JP2018048597A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒の吸入効率を高めながら、冷媒の吸入を安定して行なうとともに、振動・騒音の発生や吸入弁の破損リスクを低減可能な圧縮機を提供する。【解決手段】複数のシリンダボアを形成したシリンダブロックと冷媒吸入室と冷媒吐出室とが形成されたシリンダヘッドとの間に配置され、吸入孔１０３ａと、吐出孔１０３ｂとが形成されたバルブプレート１０３と、前記吸入孔及び吐出孔を覆う吸入弁体形成板１３８に形成され、吸入孔を開閉する吸入弁体１３８ａとを備え、吸入弁体は、吸入孔を覆う吸入弁部１３８ａ２と、シリンダボアに形成された吸入弁開度規制部に当接する吸入弁部から突出した開度規制片１３８ａ３と、吐出孔に連通する吐出用貫通孔１３８ａ５と、吸入弁部の吐出用貫通孔側に形成された吸入用貫通孔１３８ａ６と、吐出用貫通孔及び吸入用貫通孔間に形成された剛性補強部１３８ａ４とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、主に車両用の空調システムに使用される圧縮機に関する。

この種の圧縮機として、例えば特許文献１に記載された可変容量式の圧縮機が提案されている。
この特許文献１に記載された圧縮機は、シリンダブロックに形成したシリンダボアとこのシリンダボアを閉塞するリアハウジングとの間に吸入ポート及び吐出ポートを形成したバルブプレートが配置されている。このバルブプレートのシリンダボア側に吸入ポートを開閉する吸入リードプレートが配置されている。

この吸入リードプレートは、吸入ポートを開閉する吸入リードを有し、この吸入リードは、先端に形成された弁部と、この弁部から基部側に延びる一対の脚部とを有し、一対の脚部間に開口部が形成されている。この開口部は、吐出ポートに連通する位置から弁部の手前まで延長されている。
この構成により、弁部による吸入ポートの閉塞状態からシリンダボアの内圧が低下する吸入状態となると、吸入リードが基部を中心として先端側がシリンダボア側に撓み、弁部が吸入ポートから離間することにより、吸入ポートからの冷媒が弁部の周囲と開口部とを通じてシリンダボアに吸入される。

米国特許出願公開第２０１５／００８６４００号明細書

ところで、上記特許文献１に記載された圧縮機では、吸入ポートを、吸入弁を構成する吸入リードの長手方向と直交する幅方向に拡がる形状とし、さらに吸入リードに開口部が形成されていることにより、冷媒の吸入効率を向上させることができる。しかしながら、吸入リードが先端の弁部と開口部を挟む一対の脚部とで構成されているので、吸入リードの捩じれ剛性が低下し、冷媒の吸入時に吸入リードが捩じれて冷媒のシリンダボア内への吸入が不均一となり、振動・騒音の発生や、吸入弁の破損リスクが増大するという問題があった。
そこで、本発明は、上記従来例の課題に着目してなされたものであり、冷媒の吸入効率を高めながら、冷媒の吸入を安定して行なうとともに、振動・騒音の発生や、吸入弁の破損リスクを低減することができる圧縮機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機の一態様は、複数のシリンダボアを形成したシリンダブロックと、このシリンダブロックの一端側に配置され、冷媒が吸入される吸入室と、シリンダボアで圧縮された冷媒が吐出される吐出室とが形成されたシリンダヘッドと、シリンダブロック及びシリンダヘッド間に配置され、シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と、シリンダボアと吐出室とを連通する吐出孔とが半径方向に形成されたバルブプレートと、バルブプレートの吸入孔及び吐出孔を覆う吸入弁体形成板に可撓性を持たせて形成され、吸入孔を開閉する吸入弁体と、吐出孔を開閉する吐出弁体とを備え、吸入弁体は、先端側に形成された吸入孔を覆う吸入弁部と、シリンダボアに形成された吸入弁開度規制部に当接する吸入弁部から突出した開度規制片と、基部側に形成された吐出孔に連通する吐出用貫通孔と、吸入弁部の吐出用貫通孔側に形成された吸入用貫通孔と、吐出用貫通孔及び吸入用貫通孔間に形成された剛性補強部とを備えている。

本発明の一態様によれば、吸入弁を構成する吸入弁体に吸入用貫通孔及び吐出用貫通孔を形成するとともに、吸入用貫通孔及び吐出用貫通孔間に剛性補強部を形成したので、吸入弁体の捩じれを抑制することができる圧縮機を提供することができる。

