JP2004225557A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機におけるロータリバルブに関係する異音発生を抑制する。
【解決手段】回転軸１８と一体的に回転するロータリバルブ２６には導入通路３１が形成されている。導入通路３１は、吸入室１３１に連通している。圧縮室１１２に連通する吸入通路３２と導入通路３１とは、ロータリバルブ２６の回転に伴って間欠的に連通する。吸入室１３１と圧縮室１１２とを隔てるバルブプレート１４には吸入ポート１４１が設けられている。吸入ポート１４１は、吸入弁１５１によって開閉される。吸入室１３１の冷媒ガスは、吸入ポート１４１から吸入弁１５１を押し退けて圧縮室１１２へ流入可能である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンによってシリンダボア内に区画される圧縮室に吸入圧領域から冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備えたピストン式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ピストン式圧縮機においては、リード弁型の吸入弁が一般的に用いられる。ピストンが上死点位置側から下死点位置側へ移行する吸入行程において、圧縮室の圧力が吸入圧領域の圧力よりも小さくなると、吸入圧領域の冷媒が吸入弁を押し退けて圧縮室へ流入する。このようなリード弁型の吸入弁は、吸入圧領域から圧縮室への冷媒吸入において常に最適な吸入開始タイミングを保障する。しかし、リード弁型の吸入弁は、自励振動に起因した異音を発生させやすい。そこで、自励振動が生じることのないロータリバルブを吸入弁として用いるピストン式圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【０００３】
特許文献３に開示のピストン式圧縮機では、ロータリバルブとリード弁型の吸入弁との両方が併用されている。しかし、特許文献３に開示のピストン式圧縮機で用いられるロータリバルブは、気液分離器で分離された比較的高圧（蒸発器から圧縮機に至る冷媒通路内の吸入圧領域の圧力よりも高圧）の冷媒ガスを圧縮室に注入するためのものである。この注入のタイミングは、ピストンが下死点位置側から上死点位置側へ移動する吐出行程の途中のタイミングに設定されている。つまり、特許文献３に開示のピストン式圧縮機で用いられるロータリバルブは、リード弁型の吸入弁の代用となるものではない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１２１４６号公報
【特許文献２】
特開平７−６３１６５号公報
【特許文献３】
特開平５−６６０６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１及び特許文献２に開示されるようなピストン式圧縮機では、吸入圧領域の冷媒が圧縮室へ吸入開始されるタイミングは、ロータリバルブの外周面における導入通路の開口位置で決まる。しかし、最適の吸入開始タイミングは、運転条件によって異なる。つまり、最適の吸入開始タイミングは、圧縮機の回転数の変化に伴う吸入圧の変化や、可変容量型圧縮機では吐出容量の変化に伴う吸入圧の変化等によって異なる。そのため、実際の吸入開始タイミングと最適の吸入開始タイミングとを常に一致させることは難しい。
【０００６】
実際の吸入開始タイミングが最適の吸入開始タイミングよりも早すぎる場合には、圧縮室に残留する冷媒ガスの圧力は、吸入室に通じている導入通路の圧力よりも高い。そのため、圧縮室の冷媒がロータリバルブにおける導入通路側に逆流し、大きな吸入脈動が発生する。吸入脈動は、異音発生の原因となる。
【０００７】
実際の吸入開始タイミングが最適の吸入開始タイミングよりも遅すぎる場合には、圧縮室内の圧力が吸入圧領域の圧力よりも低くなりすぎる。この圧力差が大きな吸入脈動を発生させる。
【０００８】
本発明は、ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機におけるロータリバルブに関係する異音発生を抑制することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンを収容し、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に吸入圧領域から冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備え、前記圧縮室に通じる吸入通路と前記導入通路との連通によって吸入圧領域から前記導入通路及び吸入通路を介して前記圧縮室へ冷媒を導入するピストン式圧縮機を対象とし、請求項１の発明では、前記圧縮室と前記吸入圧領域とを隔てるバルブプレートと、前記バルブプレートに設けられた吸入ポートと、前記吸入ポートを閉じる着座位置から弾性力に抗して離間する吸入弁とを備えたピストン式圧縮機を構成した。
