JP2010121492A

JP2010121492A - 圧縮機の弁板装置

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Publication number: JP2010121492A
Application number: JP2008294409A
Authority: JP
Inventors: Kanetaka Miyazawa; 金敬宮澤; Norio Kitajima; 規夫北嶋; Tsutomu Ishikawa; 勉石川; Yoko Yamagata; 葉子山形
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-06-03
Anticipated expiration: 2028-11-18
Also published as: DE112009004280T5; JP5324893B2; US20110290348A1; WO2010058564A1; DE112009004280B4

Abstract

【課題】潤滑油による吸入弁の張り付き力に対し、円滑な吸入弁の作動を確保でき、量産に際しても、効率よく安価に製造可能な圧縮機の弁板装置の具体的な構造を提供する。
【解決手段】吸入孔および吐出孔を有する弁板と、吸入弁と、吐出弁とを有する圧縮機の弁板装置において、弁板に、該弁板と吸入弁との間に吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入・充填可能なガス充填室の少なくとも一部を構成するとともに、吸入弁の閉弁側の面へと連通する連通孔を設け、該連通孔へ前記高い圧力のガスを導入するためのガス導入経路の少なくとも一部分を薄板からなる吐出弁に形成し、かつ、該吐出弁と対向する面に配置される部材により、吐出弁に形成されたガス導入経路の一部分がシールされていることを特徴とする圧縮機の弁板装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機の弁板装置に関し、とくに、吸入弁に円滑な作動を行わせるようにした圧縮機の弁板装置に関する。

例えば複数のシリンダを備えたピストン式圧縮機においては、通常、吸入室と吐出室を有するシリンダヘッドと、シリンダボアを有するシリンダブロックとの間に弁板装置が介在される。この弁板装置は、吸入室とシリンダボアとを連通する吸入孔、およびシリンダボアと吐出室とを連通する吐出孔を有する弁板と、該弁板のシリンダブロックに対向する面上に配置され、吸入孔を開閉する吸入弁と、弁板のシリンダヘッドに対向する面上に配置され、吐出孔を開閉する吐出弁とを備えた弁板装置を有している。

この弁板装置は、シリンダボア内に往復動自在に挿入されたピストンが吸入行程および吐出行程にあるときに、ガスが逆流しないようにするためのものである。より具体的は、ピストンが吸入行程にあるときに、吸入弁が弁板の吸入孔を開き、吐出弁が弁板の吐出孔を閉じ、ピストンが吐出行程にあるときに、吸入弁が弁板の吸入孔を閉じ、吐出弁が弁板の吐出孔を開くことにより、ガスの逆流を防いでいる。

従来の一般的な弁板装置の場合、弁板は平坦な板体で凹凸がない形状に形成されている。一方、圧縮機によって吸入、圧縮されるガスには、圧縮機を潤滑するための潤滑油が霧状に含まれている。このガスに含まれる霧状の潤滑油は、弁板に触れると、その一部が油膜となって弁板に付着する。この弁板に付着した潤滑油は、弁板と吸入弁との間に入り込み、その表面張力、粘着力等による張り付き力によって吸入弁を開き難くする。この結果、吸入弁を開かせるためには、吸入弁自身の剛性による張り付き力に加えて、潤滑油の表面張力や粘着力等による張り付き力の分、余分に力を加える必要があり、この力を得るためにシリンダボア内と吸入室内との圧力差を大きくする必要が生じ、そのためにピストンが余分な仕事を行う必要がある。また、張り付いていた吸入弁が開くと、開弁度合を規制しているリセス部を激しく叩くおそれがあるので、騒音、振動の発生の原因となることがある。

なお、吐出弁側に対しては、潤滑油により吐出弁が開き難くなることによって生じる過圧縮を防止するために、弁板の吐出弁への対向部にガス充填凹部を形成する構造が特許文献１に開示されている。しかしこの特許文献１においては、吸入弁側については言及されていない。また、特許文献２には、弁板の吸入弁への対向面に、吸入圧を導入する凹状溝を形成した構造が開示されているが、吸入圧は比較的低いため、吸入弁の開動作を十分に助勢することは困難である。
特開平１１−１６６４８０号公報実開平５−８９８７６号公報

