JP2008008271A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸入脈動を低減しつつも圧縮効率を維持できる圧縮機の提供を目的とする。
【解決手段】圧縮機１は、吸入室１６と、吐出室１８と、前記吸入室と吸入孔１７を通じて連通しているとともに前記吐出室１８と吐出孔１９を通じて連通しているシリンダボア６と、前記シリンダボア６内で往復動自在なピストン８と、前記ピストン８の内部に中空部として設けられた副吸入室２０と、前記シリンダボア６および前記吸入孔１７を介さずに前記副吸入室２０と前記吸入室１６を連通する連通通路２１、２２、２３、２４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機に関する。

従来の圧縮機としては、特許文献１に開示されたものがある。この圧縮機１００は、図６に示すように、シリンダブロック１０１ａとフロントヘッド１０１ｂとリアヘッド１０１ｃが組み付けされて構成されるハウジング１０１を備える。

シリンダブロック２ａには、円周上の等間隔位置に配置された複数のシリンダボア１０３が形成されている。各シリンダボア１０３にはピストン１０５が摺動自在に配置されている。

フロントヘッド１０１ｂには、シリンダボア１０３と連通するクランク室１０４が形成されている。クランク室１０４には、回転自在な駆動軸１０２と、この駆動軸１０２に装着されるロータ１０６および斜板１０７、が配置されている。ロータ１０５は駆動軸１０２に固定されている。斜板１０７は、駆動軸１０２の軸方向に移動自在に支持され、且つ、ロータ１０６に連結ピン１０８を介して連結されている。これにより、斜板１０７は、駆動軸１０２の回転によってロータ１０６と共に回転し、且つ、軸方向への移動によって揺動角を可変するようになっている。斜板１０７の外周部にはシュー１０９を介してピストン１０５の係合部１０５ａが係合されている。ピストン１０５は、斜板１０７の回転によってシリンダボア１０３内を往復運動し、且つ、斜板１０７の揺動角によってそのストロークを可変する。

一方、リアヘッド１０１ｃには、弁板１１３によりシリンダボア１０３と区画された第１吸入室１１０と吐出室１１２とが形成されている。この弁板１１３には、シリンダボア１０３と吐出室１１２とを連通する吐出弁付きの吐出孔１１４が形成されている。第１吸入室１１０は、弁板１１３を貫通してシリンダブロック１０１ａまで延在している。また、ピストン１０５には、内部に第２吸入室１１５が形成されている。これら第１吸入室１１０と第２吸入室１１５とが連通可能となっている。具体的には、シリンダブロック１０１ａに形成され且つ第１吸入室１１０とシリンダボア１０３とを連通する第１の連通孔１１１と、ピストン１０５の側周壁に形成され且つピストン１０５の内部（第２吸入室１１５）とピストンの外部を連通する第２の連通孔１１６と、が一致すると、第１吸入室１１０と第２吸入室１１５とが連通する。

そして、ピストン１０５の上死点側の壁には、ピストン１０５の内部（第２吸入室１１５）と外部を連通する吸入弁付きの吸入孔１１７が形成されている。

上記構成において、ピストン１０５の吸入行程（上死点から下死点に移動する行程）では、第１吸入室１１０と第２吸入室１１５とが第１の連通孔１１１及び第２の連通孔１１６を介して連通し、且つ、シリンダボア１０３内の減圧によって吸入孔１１７が開口する。これによって、冷媒ガスが第２吸入室１１５よりシリンダボア１０３に供給される。

ピストン１０５の圧縮行程（下死点から上死点に移動する行程）では、ピストン１０５によってシリンダボア１０３内の冷媒ガスが断熱圧縮される。この圧縮された冷媒ガスが吐出孔１１４より吐出室１１２に排出される。

前記従来例の圧縮機１００では、ハウジング１０１内の第１吸入室１１０とピストン１０５内の第２吸入室１１５を有するため、トータル吸入容積が大きい。従って、ピストン１０５の吸入行程で冷媒ガスがシリンダボア１０３内に供給されても吸入室側の圧力変動（吸入脈動）が小さく抑えられるため、吸入脈動に起因する騒音を低減できるという利点がある。つまり、ピストン１０５にサイレンサー機能を持たせる構造になっている。
特開２００２−３６４５２８号公報

