JP2000274367A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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JP2000274367A
JP2000274367A JP11078447A JP7844799A JP2000274367A JP 2000274367 A JP2000274367 A JP 2000274367A JP 11078447 A JP11078447 A JP 11078447A JP 7844799 A JP7844799 A JP 7844799A JP 2000274367 A JP2000274367 A JP 2000274367A
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gas
concave
cylinder bore
valve
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Hitoshi Yamada
山田  均
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    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸入弁の閉塞度合いを緩和してガス吸入初期
時に吸入弁に生じる自励振動を抑制でき、吸入ガスのシ
リンダボア内への流入を安定して効率良く行い得る構造
の圧縮機を提供すること。 【解決手段】 この容量可変型圧縮機の場合、弁板24
のシリンダボア2a側に一端が固定され、且つ他端が自
由端となることで吸入孔22を開放又は閉塞自在に取り
付けられた吸入弁36と、シリンダブロック2のシリン
ダボア2aの開口面に沿った内壁端に吸入弁36の開放
状態における自由端を係止するために所定の深さで設け
られた凹状リセス部2bとを有する従来通りの構造以外
に、シリンダブロック2の内壁端の凹状リセス部2bの
周囲に凹状リセス部2bの深さとは異なる深さで凹状リ
セス部2bに繋がり、吸入ガスのガス流路の断面積を拡
張する吸入ガス拡張用凹状部2cが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車に
代表される車両用等の空調装置に用いられると共に、吸
入室及びシリンダボアを連通するための吸入孔が設けら
れた弁板を含む圧縮機に関し、詳しくは弁板のシリンダ
ボア側に吸入孔を開放又は閉塞自在に取り付けられた吸
入弁をガス吸入時に係止するためにシリンダブロックの
シリンダボア面に沿った内壁端に凹状リセス部が設けら
れた構造の圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の圧縮機として、例えば容
量可変型圧縮機(特公平2−61627号公報に開示さ
れたもの)では、図6に示されるような構造になってい
る。
【0003】この容量可変型圧縮機の場合、シリンダケ
ーシング1の一端にはシリンダボア2aを形成したシリ
ンダブロック2が形成され、他端の開口部にはシャフト
軸4が挿通する貫通孔3aが穿設されたフロントハウジ
ング3が配置固定されている。この貫通孔3aへはラジ
アルベアリング5が圧入配設され、シャフト軸4を回転
可能に支持している。
【0004】フロントハウジング3の貫通孔3aの外端
部には、シャフト軸4を内包するように突出するシャフ
ト軸導筒3bが設けられ、シャフト軸4とシャフト軸導
筒3bの内壁とによって形成される空間をシール室6と
してメカニカルシール7が配置されている。又、フロン
トハウジング3の内壁及びシリンダブロック2の一端面
間にはクランク室1aが形成され、クランク室1a内の
シャフト軸4の側端部にはロータ8が嵌着されている。
ロータ8の一端部は、シャフト軸4の方向に折り曲げら
れ、耳状に形成された耳部8aを有し、この耳部8aに
は長孔8bが設けられている。
