JP2004245197A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク室からのガス抜き通路を容易に精度よく形成すること、及び、収容孔とこれに収容される冷媒吸入用ロータリバルブや回転軸との間の潤滑を良好に行うことが可能なピストン式圧縮機を提供する。
【解決手段】シリンダブロック１１に形成された収容孔１７には、回転軸１６に作動連結されたロータリバルブ３５が摺動回転可能に収容されている。ロータリバルブ３５は、吸入室３６の冷媒ガスを圧縮室２６に導入するための吸入弁機構４０を構成し、吸入室３６から圧縮室２６へのガス吸入通路を、回転軸１６の回転に同期して開閉可能な構成とされている。ロータリバルブ３５の外周面３５ｂには、クランク室１５の冷媒ガスを圧縮室２６に導入するためのガス抜き通路の一部を構成する溝４５が形成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピストン式圧縮機としては、例えば、特許文献１に示すものが存在する。即ち、シリンダブロックに形成された収容孔には、駆動源からの動力が入力される回転軸と作動連結された冷媒吸入用ロータリバルブが、摺動回転可能に収容されている。シリンダブロックには、収容孔と圧縮室とを連通する下流側吸入通路が設けられている。そして冷媒吸入用ロータリバルブには、ピストンの往復動に同期して吸入室と下流側吸入通路とを連通可能とする上流側吸入通路が設けられている。また冷媒吸入用ロータリバルブには、回転軸に設けられた軸内通路を介してクランク室と上流側吸入通路とを連通する連通経路が形成されている。
【０００３】
この冷媒吸入用ロータリバルブが回転軸と同期回転されることで、前記軸内通路、連通経路、及び、両吸入通路を介してクランク室と圧縮室とがピストンの往復動と同期して連通されることとなる。これにより、例えば、クランク室から圧縮室への潤滑オイル供給が可能となる。
【０００４】
またこの構成においては、吐出室からクランク室への冷媒ガス導入量と、クランク室から該クランク室外への冷媒ガス導出量とのバランスを制御することに基づくクランク室の圧力制御により、ピストンのストロークを変更可能な容量可変機構が設けられている。そして前述の連通経路は、この圧力制御において、軸内通路を介してクランク室の冷媒ガスを上流側吸入通路に導出するためのガス抜き通路として機能している。
【０００５】
このような構成においては、吐出室からクランク室への冷媒ガス導入が、圧縮機外に吐出されるべき冷媒ガスの減少につながるため、その導入量は少ないことが望ましい。そして、前記圧力制御における制御性を向上させるべく、クランク室への冷媒ガス導入量を少なくした状態でレスポンスよくクランク室の圧力を上昇可能とするためには、ガス抜きを行うための通路に絞りを設けるなどして、クランク室から該クランク室外への冷媒ガス導出量を少なくすることが有効である。この特許文献１の構成においては、前述の連通経路の途中に、該連通経路の冷媒ガス流量を抑制可能な固定絞りとして機能する小径部が設けられている。
【０００６】
なおピストン式圧縮機としては、上記構成のような、冷媒吸入用ロータリバルブがシリンダブロックの収容孔に摺動回転可能に収容されたもの以外に、例えば、冷媒吸入用ロータリバルブを有さず、回転軸の一端が収容孔に収容され、該収容孔の内周面によって滑り軸受支持された構成も一般に知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２３１３０９号公報（第５頁、第５図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の構成における連通経路は、冷媒吸入用ロータリバルブにおいて貫通形成された孔からなっており、これを形成するためには、ドリル加工等の作業が必要となる。また、この連通経路には固定絞りとして機能させるための小径部が設定されているため、強度が不足しがちでびびりや折損等の生じ易い小径のドリルを用いてこの小径部を形成する必要が生じ、この部分を精度よく加工することは特にめんどうな作業となる。
【０００９】
また、前述の冷媒吸入用ロータリバルブや回転軸を収容孔内においてガタつきなく回転させるためには、収容孔の内周面と、冷媒吸入用ロータリバルブ及び回転軸の外周面との隙間を極力小さく設定することが望ましいが、この場合、両周面間の潤滑がきびしくなるという問題が生じる。
【００１０】
本発明の目的は、クランク室からのガス抜き通路を容易に精度よく形成すること、及び、収容孔とこれに収容される冷媒吸入用ロータリバルブや回転軸との間の潤滑を良好に行うことが可能なピストン式圧縮機を提供することにある。
【００１１】