【００１０】
吸入ポートを開閉する吸入弁が存在するため、圧縮室の圧力が十分に低くなれば吸入弁が吸入ポートを開く。導入通路と圧縮室との連通開始のタイミングを吸入弁が吸入ポートを開く時以降にすれば、着座位置から弾性力に抗して離間する吸入弁の存在は、吸入圧領域から圧縮室への冷媒吸入において常に最適な吸入開始タイミングを保障する。
【００１１】
ピストンが上死点位置から下死点位置に向けて移動開始する時以後における導入通路と圧縮室との連通開始のタイミングを前記移動開始の時から遅らせてやると、導入通路と圧縮室とが連通する前に圧縮室の圧力が低下する。導入通路と圧縮室との連通開始のタイミングを前記移動開始の時から遅らせてやれば、圧縮室の容積が増大して圧縮室の圧力が低下するため、導入通路と圧縮室とが連通したときにおける圧縮室から導入通路への冷媒ガスの逆流が低減する。冷媒ガスの逆流の低減は、吸入脈動を弱くする。
【００１２】
吸入ポート及び吸入弁の役目は、吸入行程の初期の段階での冷媒吸入に利用すれば十分であるので、着座位置からの吸入弁の最大離間量は、僅かでよく、吸入弁の自励振動の問題も回避することができる。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１において、前記ピストンが上死点位置から下死点位置へ向かう吸入行程における前記導入通路と前記吸入通路との連通の開始は、前記圧縮室の圧力と前記吸入圧領域の圧力との前記吸入弁を介した差圧に基づいて前記吸入弁が前記着座位置から離間開始する時以降とした。
【００１４】
吸入弁が着座位置から離間開始する時には、圧縮室の圧力が吸入圧領域の圧力以下となっている。ロータリバルブにおける導入通路と吸入通路とが連通開始するときには、圧縮室の圧力が吸入圧領域の圧力以下となっているので、圧縮室の冷媒ガスがロータリバルブにおける導入通路側へ逆流することはない。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記吸入弁は、着座位置から弾性的に撓み変形して離間可能なリード弁とした。
弾性的に撓み変形するリード弁は、吸入弁として好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を可変容量型ピストン式圧縮機に具体化した第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、シリンダブロック１１の前端にはフロントハウジング１２が接合されている。シリンダブロック１１の後端にはリヤハウジング１３がバルブプレート１４、弁形成プレート１５，１６及びリテーナ形成プレート１７を介して接合固定されている。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、圧縮機の全体ハウジングを構成する。
【００１８】
制御圧室１２１を形成するフロントハウジング１２には回転軸１８がラジアルベアリング１０を介して回転可能に支持されている。制御圧室１２１から外部へ突出する回転軸１８は、プーリ（図示略）及びベルト（図示略）を介して外部駆動源である車両エンジンＥから駆動力を得る。フロントハウジング１２と回転軸１８との間にはリップシール型の軸封装置２５が介在されている。
【００１９】
回転軸１８には回転支持体１９が止着されていると共に、斜板２０が回転軸１８の軸線１８１の方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されている。図２に示すように、斜板２０には連結片２１，２２が止着されており、各連結片２１，２２にはガイドピン２３，２４が止着されている。回転支持体１９には一対のガイド孔１９１，１９２が形成されている。ガイドピン２３，２４の頭部は、ガイド孔１９１，１９２にスライド可能に嵌入されている。斜板２０は、ガイド孔１９１，１９２と一対のガイドピン２３，２４との連係により回転軸１８の軸線１８１の方向へ傾動可能かつ回転軸１８と一体的に回転可能である。斜板２０の傾動は、ガイド孔１９１，１９２とガイドピン２３，２４とのスライドガイド関係、及び回転軸１８のスライド支持作用により案内される。
【００２０】
斜板２０の中心部が回転支持体１９側へ移動すると、斜板２０の傾角が増大する。斜板２０の最大傾角は回転支持体１９と斜板２０との当接によって規制される。図１における斜板２０の実線位置は、斜板２０の傾角が最大となる位置を示す。斜板２０の中心部がシリンダブロック１１側へ移動すると、斜板２０の傾角が減少する。図１における斜板２０の鎖線位置は、斜板２０の傾角が最小となる位置を示す。
【００２１】
