JP2002061578A - 往復動式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸入効率、ひいては圧縮効率が大きく、しか
も、軽量でありながら耐久性に優れるピストンを有する
往復動式圧縮機を提供する。 【解決手段】往復動式圧縮機１０のピストン１６におい
て、第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂをテーパ部７
６、７６で支持するとともに、第１および第２円盤部７
４ａ、７４ｂからテーパ部７６、７６に亘り直径が互い
に等しい３個の吸気口９４ａ〜９４ｃを貫通形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、往復動式圧縮機に
関し、一層詳細には、自動車用空調装置の構成機器とし
て好適に使用される往復動式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空調装置は、通常、凝縮器、蒸
発器および圧縮機等を備えている。外部から導入された
エアは、蒸発器へと送られ、該蒸発器のチューブ内を流
通する液状冷媒と互いに熱交換する。その結果、エアは
潜熱を奪われることにより冷却され、この冷却されたエ
アが自動車の車内冷房に供される。一方、液状冷媒は気
化してガス状冷媒となる。

【０００３】ガス状冷媒は、次いで、圧縮機により高温
・高圧状態にされる。その後、凝縮器へと送気され、該
凝縮器にて冷却されることにより凝縮して液状冷媒とな
る。ガス状冷媒が圧縮機により高温・高圧状態にされる
ことにより、凝縮器における該ガス状冷媒の凝縮が比較
的容易に起こるようになる。そして、液状冷媒が蒸発器
に送液された後、上記のサイクルが繰り返されることに
より自動車の車内冷房が連続的に行われる。

【０００４】上記したような作用を営む圧縮機として
は、往復動式圧縮機が例示されるが、その中でも特に、
斜板に固定されたピストンが前記斜板の回転動作に伴い
シリンダ内を往復動作する、いわゆる斜板式圧縮機が広
汎に使用されている。

【０００５】近年、このピストンとして、図１３および
図１４に示すように、円盤部１の中心から一端部側に偏
在して吸気口２、２が設けられたものが提案されている
（例えば、特開昭５８−１４６８３号公報および特開昭
５８−１４６８４号公報参照）。これら吸気口２、２
は、ピン３等でピストン４に固定された吸入弁５により
開閉される。

【０００６】吸入弁５（図１３参照）としては、例え
ば、実開平５−２１１８５号公報の図２に示されるもの
が挙げられる。この吸入弁５は、吸気口２、２を覆う開
閉部５ａと、該開閉部５ａの両端から延在した２本のア
ーム部５ｂ、５ｂと、取付孔６が形成された固定部５ｃ
と、アーム部５ｂ、５ｂと固定部５ｃとを橋架する連結
部５ｄと、固定部５ｃから連結部５ｄに亘って形成され
た溝５ｅとを有する。そして、該吸入弁５は、取付孔６
を通ったピン３によってピストン４に固定されるととも
に、ピストン４に嵌合する際にピン３を塑性変形させて
形成された縁部３ａが溝５ｅ内に押入されることにより
回り止めがなされている。

【０００７】図示しない蒸発器から送気されてシリンダ
内に導入されたガス状冷媒は、吸気口２、２内に貯留さ
れ、該吸気口２、２内で圧力が所定値に達すると吸入弁
５を押圧する。この押圧に伴ってアーム部５ｂ、５ｂが
撓むことにより、開閉部５ａがピストン４から離間す
る。すなわち、吸入弁５が開き、その結果、円盤部１と
シリンダウォールとの間にガス状冷媒が導入される。

【０００８】このガス状冷媒は、半球状シュー７、７
（図１４参照）を介してピストン４に嵌合された斜板８
が回転動作することに伴ってピストン４がシリンダ内を
図１４における左方に前進動作することにより圧縮され
る。この圧縮によってガス状冷媒の圧力が所定値以上と
なることに伴い図示しない吐出弁が開き、その結果、圧
縮されたガス状冷媒がシリンダから導出される。このガ
ス状冷媒は、斜板式圧縮機の導出ポート（図示せず）を
介して凝縮器へと送気される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】圧縮機の性能は、ピス
トンを駆動するために要する仕事量や圧縮効率等によっ
て判断される。後者は大きいほど好ましく、また、前者
は小さいほど好ましい。

【００１０】圧縮効率を向上させる方法としては、例え
ば、ピストンとシリンダウォールとの間のシールを良好
なものとすればよい。圧縮時におけるガス状冷媒のシリ
ンダ外への漏出量が減少するので、より多量のガス状冷
媒を導出できるようになるからである。

【００１１】ところで、上記した従来技術に係る斜板式
圧縮機においては、吸気口２、２が貫通形成された円盤
部１におけるピストン４の長手方向に沿う厚みを大きく
設定し（図１４参照）、ガス状冷媒が円盤部１とシリン
ダウォールとの間を拡散する時間を長くすることで両者
の間をシールするようにしている。

【００１２】しかしながら、この場合、必然的にピスト
ン４全体の重量が大となる。したがって、ピストン４を
駆動するための仕事量が大きくなるので、自動車に搭載
された場合には該自動車の燃費の低下を招いてしまう。

【００１３】しかも、この場合、ガス状冷媒がピストン
４とシリンダウォールとの間を拡散することを完全に防
止することはできない。すなわち、圧縮効率が充分であ
るとは言い難い。

