JP2008175183A - 往復動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 金属接触となる弁板と吸入弁間の漏れをボルト部を既存のシリンダーガスケットにビ−ドを形成することによりボルト部から外部への漏れをなくすことができる往復動圧縮機を提供すること。
【解決手段】 吸入弁５６と弁板５０が金属接触している往復動圧縮機７０において、シリンダーガスケット１０の締結ボルト用穴部４外周にビード１を前記吸入弁５６側に当該吸入弁５６の板厚より高く形成するとともに、前記吸入弁５６の締結ボルト用穴部４を前記シリンダーガスケット１０の前記ビード１の径よりも幾らか大きく形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、斜板式圧縮機、揺動式圧縮機等の往復動圧縮機に関し、詳しくは、冷凍サイクルに用いられる往復動圧縮機に関する。

従来この種の圧縮機構造体をボルトで締結する際、ボルト部に密閉するためのシール部材を挿入して締結している。

図４は特許文献１に示される圧縮機を示す図で、（ａ）は断面図，（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線側から眺めた側面図である。

図４を参照すると、シリンダーブロック１３とケーシング１１と一体になったハウジングのシリンダーブロック端面に、シリンダーヘッドが弁板５０等を介してボルト４によって締結されている。

また、図５は特許文献２に示された圧縮機のシリンダーヘッドの締結機構を示す部分断面図である。図５に示すように、シリンダーブロック１３の端面に吸入弁部材５６，弁板５７，ガスケット５８が重ねられ、その上にシリンダーヘッド４０が重ねられて、ボルト４５によって締結されている。シリンダーブロック１３とシリンダーヘッド４０との間には、シールのためのＯ−リング５９が設けられている。ここで、図示の例では、ガスケット５８のボルト挿入穴の周辺部分５８ａが、ボルト挿入側に向かって折れ曲がった形状を有している。このために、ボルト締結の際には、ボルト４５によって、周辺部分５８ａが内側に押し込まれ、そのために、ボルト４５と周辺部分５８ａとの隙間がなくなるという利点を有している。

特開２００２−１７４１７０号公報 実開平６−２５５７７号公報

しかしながら、弁板５０と吸入弁は夫々金属で形成されているために、弁板５０と吸入弁との間が金属接触となる。そのために、シリンダーボア２８間の洩れ防止のため高い面圧を必要とする。特に、二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷媒とする圧縮機においては高圧が１０Ｍｐａを超えるためより高い面圧が必要となる。

また、周知のように、弁板５０と吸入弁間にＯ−リング等のシール部材が用いられているが、Ｏ−リング等のシール部材のためコストアップになるという欠点を有した。

更に、締結ボルトにシール用金属部材を挿入し外部漏れをなくすなどの方策が考えられるが、軟鋼部材を挿入するため必要ボルト荷重が出にくく、またコストアップにつながるという欠点を有した。

そこで、本発明の技術的課題は、金属接触となる弁板と吸入弁間の漏れをなくすことができるシール構造を備えた往復動圧縮機を提供することにある。

本発明によれば、吸入弁と弁板が金属接触している往復動圧縮機において、シリンダーガスケットの締結ボルト用穴部外周にビード又は凸部を前記吸入弁側に当該吸入弁の板厚より高く形成するとともに、前記吸入弁の締結ボルト用穴を前記シリンダーガスケットの前記ビードの径よりも幾らか大きく形成したことを特徴とする往復動圧縮機が得られる。

また、本発明によれば、前記往復動圧縮機において、二酸化炭素を冷媒として用いることを特徴とする往復動圧縮機が得られる。

さらに、本発明によれば、前記往復動圧縮機において、容量可変型であることを特徴とする往復動圧縮機が得られる。

本発明においては、金属接触となる弁板と吸入弁間の漏れをボルト部を既存のシリンダーガスケットにビ−ドを形成することによりボルト部から外部への漏れをなくすことができる往復動圧縮機を提供することができる。

図１は本発明の実施の形態による往復動圧縮機の全体構成を示す断面図である。

図１を参照すると、往復動圧縮機７０は、外郭をなす円筒状のケーシング１１と、ケーシング１１の一端側に形成されたフロントエンドプレート１２と、ケーシング１１の他端側に形成されたシリンダーブロック１３とを備え、これらが一体に形成されたハウジング１５を構成している。

フロントエンドプレート１２の中心部は外方に突出して円筒状のボス部１４が形成されている。ボス部１４内部を貫通して、シリンダーブロック１３の中心孔１７内部までクランク室２４を貫通して駆動軸１６が設けられている。