【0005】シャフト軸4には、ロータ8と間隔を置い
て球面ブッシュ9がシャフト軸4上を滑動可能に配置さ
れており、球面ブッシュ9の球面上には円板状の斜板1
0が球面上を滑動可能に設けられている。更に、斜板1
0の一端面上にはロータ8の耳部8aに向かって耳状に
形成された耳部10aが設けられており、この耳部10
aには長孔8bに対応して長孔10bが設けられてい
る。これらの長孔8b及び長孔10bを通してピン状部
材11が各長孔8b,10b内を滑動可能に挿入されて
所謂ヒンジ機構を成している。又、ロータ8と球面ブッ
シュ9とはシャフト軸4と平行に配置されたスプリング
12によって連結されており、フロントハウジング3の
内壁面及びロータ8間にはスラストレース13が配置さ
れ、このスラストレース13間にはスラストニードルベ
リング14が挟持されている。シャフト軸4の他方端に
はシリンダブロック2において、ラジアルベアリング1
5に回転可能に支持され、更にシャフト軸4の端面に配
置されたスラストニードルベリング16及びバネ板17
を介してアジャストスクリュー18で回転可能に支持さ
れている。
【0006】又、斜板10の所定の円周上には、斜板1
0を挟むようにして球面を有する一対のスライディング
シュー19がその球面を外側にして、斜板10の円周上
を摺動可能に配設され、先端部が二股に分離されたピス
トンロッド20がスライディングシュー19を挟持する
ようにして配置され、ピストンロッド20の一端(先端
部)はスライディングシュー19上を摺動可能になって
いる。又、ピストンロッド20の先端部はシリンダボア
2a内で摺動可能にピストン21が設けられている。即
ち、ピストン21の一端が実質的にスライディングシュ
ー19を挟持していることになる。尚、斜板10上には
上述した構造のピストン21が複数本設けられている。
【0007】シリンダボア2aの一端面には、流体を吸
入するための吸入孔22と流体を吐出するための吐出孔
23とが穿設され、吸入孔22,吐出孔23への流体の
流通を制御するように吸入弁及び吐出弁が連設されてい
る弁板24をガスケット25を介してシリンダブロック
2へ接続し、隔壁26aを有するシリンダヘッド26に
よって吸入室27及び吐出室28が形成されるように、
シリンダヘッド26をガスケット29を介して弁板24
の一端面に配置し、弁板24及びシリンダヘッド26を
シリンダブロック2上に固定し、シリンダケーシング1
を閉塞する。尚、吸入室27には吸入ポート27aが連
結され、吐出室28には吐出口28aが設けられてい
る。
【0008】更に、吸入室27及びクランク室1aを連
結するため、シリンダケーシング1に形成されたシリン
ダブロック2を通して連通孔30が設けられている。こ
の連通孔30は、弁板24及びガスケット25,29を
貫通する導入孔30aと、後述するベローズ34を配置
するための連通孔部30bとによって構成されている。
連通孔部30bのクランク室1a側には通過孔31a及
び弁座31aを設けたカップリング31が設けられ、そ
の端部にはガス漏れを防ぐためにOリング32が挿入さ
れている。又、連通孔部30bには、上面両端に貫通孔
33aを設けた台座33が固定され、この台座33の上
面には先端にニードル34aを有する一定の圧力でガス
が封入されたベローズ34が配置され、ニードル34a
の先端が通過孔31aに挿入されると、台座31b及び
ニードル34aによって通過孔31aが閉塞される。
【0009】この容量可変型圧縮機の場合、圧縮動作時
(細部の動作は省略する)には熱負荷及び圧縮容量の状
態に応じ、シャフト軸4に対して斜板10の傾斜角が最
大となる方向でピストン21のストローク量を大きくし
て圧縮容量を増加したり、或いはシャフト軸4に対して
斜板10の傾斜角が最小となる方向でピストン21のス
トローク量を小さくして圧縮容量を減少することによ
り、圧縮容量を可変制御する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した容量可変型圧
縮機の場合、図7に示される弁板24周辺の局部構成を
