JP2017106331A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒から潤滑油を効率良く分離する。
【解決手段】圧縮機１００の弁板１０３とシリンダヘッド１０４との間にはヘッドガスケット１３９が介装されている。ヘッドガスケット１３９には、複数の吐出弁１３８の最大開度を規制する複数のリテーナ部１５０ａが一体に形成されている。シリンダヘッド１０４の油分離室１４３は、吐出室１４２の径方向内側に形成されて第２環状隔壁１０４ｅによって吐出室１４２と区画されている。ヘッドガスケット１３９におけるリテーナ部１５０ａの基端部（第２シール部１５０ｂ）が、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１によって押圧されている。第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１には、吐出室１４２と油分離室１４３とを連通する少なくとも１つの凹溝１０４ｄ１が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機に関し、特に車両エアコンシステムに使用される圧縮機に関する。

特許文献１は、冷媒中に含まれる潤滑油を分離する油分離機構を内蔵する圧縮機を開示している。
特許文献１に開示の圧縮機は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機構と、ハウジングの中央側に形成された吐出室と、圧縮機構と吐出室とを連通する吐出ポートを備えた弁板と、吐出ポートを開閉するリード式の吐出弁と、吐出室において弁板に固定されて吐出弁の湾曲を規制するリテーナを備えたリテーナ形成板と、ハウジング内に設けられた前述の油分離機構と、を備えている。この油分離機構は締結部材と環状隔壁とによって構成されている。締結部材はリテーナ形成板を弁板に固定する。環状隔壁はハウジングに形成されており、吐出室内にて締結部材を囲んで油分離空間部を形成する。

特許文献１では、環状隔壁の内周と外周とを連通する連通路として、環状隔壁のリテーナ形成板側の端部に凹溝が設けられている。特許文献１では、環状隔壁のリテーナ形成板側の端部が間隙を隔ててリテーナ形成板に相対している（特許文献１の段落番号００２７及び００３９参照）。

特開２０１４−１１８９２３号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、リテーナ形成板と環状隔壁との間に間隙が形成されている。それゆえ、吐出室に吐出された冷媒は、リテーナ形成板と環状隔壁との間の間隙から容易に油分離空間部に流入することにより、前述の凹溝を通過する冷媒が減少するので、凹溝の存在が、冷媒からの潤滑油の分離にあまり寄与していなかった。
本発明は、このような実状に鑑み、冷媒から潤滑油を効率良く分離することを目的とする。

そのため本発明では、圧縮機は、軸回りに環状に配列された複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、シリンダブロックの一端側に弁板を介して配設されるシリンダヘッドと、弁板とシリンダヘッドとの間に介装されるガスケット部材と、シリンダブロックの他端側からシリンダボアに挿入されて往復運動し、シリンダヘッド側の吸入室から吸入した冷媒を圧縮してシリンダヘッド側の吐出室に吐出する複数のピストンと、複数の吐出弁と、を含む。シリンダヘッドは、その内部に、環状に配置された吸入室と、吸入室の径方向内側に配置されて第１環状隔壁によって吸入室と区画された吐出室と、吐出室に吐出される冷媒を外部冷媒回路に向けて導出する吐出通路と、吐出室の径方向内側に形成されて第２環状隔壁によって吐出室と区画され、かつ、吐出通路の一部を成す拡張空間部と、を有する。弁板は、吐出室とシリンダボアとを連通する複数の吐出孔を有する。吐出弁は、吐出孔を開閉するリード弁から成る。ガスケット部材には、吐出弁の最大開度を規制する複数のリテーナ部が一体に形成されている。吐出弁及びリテーナ部は、第１環状隔壁側を先端側とし、かつ、第２環状隔壁側を基端側として、吐出室の径方向に放射状に延びている。ガスケット部材におけるリテーナ部の基端部が、第２環状隔壁のガスケット部材側の端面によって押圧されている。第２環状隔壁のガスケット部材側の端面には、吐出室と拡張空間部とを連通する少なくとも１つの凹溝が形成されている。

本発明によれば、ガスケット部材におけるリテーナ部の基端部が、第２環状隔壁のガスケット部材側の端面によって押圧されている。また、第２環状隔壁のガスケット部材側の端面には、吐出室と拡張空間部とを連通する少なくとも１つの凹溝が形成されている。これにより、吐出室に吐出された冷媒は、第２環状隔壁のガスケット部材側の端面に形成された凹溝を必ず通って拡張空間部内に流入するので、当該凹溝の存在が、冷媒からの潤滑油の分離に大きく寄与し得る。従って、冷媒から潤滑油を効率良く分離することができる。

また本発明によれば、ガスケット部材におけるリテーナ部の基端部に第２環状隔壁が当接している。これにより、本発明では、第２環状隔壁の軸方向長さ（高さ）を、特許文献１におけるリテーナ形成板と環状隔壁との間の間隙に相当する分、長くすることができる。従って、拡張空間部における冷媒の実質的な流動距離を長くすることができるので、冷媒から潤滑油を効率良く分離することができる。