【００１４】そこで、図１５に示すように、ピストン４
の円盤部１にシール部材９を装着することが想起され
る。この場合、該シール部材９により円盤部１とシリン
ダウォールとの間が確実にシールされるので、円盤部１
の厚みを小さくすることができる。また、円盤部１の図
１５における下方の肉厚も、シール部材９を装着する幅
を残して薄くすることができるので、シール部材９が装
着された部位と斜板８が嵌合された部位とを接続する連
結部の肉厚を薄くすることが可能となり、結局、ピスト
ン４全体を軽量化することができる。

【００１５】しかしながら、連結部の肉厚をこのように
薄くした場合、該連結部の剛性が低下してしまう。この
ため、ピストン４の耐久性が充分でなくなることが懸念
される。

【００１６】すなわち、ピストン４の軽量化を達成しよ
うとする場合、該ピストン４の耐久性を確保することが
困難となるという不具合が惹起される。

【００１７】上記とは別に、圧縮効率を向上させるため
には、吸気口２の数を増加することが有効であるとも考
えられる。この場合、吸気効率が向上するからである。

【００１８】しかしながら、吸気口２を円盤部１の中心
から一端部側に偏在して設ける場合においては、ピスト
ン４の強度や吸入弁５の耐久性との兼ね合いから、全吸
気口２は円盤部１の所定の範囲内に設けなければならな
い。例えば、この範囲内で吸気口２の数を増加すると、
必然的に吸気口２、２同士が近接するので円盤部１の強
度が低下するとともに吸気口２の総面積が小さくなって
しまう。また、吸気口２を加工形成するために要する時
間が長くなってしまう。

【００１９】一方、この範囲から外れて吸気口２を設け
た場合、全ての吸気口２を覆うために吸入弁５の開閉部
５ａの幅を大きくしなければならないが、この場合、必
然的にアーム部５ｂ、５ｂの長さが小さくなる。このた
め、該アーム部５ｂ、５ｂが撓み難くなるので、該開閉
部５ａが円盤部１から離間する際にアーム部５ｂ、５ｂ
に発生する応力が大きくなる。したがって、吸入弁５の
耐久性が乏しくなるという不具合が惹起される。

【００２０】しかも、吸入弁５には、図１３に示される
ように、アーム部５ｂ、５ｂの内周部の長さが短く、こ
のために該アーム部５ｂ、５ｂが撓み難いので、開閉部
５ａがピストン４から離間する距離が短くなるとともに
円盤部１からの離間時期が遅くなり、結局、ガス状冷媒
の吸入効率が小さくなるので圧縮効率も小さくなるとい
う不具合がある。

【００２１】本発明は上記した種々の問題を解決するた
めになされたもので、軽量でありながら耐久性に優れる
ピストンと、耐久性に優れる吸入弁とを備え、しかも、
圧縮効率が大きい往復動式圧縮機を提供することを目的
とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、シリンダ内をピストンが往復動作する
ことにより流体を圧縮する往復式圧縮機において、前記
ピストンは、円盤部と、該ピストンを往復動作させる駆
動機構を構成する部材を嵌合するための嵌合部と、前記
円盤部と前記嵌合部との間に設けられたテーパ部とを有
し、前記ピストンの軸心から所定距離で離間しかつ互い
に近接して前記円盤部の側周壁部近傍に吸入口を３個設
け、前記３個の吸入口は、ピストンの軸方向に直交する
断面が互いに同直径の円であるとともに、前記テーパ部
の外壁部までそれぞれ貫通形成されていることを特徴と
する。

【００２３】吸入口の数を３個とすることにより、円盤
部の強度を損なうことなく該円盤部の所定の範囲内にお
ける吸入口の全開口面積を最大とすることができる。こ
のため、ガス状冷媒等の流体の吸気効率を向上すること
ができ、ひいては、圧縮効率を向上することができる。

【００２４】また、吸入口の開口がテーパ部に設けられ
るので、該開口の面積が垂直壁部に設けられた吸入口に
比して大きくなるとともに該吸入口の全長が短くなる。
したがって、吸入口内におけるガス状冷媒等の流体の流
動抵抗が低下するので、該流体は効率よく吸入口を通過
する。このため、吸入効率が向上する。

【００２５】さらに、テーパ部が設けられた位置を避け
ることなく吸入口を貫通形成できるので、吸入口の形状
や位置を自在に設定することができる。このため、流体
の吸入効率を一層向上することができる。

【００２６】しかも、この場合、円盤部がテーパ部に連
設されるので、ピストンの耐久性を向上させることがで
きる。また、前記テーパ部が傾斜しているので、該テー
パ部を設けることに伴うピストンの重量増加が最小限に
とどめられる。このため、比較的小さい仕事量でこのピ
ストンを駆動させることができる。

【００２７】また、前記ピストンに連結された吸入弁と
しては、前記吸入口を覆う開閉部と、前記開閉部の両端
から延在して該開閉部よりも幅狭のループ状アーム部
と、固定部材が通る孔部が設けられて前記ピストンに固
定される固定部と、前記ループ状アーム部と前記固定部
とを橋架する連結部とを有し、前記連結部の幅が前記固
定部に比して小さく、かつ前記開閉部、前記ループ状ア
ーム部、前記固定部および前記連結部を一体的に構成す
ることが好ましい。