シリンダブロック１１に貫設された複数のシリンダボア１１１内にはピストン２８が収容されている。斜板２０の回転運動は、シュー２９を介してピストン２８の前後往復運動に変換され、ピストン２８がシリンダボア１１１内を往復動する。ピストン２８は、シリンダボア１１１内に圧縮室１１２を区画する。
【００２２】
図１及び図３に示すように、リヤハウジング１３内には吸入室１３１及び吐出室１３２が区画形成されている。図１に示すように、吸入圧領域である吸入室１３１と吐出圧領域である吐出室１３２とは、外部冷媒回路３７で接続されている。外部冷媒回路３７上には、冷媒から熱を奪うための熱交換器３８、膨張弁３９、及び周囲の熱を冷媒に移すための熱交換器４０が介在されている。膨張弁３９は、熱交換器４０の出口側のガス温度の変動に応じて冷媒流量を制御する温度式自動膨張弁である。
【００２３】
バルブプレート１４、弁形成プレート１６及びリテーナ形成プレート１７には吸入ポート１４１が形成されており、弁形成プレート１５及びバルブプレート１４には吐出ポート１４２が形成されている。弁形成プレート１５には吸入弁１５１が形成されており、弁形成プレート１６には吐出弁１６１が形成されている。吸入弁１５１は、吸入ポート１４１を開閉し、吐出弁１６１は、吐出ポート１４２を開閉する。吸入弁１５１は、シリンダボア１１１の周縁部に形成された位置規制凹部１１３の底に当接して開度規制される。吐出弁１６１は、リテーナ形成プレート１７上のリテーナ１７１に当接して開度規制される。
【００２４】
シリンダブロック１１にはロータリバルブ２６が回転可能に支持されている。ロータリバルブ２６は、シリンダブロック１１に貫設された支持孔２７に挿通されている。ロータリバルブ２６は、回転軸１８に結合されている。即ち、ロータリバルブ２６は、回転軸１８と一体的に回転する。回転軸１８と一体的に回転するロータリバルブ２６は、支持孔２７を介してシリンダブロック１１によって直接支持されている。
【００２５】
図１に示すように、回転支持体１９とフロントハウジング１２との間にはスラストベアリング３３が介在されている。スラストベアリング３３は、圧縮室１１２からピストン２８、シュー２９、斜板２０、連結片２１，２２及びガイドピン２３，２４を介して回転支持体１９に作用する吐出反力を受け止める。回転支持体１９とフロントハウジング１２との間には空隙部１２２が存在する。
【００２６】
回転軸１８内には軸内通路３６が軸線１８１に沿って形成されている。回転軸１８の外周面には軸内通路３６の入口３６１が形成されている。入口３６１は、空隙部１２２に臨む位置にある。
【００２７】
ロータリバルブ２６内には供給通路３０が回転軸１８の軸線１８１の方向に沿って形成されている。供給通路３０は、吸入圧領域である吸入室１３１に連通している。ロータリバルブ２６には導入通路３１が供給通路３０に連通するように形成されている。
【００２８】
ロータリバルブ２６には小径の連結部２６１が形成されている。連結部２６１は、軸内通路３６内に圧入によって嵌入されている。連結部２６１には絞り通路２６２がロータリバルブ２６の軸線２６３に沿って形成されている。軸内通路３６と供給通路３０とは、絞り通路２６２を介して連通している。絞り通路２６２における通過断面積は、軸内通路３６における通過断面積よりもかなり小さくしてある。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、シリンダブロック１１には吸入通路３２がシリンダボア１１１と支持孔２７とを連通するように形成されている。吸入通路３２は、支持孔２７の周面上に開口している。回転軸１８及びロータリバルブ２６の回転に伴い、導入通路３１と吸入通路３２とが間欠的に重なり、導入通路３１と吸入通路３２とが間欠的に連通する。
【００３０】
図５（ａ），（ｂ）の状態では、ピストン２８がバルブプレート１４に最接近した上死点位置にある。ピストン２８が上死点位置にある状態では、吸入弁１５１は、バルブプレート１４に接して吸入ポート１４１を閉じる着座位置にあり、かつ導入通路３１と吸入通路３２とは連通していない。従って、吸入室１３１の冷媒ガスが圧縮室１１２へ流入することはない。
【００３１】
図６（ａ），（ｂ）の状態では、ピストン２８が上死点位置から鎖線で示す下死点位置に向けて離間した位置にある。なお、鎖線で示すピストン２８の下死点位置は、斜板２０の傾角が最大傾角の状態にあるときのバルブプレート１４から最も離間した位置である。ピストン２８が図６（ａ）の実線位置にある状態では、圧縮室１１２の圧力が吸入室１３１の圧力よりも低くなっており、吸入弁１５１は、着座位置から離間して吸入ポート１４１を開いている。つまり、吸入弁１５１は、吸入室１３１の圧力と圧縮室１１２の圧力との吸入弁１５１を介した差圧によって、吸入弁１５１の弾性力に抗して着座位置から離間して位置規制凹部１１３の底に接するように撓む。しかし、導入通路３１と吸入通路３２とは連通していない。従って、吸入室１３１の冷媒ガスが吸入ポート１４１を経由して圧縮室１１２へ流入する。