本発明の第１実施形態における圧縮機の断面図 同上実施形態における圧縮機の要部断面図 同上実施形態におけるシリンダヘッドの概略構成を示す図 同上実施形態におけるリテーナ部を含むガスケット部材の概略構成を示す図 本発明の第２実施形態における圧縮機の要部断面図 本発明の第３実施形態における圧縮機の要部断面図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態における圧縮機の概略構成を示す。図２は、圧縮機の要部の概略構成を示す。図３は、シリンダヘッドの概略構成を示す。
車両エアコンシステムに使用される圧縮機１００は可変容量圧縮機である。圧縮機１００は、シリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端に弁板１０３を介して設けられたシリンダヘッド１０４と、シリンダブロック１０１の他端に設けられたフロントハウジング１０２とを備えている。

シリンダブロック１０１には、複数のシリンダボア１０１ａが軸回り（駆動軸１１０回り）に互いに平行に形成されている。換言すれば、シリンダブロック１０１は、軸回り（駆動軸１１０回り）に環状に配列された複数のシリンダボア１０１ａを有する。

シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって規定され、かつ、シリンダボア１０１ａの前方に位置するクランク室１４０内を横断するように、駆動軸１１０が設けられている。駆動軸１１０の中間部の周囲には斜板１１１が配置されている。斜板１１１は、駆動軸１１０に固定されたロータ１１２とリンク機構１２０を介して駆動軸１１０に連結している。斜板１１１は、駆動軸１１０に沿ってその傾角が変化可能である。

リンク機構１２０は、第１アーム１１２ａと、第２アーム１１１ａと、リンクアーム１２１とによって構成されている。第１アーム１１２ａは、ロータ１１２から突設されている。第２アーム１１１ａは、斜板１１１から突設されている。リンクアーム１２１は、その一端側が第１連結ピン１２２を介して第１アーム１１２ａに対して回動自在に連結されている。リンクアーム１２１の他端側は、第２連結ピン１２３を介して第２アーム１１１ａに対して回動自在に連結されている。

斜板１１１の貫通孔１１１ｂは、斜板１１１が最大傾角と最小傾角の範囲で傾動可能となるような形状で形成されている。貫通孔１１１ｂには、駆動軸１１０と当接する最小傾角規制部が形成されている。斜板１１１が駆動軸１１０に対して直交するときの斜板１１１の傾角を０°とした場合、貫通孔１１１ｂの最小傾角規制部は、斜板１１１をほぼ０°まで傾角変位可能なように形成されている。尚、斜板１１１の最大傾角は、斜板１１１の一部がロータ１１２に当接することで規制される。

ロータ１１２と斜板１１１の間には、傾角減少バネ１１４が装着されている。傾角減少バネ１１４は、斜板１１１を、最小傾角に向けて最小傾角に至るまで付勢する。斜板１１１とバネ支持部材１１６との間には、傾角増大バネ１１５が装着されている。傾角増大バネ１１５は、斜板１１１を、その傾角を増大する方向に付勢する。最小傾角において傾角増大バネ１１５の付勢力は傾角減少バネ１１４の付勢力より大きく設定されている。それゆえ、斜板１１１は、駆動軸１１０が回転していないときには、傾角減少バネ１１４と傾角増大バネ１１５の付勢力がバランスする傾角に位置する。

駆動軸１１０の一端は、フロントハウジング１０２の外側に突出したボス部１０２ａ内を貫通して外側まで延在し、図示しない動力伝達装置に連結されている。尚、駆動軸１１０とボス部１０２ａとの間には、軸封装置１３０が挿入されており、これにより、クランク室１４０の内部と外部とを遮断している。駆動軸１１０とロータ１１２の連結体はラジアル方向に軸受１３１，１３２で支持され、スラスト方向に軸受１３３、スラストプレート１３４で支持されている。尚、駆動軸１１０のスラストプレート１３４の当接部とスラストプレート１３４との隙間は調整ネジ１３５により所定の隙間に調整されている。従って、外部駆動源からの動力が動力伝達装置に伝達され、駆動軸１１０は動力伝達装置と同期して回転可能である。

各シリンダボア１０１ａ内には、それぞれ、ピストン１３６が配置されている。ピストン１３６は、シリンダブロック１０１の前側からシリンダボア１０１ａに挿入されて往復運動し、シリンダヘッド１０４側の吸入室１４１から吸入した冷媒ガス（以下、単に「冷媒」という」）を圧縮してシリンダヘッド１０４側の吐出室１４２に吐出する。ピストン１３６のクランク室１４０側に突出している端部の内側空間には、斜板１１１の外周部が収容されている。斜板１１１は、一対のシュー１３７を介して、ピストン１３６と連動する構成となっている。従って、斜板１１１の回転によりピストン１３６がシリンダボア１０１ａ内を往復運動することが可能となる。つまり斜板１１１、シュー１３７及びピストン１３６のシュー保持部が、駆動軸１１０の回転をピストン１３６の往復運動に変換する往復運動変換機構を成している。ピストン１３６及びシリンダボア１０１ａの数は、例えば５〜７のいずれかとなっている。

シリンダヘッド１０４には、環状の吸入室１４１と、吸入室１４１の径方向内側に配置された環状の吐出室１４２と、吐出室１４２の径方向内側に配置された油分離室１４３と、が形成されている。吐出室１４２は、第１環状隔壁１０４ａと底壁１０４ｂと第２環状隔壁１０４ｅとによって区画形成されている。油分離室１４３は、第２環状隔壁１０４ｅと底壁１０４ｂ１とによって区画形成されている。第１環状隔壁１０４ａは吸入室１４１と吐出室１４２とを仕切る仕切壁として機能している。第２環状隔壁１０４ｅは吐出室１４２と油分離室１４３とを仕切る仕切壁として機能している。ここで、吸入室１４１、吐出室１４２、及び油分離室１４３は、シリンダボア１０１ａの後方に位置している。

