JP2002021718A - 往復式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの増大を招くことなく、低負荷時
の異音の発生を抑制することができる往復式圧縮機を提
供する。 【解決手段】 複数のシリンダボア６を有するシリンダ
ブロック１と、シリンダボア６内に摺動可能に収容され
るピストン７と、シリンダブロック１の端面にバルブプ
レート２を介して設けられたリヤヘッド３と、リヤヘッ
ド３内にほぼ環状に形成された吸入室１３と、バルブプ
レート２に設けられ、シリンダボア６と吸入室１３とを
連通させる吸入ポート１５と、吸入ポート１５を開閉さ
せる吸入弁２１と、リヤヘッド３とバルブプレート２と
の気密性を確保するガスケット３２とを備えている往復
式圧縮機において、吸入室１３内を、リヤヘッド３に形
成された吸入口１４と直接連通する第１の吸入室１３ａ
と、吸入ポート１５と連通する第２の吸入室１３ｂとに
ガスケット３２によって仕切った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は自動車用空調装置
の冷媒圧縮機として用いられる往復式圧縮機に関し、特
に斜板式圧縮機、揺動板式圧縮機等のようにピストンが
往復する形式の往復式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の可変容量型揺動板式圧縮機
の縦断面図、図６はリヤヘッドとバルブプレートとの関
係を示す分解断面図、図７（ａ）はシリンダヘッドの端
面図、図７（ｂ）はガスケットの端面図である。

【０００３】シリンダブロック１０１には、シャフト１
０５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリン
ダボア１０６が設けられている。シリンダボア１０６内
にはピストン１０７が摺動可能に収容されている。

【０００４】シリンダブロック１０１のリヤ側端面には
バルブプレート１０２を介してリヤヘッド１０３が固定
され、リヤヘッド１０３内には吐出室１１２と吸入室１
１３とが形成されている。

【０００５】バルブプレート１０２のフロントヘッド側
端面とシリンダブロック１０１との間、バルブプレート
１０２のリヤヘッド側端面とリヤヘッド１０３との間に
は、気密性を確保するためのガスケット１３１，１３２
がそれぞれ設けられている。

【０００６】バルブプレート１０２には、シリンダボア
１０６と吐出室１１２とを連通させる吐出ポート１１６
が周方向に所定間隔おきに設けられている。バルブプレ
ート１０２の吐出ポート１１６の半径方向外側には、シ
リンダボア１０６と吸入室１１３とを連通させる吸入ポ
ート１１５が周方向に所定間隔おきに設けられている。

【０００７】吐出ポート１１６は吐出弁１１７により開
閉され、吐出弁１１７はバルブプレート１０２のリヤヘ
ッド側端面に弁押え１１８とともにリベット１１９によ
り固定されている。

【０００８】吸入ポート１１５は吸入弁１２１により開
閉され、吸入弁１２１はバルブプレート１０２のフロン
トヘッド側端面に吐出弁１１７及び弁押え１１８ととも
にリベット１１９により固定されている。

【０００９】シリンダブロック１０１のフロント側端面
には、フロントヘッド１０４が固定されている。フロン
トヘッド１０４内にはクランク室１０８が形成され、ク
ランク室１０８内には揺動板１１０が収容されている。

【００１０】なお、吸入室１１３とクランク室１０８と
の間には連通路１３３が設けられ、この連通路１３３の
途中には圧力調整弁１３４が設けられている。

【００１１】また、リヤヘッド１０３には冷媒をエバポ
レータ（図示せず）から吸入室１１３へ吸入させるため
の吸入口１１４（図７（ａ）参照）が形成されている。

【００１２】シャフト１０５にはスラストフランジ１４
０が固定されているとともに、ドライブハブ１４１がヒ
ンジボール１０９を介して摺動可能に取り付けられてい
る。スラストフランジ１４０はリンク機構１４２でドラ
イブハブ１４１に連結され、シャフト１０５の回転がス
ラストフランジ１４０からドライブハブ１４１へ伝達さ
れる。