【００３２】
図７（ａ），（ｂ）の状態では、ピストン２８が図６（ａ）に示す実線位置から鎖線で示す下死点位置に向けてさらに移動した位置にある。ピストン２８が図７（ａ）にある状態では、圧縮室１１２の圧力が吸入室１３１の圧力以下になっており、吸入弁１５１は、着座位置から離間して吸入ポート１４１を開いている。又、導入通路３１と吸入通路３２とは連通している。従って、吸入室１３１の冷媒ガスは、吸入ポート１４１を経由して圧縮室１１２へ流入すると共に、供給通路３０、導入通路３１及び吸入通路３２を経由して圧縮室１１２へ流入する。
【００３３】
図４（ｂ）のグラフにおける曲線Ｓは、斜板２０の傾角が最大の状態における圧縮室１１２における容積変化を示す。図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）のグラフにおける横軸θは、回転軸１８の回転角度を表す。ピストン２８が上死点位置にあるときの回転軸１８の回転角度を０°（３６０°）としており、ピストン２８が下死点位置にあるときの回転軸１８の回転角度を１８０°としている。回転角度０°〜１８０°の間は、ピストン２８が上死点位置から下死点位置へ移行する吸入行程（即ち、ピストン２８が図１の右側から左側へ移動する行程）である。回転角度１８０°〜３６０°の間は、ピストン２８が下死点位置から上死点位置へ移行する吐出行程（即ち、ピストン２８が図１の左側から右側へ移動する行程）である。
【００３４】
図４（ｃ）のグラフにおける曲線Ｄ１は、導入通路３１と吸入通路３２との間における通過断面積の変化を示す。図４（ｃ）のグラフにおける曲線Ｅ１は、斜板２０の傾角が最大の状態における圧縮室１１２の圧力変化を示す。曲線Ｄ１は、導入通路３１と吸入通路３２との間における通過断面積の変化を示す。圧力Ｐｓは、吸入圧領域における圧力として設定される吸入圧を表し、圧力Ｐｄは、吐出圧領域における最大の圧力として設定される吐出圧を表す。回転角度θｓは、圧縮室１１２における圧力が吸入圧Ｐｓに低下したタイミングを示す。曲線Ｄ１で示すように、導入通路３１と吸入通路３２とは、吸入行程において圧縮室１１２の圧力が吸入圧Ｐｓ以下に低下した後に連通を開始する。導入通路３１と吸入通路３２とが連通したときには、吸入弁１５１は吸入ポート１４１を開いている。
【００３５】
図４（ｂ）に示す容積Ｖｏは、ピストン２８が上死点位置にあるときの圧縮室１１２の容積を示す。つまり、ピストン２８が上死点位置にあるときの圧縮室１１２には吐出圧Ｐｄの圧力の冷媒ガスが閉じ込められており、この閉じ込め容積が容積Ｖｄである。図４（ｂ）に示す容積Ｖｓは、圧縮室１１２における圧力が吸入圧Ｐｓに低下したタイミング（回転角度θｓ）における圧縮室１１２の容積を示す。つまり、圧縮室１１２における圧力が吸入圧Ｐｓに低下したときの圧縮室１１２には吸入圧Ｐｓの圧力の冷媒ガスが閉じ込められている。従って、容積Ｖｓは、（容積Ｖｏ）×（吐出圧Ｐｄ÷吸入圧Ｐｓ）で表される。換言すると、容積Ｖｓを圧縮室１１２の最小容積である容積Ｖｏで割った値は、吐出圧Ｐｄを吸入圧Ｐｓで割った値で表される。
【００３６】
図４（ｃ）の場合には、導入通路３１と吸入通路３２との連通開始時における圧縮室１１２の容積を圧縮室１１２の最小容積（Ｖｏ）で割った値は、吐出圧Ｐｄを吸入圧Ｐｓで割った値よりも大きい。
【００３７】
図４（ｄ）のグラフにおける曲線Ｄ２は、従来のロータリバルブにおける導入通路と吸入通路との間における通過断面積の変化の一例を示し、曲線Ｅ２は、斜板の傾角が最大の状態における圧縮室の圧力変化を示す。図４（ｄ）の従来例では、従来のロータリバルブにおける導入通路と吸入通路とは、吸入行程において圧縮室の圧力が吐出圧Ｐｄ相当の時に連通を開始する。
【００３８】
ピストン２８が吐出行程（ピストン２８が図１の左側から右側へ移動する行程）の状態にあるときには、導入通路３１と吸入通路３２との連通が遮断されると共に、吸入室１３１が着座位置にあって吸入ポート１４１を閉じる。シリンダボア１１１が吐出行程の状態にあるときには、圧縮室１１２内の冷媒ガスが吐出ポート１４２から吐出弁１６１を押し退けて吐出室１３２へ吐出される。吐出圧領域である吐出室１３２へ吐出された冷媒は、圧縮機外の外部冷媒回路３７へ流出する。外部冷媒回路３７へ流出した冷媒は、吸入室１３１へ還流する。
【００３９】
吐出室１３２と制御圧室１２１とは、送り込み通路３４で接続されている。送り込み通路３４上には電磁開閉弁型の容量制御弁３５が介在されている。容量制御弁３５は、励消磁制御される。容量制御弁３５が消磁されると、弁体３５１が弁孔３５２を開き（弁開状態）、吐出室１３２内の冷媒ガスが送り込み通路３４を経由して制御圧室１２１へ供給される。容量制御弁３５が励磁されると、弁体３５１が弁孔３５２を閉じ（弁開状態）、吐出室１３２から送り込み通路３４への冷媒供給が停止する。
【００４０】
