JP2008057353A - 圧縮機のリテーナ一体型ガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】開弁時の吐出弁が接触するリテーナ部の強度を高めることで、リテーナ部としての信頼性を高める。
【解決手段】シリンダブロック２とリアヘッド６との間に介装するリテーナ一体型ガスケット５３は、吐出弁板６１のリード弁部６３が開弁する際に、吐出圧を受けながらその開度を規制するリテーナ部６５が一体に形成されている。このリテーナ部６５先端の縁部に、リード弁部６３と反対側に向けて突出するよう屈曲する立ち上げ部８９を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダブロックとハウジングとの間に、吐出孔を備えるバルブプレートおよび、吐出孔を開閉可能とする吐出弁とともに設けられ、吐出弁が、開弁する際にバルブプレートから離反する方向に変位して接触するリテーナ部を一体に備える圧縮機のリテーナ一体型ガスケットに関する。

従来のリテーナ一体型ガスケットを備える圧縮機としては、例えば下記特許文献１に記載のものがある。この圧縮機は、回転入力を受ける駆動軸の外周に斜板を取り付け、この斜板に、駆動軸の軸方向に往復動するピストンを設けた構成の斜板式圧縮機である。

そして、上記したピストンが収容されるシリンダボアを有するシリンダブロックと、このシリンダブロックのシリンダボア開口側に装着されて、吸入室および吐出室を備えるハウジングとの間に、バルブプレートやガスケットを介在させる。

バルブプレートは、吸入室および吐出室にそれぞれ連通する吸入孔および吐出孔を備え、これら吸入孔および吐出孔を開閉するための吸入弁および吐出弁を設けている。

また、ガスケットには、吐出弁が吐出孔から離反移動して開弁する際に、吐出圧を受けながらその開度を規制するリテーナ部が一体に形成されている。すなわち、ここでのガスケットは、リテーナ一体型ガスケットである。このリテーナ一体型ガスケットにおけるリテーナ部の外周側には、シリンダボアと吐出室とを、バルブプレートの吐出孔を通して連通する吐出開口を備えている。
実開平４−１２５６８２号公報

ところで、上記した従来のリテーナ一体型ガスケットは、開弁する際の吐出弁が、吐出圧を受けることで、リテーナ部に対して押し付けるようにして接触するが、このリテーナ部は、吐出開口側の縁部が単に平板状となっているため強度が不充分であり、信頼性の低下を招いている。

そこで、本発明は、開弁時の吐出弁が接触するリテーナ部の強度を高めることで、リテーナ部としての信頼性を高めることを目的としている。

本発明は、シリンダブロックとハウジングとの間に、吐出孔を備えるバルブプレートおよび、前記吐出孔を開閉可能とする吐出弁とともに設けられ、前記吐出弁が、開弁する際に前記バルブプレートから離反する方向に変位して接触するリテーナ部を一体に備える圧縮機のリテーナ一体型ガスケットにおいて、前記リテーナ部の前記吐出弁先端側に対応する位置に、前記吐出孔に連通する吐出開口を設け、この吐出開口に対応する前記リテーナ部の縁部から前記吐出弁と反対側に突出するよう屈曲する立ち上げ部を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、吐出開口に対応するリテーナ部の縁部から、吐出弁と反対側に突出するよう屈曲する立ち上げ部を設けたので、リテーナ部の吐出開口に対応する縁部の強度が高まり、リテーナ部としての信頼性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示す圧縮機の断面図である。本実施形態の圧縮機１は、図１に示すように斜板式の可変容量圧縮機である。この圧縮機１は、複数のシリンダボアＢが円周方向に等間隔に配置されたシリンダブロック２と、該シリンダブロック２の前端面に接合され且つ内部にシリンダボアＢと連通するクランク室５を形成するフロントヘッド４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され且つ内部に吸入室７および吐出室８を形成するハウジングとしてのリアヘッド６と、を備える。これらシリンダブロック２とフロントヘッド４とリアヘッド６は、複数のスルーボルト１３によって締結固定される。

