JP2003206857A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】静寂性に優れてなおかつ、消費動力の低減効果
をより有効に奏することが可能なピストン式圧縮機を提
供すること。 【解決手段】吸入弁機構３５には、駆動軸１６と同期回
転することで圧縮室２６と吸入室２８との間のガス通路
４３〜４５を開閉可能なロータリバルブ４１が用いられ
ている。吐出弁機構３６は、一つの圧縮室２６を吐出室
２９に対してそれぞれ接続する複数の吐出ポート５１ａ
−１，５１ａ−２が形成されたバルブプレート５１と、
各吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２と対向するように
それぞれ独立して配置された複数の吐出弁５２ａ−１，
５２ａ−２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動軸の回転によ
ってシリンダボア内でピストンが往復動されることで、
吸入弁機構を介した吸入圧力領域からシリンダボアの圧
縮室へのガスの吸入、及び圧縮室内でのガスの圧縮、並
びに吐出弁機構を介した圧縮室から吐出圧力領域へのガ
スの吐出が行われる構成のピストン式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機としては、例えば、特開
平９−２７３４７８号公報に開示されたものが存在す
る。この公報の圧縮機において吐出弁機構は、一つの圧
縮室に対応するように複数の吐出ポートが形成されたバ
ルブプレートと、各吐出ポートと対向するようにそれぞ
れ独立して配置された複数の吐出弁とを備えている。

【０００３】吐出ポート及び吐出弁を複数有すること
で、圧縮室から吐出されるガスの通過断面積を大きく確
保することができる。従って、圧縮室のガスをスムーズ
に吐出させてオーバーコンプレッションを抑制すること
ができ、圧縮機の消費動力を低減することが可能とな
る。なお、オーバーコンプレッションとは、圧縮室から
のガスの吐出がスムーズでないため、吐出弁が開放され
た後も、ピストンが上死点位置まで移動する間にガスの
圧縮作用が奏せられてしまう現象である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報の
圧縮機において吸入弁機構は、バルブプレートに形成さ
れた吸入ポートと、この吸入ポートを開閉するリード弁
タイプの吸入弁とからなっている。リード弁タイプの吸
入弁は自励振動に起因した異音を発生し、圧縮機の静寂
性が阻害される問題がある。

【０００５】また、前記吸入弁機構において吸入ポート
は、吐出ポートと共にバルブプレートに形成されてい
る。従って、一つの圧縮室に対応して複数の吐出ポート
及び吐出弁を設けようとすると、それらの寸法・形状や
配置位置が吸入ポートや吸入弁の存在によって大きく制
限されてしまう。このため、例えば、複数の吐出ポート
を好適な大きさ（通過断面積）に設定することや好適な
位置に配置することが困難となり、オーバーコンプレッ
ションの抑制効果が薄らいでしまう問題があった。

【０００６】本発明の目的は、静寂性に優れてなおか
つ、消費動力の低減効果をより有効に奏することが可能
なピストン式圧縮機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、吸入弁機構には、駆動軸と同期
回転することで圧縮室と吸入圧力領域との間のガス通路
を開閉可能なロータリバルブが用いられている。従っ
て、例えば、ガス通路の開閉にリード弁を用いた場合に
生じる、このリード弁の自励振動に起因した異音の発生
の問題を解消することができ、静寂性に優れる圧縮機と
なる。

【０００８】また、吐出弁機構は、一つの圧縮室に対応
して複数の吐出ポート及び吐出弁を備えている。従っ
て、圧縮室から吐出されるガスの通過断面積を大きく確
保することができ、圧縮室からスムーズにガスを吐出さ
せることが可能となる。よって、オーバーコンプレッシ
ョンを抑制することができ、圧縮機の消費動力を低減す
ることが可能となる。

【０００９】特に、本発明においては、吸入弁機構にロ
ータリバルブを用いることで、バルブプレートが吐出弁
機構の専用となっている。従って、一つの圧縮室に対応
する複数の吐出ポート及び吐出弁を、それぞれ好適な寸
法・形状に形成することや好適な位置に配置することが
容易となる。よって、例えば、オーバーコンプレッショ
ンをより効果的に抑制することも可能となる。

【００１０】請求項２の発明は請求項１において、一つ
の圧縮室に対応する複数の吐出ポートは、駆動軸の軸線
を中心としてシリンダボアの軸線を通る円周上にそれぞ
れ配置されている。このようにすれば、圧縮室から吐出
圧力領域へのガスの吐出がよりスムーズとなり、オーバ
ーコンプレッションをさらに効果的に抑制できる。

【００１１】このように、複数の吐出ポートを好適な位
置に配置できたのは、吸入弁機構にロータリバルブを用
いることで、バルブプレートを吐出弁機構の専用とする
ことができたからに他ならない。