しかしながら、ピストン１０５とシリンダボア１０３とが摺動接触するため、ピストン１０５内の第２吸入室１１５は、第１吸入室１１０よりも温度が高くなりやすく、このような高温の第２吸入室１１５からシリンダボア１０３内に冷媒を吸入する構造では、第１吸入室１１０からシリンダボア１０３内に冷媒を直接吸入する構造よりも、シリンダボア１０３へ吸入される冷媒の体積が膨張してしまうので、圧縮効率が低下してしまうことが懸念される。

そこで、本発明は、吸入脈動を低減しつつも圧縮効率を維持できる圧縮機の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、圧縮機であって、吸入室と、吐出室と、前記吸入室と吸入孔を通じて連通しているとともに前記吐出室と吐出孔を通じて連通しているシリンダボアと、前記シリンダボア内で往復動自在なピストンと、前記ピストンの内部に中空部として設けられた副吸入室と、前記シリンダボアおよび前記吸入孔を介さずに前記副吸入室と前記吸入室を連通する連通通路と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、圧縮機であって、シリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの端面に、吸入孔および吐出孔を有する弁板を介して接合され、内部に前記吸入孔を通じて前記シリンダボアと連通する吸入室および前記吐出孔を通じて前記シリンダボアと連通する吐出室を有するリアヘッドと、前記シリンダボア内で往復動自在なピストンであって、内部に中空部としての副吸入室を有するピストンと、前記シリンダボアおよび前記吸入孔を介さずに前記ピストンおよび前記シリンダブロックおよび前記弁板を貫通して前記吸入室と前記副吸入室とを連通する連通通路と、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の圧縮機であって、前記連通通路は、前記シリンダブロックに設けられた中間チャンバと、前記弁板に貫通形成され前記中間チャンバと前記吸入室とを連通する第１の連通孔と、前記シリンダブロックに貫通形成され、一端が前記中間チャンバに開口するとともに他端が前記シリンダボアに開口する第２の連通孔と、前記ピストンに貫通形成され、一端が副吸入室に開口するとともに他端が前記ピストンの前記シリンダボアとの摺動接触面に開口して前記第２の連通孔と連通する第３の連通孔と、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の圧縮機であって、前記連通通路のうちピストンに設けられた部分は、一端が副吸入室に開口するとともに他端がピストンの前記シリンダボアとの摺動接触面に開口する連通孔として構成され、前記ピストンの摺動接触面には、前記連通孔の周囲に凹設された堀が設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の圧縮機であって、前記堀の少なくとも一部は、前記ピストンの摺動接触面の下死点側の端末まで延びていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の圧縮機であって、前記堀は、前記ピストンの摺動接触面の下死点側の端末とともに前記連通孔の周囲を囲む略Ｕ字状に形成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の圧縮機であって、前記堀は、前記連通孔よりも上死点側においてピストンの軸方向と交差する方向に延びる上死点側堀部と、前記上死点側堀部の両端部から前記ピストンの摺動接触面の下死点側の端末まで延び且つ前記連通孔を挟んで対向する一対の軸方向堀部と、を備えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の圧縮機であって、前記上死点側堀部は、その中央部から両端部に向けて下死点側に傾斜していることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の圧縮機であって、前記軸方向堀部は、上死点側から下死点側に向けて通路断面積が除々に大きくなっていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項４〜９の何れか１項に記載の圧縮機であって、前記堀は、内堀と、前記内堀の外側に沿って設けられる外堀と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、副吸入室が脈動減衰チャンバとして機能して、圧縮機の吸入脈動が低減する。このとき、ピストンは、シリンダボアとの摺動接触により高温になりやすいため、副吸入室内の冷媒も熱影響を若干受けるが、実際にシリンダボアに吸入される冷媒は、吸入室から吸入される。そのため、ピストン内の副吸入室からシリンダボアに冷媒を吸入する構造（例えば特許文献１参照）に比べて、シリンダボアに吸入される冷媒が、ピストンの摩擦熱の影響を受けにくく、圧縮効率が低下してしまうことを防止できる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の作用効果が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、連通通路の一部に、他の部分よりも通路面積が拡大している中間チャンバが設けられているため、さらに吸入脈動減衰効果が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、ピストンのシリンダボアとの摺動接触面に、当該摺動接触面に開口する連通孔の周囲を囲む堀が設けられているため、ピストンとシリンダボアとの摺動接触面間を上死点側から下死点側に向けて流れるブローバイガスのうち、ピストンの連通孔に向けて流れていくブローバイガスを、堀で捕獲できる。これにより、副吸入室にブローバイガスが流れ込むことが抑制され、圧縮効率の低下が抑制される。