バルブプレート９とリアヘッド６との間には、略円板状のリテーナ一体型ガスケット５３が介在し、吸入室７および吐出室８の密閉性が保持されている。また、バルブプレート９とシリンダブロック２との間にはガスケット５４が介在し、シリンダボアＢの密閉性が保持されている。

バルブプレート９は、円板状に形成され、各シリンダボアＢに対応する位置に貫通形成され当該シリンダボアＢと吸入室７とを連通する吸入孔１１と、各シリンダボアＢに対応する位置に貫通形成され当該シリンダボアＢと吐出室８とを連通する吐出孔１２と、を備えている。

後で詳しく説明するが、バルブプレート９のリアヘッド６側には、吸入孔１１を開閉する吸入弁機構７０および、吐出孔１２を開閉する吐出弁機構６０がそれぞれ設けられている。

シリンダブロック２およびフロントヘッド４の中心の中央貫通口１４および１８にはラジアル軸受１５および１９を介して駆動軸１０が軸支され、これにより駆動軸１０がクランク室５内で回転自在となっている。

なお、駆動軸１０にクランク室５内で固定されたロータ２１の前端面とフロントヘッド４の内壁面との間にスラスト軸受２０が介在しており、シリンダブロック２の中央貫通口１４に固定された調整ネジ１７と、駆動軸１０に形成された段差面との間に、スラスト軸受１６が介在している。これにより、駆動軸１０の軸方向への動きが規制されている。

クランク室５内には、駆動軸１０の回転をピストンＰの往復動に変換する変換機構が設けられている。変換機構は、駆動軸１０に固設された回転部材としてのロータ２１と、駆動軸１０に対して軸方向にスライド自在で且つ傾動自在に装着された回転斜板２４と、ロータ２１と回転斜板２４とを連結し回転斜板２４の傾角の変動を許容しつつロータ２１の回転トルクを回転斜板２４に伝達する連結機構４０と、を備える。

回転斜板２４の外周部には、各ピストンＰが半球状の一対のピストンシュー３０、３０を介して連結され、回転斜板２４が回転すると、回転斜板２４の傾斜角度に応じてピストンＰがシリンダボアＢ内で往復動する。このピストンＰの往復動により、吸入室７内の冷媒がバルブプレート９の吸入孔１１を通じてシリンダボアＢ内に吸入された後シリンダボアＢ内で圧縮され、圧縮された冷媒がバルブプレート９の吐出孔１２を通じて吐出室８へ吐出される。

回転斜板２４がリターンスプリング５２に抗してシリンダブロック２側に近接移動すると回転斜板２４の傾斜角は減少し、一方、回転斜板２４がディスストロークスプリング５１に抗してシリンダブロック２から離れる方向に移動すると回転斜板２４の傾斜角は増大する。

可変容量の制御
冷媒の吐出容量を変化させるには、回転斜板２４の傾斜角を変化させてピストンストロークを変化させる。より具体的には、ピストンＰの後面側のクランク室圧ＰｃとピストンＰの前面側の吸入室圧Ｐｓとの差圧（圧力バランス）により、回転斜板２４の傾角を変化させてピストンストロークを変化させる。そのため、この可変容量圧縮機には、圧力制御機構が設けられている。圧力制御機構は、クランク室５と吸入室７とを連通する抽気通路（図示せぬ）と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路（図示せぬ）と、この給気通路の途中に設けられ給気通路を開閉制御する制御弁３３と、を有する。

制御弁３３によって給気通路を開くと、吐出室８から高圧の冷媒ガスが給気通路を通じてクランク室５に流れ込み、これによりクランク室５内の圧力が上昇する。クランク室５内の圧力が上昇すると、回転斜板２４はシリンダブロック２側に近接移動しつつその傾斜角が減少することで、ピストンストロークが小さくなり、吐出量が減少する。