【００２８】これにより、ループ状アーム部および連結
部の連結箇所と固定部とを互いに大きく離間させること
ができる。このため、ループ状アーム部と連結部との連
結強度が比較的小さくなるので、ループ状アーム部の可
撓性が向上する。すなわち、開閉部が円盤部から容易に
離間するようになるので、ガス状冷媒等の流体の吸気効
率、ひいては圧縮効率を一層向上することができる。

【００２９】また、ループ状アーム部の可撓性が向上す
るので、吸入弁自体の耐久性も向上する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る往復動式圧縮
機につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照し
て詳細に説明する。

【００３１】本実施の形態に係る往復動式圧縮機の概略
横断面図を図１に示す。この往復動式圧縮機１０におい
ては、所定の角度で傾斜した状態で回転軸１２に固定さ
れた円盤状の斜板１４が回転動作することに伴い、該斜
板１４に固定されたピストン１６がシリンダ１８内を往
復動作する。すなわち、この往復動式圧縮機１０はいわ
ゆる斜板式圧縮機であり、自動車用空調装置においてガ
ス状冷媒を蒸発器から凝縮器へと送気するためのものと
して好適に使用される。

【００３２】この往復動式圧縮機１０のケーシングは、
リアハウジング２０、リアシリンダブロック２２、フロ
ントシリンダブロック２４およびフロントハウジング２
６が図１における左方からこの順序で連結されてなり、
リアハウジング２０とリアシリンダブロック２２との
間、およびフロントシリンダブロック２４とフロントハ
ウジング２６との間にはバルブプレート２８、２８がそ
れぞれ介装されている。そして、両バルブプレート２
８、２８とリアシリンダブロック２２およびフロントシ
リンダブロック２４とにより、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視
概略断面図である図２に示すように、７２°の角度で互
いに離間した５本のシリンダ１８がケーシングの内部に
形成される。勿論、ピストン１６は全てのシリンダ１８
内に配置されている。

【００３３】フロントハウジング２６（図１参照）の一
端面の中央には中空円筒部３０が突出形成されており、
該中空円筒部３０の外周壁部には電磁クラッチ３２がベ
アリング３３を介して回転自在に嵌合されている。ま
た、リアシリンダブロック２２には導入ポート３４およ
び導出ポート３６が形成されており、かつリアシリンダ
ブロック２２とフロントシリンダブロック２４には、流
路３８を介して導出ポート３６に連通する室４０が形成
されている。

【００３４】一方、リアシリンダブロック２２、フロン
トシリンダブロック２４およびフロントハウジング２６
には貫通孔４２、４４、４６がそれぞれ形成されてお
り、回転軸１２はこれら貫通孔４２、４４、４６を通る
ことによりケーシング内に収容されている。なお、リア
シリンダブロック２２およびフロントシリンダブロック
２４の各貫通孔４２、４４と回転軸１２との間にはラジ
アルベアリング４８、４８がそれぞれ介装されており、
回転軸１２はこれらラジアルベアリング４８、４８を介
してリアシリンダブロック２２およびフロントシリンダ
ブロック２４に回転自在に支持されている。また、フロ
ントハウジング２６の貫通孔４６と回転軸１２との間
は、シール部材５０によりシールがなされている。

【００３５】フロントハウジング２６の貫通孔４６は、
該貫通孔４６に比して小径な小貫通孔５２を介して中空
円筒部３０の中空部と連通している。回転軸１２の一端
部は、この小貫通孔５２を通って中空円筒部３０の外部
に突出することによりフロントハウジング２６に支持さ
れている。この突出した回転軸１２の一端部にはボルト
穴５４が形成されており、該ボルト穴５４に螺着された
ボルト５６により回転軸１２と電磁クラッチ３２を構成
するハブ５８とが互いに連結されている。

【００３６】回転軸１２の中央部には第１〜第４ディス
ク６０、６２、６４、６６が嵌合されており、かつ第１
ディスク６０と第２ディスク６２との間には第１スラス
トベアリング６８、第２ディスク６２と第３ディスク６
４との間には斜板１４、第３ディスク６４と第４ディス
ク６６との間には第２スラストベアリング７０がそれぞ
れ介装されるとともに回転軸１２に嵌合されている。

【００３７】斜板１４の円盤部は、リアシリンダブロッ
ク２２、フロントシリンダブロック２４および両バルブ
プレート２８、２８により形成されるシリンダ１８内ま
で延在している。そして、この円盤部には半球状シュー
７２、７２を介してピストン１６が嵌合されており、後
述するように、斜板１４が回転動作することに伴ってピ
ストン１６がシリンダ１８内を往復動作する。

【００３８】ピストン１６は、図３に示されるように、
略左右対称である。このピストン１６は、第１および第
２円盤部７４ａ、７４ｂと、該第１および第２円盤部７
４ａ、７４ｂからそれぞれ延在してテーパ状に縮径した
テーパ部７６、７６および半球状溝７７、７７が形成さ
れたシュー受部７８、７８を有する第１および第２吸気
部８０ａ、８０ｂと、シュー受部７８、７８同士を連結
する連結部８２とが一体的に構成されてなる。なお、第
１吸気部８０ａと第２吸気部８０ｂとは、シュー受部７
８、７８同士が互いに対向しかつ所定の間隔で離間する
ように配置されている。

【００３９】連結部８２の最大高さは、斜板１４の逃げ
を確保するために、各シュー受部７８の半球状溝７７の
図３における中心よりやや下方となるように設定されて
いる。