【００１２】なお、本発明において「複数の吐出ポート
は、駆動軸の軸線を中心としてシリンダボアの軸線を通
る円周上にそれぞれ配置されている」とは、少なくとも
その一部に前記円周を含むように前記複数の吐出ポート
が配置されることを意味する。

【００１３】請求項３の発明は請求項１又は２におい
て、一つの圧縮室に対応する複数の吐出弁のうちの少な
くとも二つが、互いに異なる開弁特性となるように吐出
弁機構が構成されている。つまり、吐出行程において
は、複数の吐出弁の開弁時期がずれることとなる。この
ようにすれば、複数の吐出弁が同時に開放されることに
よる吐出圧力領域の急激な昇圧、ひいては吐出圧力領域
における吐出ガスの圧力脈動を低減することが可能とな
る。

【００１４】このように、少なくとも二つの吐出弁を異
なる開弁特性に容易に設定できたのは、吸入弁機構にロ
ータリバルブを用いることで、バルブプレートを吐出弁
機構の専用とすることができたからに他ならない。

【００１５】請求項４の発明は請求項１〜３のいずれか
において、ピストンが上死点に位置すると、このピスト
ンの凸状部が吐出ポート内に入り込む。従って、シリン
ダボアのデッドボリュームを小さくすることができ、こ
のデッドボリュームに残留するガスの再膨張に起因し
た、圧縮室に対するガスの吸入効率の低下を抑制するこ
とができる。なお、シリンダボアのデッドボリュームと
は、ピストンが上死点に位置したシリンダボアにおい
て、圧縮室と吐出ポートとからなる空間のことである。

【００１６】特に、請求項１〜３の発明においては、一
つの圧縮室に対応して複数の吐出ポートが備えられてい
る。従って、例えば、吐出ポートが一つの場合と比較し
て、シリンダボアのデッドボリュームが大きくなりがち
である。このような構成において、ピストンに凸状部を
設けてシリンダボアのデッドボリュームを減少させるこ
とは、オーバーコンプレッションの抑制と吸入効率の向
上とを高次元で両立させる上で特に有効となる。

【００１７】請求項５の発明は請求項１〜４のいずれか
において、ロータリバルブには、ガスの吐出を完了した
圧縮室と、この圧縮室の吐出完了時点で下死点位置に最
も近い吸入行程にある圧縮室とを連通させるガス放出経
路が設けられている。従って、ガスの吐出を完了した圧
縮室内の高圧ガスが、ガスの吸入行程にある他の圧縮室
に放出され、吐出を完了した圧縮室の内圧が低下する。
このため、この圧縮室に対応するピストンが吸入行程に
移行した場合でも、シリンダボアのデッドボリュームに
残留するガスの再膨張体積が極めて少なく、圧縮室への
ガスの吸入が迅速に開始される。よって、圧縮室に対す
るガスの吸入効率が向上される。

【００１８】特に、請求項１〜４の発明においては、一
つの圧縮室に対応して複数の吐出ポートが備えられてい
る。従って、例えば、吐出ポートが一つの場合と比較し
て、シリンダボアのデッドボリュームが大きくなりがち
である。このような構成において、ロータリバルブにガ
ス放出経路を設けて、吐出が完了された圧縮室の内圧を
低下させることは、オーバーコンプレッションの抑制と
ガスの吸入効率の向上とを高次元で両立させる上で特に
有効となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両用空調装置
の冷凍サイクルに用いられるピストン式圧縮機において
具体化した一実施形態について説明する。

【００２０】（ピストン式圧縮機）図１に示すように、
ピストン式圧縮機（以下単に圧縮機とする）は、シリン
ダブロック１１と、その前端に接合固定されたフロント
ハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に弁・
ポート形成体１３を介して接合固定されたリヤハウジン
グ１４とを備えている。これらシリンダブロック１１及
びフロントハウジング１２並びにリヤハウジング１４
が、圧縮機のハウジングを構成する。なお、図面の左方
を前方とし、右方を後方とする。

【００２１】前記シリンダブロック１１とフロントハウ
ジング１２とで囲まれた領域には、クランク室１５が区
画されている。クランク室１５内には駆動軸１６が回転
可能に配設されている。駆動軸１６は、車両の走行駆動
源である図示しないエンジンに作動連結されており、エ
ンジンから動力の供給を受けて回転される。