一方、制御弁３３によって給気通路を閉じると、抽気通路を通じてクランク室５内の冷媒ガスが吸入室７に常時抜けていっているため、次第に吸入室７とクランク室５との圧力差がなくなって均圧化していく。すると、回転斜板２４はシリンダブロック２から離れる方向に移動しつつその傾斜角が増大して、ピストンストロークが大きくなり、吐出量が増大する。

弁機構
次に、弁機構６０，７０について説明する。

まず、吐出弁機構６０について図１を参照しつつ説明する。吐出弁機構６０は、吐出弁板６１を備えて構成されている。吐出弁板６１は、図１に示すようにバルブプレート９とリアヘッド６との間に狭持される。吐出弁板６１は、弾性可撓性を有する薄板（たとえば金属薄板など）で形成され、吐出孔１２に対応する位置に吐出弁としてのリード弁部６３を有する。

リード弁部６３は、シリンダボアＢ内が所定圧力以下で吐出孔１２を閉塞しており、シリンダボアＢ内が所定圧力を越えると吐出孔１２を開放する。つまり、リード弁部６３は、吸入行程および圧縮行程の途中では吐出孔１２を閉塞し、圧縮行程の最終段階の吐出行程で吐出孔１２を開放する。このリード弁部６３の開限位置は、ガスケット５３に設けられたリテーナ部６５によって規制される。リテーナ部６５については、後で詳細に説明する。

次に、吸入弁機構７０ついて図１を参照しつつ説明する。

吸入弁機構７０は、回転弁７１，ストッパ７３およびコイルスプリング７５を備えて構成されている。これら回転弁７１，ストッパ７３およびバネ部材としてのコイルスプリング７５は、図１に示すように、いずれも吸入室７に配置されている。

回転弁７１は、略円板状に形成され、その中央部に中央貫通口７１ｂが形成されている。この回転弁７１の中央貫通口７１ｂに、バルブプレート９の中央貫通口９ｃを貫通して吸入室７まで延在する駆動軸１０の軸方向端部１０ａが、装着されている。回転弁７１の中央貫通口７１ｂおよびこの駆動軸１０の軸方向端部１０ａは、非円形（この例では６角形）の同一形状に形成されており、これにより回転弁７１が駆動軸１０に対して軸方向にスライド自在な状態で、一体的に回転する。

ストッパ７３は、駆動軸１０の軸方向端部１０ａに締結手段としてのボルト７７により、軸方向の移動が規制されている。ストッパ７３から一対のアーム７３ａが回転弁７１に向けて突設されており、この一対のアーム７３ａが回転弁７１に連結され、これにより、ストッパ７３が回転弁７１と一体的に回転する。そして、ストッパ７３と回転弁７１との間にコイルスプリング７５が圧縮保持されており、これにより、回転弁７１はバルブプレート９に対して付勢された状態で常時密着している。

回転弁７１には、円弧状に延びる長孔形状の吸入通路７１ｃが貫通形成されており、回転弁７１が回転すると、回転弁７１の吸入通路７１ｃがバルブプレート９の吸入孔１１と順次に重なりあって、当該吸入孔１１を順に開弁していく。

なお、吸入通路７１ｃによる吸入孔１１の開弁タイミングは、ピストンＰの吸入行程に同期するように設定されている。

次に、前記したリテーナ一体型ガスケット５３について説明する。図２は、リテーナ一体型ガスケット５３の前記図１中の右側から見た正面図、図３は、リテーナ一体型ガスケット５３の図２中で紙面表側から見た斜視図、図４は、図１のＡ部の拡大図である。

このリテーナ一体型ガスケット５３は、内側に環状の内シール部５５が、外周に環状の外シール部５７がそれぞれ形成されている。内シール部５５のさらに内側には、前記した回転弁７１が配置される中央貫通孔５５ａが形成されている。

リテーナ一体型ガスケット５３は、内シール部５５の外周側から放射方向に延びるリテーナ部６５を、円周方向に沿って複数備えている。ここでのリテーナ部６５は、リード弁部６３が、吐出圧を受けて図１，図４中で右方向へ変位してバルブプレート９の吐出孔１２から離反する際に、吐出圧を受けながらその開度を規制する。