吸入室１４１は、弁板１０３に設けられた複数の吸入孔１０３ａと複数の吸入弁（図示せず）とを介して、各シリンダボア１０１ａに連通している。吐出室１４２は、複数の吐出弁１３８と、弁板１０３に設けられた複数の吐出孔１０３ｂとを介して、各シリンダボア１０１ａに連通している。

前述の複数の吐出弁１３８は、駆動軸１１０の軸線を中心として、吐出室１４２の径方向に放射状に延びている。ここで、吐出弁１３８は、吐出孔１０３ｂを開閉するリード弁である。また、吐出弁１３８は、その先端側が第１環状隔壁１０４ａ側に位置し、基端側が第２環状隔壁１０４ｅ側に位置している。尚、本実施形態では、前述の複数の吐出弁１３８が、吐出弁形成板１３８ａとして一体に形成されている。つまり、吐出弁形成板１３８ａは、前述の複数の吐出弁１３８を含んでいる。吐出弁形成板１３８ａでは、各吐出弁１３８の基端部が連結されて一体化されている。前述の複数の吐出弁１３８は、その各々の最大開度が、ヘッドガスケット１３９のリテーナ部１５０ａによって規制されている。ここで、ヘッドガスケット１３９が本発明の「ガスケット部材」に対応する。尚、図示しない吸入弁も同様にリード弁である。吸入弁は、シリンダボア１０１ａの端面に形成された凹部（図示せず）によって、その最大開度が規制されている。

ここで、前述の図１〜図３に加えて、図４を用いて、ヘッドガスケット１３９（ガスケット部材）の構成について説明する。図４は、複数のリテーナ部１５０ａを含むヘッドガスケット１３９の概略構成を示す。詳しくは、図４（Ａ）は、ヘッドガスケット１３９を後側から（すなわち、シリンダヘッド１０４側から）見た図である。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＩ−Ｉ断面図である。

ヘッドガスケット１３９は、弁板１０３とシリンダヘッド１０４との間に介装されている。ヘッドガスケット１３９は、圧縮機１００内の冷媒などの流体が弁板１０３とシリンダヘッド１０４との間の隙間から外部に漏れ出すことを抑制するためのシール部材である。

ヘッドガスケット１３９は、複数のリテーナ部１５０ａと、環状の第１シール部１５０ｅと、環状の第２シール部１５０ｂと、複数の第１連結部１５０ｃと、複数の第２連結部１５０ｄと、を含む。すなわち、ヘッドガスケット１３９には、複数のリテーナ部１５０ａと、環状の第１シール部１５０ｅと、環状の第２シール部１５０ｂと、複数の第１連結部１５０ｃと、複数の第２連結部１５０ｄとが一体に形成されている。このヘッドガスケット１３９は、例えば、薄い板材をプレス加工して、更に、当該板材の表面にラバーコーティングを施すことによって、形成され得る。

複数のリテーナ部１５０ａは、駆動軸１１０の軸線を中心として、吐出室１４２の径方向に放射状に延びている。ここで、リテーナ部１５０ａは、その先端側が第１環状隔壁１０４ａ側に位置し、基端側が第２環状隔壁１０４ｅ側に位置している。リテーナ部１５０ａは、基端側から先端側に向かうほど、後方に向かうように（すなわち、弁板１０３から離れるように）傾斜している。

環状の第１シール部１５０ｅは、各リテーナ部１５０ａの先端部を径方向外側から囲むように配置されている。第１シール部１５０ｅは、それに接触する第１環状隔壁１０４ａのヘッドガスケット１３９側の端面１０４ａ１によって押圧される。

環状の第２シール部１５０ｂは、各リテーナ部１５０ａの基端部と、各リテーナ部１５０ａの基端部同士を連結する連結部とを含む。第２シール部１５０ｂは、それに接触する第２環状隔壁１０４ｅのヘッドガスケット１３９側の端面１０４ｅ１によって押圧される。

第１連結部１５０ｃは、吐出室１４２の周方向にて隣り合うリテーナ部１５０ａ同士の間に位置している。第１連結部１５０ｃは吐出室１４２の径方向に延びている。また、第１連結部１５０ｃは第１シール部１５０ｅと第２シール部１５０ｂとを連結している。
第２連結部１５０ｄ（腕部）は、リテーナ部１５０ａの少なくとも先端部と第１連結部１５０ｃとを吐出室１４２の周方向に連結している。

ヘッドガスケット１３９には、第１シール部１５０ｅと各リテーナ部１５０ａの先端部との間に、それぞれ、主開口部１５０ｆが貫通形成されている。また、ヘッドガスケット１３９には、第２連結部１５０ｄと第２シール部１５０ｂとの間に、副開口部１５０ｇが貫通形成されている。シリンダボア１０１ａから吐出される冷媒は、弁板１０３の吐出孔１０３ｂ、開弁状態の吐出弁１３８、主開口部１５０ｆ及び副開口部１５０ｇを通って、吐出室１４２内に流入する。