【００４０】この連結部８２からは、図４に示すよう
に、第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂの直径方向と
平行にウェブ部８４が突出しており、該ウェブ部８４
は、第１円盤部７４ａから第２円盤部７４ｂに亘って橋
架されている。すなわち、第１および第２円盤部７４
ａ、７４ｂはウェブ部８４を介して互いに一体的に連結
されており、これにより連結部８２の剛性が向上されて
いる。

【００４１】ウェブ部８４の高さは、連結部８２と同一
高さに設定されている（図３参照）。ウェブ部８４を連
結部８２に比して高くした場合、斜板１４の逃げを確保
するために、該ウェブ部８４におけるシュー受部７８、
７８同士の間の部位を切り欠く等の後加工が必要となる
からである。

【００４２】第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂの側
周壁部には溝８６、８６がそれぞれ設けられており（図
３参照）、該溝８６、８６にはリング状シール部材８
８、８８がそれぞれ嵌合されている。第１および第２円
盤部７４ａ、７４ｂの厚みは、このリング状シール部材
８８、８８よりやや大きい程度である。

【００４３】第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂは、
テーパ部７６、７６によって支持される。この場合、第
１および第２円盤部７４ａ、７４ｂの厚みが大きい場合
に比してピストン１６の重量を小さくすることができ
る。なお、第１および第２吸気部８０ａ、８０ｂのテー
パ部７６、７６の上方は、第１および第２円盤部７４
ａ、７４ｂからシュー受部７８、７８に指向して縮径す
る途中で鈍角的に屈曲されることにより屈曲部９０が設
けられている。

【００４４】また、図３およびピストン１６の正面図で
ある図５から諒解されるように、第１および第２円盤部
７４ａ、７４ｂの側周壁部近傍から第１および第２吸気
部８０ａ、８０ｂのテーパ部７６、７６の上方に至るま
で、ケーシング（図１参照）の導入ポート３４から導入
されたガス状冷媒をバルブプレート２８、２８に形成さ
れた吐出口９２、９２へと送気するための３個の吸気口
９４ａ〜９４ｃが貫通形成されている。すなわち、テー
パ部７６、７６が存在する場合であっても、吸気口９４
ａ〜９４ｃは、第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂに
おける所定の範囲内、すなわち、該第１および第２円盤
部７４ａ、７４ｂの強度が低下することがなく、かつ後
述する吸入弁９８の耐久性を損なうことがない範囲（以
下、許容範囲という）Ｒ内に設けることが妨げられるこ
とはない。

【００４５】許容範囲Ｒは、テーパ部７６を有していな
いピストンに比して狭くすることができる。

【００４６】なお、ピストン１６の軸方向に直交する方
向における吸気口９４ａ〜９４ｃの断面は、互いに直径
が等しい真円形状である。該吸気口９４ａ〜９４ｃは、
第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂの強度を低下させ
ることのない間隔で互いに離間している。

【００４７】これら吸気口９４ａ〜９４ｃの第１および
第２円盤部７４ａ、７４ｂ側の開口には、開閉自在な吸
入弁９８が配置されている。この吸入弁９８は、図６に
示すように、吸気口９４ａ〜９４ｃを開閉する開閉部１
００と、該開閉部１００の両端部から延在して第１およ
び第２円盤部７４ａ、７４ｂの外周に沿い湾曲した第１
および第２ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂと、該
第１および第２ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂの
連結箇所から立ち上がった連結部１０４と、該連結部１
０４の先端部に配置されてＵ字状孔１０６が設けられた
略Ｕ字型の固定部１０７とを有し、該吸入弁９８は、開
閉部１００、固定部１０７、第１および第２ループ状ア
ーム部１０２ａ、１０２ｂに囲繞された孔部１０８が形
成されるとともに、固定部１０７における開閉部１００
に臨む側に開口１０９が形成された形態となっている。

【００４８】連結部１０４の幅Ｗ１は、固定部１０７の
幅Ｗ２に比して小さく設定されている。このため、第１
および第２ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂの内周
部の長さは、従来技術に係る吸入弁５のアーム部５ｂ、
５ｂの内周部に比して著しく長い。これにより、後述す
るように、第１および第２ループ状アーム部１０２ａ、
１０２ｂの可撓性を向上することができる。

【００４９】吸気口９４ａ〜９４ｃは、吸入弁９８の開
閉部１００の幅を最小にし、かつ吸気口９４ａ、９４ｂ
同士および吸気口９４ｂ、９４ｃ同士が第１および第２
円盤部７４ａ、７４ｂの強度を損なうことのない距離で
離間するように設けられている。具体的には、吸気口９
４ａ〜９４ｃの直径が６ｍｍ程度である場合、吸気口９
４ａ、９４ｂ同士および吸気口９４ｂ、９４ｃ同士の間
は約２ｍｍに設定されている。したがって、吸入弁９８
の開閉部１００の幅は、許容範囲Ｒを確実に覆うことが
可能な程度であればよい。すなわち、この場合、第１お
よび第２ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂの長さを
大きくすることができる。したがって、第１および第２
ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂの可撓性を一層向
上することができるので、吸入弁９８の耐久性を一層向
上することができる。

【００５０】そして、この場合、吸気口９４ａ〜９４ｃ
の全開口面積を最大とすることができる。すなわち、上
記したように吸気口９４ａ〜９４ｃは、第１および第２
円盤部７４ａ、７４ｂの許容範囲Ｒ内に設けなければな
らないが、吸気口９４ａ〜９４ｃの数を３個とすること
によって許容範囲Ｒ内における全開口面積が最大とな
る。