リテーナ一体型ガスケット５３の上記した外シール部５７に対応する、リテーナ部６３の外周側には、バルブプレート９の吐出孔１２に連通する吐出開口８５を設けるとともに、リテーナ部６５の円周方向両側にも、吐出孔１２に連通する吐出開口８７を設けている。これら各吐出開口８５，８７および前記したバルブプレート９の吐出孔１２は、リード弁部６３が図１，図４中で右方向へ変位して吐出孔１２から離反して開弁した状態で、吐出室８とシリンダボアＢとを連通する。

前記したリテーナ部６５は、図１，図４に示すように、吐出開口８５に対応する縁部が、閉弁状態のリード弁部６３から離れた位置となるよう全体が傾斜しており、かつその先端における、吐出開口８５に対応する縁部から、リード弁部６３と反対側の図１，図４中で右側向けて突出するよう屈曲する立ち上げ部８９を設けている。

また、リテーナ部６５は、その先端側の両側部を外シール部５７に対して傾斜面９１にて接続してあり、この傾斜面９１の吐出開口８５側の縁部にも、前記した立ち上げ部８９と同方向に屈曲しかつ立ち上げ部８９と連続する立ち上げ部９３を設けている。これら各立ち上げ部８９，９３の屈曲外側の角部８９ａ，９３ａは、Ｒ形状としている。

そして、これら各Ｒ形状とした角部８９ａ，９３ａを備える立ち上げ部８９，９３は、リード弁部６３の先端と基端とを結ぶ方向（駆動軸１０の直径方向に相当）と交差する直交方向に延びる直線部９５（図２参照）となっており、この直線部９５より前方（直径方向外側）の吐出開口８５に、リード弁部６３の先端の一部が突出して露出した状態で位置している。

なお、リテーナ一体型ガスケット５３における符号９０で示す丸孔は、スルーボルト１３の挿入孔である。

上記構成において、圧縮機１が駆動すると、ピストンＰがシリンダボアＢ内を往復移動し、この往復移動によって吸入室７の冷媒ガスがシリンダボアＢに吸入されるとともに、吸入された冷媒ガスが圧縮されて吐出室８に吐出される。

ここで、シリンダボアＢに吸入された冷媒ガスが圧縮されて吐出室８に吐出される際に、リード弁部６３が吐出圧を受けて開弁するが、このときリード弁部６３は、図４中の実線で示すように、リテーナ部６５を対し押し付けるようにして変位することから、リテーナ部６５には吐出圧が作用することになる。

ところが、本実施形態では、リード弁部６３に押し付けられて吐出圧が作用するリテーナ部６５の先端側の縁部には、リテーナ部６５から略９０度の角度で立ち上がるように屈曲する立ち上げ部８９，９３を設けているので、リテーナ部６５の吐出開口８５側の縁部の強度が高まり、リテーナ部６５としての信頼性を高めることができる。

また、立ち上げ部８９，９３の屈曲外側の角部８９ａ，９３ａをＲ形状としているので、リード弁部６３から外れた位置においては、これら角部８９ａ，９３ａによってシリンダボアＢから吐出室８に向けて流れる冷媒ガスの流れがスムーズとなり、圧縮機１としての性能向上に寄与することができる。

さらに、図２に示すように、立ち上げ部８９，９３における直線部９５より吐出開口８５側に、リード弁部６３の先端が突出し露出するように位置しているが、このリード弁部６３が、開弁時にリテーナ部６５に接触して屈曲外側の角部８９ａに押し付けられても、この角部８９ａはＲ形状としているので、リード弁部６３の損傷を防止して保護することができる。

また、リテーナ部６５の吐出開口８５側の縁部の強度が向上することにより、吐出開口８５の開口面積をより大きく設定することが可能となり、圧縮機１としての性能向上に寄与することができる。