【００２２】前記クランク室１５において駆動軸１６上
には、ラグプレート２１が一体回転可能に固定されてい
る。クランク室１５内には斜板２３が収容されている。
斜板２３は、駆動軸１６にスライド移動可能でかつ傾動
可能に支持されている。ヒンジ機構２４は、ラグプレー
ト２１と斜板２３との間に介在されている。従って、斜
板２３は、ヒンジ機構２４を介したラグプレート２１と
の間でのヒンジ連結、及び駆動軸１６の支持により、ラ
グプレート２１及び駆動軸１６と同期回転可能であると
ともに、駆動軸１６の軸線Ｌ方向へのスライド移動を伴
いながら駆動軸１６に対し傾動可能となっている。

【００２３】図１及び図２に示すように、複数（本実施
形態においては６箇所）のシリンダボア１１ａは、前記
シリンダブロック１１において駆動軸１６の軸線Ｌ周り
に等角度間隔で貫通形成されている。各シリンダボア１
１ａは、その軸線Ｓが駆動軸１６の軸線Ｌと平行となる
ように配置されている。片頭型のピストン２５は、各シ
リンダボア１１ａに往復動可能に収容されている。

【００２４】前記シリンダボア１１ａの前後開口は、弁
・ポート形成体１３及びピストン２５によって閉塞され
ており、このシリンダボア１１ａ内にはピストン２５の
往復動に応じて体積変化する圧縮室２６が区画されてい
る。各ピストン２５は、シュー２７を介して斜板２３の
外周部に係留されている。従って、駆動軸１６の回転に
ともなう斜板２３の回転が、シュー２７を介してピスト
ン２５の往復動に変換される。各シリンダボア１１ａに
収容されたピストン２５は、駆動軸１６の回転に伴い異
なるタイミングで往復動される。

【００２５】前記リヤハウジング１４内には、吸入室２
８及び吐出室２９がそれぞれ区画形成されている。吸入
室２８はリヤハウジング１４の中央部に形成されている
とともに、吐出室２９は吸入室２８の外周を取り囲むよ
うにして形成されている。シリンダブロック１１及びリ
ヤハウジング１４には、ロータリバルブ４１を備えた吸
入弁機構３５が配設されている。弁・ポート形成体１３
には吐出弁機構３６が備えられている。

【００２６】前記吸入室２８の冷媒ガスは、各ピストン
２５の上死点位置から下死点側への移動により、吸入弁
機構３５を介して圧縮室２６に吸入される（吸入行
程）。圧縮室２６に吸入された冷媒ガスは、ピストン２
５の下死点位置から上死点側への移動により所定の圧力
にまで圧縮され、吐出弁機構３６を介して吐出室２９に
吐出される（吐出行程）。

【００２７】前記圧縮機のリヤハウジング１４内には制
御弁３７が配設されている。制御弁３７はその弁開度に
よってクランク室１５の内圧を決定する。クランク室１
５の内圧変更に応じて、ピストン２５を介してのクラン
ク室１５の内圧と圧縮室２６の内圧との差が変更され、
斜板２３の傾斜角度が変更される結果、ピストン２５の
ストロークすなわち圧縮機の吐出容量が調節される。

【００２８】例えば、クランク室１５の内圧が低下され
ると斜板２３の傾斜角度が増大し、ピストン２５のスト
ロークが増大して圧縮機の吐出容量が増大される。逆
に、クランク室１５の内圧が上昇されると斜板２３の傾
斜角度が減少し、ピストン２５のストロークが減少して
圧縮機の吐出容量が減少される。

【００２９】（吸入弁機構）図１及び図２に示すよう
に、前記圧縮機のハウジングには、シリンダブロック１
１においてシリンダボア１１ａに囲まれた中心部からリ
ヤハウジング１４の中心部にかけてバルブ収容室４２が
形成されている。バルブ収容室４２は、円柱状をなすと
ともに後方側で吸入室２８に連通されている。バルブ収
容室４２と各圧縮室２６とは、シリンダブロック１１と
弁・ポート形成体１３との接合部分に形成された複数の
吸入連通路４３を介してそれぞれ連通されている。

【００３０】前記バルブ収容室４２内には、円柱状のロ
ータリバルブ４１が回転可能に収容されている。駆動軸
１６の後端はバルブ収容室４２内に配置され、この後端
の小径部１６ａには、ロータリバルブ４１がキー１７を
介して係合されている。従って、ロータリバルブ４１
は、駆動軸１６の回転つまりはピストン２５の往復動に
同期して回転される。

【００３１】図２及び図３に示すように、前記ロータリ
バルブ４１内には、吸入室２８と連通する導入通路４４
が形成されている。ロータリバルブ４１の外周面４１ａ
には、導入通路４４と常時連通される吸入案内溝４５が
周方向の一定区間に形成されている。導入通路４４及び
吸入案内溝４５並びに吸入連通路４３が、吸入圧力領域
たる吸入室２８と圧縮室２６との間の冷媒ガス通路をな
している。この冷媒ガス通路４３〜４５をロータリバル
ブ４１がその回転によって開閉する。