ヘッドガスケット１３９には、複数の貫通孔１５０ｐ，１５０ｑが形成されている。貫通孔１５０ｐには、後述する通しボルト１０５が挿入される。吸入室１４１は、貫通孔１５０ｑを介して、弁板１０３の吸入孔１０３ａと連通している。ヘッドガスケット１３９には、後述する弁板１０３のオリフィス１０３ｃと吸入室１４１とを連通するための貫通孔が貫通形成されている。また、ヘッドガスケット１３９には、後述する圧力供給通路１４５の一部を形成する貫通孔も形成されている。

図１〜図３に戻り、フロントハウジング１０２、センターガスケット（図示せず）、シリンダブロック１０１、シリンダガスケット（図示せず）、弁板１０３、ヘッドガスケット１３９、及び、シリンダヘッド１０４が複数の通しボルト１０５によって締結されて圧縮機ハウジングが形成される。

シリンダヘッド１０４には、車両エアコンシステムの低圧側外部冷媒回路（吸入側外部冷媒回路）と吸入室１４１とを連通する吸入通路１０４ｃが形成されている。吸入室１４１は、吸入通路１０４ｃによって、車両エアコンシステムの低圧側外部冷媒回路と接続されている。また、吐出室１４２は、油分離室１４３を含む吐出通路１０４ｄを介して、車両エアコンシステムの高圧側外部冷媒回路（吐出側外部冷媒回路）と接続されている。ここで、吐出通路１０４ｄは、吐出室１４２に吐出される冷媒を高圧側外部冷媒回路に向けて導出する。

シリンダヘッド１０４には制御弁３００が設けられている。制御弁３００は、圧力導入通路１４７を介して導入された吸入室１４１の圧力を感知して、電磁力によって決定される所定の吸入室１４１の圧力になるように弁体を駆動して吐出室１４２とクランク室１４０とを連通する圧力供給通路１４５の開度を調整し、クランク室１４０への吐出ガス導入量を制御する。

また、クランク室１４０内の冷媒は、クランク室１４０と吸入室１４１とを連通する放圧通路１４６を介して吸入室１４１へ流れることが可能である。尚、放圧通路１４６には、クランク室１４０から吸入室１４１に流出する冷媒量を制限するオリフィス１０３ｃが配置されている。このオリフィス１０３ｃは弁板１０３に設けられている。従って、制御弁３００により圧力供給通路１４５の開度を調整してクランク室１４０の圧力を変化させ、斜板１１１の傾角を変更してピストン１３６のストロークを制御することにより、圧縮機１００の吐出容量を可変制御することができる。

油分離室１４３は、吐出通路１０４ｄの一部を成す。油分離室１４３は、吐出室１４２から吐出された冷媒中に含まれる潤滑油（オイル）を冷媒から分離する機能を有する。ここで、油分離室１４３が本発明の「拡張空間部」の一例に対応する。

油分離室１４３は、吐出室１４２の径方向内側に形成されている。油分離室１４３は、吐出室１４２の底壁１０４ｂから弁板１０３側に向けて突設され、かつ、シリンダヘッド１０４に一体形成された第２環状隔壁１０４ｅによって、吐出室１４２と区画されている。第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１は、リテーナ部１５０ａの基端部（第２シール部１５０ｂ）に接触した状態で、リテーナ部１５０ａの基端部（第２シール部１５０ｂ）及び吐出弁１３８の基端部（吐出弁形成板１３８ａ）を弁板１０３に向けて押圧している。

第１環状隔壁１０４ａは複数の凸部１０４ｇを有している。この凸部１０４ｇは、第１環状隔壁１０４ａより吐出室１４２側に向けて（換言すれば、吐出室１４２の径方向内側に向けて）突出している。凸部１０４ｇのヘッドガスケット１３９側の端面は、ヘッドガスケット１３９の第１連結部１５０ｃにおける第２連結部１５０ｄ側の領域を押圧する押圧部となっている。すなわち、ヘッドガスケット１３９の第１連結部１５０ｃにおける第２連結部１５０ｄ側の一部が、凸部１０４ｇによって押圧されている。従って、リテーナ部１５０ａは、その基端部側（第２シール部１５０ｂ）が第２環状隔壁１０４ｅで押圧保持され、先端側の側方を第１環状隔壁１０４ａ及び凸部１０４ｇで押圧保持されて、弁板１０３側に固定されている。これにより、吐出弁１３８が開弁してリテーナ部１５０ａの先端側に当接しても、リテーナ部１５０ａに過度な応力が作用せず、リテーナ部１５０ａの変形が抑制される。

第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１には凹溝１０４ｄ１が形成されている。凹溝１０４ｄ１は、油分離室１４３と吐出室１４２とを連通する連通路として機能する。凹溝１０４ｄ１は、油分離室１４３に流入する吐出冷媒が、第２環状隔壁１０４ｅの内周面に沿って流れるように方向付けられていることが望ましい。尚、図３は、２つの凹溝１０４ｄ１が第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に形成されている例を示しているが、凹溝１０４ｄ１の個数はこれに限らない。例えば、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に１つの凹溝１０４ｄ１のみを形成してもよい。又は、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に３つ以上の任意の個数の凹溝１０４ｄ１を形成してもよい。

凹溝１０４ｄ１は、吐出室１４２の周方向にて隣り合うリテーナ部１５０ａの基端部間に位置するように、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に形成されている。すなわち、凹溝１０４ｄ１は、ヘッドガスケット１３９におけるリテーナ部１５０ａの基端部を避けるように、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に形成されている。換言すれば、凹溝１０４ｄ１は、第２シール部１５０ｂにおける、各リテーナ部１５０ａの基端部同士を連結する連結部に相対するように、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に形成されている。