上記のような吸入弁の張り付きに伴う問題に鑑み、未だ未公開の段階にあるが、先に本出願人により、吐出ガスの一部を吸入弁の裏側（吸入弁と弁板との間）に戻すことにより、その吐出ガスによる圧力を利用して強制的に吸入弁を開かせる機構（強制弁開機構と呼んでいる。）が提案されている（特願２００８−１６８５０１号）。強制弁開機構は、実機においても張り付き低減に効果があることが実証されている。この実機検証機では吐出ガスを吸入弁の裏側まで戻す経路（ガス導入経路）を弁板に溝を彫ることで形成していたが、この形態では、弁板が比較的厚い板からなるため、量産においてプレス加工機への負担が増加し、製造コストが増加することが懸念される。そのため、上記先の提案では、このガス導入経路を薄板からなる吐出弁に形成することも提案しているが、原理的な構造のみで具体的な構造までは提案しておらず、さらにその形態における望ましい構造までは提案していなかった。したがって、実際に実施するための具体的な問題点や解決すべき課題が明らかになっているとは言えず、その解決手段も明らかになっているとは言えなかった。

そこで本発明の課題は、上記のような吸入弁側の問題点に着目するとともに、本出願人による先の提案技術にも着目し、潤滑油の張り付き力により吸入弁が開き難くなることによって生じていた消費動力の増加、および騒音や振動の発生を防止あるいは抑制可能な構造を提供するとともに、量産する際においても、プレス加工機等への負担を軽減し、製造コストを低減することが可能な、より具体的な望ましい構造に構成した圧縮機の弁板装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機の弁板装置は、吸入室と吐出室を有するシリンダヘッドと、ピストンが往復動自在に挿入されたシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に介在する圧縮機の弁板装置であって、前記吸入室と前記シリンダボアとを連通する吸入孔、および前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔を有する弁板と、該弁板の前記シリンダブロックに対向する面上に配置され、前記吸入孔を開閉する吸入弁と、前記弁板の前記シリンダヘッドに対向する面上に配置され、前記吐出孔を開閉する吐出弁とを有する圧縮機の弁板装置において、
前記弁板に、該弁板と前記吸入弁との間に前記吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入・充填可能なガス充填室の少なくとも一部を構成するとともに、前記吸入弁の閉弁側の面へと連通する連通孔を設け、該連通孔へ前記吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入するためのガス導入経路の少なくとも一部分を前記吐出弁に形成し、かつ、該吐出弁と対向する面に配置される部材により、前記吐出弁に形成されたガス導入経路の一部分がシールされていることを特徴とするものからなる。