【００１３】ドライブハブ１４１には揺動板１１０が相
対回転可能に取り付けられている。揺動板１１０はコネ
クティングロッド１１１を介してピストン１０７に連結
されている。

【００１４】この揺動板式圧縮機の作動を説明する。

【００１５】シャフト１０５が回転すると、スラストフ
ランジ１４０及びドライブハブ１４１がシャフト１０５
とともに回転し、その回転にともなって揺動板１１０が
ヒンジボール１０９を中心に揺動し、ピストン１０７が
シリンダボア１０６内を往復運動する。

【００１６】そのため、シリンダボア１０６内の圧縮室
の容積が変化し、この容積変化によって冷媒の吸入、圧
縮及び吐出が順次行われ、揺動板１１０の傾斜角度に応
じた容量の冷媒ガスが吐出される。

【００１７】低負荷時には圧力調整弁１３３が閉じ、ク
ランク室１０８の圧力が高くなり揺動板１１０の傾斜角
が減少する。そのため、ピストン１０７のストローク量
が減少し、冷凍サイクルを循環する冷媒量が減少する。

【００１８】冷媒が吸入室１１３から圧縮室に流入する
とき、吸入弁１２１が自由振動を起こし、その振動（吸
入脈動）が配管を介して逆伝搬してエバポレータを共鳴
させ、車室内に異音となって伝わる。

【００１９】これを回避するために案出された従来技術
として、吸入室内を、リヤヘッドに形成された吸入口と
連通する第１の吸入室と、吸入ポートを介して連通する
第２の吸入室とに仕切板によって仕切る技術が実開昭６
１−１４５８８４号公報等に開示されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記実開昭６１−１４
５８８４号公報等に開示された技術によれば異音の発生
を抑制できるが、仕切板が独立部品であり、仕切板を固
定する位置を設定するための加工（例えば段差をつけ
る）を吸入室の内壁面に行なわなければならないととも
に、仕切板を吸入室に固定するためのスナップリングや
ビス等の固定部材が必要になるため、部品点数が増加し
て組付性が低下してしまうばかりか、製造コストが高く
なってしまうという問題があった。

【００２１】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は製造コストの増大を招くことな
く、低負荷時の異音の発生を抑制することができる往復
式圧縮機を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明は、複数のシリンダボアを有する
シリンダブロックと、前記シリンダボア内に摺動可能に
収容されるピストンと、前記シリンダブロックの端面に
バルブプレートを介して設けられたシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッド内にほぼ環状に形成された低圧室
と、前記バルブプレートに設けられ、前記シリンダボア
と前記低圧室とを連通させる吸入ポートと、前記吸入ポ
ートを開閉させる吸入弁と、前記シリンダヘッドと前記
バルブプレートとの気密性を確保するシール部材とを備
えている往復式圧縮機において、前記低圧室内を、前記
シール部材によって、前記シリンダヘッドに形成された
吸入口と連通する第１の低圧室と、前記吸入ポートと連
通する第２の低圧室とに仕切り、前記第１の低圧室と前
記第２の低圧室とを連通させる連通口が前記シール部材
に設けられていることを特徴とする。

【００２３】シール部材によって、低圧室内が、シリン
ダヘッドに形成された吸入口と連通する第１の低圧室
と、吸入ポートと連通する第２の低圧室とに仕切られて
いるので、吸入口から第１の低圧室へ流入した冷媒はシ
ール部材に形成された連通口で絞られながら吸入ポート
へ流入する。そのため、低負荷時の低圧室内の急激な圧
力変動が起きず、吸入脈動が抑制される。

【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
往復式圧縮機において、前記シール部材は金属基板とこ
の基板の表面に施された高分子化合物との複合体である
ことを特徴とする。

【００２５】シール部材は金属基板とこの基板の表面に
施された高分子化合物との複合体であるので、高分子化
合物によって吸入脈動に起因するシール部材の振動エネ
ルギーが減衰する。

【００２６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
記載の往復式圧縮機において、前記吸入ポートから前記
低圧室のほぼ環状内部空間に伝わる振動の振幅が前記吸
入口で小さくなるように、前記低圧室の内部空間の途中
に少なくとも１つの隔壁を前記シリンダヘッドと一体に
設けたことを特徴とする。