【００３２】すなわち、前記ロータリバルブ４１は、ピ
ストン２５が吸入行程に移行した場合に、吸入案内溝４
５がシリンダブロック１１の吸入連通路４３を開放する
方向に通過される。従って、吸入室２８の冷媒ガスは、
ロータリバルブ４１の導入通路４４及び吸入案内溝４５
並びにシリンダブロック１１の吸入連通路４３を経由し
て圧縮室２６に吸入される。

【００３３】前記ピストン２５の吸入行程の終了時に
は、ロータリバルブ４１は吸入案内溝４５が吸入連通路
４３を閉鎖する方向に通過して、圧縮室２６内への冷媒
ガスの吸入が停止される。ピストン２５が吐出行程に移
行されると、ロータリバルブ４１の外周面４１ａによっ
て吸入連通路４３が閉鎖状態に保持され、冷媒ガスの圧
縮及び吐出室２９への吐出が妨げられることはない。

【００３４】前記ロータリバルブ４１の内部には、駆動
軸１６の軸線Ｌと直交するようにしてガス放出孔４７が
貫通形成されている。そして、例えば、図１及び図２に
示すように、ロータリバルブ４１の回転位置に応じて、
このロータリバルブ４１を挟んで配置された上死点側の
圧縮室２６Ａと下死点側の圧縮室２６Ｂとが、それぞれ
に対応する吸入連通路４３及びガス放出孔４７を介して
連通される。従って、冷媒ガスの吐出を完了した上死点
側の圧縮室２６Ａ内に残る高圧冷媒ガスが、吸入連通路
４３及びガス放出孔４７からなるガス放出経路を介し
て、下死点位置に最も近い吸入行程にある圧縮室２６Ｂ
に放出される。よって、吐出を完了した上死点側の圧縮
室２６Ａの内圧が、吸入圧力近くにまで低下されること
となる。

【００３５】なお、図１及び図２において、一部の圧縮
室２６に付与された部材番号「２６Ａ」及び「２６Ｂ」
は理解を容易とするためのものであり、当然、この部材
番号「２６Ａ」及び「２６Ｂ」が付与されるに適当な圧
縮室２６は、図１及び図２の状態から駆動軸１６（ロー
タリバルブ４１）が回転すれば、この駆動軸１６の回転
方向へ順次移動されることとなる。

【００３６】（吐出弁機構）図１に示すように、前記弁
・ポート形成体１３は、バルブプレート５１及び吐出弁
形成板５２並びにリテーナプレート５３が、シリンダブ
ロック１１側からリヤハウジング１４側に向かって同順
に重合配置されてなる。吐出弁形成板５２には、リード
弁よりなる吐出弁５２ａが備えられている。バルブプレ
ート５１には、吐出弁５２ａにより開閉される吐出ポー
ト５１ａが、吐出圧力領域たる吐出室２９と圧縮室２６
とを連通するようにして貫通形成されている。リテーナ
プレート５３には、吐出弁５２ａの最大開度を当接規定
するリテーナ５３ａが備えられている。前記バルブプレ
ート５１及び吐出弁形成板５２並びにリテーナプレート
５３が、吐出弁機構３６を構成する。

【００３７】図４及び図５に示すように、前記バルブプ
レート５１には、一つの圧縮室２６に対応するように複
数（本実施形態においては二つ）の吐出ポート５１ａ−
１，５１ａ−２が形成されている。吐出弁形成板５２に
は、各吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２と対向するよ
うにそれぞれ独立して配置された複数（同じく二つ）の
吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２が形成されている。

【００３８】各吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２は、弁・
ポート形成体１３の内周側においてバルブプレート５１
とリテーナプレート５３との間で狭持されているととも
に（図１参照）、この狭持位置から弁・ポート形成体１
３の外周側に向かって延在されている。二つの吐出ポー
ト５１ａ−１，５１ａ−２は、その円形の中心Ｐが、駆
動軸１６の軸線Ｌを中心としてシリンダボア１１ａの軸
線Ｓを通る円周Ｒ上に位置するようにそれぞれ配置され
ている。二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２は、
この円周Ｒ上においてシリンダボア１１ａの軸線Ｓを挟
むようにして配置されている。

【００３９】前記二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ
−２は、それぞれ吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２に向か
って小径となるテーパ状をなしている。各ピストン２５
においてバルブプレート５１と対向する先端面２５ａに
は、ピストン２５が上死点に位置した際に各吐出ポート
５１ａ−１，５１ａ−２内に入り込む凸状部２５ｂが二
つ形成されている（２５ｂ−１，２５ｂ−２）。各凸状
部２５ｂ−１，２５ｂ−２は、吐出弁５２ａ−１，５２
ａ−２に向かって小径となるテーパ状をなしている。各
吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２及び凸状部２５ｂ−
１，２５ｂ−２は、それぞれ円錐台状をなしている。