請求項５に記載の発明によれば、堀で捕獲したブローバイガスをピストンの摺動接触面の下死点側にスムーズに逃がすことができ、ブローバイガスが副吸入室に流れ込むことをさらに確実に抑制できる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項２と同様の効果が得られる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項２と同様の効果が得られる。

請求項８に記載の発明によれば、上死点側堀部がその中央部から両端部に向けて下死点側に下傾斜しているため、上死点側堀部で捕獲したブローバイガスを当該上死点側堀部に沿って下死点側に流しやすくなり、さらに副吸入室に流れ込むブローバイガス量を減らすことができる。

請求項９に記載の発明によれば、軸方向堀部が上死点側から下死点側に向けて通路断面積が除々に大きくなっているため、軸方向堀部で捕獲したブローバイガスが軸方向堀部から漏れ出す可能性が低くなり、さらに副吸入室に流れ込むブローバイガス量が減る。

請求項１０に記載の発明によれば、堀は、内堀とこの内堀の外側に沿って設けられた外堀と、を備えるため、複数多段にブローバイガスを捕獲できる。そのため、副吸入室に流れ込むブローバイガス量がさらに減る。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施形態を示し、図１は圧縮機１の断面図、図２はピストン８の側面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

図１に示すように、圧縮機１は、斜板式の可変容量圧縮機である。圧縮機のハウジング２は、シリンダブロック２ａと、このシリンダブロック２ａの一方の側面に配置されたフロントヘッド２ｂと、シリンダブロック２ａの他方の側面に弁板３を介して配置されたリアヘッド２ｃと、が組み付けられることによって構成されている。

シリンダブロック２ａには、円周上の等間隔位置に配置された複数の円柱状のシリンダボア６が貫通形成されているとともに、複数のシリンダボア６、６、・・・の配置部分より内周側の領域に中央貫通口３５が貫通形成されている。このシリンダボア６および中央貫通口３５は、シリンダブロック２ａを軸方向に貫通しており、シリンダブロック２ａの一方の側面（フロントヘッド２ｂが接合される側の側面）およびシリンダブロック２ａの他方の側面（リアヘッド２ｃが接合される側の側面）に開口している。

各シリンダボア６にはピストン８が摺動自在に配置されている。ピストン８は、円柱状のピストン本体８ａと、ピストン本体８ａの下死点側から突設された係合部８ｂと、を備えている。

リアヘッド２ｃは、上述のように弁板３を介してシリンダブロック２ａに接合され、内部には吸入室１６および吐出室１８が形成されている。吸入室１６は、冷凍サイクルのエバポレータの出口に接続され、吐出室１８は、冷凍サイクルの凝縮器の入口に接続され、これにより、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が順番に接続された冷凍サイクルが構成されることとなる。

弁板３は、シリンダボア６と吸入室１６とを区画するとともにシリンダボア６と吐出室１８とを区画しており、この弁板３にはシリンダボア６と吸入室１６とを連通する吸入孔１７と、シリンダボア６と吐出室１８とを連通する吐出孔１９と、が貫通形成されている。これら吸入孔１７および吐出孔１９には図示せぬリード弁タイプの吸入弁および吐出弁がそれぞれ取り付けられている。

フロントヘッド２ｂは、略有底筒状の容器形状に形成され、内部がクランク室７として構成されている。クランク室７は、シリンダボア６の下死点側と連通している。クランク室７には、シリンダブロック２ａおよびフロントヘッド２ｃの中央貫通口３５、３６に軸受４、４を介して軸支された駆動軸５と、この駆動軸５の回転をピストン８の往復動に変換する変換機構と、が設けられている。