シリンダヘッド26を取り除いた状態で拡大して示した
平面図、並びに図8に示される図7中のA−A線方向に
おける側面断面図(因みに、弁板24及びシリンダブロ
ック2の間には図6では略図した別のガスケット35が
配備されている)を参照すれば、ピストン21が吸入工
程に移行するときに弁板24のシリンダボア2a側に一
端が固定され、且つ他端が自由端となることで吸入孔2
2を開放又は閉塞自在に取り付けられた吸入弁36が開
放状態となってその自由端がシリンダブロック2のシリ
ンダボア2aの開口面に沿った内壁端に設けられた凹状
(通常は半球凹状)リセス部2bに当接して係止し、こ
の状態で吸入ガス(冷媒ガス)が吸入孔22から凹状リ
セス部2bを通ってシリンダボア2a内に流れ込むが、
このガス吸入初期時に吸入弁36の自由端が凹状リセス
部2bに当接するまでの間は閉塞状態にあった吸入ガス
が吸入弁36の自由端及び凹状リセス部2bの隙間を通
って急速にシリンダボア2a内に流れ込むため、流速の
大きな吸入ガスが乱流を起こして吸入弁36に自励振動
を生じさせ、こうした場合には吸入脈動を誘発して振動
や騒音を起こしてしまうという問題がある。
【0011】尚、ここでの弁板24の吐出室28側に
は、吐出孔23を開閉可能な吐出弁37及びリテーナが
ボルトにより取り付けられており、ガス吐出時に開放状
態となった吐出弁37の自由端をリテーナが規制する構
造となっている。
【0012】このようなガス吸入初期時に吸入弁36に
自励振動が生じる問題は、上述した容量可変型圧縮機以
外にも、図7及び図8で説明したように、吸入室27及
びシリンダボア2aを連通するための吸入孔22が設け
られた弁板24を含み、弁板24のシリンダボア2a側
に吸入孔22を開放又は閉塞自在に取り付けられた吸入
弁36をガス吸入時に係止するためにシリンダブロック
2のシリンダボア2a面に沿った内壁端に凹状リセス部
2bが設けられた構造のものであれば、他のタイプの圧
縮機でも同様に発生する。
【0013】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、吸入弁の閉塞度合
いを緩和してガス吸入初期時に吸入弁に生じる自励振動
を抑制でき、吸入ガスのシリンダボア内への流入を安定
して効率良く行い得る構造の圧縮機を提供することにあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、シリン
ダボアが形成されたシリンダブロックと吸入室が区画形
成されたシリンダヘッドとを該吸入室及び該シリンダボ
アを連通するための吸入孔が設けられた弁板を介在させ
て結合固定して成り、更に、弁板のシリンダボア側に一
端が固定され、且つ他端が自由端となることで吸入孔を
開放又は閉塞自在に取り付けられた吸入弁と、シリンダ
ブロックのシリンダボアの開口面に沿った内壁端に吸入
弁の開放状態における自由端を係止するために所定の深
さで設けられた凹状リセス部とを有する圧縮機におい
て、シリンダブロックの内壁端の凹状リセス部の周囲に
は、所定の深さとは異なる深さで該凹状リセス部に繋が
る吸入ガス拡張用凹状部が設けられた圧縮機が得られ
る。
【0015】又、本発明によれば、上記圧縮機におい
て、吸入ガス拡張用凹状部の深さは所定の深さよりも深
い圧縮機が得られる。
【0016】更に、本発明によれば、上記圧縮機におい
て、吸入ガス拡張用凹状部の深さは所定の深さよりも浅
い圧縮機が得られる。
【0017】一方、本発明によれば、上記何れか一つの
圧縮機において、吸入ガス拡張用凹状部は、シリンダボ
ア側を向いて広がり、且つ一部が凹状リセス部の局部に
繋がるように設けられた圧縮機が得られる。
【0018】他方、本発明によれば、上記圧縮機におい
て、吸入ガス拡張用凹状部は、凹状リセス部の両端側の
局部に繋がって複数設けられた圧縮機が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の圧
縮機について、図面を参照して詳細に説明する。尚、本