【００４０】さて、前記ピストン２５が下死点位置から
上死点側へ移動されて圧縮室２６の内圧が所定の圧力に
まで高まると、この圧縮室２６と吐出室２９との圧力差
によって吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２が弾性変形し
て、吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２が開放される。
従って、圧縮室２６と吐出室２９との圧力差と、吐出ポ
ート５１ａ−１，５１ａ−２が開放されてからピストン
２５が上死点位置まで移動される間における圧縮室２６
の体積減少とによって、圧縮室２６の冷媒ガスが吐出室
２９へと吐出される。

【００４１】上記実施形態においては次のような効果を
奏する。 （１）吸入弁機構３５には、駆動軸１６と同期回転する
ことで圧縮室２６と吸入室２８との間の冷媒ガス通路４
３〜４５を開閉可能なロータリバルブ４１が用いられて
いる。従って、例えば、冷媒ガス通路の開閉にリード弁
を用いた場合に生じる、このリード弁の自励振動に起因
した異音の発生の問題を解消することができ、静寂性に
優れる圧縮機となる。

【００４２】（２）吐出弁機構３６は、一つの圧縮室２
６に対応して二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２
及び吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２を備えている。従っ
て、圧縮室２６から吐出される冷媒ガスの通過断面積を
大きく確保することができ、圧縮室２６から吐出室２９
へスムーズに冷媒ガスを吐出させることが可能となる。
よって、オーバーコンプレッションを抑制することがで
き、圧縮機の消費動力を低減することが可能となる。

【００４３】特に、本実施形態においては、吸入弁機構
３５にロータリバルブ４１を用いることで、バルブプレ
ート５１が吐出弁機構３６の専用となっている。従っ
て、複数の吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２及び吐出
弁５２ａ−１，５２ａ−２を、それぞれ好適な寸法・形
状に形成することや好適な位置に配置することが容易と
なる。よって、例えば、オーバーコンプレッションをよ
り効果的に抑制することも可能となる。

【００４４】（３）一つの圧縮室２６に対応する二つの
吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２は、円周Ｒ上にそれ
ぞれ配置されている。つまり、二つの吐出ポート５１ａ
−１，５１ａ−２は、吐出室２９の内周壁面２９ａから
離れた位置で吐出室２９に開口されている。従って、圧
縮室２６から吐出される冷媒ガスの流れが、吐出室２９
の内周壁面２９ａによって妨げられることを防止でき
る。よって、圧縮室２６からの冷媒ガスの吐出がよりス
ムーズに行われ、オーバーコンプレッションをさらに効
果的に抑制できる。

【００４５】このように、二つの吐出ポート５１ａ−
１，５１ａ−２を好適な位置に配置できたのは、吸入弁
機構３５にロータリバルブ４１を用いることで、バルブ
プレート５１を吐出弁機構３６の専用とすることができ
たからに他ならない。

【００４６】さて、例えば、二つの吐出ポート５１ａ−
１，５１ａ−２を円周Ｒよりも内側に配置すると、吐出
弁５２ａ−１，５２ａ−２のレバー長（弁・ポート形成
体１３における狭持位置から吐出ポート５１ａを開閉位
置する部位までの距離）を長く確保することができなく
なる。従って、吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２の開放時
における、この吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２とバルブ
プレート５１との間での冷媒ガスの通過断面積を大きく
確保することができなくなる。よって、吐出ポート５１
ａ−１，５１ａ−２を内周壁面２９ａから離して配置し
たことによる、オーバーコンプレッションの抑制効果が
相殺されてしまう。

【００４７】ここで、前記のように、二つの吐出ポート
５１ａ−１，５１ａ−２を円周Ｒよりも内側に配置した
場合、弁・ポート形成体１３の外周側で吐出弁５２ａ−
１，５２ａ−２の基部を狭持する構成とすれば、吐出弁
５２ａ−１，５２ａ−２のレバー長を長く確保すること
ができ、前述した問題を解消することができる。しか
し、この場合、吐出弁形成板５２が大型化され、圧縮機
の組立時におけるその取り扱いが面倒となるし、さらに
は圧縮機の大型化及び重量増にもつながってしまう。 （４）ピストン２５においてバルブプレート５１と対向
する先端面２５ａには、ピストン２５が上死点に位置し
た際に吐出ポート５１ａ内に入り込む凸状部２５ｂが形
成されている。従って、シリンダボア１１ａのデッドボ
リュームを小さくすることができ、このデッドボリュー
ムに残留する冷媒ガスの再膨張に起因した、圧縮室２６
に対する冷媒ガスの吸入効率の低下を抑制することがで
きる。なお、シリンダボア１１ａのデッドボリュームと
は、ピストン２５が上死点に位置したシリンダボア１１
ａにおいて、圧縮室２６と吐出ポート５１ａ−１，５１
ａ−２とからなる空間のことである。

