JP2006207479A - 圧縮機の吐出弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁体を付勢するバネのバネ定数を低下させても耐久性が低下せず、弁振動が起こり難く、一度閉じた後に反動や振動で再度開くという事態が発生し難い圧縮機の吐出弁を提供する。
【解決手段】 円周に沿って互いに間隔を隔てて弁板に形成された複数の吐出穴に対峙する複数の弁体と、一端が前記複数の弁体に当接し弁体を弁板へ向けて付勢する単一のコイルバネと、コイルバネの他端を支持する支持部材とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、圧縮機の吐出弁に関するものである。

弁板に形成された吐出穴を開閉する弁体がリード弁により構成された圧縮機の吐出弁が特許文献１等に開示されている。
特開平７−０７７１５８

弁体が弁板との衝突を繰り返すことにより発生するノイズを減少させ、また圧縮機の効率を高めるために、弁体を弁板へ向けて付勢するバネのバネ定数を減少させるのが望ましい。
弁体がリード弁から成る場合、弁体を弁板へ向けて付勢するバネは、弁体自身が構成するので、バネ定数を減少させるために、弁体自身の板厚を減少させ、或いは弁体基部の板幅を減少させる必要がある。しかし、弁体自身の板厚を減少させ、或いは弁体基部の板幅を減少させると、弁体の耐久性が低下し、ひいては吐出弁の耐久性が低下するという問題を生ずる。また、リード弁から成る弁体には、縦横比が大きく片持ち梁構造なので、弁振動が起こり易いという問題があり、弁板と衝突した反動と振動とで一度閉じた後に再度開き易いという問題もある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、弁体を付勢するバネのバネ定数を低下させても耐久性が低下せず、弁振動が起こり難く、一度閉じた後に反動や振動で再度開くという事態が発生し難い圧縮機の吐出弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、円周に沿って互いに間隔を隔てて弁板に形成された複数の吐出穴に対峙する複数の弁体と、一端が前記複数の弁体に当接し弁体を弁板へ向けて付勢する単一のコイルバネと、コイルバネの他端を支持する支持部材とを備えることを特徴とする圧縮機の吐出弁を提供する。
本発明に係る圧縮機の吐出弁においては、弁体を弁板へ向けて付勢するバネは弁体とは別部材のコイルバネなので、コイルバネのバネ定数を低下させても弁体の耐久性は低下しない。開弁時にコイルバネが密着長まで収縮しない範囲内でコイルバネのバネ定数を低下させる場合には、コイルバネの耐久性は低下しない。従って、弁体を弁板へ向けて付勢するバネのバネ定数を低下させても、本発明に係る吐出弁の耐久性は低下しない。コイルバネで弁体を付勢する構造の吐出弁では、弁振動は起こり難く、また一度閉じた後に反動や振動で再度開くという事態は発生し難い。

本発明の好ましい態様においては、支持部材に形成された円環溝にコイルバネが収容され、弁体に形成された円弧状突起が円環溝に摺動可能に嵌合してコイルバネに当接している。
支持部材に形成された円環溝にコイルバネが収容され、弁体に形成された円弧状突起が円環溝に嵌合してコイルバネに当接することにより、コイルバネの付勢力が確実に弁体に印加される。円弧状突起が円環溝に摺動可能に嵌合した弁体は、円環溝に案内されて、片当たりすることなく弁板に当接する。この結果、閉弁時の弁板と弁体との当接部からの被圧縮流体の漏出、前記当接部を介する被圧縮流体の逆流が防止され、圧縮機の効率が向上する。

本発明の好ましい態様においては、円弧状突起から径方向に延びる分岐突起が、円環溝から径方向に延びる分岐溝に摺動可能に嵌合している。
円弧状突起から径方向に延びる分岐突起が、円環溝から径方向に延びる分岐溝に摺動可能に嵌合することより、弁体の回転が防止され、弁体の運動が安定する。

本発明の好ましい態様においては、吐出穴に嵌合可能な突起が弁体に形成されている。
弁体の突起が吐出穴に嵌合することにより、圧縮室のデッドボリュームが減少し、再膨張ガスが減少し、圧縮室へ吸い込む被圧縮流体の量が増加し、圧縮機の効率が向上する。

本発明に係る圧縮機の吐出弁においては、弁体を弁板へ向けて付勢するバネは弁体とは別部材のコイルバネなので、コイルバネのバネ定数を低下させても弁体の耐久性は低下しない。開弁時にコイルバネが密着長まで収縮しない範囲内でコイルバネのバネ定数を低下させる場合には、コイルバネの耐久性は低下しない。従って、弁体を弁板へ向けて付勢するバネのバネ定数を低下させても、本発明に係る吐出弁の耐久性は低下しない。コイルバネで弁体を付勢する構造の吐出弁では、弁振動は起こり難く、また一度閉じた後に反動や振動で再度開くという事態は発生し難い。

