JP2002021725A - 往復式圧縮機 - Google Patents

往復式圧縮機

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JP2002021725A
JP2002021725A JP2000205623A JP2000205623A JP2002021725A JP 2002021725 A JP2002021725 A JP 2002021725A JP 2000205623 A JP2000205623 A JP 2000205623A JP 2000205623 A JP2000205623 A JP 2000205623A JP 2002021725 A JP2002021725 A JP 2002021725A
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JP
Japan
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suction
low
suction port
chamber
pressure chamber
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Application number
JP2000205623A
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English (en)
Inventor
Ryosuke Izawa
亮介 井澤
Minoru Kanaizuka
実 金井塚
Kazuo Eitai
和男 永躰
Hideyuki Takahashi
秀行 高橋
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Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Zexel Valeo Climate Control Corp
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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を有するシリンダブ
ロックと、シリンダボア内に摺動可能に収容される複数
のピストンと、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リヤヘッド3と、リヤヘッド3内
に環状に形成された吸入室13と、バルブプレートに設
けられ、シリンダボアと吸入室13とを連通させる吸入
ポートと、吸入ポートを開閉させる吸入弁とを備えてい
る往復式圧縮機において、吸入室13の内部空間の途中
に隔壁50をリヤヘッド3と一体に設けた。隔壁50と
吸入口14とをリヤヘッド3の周方向で90°の間隔を
おいて設け、隔壁50によって吸入室12のほぼ環状内
部空間に伝わる周波数400Hzの音を干渉によって打
ち消し合い、しかも吸入口14で音の振幅が最小となる
ようにした。

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、例
えば斜板式圧縮機や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6は従来の揺動板式圧縮機の縦断面
図、図7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8(a)はシリンダヘッドの端面図、図
8(b)はガスケットの端面図である。
【0003】シリンダブロック201には、シャフト2
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206が設けられている。シリンダボア206内
にはピストン207が摺動可能に収容されている。
【0004】シリンダブロック201のリヤ側端面には
バルブプレート202を介してリヤヘッド203が固定
され、リヤヘッド203内には吐出室212と吸入室2
13とが形成されている。
【0005】バルブプレート202のフロントヘッド側
端面とシリンダブロック201との間、バルブプレート
202のリヤヘッド側端面とリヤヘッド203との間に
は、気密性を確保するためのガスケット231,232
がそれぞれ設けられている。
【0006】バルブプレート202には、シリンダボア
206と吐出室212とを連通させる吐出ポート216
が周方向に所定間隔おきに設けられている。
【0007】バルブプレート202の吐出ポート216
の半径方向外側にはシリンダボア206と吸入室213
とを連通させる吸入ポート215とが周方向に所定間隔
おきに設けられている。
【0008】吐出ポート216は吐出弁217により開
閉され、吐出弁217はバルブプレート202のリヤヘ
ッド側端面に弁押え218とともにリベット219によ
り固定されている。
【0009】吸入ポート215は吸入弁221により開
閉され、吸入弁221はバルブプレート202のフロン
トヘッド側端面に吐出弁217及び弁押え218ととも
にリベット219により固定されている。
【0010】シリンダブロック201のフロント側端面
には、フロントヘッド204が固定されている。フロン
トヘッド204内にはクランク室208が形成され、ク
ランク室208内には揺動板210が収容されている。
【0011】なお、吸入室213とクランク室208と
の間には連通路233が設けられ、この連通路233の
途中には圧力調整弁234が設けられている。
【0012】また、リヤヘッド203には冷媒をエバポ
レータ(図示せず)から吸入室213へ吸入させるため
の吸入口214(図8(a)参照)が形成されている。
【0013】シャフト205にはスラストフランジ24
0が固定されているとともに、ドライブハブ241がヒ
ンジボール209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240はリンク機構242でドラ
イブハブ241に連結され、シャフト205の回転がス
ラストフランジ240からドライブハブ241へ伝達さ
れる。
【0014】ドライブハブ241には揺動板210が相
対回転可能に取り付けられている。揺動板210はコネ
クティングロッド211を介してピストン207に連結
されている。
【0015】この揺動板式圧縮機の作動を説明する。
【0016】シャフト205が回転すると、スラストフ
ランジ240及びドライブハブ241がシャフト205
とともに回転し、その回転にともなって揺動板210が
ヒンジボール209を中心に揺動し、ピストン207が
シリンダボア206内を往復運動する。
【0017】そのため、シリンダボア206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210の傾斜角度に応
じた容量の冷媒ガスが吐出される。
【0018】低負荷時には圧力調整弁234が閉じ、ク
ランク室208の圧力が高くなり揺動板210の傾斜角
が減少する。そのため、ピストン207のストローク量
が減少し、冷凍サイクル内を循環する冷媒量が減少す
る。
【0019】冷媒が吸入室213から圧縮室に流入する
とき、吸入弁221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(例えば周波数400Hz程度の