【００４８】特に、本実施形態においては、一つの圧縮
室２６に対応して二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ
−２が備えられている。従って、例えば、吐出ポート５
１ａが一つの場合と比較して、シリンダボア１１ａのデ
ッドボリュームが大きくなりがちである。このような構
成において、ピストン２５に凸状部２５ｂを設けてデッ
ドボリュームを減少させることは、オーバーコンプレッ
ションの抑制と吸入効率の向上とを高次元で両立させる
上で特に有効となる。

【００４９】（５）ピストン２５は、吐出ポート５１ａ
−１，５１ａ−２に対応した数だけ凸状部２５ｂ−１，
２５ｂ−２を備えている。従って、シリンダボア１１ａ
のデッドボリュームをさらに減少させることができ、オ
ーバーコンプレッションの抑制と吸入効率の向上とをさ
らに高次元で両立させることが可能となる。

【００５０】（６）吐出ポート５１ａ及び凸状部２５ｂ
は、吐出弁５２ａに向かって小径となるテーパ状をなし
ている。従って、ピストン２５が上死点に位置する際
に、凸状部２５ｂの吐出ポート５１ａ内への入り込みが
スムーズとなり、両者２５ｂ，５１ａ間の衝突による異
音や振動の発生を抑制することができる。

【００５１】特に、本実施形態のように、一つの圧縮室
２６に対応して二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−
２を備えた場合、少なくとも一つの吐出ポート５１ａ−
１，５１ａ−２がシリンダボア１１ａの軸線Ｓからずれ
て配置されることとなる（本実施形態においては両方が
ずれて配置されている）。従って、軸線Ｓからずれた位
置の吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２に対応する凸状
部２５ｂ−１，２５ｂ−２は、例えば斜板２３の回転に
追従するピストン２５の軸線Ｓを中心とした回動の影響
を受けて、対応する吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２
に対して位置ずれして入り込み難くなる。このような態
様において、吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２及び凸
状部２５ｂ−１，２５ｂ−２をテーパ状とすることは、
両者２５ｂ，５１ａ間の衝突による異音や振動の発生を
抑制する上で特に有効となる。

【００５２】（７）ロータリバルブ４１には、冷媒ガス
の吐出を完了した圧縮室２６Ａと、この圧縮室２６Ａの
吐出完了時点で下死点位置に最も近い吸入行程にある圧
縮室２６Ｂとを連通させるガス放出孔４７が設けられて
いる。従って、冷媒ガスの吐出を完了した圧縮室２６Ａ
内の高圧冷媒ガスが、冷媒ガスの吸入行程にある他の圧
縮室２６Ｂに放出され、圧縮室２６Ａの内圧が低下す
る。このため、圧縮室２６Ａに対応するピストン２５が
吸入行程に移行した場合でも、圧縮室２６Ａに対応する
シリンダボア１１ａのデッドボリュームに残留する冷媒
ガスの再膨張体積が極めて少なく、吸入室２８から圧縮
室２６Ａへの冷媒ガスの吸入が迅速に開始される。よっ
て、圧縮室２６Ａに対する冷媒ガスの吸入効率が向上さ
れる。

【００５３】特に、本実施形態においては、一つの圧縮
室２６に対応して二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ
−２が備えられている。従って、例えば、吐出ポート５
１ａが一つの場合と比較して、シリンダボア１１ａのデ
ッドボリュームが大きくなりがちである。このような構
成において、ロータリバルブ４１にガス放出孔４７を設
けて圧縮室２６Ａの内圧を低下させることは、オーバー
コンプレッションの抑制と冷媒ガスの吸入効率の向上と
を高次元で両立させる上で特に有効となる。

【００５４】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施可能である。 ・上記実施形態を変更し、一つの圧縮室２６に対応する
二つの吐出弁５２ａ−１，５２ａ−２が、それぞれ異な
る開弁特性となるように吐出弁機構３６を構成するこ
と。つまり、例えば、図６に示すように、二つの吐出弁
５２ａ−１，５２ａ−２のうちの一方５２ａ−１の中間
部分を細幅とすることで、この吐出弁５２ａ−１の剛性
を他方５２ａ−２よりも低めて弾性変形し易くする。従
って、吐出行程において他方の吐出弁５２ａ−２よりも
早い時期に、一方の吐出弁５２ａ−１が開放されること
となる。