可変容量型斜板式圧縮機に適用された本発明の実施例に係る吐出弁を説明する。

図１に示すように、斜板式圧縮機Ａは、主軸１０と、主軸１０に固定された斜板１１とを備えている。
斜板１１の周縁部に摺接する一対のシュー１２を介して、ピストン１３が斜板１１に係留されている。ピストン１３は、シリンダブロック１４に形成されたシリンダボア１４ａに挿入されている。
主軸１０を中心とする円周上に、周方向に互いに間隔を隔てて、複数のシリンダボア１４ａが形成され、シリンダボア１４ａと同数のピストン１３が配設されている。

主軸１０、斜板１１を収容するクランク室１５を、シリンダブロック１４と協働して形成するフロントハウジング１６が配設されている。主軸１０は、フロントハウジング１６を貫通して外部へ延びている。
フロントハウジング１６に固定された電磁クラッチ１７を介して、主軸１０の先端部は図示しない車両エンジンに接続されている。

吸入室１８と吐出室１９とを形成するシリンダヘッド２０が配設されている。吸入室１８は図示しない吸入ポートを介して、車載空調装置の図示しない蒸発器に接続している。吐出室１９は図示しない吐出ポートを介して、車載空調装置の図示しない凝縮器に接続している。
シリンダブロック１４とシリンダヘッド２０との間に弁板２１が配設されている。弁板２１に、吸入室１８とシリンダボア１４ａとに連通する複数の吸入穴２１ａと、シリンダボア１４ａと吐出室１９とに連通する複数の吐出穴２１ｂとが形成されている。図２に示すように、吸入穴２１ａと吐出穴２１ｂとは、それぞれ主軸１０を中心とする円周上に互いに間隔を隔てて形成されている。吸入穴２１ａのシリンダボア側端部を開閉するリード弁から成る吸入弁２２が、弁板２１に取り付けられている。

吐出穴２１ｂの吐出室側端部を開閉する吐出弁２３が、吐出室１９内に配設されている。
吐出弁２３は、吐出穴２１ｂの吐出室側端部に対峙する複数の円板状の弁体２４を有している。図２、図３に示すように、弁体２４の弁板２１から離隔する側の端面に、円弧状突起２４ａが形成されている。分岐突起２４ｂが円弧状の突起２４ａの長さ方向中央部から径方向外方へ延びている。
図２、４に示すように、吐出弁２３は更に、一端が前記複数の弁体２４の円弧状突起２４ａに当接し、弁体２４を弁板２１へ向けて付勢する単一のコイルバネ２５を有している。
図２、５に示すように、吐出弁２３は更に、コイルバネ２５の他端を支持するリテーナ２６を有している。リテーナ２６は、円板状の中心部２６ａと、中心部２６ａから放射状に延びる複数の腕部２６ｂとを有している。中心部２６ａは、弁板２１にボルト固定されている。各腕部２６ｂに円弧溝２６ｃが形成されている。円弧溝２６ｃの底面はリテーナ２６の弁板２１から離隔する側の端面を超えて当該端面から突出している。円弧溝２６ｃは、集合して不連続な単一の円環溝を形成している。分岐溝２６ｄが各円弧溝２６ｃの長さ方向中央部から径方向外方へ延びている。
コイルバネ２５は、複数の円弧溝２６ｃが集合して形成する不連続な単一の円環溝に収容されている。弁体２４の円弧状突起２４ａは円弧溝２６ｃに摺動可能に嵌合し、分岐突起２４ｂは分岐溝２６ｄに摺動可能に嵌合している。

フロントハウジング１６、シリンダブロック１４、弁板２１、シリンダヘッド２０は、主軸１０を中心とする円周に沿って互いに間隔を隔てて配設された複数の通しボルト２７により一体に締結されている

斜板式圧縮機Ａにおいては、車両エンジンの回転が電磁クラッチ１７を介して主軸１０に伝達され、主軸１０が回転し、斜板１１が回転する。斜板１１の回転が、シュー１２により往復運動に変換され、ピストン１３に伝達される。シリンダボア１４ａ内でピストン１３が往復運動し、車載空調装置の蒸発器から還流した冷媒ガスが、図示しない吸入ポートを通って吸入室１８へ流入する。吸入弁２２が開弁し、冷媒ガスは吸入穴２１ａを通ってシリンダボア１４ａに吸引され、シリンダボア１４ａ内で圧縮される。吐出弁の弁体２４がコイルバネ２５の付勢力に抗して弁板２１から離れ、吐出弁２３が開弁する。冷媒ガスは、吐出穴２１ｂを通って吐出室１９へ流入し、吐出ポートを通って圧縮機から吐出し、車載空調装置の凝縮器へ流入する。
吐出弁２３の開弁時に、弁体２４がリテーナ２６の弁板２１に対峙する端面に当接することにより、吐出弁２３の開度が規制される。