また、凹溝１０４ｄ１は、吐出室１４２の周方向にて隣り合う吐出弁１３８の基端部間に位置するように、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に形成されている。すなわち、凹溝１０４ｄ１は、吐出弁形成板１３８ａにおける吐出弁１３８の基端部を避けるように、第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１に形成されている。

吐出通路１０４ｄの一部を成す連通路１０４ｄ２は、油分離室１４３と車両エアコンシステムの高圧側外部冷媒回路とを連通する。従って、吐出通路１０４ｄは、第２環状隔壁１０４ｅの凹溝１０４ｄ１、油分離室１４３、及び、連通路１０４ｄ２によって構成されている。また、油分離室１４３は、吐出通路１０４ｄの途中に形成された筒状の拡張空間部を成している。

連通路１０４ｄ２の油分離室１４３側の開口端は、油分離室１４３の底壁１０４ｂ１の中央部に配置されている。また、連通路１０４ｄ２の油分離室１４３側の開口端は、その周囲の底壁１０４ｂ１より弁板１０３側に向けて（すなわち前方に）突出している。これによって、油分離室１４３内にて冷媒から分離された潤滑油が連通路１０４ｄ２側に流出することを抑制することができる。

第２環状隔壁１０４ｅの内周面には、圧力供給通路１４５の一部を構成する連通路１０４ｆの開口端が形成されている。油分離室１４３からの潤滑油の排出性を考慮すると、連通路１０４ｆは、第２環状隔壁１０４ｅの重力方向下側の領域に前記開口端を有していることが望ましい。

従って、制御弁３００より上流の圧力供給通路１４５は、第２環状隔壁１０４ｅの凹溝１０４ｄ１、油分離室１４３、及び、連通路１０４ｆを含む。また、圧力供給通路１４５は、油分離室１４３で分離された潤滑油を冷媒と共にクランク室１４０に戻す油戻し通路として機能している。尚、制御弁３００が圧力供給通路１４５を閉鎖したときに、圧力供給通路１４５を完全に閉鎖せず、油分離室１４３で分離された潤滑油を冷媒と共にクランク室１４０に僅かに戻すようにしてもよい。

次に、圧縮機１００における吐出冷媒からの潤滑油の分離について説明する。
ピストン１３６の往復運動によってシリンダボア１０１ａに吸入され、圧縮された冷媒は、吐出室１４２に吐出される。吐出室１４２内の冷媒は、第２環状隔壁１０４ｅの凹溝１０４ｄ１から第２環状隔壁１０４ｅの内周面に沿うように油分離室１４３に流入する。これにより、油分離室１４３内には、冷媒の旋回流が発生する。油分離室１４３に流入した冷媒中に含まれる潤滑油は、前記旋回流による遠心力によって第２環状隔壁１０４ｅの内周面側に移動する。潤滑油が分離された冷媒は、連通路１０４ｄ２を経由して高圧側外部冷媒回路に流れる。一方、油分離室１４３にて分離された潤滑油は、第２環状隔壁１０４ｅの内周面側から、連通路１０４ｆ及び制御弁３００を経由して、冷媒と共にクランク室１４０に還流される。従って、車両エアコンシステムの冷媒回路を循環する潤滑油が少なくなり、車両エアコンシステムの熱交換効率が改善される。また、油分離室１４３にて分離された潤滑油は、クランク室１４０内の各摺動部の潤滑に寄与する。

本実施形態によれば、圧縮機１００は、軸回りに環状に配列された複数のシリンダボア１０１ａを有するシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端側（後側）に弁板１０３を介して配設されるシリンダヘッド１０４と、弁板１０３とシリンダヘッド１０４との間に介装されるガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）と、シリンダブロック１０１の他端側（前側）からシリンダボア１０１ａに挿入されて往復運動し、シリンダヘッド１０４側の吸入室１４１から吸入した冷媒を圧縮してシリンダヘッド１０４側の吐出室１４２に吐出する複数のピストン１３６と、複数の吐出弁１３８と、を含む。シリンダヘッド１０４は、その内部に、環状に配置された吸入室１４１と、吸入室１４１の径方向内側に配置されて第１環状隔壁１０４ａによって吸入室１４１と区画された吐出室１４２と、吐出室１４２に吐出される冷媒を外部冷媒回路（高圧側外部冷媒回路）に向けて導出する吐出通路１０４ｄと、吐出室１４２の径方向内側に形成されて第２環状隔壁１０４ｅによって吐出室１４２と区画され、かつ、吐出通路１０４ｄの一部を成す拡張空間部（油分離室１４３）と、を有する。弁板１０３は、吐出室１４２とシリンダボア１０１ａとを連通する複数の吐出孔１０３ｂを有する。吐出弁１３８は、吐出孔１０３ｂを開閉するリード弁から成る。ガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）には、複数の吐出弁１３８の最大開度を規制する複数のリテーナ部１５０ａが一体に形成されている。複数の吐出弁１３８及び複数のリテーナ部１５０ａは、第１環状隔壁１０４ａ側を先端側とし、かつ、第２環状隔壁１０４ｅ側を基端側として、吐出室１４２の径方向に放射状に延びている。ガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）におけるリテーナ部１５０ａの基端部（第２シール部１５０ｂ）が、第２環状隔壁１０４ｅのガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）側の端面１０４ｅ１によって押圧されている。第２環状隔壁１０４ｅのガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）側の端面１０４ｅ１には、吐出室１４２と拡張空間部（油分離室１４３）とを連通する少なくとも１つの凹溝１０４ｄ１が形成されている。これにより、吐出室１４２に吐出された冷媒は、第２環状隔壁１０４ｅのガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）側の端面１０４ｅ１に形成された凹溝１０４ｄ１を必ず通って拡張空間部（油分離室１４３）内に流入するので、凹溝１０４ｄ１の存在が、冷媒からの潤滑油の分離に大きく寄与し得る。従って、冷媒から潤滑油を効率良く分離することができる。