【００５１】なお、吸入弁９８は、Ｕ字状孔１０６に胴
部が通された固定部材としてのリベット１１０（図１、
図３、図４および図５参照）がピストン１６に設けられ
たリベット穴１１２（図１および図３参照）に嵌合され
ることにより第１または第２円盤部７４ａ、７４ｂに連
結されている。すなわち、吸入弁９８は、リベット１１
０の塑性変形された頭部によって第１および第２円盤部
７４ａ、７４ｂに指向して常時押圧されており、これに
より該吸入弁９８の回り止めがなされている。

【００５２】ここで、図７に示されるように、リベット
１１０の頭部の側周壁部にはストッパ部１１４が突出形
成されている。そして、該ストッパ部１１４において開
閉部１００が当接する側の端面の隅部は、湾曲形成され
ている。

【００５３】該リベット１１０は、図５から諒解される
ように、ストッパ部１１４が吸入弁９８の開閉部１００
に対向するようにリベット穴１１２に嵌合されている。
開閉部１００が開いた場合、後述するように、該開閉部
１００はストッパ部１１４に当接する。

【００５４】第１および第２吸気部８０ａ、８０ｂのシ
ュー受部７８、７８の半球状溝７７、７７（図３参照）
には半球状シュー７２、７２の半球部が収容されてお
り、該半球状シュー７２、７２の平面部同士は斜板１４
の円盤部を介して対向している（図１参照）。すなわ
ち、斜板１４は２個の半球状シュー７２、７２で挟持さ
れており、これによりピストン１６が斜板１４に嵌合さ
れている。

【００５５】両バルブプレート２８、２８には、上記し
たように、シリンダ１８内で圧縮されたガス状冷媒を吐
出するための吐出口９２、９２がそれぞれ形成されてい
る。各シリンダ１８とフロントハウジング２６およびリ
アハウジング２０の各室４０とは、これら吐出口９２に
より連通されている。

【００５６】図８に示されるように、各吐出口９２は、
シリンダ１８から室４０に指向してテーパ状に縮小して
いる。また、各吐出口９２の形状は、シリンダ１８側ま
たは室４０側のいずれにおいてもリベット１１０の頭部
と相似形であり、かつ該頭部に比してやや大きく形成さ
れている。すなわち、ピストン１６が死点に到達した場
合、図９に示すように、リベット１１０の頭部は遊びが
ある状態で吐出口９２に挿入される。

【００５７】吐出口９２の室４０側の開口には、図１０
に示すように、吐出弁１１６が配置されている。この吐
出弁１１６は、円環部１１８と該円環部１１８からそれ
ぞれ延在してかつ互いに７２°離間した５本の枝部１２
０と、各枝部１２０の先端部に形成された円状部１２２
とを一体的に有する。円環部１１８の中央には大貫通孔
１２４が形成されており、フロントハウジング２６側の
吐出弁１１６における該大貫通孔１２４には回転軸１２
が通されている。また、該大貫通孔１２４の周囲にはピ
ン１２５（図１参照）を通すためのピン孔１２６が設け
られている。一方、各円状部１２２は各シリンダ１８の
吐出口９２を開閉自在に覆っている。

【００５８】吐出弁１１６の外側には、図１１に示すよ
うに、吐出弁用バルブストッパ１２８が配置されてい
る。該吐出弁用バルブストッパ１２８は、小円環部１３
０と該小円環部１３０からそれぞれ延在して互いに７２
°離間した５本の枝部１３２とを一体的に有し、吐出弁
１１６の枝部１２０（図１０参照）は、バルブプレート
２８、２８と吐出弁用バルブストッパ１２８の枝部１３
２との間に介装されている。

【００５９】この枝部１３２は、吐出弁１１６の枝部１
２０と円状部１２２との境界に対応する位置からフロン
トハウジング２６またはリアハウジング２０の室４０側
に指向して屈曲し、かつ円状部１２２の端部に対応する
位置からバルブプレート２８、２８側に指向して屈曲し
た屈曲部１３４を有する（図１および図１１参照）。後
述するように、吐出弁１１６の円状部１２２がバルブプ
レート２８、２８から浮上した際、該円状部１２２は吐
出弁用バルブストッパ１２８の屈曲部１３４に当接して
支持される。この支持により、吐出弁１１６が変形する
ことが回避される。

【００６０】また、吐出弁用バルブストッパ１２８の枝
部１３２同士は、該枝部１３２と一体的な大円環部１３
６により互いに全て連結されている（図１１参照）。こ
の大円環部１３６には、ボルト孔１３７が設けられた複
数個の固定部１３８が突出形成されている。すなわち、
フロントシリンダブロック２４とフロントハウジング２
６との間またはリアシリンダブロック２２とリアハウジ
ング２０との間に介装された吐出弁用バルブストッパ１
２８は、ボルト孔１３７を通ってフロントハウジング２
６からリアハウジング２０までを連結する図示しないボ
ルトによりケーシングに位置決め固定される。

【００６１】さらに、吐出弁用バルブストッパ１２８の
小円環部１３０には、吐出弁１１６の円環部１１８のピ
ン孔１２６に対応する位置にピン孔１４０が設けられて
いる。これら両ピン孔１２６、１４０を通ったピン１２
５（図１参照）がフロントシリンダブロック２４とフロ
ントハウジング２６、またはリアシリンダブロック２２
とリアハウジング２０に螺着されることにより、吐出弁
１１６がケーシングに位置決め固定される。