【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の発明は、回転軸の回転をピストンの往復動に変換するためのカム体を収容するクランク室の冷媒ガスを圧縮室に導入するためのガス抜き通路の少なくとも一部を、収容孔の内周面及び冷媒吸入用ロータリバルブの外周面の少なくとも一方に形成した溝によって構成した。
【００１２】
この発明によれば、例えば、ガス抜き通路の一部の通過断面積を小さくして固定絞りとして機能させる必要がある場合であっても、前記溝を浅く形成すればよい。従って、例えば、冷媒吸入用ロータリバルブやシリンダブロック等に貫通形成した孔のみによってガス抜き通路を構成した態様とは異なり、ドリル加工等のめんどうな加工を施すことなく、ガス抜き通路を容易に精度よく形成することが可能となる。
【００１３】
また、ガス抜き通路の少なくとも一部は、収容孔の内周面と冷媒吸入用ロータリバルブの外周面との間に形成されることとなるため、ガス抜き通路に入り込んだ潤滑オイルによって、この内周面と外周面との潤滑が良好に行われ得る。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１において、前記ガス抜き通路は、シリンダブロックに設けられ収容孔と圧縮室とを連通するガス導入通路を備えている。またガス抜き通路は、冷媒吸入用ロータリバルブに設けられた溝によって構成されクランク室とガス導入通路とを回転軸の回転に同期して間欠的に連通可能な連通経路を備えている。そしてこの連通経路は、クランク室と、該クランク室よりも低圧な状態にある圧縮室に対応するガス導入通路とを、吸入室を介することなく連通する。
【００１５】
冷媒吸入用ロータリバルブに設けられた連通経路により、ピストンの往復動に連動してクランク室とガス導入通路とが連通され得るようになる。従ってこの発明によれば、連通経路によってクランク室と、該クランク室よりも低圧な状態にある圧縮室に対応するガス導入通路とを連通させることで、クランク室の冷媒ガスを圧縮室に確実に導入することができるようになる。
【００１６】
また、前記連通経路は、クランク室と、前記ガス導入通路とを、吸入室を介することなく連通するため、例えば吸入行程を終了した圧縮室に対して、更にクランク室の冷媒ガスを導入することが可能となる。これによれば、圧縮対象となる冷媒ガスをより多く圧縮室に取り込むことが可能となるため、体積効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項３の発明は請求項２において、前記ガス吸入通路は、シリンダブロックに設けられ収容孔と圧縮室とを連通するガス導入通路を備えている。また、ガス吸入通路は、冷媒吸入用ロータリバルブに設けられ一端が吸入室と常時連通するとともに他端が回転軸の回転に同期してガス導入通路と間欠的に連通する上流側吸入通路を備えている。この上流側吸入通路の他端は冷媒吸入用ロータリバルブの外周面に開口されている。
【００１８】
前記ガス導入通路は下流側吸入通路として利用されている。そして、連通経路を構成する溝は、上流側吸入通路の他端の開口と周方向にずれた状態で、下流側吸入通路と連通可能な位置に設けられている。
【００１９】
この発明によれば、冷媒吸入用ロータリバルブの連通経路を介してクランク室の冷媒ガスを圧縮室に導入するための通路（ガス導入通路）と、吸入室から圧縮室へのガス吸入通路の一部を構成する下流側吸入通路とが兼用されることとなる。そのため、シリンダブロックにおいて両通路を設けるためのスペース効率がよくなる。
【００２０】
また、連通経路を構成する溝は、冷媒吸入用ロータリバルブの外周面において上流側吸入通路の開口と周方向にずれた状態で設けられている。従って、クランク室の冷媒ガスを上流側吸入通路に導入した特許文献１の構成とは異なり、吸入行程以外の所望のタイミングで圧縮室にクランク室の冷媒ガスを導入することが容易に可能となる。つまり、例えば、圧縮開始時の圧縮室にクランク室の冷媒ガスを導入すること等が容易になる。
【００２１】
請求項４の発明は、回転軸の回転をピストンの往復動に変換するためのカム体を収容するクランク室の冷媒ガスを圧縮室に導入するためのガス抜き通路の少なくとも一部を、収容孔の内周面及び回転軸の外周面の少なくとも一方に形成した溝によって構成した。
【００２２】
この発明によれば、例えば、回転軸やシリンダブロック等に貫通形成した孔のみによってガス抜き通路を構成した態様とは異なり、ドリル加工等のめんどうな加工を施すことなく、ガス抜き通路を容易に精度よく形成することが可能となる。
【００２３】
また、ガス抜き通路の少なくとも一部は、収容孔の内周面と回転軸の外周面との間に形成されることとなるため、ガス抜き通路に入り込んだ潤滑オイルによって、この内周面と外周面との潤滑が良好に行われ得る。
【００２４】