【００５５】このようにすれば、二つの吐出弁５２ａ−
１，５２ａ−２が同時に開放されることによる、吐出室
２９の急激な昇圧を抑制できる。従って、吐出室２９か
ら、冷凍サイクルの図示しない外部冷媒回路へ供給され
る吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減することが可能とな
る。吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減できれば、圧縮機の
ハウジングに設けられる図示しない吐出マフラ等の脈動
低減構成を削除することができ、圧縮機の軽量化に貢献
される。また、高温となりがちな吐出マフラを削除でき
ればハウジングの温度を低下させることができ、例え
ば、外部冷媒回路からの吸入冷媒ガスがハウジング内で
加熱されることによる、圧縮機の体積効率の悪化を防止
することも可能となる。

【００５６】なお、二つの吐出弁５２ａ−１，５２ａ−
２の開弁特性を異ならせる他の手法としては、二つの吐
出弁５２ａ−１，５２ａ−２を、異なるレバー長に構成
したり、異なる板厚に構成したり、異なる材料により構
成したりすることや、二つの吐出ポート５１ａ−１，５
１ａ−２を異なる通過断面積に設定すること等が挙げら
れる。

【００５７】以上のように、二つの吐出弁５２ａ−１，
５２ａ−２を異なる開弁特性に容易に設定できたのは、
吸入弁機構３５にロータリバルブ４１を用いることで、
バルブプレート５１を吐出弁機構３６の専用とすること
ができたからに他ならない。

【００５８】・上記実施形態において吐出ポート５１ａ
及び吐出弁５２ａは、一つの圧縮室２６に対応してそれ
ぞれ二つずつ備えられていた。しかし、吐出ポート５１
ａ及び吐出弁５２ａは二つに限定されるものではなく、
例えば、図７に示すように、吐出弁機構３６に三つ目の
吐出ポート５１ａ−３及び吐出弁５２ａ−３を加えるこ
とで、吐出ポート５１ａ及び吐出弁５２ａを一つの圧縮
室２６に対応してそれぞれ三つずつ備えるようにしても
よい。このようにすれば、オーバーコンプレッションが
より効果的に抑制される。

【００５９】特に、図７の態様において三つ目の吐出ポ
ート５１ａ−３は、その中心Ｐがシリンダボア１１ａの
軸線Ｓ上に位置するように配置されている。つまり、三
つ目の吐出ポート５１ａ−３は、他の吐出ポート５１ａ
−１，５１ａ−２と同様にして、その中心Ｐが円周Ｒ上
に位置するように配置されている。従って、オーバーコ
ンプレッションの抑制効果がさらに高められる。

【００６０】また、図７の態様においては、三つ目の吐
出ポート５１ａ−３及び吐出弁５２ａ−３として、他の
吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２及び吐出弁５２ａ−
１，５２ａ−２よりも小さなものが用いられている。従
って、三つ目の吐出弁５２ａ−３と他の吐出弁５２ａ−
１，５２ａ−２の開弁特性が異なり、図６の態様と同様
な効果（吐出冷媒ガスの圧力脈動の低減）が奏せられる
こととなる。

【００６１】・上記実施形態を変更し、二つの吐出ポー
ト５１ａ−１，５１ａ−２のうちの一方を、その中心Ｐ
がシリンダボア１１ａの軸線Ｓ上に位置するように配置
すること。そして、ピストン２５の凸状部２５ｂ−１，
２５ｂ−２において、シリンダボア１１ａの軸線Ｓ上に
配置されていない他方の吐出ポート５１ａに対応する方
を削除すること。つまり、ピストン２５において、シリ
ンダボア１１ａの軸線Ｓ上にのみ凸状部２５ｂを形成す
ること。このようにすれば、ピストン２５が軸線Ｓを中
心として回動されたとしても、吐出ポート５１ａに対し
て凸状部２５ｂが位置ずれして入り込み難くなる事態を
避けることが可能となる。

【００６２】・上記実施形態において二つの吐出ポート
５１ａ−１，５１ａ−２は、その中心Ｐが円周Ｒ上に位
置するようにそれぞれ配置されていた。これを変更し、
二つの吐出ポート５１ａ−１，５１ａ−２のうちの少な
くとも一方を、その中心Ｐが円周Ｒよりも内側に位置す
るように配置すること。或いは、二つの吐出ポート５１
ａ−１，５１ａ−２のうちの少なくとも一方を、その中
心Ｐが円周Ｒよりも外側に位置するように配置するこ
と。そして、前者又は後者の吐出ポート５１ａ−１，５
１ａ−２の位置変更に応じて、対応する吐出弁５２ａ−
１，５２ａ−２の配置位置を変更すること。