この実施形態の変換機構は、駆動軸５に固定されて駆動軸５と一体に回転するロータ１０と、駆動軸５に軸方向にスライド自在に装着されたスリーブ１１と、スリーブ１１に揺動自在に装着されたジャーナル１２と、ロータ１０とジャーナル１２とを連結してジャーナル１２の揺動を許容しつつロータ１０の回転をジャーナル１２に伝達する連結機構１４と、ジャーナル１２に固定されてジャーナル１２と一体的に回転する斜板１３と、を備えて構成されている。そして、斜板１３の外周部に、一対のシュー１５を介してピストン８の係合部８ｂが係合している。

これにより、駆動軸５が回転すると、ロータ１０と共に斜板１３が回転し、このとき斜板１３が自身の傾斜角度に応じて揺動運動し、この斜板１３の揺動運動がシリンダボア６内のピストン８の往復運動に変換される。なお、ピストン８のピストンストロークは、斜板１３の傾斜角に対応する。

ピストン８がシリンダボア６内を往復動すると、以下のように冷媒が圧縮される。

まず、ピストン８の吸入行程（ピストン８が上死点から下死点に移動する行程）で、シリンダボア６内が減圧され、この減圧により、吸入弁が開き吸入孔１７が開口して吸入室１６からシリンダボア６に冷媒が吸入される。ピストン８が下死点まで行くと、ピストン８の圧縮行程に移行する。ピストン８の圧縮行程（ピストン８が下死点から上死点に移動する行程）では、シリンダボア６内の圧力が上昇し、この圧力上昇に伴って、吸入弁が閉じて吸入孔１７が閉口し、この状態でピストン８によってシリンダボア６内の冷媒ガスが断熱圧縮される。そして、シリンダボア６内の圧力が所定圧縮に超えると、吐出弁が開いて吐出孔１９が開口し、圧縮された冷媒がシリンダボア６から吐出孔１９通じて吐出室１８に吐出される。

容量制御
このように、ピストン８の往復動によって冷媒が圧縮されるが、この実施形態ではピストンストロークを変更して圧縮機の吐出容量を変更できるようになっている。つまり、この実施形態の圧縮機１は、圧縮機の吐出容量を制御するための制御機構が設けられている。制御機構は、クランク室７と吸入室１６とを連通する抽気通路２７と、クランク室７と吐出室１８とを連通する給気通路（不図示）と、給気通路の途中に設けられ給気通路を開閉する制御弁（不図示）と、を備えて構成されている。制御弁の開閉により、吸入通路を通じて吐出室１８からクランク室７へ導入される高圧冷媒の流量を調整し、これによりクランク室７内の圧力を調整する。クランク室圧が調整されると、ピストンの前後差圧（ピストンの前面圧（吸入圧）と背面圧（クランク室圧）との差）を調整されることとなるため、斜板１３の傾斜角の変化を伴いつつピストンストロークが調整されることとなり、圧縮機の吐出容量が調整されることとなる。

吸入脈動低減構造
次に、本実施形態の圧縮機の吸入脈動低減構造について説明する。

本実施形態では、ピストン８の内部には中空部としての副吸入室２０が設けられ、この副吸入室２０と吸入室１６とが、シリンダボア６および吸入孔１７を介さずに連通通路（２１、２２、２３、２４）によって連通していることで、トータルの吸入容積が大きくなっており、これにより、吸入脈動を低減できるようになっている。

連通通路（２１、２２、２３、２４）は、ピストン８に設けられた部分２１と、シリンダブロック２ａに設けられた部分２２、２３と、弁板３に設けられた部分２４と、を備え、これらが順に連通することで構成されている。

より具体的に説明すると、連通通路（２１、２２、２３、２４）は、弁板３に設けられた第１の連通孔２４と、ピストン８に設けられた第３の連通孔２１と、シリンダブロック２ａに設けられた中間チャンバ２３および第２の連通孔２２と、が連通して構成されている。