請求項５の発明は請求項４において、前記ガス抜き通路は、シリンダブロックに設けられ収容孔と圧縮室とを連通するガス導入通路を備えている。また、ガス抜き通路は、回転軸に設けられた溝によって構成されクランク室とガス導入通路とを回転軸の回転に同期して間欠的に連通可能な連通経路を備えている。そしてこの連通経路は、クランク室と、該クランク室よりも低圧な状態にある圧縮室に対応するガス導入通路とを、吸入室を介することなく連通する。
【００２５】
回転軸に設けられた連通経路により、ピストンの往復動に連動してクランク室とガス導入通路とが連通され得るようになる。従ってこの発明によれば、連通経路によってクランク室と、該クランク室よりも低圧な状態にある圧縮室に対応するガス導入通路とを連通させることで、クランク室の冷媒ガスを圧縮室に確実に導入することができるようになる。
【００２６】
また、前記連通経路は、クランク室と、前記ガス導入通路とを、吸入室を介することなく連通するため、例えば吸入行程を終了した圧縮室に対して、更にクランク室の冷媒ガスを導入することが可能となる。これによれば、圧縮対象となる冷媒ガスをより多く圧縮室に取り込むことが可能となるため、体積効率を向上させることができる。
【００２７】
請求項６の発明は請求項２、３及び５のいずれかにおいて、前記連通経路は、クランク室と、圧縮開始時の圧縮室に対応するガス導入通路とを連通する。
この発明によれば、吸入行程を終了した圧縮室に対して、更に圧縮開始時にクランク室からの冷媒ガスを導入することとなるため、圧縮対象となる冷媒ガスがより多く圧縮室に取り込まれることとなる。従って、体積効率を向上させることが可能となる。
【００２８】
請求項７の発明は請求項１〜６のいずれかにおいて、前記吐出室からクランク室への冷媒ガス導入量と、クランク室から該クランク室外への冷媒ガス導出量とのバランスを制御することに基づくクランク室の圧力制御により、ピストンのストロークを変更可能な容量可変機構を備えている。
【００２９】
この構成においては、前記ガス抜き通路を、クランク室の圧力制御においてクランク室の冷媒ガスを該クランク室外へ導くための通路として利用することが可能である。その際、例えばこの通路における冷媒ガス流量を抑制すべく通路断面積を小さく設定する必要がある場合であっても、この通路の一部が、前記溝によって構成されることとなるため、この通路を容易に精度よく形成することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、車両空調装置に用いられる容量可変型のピストン式圧縮機に具体化した一実施形態について説明する。
【００３１】
先ず、容量可変型のピストン式圧縮機（以下、単に圧縮機とする）について説明する。
図１に示すように、圧縮機は、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、フロントハウジング１２及びリヤハウジング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。
【００３２】
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。回転軸１６はクランク室１５を貫通するように配設され、フロントハウジング１２とシリンダブロック１１との間で回転可能に架設支持されている。回転軸１６は、車両の走行駆動源であるエンジンＥｇに作動連結されており、エンジンＥｇから動力の供給を受けて回転される。なお、回転軸１６は、その前端側が、転がり軸受１９を介してフロントハウジング１２に支持されている。
【００３３】
前記クランク室１５内において回転軸１６には、ラグプレート２０が一体回転可能に固定されている。クランク室１５内には、カム体としての斜板２１が収容されている。斜板２１は、回転軸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２２は、ラグプレート２０と斜板２１との間に介在されている。従って、斜板２１は、ヒンジ機構２２を介したラグプレート２０との間でのヒンジ連結、及び回転軸１６の支持により、ラグプレート２０及び回転軸１６と同期回転可能であるとともに、回転軸１６の軸線Ｌ方向へのスライド移動を伴いながら回転軸１６に対し傾動可能となっている。
【００３４】
図１及び図２に示すように、複数のシリンダボア２３は、前記シリンダブロック１１において回転軸１６の後端側を取り囲むようにして貫通形成されている。片頭型のピストン２４は、各シリンダボア２３に往復動可能に収容されている。シリンダボア２３の前後開口は、弁・ポート形成体１３及びピストン２４によって閉塞されており、このシリンダボア２３内にはピストン２４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。
【００３５】
前記各ピストン２４は、シュー２５を介して斜板２１の外周部に係留されている。従って、回転軸１６の回転にともなう斜板２１の回転が、シュー２５を介してピストン２４の往復動に変換される。