このような本発明に係る圧縮機の弁板装置においては、吸入弁が閉弁されているときに、その吸入弁の閉弁側の面へと、上記ガス導入経路、連通孔を介して吸入室内の吸入ガスの圧力よりも高い圧力のガスが導入可能となり、導入されたガスは、弁板と吸入弁との間に該ガスを導入・充填可能に形成されたガス充填室に充填される。このように連通孔を介して吸入室内の吸入ガスの圧力よりも高い圧力のガスが、閉弁されている吸入弁の閉弁側の面（弁板と対向する側の面）へと導かれ、その部位に充填されることにより、ピストンの吸入行程（シリンダボア内ガスの膨張行程）においてシリンダボア内の圧力が低下することで、上記充填ガスの圧力とシリンダボア内圧力との間に差圧が生じ、この圧力差によって吸入弁を押し上げる方向の（開弁する方向の）力が生じる。この開弁方向の力が付加されるこにより、潤滑油による張り付きがあっても、吸入弁を速やかに円滑に開かせることが可能になり、ピストンが余分な仕事を行う必要がなくなるので、圧縮機の消費動力が低減される。また、速やかにかつ円滑に吸入弁が開くことで、吸入弁が激しくリセスを叩くことによって発生するおそれのあった騒音や振動が低減されることになる。そして、上記連通孔へ吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入するためのガス導入経路の少なくとも一部分が、比較的薄板部材からなる吐出弁に形成されることにより、ガス導入経路の形成が容易化され、プレスで形成する場合にはプレス加工機への負担が減少し、量産される際の製造コストの低減が可能になる。また、ガス導入経路の少なくとも一部分が、形成の容易な薄板部材からなる吐出弁に形成されることにより、ガス導入経路の取り回しの自由度が向上し、多様な機種に対して、吸入弁の作動安定化のための強制弁開構造を展開することが可能になる。また、ガス導入経路の少なくとも一部分が吐出弁に形成されることにより、ガス導入経路の残りの部分を弁板に形成する場合にあっても、弁板に形成すべきガス導入経路の経路長を低減することができ、弁板のガス吹き抜けに対する耐久性（吹き抜け耐久性）の向上が可能になる。さらに、吐出弁と対向する面に配置される部材（例えば、吐出弁とシリンダヘッドとの間に介装されるガスケットや吐出弁用リテーナ一体ガスケット、あるいは上記弁板）により、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の一部分がシールされていることにより、該ガス導入経路を介して吸入弁の閉弁側の面へと導かれる上記吸入室内の吸入ガスの圧力よりも高い圧力のガスが、所望の圧力を維持した状態にて効率よく吸入弁の閉弁側の面側へと導入されることになり、吸入弁の速やかなかつ円滑な開弁動作がより確実に確保されることになる。

上記本発明に係る圧縮機の弁板装置においては、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、シリンダヘッド内の吐出室と吸入室との間の隔壁の少なくとも一部に対応する部位を通っている構成とすることができる。すなわち、ガス導入経路の少なくとも一部分を、シリンダヘッドの隔壁が位置する範囲内の位置に納めた構成である。シリンダヘッドの隔壁部は締結等により固定される部位で面圧が高いので、上記のような構成により、シリンダヘッドの隔壁部の面圧を利用してその部位のガス導入経路のシール性を向上することができ、ガス導入経路からのガス漏れを低減することができる。

また、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、シリンダヘッドの外周壁の少なくとも一部に対応する部位を通っている構成とすることもできる。上記同様に、シリンダヘッドの外周壁部位も面圧が高いので、この外周壁が位置する範囲内の位置にガス導入経路の少なくとも一部分を納めることにより、その部位におけるガス導入経路のシール性を向上することができ、ガス導入経路からのガス漏れを低減することができる。

また、上記吐出弁と対向する面に配置される部材の少なくとも一部分に、吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分、または該一部分と上記連通孔の周囲部を含む部分をシールするビードが形成されている構成とすることができる。このようなビードを形成することにより、ビード部のシール面圧を局部的に高めることが可能になるので、このビード部位で囲まれたガス導入経路のシール性を向上することができ、ガス導入経路からのガス漏れを低減することができる。

また、上記吐出弁および上記吐出弁と対向する面に配置される部材の少なくともいずれか一方の対向面の少なくとも一部が高分子材料により形成されている構成とすることができる。対向面に密着可能な適切な高分子材料を選択すれば、このような少なくとも一部が高分子材料により形成されている部材を採用することによってガス導入経路のシール性を向上することが可能になり、ガス導入経路からのガス漏れを低減することができる。

また、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分は、打ち抜き加工によって形成されていることが好ましい。吐出弁は弁板に比べ薄板に構成されるので、容易に打ち抜き加工を行うことが可能であり、打ち抜き加工によって少ない加工負荷にて簡単に精度良く所定のガス導入経路を吐出弁に形成できるようになり、加工時間、製造コストの低減が可能になる。

また、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分を、ビード加工によって形成することも可能である。ビード加工により通路を形成すれば、ビード部に通路形成機能とシール機能の両方を持たせることが可能になり、簡素な構造にて、良好なシール性を有するガス導入経路を容易に形成することが可能になる。