弁板３に設けられた第１の連通孔２４は、弁板３の中央部に貫通形成され、リアヘッド２ｃに設けられた吸入室１６と、シリンダブロック２ａに設けられた後述する中間チャンバ２３と、を連通する。

シリンダブロック２ａに設けられた中間チャンバ２３は、シリンダブロック２ａのうち円周方向に等間隔に設けられた複数のシリンダボア６より内周側領域に設けられおり、駆動軸５を軸支する中央貫通口３５のうち、軸受４よりも弁板３側の空間である。

シリンダブロック２ａに設けられた第２の連通孔２２は、中間チャンバ２３とシリンダボア６とを連通するようにシリンダブロック２ａに貫通形成され、一端が中間チャンバ２３に開口し他端がシリンダボア６の内周面のうち前記ピストン８との摺動接触面３０（図３参照）に開口する。

ピストン８に設けられた第３連通孔２１は、中空ピストン８の内外を連通するようにピストン８に貫通形成されている。つまり、第３の連通孔２１の一端が、副吸入室２０に開口し、第３の連通孔２１の他端が、ピストン８の外周面のうちシリンダボア６との摺動接触面３１（図３参照）に開口している。

以上のように、ピストン８の第３連通孔２１は、ピストン８の外周面のうちシリンダボア６の内周面との摺動接触面３１に開口しており、一方、シリンダブロック２ａの第２連通孔２２は、シリンダボア６の内周面３０（シリンダボア６のピストン８との摺動接触面３０）に開口しており、これら第３連通孔２１および第２連通孔２２は、ピストン８の往復動位置に関わらず常時連通している。

このように吸入室１６と副吸入室２０とは連通通路２４、２３、２２、２１を通じて連通しているため、圧縮機１のトータルの吸入容積が大きくなる。従って、ピストン８の吸入行程で冷媒ガスがシリンダボア６内に供給されても吸入室側の圧力変動（吸入脈動）が緩和され、これにより吸入脈動に起因する騒音を低減できる。

また、本実施形態では、連通通路の途中に、他の部分（第１連通孔２４、第２連通孔２２、第３連通孔２１）よりも通路断面積が大きい中間チャンバ２３が設けられているため、更に吸入脈動を低減できる利点がある。

ブローバイガス流入防止構造
ここで、ピストン８の圧縮行程では、ピストン本体８ａの外周面とシリンダボア６の内周面との間に、上死点側から下死点側に向けてブローバイガスが流れる。そのため、ブローバイガスが、第３の連通孔２１を通じて吸入室１６および副吸入室２０に流れ込んでしまうことが懸念される。吸入室１６および副吸入室２０へ高圧のブローバイガスが大量に流入してしまうと、まだ圧縮前の吸入冷媒の圧力が上昇してしまうため、圧縮効率が低下してしまう。

本実施形態では、図２、図３に示すように、ピストン本体８ａの外周面３１（ピストン８のシリンダボア６との摺動接触面３１）に第３の連通孔２１の周囲に凹設された堀４１が設けられている。そのため、第３の連通孔２１に流れ込もうとするブローバイガスは、堀４１に捕獲されることで、ブローバイガスが第３の連通孔２１を通じて副吸入室２０および吸入室１６内に流れ込むことが抑制される。これにより、圧縮効率の低下が抑制される。

次に、より具体的に本実施形態の堀４１を説明する。

図２に示すように、本実施形態の堀４１は、略４角形の環状に形成されており、第３の連通孔２１よりも上死点側においてピストン本体８ａの軸方向と交差する方向に延びる上死点側堀部４１ａと、上死点側堀部４１ａの両端部からピストン本体８ａの軸方向にほぼ沿って延びる一対の軸方向堀部４１ｂ、４１ｂと、を備える。一対の軸方向堀部４１ｂ、４１ｂは、第３の連通孔２１を挟んで対向配置されており、ピストン本体８ａの外周面３１（ピストン８のシリンダボア６との摺動接触面３１）の下死点側の端末３３（エッジ）まで延びている。また、下死点側の端末３３の近傍には、一対の軸方向堀部４１ｂ、４１ｂを相互に連結する帯状の通路拡大部４１ｃが形成されている。