【００３６】
図１に示すように、前記弁・ポート形成体１３及びリヤハウジング１４には、連通路２７が形成されている。また、前記リヤハウジング１４には、吐出室２８が形成されている。連通路２７は弁・ポート形成体１３及びリヤハウジング１４の中央部に形成されているとともに、吐出室２８は連通路２７の外周を取り囲むようにして形成されている。連通路２７には、図示しない外部冷媒回路の車室内側熱交換器につながる外部配管が接続されている。吐出室２８には、図示しない外部冷媒回路の車室外側熱交換器につながる外部配管が接続されている。この外部冷媒回路及び圧縮機は冷媒循環回路を構成する。
【００３７】
前記連通路２７内の冷媒ガスは、各ピストン２４の上死点位置から下死点側への移動により、シリンダブロック１１内に配設された吸入弁機構４０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２４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（圧縮行程）、弁・ポート形成体１３に形成された吐出ポート２９及び吐出弁３０を介して吐出室２８に吐出される（吐出行程）。吐出室２８に吐出された冷媒ガスは、外部冷媒回路へと排出される。
【００３８】
次に、前記吸入弁機構４０について説明する。
図１及び図２に示すように、前記圧縮機のハウジング内には、シリンダブロック１１においてシリンダボア２３に囲まれた中心部に、収容孔１７が形成されている。収容孔１７は、軸線Ｌ方向に延在する円柱状の内部空間を有するとともに後方側で連通路２７に連通されている。収容孔１７と各圧縮室２６とは、シリンダブロック１１に形成された複数のガス導入通路（下流側吸入通路）１８を介してそれぞれ連通されている。
【００３９】
前記収容孔１７内には、円筒状をなすロータリバルブ（冷媒吸入用ロータリバルブ）３５が、摺動回転可能に収容されている。収容孔１７の内周面１７ａとロータリバルブ３５の外周面３５ｂとは、それぞれ、収容孔１７とロータリバルブ３５との間をシールするシール面を構成している。
【００４０】
ロータリバルブ３５は、内部空間の後端側が連通路２７に開口されているとともに、前端部には小径部３５ａが設けられている。回転軸１６において収容孔１７に臨む後端面には、取付孔１６ａが設けられている。回転軸１６の取付孔１６ａには、ロータリバルブ３５が小径部３５ａを以て圧入固定されている。従って、回転軸１６とロータリバルブ３５とは同一軸線Ｌ上で一体化されており、ロータリバルブ３５は回転軸１６の回転つまりはピストン２４の往復動に同期して回転される。また、回転軸１６は、その後端側が、ロータリバルブ３５を介して、収容孔１７の内周面１７ａによって滑り軸受支持された状態となっている。
【００４１】
前記ロータリバルブ３５の内部空間は、連通路２７と連通する吸入室３６をなしている。図２及び図３に示すように、ロータリバルブ３５の周壁には、ガス案内孔（上流側吸入通路）３７が形成されている。ガス案内孔３７は、ロータリバルブ３５の内部空間側の端部が吸入室３６と常時連通する。また、ガス案内孔３７においてロータリバルブ３５の外部側の端部は、ロータリバルブ３５の外周面３５ｂにおいて周方向に開口されている。なお図３は、ロータリバルブ３５の外周面３５ｂを展開した状態を示す図であり、図面の左右方向はロータリバルブ３５の周方向、そして図３の上方は圧縮機の前方に対応している。ガス案内孔（上流側吸入通路）３７及びガス導入通路（下流側吸入通路）１８は、吸入室３６から圧縮室２６へのガス吸入通路を構成する。ロータリバルブ３５は、その回転によってガス案内孔３７をガス導入通路１８と間欠的に連通させる。つまりロータリバルブ３５は、前記ガス吸入通路を、回転軸１６の回転に同期して開閉可能である。
【００４２】
即ち、前記ロータリバルブ３５は、ピストン２４が吸入行程に移行した場合に、ガス案内孔３７をシリンダブロック１１のガス導入通路１８に連通させる。従って、吸入室３６の冷媒ガスは、ガス案内孔３７及びガス導入通路１８を経由して圧縮室２６に吸入される。ピストン２４の吸入行程の終了時には、ガス案内孔３７がガス導入通路１８に対して周方向に完全にずれ、圧縮室２６内への冷媒ガスの吸入が停止される。ピストン２４が吐出行程に移行されると、ロータリバルブ３５の外周面３５ｂによってガス導入通路１８が閉鎖状態に保持され、冷媒ガスの圧縮及び吐出室２８への吐出が妨げられることはない。
【００４３】
次に、ガス抜き通路について説明する。
図１〜図３に示すように、前記ロータリバルブ３５の外周面３５ｂには、ガス案内孔３７の外周面３５ｂ側の開口３７ａと周方向にずれた位置に、軸線Ｌ方向に延びる溝４５が形成されている。この溝４５の前端部は、シリンダブロック１１において収容孔１７の前方に設けられた、クランク室１５の後域を構成する中心室１５ａ内に配置されている。溝４５の後端側は、各ガス導入通路１８の収容孔１７側の開口１８ａと対向可能な位置まで後方に延設されている。即ち、溝４５と収容孔１７の内周面１７ａとで囲まれた溝４５の溝内領域は、回転軸１６の回転に伴ってロータリバルブ３５が回転された状態で、この回転に同期してクランク室１５と各ガス導入通路１８とを順次連通する連通経路として機能する。