容量制御弁３５が弁閉状態になると、吐出室１３２から制御圧室１２１への冷媒供給が停止する。制御圧室１２１内の冷媒ガスは、空隙部１２２、入口３６１、軸内通路３６及び絞り通路２６２を介して供給通路３０へ流出している。ラジアルベアリング１０及びスラストベアリング３３は、空隙部１２２を流れる冷媒ガスと共に流動する潤滑油によって潤滑される。制御圧室１２１内の冷媒ガスが軸内通路３６及び絞り通路２６２を介して供給通路３０へ流出しているため、制御圧室１２１内の圧力が下がる。従って、斜板２０の傾角が増大して吐出容量が増える。容量制御弁３５が弁開状態になると、吐出室１３２内の冷媒ガスが制御圧室１２１へ供給される。従って、制御圧室１２１内の圧力が上がり、斜板２０の傾角が減少して吐出容量が減る。
【００４１】
入口３６１、軸内通路３６及び絞り通路２６２は、制御圧室１２１内の冷媒を吸入圧領域の一部である供給通路３０へ放出するための放出通路を構成する。
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
【００４２】
（１−１）圧縮室１１２と吸入圧領域である吸入室１３１とを隔てるバルブプレート１４には吸入ポート１４１があり、吸入ポート１４１を開閉する吸入弁１５１が存在する。そのため、ピストン２８が上死点位置から下死点位置に向けて移動開始する時以後における導入通路３１と吸入通路３２との連通開始のタイミングを前記移動開始の時から遅らせても、圧縮室１１２の圧力が吸入圧Ｐｓよりも低くなれば吸入弁１５１が吸入ポート１４１を開く。導入通路３１と吸入通路３２との連通開始は、導入通路３１と圧縮室１１２との連通開始のことである。
【００４３】
導入通路３１と圧縮室１１２との連通開始のタイミングを前記移動開始の時から遅らせると、圧縮室１１２の容積が増大して圧縮室１１２の圧力が低下する。その結果、圧縮室１１２から導入通路３１への冷媒ガスの逆流が図４（ｄ）の従来例の場合に比べて低減する。圧縮室１１２から導入通路３１への冷媒ガスの逆流の低減は、異音発生の原因となる吸入脈動を弱くし、吸入脈動に起因する異音発生が抑制される。
【００４４】
本実施の形態では、導入通路３１と吸入通路３２とは、吸入行程において圧縮室１１２の圧力が吸入圧Ｐｓ以下に低下した後に連通を開始し、吸入弁１５１は、導入通路３１と吸入通路３２とが連通する前に吸入ポート１４１を開く。従って、着座位置から弾性力に抗して離間する吸入弁１５１は、吸入室１３１から圧縮室１１２への冷媒吸入において常に最適な吸入開始タイミングを保障する。
【００４５】
（１−２）吸入ポート１４１及び吸入弁１５１の役目は、吸入行程の初期の段階での冷媒吸入に利用すれば十分であり、吸入行程における圧縮室１１２への冷媒吸入の多くは、ロータリバルブ２６に受け持たせればよい。従って、吸入ポート１４１における冷媒吸入流量は、少なくてよく、着座位置からの吸入弁１５１の最大離間量は、僅かでよい。つまり、吸入弁１５１の開度を規制する位置規制凹部１１３における深さｈ〔図６（ａ）に図示〕は、小さくて済む。その結果、吸入弁１５１は、着座位置から僅かに離間しただけで位置規制凹部１１３の底に当接するので、吸入弁１５１の自励振動に起因した異音の発生の問題も回避することができる。
【００４６】
（１−３）ロータリバルブを用いない可変容量型ピストン式圧縮機では、斜板の傾角が大きいときにおける吸入ポートでの冷媒吸入流量を多くするために、吸入弁の開度を大きくする必要がある。つまり、吸入弁が着座位置から最大に離間できる量（吸入弁が着座位置からストッパに当接するまで移動する量）を大きくしておく必要がある。そうすると、斜板の傾角が小さいときには吸入ポートでの冷媒吸入流量が少ないために、吸入弁が前記のストッパに当接せずに自励振動を起こしやすい。
【００４７】
本実施の形態では、吸入弁１５１が着座位置からストッパである位置規制凹部１１３の底に当接するまでに移動する量が少ない。そのため、斜板２０の傾角が小さいときにおいても、吸入室１３１の冷媒ガスが吸入ポート１４１を通って圧縮室１１２へ流入するときには、吸入弁１５１が位置規制凹部１１３の底に当接し、吸入弁１５１が自励振動を起こすことはない。
【００４８】
（１−４）本実施の形態では、導入通路３１と吸入通路３２との連通の開始は、吸入弁１５１が着座位置から離間した後となっている。吸入弁１５１が着座位置から離間した後には、圧縮室１１２の圧力が吸入室１３１の圧力以下となっている。ロータリバルブ２６における導入通路３１と吸入通路３２とが連通開始するときには、圧縮室１１２の圧力が吸入室１３１の圧力以下となっているので、圧縮室１１２の冷媒ガスが導入通路３１側へ逆流することはない。圧縮室１１２から導入通路３１への冷媒ガスの逆流がないため、冷媒ガスの逆流による吸入脈動の発生もなく、吸入脈動に起因する異音発生が抑制される。
【００４９】
（１−５）弾性的に撓み変形するリード弁は、その前後の差圧が非常に小さい場合にも着座位置から離間可能である。僅かな差圧で弾性的に撓み変形するリード弁は、吸入弁１５１として好適である。