【００２７】吸入ポートから低圧室のほぼ環状内部空間
に伝わる振動の振幅が吸入口で小さくなり、吸入口から
外部配管を介してエバポレータに伝達される脈動が抑制
される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２９】図１はこの発明の第１施形態に係る揺動板
式圧縮機の縦断面図、図２はリヤヘッドとバルブプレー
トとの関係を示す分解断面図、図３（ａ）はシリンダヘ
ッドの端面図、図３（ｂ）はガスケットの端面図であ
る。

【００３０】この揺動板式圧縮機（往復式圧縮機）のシ
リンダブロック１の一端面には、バルブプレート２を介
してリヤヘッド（シリンダヘッド）３が、他端面にはフ
ロントヘッド４がそれぞれ固定されている。

【００３１】シリンダブロック１には、シャフト５を中
心にして周方向に一定間隔おきに複数のシリンダボア６
が配設されている。これらのシリンダボア６内にはそれ
ぞれピストン７が摺動自在に収容されている。

【００３２】前記フロントヘッド４にはクランク室８が
形成され、このクランク室８内には、シャフト５の回転
に連動してヒンジボール９を中心に揺動する揺動板１０
が収容されている。

【００３３】揺動板１０はラジアル軸受２７及びスラス
ト軸受２８を介してドライブハブ４１に装着されてい
る。ドライブハブ４１はヒンジボール９を介してシャフ
ト５に摺動可能に装着されている。ドライブハブ４１は
シャフト５に固定されたスラストフランジ４０にリンク
機構４２を介して連結されている。

【００３４】また、揺動板１０はコネクティングロッド
１１を介してピストン７に連結され、揺動板１０の揺動
によりピストン７がシリンダボア６内を往復運動する。
この揺動板１０の傾斜角度はクランク室８の圧力に応じ
て変化する。

【００３５】前記リヤヘッド３内には、吐出室１２と、
この吐出室１２の周囲に位置する環状の吸入室（低圧
室）１３とが形成されている。

【００３６】また、リヤヘッド３には冷媒をエバポレー
タ（図示せず）から吸入室１３へ吸入させるための吸入
口１４が形成されている。

【００３７】吸入室１３内は吸入口１４と連通する第１
の吸入室１３ａと吸入ポート１５と連通する第２の吸入
室１３ｂとにガスケット（シール部材）３２によって仕
切られている。両吸入室１３ａ，１３ｂは、ガスケット
３２に設けられた連通口３２ａ，３２ｂを介して連通し
ている。連通口３２ｂと吸入口１４とは軸方向に対向し
ていない。

【００３８】バルブプレート２はシリンダブロック１の
端面と同形状に形成され、このバルブプレート２にはシ
リンダボア６と吐出室１２とを連通させる吐出ポート１
６と、シリンダボア６と第２の吸入室１３ｂとを連通さ
せる吸入ポート１５とが、それぞれ気筒数分だけ設けら
れている。

【００３９】吐出ポート１６は吐出弁１７により開閉さ
れ、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド側端面
に弁押さえ１８とともにリベット１９により固定されて
いる。

【００４０】また、バルブプレート２のリヤヘッド側端
面とリヤヘッド３との間には気密を確保するためのガス
ケット３２が配設されている。

【００４１】ガスケット３２はでほぼ環状であり、その
周縁部にはエンボシングにより気密用の凸部３２ｃが形
成されている。ガスケット３２は、例えば冷間圧延鋼及
び鋼帯（ＳＰＣＣ）からなる金属基板とその金属基板の
表裏にコーティングされたゴム（高分子化合物）とから
なる。絞り加工によって吸入室１３に対向する部分をリ
ヤヘッド側へ膨らませた。

【００４２】なお、コーティングする前に金属基板を絞
り加工し、その後金属基板の一部だけにコーティングし
てもよい。

【００４３】吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉さ
れ、吸入弁２１はバルブプレート２のフロントヘッド側
端面とシリンダブロック１との間に配設されている。