次に、本実施形態の効果を列挙する。

（１）本実施形態の圧縮機１は、吸入室１６と、吐出室１８と、前記吸入室と吸入孔１７を通じて連通しているとともに前記吐出室１８と吐出孔１９を通じて連通しているシリンダボア６と、前記シリンダボア６内で往復動自在なピストン８と、前記ピストン８の内部に中空部として設けられた副吸入室２０と、前記シリンダボア６および前記吸入孔１７を介さずに前記副吸入室２０と前記吸入室１６を連通する連通通路２１、２２、２３、２４と、を備える。

そのため、副吸入室２０および連通通路２１、２２、２３、２４が、脈動減衰チャンバとして機能して、圧縮機１の吸入脈動が低減する。このとき、ピストン８は、シリンダボア６との摺動接触により高温になりやすいため、副吸入室２０内の冷媒も熱影響を若干受けるが、実際にシリンダボア６に吸入される冷媒は、この副吸入室２０からは連通通路２１、２２、２３、２４を通じて吸入室１６から吸入される。そのため、ピストン８内に設けた副吸入室２０からシリンダボア６に冷媒を吸入する構造（例えば特許文献１参照）に比べて、シリンダボア６に吸入される冷媒が、ピストン８の摩擦熱の影響を受けにくく、圧縮効率が低下してしまうことを防止できる。

（２）また本実施形態の圧縮機１では、連通通路２１、２２、２３、２４の一部に、他の部分よりも通路面積が拡大している中間チャンバ２３が設けられているため、さらに吸入脈動減衰効果が向上する。

（３）本実施形態の圧縮機１にあっては、ピストン８の摺動接触面３１に、当該摺動接触面３１に開口する連通孔２１の周囲に、堀４１が凹設されているため、ピストン８の圧縮行程で、ピストン８の外周面とシリンダボア６の内周面との隙間を通じて上死点側から下死点側に向けて流れるブローバイガスのうち、連通孔２１に向けて流れるブローバイガスが堀４１に捕獲される。そのため、高圧のブローバイガスが連通孔２１を通じて副吸入室２０および吸入室１６内に流れ込むことが抑制される。これにより、圧縮効率の低下が抑制される。

（４）また本実施形態では、堀４１の少なくとも一部は、ピストン本体８ａの下死点側の端末３３まで延びている。そのため、堀４１で捕獲したブローバイガスを、ピストン８の摺動接触面３１の下死点側の端末３３からクランク室７へスムーズに放出できる。これにより、連通孔２１を通じて副吸入室２０および吸入室１６内に流れ込むブローバイガス量を低減できる。

（５）また本実施形態では、堀４１はピストン８の摺動接触面３１の下死点側の端末３３とともに連通孔２１の周囲を囲むように略Ｕ字状に形成されている。そのため、上記（４）の効果と同様の効果が得られる。

また、堀４１がＵ字状に形成されていることで、堀４１がＯ字状（連通孔２１の全周を取り囲む形状）に形成される構造に比べ、堀４１の総面積が小さくなる。そのため、ピストン８に堀４１を切削加工する場合には、切削工程が短縮されるとともに、切削屑が少なくなる利点がある。

（６）また本実施形態では、堀４１は、連通孔２１よりも上死点側においてピストン本体８ａの軸方向と交差する方向に延びる上死点側堀部４１ａと、上死点側堀部４１ａの両端部からピストン８の摺動接触面３１の下死点側の端末３３まで延び且つ連通孔２１を挟んで対向する一対の軸方向堀部４１ｂ、４１ｂと、を備える。そのため、上記（４）および（５）と同様の効果が得られる。

（７）また本実施形態では、堀４１は、ピストン８の摺動接触面３１の下死点側の端末３３近傍において一対の軸方向堀部４１ｂ、４１ｂを連結する帯状の通路拡大部４１ｃを備えている。そのため、堀４１で捕獲したブローバイガスを、ピストン８の下死点側の端末３３からクランク室７へより放出しやすくなる。これにより、さらに連通孔２１へ流れ込むブローバイガス量を少なくできる。