また本実施形態によれば、ガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）におけるリテーナ部１５０ａの基端部（第２シール部１５０ｂ）に第２環状隔壁１０４ｅが当接している。これにより、本実施形態では、第２環状隔壁１０４ｅの軸方向長さ（高さ）を、特許文献１におけるリテーナ形成板と環状隔壁との間の間隙に相当する分、長くすることができる。従って、拡張空間部（油分離室１４３）における冷媒の実質的な流動距離を長くすることができるので、冷媒から潤滑油を効率良く分離することができる。

また本実施形態によれば、凹溝１０４ｄ１は、吐出室１４２の周方向にて隣り合うリテーナ部１５０ａの基端部間に位置する。これにより、リテーナ部１５０ａの基端部が第２環状隔壁１０４ｅの端面１０４ｅ１によって確実に押圧保持され得る。

また本実施形態によれば、ガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）は、第１環状隔壁１０４ａのガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）側の端面１０４ａ１によって押圧される第１シール部１５０ｅと、第２環状隔壁１０４ｅのガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）側の端面１０４ｅ１によって押圧される第２シール部１５０ｂと、吐出室１４２の周方向にて隣り合うリテーナ部１５０ａ間に位置して吐出室１４２の径方向に延び、かつ、第１シール部１５０ｅと第２シール部１５０ｂとを連結する第１連結部１５０ｃと、リテーナ部１５０ａの少なくとも先端部と第１連結部１５０ｃとを吐出室１４２の周方向に連結する第２連結部１５０ｄと、を有する。これにより、複数のリテーナ部１５０ａが、第２シール部１５０ｂ、第１連結部１５０ｃ、及び第２連結部１５０ｄによって一体化されるので、リテーナ部１５０ａの剛性を高めることができる。

また本実施形態によれば、第１環状隔壁１０４ａは、吐出室１４２側に突出する凸部１０４ｇを有する。第１連結部１５０ｃにおける第２連結部１５０ｄ側の一部が、凸部１０４ｇによって押圧されている。これにより、リテーナ部１５０ａは、その基端部側（第２シール部１５０ｂ）が第２環状隔壁１０４ｅで押圧保持され、先端側の側方を第１環状隔壁１０４ａ及び凸部１０４ｇで押圧保持されて、弁板１０３側に固定され得るので、吐出弁１３８が開弁してリテーナ部１５０ａの先端側に当接しても、リテーナ部１５０ａに過度な応力が作用せず、リテーナ部１５０ａの変形が抑制され得る。

図５は、本発明の第２実施形態における圧縮機の要部の概略構成を示す。前述の第１実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態では、吐出通路１０４ｄにおいて、油分離室１４３と連通路１０４ｄ２との間に、容積部１０４ｄ３が形成されている。容積部１０４ｄ３は、逆止弁２００を収容可能な内部空間を有している。逆止弁２００は、油分離室１４３の圧力Ｐ１と逆止弁２００より下流の連通路１０４ｄ２の圧力Ｐ２との圧力差ΔＰに応じて開閉する。逆止弁２００は、圧力差ΔＰが所定値Ｐｓを超えると（すなわち、Ｐ１−Ｐ２＞Ｐｓとなると）開弁して吐出通路１０４ｄを開放する。一方、圧力差ΔＰが所定値Ｐｓ以下になると（すなわち、Ｐ１−Ｐ２≦Ｐｓとなると）閉弁して吐出通路１０４ｄを閉鎖する。ここで、所定値Ｐｓとは、逆止弁２００の開閉を決定するための閾値であり、予め設定されている。

特に本実施形態によれば、圧縮機１００は、吐出通路１０４ｄにおける拡張空間部（油分離室１４３）より下流に設けられて外部冷媒回路（高圧側外部冷媒回路）から吐出室１４２への冷媒の逆流を防止する逆止弁２００を更に含む。これにより、外部冷媒回路（高圧側外部冷媒回路）から拡張空間部（油分離室１４３）への冷媒の逆流を防止することも可能となる。

図６は、本発明の第３実施形態における圧縮機の要部の概略構成を示す。前述の第２実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態では、油分離室１４３内に管状部材２０１が配置されている。管状部材２０１は、第２環状隔壁１０４ｅとの間に間隙を空けて平行に延びている。ここで、第２環状隔壁１０４ｅが円環状である場合には、管状部材２０１は円管状であることが好ましい。