発明の実施例に係る圧縮機も、図6並びに図7及び図8
に示した従来の容量可変型圧縮機に適用可能なものであ
って、その基本構成は大部分が従来のものと同様である
ため、同じ構成部分には同じ参照符号を付して説明を省
略し、相違する部分を説明する。
【0020】図1は、本発明の一実施例に係る容量可変
型圧縮機の要部である弁板24周辺の局部構成をシリン
ダヘッド26を取り除いた状態で拡大して示した平面図
である。又、図2は、図1中のA−A線方向における側
面断面図である。
【0021】この容量可変型圧縮機の場合も、図6並び
に図1及び図2を参照すれば、シリンダボア2aが形成
されたシリンダブロック2を内部に配備したシリンダケ
ーシング1と壁面で吸入室27が区画形成されたシリン
ダヘッド26とを吸入室27及びシリンダボア2aを連
通するための吸入孔22が設けられた弁板24を介在さ
せて結合固定して成り、更に、弁板24のシリンダボア
2a側に一端が固定され、且つ他端が自由端となること
で吸入孔22を開放又は閉塞自在に取り付けられた吸入
弁36と、シリンダブロック2のシリンダボア2aの開
口面に沿った内壁端に吸入弁36の開放状態における自
由端を係止するために所定の深さで設けられた凹状リセ
ス部2bとを有する従来通りの構造となっているが、こ
れ以外にシリンダブロック2の内壁端の凹状リセス部2
bの周囲に凹状リセス部2bの深さとは異なる深さで凹
状リセス部2bに繋がり、吸入ガスのガス流路を拡張す
る吸入ガス拡張用凹状部2cが設けられている。
【0022】この容量可変型圧縮機の場合、シリンダブ
ロック2のシリンダボア2aの開口面に沿った内壁端の
凹状リセス部2bの周囲に凹状リセス部2bの深さとは
異なる深さで凹状リセス部2bに繋がる吸入ガス拡張用
凹状部2cが設けられているため、ガス吸入初期時に吸
入弁36の自由端が凹状リセス部2bに当接するまでの
間において閉塞状態にあった吸入ガスが吸入弁36の自
由端及び凹状リセス部2bの隙間を通って急速にシリン
ダボア2a内に流れ込んでも、このときに吸入ガス拡張
用凹状部2cの存在によって吸入ガスのガス流路が拡張
されていることにより、吸入ガスの流圧や流速が減じら
れて乱流を起こすことが無く、吸入弁36の自励振動が
防止される。こうした結果として、吸入弁36の閉塞度
合いを緩和させ、吸入ガスのシリンダボア2a内への流
入を安定して効率良く行わせることができる。
【0023】ところで、このような吸入ガス拡張用凹状
部2cは、その深さを凹状リセス部2bの所定の深さと
異なるようにして凹状リセス部2bに繋がるようにすれ
ば、その個数を単独や複数にして任意な形状で設けるこ
とが可能である。
【0024】図3は、この容量可変型圧縮機の要部であ
るシリンダブロック2の局部構成の一形態を弁板24を
取り除いた状態で拡大して示した平面図である。図3を
参照すれば、上述した吸入ガス拡張用凹状部2cは、具
体的にはシリンダボア2a側を向いて広がり、且つ一部
が凹状(ここでも半球凹状)リセス部2bの両端側の局
部に繋がるように、凹状リセス部2bよりも大きな径に
よる同じ形状の球面凹状として同じ深さで右側の吸入ガ
ス拡張用凹状部2c1 と左側の吸入ガス拡張用凹状部2
2 との一対のものが設けられている。これらの一対の
吸入ガス拡張用凹状部2c1 ,2c2 の深さは、凹状リ
セス部2bの所定の深さよりも浅くなっている。但し、
ここでの一対の吸入ガス拡張用凹状部2c1 ,2c2
深さは、凹状リセス部2bの所定の深さより深くしても
良い。
【0025】図4は、この容量可変型圧縮機の要部であ
るシリンダブロック2の局部構成の他の形態を弁板24
を取り除いた状態で拡大して示した平面図である。図4
を参照すれば、ここではシリンダボア2a側を向いて広
がり、且つ凹状リセス部2bの一部に繋がるように1個
の略長円球状の吸入ガス拡張用凹状部2c3 が設けられ
ている。この吸入ガス拡張用凹状部2c3 の深さは、凹
状リセス部2bの所定の深さよりも浅くなっている。但
し、ここでの吸入ガス拡張用凹状部2c3 の深さは、凹