駆動軸１６の一端側は、ラジアル軸受け１８を介してボス部１４の内壁１４ａに支持されている。ラジアル軸受け１８の軸方向外部は、シール部材１９によって、駆動軸１６とボス部１４の内壁１４ａとの隙間がシールされている。

また、駆動軸１６の他端側は、スラスト軸受け２１，ラジアル軸受け２２によって、シリンダーブロック１３の中心孔１７に支持され、スラスト軸受け２１は位置決め部材２３によって、軸方向の移動を防止されている。

ハウジング１５のクランク室２４内部の一端の駆動軸１６の周囲には、ロータ２５とこのロータ２５に軸方向に並んで回転斜面板２６が設けられている。ロータ２５と回転斜板２６とは、ヒンジピン２５ａ，及び係合長孔２６ａを介して連結されている。

ロータ２５のボス部側の面はスラスト軸受け２７を介して、フロントエンドプレートの内壁１２ａに支持されている。

シリンダーブロック１３の中心孔１７の周囲には、駆動軸１６の方向に沿って延在するシリンダーボア２８が周方向に複数、好ましくは、３以上の奇数個、夫々の間に間隔を置いて並んで設けられている。シリンダーボア２８内には、ピストン３１が設けられている。

ピストン３１は、シリンダーボア２８内を往復動するピストン本体３２と、ピストン本体３２のクランク室２４内に伸びたピストン駆動伝達部３３とを備えている。駆動伝達部３３には、回転斜板２６の周縁部２６ａを収容する斜板通過溝３３ａと、回転斜板２６の周縁部の両端面に半球形状のシュー３４，３４を収容するシュー受容部が夫々設けられている。

シリンダーブロック１３の一端には、弁板５０を介してシリンダーヘッド４０が設けられている。シリンダーヘッド４０には、吸入室４１と吐出室４２が区画形成されている。

弁板５０には、シリンダーボア２８と吸入室４１とを連絡する吸入孔５１と、シリンダーボア２８と吐出室４２とを連絡する吐出孔５２とを備えている。吸入孔５１をシリンダーブロック１３側から覆うように図示しない、吸入弁が形成され、それを覆うように図示しないガスケットが設けられている。また、吐出孔５２を、シリンダーヘッド側から覆うように図示しない、吐出弁が形成され、それを覆うようにバルブリテーナ４３がボルト４４ａ及びナット４４ｂによって固定されて設けられている。吐出孔５２を、シリンダーヘッド側から覆うように図示しない、吐出弁が形成され、それを覆うようにバルブリテーナ４３が設けられている。

このような構成の圧縮機において、駆動軸１６が回転すると、ロータ２５が回転し、それに伴って回転斜板２６が駆動軸１６とともに回転する。回転斜板２６が回転すると、その周縁部２６ａは、軸に沿う揺動運動を行う。この揺動運動は、周縁部２６ａの両端面に設けられたシュー３４，３４を介してピストン３１の駆動軸１６に沿う往復動に変換される。ピストン３１が後退する際に、外部の冷媒回路から吸入室に流入された冷却媒体、例えば、ＣＯ_２は、吸入室４１からシリンダーボア２８内に吸収される。ピストン３１が後退運動から進行運動に変わりシリンダーボア内を進行する際に、冷却媒体を圧縮して、吐出室４２に吐出し、外部の冷媒回路に流出する。以上までは、従来技術とほぼ同様の構成である。

しかし、本発明では、シリンダーブロックと弁板との間のボルト穴のシール構造が従来とは異なっている。

図２は図１の圧縮機のボルト締結部付近の部分拡大断面図である。図３は、図１の圧縮機の弁板、吸入弁部材、ガスケットの形状を示す分解組立斜視図である。

図２及び図３を参照すると、シリンダーブロック１３と、シリンダーヘッド４０との間には、駆動軸１６の方向に、ガスケット１０、吸入弁部材５６、弁板５０、及び吐出弁部材５７の順で設けられている。

図３に示すように、弁板５０には、最も外周寄りに、ボルト穴５５、その径方向内側で、且つボルト穴５５とは、異なる半径上に吸入孔５１、その同じ半径上で且つ内側に吐出孔５２が、中心のバルブリテーナ４３を固定するための固定孔５９を中心にして同心円上に形成されている。

吸入弁部材５６には、最も外周寄りに、ボルト穴５６ａ、その径方向内側で、且つボルト穴５５とは、異なる半径上に吸入弁５６ａ、その同じ半径上で且つ内側に吐出孔５６ｄが、中心のバルブリテーナ４３を固定するための固定孔５０ａを中心にして同心円上に形成されている。