【００５０】
次に、固定容量型ピストン式圧縮機に本発明を具体化した第２の実施の形態を図８〜図１０に基づいて説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。
【００５１】
図８（ａ）に示すように、接合された一対のシリンダブロック４１，４２にはフロントハウジング４３及びリヤハウジング４４が接合されている。フロントハウジング４３には吐出室４３１及び吸入室４３２が形成されている。リヤハウジング４４には吐出室４４１及び吸入室４４２が形成されている。吐出室４３１，４４１と吸入室４４２とは、外部冷媒回路３７を介して接続されている。
【００５２】
シリンダブロック４１とフロントハウジング４３との間にはバルブプレート４５、弁形成プレート４６，６７及びリテーナ形成プレート４７が介在されている。シリンダブロック４２とリヤハウジング４４との間にはバルブプレート４８、弁形成プレート４９，６８及びリテーナ形成プレート５０が介在されている。バルブプレート４５，４８及び弁形成プレート６７，６８には吐出ポート４５１，４８１が形成されている。リテーナ形成プレート４７，５０、弁形成プレート４６，４９及びバルブプレート４５，４８には吸入ポート４５２，４８２が形成されている。
【００５３】
弁形成プレート４６，４９には吐出弁４６１，４９１が形成されており、弁形成プレート６７，６８には吸入弁６７１，６８１が形成されている。吐出弁４６１，４９１は、吐出ポート４５１，４８１を開閉し、吸入弁６７１，６８１は、吸入ポート４５２，４８２を開閉する。リテーナ形成プレート４７，５０にはリテーナ４７１，５０１が形成されている。リテーナ４７１，５０１は、吐出弁４６１，４９１の開度を規制する。吸入弁６７１は、シリンダボア５７の周縁部に形成された位置規制凹部５７２の底に当接して開度規制される。吸入弁６８１は、シリンダボア５８の周縁部に形成された位置規制凹部５８２の底に当接して開度規制される。
【００５４】
シリンダブロック４１，４２には回転軸５１が回転可能に支持されている。回転軸５１は、シリンダブロック４１，４２に貫設された軸孔４１１，４２１に挿通されている。回転軸５１は、軸孔４１１，４２１を介してシリンダブロック４１，４２によって直接支持されている。
【００５５】
フロントハウジング４３と回転軸５１との間にはリップシール型の軸封装置５２が介在されている。軸封装置５２は、吸入室４３２に臨んでいる。
回転軸５１には斜板５３が固着されている。カム体である斜板５３は、斜板室５４に収容されている。シリンダブロック４１，４２の端面と斜板５３の円環状の基部５３１との間にはスラストベアリング５５，５６が介在されている。スラストベアリング５５，５６は、斜板５３を挟んで回転軸５１の軸方向の位置を規制する。
【００５６】
図９に示すように、シリンダブロック４１には複数のシリンダボア５７が回転軸５１の周囲に配列されるように形成されている。図１０に示すように、シリンダブロック４２には複数のシリンダボア５８が回転軸５１の周囲に配列されるように形成されている。前後（フロントハウジング４３側を前側、リヤハウジング４４を後側としている）で対となるシリンダボア５７，５８には両頭ピストン５９が収容されている。シリンダブロック４１，４２は、両頭ピストン５９用のシリンダを構成する。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、回転軸５１と一体的に回転する斜板５３の回転運動は、シュー６０を介して両頭ピストン５９に伝えられ、両頭ピストン５９がシリンダボア５７，５８内を前後に往復動する。両頭ピストン５９は、シリンダボア５７，５８内に圧縮室５７１，５８１を区画する。
【００５８】
回転軸５１を通す軸孔４１１，４２１の内周面にはシール周面４１２，４２２が形成されている。シール周面４１２，４２２の径は、軸孔４１１，４２１の他の内周面の径よりも小さくしてあり、回転軸５１は、シール周面４１２，４２２を介してシリンダブロック４１，４２によって直接支持される。
【００５９】
回転軸５１内には供給通路５１１が形成されている。供給通路５１１の始端は、回転軸５１の内端面にあってリヤハウジング４４内の吸入圧領域である吸入室４４２に開口している。
【００６０】
図９に示すように、シリンダブロック４１には吸入通路６３がシリンダボア５７と軸孔４１１とを連通するように形成されている。吸入通路６３は、シール周面４１２上に開口している。図１０に示すように、シリンダブロック４２には吸入通路６４がシリンダボア５８と軸孔４２１とを連通するように形成されている。吸入通路６４は、シール周面４２２上に開口している。回転軸５１の回転に伴い、導入通路６１，６２は、吸入通路６３，６４に間欠的に連通する。シール周面４１２，４２２によって包囲される回転軸５１の部分は、回転軸５１に一体形成されたロータリバルブ６５，６６となる。導入通路６１，６２と吸入通路６３，６４との連通及び遮断のタイミングは、第１の実施の形態の場合〔図４（ｃ）に曲線Ｄ１で示すタイミング〕と同じにしてある。