【００４４】
なお、前記溝４５は、吸入行程が終了した直後（即ち圧縮開始時）の低圧な（吸入圧と同等な）圧縮室２６のガス導入通路１８に対応する位置に配置されている。即ち、溝４５は、ガス案内孔３７の開口３７ａに対して、ロータリバルブ３５の回転方向（図２及び図３にて矢印で示す）と反対側の近傍位置に設けられている。
【００４５】
前記クランク室１５内の圧力は、シリンダボア２３とピストン２４との隙間を介した圧縮室２６からの高圧な冷媒ガスの漏出や、後述する給気通路３２を介した吐出室２８からの高圧な冷媒ガスの導入によって、連通路２７や吸入室３６内の圧力（吸入圧）よりも高圧な状態となっている。
【００４６】
従って、前記回転軸１６の回転に伴って溝４５がガス導入通路１８の開口１８ａと対向した状態となると、クランク室１５内の冷媒ガス（及び冷媒ガス中に混在するミスト状の潤滑オイル）は、溝４５によって構成される連通経路及びガス導入通路１８を介して圧縮開始時の圧縮室２６に導入される。連通経路は、回転軸１６の回転に同期して間欠的にガス導入通路１８と連通する。そして連通経路は、回転軸１６の回転に同期して、前述の冷媒ガス導入を各圧縮室２６に対して順次行う。
【００４７】
本実施形態では、溝４５と収容孔１７の内周面１７ａとで囲まれた溝内領域、及び、ガス導入通路１８が、クランク室１５の冷媒ガスを圧縮室２６に導入するためのガス抜き通路を構成する。
【００４８】
前記圧縮機のハウジング内には、給気通路３２及び制御弁３３が設けられている。給気通路３２は吐出室２８とクランク室１５とを連通する。給気通路３２の途中には、電磁弁よりなる制御弁３３が配設されている。
【００４９】
前記制御弁３３の開度を調節することで、給気通路３２を介したクランク室１５への高圧な冷媒ガスの導入量と前記ガス抜き通路を介したクランク室１５からのガス導出量とのバランスが制御され、クランク室１５の内圧が制御される。クランク室１５の内圧変更に応じて、ピストン２４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２１の傾斜角度が変更される結果、ピストン２４のストロークすなわち圧縮機の吐出容量が調節される。
【００５０】
例えば、前記クランク室１５の内圧が低下されると斜板２１の傾斜角度が増大し、ピストン２４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２１の傾斜角度が減少し、ピストン２４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。
【００５１】
回転軸１６、ラグプレート２０、斜板２１、ヒンジ機構２２、ピストン２４、シュー２５、給気通路３２、制御弁３３、及び、前記ガス抜き通路は、容量可変機構を構成する。
【００５２】
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）前記クランク室１５の冷媒ガスを圧縮室２６に導入するためのガス抜き通路の一部（溝４５と収容孔１７の内周面１７ａとで囲まれた溝内領域）を、ロータリバルブ３５の外周面３５ｂに形成した溝４５によって構成した。この溝４５は、その製造工程において、該溝４５を切削によって形成する場合等にロータリバルブ３５の外周面３５ｂに対する工具の切り込み深さを調節することで前記溝内領域の通過断面積（即ちガス抜き通路の通過断面積）を調節することが可能である。そのため、例え前記通過断面積を小さく設定する場合であっても溝４５を浅く形成すればよく、強度が不足しがちでびびりや折損の生じ易い小型の工具を用いる必要がない。
【００５３】
従って、例えば、ロータリバルブ３５や回転軸１６やシリンダブロック１１等に貫通形成した孔のみによってガス抜き通路を構成した態様とは異なり、ドリル加工等のめんどうな加工を施すことなく、ガス抜き通路を容易に精度よく形成することが可能となる。
【００５４】
また、前記ガス抜き通路の一部（溝４５の溝内領域）は、ロータリバルブ３５を滑り軸受支持する収容孔１７の内周面１７ａとロータリバルブ３５の外周面３５ｂとの間に形成されることとなる。そのため、ガス抜き通路に入り込んだ潤滑オイルによって、この内周面１７ａと外周面３５ｂとの潤滑が良好に行われ得る。
【００５５】
（２）前記溝４５の溝内領域（連通経路）は、ロータリバルブ３５の回転、即ちピストン２４の往復動に同期してクランク室１５とガス導入通路１８とを連通可能とする。そして本実施形態では、連通経路によってクランク室１５と、該クランク室１５よりも低圧な状態にある圧縮室２６に対応するガス導入通路１８とを連通させている。従って、クランク室１５の冷媒ガスを圧縮室２６に確実に導入することができるようになる。