【００４４】また、バルブプレート２のフロントヘッド
側端面とシリンダブロック１との間には気密を確保する
ためのガスケット３１が配設されている。

【００４５】吸入弁２１及びガスケット３１は吐出弁１
７及び弁押え１８とともにリベット１９によって固定さ
れている。

【００４６】吐出弁１７は吐出ポート１６に対向配置さ
れ、この吐出弁１７が開いたとき、バルブプレート２の
吐出ポート１６を介して圧縮室６ａと吐出室１２とが連
通する。

【００４７】吸入弁２１は吸入ポート１５に対向配置さ
れ、この吸入弁２１が開いたとき、バルブプレート２の
吸入ポート１５を介して圧縮室６ａと吸入室１３とが連
通する。

【００４８】次にこの揺動板式圧縮機の作動を説明す
る。

【００４９】図示しないエンジンの回転動力がシャフト
５に伝達されると、シャフト５はスラストフランジ４０
及びドライブハブ４１とともに回転し、その回転にとも
なって揺動板１０が揺動し、この揺動によってピストン
７がシリンダボア６内を往復動し、その結果シリンダボ
ア６内の圧縮室６ａの容積が変化し、この容積変化によ
って冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行われ、揺動
板１０の傾斜角度に応じた容量の高圧冷媒ガスが吐出さ
れる。

【００５０】エバポレータ側から吸入室１３に入った冷
媒は吸入弁２１を介してシリンダボア６内の圧縮室６ａ
へ流入し、ここで圧縮された後、吐出弁１７を介して吐
出室１２へ流入する。

【００５１】このとき、ガスケット３２によって、吸入
室１３内がリヤヘッド３に形成された吸入口１４と連通
する第１の吸入室１３ａと、吸入ポート１５と連通する
第２の吸入室１３ｂとに仕切られているので、吸入口１
４から第１の吸入室１３ａへ流入した冷媒はガスケット
３２に形成された連通口３２ａ，３２ｂで絞られながら
吸入ポート１５へ流入する。その結果、低負荷時の低圧
室内の急激な圧力変動が起きず、吸入脈動が抑制され
る。

【００５２】また、ガスケット３２は金属基板とこの基
板の表面に施された高分子化合物との複合体であるの
で、高分子化合物によって吸入脈動に起因するガスケッ
ト３２の振動エネルギーが減衰する。

【００５３】この実施形態によれば、吸入弁２１で発生
した振動（吸入脈動）がガスケット３２に形成された連
通口３２ａ，３２ｂによって減少し、低負荷時における
エバポレータの共鳴による異音の発生が抑制される。

【００５４】また、吸入弁２１自体の振動による異音の
発生が軽減される。

【００５５】更に、ガスケット３２によって吸入室１３
を２分したので、従来例のように独立した部品としての
仕切板やその固定手段としてのスナップリング等を必要
とせず、シリンダブロック１とリヤヘッド３との間の気
密性を確保しながら部品点数を削減することができ、圧
縮機の組付性が向上し、製造コストが低減される。

【００５６】図４（ａ）はこの発明の第２実施形態に係
る往復式圧縮機のシリンダヘッドの端面図、図４（ｂ）
はガスケットの端面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の４ｃ
−４ｃ矢視断面図である。

【００５７】この実施形態の構成はリヤヘッド５３及び
ガスケット８２以外第１実施形態と同じであるから、同
一部分の説明を省略する。

【００５８】この第２実施形態は、吸入室６３の内部空
間の途中に隔壁７０を設けた点で第１実施形態と異な
る。

【００５９】隔壁７０は吸入ポート１４から吸入室６３
のほぼ環状内部空間に伝わる振動の振幅が吸入口１４で
小さくなる位置に設けられている。この隔壁７０はリヤ
ヘッド５３と一体に成形され、リヤヘッド５３の一部を
構成している。

【００６０】吸入室６３を２つに仕切るガスケット８２
には連通口８２ａ，８２ｂが設けられている。また、ガ
スケット８２の吸入室６３と対向する部分はリヤヘッド
５３側へ膨らんでいるが、ガスケット８２の隔壁７０と
対応する部分は平坦である。