【００６２】リアハウジング２０の各室４０およびフロ
ントハウジング２６の各室４０は流路３８に連通してお
り、かつ該流路３８は導出ポート３６に連通している。
すなわち、各室４０は流路３８を介して導出ポート３６
に連通しており、導入ポート３４から往復動式圧縮機１
０内に導入されたガス状冷媒は、シリンダ内にてピスト
ン１６で圧縮された後、吐出口９２、室４０を介して導
出ポート３６から導出される。

【００６３】フロントハウジング２６の中空円筒部３０
の外周壁部に嵌合された電磁クラッチ３２（図１参照）
は、回転軸１２を回転動作または回転停止させるための
機器である。

【００６４】この電磁クラッチ３２は、上記したハブ５
８と、該ハブ５８にボルト１４１を介して連結されたク
ラッチ板１４２と、ロータ１４４と、該ロータ１４４内
に収容された電磁石コイル１４６とを具備して構成され
ている。このうち、ロータ１４４の側周壁部には図示し
ないベルトが装着されており、該ベルトは自動車用内燃
機関（図示せず）を構成する駆動軸（図示せず）にも装
着されている。また、ハブ５８には、上記したように、
ボルト５６を介して回転軸１２が連結されている。

【００６５】電磁石コイル１４６への通電または通電停
止は、自在に設定することができる。後述するように、
電磁石コイル１４６へ通電または通電停止することによ
り、回転軸１２を回転動作または停止させることができ
る。

【００６６】本実施の形態に係る往復動式圧縮機１０は
基本的には以上のように構成されるものであり、次に、
その作用について説明する。

【００６７】まず、図示しない自動車用内燃機関を付勢
することにより該自動車用内燃機関を構成する駆動軸
（図示せず）を回転動作させる。その結果、前記ベルト
の作用によりロータ１４４（図１参照）が回転付勢され
る。

【００６８】ここで、電磁石コイル１４６への通電がな
されていない場合、クラッチ板１４２がロータ１４４に
引き寄せられることはない。このため、クラッチ板１４
２とロータ１４４とが互いに離間した状態を維持するの
で、ロータ１４４が回転動作することに伴いクラッチ板
１４２およびハブ５８が回転動作することはない。した
がって、回転軸１２が回転動作することはない。

【００６９】一方、電磁石コイル１４６に通電がなされ
た場合、磁力の発生により該電磁石コイル１４６にクラ
ッチ板１４２が引き寄せられ、その結果、クラッチ板１
４２がロータ１４４に当接する。したがって、ロータ１
４４の回転動作に伴ってクラッチ板１４２およびハブ５
８が回転動作し、これにより回転軸１２が回転動作され
る。この場合、斜板１４も回転動作し、これによりピス
トン１６がシリンダ１８内を往復動作するに至る。

【００７０】ピストン１６の第１および第２円盤部７４
ａ、７４ｂの厚みは、上記したように、リング状シール
部材８８、８８に比してやや大きい程度である。このた
め、該ピストン１６は、肉厚の大きい従来技術に係るピ
ストン４に比して著しく軽量である。したがって、該ピ
ストン１６を駆動するための仕事量を小さくすることが
できる。

【００７１】図示しない蒸発器から導入ポート３４を介
してケーシングの内部に導入されたガス状冷媒は、図示
しない供給通路を介してシリンダ１８内に供給され、次
いで、ピストン１６の第１および第２円盤部７４ａ、７
４ｂに設けられた吸気口９４ａ〜９４ｃに到達して貯留
される。そして、ピストン１６が後退動作することによ
り、第１または第２円盤部７４ａ、７４ｂとバルブプレ
ート２８、２８の間、すなわち、圧縮室が負圧となる
と、吸入弁９８が圧力差によってガス状冷媒により押圧
される。

【００７２】この押圧により、該吸入弁９８の第１およ
び第２ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂ（図６参
照）が該第１および第２ループ状アーム部１０２ａ、１
０２ｂと連結部１０４との連結箇所を起点として撓み、
開閉部１００がピストン１６の第１または第２円盤部７
４ａ、７４ｂから離間する。すなわち、吸気口９４ａ〜
９４ｃが開放される。

【００７３】上記したように、吸気口９４ａ〜９４ｃ
は、第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂからテーパ部
７６、７６に亘って貫通形成されている。このため、該
吸気口９４ａ〜９４ｃの全長を、従来技術に係る往復動
式圧縮機が備える厚肉なピストンにおける円盤部１（図
１４参照）の吸気口２に比して短くすることができる。
しかも、この場合、吸気口９４ａ〜９４ｃのテーパ部７
６、７６側における開口（ガス状冷媒の入口）の面積
が、垂直壁部に設けられた吸気口に比して大きくなる。
したがって、吸気口９４ａ〜９４ｃ内における流動抵抗
が低下するので、ガス状冷媒は効率よく吸気口９４ａ〜
９４ｃを通過する。このため、吸入効率を一層向上する
ことができる。