吐出弁２３においては、弁体２４を弁板２１へ向けて付勢するバネは弁体２４とは別部材のコイルバネ２５なので、弁体２４と弁板２１との衝突が繰り返されることにより発生するノイズを減少させ、また圧縮機の効率を高めるべく、コイルバネ２５のバネ定数を低下させても、弁体２４の耐久性は低下しない。開弁時にコイルバネ２５が密着長、すなわちコイルの隣接する部分が互いに密着する長さ、まで収縮しない範囲内でコイルバネ２５のバネ定数を低下させる場合には、コイルバネ２５の耐久性は低下しない。従って、吐出弁２３においては、弁体２４と弁板２１との衝突が繰り返されることにより発生するノイズを減少させ、また圧縮機の効率を高めるべく、弁体２４を付勢するバネのバネ定数を低下させても、吐出弁２３の耐久性は低下しない。
コイルバネ２５で弁体２４を付勢する構造の吐出弁２３では、弁振動は起こり難く、また一度閉じた後に反動や振動で再度開くという事態は発生し難い。

リテーナ２６に形成された円環溝にコイルバネ２５が収容され、弁体２４に形成された円弧状突起２４ａが円環溝に嵌合してコイルバネ２５に当接することにより、コイルバネ２５の付勢力が確実に弁体２４に印加される。円弧状突起２４ａが円環溝の一部である円弧溝２６ｃに摺動可能に嵌合した弁体２４は、円弧溝２６ｃに案内されて、片当たりすることなく弁板２１に当接する。この結果、閉弁時の弁板２１と弁体２４との当接部からの冷媒ガスの漏出、前記当接部を介する冷媒ガスのシリンダボア１４ａへの逆流が防止され、圧縮機の効率が向上する。

円弧状突起２４ａから径方向に延びる分岐突起２４ｂが、円環溝から径方向に延びる分岐溝２６ｄに摺動可能に嵌合することより、弁体２４の回転が防止され、弁体２４の運動が安定する。

図６に示すように、弁体２４の弁板２１に対峙する側の端面に、吐出穴２１ｂに嵌合可能な突起２４ｃを形成しても良い。
弁体２４の突起２４ｃが吐出穴２１ｂに嵌合することにより、シリンダボア１４ａのデッドボリュームが減少し、再膨張ガスが減少し、シリンダボア１４ａに吸い込む冷媒ガスの量が増加し、圧縮機の効率が向上する。

本発明は、圧縮機の吐出弁に広く利用可能である。

本発明の実施例に係る吐出弁が適用された斜板式圧縮機の断面図である。 本発明の実施例に係る吐出弁の構造図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。 本発明の実施例に係る吐出弁を構成する弁体の構造図である。（ａ）は平面であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。（ｃ）は底面図である。 本発明の実施例に係る吐出弁を構成するコイルバネの側面図である。 本発明の実施例に係る吐出弁を構成するリテーナの構造図である。（ａ）は断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。 本発明の他の実施例に係る吐出弁を構成する弁体の構造図である。（ａ）は平面であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。（ｃ）は底面図である。

符号の説明

Ａ 斜板式圧縮機
１０ 主軸
１１ 斜板
１３ ピストン
２１ 弁板
２３ 吐出弁
２４ 弁体
２５ コイルバネ
２６ リテーナ

Claims (4)

1. 円周に沿って互いに間隔を隔てて弁板に形成された複数の吐出穴に対峙する複数の弁体と、一端が前記複数の弁体に当接し弁体を弁板へ向けて付勢する単一のコイルバネと、コイルバネの他端を支持する支持部材とを備えることを特徴とする圧縮機の吐出弁。
2. 支持部材に形成された円環溝にコイルバネが収容され、弁体に形成された円弧状突起が円環溝に摺動可能に嵌合してコイルバネに当接していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の吐出弁。
3. 円弧状突起から径方向に延びる分岐突起が、円環溝から径方向に延びる分岐溝に摺動可能に嵌合していることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機の吐出弁。
4. 吐出穴に嵌合可能な突起が弁体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の圧縮機の吐出弁。

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