また、上記吐出弁と該吐出弁と対向する面に配置される部材（例えば、ガスケット、弁板）の間の少なくとも一部分に、高分子材料が少なくとも一部分使用されたシール材が挟まれている構造を採用することも可能である。このようなシール材の介装により、吐出弁に形成されたガス導入経路のシール性を向上させることができ、このシール材を連通孔周囲まで延在させれば、連通孔に対するシール性も向上させることができる。

また、上記吐出弁と該吐出弁と対向する面に配置される部材の間の少なくとも一部分が、接着性を有する高分子材料により互いに接合されている構造とすることも可能である。このような構造では、高分子材料により両部材が直接接着接合されるので、必要な部位のシール性が容易にかつ確実に向上される。

上記吐出弁と弁板とは、適当な結合手段により結合されていればよい。例えば、吐出弁と弁板の少なくとも一箇所以上がリベットまたはボルトにより結合されている構造とすることができる。

上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分に対するシール部分は、良好なシール性を確保するために、ある程度以上のシール幅に設定しておくことが好ましく、例えば、シール幅が０．２ｍｍ以上に設定されていることが好ましい。

また、上記吐出弁の支持形態はとくに限定されないが、シリンダヘッドと弁板との間に所定の形態で保持させるために、例えば、上記吐出室内に位置する部分の少なくとも一部分が、シリンダヘッドにより支持されている構造とすることができる。

また、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分には、バレル研磨加工を施しておくことが可能である。バレル研磨加工により、この部位のガス導入経路の内面が凹凸のない滑らかな面に加工されるので、通路内のガス流動抵抗が大幅に低減され、導入されてきたガスを容易に所望の圧力を保った状態で連通孔へと導入させることが可能になる。

また、本発明においては、上記吐出弁に形成されたガス導入経路は一定の幅で延設された構造とすることもできるが、ガス導入経路の幅が部分的に変化している構造とすることも可能である。

また、上記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、上記シリンダヘッドの吐出室と吸入室との間の隔壁に対応する部位を通る場合には、その部位におけるガス導入経路の幅は、吐出室と吸入室との間の隔壁の幅よりも小さいことが好ましい。このような通路幅とすることにより、隔壁に対応する部位の高いシール面圧を利用して、この部位におけるガス導入経路のシール性の向上をはかることが可能になる。

また、上記吐出弁に形成されるガス導入経路は、途中で屈曲していたり、湾曲していたりしてもよい。ガス導入経路に要求されるシール性等を考慮して、その通路幅や延設形態を決定すればよい。

本発明においては、上記ガス導入経路の通り道は種々の形態を採ることが可能である。例えば、上記ガス導入経路が、弁板−吐出弁−弁板の順に形成されている形態とすることもでき、弁板−吐出弁の順に形成されている形態とすることもできる。

また、上記連通孔まで含めた、ガスを導入するための経路としては、吐出弁と弁板によって形成されている形成されている形態とすることができる。

上記のような本発明に係る圧縮機の弁板装置は、基本的にあらゆる圧縮機に適用可能である。なかでも、とくに吸入弁に安定した作動が求められ、騒音や振動の抑制が望まれる車両用空調装置に使用される圧縮機に適用して好適なものである。

本発明に係る圧縮機の弁板装置によれば、吸入弁の弁板側の面に、ガス充填室に導入、充填された適切な圧力のガスにより、吸入弁に開弁方向の力を付加できるようにしたので、潤滑油の張り付き力により吸入弁が開き難くなることを防止でき、吸入弁が開き難くなることによって生じていた圧縮機の消費動力の増加、およびその吸入弁が開弁する際の騒音や振動の発生を防止あるいは抑制することが可能になる。また、適切な圧力のガスを導くガス導入経路の少なくとも一部分を比較的薄板の吐出弁に形成する構造、およびそのガス導入経路のシールする構造により、所望の性能のガス経路を容易に形成できるようになる。そして本発明では、このような弁板装置を量産する際の各種形態を具体的に提示しているので、プレス加工機等への負担を軽減し、製造コストを低減することが可能になり、現実的にこの弁板装置を各種圧縮機に適切に展開できるようになる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る弁板装置が適用可能な圧縮機の一例を示す、車両用空調装置に用いられる斜板式可変容量圧縮機を例示しており、図２〜図９は、本発明の第１実施態様に係る圧縮機の弁板装置を示している。図１に示す圧縮機１は、内部に吸入室と吐出室を有するシリンダヘッド２と、ピストン３が往復動自在に挿入されたシリンダボア４を有するシリンダブロック５と、フロントハウジング６とを備えており、シリンダブロック５とフロントハウジング６とによってクランク室７が形成されている。クランク室７内には、外部からの回転駆動力がプーリ８等を介して伝達される駆動軸９が挿通され、駆動軸９と一体に回転されるロータ１０、該ロータ１０に連結されたヒンジ機構１１、該ヒンジ機構１１を介して傾角可変可能な斜板１２、該斜板１２の回転運動を往復動に変換するために斜板１２に摺接される一対のシュー１３を介して、ピストン３が往復動されるようになっている。このような圧縮機１において、シリンダヘッド２とシリンダブロック５との間に本発明に係る弁板装置２０が介在される。