【００５６】
また、前記連通経路は、クランク室１５と、前記ガス導入通路１８とを、吸入室３６を介することなく連通するため、例えば吸入行程を終了した圧縮室２６に対して、更にクランク室１５の冷媒ガスを導入することが可能となる。これによれば、圧縮対象となる冷媒ガスをより多く圧縮室２６に取り込むことが可能となるため、体積効率を向上させることができる。
【００５７】
（３）前記溝４５の溝内領域（連通経路）を介してクランク室１５の冷媒ガスを圧縮室２６に導入するための通路（ガス導入通路１８）と、吸入室３６から圧縮室２６へのガス吸入通路の一部を構成する下流側吸入通路（ガス導入通路１８）とが兼用されている。従って、シリンダブロック１１において両通路を設けるためのスペース効率がよくなる。
【００５８】
（４）前記ロータリバルブ３５の溝４５は外周面３５ｂにおいて、ガス案内孔３７の開口３７ａと周方向にずれた状態で、ガス導入通路１８と連通可能な位置に設けられている。これによれば、クランク室の冷媒ガスを上流側吸入通路に導入した特許文献１の構成とは異なり、吸入行程以外の所望のタイミング（本実施形態では圧縮開始時）で圧縮室２６にクランク室１５の冷媒ガスを導入することが容易に可能となる。
【００５９】
（５）前記溝４５の溝内領域（連通経路）は、クランク室１５と、該クランク室１５よりも低圧な状態にある圧縮開始時の圧縮室２６に対応するガス導入通路１８とを連通する。これによれば、吸入行程を終了した圧縮室２６に対して、更に圧縮開始時においてクランク室１５からの冷媒ガスを導入することとなるため、圧縮対象となる冷媒ガスがより多く圧縮室２６に取り込まれることとなる。従って、体積効率を向上させることが可能となる。
【００６０】
（６）本実施形態の圧縮機は、吐出室２８からクランク室１５への冷媒ガス導入量と、クランク室１５から該クランク室１５外への冷媒ガス導出量とのバランスを制御することに基づくクランク室１５の圧力制御により、ピストン２４のストロークを変更可能な容量可変機構を備えている。この構成においては、前記ガス抜き通路を、クランク室１５の圧力制御においてクランク室１５の冷媒ガスを該クランク室１５外へ導くための通路として利用している。従って、例えばこの通路における冷媒ガス流量を抑制すべく通路断面積を小さく設定する必要がある場合であっても、この通路の一部がロータリバルブ３５の溝４５によって構成されることとなるため、この通路を容易に精度よく形成することが可能となる。
【００６１】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。
○ 前記実施形態において、ロータリバルブ３５を回転軸１６に対して一体形成してもよい。
【００６２】
○ 前記実施形態では、回転軸１６は、その後端側が、ロータリバルブ３５を介して収容孔１７の内周面１７ａによって滑り軸受支持されたが、これに限定されない。例えば、クランク室１５の中心室１５ａ内に軸受を設けて該軸受によって回転軸１６が直接的に軸受支持されるようにしてもよい。この場合、圧入固定によってロータリバルブ３５と回転軸１６とを作動連結することに代えて、収容孔１７内におけるロータリバルブ３５の回転中心軸線と、回転軸１６の回転中心軸線とのずれを許容可能とするようにロータリバルブ３５と回転軸１６とを作動連結することが望ましい。
【００６３】
○ 例えば図４に示すように、ロータリバルブ３５の外周面３５ｂに、吐出行程終了直後であって吸入行程開始前における圧縮室２６の冷媒ガス（残留ガス）を、該圧縮室２６よりも低圧な（例えば圧縮開始直後の）圧縮室２６に導入するための経路を構成する溝５１を設けてもよい。
【００６４】
溝５１は、吐出行程終了直後であって吸入行程開始前の圧縮室２６に対応するガス導入通路１８の開口１８ａと対向可能な上流側溝部５１ａと、圧縮開始直後の圧縮室２６に対応するガス導入通路１８の開口１８ａと対向可能な下流側溝部５１ｂと、両溝部５１ａ，５１ｂを連通する中継溝部５１ｃとを備えている。上流側溝部５１ａは、ガス案内孔３７の開口３７ａに対して、ロータリバルブ３５の回転方向（図４にて矢印で示す）側の近傍位置に設けられている。下流側溝部５１ｂは、溝４５に対して、前記回転方向と反対側の近傍位置に設けられている。
【００６５】
これによれば、吐出行程終了直後の圧縮室２６の高圧な残留ガスが圧縮開始直後の低圧な圧縮室２６に導入される分だけ、吸入行程開始時における圧縮室２６の残留ガスが減る。従って、吸入行程における圧縮室２６での残留ガスの再膨張が小さくなるため、吸入室３６の冷媒ガスがより効率よく圧縮室２６に吸入されることとなり、体積効率が向上する。
【００６６】