管状部材２０１は、その後端部が逆止弁２００の入口部に連結されている。管状部材２０１の前端部は、複数の吐出弁１３８を含む吐出弁形成板１３８ａに当接しており、この吐出弁形成板１３８ａによって閉口されている。尚、本実施形態では、管状部材２０１の前端部が吐出弁形成板１３８ａに当接して閉口しているが、この他、管状部材２０１の前端部が弁板１０３又はヘッドガスケット１３９に当接して閉口してもよい。

管状部材２０１の後端部側には、管状部材２０１の内外を連通する少なくとも１つの連通孔２０２が形成されている。

本実施形態では、管状部材２０１が逆止弁２００（例えば、その外殻を成すハウジング）と一体に形成されている。また、本実施形態では、逆止弁２００は、管状部材２０１の前端部が吐出弁形成板１３８ａ、弁板１０３、又はヘッドガスケット１３９に当接するようにシリンダヘッド１０４に位置決めされ得る。

管状部材２０１と逆止弁２００との一体構成物をシリンダヘッド１０４に組み付けるときには、まず、管状部材２０１の前端部がシリンダヘッド１０４の開放端面（前端面）から突出するように、逆止弁２００をシリンダヘッド１０４の容積部１０４ｄ３に仮圧入する。次に、管状部材２０１の前端部を吐出弁形成板１３８ａ、弁板１０３、及びヘッドガスケット１３９のいずれか１つに当接させた状態で、フロントハウジング１０２、センターガスケット（図示せず）、シリンダブロック１０１、シリンダガスケット（図示せず）、弁板１０３、ヘッドガスケット１３９、及び、シリンダヘッド１０４を通しボルト１０５によって締結することで、逆止弁２００をシリンダヘッド１０４の容積部１０４ｄ３に圧入する。これにより、管状部材２０１と逆止弁２００との一体構成物は、管状部材２０１の前端部が吐出弁形成板１３８ａ、弁板１０３、又はヘッドガスケット１３９に当接した状態でシリンダヘッド１０４に位置決めされ得る。

本実施形態では、吐出室１４２内の冷媒は、第２環状隔壁１０４ｅの凹溝１０４ｄ１から第２環状隔壁１０４ｅの内周面に沿うように油分離室１４３に流入し、管状部材２０１の周囲（管状部材２０１の外周面と第２環状隔壁１０４ｅの内周面との間の間隙）で旋回流となる。この旋回流による遠心力によって、冷媒中に含まれる潤滑油が冷媒から効果良く分離され得る。また、管状部材２０１の周囲で旋回していた冷媒は、管状部材２０１の連通孔２０２から管状部材２０１内に流入し、逆止弁２００及び連通路１０４ｄ２を経由して、車両エアコンシステムの高圧側外部冷媒回路に流れる。

特に本実施形態によれば、圧縮機１００は、拡張空間部（油分離室１４３）内に配置され、かつ、第２環状隔壁１０４ｅとの間に間隙を空けて平行に延びる管状部材２０１を更に含む。管状部材は、その一端部（後端部）が逆止弁２００の入口部に連結され、他端部（前端部）が、吐出弁１３８を含む吐出弁形成板１３８ａ、弁板１０３、及び、ガスケット部材（ヘッドガスケット１３９）のいずれか１つに当接して閉口している。管状部材２０１の一端部側（後端部側）には、管状部材２０１の内外を連通する少なくとも１つの連通孔２０２が形成されている。これにより、管状部材２０１の周囲で冷媒の旋回流を発生させることができるので、この旋回流による遠心力によって、冷媒中に含まれる潤滑油を冷媒から効果良く分離することができる。また、管状部材２０１の前端部が閉塞されているので、管状部材２０１の前端部から管状部材２０１内に冷媒が流入することを抑制することができる。

また本実施形態によれば、管状部材２０１が逆止弁２００と一体に形成されている。これにより、管状部材２０１を逆止弁２００と共にシリンダヘッド１０４に容易に組み付けて位置決めすることができる。

尚、前述の第１〜第３実施形態では、圧力供給通路１４５が油戻し通路として機能しているが、油分離室１４３からクランク室１４０に潤滑油を戻す油戻し通路の構成はこれに限らない。例えば、油戻し通路を圧力供給通路１４５とは別に設け、潤滑油を貯留する貯油室を経由して吸入室１４１と連通させてもよい。

また、前述の第１〜第３実施形態では、第２環状隔壁１０４ｅによって吐出室１４２と区画された空間を油分離室１４３としたが、油分離室１４３は筒状の拡張空間部であるので、第２環状隔壁１０４ｅによって吐出室１４２と区画された空間を、吐出圧力脈動を低減するマフラとしてもよい。このようにすれば、リテーナ部１５０ａの基端部を押さえるのと同時に拡張空間部の一端を閉塞でき、更に拡張空間部の軸線方向の長さを大きくできるので、マフラとして有効に機能させることができる。すなわち、本発明の「拡張空間部」は、冷媒中に含まれる潤滑油を冷媒から分離する機能、及び／又は、吐出圧力脈動を低減する機能を有する。

また、前述の第１〜第３実施形態における圧縮機１００は、電磁クラッチを備えた可変容量圧縮機、クラッチレス圧縮機等であり得る。また、圧縮機１００を駆動する外部駆動源は、車両エンジン、モータ等であり得る。