【００６１】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、回転軸５１には連通口６９が供給通路５１１と吸入室４３２とを連通するように形成されており、供給通路５１１内の冷媒ガスが連通口６９を介して吸入室４３２へ流入可能である。
【００６２】
シリンダボア５７が吸入行程の状態〔即ち、両頭ピストン５９が図８（ａ）の左側から右側へ移動する行程〕にあるときには、導入通路６１と吸入通路６３とは、圧縮室５７１の圧力が吸入圧領域である供給通路５１１内の圧力（吸入圧Ｐｓ）以下に低下した後に連通を開始する。導入通路６１と吸入通路６３とが連通したときには、吸入弁６７１は吸入ポート４５２を開いており、吸入室４３２の冷媒ガスが吸入ポート４５２を経由して圧縮室５７１へ流入している。導入通路６１と吸入通路６３とが連通すると、供給通路５１１内の冷媒ガスが導入通路６１及び吸入通路６３を経由して圧縮室５７１へ流入し、かつ吸入室４３２の冷媒ガスが吸入ポート４５２を経由して圧縮室５７１へ流入する。
【００６３】
シリンダボア５７が吐出行程の状態〔即ち、両頭ピストン５９が図８（ａ）の右側から左側へ移動する行程〕にあるときには、導入通路６１と吸入通路６３との連通が遮断される。シリンダボア５７が吐出行程の状態にあるときには、圧縮室５７１内の冷媒が吐出ポート４５１から吐出弁４６１を押し退けて吐出室４３１へ吐出される。吐出室４３１へ吐出された冷媒は、外部冷媒回路３７へ流出する。
【００６４】
シリンダボア５８が吸入行程の状態〔即ち、両頭ピストン５９が図８（ａ）の右側から左側へ移動する行程〕にあるときには、導入通路６２と吸入通路６４とは、圧縮室５８１の圧力が吸入圧領域である供給通路５１１内の圧力（吸入圧Ｐｓ）以下に低下した後に連通を開始する。導入通路６２と吸入通路６４とが連通したときには、吸入弁６８１は吸入ポート４８２を開いており、吸入室４４２の冷媒ガスが吸入ポート４８２を経由して圧縮室５８１へ流入している。導入通路６２と吸入通路６４とが連通すると、供給通路５１１内の冷媒ガスが導入通路６２及び吸入通路６４を経由して圧縮室５８１へ流入し、かつ吸入室４４２の冷媒ガスが吸入ポート４８２を経由して圧縮室５８１へ流入する。
【００６５】
シリンダボア５８が吸入行程の状態〔即ち、両頭ピストン５９が図８（ａ）の右側から左側へ移動する行程〕にあるときには、導入通路６２と吸入通路６４とが連通する。シリンダボア５８が吸入行程の状態にあるときには、回転軸５１の供給通路５１１内の冷媒が導入通路６２及び吸入通路６４を経由してシリンダボア５８の圧縮室５８１に吸入される。
【００６６】
シリンダボア５８が吐出行程の状態〔即ち、両頭ピストン５９が図８（ａ）の左側から右側へ移動する行程〕にあるときには、導入通路６２と吸入通路６４との連通が遮断される。シリンダボア５８が吐出行程の状態にあるときには、圧縮室５８１内の冷媒が吐出ポート４８１から吐出弁４９１を押し退けて吐出室４４１へ吐出される。吐出室４４１へ吐出された冷媒は、外部冷媒回路３７へ流出する。外部冷媒回路３７へ流出した冷媒は、吸入室４４２へ還流する。
【００６７】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における（１−１）項及び（１−２）項と同様の効果が得られる上に、以下のような効果が得られる。
（２−１）吸入室４３２には定常的な冷媒流が生じているため、冷媒と共に流動する潤滑油が吸入室４３２を流れてゆく。吸入室４３２を流れる潤滑油の一部は、吸入室４３２に臨む軸封装置５２の潤滑に寄与する。
【００６８】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）第１の実施の形態では、圧縮室１１２における圧力が吸入圧Ｐｓに低下した時よりも少し遅れて導入通路３１と吸入通路３２とを連通させたが、圧縮室１１２における圧力が吸入圧Ｐｓに低下した時に導入通路３１と吸入通路３２とを連通させてもよい。この場合には、導入通路３１と吸入通路３２との連通開始時における圧縮室１１２の容積を圧縮室１１２の最小容積（Ｖｏ）で割った値は、吐出圧Ｐｄを吸入圧Ｐｓで割った値に等しい。
【００６９】
この場合にも、圧縮室１１２の冷媒ガスが導入通路３１へ逆流することはない。
（２）斜板以外の形状のカム体によってピストンを往復道させるピストン式圧縮機に本発明を適用すること。
【００７０】
前記した実施の形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記吸入通路と前記導入通路との連通開始時における前記圧縮室の容積を前記圧縮室の最小容積で割った値は、吐出圧を吸入圧で割った値以上であるピストン式圧縮機。