【００７４】また、開閉部１００は、第１および第２円
盤部７４ａ、７４ｂにおける許容範囲Ｒを覆うことが可
能な幅で形成されている（図５参照）。しかも、連結部
１０４の幅Ｗ１は固定部１０７の幅Ｗ２に比して小さ
い。このため、第１および第２ループ状アーム部１０２
ａ、１０２ｂの内周部が著しく長くなり、その結果、第
１および第２ループ状アーム部１０２ａ、１０２ｂと連
結部１０４との連結箇所と、固定部１０７とが従来技術
に係る吸入弁５（図１３参照）に比して大きく離間す
る。このため、第１および第２ループ状アーム部１０２
ａ、１０２ｂの可撓性が向上する。その結果、開閉部１
００が第１または第２円盤部７４ａ、７４ｂから容易に
離間するようになるので、結局、ガス状冷媒の吸入効
率、ひいては圧縮効率を向上することができる。

【００７５】しかも、吸気口９４ａ〜９４ｃの数を３個
とすることにより該吸気口９４ａ〜９４ｃの全開口面積
を第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂの許容範囲Ｒ内
で最大としているので、ガス状冷媒の圧縮効率を一層向
上することができる。

【００７６】また、吸入弁９８の開閉部１００の幅を吸
気口９４ａ〜９４ｃを充分に覆うことが可能である程度
とすればよいので、該開閉部１００が第１および第２円
盤部７４ａ、７４ｂから離間する際に第１および第２ル
ープ状アーム部１０２ａ、１０２ｂと連結部１０４との
連結箇所に発生する応力が著しく大きくなることもな
い。したがって、該吸入弁９８の耐久性も確保すること
ができる。

【００７７】開いた開閉部１００は、リベット１１０の
ストッパ部１１４（図７参照）に当接して支持される。
すなわち、このピストン１６においては、リベット１１
０のストッパ部１１４が吸入弁用バルブストッパとして
作用する。

【００７８】このリベット１１０においては、ストッパ
部１１４における開閉部１００に当接する側の端面の隅
部が湾曲形成されているので、開閉部１００が当接する
際にストッパ部１１４の隅部により開閉部１００が損傷
することを回避することができる。

【００７９】吸気口９４ａ〜９４ｃ（図１参照）を通過
したガス状冷媒は、圧縮室に導入された後、該圧縮室内
でピストン１６の前進動作により圧縮される。例えば、
図１においては、リアシリンダブロック２２側の圧縮室
にガス状冷媒が導入されるとともにフロントシリンダブ
ロック２４側の圧縮室で圧縮されたガス状冷媒が導出さ
れている状態が示されている。この圧縮の際、ピストン
１６の第２円盤部７４ｂには、圧縮されたガス状冷媒に
より高圧力が作用する。

【００８０】しかしながら、第２円盤部７４ｂにおける
吸気口９４ａ〜９４ｃは、該第１円盤部７４ａの強度を
損なうことのない距離（約２ｍｍ）で互いに離間してい
る。しかも、第２円盤部７４ｂとシュー受部７８との間
にこれらと一体的なテーパ部７６が設けられているの
で、第２円盤部７４ｂは該テーパ部７６によって堅牢に
支持される。このようなことから、第２円盤部７４ｂの
端部が屈曲変形することが著しく抑制される。勿論、第
１円盤部７４ａ側においても同様である。

【００８１】換言すれば、テーパ部７６、７６が第１お
よび第２円盤部７４ａ、７４ｂを支持する支持部として
機能することにより、ピストン１６の剛性を確保するこ
とができる。この場合、テーパ部７６が傾斜しているの
で、ピストン１６の重量増加を最小限にとどめることが
できる。

【００８２】さらに、このピストン１６においては、第
１円盤部７４ａから第２円盤部７４ｂに亘りウェブ部８
４が橋架されている。このため、第１および第２円盤部
７４ａ、７４ｂはこのウェブ部８４にも支持されるの
で、ピストン１６が変形することが一層抑制される。す
なわち、ピストン１６の耐久性が一層向上する。

【００８３】しかもその上、第１および第２円盤部７４
ａ、７４ｂとシリンダウォールとの間はリング状シール
部材８８、８８によりシールされている。このため、ガ
ス状冷媒が吐出口９２以外から漏出することはない。す
なわち、この往復動式圧縮機１０は、圧縮効率が大き
い。

【００８４】圧縮されたガス状冷媒は、バルブプレート
２８に設けられた吐出口９２から導出される。この際、
吐出弁１１６がガス状冷媒に押圧されて開き、吐出弁用
バルブストッパ１２８の枝部１３２の屈曲部１３４に当
接する。

【００８５】ガス状冷媒は、さらに、流路３８を介して
導出ポート３６へと送気され、次いで、該導出ポート３
６から図示しない凝縮器へと送気される。

【００８６】なお、図１において、フロントシリンダブ
ロック２４側の圧縮室に供給されたガス状冷媒が圧縮さ
れて室４０へと導出される一方で、次に圧縮・導出され
るガス状冷媒がリアシリンダブロック２２側の圧縮室に
導入される。

【００８７】そして、斜板１４が１／２回転動作する
と、斜板１４の円盤部は、図１２に示されるように図１
と逆位相となる。その結果、ピストン１６が図１２にお
ける右端へと移動し、これに伴いリアシリンダブロック
２２側の圧縮室に導入されたガス状冷媒が圧縮・導出さ
れるとともに、フロントシリンダブロック２４側の圧縮
室に次に圧縮・導出されるガス状冷媒が導入される。す
なわち、１本のシリンダ１８においては、回転軸１２が
１回転することによりガス状冷媒の吸入・排気が営まれ
る。