次に、ピストンの変形例について説明する。

なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその構成および作用効果の説明は省略する。

図４に示す第１の変形例のピストン８では、堀４１が略Ｕ字状に形成されており、堀４３のみでは第３の連通孔２１の周囲を完全に囲んでいないが、ピストン本体８ａの下死点側の端末３３とともに第３の連通孔２１の周囲を囲んでいる。そして、上死点側堀部４３ａ、４３ａが、その中央部から両端部に向けて下死点側に下傾斜している。この第１変形例のピストン８によれば、上死点側堀部４３ａ、４３ａで捕獲したブローバイガスを当該上死点側堀部４３ａ、４３ａに沿って下死点側に流しやすくなり、これによりさらに第３の連通孔２１に流れ込むブローバイガス量が減ることが期待される。

図５に示す第２の変形例のピストンは、堀４３は、内堀４３Ａと、この内堀４３Ａの外側に沿って設けられる複数の外堀４３Ｂ、４３Ｃと、を備える。この第２変形例のピストン８によれば、複数の堀４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃによって複数多段階でブローバイガスを捕獲できるため、さらに第３の連通孔２１に流れ込むブローバイガス量が減る。

図６に示す第３の変形例のピストンは、軸方向堀部４５ｂは、上死点側から下死点側に向けて通路断面積が除々に大きくなっている。この第３変形例のピストン８によれば、軸方向堀部４５ｂで捕獲したブローバイガスが軸方向堀部４５ｂから漏れ出す可能性がより低くなるため、さらに第３の連通孔２１に流れ込むブローバイガス量が減ることが期待される。

なお、本発明は、上述の実施形態のみに限定解釈されるべきでなく、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変更が可能である。

例えば、上述の実施形態では、第３の連通孔２１と第２の連通孔２２とはピストン８の往復動時に常時連通しているが、本発明ではピストンの所定の往復動位置でのみ、第３の連通孔２１と第２の連通孔２２とが連通するようになっていてもよい。この場合は、複数のピストンが異なるタイミングで往復運動することで、圧縮機全体としてみれば断続的または連続的に第３の連通孔２１と第２の連通孔２２とが連通することとなる。

また、本発明の技術的思想の範囲内で本発明はその他の変更が可能である。

本発明の一実施形態を示し、圧縮機の全体断面図。 同圧縮機のピストンの正面図。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 ピストンの第１の変形例を示す正面図。 ピストンの第２の変形例を示す正面図。 ピストンの第３の変形例を示す正面図。 従来例の圧縮機の断面図である。

符号の説明

１…圧縮機
２…ハウジング
２ａ…シリンダブロック
２ｂ…フロントヘッド
２ｃ…リアヘッド
３…弁板
６…シリンダボア
７…クランク室
８…ピストン
８ａ…ピストン本体
１６…吸入室
１７…吸入孔
１８…吐出室
１９…吐出孔
２０…副吸入室（中空部）
２１…第３の連通孔（連通通路）
２２…第２の連通孔（連通通路）
２３…中間チャンバ（連通通路）
２４…第１の連通孔（連通通路）
３０…シリンダボアの内周面（シリンダボアのピストンとの摺動接触面）
３１…ピストン本体の外周面（ピストンのシリンダボアとの摺動接触面）
３３…ピストンの摺動接触面の上死点側の端末
４１…堀
４１ａ…上死点側堀部
４１ｂ…軸方向堀部
４３…堀
４３Ａ…内堀
４３Ｂ…外堀
４１Ｃ…外堀
４３ａ…上死点側堀部
４５ｂ…軸方向堀部

Claims (10)