以上からわかるように、前述の第１〜第３実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

１００…圧縮機 １０１…シリンダブロック １０１ａ…シリンダボア １０２…フロントハウジング １０２ａ…ボス部 １０３…弁板 １０３ａ…吸入孔 １０３ｂ…吐出孔 １０３ｃ…オリフィス １０４…シリンダヘッド １０４ａ…第１環状隔壁 １０４ａ１…端面 １０４ｂ…底壁 １０４ｂ１…底壁 １０４ｃ…吸入通路 １０４ｄ…吐出通路 １０４ｄ１…凹溝 １０４ｄ２…連通路 １０４ｄ３…容積部 １０４ｅ…第２環状隔壁 １０４ｅ１…端面 １０４ｆ…連通路 １０４ｇ…凸部 １０５…通しボルト １１０…駆動軸 １１１…斜板 １１１ａ…第２アーム １１１ｂ…貫通孔 １１２…ロータ １１２ａ…第１アーム １１４…傾角減少バネ １１５…傾角増大バネ １１６…バネ支持部材 １２０…リンク機構 １２１…リンクアーム １２２…第１連結ピン １２３…第２連結ピン １３０…軸封装置 １３１，１３２，１３３…軸受 １３４…スラストプレート １３５…調整ネジ １３６…ピストン １３７…シュー １３８…吐出弁 １３８ａ…吐出弁形成板 １３９…ヘッドガスケット １４０…クランク室 １４１…吸入室 １４２…吐出室 １４３…油分離室 １４５…圧力供給通路 １４６…放圧通路 １４７…圧力導入通路 １５０ａ…リテーナ部 １５０ｂ…第２シール部 １５０ｃ…第１連結部 １５０ｄ…第２連結部 １５０ｅ…第１シール部 １５０ｆ…主開口部 １５０ｇ…副開口部 １５０ｐ，１５０ｑ…貫通孔 ２００…逆止弁 ２０１…管状部材 ２０２…連通孔 ３００…制御弁

Claims (7)

1. 軸回りに環状に配列された複数の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一端側に弁板を介して配設されるシリンダヘッドと、
   前記弁板と前記シリンダヘッドとの間に介装されるガスケット部材と、
   前記シリンダブロックの他端側から前記シリンダボアに挿入されて往復運動し、前記シリンダヘッド側の吸入室から吸入した冷媒を圧縮して前記シリンダヘッド側の吐出室に吐出する複数のピストンと、
   複数の吐出弁と、
   を含む圧縮機であって、
   前記シリンダヘッドは、その内部に、
   環状に配置された前記吸入室と、
   前記吸入室の径方向内側に配置されて第１環状隔壁によって前記吸入室と区画された前記吐出室と、
   前記吐出室に吐出される冷媒を外部冷媒回路に向けて導出する吐出通路と、
   前記吐出室の径方向内側に形成されて第２環状隔壁によって前記吐出室と区画され、かつ、前記吐出通路の一部を成す拡張空間部と、
   を有し、
   前記弁板は、前記吐出室と前記シリンダボアとを連通する複数の吐出孔を有し、
   前記吐出弁は、前記吐出孔を開閉するリード弁から成り、
   前記ガスケット部材には、前記吐出弁の最大開度を規制する複数のリテーナ部が一体に形成されており、
   前記吐出弁及び前記リテーナ部は、前記第１環状隔壁側を先端側とし、かつ、前記第２環状隔壁側を基端側として、前記吐出室の径方向に放射状に延びており、
   前記ガスケット部材における前記リテーナ部の基端部が、前記第２環状隔壁の前記ガスケット部材側の端面によって押圧されており、
   前記第２環状隔壁の前記ガスケット部材側の端面には、前記吐出室と前記拡張空間部とを連通する少なくとも１つの凹溝が形成されている、圧縮機。
2. 前記凹溝は、前記吐出室の周方向にて隣り合う前記リテーナ部の基端部間に位置する、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記ガスケット部材は、
   前記第１環状隔壁の前記ガスケット部材側の端面によって押圧される第１シール部と、
   前記第２環状隔壁の前記ガスケット部材側の端面によって押圧される第２シール部と、
   前記吐出室の周方向にて隣り合う前記リテーナ部間に位置して前記吐出室の径方向に延び、かつ、前記第１シール部と前記第２シール部とを連結する第１連結部と、
   前記リテーナ部の少なくとも先端部と前記第１連結部とを前記吐出室の周方向に連結する第２連結部と、
   を有する、請求項１又は請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記第１環状隔壁は、前記吐出室側に突出する凸部を有し、
   前記第１連結部における前記第２連結部側の一部が、前記凸部によって押圧されている、請求項３に記載の圧縮機。
5. 前記吐出通路における前記拡張空間部より下流に設けられて前記外部冷媒回路から前記吐出室への冷媒の逆流を防止する逆止弁を更に含む、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の圧縮機。
6. 前記拡張空間部内に配置され、かつ、前記第２環状隔壁との間に間隙を空けて平行に延びる管状部材を更に含み、
   前記管状部材は、その一端部が前記逆止弁の入口部に連結され、他端部が、前記吐出弁を含む吐出弁形成板、前記弁板、及び、前記ガスケット部材のいずれか１つに当接して閉口しており、
   前記管状部材の前記一端部側には、前記管状部材の内外を連通する少なくとも１つの連通孔が形成されている、請求項５に記載の圧縮機。
7. 前記管状部材が前記逆止弁と一体に形成されている、請求項６に記載の圧縮機。