【００８８】ピストン１６が死点に到達した際、リベッ
ト１１０の頭部は、吐出口９２に遊びがある状態で挿入
される（図９参照）。このため、リベット１１０で吐出
弁１１６を固定することに伴ってピストン１６の死点を
後退させる必要がないので、圧縮効率が低下することも
ない。

【００８９】しかも、この場合、吐出口９２がリベット
１１０の頭部と相似形であるので、バルブプレート２
８、２８で遮られるガス状冷媒の量が最少となる。すな
わち、シリンダ１８内にて圧縮されたガス状冷媒が効率
よく室４０へ導出されるので、圧縮効率が一層向上す
る。

【００９０】このように、第１および第２円盤部７４
ａ、７４ｂに直径が互いに等しい吸気口９４ａ〜９４ｃ
を３個設けることにより、ピストン１６の強度を損なう
ことなく第１および第２円盤部７４ａ、７４ｂの許容範
囲Ｒ内で吸気口９４ａ〜９４ｃの全開口面積を最大とす
ることができる。しかも、この場合、吸気口９４ａ〜９
４ｃの数が３個であるので、該吸気口９４ａ〜９４ｃを
加工形成する際に要する時間が著しく長くなることもな
い。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る往復
動式圧縮機によれば、ピストンの円盤部に貫通形成され
る吸入口の数を３個としている。このため、円盤部の強
度を損なうことなく該円盤部の所定の範囲内における吸
入口の全開口面積を最大とすることができ、これにより
ガス状冷媒等の流体の吸入効率が向上する。すなわち、
ピストンによる１回の流体圧縮量が増加するので、圧縮
率が向上するという効果が達成される。

【００９２】しかも、円盤部をテーパ部で支持するよう
にしているので、該ピストンの耐久性が向上する。ま
た、傾斜支持部を有しているので、傾斜支持部を設ける
ことに伴うピストンの重量増加が最小限にとどめられ
る。このため、該ピストンを駆動するために要する仕事
量を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る往復動式圧縮機の縦断面概
略構成図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視概略断面図である。

【図３】図１の往復動式圧縮機が有するピストンの要部
拡大一部縦断面図である。

【図４】図３に示すピストンの概略平面図である。

【図５】図３に示すピストンの概略正面図である。

【図６】前記ピストンに固定された吸入弁の概略正面図
である。

【図７】図６の吸入弁を前記ピストンに固定するリベッ
トの拡大説明図である。

【図８】図７のリベットと、前記ピストンが死点に到達
した際に該リベットが挿入される吐出口の要部拡大説明
図である。

【図９】図７のリベットが図８の吐出口に挿入された状
態を示す要部拡大説明図である。

【図１０】吐出口の開口に配置された吐出弁の全体構成
説明図である。

【図１１】図１０の吐出弁が開いた際に該吐出弁の円状
部に当接して支持する吐出弁用バルブストッパの全体構
成説明図である。

【図１２】シリンダ内においてピストンが図１と逆位相
となった状態を示す要部縦断面図である。

【図１３】従来技術に係るピストンの概略正面図であ
る。

【図１４】図１３のピストンの要部拡大縦断面図であ
る。

【図１５】図１５のピストンにシール部材を装着し、か
つ肉厚を薄くした状態を示す要部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１０…往復動式圧縮機 １２…回転軸 １４…斜板 １６…ピストン １８…シリンダ ２８…バルブプレ
ート ３２…電磁クラッチ ３４…導入ポート ３６…導出ポート ７２…半球状シュ
ー ７４ａ、７４ｂ…円盤部 ７６…テーパ部 ８０ａ、８０ｂ…吸気部 ８４…ウェブ部 ８８…リング状シール部材 ９２…吐出口 ９４ａ〜９４ｃ…吸気口 ９８…吸入弁 １００…開閉部 １０２ａ、１０２
ｂ…ループ状アーム部 １０６…Ｕ字状孔 １０７…固定部 １０８…孔部 １０９…開口 １１０…リベット １１４…ストッパ
部 １１６…吐出弁 １２２…円状部 １２８…吐出弁用バルブストッパ １４２…クラッチ
板 １４４…ロータ １４６…電磁石コ
イル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内をピストンが往復動作すること
   により流体を圧縮する往復式圧縮機において、 前記ピストンは、円盤部と、該ピストンを往復動作させ
   る駆動機構を構成する部材を嵌合するための嵌合部と、
   前記円盤部と前記嵌合部との間に設けられたテーパ部と
   を有し、 前記ピストンの軸心から所定距離で離間しかつ互いに近
   接して前記円盤部の側周壁部近傍に吸入口を３個設け、 前記３個の吸入口は、ピストンの軸方向に直交する断面
   が互いに同直径の円であるとともに、前記テーパ部の外
   壁部までそれぞれ貫通形成されていることを特徴とする
   往復動式圧縮機。
2. 【請求項２】請求項１記載の往復動式圧縮機において、
   前記ピストンに連結された吸入弁が、前記吸入口を覆う
   開閉部と、前記開閉部の両端から延在して該開閉部より
   も幅狭のループ状アーム部と、固定部材が通る孔部が設
   けられて前記ピストンに固定される固定部と、前記ルー
   プ状アーム部と前記固定部とを橋架する連結部とを有
   し、 前記連結部の幅が前記固定部に比して小さく、 かつ前記開閉部、前記ループ状アーム部、前記固定部お
   よび前記連結部が一体的に構成されていることを特徴と
   する往復動式圧縮機。