【００６３】・上記実施形態においては、片頭ピストン
式の圧縮機において具体化されていた。しかし、これに
限定されるものではなく、両頭ピストン式の圧縮機にお
いて具体化してもよい。両頭ピストン式の圧縮機におい
ては、ハウジングの後方側のみならず前方側にもシリン
ダボア１１ａ群が配設されているため、前方側の吸入弁
機構及び吐出弁機構にも上記実施形態と同様な構成を適
用することができる。

【００６４】・ワッブルタイプのピストン式圧縮機にお
いて具体化すること。上記実施形態から把握できる技術
的思想について記載する。 （１）前記複数の吐出ポートは、その中心が前記円周上
に位置するようにそれぞれ配置されている請求項２に記
載のピストン式圧縮機。

【００６５】（２）前記複数の吐出ポートは、前記円周
上においてシリンダボアの軸線を挟んで配置されている
請求項２又は前記（１）に記載のピストン式圧縮機。 （３）前記吐出ポート及び凸状部は、吐出弁に向かって
小径となるテーパ状をなしている請求項４に記載のピス
トン式圧縮機。

【００６６】（４）前記凸状部は、複数の吐出ポートに
対応した数だけピストンに備えられている請求項４又は
前記（３）に記載のピストン式圧縮機。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、静
寂性に優れてなおかつ、消費動力の低減効果をより有効
に奏することが可能なピストン式圧縮機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ピストン式圧縮機の断面図。

【図２】 図１の１−１線断面図。

【図３】 ロータリバルブの斜視図。

【図４】 吐出弁及びバルブプレートの正面図。

【図５】 図４の２−２線断面図。

【図６】 別例の吐出弁及びバルブプレートの正面図。

【図７】 別の別例の吐出弁及びバルブプレートの正面
図。

【符号の説明】 １１ａ…シリンダボア、１６…駆動軸、２５…ピスト
ン、２６…圧縮室、２８…吸入圧力領域としての吸入
室、２９…吐出圧力領域としての吐出室、３５…吸入弁
機構、３６…吐出弁機構、４１…ロータリバルブ、４３
…ガス通路を構成する吸入連通路、４４…同じく導入通
路、４５…同じく吸入案内溝、５１…バルブプレート、
５１ａ−１，５１ａ−２…吐出ポート、５２ａ−１，５
２ａ−２…吐出弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樽谷 知二 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機内 (72)発明者 神徳 哲行 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AB07 AC03 BA02 CA01 CC01 CC06 CC10 CD03 3H076 AA06 BB01 BB21 CC12 CC16 CC39 CC41 CC43 CC92 CC93

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸の回転によってシリンダボア内で
   ピストンが往復動されることで、吸入弁機構を介した吸
   入圧力領域からシリンダボア内の圧縮室へのガスの吸
   入、及び圧縮室内でのガスの圧縮、並びに吐出弁機構を
   介した圧縮室から吐出圧力領域へのガスの吐出が行われ
   る構成のピストン式圧縮機において、 前記吸入弁機構には、駆動軸と同期回転することで圧縮
   室と吸入圧力領域との間のガス通路を開閉可能なロータ
   リバルブが用いられており、 前記吐出弁機構は、一つの圧縮室を吐出圧力領域に対し
   てそれぞれ接続する複数の吐出ポートが形成されたバル
   ブプレートと、各吐出ポートと対向するようにそれぞれ
   独立して配置された複数の吐出弁とを備えていることを
   特徴とするピストン式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記シリンダボアはその軸線が駆動軸の
   軸線と平行となるように配置されており、前記複数の吐
   出ポートは、駆動軸の軸線を中心としてシリンダボアの
   軸線を通る円周上にそれぞれ配置されている請求項１に
   記載のピストン式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記吐出弁機構は、一つの圧縮室に対応
   する複数の吐出弁のうちの少なくとも二つが、互いに異
   なる開弁特性となるように構成されている請求項１又は
   ２に記載のピストン式圧縮機。
4. 【請求項４】 前記ピストンにおいてバルブプレートと
   対向する先端面には、ピストンが上死点に位置した際に
   吐出ポート内に入り込む凸状部が形成されている請求項
   １〜３のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
5. 【請求項５】 前記シリンダボアは駆動軸を取り囲むよ
   うに複数が配置されており、各シリンダボアに収容され
   たピストンは駆動軸の回転に伴い異なるタイミングで往
   復動され、前記ロータリバルブには、ガスの吐出を完了
   したシリンダボアの圧縮室と、このシリンダボアの吐出
   完了時点で下死点位置に最も近い吸入行程にある圧縮室
   とを連通させるガス放出経路が設けられている請求項１
   〜４のいずれかに記載のピストン式圧縮機。