音)となって伝わる。
【0020】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213内を、リヤヘッド203に形成さ
れた吸入口214と連通する第1の吸入室と、吸入ポー
ト215と連通する第2の吸入室とに仕切板によって仕
切る技術が実開昭61−145884号公報等に開示さ
れている。
【0021】
【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。
【0022】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。
【0023】
【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
収容される複数のピストンと、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を備えている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の内部空
間に伝わる振動の振幅が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
記シリンダヘッドに一体に設けたことを特徴とする。
【0024】吸入ポートから低圧室のほぼ環状内部空間
に伝わる振動が干渉し、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。また、隔壁がシリンダヘッドに
一体に設けられているので、独立部品としての隔壁及び
隔壁を固定するための固定手段が不要になり、部品点数
が削減され、組立工数が低減する。
【0025】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、前記隔壁にオイル通路が設けら
れていることを特徴とする。
【0026】環状内部空間に入り込んだ冷媒ガス中のオ
イルが隔壁に設けられたオイル通路を流れる。
【0027】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、前記低圧室を、前記吸入
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の低圧室とに仕切板によって仕切り、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
仕切板に設けられていることを特徴とする。
【0028】仕切板によって、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仕切板に
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。また、第1の低圧室と
第2の低圧室とでそれぞれ異なる周波数で振幅が最小と
なる位置を選択することができる。
【0029】
【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。
【0030】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、図3
(c)は図3(b)の3c−3c矢視断面図である。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】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。
【0036】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16と、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とが、
それぞれ気筒数分だけ設けられている。
【0037】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。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】前記リヤヘッド3内には、吐出室12と、
この吐出室12の周囲に位置する吸入室(低圧室)13
とが形成されている。
【0042】吸入室13のほぼ環状の内部空間の途中に
は隔壁50が設けられている。この隔壁50はリヤヘッ
ド3と一体に成形され、リヤヘッド3の一部を構成して
いる。
【0043】また、リヤヘッド3には冷媒ガスをエバポ
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。
【0044】なお、隔壁50には冷媒ガス中のオイルを
通す孔(オイル通路)60が形成されている。
【0045】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
(仕切板)32が設けられている。
【0046】吸入室13内は吸入口14と連通する第1
の吸入室(第1の低圧室)13aと吸入ポート15と連
通する第2の吸入室(第2の低圧室)13bとにガスケ
ット32によって仕切られている。両吸入室13a,1
3bは、ガスケット32に設けられた連通口32a,3
2bを介して連通している。
【0047】ガスケット32はほぼ環状であり、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。このガスケット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。
【0048】なお、ガスケット32の吸入室13と対向
する部分はリヤヘッド3側へ膨らんでいるが、ガスケッ
ト32の隔壁50と対応する部分は平坦である(図3
(c)参照)。
【0049】隔壁50と吸入口14とはリヤヘッド3の
周方向で90°の間隔をおいて設けられている。
【0050】隔壁50と連通口32aとはリヤヘッド3
の周方向で90°の間隔をおいて設けられている。ま
た、隔壁50と連通口32bとはリヤヘッド3の周方向
で90°の間隔をおいて設けられている。
【0051】この間隔としたとき、第2の吸入室13b
のほぼ環状内部空間に伝わる周波数800Hzの音(振
動)が干渉によって打ち消し合い、しかも連通口32
a,32bで音の振幅が最小となる。
【0052】また、第1の吸入室13aのほぼ環状内部
空間に伝わる周波数400Hzの音が干渉によって打ち
消し合い、しかも吸入口14で音の振幅が最小となる。
【0053】また、バルブプレート2のフロント側端面
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が設けられている。
【0054】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。
【0055】次にこの揺動板式圧縮機の作動を説明す
る。
【0056】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。
【0057】エバポレータ側から吸入口14を介して第
1の吸入室13aに入った冷媒ガスは連通口32a,3
2bを介して第2の吸入室13bへ流入する。
【0058】第2の吸入室13bへ流入した冷媒ガスは
吸入弁21を介してシリンダボア6内の圧縮室6aへ流
入する。
【0059】圧縮室6aで圧縮された後、冷媒は吐出弁
17を介して吐出室12へ流入する。
【0060】この実施形態によれば、連通口32a,3