本実施態様では、弁板装置２０は図２〜図９に示すように構成されている。弁板装置２０は、図２に示すように、シリンダヘッド２内に形成された吸入室２１とシリンダボア４とを連通する吸入孔２２、および、シリンダボア４（図示例では、隣接するシリンダボア４を示している。）とシリンダヘッド２内に形成された吐出室２３とを連通する吐出孔２４を有する弁板２５と、該弁板２５のシリンダブロック５に対向する面上に配置され、吸入孔２２を開閉する吸入弁２６と、弁板２５のシリンダヘッド２に対向する面上に配置され、吐出孔２４を開閉する吐出弁２７と、吐出弁２７の開度を規制するリテーナ部２８が一体に形成されたリテーナ一体型ガスケット２９とを有している。上記弁板２５には、該弁板２５と吸入弁２６との間に吸入室２１内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガス（本実施態様では、吐出室２３内のガス）を導入・充填可能なガス充填室３０の少なくとも一部を構成するとともに、吸入弁２６の閉弁側の面へと連通する連通孔３１が設けられているとともに、吐出弁２７には、連通孔３１へ上記吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入するためのガス導入経路３２の少なくとも一部分３３が形成されている。この通路部分３３は、例えば、吐出弁２７の打ち抜き加工によって形成できる。図示例では、連通孔３１へのガス導入経路３２は、吐出弁２７に形成された通路部分３３と、それに連通するように弁板２５に形成された通路部分３４、３５とからなっている。また、図示例では、上記ガス充填室３０は、上記連通孔３１と、弁板２５の吸入弁２６への対向面上に形成されたガス充填凹部３６とから形成されている。そして、吐出弁２７と対向する面に配置される部材（図示例では、リテーナ一体型ガスケット２９）により、上記吐出弁２７に形成されたガス導入経路の一部分（通路部分３３）がシールされている。図２における矢印は、ガス導入経路３２を通して連通孔３１へと導入されるガスの流れを示している。なお、図２における３７は、吸入弁２６の先端部で吸入弁２６の開度を規制する、シリンダボア４内周縁部に形成されたリセスを示している。図３は、上記構造において、リテーナ一体型ガスケット２９を除いた弁板装置２０部の構成を示している。なお、図２の断面は、後述の図８、図９に示したＡ−Ａ線に沿って見た縦断面である。

図４は、上記弁板装置２０において、弁板２５のみを平面的に見た図であり、吸入孔２２、吐出孔２４、連通孔３１、ガス導入経路通路部分３４、３５が形成されているとともに、吐出弁２７を結合するためのリベット孔またはボルト孔４１が設けられている。図５は、図４に示した弁板２５の上に吐出弁２７を設けたときの透視平面図であり、各シリンダボア４、吸入孔２２、吐出孔２４、吸入弁２６、吐出弁２７およびそのリード弁部２７ａ、連通孔３１、ガス導入経路３２の位置関係が明示されている。図６は、図５の部分拡大図である。さらに、図７は、図５に示した吐出弁２７の上にリテーナ一体型ガスケット２９を組み付けた場合の平面図である。図８は、図７の組み付け状態における透視平面図、図９はその部分拡大図であり、前述の図２に示した断面が、図８、図９に示したＡ−Ａ線に沿って見た縦断面であることを示している。