【００６１】吸入ポート１５から吸入室６３のほぼ環状
内部空間に伝わる振動の振幅が吸入口１４で小さくな
り、吸入口１４から外部配管を介してエバポレータに伝
達される脈動が抑制される。

【００６２】この第２実施形態によれば、第１実施形態
と同様の効果を奏するとともに、消音効果がより向上す
る。

【００６３】なお、上記各実施形態は可変容量型圧縮機
であるが、本願発明を固定容量型圧縮機に適用しても同
様の効果を奏する。

【００６４】また、この発明を揺動板式圧縮機だけでな
く、斜板式圧縮機（可変・固定容量型の両方を含む）に
も適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
の往復式圧縮機によれば、製造コストの増大を招くこと
なく、低負荷時の異音の発生を抑制することができる。

【００６６】請求項２記載の発明の往復式圧縮機によれ
ば、高分子化合物によって吸入脈動に起因するシール部
材の振動エネルギーが減衰し、吸入弁自体の振動による
異音の発生が軽減される。

【００６７】請求項３記載の発明の往復式圧縮機によれ
ば、消音効果がより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１施形態に係る揺動板式圧
縮機の縦断面図である。

【図２】図２はリヤヘッドとバルブプレートとの関係を
示す分解断面図である。

【図３】図３（ａ）はシリンダヘッドの端面図、図３
（ｂ）はガスケットの端面図である。

【図４】図４（ａ）はこの発明の第２実施形態に係る往
復式圧縮機のシリンダヘッドの端面図、図４（ｂ）はガ
スケットの端面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の４ｃ−４
ｃ矢視断面図である。

【図５】図５は従来の可変容量型揺動板式圧縮機の縦断
面図である。

【図６】図６はリヤヘッドとバルブプレートとの関係を
示す分解断面図である。

【図７】図７（ａ）はシリンダヘッドの端面図、図７
（ｂ）はガスケットの端面図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック ２ バルブプレート ３，５３ リヤヘッド（シリンダヘッド） ６ シリンダボア ７ ピストン １３，６３ 吸入室（低圧室） １３ａ 第１の吸入室（第１の低圧室） １３ｂ 第２の吸入室（第２の低圧室） １５ 吸入ポート ２１ 吸入弁 ３２，８２ ガスケット（シール部材） ７０ 隔壁

フロントページの続き (72)発明者 永躰 和男 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル空調内 (72)発明者 高橋 秀行 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル空調内 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB01 BB02 BB32 CC12 CC20 CC83 CC92 CC94

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のシリンダボアを有するシリンダブ
   ロックと、 前記シリンダボア内に摺動可能に収容されるピストン
   と、 前記シリンダブロックの端面にバルブプレートを介して
   設けられたシリンダヘッドと、 前記シリンダヘッド内にほぼ環状に形成された低圧室
   と、 前記バルブプレートに設けられ、前記シリンダボアと前
   記低圧室とを連通させる吸入ポートと、 前記吸入ポートを開閉させる吸入弁と、 前記シリンダヘッドと前記バルブプレートとの気密性を
   確保するシール部材とを備えている往復式圧縮機におい
   て、 前記低圧室内を、前記シール部材によって、前記シリン
   ダヘッドに形成された吸入口と連通する第１の低圧室
   と、前記吸入ポートと連通する第２の低圧室とに仕切
   り、 前記第１の低圧室と前記第２の低圧室とを連通させる連
   通口が前記シール部材に設けられていることを特徴とす
   る往復式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記シール部材は金属基板とこの基板の
   表面に施された高分子化合物との複合体であることを特
   徴とする請求項１に記載の往復式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記吸入ポートから前記低圧室のほぼ環
   状内部空間に伝わる振動の振幅が前記吸入口で小さくな
   るように、前記低圧室の内部空間の途中に少なくとも１
   つの隔壁を前記シリンダヘッドと一体に設けたことを特
   徴とする請求項１又は２に記載の往復式圧縮機。