状リセス部2bの所定の深さより深くしても良い。
【0026】図5は、この容量可変型圧縮機の要部であ
るシリンダブロック2の局部構成の別な形態を弁板24
を取り除いた状態で拡大して示した平面図である。図5
を参照すれば、ここではシリンダボア2a側を向いて広
がり、且つ凹状リセス部2bの一部に繋がるように1個
の球面凹状の吸入ガス拡張用凹状部2c4 が設けられて
いる。この吸入ガス拡張用凹状部2c4 の深さは、凹状
リセス部2bの所定の深さよりも深くなっている。但
し、ここでの吸入ガス拡張用凹状部2c4 の深さは、凹
状リセス部2bの所定の深さより浅くしても良い。
【0027】このような何れの容量可変型圧縮機の場合
も、シリンダブロック2のシリンダボア2aの開口面に
沿った内壁端の凹状リセス部2bの周囲に凹状リセス部
2bの深さとは異なる深さでそれぞれ凹状リセス部2b
に繋がる吸入ガス拡張用凹状部2c1 ,2c2 、吸入ガ
ス拡張用凹状部2c3 、吸入ガス拡張用凹状部2c4
設けられているため、ガス吸入初期時に吸入弁36の自
由端が凹状リセス部2bに当接するまでの間において閉
塞状態にあった吸入ガスが吸入弁36の自由端及び凹状
リセス部2bの隙間を通って急速にシリンダボア2a内
に流れ込んでも、このときに各吸入ガス拡張用凹状部2
1 〜2c4 の存在によって吸入ガスのガス流路(特に
凹状リセス部2bの深さよりも深いものの場合にはその
断面積)が拡張されていることにより、吸入ガスの流圧
や流速が減じられて乱流を起こすことが無く、吸入弁3
6の自励振動が防止される。従って、このような何れの
容量可変型圧縮機においても、吸入弁36の閉塞度合い
を緩和させ、吸入ガスのシリンダボア2a内への流入を
安定して効率良く行わせることができる。
【0028】尚、本実施例では容量可変型圧縮機を対象
にして説明したが、本発明の技術的要旨であるシリンダ
ブロック2のシリンダボア2aの開口面に沿った内壁端
に設けられた凹状リセス部2bに繋がる吸入ガス拡張用
凹状部2cを設ける構成は、容量可変型圧縮機以外に
も、上述したように吸入室27及びシリンダボア2aを
連通するための吸入孔22が設けられた弁板24を含
み、弁板24のシリンダボア2a側に吸入孔22を開放
又は閉塞自在に取り付けられた吸入弁36をガス吸入時
に係止するためにシリンダブロック2のシリンダボア2
a面に沿った内壁端に凹状リセス部2bが設けられた構
造のものであれば、他のタイプの圧縮機でも同様に適用
することができる。
【0029】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の圧縮機
によれば、シリンダブロックのシリンダボアの開口面に
沿った内壁端に設けられた凹状リセス部の周囲に別途に
凹状リセス部の深さとは異なる深さで凹状リセス部に繋
がる吸入ガス拡張用凹状部を設けた構造としているた
め、ガス吸入初期時に吸入弁の自由端が凹状リセス部に
当接するまでの間において閉塞状態にあった吸入ガスが
吸入弁の自由端及び凹状リセス部の隙間を通って急速に
シリンダボア内に流れ込んでも、このときに凹状リセス
部に繋がる吸入ガス拡張用凹状部の存在によって吸入ガ
スのガス流路が拡張されていることにより、吸入ガスの
流圧や流速が減じられて乱流を起こすこと無く吸入弁の
自励振動が防止され、結果として吸入弁の閉塞度合いを
緩和させた上で吸入ガスのシリンダボア内への流入を安
定して効率良く行わせることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る容量可変型圧縮機の要
部である弁板周辺の局部構成をシリンダヘッドを取り除
いた状態で拡大して示した平面図である。
【図2】図1中のA−A線方向における側面断面図であ
る。
【図3】図1に示す容量可変型圧縮機の要部であるシリ
ンダブロックの局部構成の一形態を弁板を取り除いた状
態で拡大して示した平面図である。
【図4】図1に示す容量可変型圧縮機の要部であるシリ
ンダブロックの局部構成の他の形態を弁板を取り除いた