1. 吸入室（１６）と、吐出室（１８）と、前記吸入室（１６）と吸入孔（１７）を通じて連通しているとともに前記吐出室（１８）と吐出孔（１９）を通じて連通しているシリンダボア（６）と、前記シリンダボア（６）内で往復動自在なピストン（８）と、前記ピストン（８）の内部に中空部として設けられた副吸入室（２０）と、前記シリンダボア（６）および前記吸入孔（１７）を介さずに前記副吸入室（２０）と前記吸入室（１６）を連通する連通通路（２１、２２、２３、２４）と、を備えることを特徴とする圧縮機。
2. シリンダボア（６）を有するシリンダブロック（２ａ）と、
   前記シリンダブロック（２ａ）の端面に、吸入孔（１７）および吐出孔（１９）を有する弁板（３）を介して接合され、内部に前記吸入孔（１７）を通じて前記シリンダボア（６）と連通する吸入室（１６）および前記吐出孔（１９）を通じて前記シリンダボア（６）と連通する吐出室（１８）を有するリアヘッド（２ｃ）と、
   前記シリンダボア（６）内で往復動自在なピストン（８）であって、内部に中空部としての副吸入室（２０）を有するピストン（８）と、
   前記シリンダボア（３）および前記吸入孔（１７）を介さずに前記ピストン（８）および前記シリンダブロック（２ａ）および前記弁板（３）を貫通して前記吸入室（１６）と前記副吸入室（２０）とを連通する連通通路（２１、２２、２３、２４）と、
   を備えることを特徴とする圧縮機。
3. 請求項２に記載の圧縮機であって、
   前記連通通路（２１、２２、２３、２４）は、
   前記シリンダブロック（２ａ）に設けられた中間チャンバ（２３）と、
   前記弁板（３）に貫通形成され前記中間チャンバ（２３）と前記吸入室（１６）とを連通する第１の連通孔（２４）と、
   前記シリンダブロック（２ａ）に貫通形成され、一端が前記中間チャンバ（２３）に開口するとともに他端が前記シリンダボア（６）の前記ピストンとの摺動接触面（３０）に開口する第２の連通孔（２２）と、
   前記ピストン（８）に貫通形成され、一端が副吸入室（２０）に開口するとともに他端が前記ピストン（８）の前記シリンダボアとの摺動接触面（３１）に開口して前記第２の連通孔（２２）と連通する第３の連通孔（２１）と、
   を備えることを特徴とする圧縮機。
4. 請求項２に記載の圧縮機であって、
   前記連通通路（２１、２２、２３、２４）のうちピストン（８）に設けれた部分は、一端が副吸入室（２０）に開口し、他端がピストン（８）の前記シリンダボアとの摺動接触面（３１）に開口する連通孔（２１）として構成され、前記ピストン（８）の前記シリンダボアとの摺動接触面（３１）には、前記連通孔（２１）の周囲に凹設された堀（４１、４３、４５）が設けられていることを特徴とする圧縮機。
5. 請求項４に記載の圧縮機であって、
   前記堀（４１、４３、４５）の少なくとも一部は、前記ピストンの摺動接触面（３１）の下死点側の端末（３３）まで延びていることを特徴とする圧縮機。
6. 請求項４に記載の圧縮機であって、
   前記堀（４３、４５）は、前記ピストンの摺動接触面（３１）の下死点側の端末（３３）とともに前記連通孔（２１）の周囲を囲む略Ｕ字状に形成されていることを特徴とする圧縮機。
7. 請求項４に記載の圧縮機であって、
   前記堀（４１、４３、４５）は、前記連通孔（２１）よりも上死点側においてピストン（８）の軸方向と交差する方向に延びる上死点側堀部（４１ａ、４３ａ、４５ａ）と、前記上死点側堀部（４１ａ、４３ａ、４５ａ）の両端部から前記ピストンの摺動接触面（３１）の下死点側の端末（３３）まで延び且つ前記連通孔（２１）を挟んで対向する一対の軸方向堀部（４１ｂ、４３ｂ、４５ｂ）と、を備えることを特徴とする圧縮機。
8. 請求項７に記載の圧縮機であって、
   前記上死点側堀部（４３ａ、４３ａ）は、その中央部から両端部に向けて下死点側に傾斜していることを特徴とする圧縮機。
9. 請求項７または８に記載の圧縮機であって、
   前記軸方向堀部（４５ｂ）は、上死点側から下死点側に向けて通路断面積が除々に大きくなっていることを特徴とする圧縮機。
10. 請求項４〜９の何れか１項に記載の圧縮機であって、
    前記堀（４３）は、内堀（４３Ａ）と、前記内堀（４３Ｂ）の外側に沿って設けられる外堀（４３Ｂ、４３Ｃ）と、を備えることを特徴とする圧縮機。
    
    

Images