このように構成された圧縮機の弁板装置２０においては、吸入弁２６が閉弁されているときに、その吸入弁２６の閉弁側の面へと、ガス導入経路３２、連通孔３１を介して吸入室内の吸入ガスの圧力よりも高い圧力のガス（本実施態様では吐出ガス）が導入可能となり、導入されたガスは、弁板２５と吸入弁２６との間に形成されたガス充填凹部３６を含むガス充填室３０に充填される。ピストン３の吸入行程（シリンダボア４内ガスの膨張行程）においてシリンダボア４内の圧力が低下することで、上記ガス充填室３０に充填された、吸入室内の吸入ガスの圧力よりも高い圧力のガスとシリンダボア４内圧力との間に差圧が生じ、この圧力差によって吸入弁２６を押し上げる方向の（開弁する方向の）力が生じる。この開弁方向の力が付加されるため、潤滑油による張り付きがあっても、吸入弁２６を速やかに円滑に開かせることが可能になる。また、その分、ピストン３が余分な仕事を行う必要がなくなるので、圧縮機の消費動力が低減される。また、速やかにかつ円滑に吸入弁２６が開くことで、吸入弁２６が激しくリセス３７を叩くことによって発生するおそれのあった騒音や振動が低減されることになる。

連通孔３１へ吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入するためのガス導入経路３２の少なくとも一部分（上記実施態様では、通路部分３３）が、比較的薄板部材からなる吐出弁２７に形成されているので、例えばプレスで形成する場合にはプレス加工機への負担が減少し、ガス導入経路３２の形成が容易化される。したがて、量産される際の製造コストの低減も可能になる。また、ガス導入経路３２の少なくとも一部分が、形成の容易な薄板部材からなる吐出弁２７に形成されることにより、ガス導入経路３２の取り回しの自由度が向上し、例えば、屈曲したり湾曲して延びることも可能になり、多様な機種に対して、吸入弁２６の作動安定化のための強制弁開構造を展開することが可能になる。また、ガス導入経路３２の少なくとも一部分（通路部分３３）が吐出弁２７に形成されることにより、ガス導入経路３２の残りの部分（通路部分３４、３５）を弁板２５に形成する場合にあっても、弁板２５に形成すべきガス導入経路３２の経路長を大幅に低減することができ、弁板２５の吹き抜け耐久性の向上が可能になる。

また、吐出弁２７と対向する面に配置される部材（上記実施態様では、リテーナ一体型ガスケット２９）により、吐出弁２７に形成されたガス導入経路３２の一部分（通路部分３３）が簡単にシールでき、かつガスケット２９によって良好なシール性能を発揮できるので、ガス導入経路３２を介して吸入弁２６の閉弁側の面へと導かれる上記吸入室内の吸入ガスの圧力よりも高い圧力のガスが、所望の圧力を維持した状態にて効率よく吸入弁２６の閉弁側の面側へと導入される。このガス圧により、吸入弁２６の速やかなかつ円滑な開弁動作がより確実に確保されることになる。