○ クランク室１５の冷媒ガスを、吸入室３６を介して圧縮室２６に導入するようにしてもよい。この場合、例えば図５に示すように、前記実施形態の溝４５に代えて、ロータリバルブ３５の外周面３５ｂに、クランク室１５（中心室１５ａ）とガス案内孔３７とを連通する連通経路を構成する溝５２を設ける。これによれば、溝５２の溝内領域を介してクランク室１５からガス案内孔３７内に導入された冷媒ガスは、ピストン２４の上死点位置から下死点側への移動により、吸入室３６からの冷媒ガスと合流された状態でガス導入通路１８を介して圧縮室２６に吸入される。なおこの場合、溝５２の溝内領域、吸入室３６、及び、ガス案内孔３７は、クランク室１５とガス導入通路１８とを連通する連通経路を構成する。
【００６７】
また、このような、クランク室１５から吸入室３６を介して圧縮室２６に冷媒ガスを導入する構成においては、例えば、ロータリバルブ３５の内部空間である吸入室３６と該ロータリバルブ３５の外部とを連通する孔を設けて、この孔を介してクランク室１５の冷媒ガスを吸入室３６に導入するようにしてもよい。この場合、例えば、図５の構成において、溝５２を、クランク室１５と、該クランク室１５とガス案内孔３７との中間位置とを連通するように短縮（変更）し、この溝５２のガス案内孔３７側の端部と吸入室３６とを連通する孔をロータリバルブ３５に形成する。クランク室１５の冷媒ガスは、この溝５２の溝内領域、及び、前述の孔を介して吸入室３６に導入可能となる。
【００６８】
○ ロータリバルブ３５の溝４５の後端側は、ガス導入通路１８の開口１８ａと対向可能な位置にまで後方に延設されていなくてもよい。即ち、例えば図６に示すように構成してもよい。収容孔１７の内周面１７ａには、各ガス導入通路１８の開口１８ａから前方に延びるように溝５３が設けられている。即ち、溝５３とロータリバルブ３５の外周面３５ｂとで囲まれた溝内領域は、ガス導入通路１８と連通されている。ロータリバルブ３５の溝４５の後端側は、溝５３の前端部と対向可能な位置まで延設されている。なおこの場合、溝４５の溝内領域、溝５３の溝内領域、及び、ガス導入通路１８が、ガス抜き通路を構成する。
【００６９】
○ 前記実施形態では、ロータリバルブ３５を有する吸入弁機構を採用したが、これに限定されない。例えば、吸入弁機構としてリード弁機構を採用してもよい。この場合、例えば図７に示すように構成する。即ち、弁・ポート形成体１３には、リヤハウジング１４側に形成された吸入室６０の冷媒ガスを圧縮室２６に導入するためのリード弁機構（吸入弁機構）６１が設けられている。リード弁機構６１は、吸入室６０から圧縮室２６への冷媒導入を許容するとともに圧縮室２６から吸入室６０への冷媒排出を阻止する。
【００７０】
本構成においては、回転軸１６の後端にロータリバルブ３５が固定されておらず、回転軸１６は、その後端が後方に延長されて、収容孔１７に収容された状態で該収容孔１７の内周面１７ａによって滑り軸受支持されている。この回転軸１６の後端部の外周面１６ｂと収容孔１７の内周面１７ａとは、それぞれ、回転軸１６と収容孔１７との摺動面、及び、両者１６，１７間のシール面を構成する。回転軸１６の後端部の外周面１６ｂには、軸線Ｌ方向に延びる溝４５が設けられている。この溝４５の前端部は、中心室１５ａ内に配置されている。溝４５の後端側は、各ガス導入通路１８の開口１８ａと対向可能な位置まで後方に延設されている。
【００７１】
この構成においても、前記実施形態における（１），（２）等と同様の効果を得ることが可能である。
○ 前記実施形態において、圧縮機のハウジング（シリンダブロック１１やリヤハウジング１４等）に、クランク室１５と連通路２７（又は吸入室６０）とを連通する抽気通路を前記ガス抜き通路とは別個に設け、該抽気通路をも利用して、クランク室１５の冷媒ガスを該クランク室１５外に導出してもよい。前記ハウジングを構成する部材が鋳造によって製造される場合には、前記抽気通路をこの鋳造工程において形成することが比較的容易に可能である。
【００７２】
○ 回転軸１６を駆動するための駆動源として電動モータを備えた電動圧縮機において本発明を適用してもよい。
○ ワッブルタイプの容量可変型圧縮機において本発明を適用してもよい。
【００７３】
○ 両頭ピストン式の圧縮機において本発明を適用してもよい。
○ 斜板２１に換えてウエーブカムをカム体として用いた、ウエーブカムタイプのピストン式圧縮機において本発明を適用してもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜７に記載の発明によれば、ピストン式圧縮機において、クランク室からのガス抜き通路を容易に精度よく形成することができ、かつ、収容孔とこれに収容される冷媒吸入用ロータリバルブや回転軸との間の潤滑を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストン式圧縮機の概要を示す断面図。