ガスケット１０には、最も外周寄りに、周囲にビード１を備えたボルト穴４、その径方向内側で、且つボルト穴４とは、異なる半径上にシリンダーボアの口径とほぼ等しい穴５が中心穴１７とほぼ同様の口径の穴７を中心にして同心円状に形成されている。

図２を参照すると、シリンダーガスケット１０のボルト穴４の周囲に断面山形になるように一面に突出したビード１が、裏面に窪み２が形成され、表現側にビード１として山形に突出するように、エンボス加工によって形成されている。このビード１の径Ｒｂは、ボルト穴径Ｒｇよりも大きくなるように形成されている（Ｒｂ＞Ｒｇ）。また、吸入弁部材５６のボルト穴５６ａの径Ｒｖは、シリンダーガスケット１０のビード径ＲＢよりいくらか大きく形成されている（Ｒｖ＞Ｒｂ）。

また、シリンダーガスケット１０のボルト穴４の吸入弁側のビード（凸部）の山の高さＨｂは、吸入弁部材５６の板厚Ｔｖよりも高く形成されている。

したがって、本発明によれば、圧縮機の組立時のシリンダーブロック１３にシリンダーヘッド４０をボルト４５で固定する際に、締結ボルト締め込みにより、シリンダーガスケット１０のビード１が押しつぶされて吸入弁部材５６と同一面を形成することにより、シール性を確保することができる。

また、これにより金属接触面となる吸入弁部材５６と弁板５０との間の漏れがボルト４５側へ漏れることがなくなる。

なお、本発明の実施の形態においては、容量制御機構を持たない圧縮機について述べたが、容量制御機構、たとえば、吸入室及び吐出室とクランク室を連絡する制御ガス通路及びそのいずれかに設けられた容量制御弁を備えた可変容量型の往復動圧縮機にも適用できることは勿論である。

以上の説明の通り、本発明においては、ピストン式往復動圧縮機や可変容量型圧縮機に適用できる。

図１は本発明の実施の形態による往復動圧縮機の全体構成を示す断面図である。 図１の圧縮機のボルト締結部付近の部分拡大断面図である。 図１の圧縮機の弁板、吸入弁部材、ガスケットの形状を示す分解組立斜視図である。 特許文献１に示される圧縮機を示す図で、（ａ）は断面図，（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線側から眺めた側面図である。 特許文献２に示された圧縮機のシリンダーヘッドの締結機構を示す部分断面図である。

符号の説明

１ ビード
２ 凹部
３ 段部
４ ボルト穴
５ 開口部
６ ねじ穴
７ 中心開口部
１０ ガスケット
１１ ケーシング
１２ フロントエンドプレート
１２ａ フロントエンドプレート
１３ シリンダーブロック
１４ ボス部
１４ａ 内壁
１５ ハウジング
１６ 駆動軸
１７ 中心孔
１８ ラジアル軸受け
１９ シール部材
２１ スラスト軸受け
２２ ラジアル軸受け
２３ 位置決め部材
２４ クランク室
２５ ロータ
２６ 回転斜板
２６ａ 係合長孔
２７ スラスト軸受け
２８ シリンダーボア
３１ ピストン
３２ ピストン本体
３３ ピストン駆動伝達部
３３ａ 斜板通過溝
３３ｂ シュー受容部
３４ シュー
４０ シリンダーヘッド
４１ 吸入室
４２ 吐出室
４３ バルブリテーナ
４４ａ ボルト
４４ｂ ナット
４５ ボルト
５０ 弁板
５０ａ 固定孔
５１ 吸入孔
５２ 吐出孔
５５ ボルト穴
５６ 吸入弁部材
５６ａ ボルト穴
５７ 吐出弁部材
５８ ガスケット
５８ａ 周辺部分

Claims (3)

1. 吸入弁と弁板が金属接触している往復動圧縮機において、シリンダーガスケットの締結ボルト用穴部外周にビードを前記吸入弁側に当該吸入弁の板厚より高く形成するとともに、前記吸入弁の締結ボルト用穴を前記シリンダーガスケットの前記ビードの径よりも幾らか大きく形成したことを特徴とする往復動圧縮機。
2. 請求項１に記載の往復動圧縮機において、二酸化炭素を冷媒として用いることを特徴とする往復動圧縮機。
3. 請求項１に記載の往復動圧縮機において、容量可変型であることを特徴とする往復動圧縮機。

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