図１０および図１１は、本発明の第２実施態様に係る圧縮機の弁板装置における、吐出弁設置状態における透視平面図を示している。本実施態様においては、前述の第１実施態様に比べ、ガス導入経路５１の少なくとも一部分が、シリンダヘッド内の吐出室２３と吸入室２１との間の隔壁５２の少なくとも一部に対応する部位を通っている構成とされており、ガス導入経路５１の少なくとも一部分が、シリンダヘッド隔壁５２が位置する範囲内の位置に納められている。この隔壁５２が位置する範囲内の位置に納められるガス導入経路５１の通路部分の幅は、隔壁５２の幅よりも小さく設定されている。このシリンダヘッド隔壁５２部は締結等により固定される部位で面圧が高いので、この隔壁部の面圧を有効に利用してその部位のガス導入経路５１のシール性を向上することができる。なお、図示は省略するが、機種によっては、吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、シリンダヘッドの外周壁５３の少なくとも一部に対応する部位を通っている構成とすることも可能であり、上記同様に、シリンダヘッドの外周壁５３部位の面圧を有効に利用してその部位のガス導入経路のシール性を向上することができる。その他の構成、作用効果は前記第１実施態様に準じるので、図１０および図１１に第１実施態様における符号と同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図１２は、本発明の第３実施態様に係る圧縮機の弁板装置における、ガス導入経路形成部の縦断面を示している。本実施態様においては、ガスケット６１にビード６２が形成され、該ビード６２を利用して、吐出弁２７に形成されたガス導入経路通路部分３３と共働してガス導入経路通路部分６３が形成されている。このようなビード６２部分は局部面圧が高いので、その分、シール性を高めることが可能になる。このようなビード６２構成を含むガス導入経路のシール部分のシール幅としては、前述の如く０．２ｍｍ以上設定されていることが好ましい。このようなビード構造は、ガス導入経路の少なくとも一部分自体の形成に用いることも可能である。また、吐出弁２７と対向する面に対して配置される部材の少なくとも一部分に、例えば、上記ガスケット６１以外にも、例えば図１３に示すようにシリンダへッド隔壁６４の下面にビード６５を形成しておき、その局部面圧を利用してガスケット６６の面圧を局部的に高め、吐出弁２７に形成されたガス導入経路通路部分３３のシール性を高めることも可能である。さらに、図１４に示すように、上記のようなビードについては、ガス導入経路６７に対してのみならず、とくに連通孔６８の周囲部にビード６９を設けることにより、連通孔６８を含むガスの経路全体に対して効果的にシール性を高めることが可能になる。

また、シール性に関しては、例えば図１５に示すように、吐出弁２７に形成されたガス導入経路通路部分３３の周囲部に対し、ガスケット７１の面圧が低いと、図に矢印で示すようにガス導入経路通路部分３３からのガス漏れ７２が生じるおそれがある。このような場合、前述のビード以外の構成として、例えば図１６に本発明の第４実施態様に係る圧縮機の弁板装置におけるガス導入経路形成部を示すように、ガス導入経路通路部分３３が形成された吐出弁２７とガスケット７１との間に、高分子材料が少なくとも一部分に使用されたシール材７３を介在させることにより、ガス導入経路通路部分３３に対するシール性を高めることが可能である。また、図示は省略するが、この部位を接着性を有する高分子材料により接合させることも可能である。

本発明に係る圧縮機の弁板装置は、基本的にあらゆる圧縮機に適用可能であり、とくに吸入弁に安定した作動が求められ、騒音や振動の抑制が望まれる車両用空調装置に使用される圧縮機等に好適なものである。

本発明に係る弁板装置が適用可能な圧縮機の一例を示す、斜板式可変容量圧縮機の縦断面図である。本発明の第１実施態様に係る圧縮機の弁板装置の部分縦断面図である。図２の弁板装置のガスケットを除いた状態の縦断面図である。図２の弁板装置の弁板の平面図である。図４の弁板上に吐出弁を設けた状態を示す透視平面図である。図５の装置の拡大部分平面図である。図５の吐出弁上にガスケットを設けた状態を示す平面図である。図７の装置の透視平面図である。図８の装置の拡大部分平面図である。本発明の第２実施態様に係る圧縮機の弁板装置における吐出弁設置状態を示す透視平面図である。図１０の装置の拡大部分平面図である。本発明の第３実施態様に係る圧縮機の弁板装置におけるガス導入経路形成部の縦断面図である。図１２とは別の実施態様に係るビードを利用したガス導入経路形成部の縦断面図である。さらに別の実施態様に係るビードを利用したガス導入経路形成部の概略平面図である。ガス導入経路からのガス漏れを例示するガス導入経路形成部の縦断面図である。本発明の第４実施態様に係る圧縮機の弁板装置におけるガス導入経路形成部の縦断面図である。

