이트(토출 밸브)
9b : 밸브 형성 플레이트(토출 밸브, 흡입 밸브)
10 : 이동체
13 : 제어 밸브
13c : 제2 급기 통로
14 : 이동체
21 : 실린더 블록
21a∼21f : 실린더 보어
22a∼22f : 제1 연통로
23 : 제2 축공(축공)
24 : 환상홈
26 : 접속로
27 : 제어압실
28 : 흡입실
29 : 토출실
31 : 사판실
33e : 제1 경로(경로)
35d : 제2 경로(경로)
39 : 연통실
41 : 제2 연통로
45a∼45f : 압축실
173 : 제1 축공(축공)
451 : 제1 특정 압축실
452 : 제2 특정 압축실
O : 구동 축심

Claims (4)

1. 복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 흡입실과, 토출실과, 사판실과, 축공이 형성된 하우징과,
   상기 축공 내에 회전 가능하게 지승된 구동축과,
   상기 구동축의 회전에 의해 상기 사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 사판과,
   상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 사판에 연결되는 피스톤과,
   상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실에 토출시키는 토출 밸브와,
   상기 구동축에 형성되고, 상기 구동축과 일체 회전함과 함께, 제어 압력에 기초하여 구동 축심 방향으로 상기 구동축에 대하여 이동 가능한 이동체와,
   상기 제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비하고,
   상기 실린더 블록에는, 상기 실린더 보어에 연통하는 제1 연통로가 형성되고,
   상기 이동체에는, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제1 연통로와 연통하는 제2 연통로가 형성되고,
   상기 이동체의 상기 구동 축심 방향의 위치에 따라서, 상기 압축실로부터 상기 토출실에 토출되는 냉매의 유량이 변화하는 피스톤식 압축기로서,
   상기 구동축 내에는, 상기 구동축과 상기 이동체에 의해 구획되고, 제어 통로에 의해 상기 제어 밸브와 접속함으로써, 내부가 상기 제어 압력이 되는 제어압실이 형성되어 있으며
   상기 제어 통로는, 상기 축공의 내주면 또는 상기 구동축의 외주면에 환상으로 형성된 환상홈과,
   상기 하우징에 형성되고, 상기 제어 밸브와 상기 환상홈을 접속하는 접속로와,
   상기 구동축에 형성되고, 상기 구동축의 지름 방향으로 연장되어 상기 환상홈과 상기 제어압실에 연통하는 경로를 갖고 있으며,
   상기 구동축 내 및 상기 이동체 내에는, 상기 제어압실과 구획되어 상기 흡입실과 상기 제2 연통로에 연통하는 연통실이 형성되고,
   상기 이동체에 의해 상기 제1 연통로와 상기 제2 연통로가 연통되고,
   상기 구동축에 의해 상기 제1 연통로와 상기 제2 연통로가 비연통이 되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
2. 복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 흡입실과, 토출실과, 사판실과, 축공이 형성된 하우징과,
   상기 축공 내에 회전 가능하게 지승된 구동축과,
   상기 구동축의 회전에 의해 상기 사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축에 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 사판과,
   상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 사판에 연결되는 피스톤과,
   상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실에 토출시키는 토출 밸브와,
   상기 구동축에 형성되고, 상기 구동축과 일체 회전함과 함께, 제어 압력에 기초하여 구동 축심 방향으로 상기 구동축에 대하여 이동 가능한 이동체와,
   상기 제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비하고,
   상기 실린더 블록에는, 상기 실린더 보어에 연통하는 제1 연통로가 형성되고,
   상기 이동체에는, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제1 연통로와 연통하는 제2 연통로가 형성되고,
   상기 이동체의 상기 구동 축심 방향의 위치에 따라서, 상기 압축실로부터 상기 토출실에 토출되는 냉매의 유량이 변화하는 피스톤식 압축기로서,
   상기 구동축 내에는, 상기 구동축과 상기 이동체에 의해 구획되고, 제어 통로에 의해 상기 제어 밸브와 접속함으로써, 내부가 상기 제어 압력이 되는 제어압실이 형성되어 있으며
   상기 제어 통로는, 상기 축공의 내주면 또는 상기 구동축의 외주면에 환상으로 형성된 환상홈과,
   상기 하우징에 형성되고, 상기 제어 밸브와 상기 환상홈을 접속하는 접속로와,
   상기 구동축에 형성되고, 상기 구동축의 지름 방향으로 연장되어 상기 환상홈과 상기 제어압실에 연통하는 경로를 갖고 있으며,
   상기 흡입실 내의 냉매를 상기 압축실에 흡입시키는 흡입 밸브를 추가로 구비하고,
   압축 행정 또는 토출 행정에 있는 상기 압축실은, 제1 특정 압축실로 되고,
   재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 상기 압축실은, 제2 특정 압축실로 되고,
   상기 제2 연통로는, 상기 제1 특정 압축실에 연통하는 상기 제1 연통로와, 상기 제2 특정 압축실에 연통하는 상기 제1 연통로에 연통함으로써, 상기 제1 특정 압축실 내로부터 상기 제2 특정 압축실 내로 냉매를 도입시키는 피스톤식 압축기.
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