さらに、上記したリテーナ部６５の強度向上により、本リテーナ一体型ガスケット５３の薄肉化が可能であり、薄肉化により、内シール部５５もしくは外シール部５７において環状のエンボス加工が容易となってシール性を高めることができるとともに、材料費が低減してコスト低下を達成することができる。

図５は、本発明の他の実施形態を示す、前記図２に対応するリテーナ一体型ガスケット５３Ａの正面図である。このリテーナ一体型ガスケット５３Ａは、図２に示したリテーナ一体型ガスケット５３のリテーナ部６５先端の縁部における直線部９５の長さ方向中央部に、吐出開口８５に向けて突出する凸状の円弧形状部９７を設けている。

その他の構成は、図２のものと同様であり、図２と同一構成部分については同一符号を付してある。

上記したリテーナ部６５先端の円弧形状部９７は、リード弁部６３の先端の凸円弧形状と略同心状に形成してあり、リード弁部６３の先端を円弧形状部９７よりも吐出開口８５側に僅かに突出させた状態とする。

上記した構成とすることで、リード弁部６３が吐出圧を受けてリテーナ部６５に押し付けられる際に、先端形状を互いに同じ凸円弧形状としている上、リード弁部６３の先端の吐出開口８５への突出量（突出長さ）が図２に対して小さい（短い）ので、吐出開口８５に対応するリテーナ部６５の縁部に押し付けられることによるリード弁部６３の損傷を防ぐことができる。

本発明の一実施形態を示す圧縮機の断面図である。 リテーナ一体型ガスケットの図１中の右側から見た正面図である。 リテーナ一体型ガスケットの図２中で紙面表側から見た斜視図である。 図１のＡ部の拡大図である 本発明の他の実施形態を示す、図２に対応するリテーナ一体型ガスケットの正面図である。

符号の説明

１ 圧縮機
２ シリンダブロック
６ リアヘッド（ハウジング）
９ バルブプレート
１２ 吐出孔
５３ リテーナ一体型ガスケット
６３ リード弁部（吐出弁）
６５ リテーナ部
８５ 吐出開口
８９，９３ 立ち上げ部
８９ａ，９３ａ 立ち上げ部の屈曲外側の角部
９５ リード弁部の先端と基端とを結ぶ方向と直交する方向に延びる直線部
９７ リテーナ部先端の凸状の円弧形状部

Claims (4)

1. シリンダブロック（２）とハウジング（６）との間に、吐出孔（１２）を備えるバルブプレート（９）および、前記吐出孔（１２）を開閉可能とする吐出弁（６３）とともに設けられ、前記吐出弁（６３）が、開弁する際に前記バルブプレート（９）から離反する方向に変位して接触するリテーナ部（６５）を一体に備える圧縮機のリテーナ一体型ガスケットにおいて、前記リテーナ部（６５）の前記吐出弁（６３）先端側に対応する位置に、前記吐出孔（１２）に連通する吐出開口（８５）を設け、この吐出開口（８５）に対応する前記リテーナ部（６５）の縁部から前記吐出弁（６３）と反対側に突出するよう屈曲する立ち上げ部（８９，９３）を設けたことを特徴とする圧縮機のリテーナ一体型ガスケット。
2. 前記立ち上げ部（８９，９３）の屈曲外側の角部（８９ａ，９３ａ）をＲ形状としたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機のリテーナ一体型ガスケット。
3. 前記Ｒ形状とした屈曲外側の角部（８９ａ，９３ａ）に、前記吐出弁（６３）の先端と基端とを結ぶ方向と交差する方向に延びる直線部（９５）を設け、この直線部（９５）より前方の前記吐出開口（８５）に前記吐出弁（６３）の先端が露出していることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機のリテーナ一体型ガスケット。
4. 前記吐出弁（６３）先端を凸状の円弧形状とし、この円弧形状に対応して、前記吐出開口（８５）に対応する前記リテーナ部（６５）の前記立ち上げ部（８９）を備える縁部に、凸状の円弧形状部（９７）を設けたことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機のリテーナ一体型ガスケット。

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