2bで周波数800Hzの音の振幅が最小となるととも
に、吸入口14で周波数400Hzの音の振幅が最小と
なるので、低負荷時に車室内に伝わる異音を大幅に抑制
することができる。
【0061】また、隔壁50はリヤヘッド3の一部を構
成するので、独立部品としての隔壁及びその隔壁を吸入
室に固定するためのビス等の固定部材が不要になり、部
品点数が削減され、組付工数が減り、製造コストが低減
される。
【0062】また、ガスケット32にコーティングされ
たゴムによって振動エネルギーが減衰し、吸入弁21自
体の振動による異音の発生が軽減される。
【0063】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ビス等を必要とせず、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。
【0064】なお、上記実施形態とは異なる周波数の音
を低減させる場合には、その周波数に対応させて吸入口
14と隔壁50との間の周方向の間隔や連通口32a,
32bと隔壁50との間の周方向の間隔を変更すればよ
い。
【0065】また、上記実施形態では2つの連通口32
a,32bを設けたが、連通口は2つに限るものではな
く、1つ又は3つ以上を設けてもよい。
【0066】更に、仕切板はガスケットに限るものでは
なく、例えば (具体例を記載してください) を
用いることができる。
【0067】図4はこの発明の第2施形態に係る揺動板
式圧縮機のリヤヘッドをシリンダブロック側から見た斜
視図、図5は吸入室の圧力分布を示す説明図である。
【0068】この実施形態はガスケット32によって吸
入室113を2つに仕切らない点で第1実施形態と異な
る。
【0069】前記リヤヘッド103内には、吐出室11
2と、この吐出室112の周囲に位置する吸入室(低圧
室)113とが形成されている。
【0070】吸入室113のほぼ環状の内部空間の途中
には隔壁150が設けられている。この隔壁150はリ
ヤヘッド103と一体に成形され、リヤヘッド103の
一部を構成している。
【0071】また、リヤヘッド103にはエバポレータ
(図示せず)から吸入室113へ冷媒を吸入させるため
の吸入口114が形成されている。吸入口114にはエ
バポレータへ延びる配管155が形成されている。
【0072】この隔壁150と吸入口114とはリヤヘ
ッド103の周方向で90°の間隔をおいて設けられて
いる。この間隔としたとき、隔壁150によって吸入室
113のほぼ環状内部空間に伝わる周波数400Hzの
音が干渉によって打ち消し合い、しかも吸入口114で
音の振幅が最小となる(図5参照)。
【0073】なお、隔壁150には冷媒ガス中のオイル
を通す孔(オイル通路)160が形成されている。
【0074】この実施形態の場合、エバポレータ側から
吸入室113に入った冷媒ガスは吸入弁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112へ流入する。
【0075】この実施形態によれば、吸入口114で周
波数400Hzの音の振幅が最小となるので、低負荷時
に車室内に伝わる異音が低減する。
【0076】また、隔壁150はリヤヘッド103の一
部を構成するので、独立部品としての隔壁及びその隔壁
を吸入室に固定するためのビス等の固定部材が不要にな
り、部品点数が削減され、組付工数が減り、製造コスト
が低減される。
【0077】また、上記実施形態とは異なる周波数の音
を低減させる場合には、その周波数に対応させて吸入口
114と隔壁150との間の周方向の間隔を変更すれば
よい。
【0078】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。
【0079】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。
【0080】
【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。
また、部品点数が削減され、組立工数が低減する。
【0081】請求項2記載の発明の往復式圧縮機によれ
ば、オイル圧縮が防止される。
【0082】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とともに、異なる2つの周
波数の振動の振幅を最小とすることができる。
【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
示す部分断面図である。
【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、図3(c)は図3(b)
の3c−3c矢視断面図である。
【図4】図4はこの発明の第2施形態に係る揺動板式圧
縮機のリヤヘッドをシリンダブロック側から見た斜視図
である。
【図5】図5は吸入室の圧力分布を示す説明図である。
【図6】図6は従来の揺動板式圧縮機の断面図である。
【図7】図7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8】図8(a)はシリンダヘッドの端面図、図8
(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 3,103 リヤヘッド(シリンダヘッド) 6 シリンダボア 7 ピストン 13,113 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) 14,114 吸入口 15 吸入ポート 21 吸入弁 32 ガスケット(仕切板) 32a,32b 連通口 50,150 隔壁 60,160 孔(オイル通路)
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) 3H003 AA03 AB07 AC03 BA03 3H076 AA06 BB01 CC12 CC20 CC39 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複数のピス
    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を備えている往復
    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の内部空間に
    伝わる振動の振幅が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
    リンダヘッドに一体に設けたことを特徴とする往復式圧
    縮機。
  2. 【請求項2】 前記隔壁にオイル通路が設けられている
    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】 前記低圧室を、前記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
    とに仕切板によって仕切り、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仕切板に設けら
    れている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。
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