本発明に係る圧縮機の第１の実施形態を示す全体構成図である。 図１に適用するバルブプレートを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は吸入孔及び吐出孔の拡大正面図、（ｃ）は吸入孔のＡ−Ａ線上の断面図である。 図１に適用する吸入弁体形成板を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はシリンダボアと舌片との位置関係を示す拡大図である。 吸入弁の動作状態を示す断面図であって、（ａ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ線上における閉状態を示し、（ｂ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ線上における開状態を示し、（ｃ）は図３（ｂ）のＣ−Ｃ線上における開状態を示す。 本発明に係る圧縮機に適用し得るバルブプレート及び吸入弁の第２の実施形態を示す図であって、（ａ）はバルブプレートの一部を示す正面図、（ｂ）は吸入弁体を示す正面部である。 本発明に係る圧縮機に適用し得るバルブプレート及び吸入弁の第２の実施形態の変形例を示す図であって、（ａ）はバルブプレートの一部を示す正面図、（ｂ）は吸入弁体を示す正面部である。 本発明に係る圧縮機に適用し得るバルブプレート及び吸入弁体の第３の実施形態を示す図であって、（ａ）はバルブプレートの一部を示す正面図、（ｂ）は吸入弁体を示す正面部である。 本発明に係る圧縮機に適用し得るバルブプレート及び吸入弁体の第４の実施形態を示す正面図である。

次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
〔第１の実施形態〕
まず、本発明に係る圧縮機の第１の実施形態について図１〜図４を伴って説明する。

本発明に係る圧縮機の一態様は、図１に示すように、例えば車輛空調システムを構成する冷凍装置に使用される可変容量圧縮機１００である。この可変容量圧縮機１００は、同一円周上に複数のシリンダボア１０１ａを形成したシリンダブロック１０１と、このシリンダブロック１０１の一端に設けられたフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端にバルブプレート１０３を介して設けられたシリンダヘッド１０４とを備えている。

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るクランク室１４０内を横断して、駆動軸１１０が設けられ、その中心部の周囲には、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を介して連結し、駆動軸１１０に沿ってその傾角が変化可能となっている。
リンク機構１２０は、ロータ１１２から突設された第１アーム１１２ａと、斜板１１１から突設された第２アーム１１１ａと、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、他端側が第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たリンクアーム１２１と、から構成されている。

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に形状が定められており、貫通孔１１１ｂには駆動軸１１０と当接する最大傾角規制部と最小傾角規制部とが形成されている。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。

ロータ１１２と斜板１１１との間には斜板１１１を最小傾角に向けて最小傾角に至るまで付勢する傾角減少バネ１１４が装着され、また斜板１１１とバネ支持部材１１６との間には斜板１１１の傾角を増大する方向に付勢する傾角増大バネ１１５が装着されている。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ので、斜板１１１は駆動軸１１０が回転していないときは、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、内部と外部とを遮断している。駆動軸１１０及びロータ１１２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。したが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となっている。

シリンダボア１０１ａ内には、ピストン１３６が配置され、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、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。したがって駆動軸１１０による斜板１１１の回転によりピストン１３６がシリンダボア１０１ａ内を往復動することが可能となる。

シリンダヘッド１０４には、中央部に円環状の隔壁１０４ａで区画された吸入室１４１と、隔壁１０４ａを挟んで吸入室１４１を環状に取り囲む吐出室１４２とが形成されている。吸入室１４１は、シリンダボア１０１ａとは、バルブプレート１０３に設けられた吸入孔１０３ａ、及び、吸入弁体形成板１３８に形成された吸入弁体１３８ａを介して連通している（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。吐出室１４２は、シリンダボア１０１ａとは、吐出弁体形成板１０６に形成された吐出弁体１０６ａ、及び、バルブプレート１０３に設けられた吐出孔１０３ｂを介して連通している。

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）、吸入弁体形成板１３８、バルブプレート１０３、吐出弁体形成板１０６、ヘッドガスケット（図示せず）、シリンダヘッド１０４は、これらの順で接合され、複数の通しボルト１０５により締結されて、圧縮機ハウジングをなす。