【００７１】
〔２〕請求項１乃至請求項３、及び前記〔１〕項のいずれか１項において、圧縮機は、前記ピストンとして両頭ピストンを用いた固定容量型ピストン式圧縮機であり、前後一対の吸入室を設け、前記回転軸内には前記一対の吸入室に連通するように供給通路を設け、フロント側の吸入室からフロント側の圧縮室へフロント側の吸入ポートを介して冷媒を導入できるようにし、リア側の吸入室からリア側の圧縮室へリア側の吸入ポートを介して冷媒を導入できるようにしたピストン式圧縮機。
【００７２】
〔３〕請求項１乃至請求項３、及び前記〔１〕項のいずれか１項において、圧縮機は、斜板を制御圧室に収容し、送り込み通路を介して吐出圧領域の冷媒を前記制御圧室に供給すると共に、放出通路を介して前記制御圧室の冷媒を吸入圧領域に放出して前記制御圧室内の調圧を行い、前記制御圧室内の調圧によって容量を制御する可変容量型ピストン式圧縮機としたピストン式圧縮機。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、ロータリバルブを用いたピストン式圧縮機におけるロータリバルブに関係する異音発生を抑制できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す圧縮機全体の側断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】（ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面図。（ｂ）は、圧縮室１１２における容積変化を示すグラフ。（ｃ）は、第１の実施の形態の導入通路３１と吸入通路３２との間における通過断面積の変化を示すグラフ。（ｄ）は、従来の導入通路と吸入通路との間における通過断面積の変化を示すグラフ。
【図５】（ａ）は、ピストン２８が上死点位置にある状態を示す要部拡大側断面図。（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【図６】（ａ）は、吸入弁１５１が吸入ポート１４１を開いたときの状態を示す要部拡大側断面図。（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図７】（ａ）は、導入通路３１と吸入通路３２とが連通したときの状態を示す要部拡大側断面図。（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ線断面図。
【図８】第２の実施の形態を示し、（ａ）は圧縮機全体の側断面図。（ｂ）は、（ａ）のＧ−Ｇ線断面図。
【図９】図８（ａ）のＨ−Ｈ線断面図。
【図１０】図８（ａ）のＪ−Ｊ線断面図。
【符号の説明】
１１１…シリンダボア。１１２…圧縮室。１３１…吸入圧領域である吸入室。１４…バルブプレート。１４１…吸入ポート。１５１…リード弁型の吸入弁。１８…回転軸。２０…斜板。２６…ロータリバルブ。２８…ピストン。３１…導入通路。３２…吸入通路。４３２，４４２…吸入室。４５，４８…バルブプレート。４５２，４８２…吸入ポート。５１…回転軸。５３…斜板。５７，５８…シリンダボア。５７１，５８１…圧縮室。５９…両頭ピストン。６１，６２…導入通路。６３，６４…吸入通路。６５，６６…ロータリバルブ。６７１，６８１…吸入弁。Ｐｓ，Ｐｄ…圧力。

Claims (3)

1. 回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピストンを収容し、前記ピストンによって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に吸入圧領域から冷媒を導入するための導入通路を有するロータリバルブを備え、前記圧縮室に通じる吸入通路と前記導入通路との連通によって吸入圧領域から前記導入通路及び吸入通路を介して前記圧縮室へ冷媒を導入するピストン式圧縮機において、
   前記圧縮室と前記吸入圧領域とを隔てるバルブプレートと、
   前記バルブプレートに設けられた吸入ポートと、
   前記吸入ポートを閉じる着座位置から弾性力に抗して離間する吸入弁とを備えたピストン式圧縮機。
2. 前記ピストンが上死点位置から下死点位置へ向かう吸入行程における前記導入通路と前記吸入通路との連通の開始は、前記圧縮室の圧力と前記吸入圧領域の圧力との前記吸入弁を介した差圧に基づいて前記吸入弁が前記着座位置から離間開始する時以降とした請求項１に記載のピストン式圧縮機。
3. 前記吸入弁は、着座位置から弾性的に撓み変形して離間可能なリード弁である請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のピストン式圧縮機。

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