【図２】図１の１−１線における断面図。
【図３】ロータリバルブの外周面を展開した図。
【図４】別例のロータリバルブの外周面を展開した図。
【図５】別例のロータリバルブの外周面を展開した図。
【図６】別例のピストン式圧縮機を示す断面部分図。
【図７】別例のピストン式圧縮機を示す断面部分図。
【符号の説明】
１１…シリンダブロック、１５…クランク室、１６…回転軸、１６ｂ…回転軸の外周面（シール面）、１７…収容孔、１７ａ…収容孔の内周面（シール面）、１８…ガス吸入通路を構成する下流側吸入通路として機能するとともにガス抜き通路を構成するガス導入通路、２１…カム体としての斜板、２３…シリンダボア、２４…ピストン、２６…圧縮室、２８…吐出室、３５…ロータリバルブ（冷媒吸入用ロータリバルブ）、３５ｂ…ロータリバルブの外周面（シール面）、３６，６０…吸入室、３７…ガス吸入通路を構成する上流側吸入通路として機能するガス案内孔、３７ａ…ガス案内孔の開口、４５，５２，５３…ガス抜き通路を構成する溝。

Claims (7)

1. シリンダブロックに形成されたシリンダボアに収容されたピストンが回転軸の駆動により往復動されることで、吸入室から圧縮室に吸入した冷媒ガスを圧縮するとともに吐出室に吐出するピストン式圧縮機であって、
   前記シリンダブロックに形成された収容孔には、回転軸に作動連結された冷媒吸入用ロータリバルブが摺動回転可能に収容され、該冷媒吸入用ロータリバルブの外周面と収容孔の内周面とでシール面を構成し、冷媒吸入用ロータリバルブは、吸入室から圧縮室へのガス吸入通路を、回転軸の回転に同期して開閉可能な構成とされたピストン式圧縮機において、
   前記回転軸の回転をピストンの往復動に変換するためのカム体を収容するクランク室の冷媒ガスを圧縮室に導入するためのガス抜き通路の少なくとも一部を、収容孔の内周面及び冷媒吸入用ロータリバルブの外周面の少なくとも一方に形成した溝によって構成したことを特徴とするピストン式圧縮機。
2. 前記ガス抜き通路は、シリンダブロックに設けられ収容孔と圧縮室とを連通するガス導入通路と、冷媒吸入用ロータリバルブに設けられた溝によって構成されクランク室とガス導入通路とを回転軸の回転に同期して間欠的に連通可能な連通経路とを備え、該連通経路は、クランク室と、該クランク室よりも低圧な状態にある圧縮室に対応するガス導入通路とを、吸入室を介することなく連通する請求項１に記載のピストン式圧縮機。
3. 前記ガス吸入通路は、シリンダブロックに設けられ収容孔と圧縮室とを連通するガス導入通路と、冷媒吸入用ロータリバルブに設けられ一端が吸入室と常時連通するとともに他端が回転軸の回転に同期してガス導入通路と間欠的に連通する上流側吸入通路とを備え、該上流側吸入通路の他端は冷媒吸入用ロータリバルブの外周面に開口され、ガス導入通路は下流側吸入通路として利用されるとともに、連通経路を構成する溝は、上流側吸入通路の他端の開口と周方向にずれた状態で、下流側吸入通路と連通可能な位置に設けられている請求項２に記載のピストン式圧縮機。
4. シリンダブロックに形成されたシリンダボアに収容されたピストンが回転軸の駆動により往復動されることで、吸入室から圧縮室に吸入した冷媒ガスを圧縮するとともに吐出室に吐出するピストン式圧縮機であって、
   前記回転軸は、該回転軸の少なくとも一端側が、シリンダブロックに形成された収容孔に収容された状態で該収容孔の内周面によって滑り軸受支持されているピストン式圧縮機において、
   前記回転軸の回転をピストンの往復動に変換するためのカム体を収容するクランク室の冷媒ガスを圧縮室に導入するためのガス抜き通路の少なくとも一部を、収容孔の内周面及び回転軸の外周面の少なくとも一方に形成した溝によって構成したことを特徴とするピストン式圧縮機。
5. 前記ガス抜き通路は、シリンダブロックに設けられ収容孔と圧縮室とを連通するガス導入通路と、回転軸に設けられた溝によって構成されクランク室とガス導入通路とを回転軸の回転に同期して間欠的に連通可能な連通経路とを備え、該連通経路は、クランク室と、該クランク室よりも低圧な状態にある圧縮室に対応するガス導入通路とを、吸入室を介することなく連通する請求項４に記載のピストン式圧縮機。
6. 前記連通経路は、クランク室と、圧縮開始時の圧縮室に対応するガス導入通路とを連通する請求項２、３及び５のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
7. 前記吐出室からクランク室への冷媒ガス導入量と、クランク室から該クランク室外への冷媒ガス導出量とのバランスを制御することに基づくクランク室の圧力制御により、ピストンのストロークを変更可能な容量可変機構を備えている請求項１〜６のいずれかに記載のピストン式圧縮機。

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