符号の説明

１圧縮機
２シリンダヘッド
３ピストン
４シリンダボア
５シリンダブロック
６フロントハウジング
７クランク室
９駆動軸
１２斜板
１３シュー
２０弁板装置
２１吸入室
２２吸入孔
２３吐出室
２４吐出孔
２５弁板
２６吸入弁
２７吐出弁
２８リテーナ部
２９リテーナ一体型ガスケット
３０ガス充填室
３１連通孔
３２ガス導入経路
３３吐出弁に形成されたガス導入経路通路部分
３４、３５弁板に形成されたガス導入経路通路部分
３６ガス充填凹部
３７リセス
４１リベット孔またはボルト孔
５１ガス導入経路
５２シリンダヘッド隔壁
５３シリンダヘッド外周壁
６１ガスケット
６２ビード
６３ガス導入経路通路部分
６４シリンダへッド隔壁
６５ビード
６６ガスケット
６７ガス導入経路
６８連通孔
６９ビード
７１ガスケット
７２ガス漏れ
７３高分子材料が使用されたシール材

Claims

吸入室と吐出室を有するシリンダヘッドと、ピストンが往復動自在に挿入されたシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に介在する圧縮機の弁板装置であって、前記吸入室と前記シリンダボアとを連通する吸入孔、および前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔を有する弁板と、該弁板の前記シリンダブロックに対向する面上に配置され、前記吸入孔を開閉する吸入弁と、前記弁板の前記シリンダヘッドに対向する面上に配置され、前記吐出孔を開閉する吐出弁とを有する圧縮機の弁板装置において、
前記弁板に、該弁板と前記吸入弁との間に前記吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入・充填可能なガス充填室の少なくとも一部を構成するとともに、前記吸入弁の閉弁側の面へと連通する連通孔を設け、該連通孔へ前記吸入室内の吸入ガス圧力よりも高い圧力のガスを導入するためのガス導入経路の少なくとも一部分を前記吐出弁に形成し、かつ、該吐出弁と対向する面に配置される部材により、前記吐出弁に形成されたガス導入経路の一部分がシールされていることを特徴とする圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、シリンダヘッド内の吐出室と吸入室との間の隔壁の少なくとも一部に対応する部位を通っている、請求項１に記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、シリンダヘッドの外周壁の少なくとも一部に対応する部位を通っている、請求項１または２に記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁と対向する面に配置される部材の少なくとも一部分に、前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分、または該一部分と前記連通孔の周囲部を含む部分をシールするビードが形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁および前記吐出弁と対向する面に配置される部材の少なくともいずれか一方の対向面の少なくとも一部が高分子材料により形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、打ち抜き加工によって形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分が、ビード加工によって形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁と前記吐出弁と対向する面に配置される部材の間の少なくとも一部分に、高分子材料が少なくとも一部分使用されたシール材が挟まれている、請求項１〜７のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁と前記吐出弁と対向する面に配置される部材の間の少なくとも一部分が、接着性を有する高分子材料により互いに接合されている、請求項１〜８のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁と弁板の少なくとも一箇所以上がリベットまたはボルトにより結合されている、請求項１〜９のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分に対するシール部分のシール幅が０．２ｍｍ以上に設定されている、請求項１〜１０のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁の前記吐出室内に位置する部分の少なくとも一部分が、前記シリンダヘッドにより支持されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分に、バレル研磨加工が施されている、請求項１〜１２のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の幅が部分的に変化している、請求項１〜１３のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路の少なくとも一部分の幅が、前記シリンダヘッドの吐出室と吸入室との間の隔壁の幅よりも小さい、請求項１〜１４のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記吐出弁に形成されたガス導入経路が、途中で屈曲または湾曲して延びている、請求項１〜１５のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記ガス導入経路が、弁板−吐出弁−弁板の順に形成されている、請求項１〜１６のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記ガス導入経路が、弁板−吐出弁の順に形成されている、請求項１〜１６のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記連通孔まで含めた、ガスを導入するための経路が、吐出弁と弁板によって形成されている、請求項１〜１８のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。
前記圧縮機が、車両用空調装置に使用されるものからなる、請求項１〜１９のいずれかに記載の圧縮機の弁板装置。