状態で拡大して示した平面図である。
【図5】図1に示す容量可変型圧縮機の要部であるシリ
ンダブロックの局部構成の別な形態を弁板を取り除いた
状態で拡大して示した平面図である。
【図6】従来の圧縮機の一例に係る容量可変型圧縮機の
基本構成を示した縦方向の側面断面図である。
【図7】図6に示す容量可変型圧縮機の要部である弁板
周辺の局部構成をシリンダヘッドを取り除いた状態で拡
大して示した平面図である。
【図8】図7中のA−A線方向における側面断面図であ
る。
【符号の説明】
1 シリンダケーシング 1a クランク室 2 シリンダブロック 2a シリンダボア 2b 凹状リセス部 2c,2c1 〜2c4 吸入ガス拡張用凹状部 3 フロントハウジング 3a 貫通孔 3b シャフト軸導筒 4 シャフト軸 5 ラジアルベアリング 6 シール室 7 メカニカルシール 8 ロータ 8a,10a 耳部 8b,10b 長孔 9 球面ブッシュ 10 斜板 11 ピン状部材 12 スプリング 13 スラストレース 14,16 スラストニードルベリング 15 ラジアルベアリング 17 バネ板 18 アジャストスクリュー 19 スライディングシュー 20 ピストンロッド 21 ピストン 22 吸入孔 23 吐出孔 24 弁板 25,29,35 ガスケット 26 シリンダヘッド 26a 隔壁 27 吸入室 27a 吸入ポート 28 吐出室 28a 吐出口 30 連通孔 30a 導入孔 30b 連通孔部 31 カップリング 31a 通過孔 31b 弁座 32 Oリング 33 台座 33a 貫通孔 34 ベローズ 34a ニードル 36 吸入弁 37 吐出弁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダボアが形成されたシリンダブロ
    ックと吸入室が区画形成されたシリンダヘッドとを該吸
    入室及び該シリンダボアを連通するための吸入孔が設け
    られた弁板を介在させて結合固定して成り、更に、前記
    弁板の前記シリンダボア側に一端が固定され、且つ他端
    が自由端となることで前記吸入孔を開放又は閉塞自在に
    取り付けられた吸入弁と、前記シリンダブロックの前記
    シリンダボアの開口面に沿った内壁端に前記吸入弁の前
    記開放状態における前記自由端を係止するために所定の
    深さで設けられた凹状リセス部とを有する圧縮機におい
    て、前記シリンダブロックの内壁端の前記凹状リセス部
    の周囲には、前記所定の深さとは異なる深さで該凹状リ
    セス部に繋がる吸入ガス拡張用凹状部が設けられたこと
    を特徴とする圧縮機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の圧縮機において、前記吸
    入ガス拡張用凹状部の深さは前記所定の深さよりも深い
    ことを特徴とする圧縮機。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の圧縮機において、前記吸
    入ガス拡張用凹状部の深さは前記所定の深さよりも浅い
    ことを特徴とする圧縮機。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一つに記載の圧縮
    機において、前記吸入ガス拡張用凹状部は、前記シリン
    ダボア側を向いて広がり、且つ一部が前記凹状リセス部
    の局部に繋がるように設けられたことを特徴とする圧縮
    機。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の圧縮機において、前記吸
    入ガス拡張用凹状部は、前記凹状リセス部の両端側の局
    部に繋がって複数設けられたことを特徴とする圧縮機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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