シリンダヘッド１０４には、吸入側外部冷媒回路と吸入室１４１とを連通する吸入通路１０４ｂが形成され、これによって吸入室１４１は空調システムの吸入側外部冷媒回路と接続されている。また、吐出室１４２は吐出通路１０４ｃを介して空調システムの吐出側外部冷媒回路と接続されている。
シリンダヘッド１０４にはさらに制御弁３００が設けられている。制御弁３００は吐出室１４２とクランク室１４０とを連通する連通路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、バルブプレート１０３に形成されたオリフィス１０３ｃを含む連通路１４６を経由して、吸入室１４１へ流れる。

したがって制御弁３００によりクランク室１４０の圧力を変化させ、斜板１１１の傾角、つまりピストン１３６のストロークを変化させることにより、可変容量圧縮機１００の吐出容量を可変制御することができる。
空調システム作動時、つまり可変容量圧縮機１００の作動状態では、外部信号に基づいて制御弁３００に内蔵されるソレノイドの通電量が調整され、吸入室１４１の圧力が所定値になるように吐出容量が可変制御される。制御弁３００は、外部環境に応じて、吸入圧力を最適制御することができる。

次に吸入機構を構成するバルブプレート１０３及び吸入弁体形成板１３８の構造について、図１〜図４を参照しながら説明する。
先ず、バルブプレート１０３の構造について説明する。バルブプレート１０３は、図２に示すように、円板状の金属製厚板（板厚２〜３ｍｍ程度）であり、正面から見て各シリンダボア１０１ａに対向する位置に吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂが貫通して形成されている。これら吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂは、例えばバルブプレートの中心を通る設置線Ｌ０上のバルブプレート１０３の中心側に吸入孔１０３ａが形成され、外周側に吐出孔１０３ｂが形成されている。

ここで、吸入孔１０３ａは、図２（ｂ）に拡大図示するように、正面から見て一点鎖線図示のシリンダボア１０１ａの開口縁に沿って円弧状に形成された主孔部となる円弧状孔部１０３ａ１と、この円弧状孔部１０３ａ１の両端部から吐出孔１０３ｂ側に向けて互いに平行に延びる一対の拡張孔部１０３ａ２とで形成され、円弧状孔部１０３ａ１の内側と一対の拡張孔部１０３ａ２間とで窪み部１０３ａ３が形成されている。

そして、この窪み部１０３ａ３の内面を通る設置線Ｌ０と直交する幅方向線Ｌ１と、一対の拡張孔部１０３ａ２の外側内面を通る幅方向線Ｌ１と平行な幅方向線Ｌ２との中間の幅方向線をＬ３としたとき、この中間の幅方向線Ｌ３上の拡張孔部１０３ａ２間の幅Ｗ１が中間の幅方向線Ｌ３上の各拡張孔部１０３ａ２の幅Ｗ２より広く設定されている。このように、拡張孔部１０３ａ２間の幅Ｗ１を拡張孔部１０３ａ２の幅Ｗ２より広く設定することにより、後述する吸入弁体１３８ａに形成される吸入用貫通孔１３８ａ６の断面積を広くとることが可能となる。

また、吐出孔１０３ｂは、図２（ｂ）に拡大図示するように、円形に形成されている。
そして、吸入孔１０３ａの周囲には、細幅の縁部でなる弁座１０３ｅを残すように吸入孔１０３ａの内周面に沿う環状溝１０３ｄが形成されている。
バルブプレート１０３のシリンダボア１０１ａ側に吸入弁体形成板１３８が接合されている。吸入弁体形成板１３８は、円板状の金属製薄板（板厚０．３〜０．５ｍｍ程度）である。この吸入弁体形成板１３８は、バルブプレート１０３の各吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂに対向する位置にリード弁形式の吸入弁体１３８ａが外周側から半径方向に内周側に延長して形成されている。吸入弁体１３８ａは、吸入弁体形成板１３８に打ち抜き加工された外方を開放する略Ｕ字状の打ち抜き孔１３８ａ０によって形成され、外周側の基部が吸入弁体形成板１３８に連続している。

吸入弁体１３８ａは、図３（ｂ）で拡大図示するように、基部側で所定間隔を保ち、平行に配置された一対のアーム部１３８ａ１と、これら一対のアーム部１３８ａ１の先端側に配置された吸入弁部１３８ａ２とを有し、吸入弁部１３８ａ２の先端から設置線Ｌ０に沿って突出する１つの開度規制片１３８ａ３を備えている。
さらに、吸入弁体１３８ａは、一対のアーム部１３８ａ１の長手方向の中間部間を架橋する剛性補強部１３８ａ４を備えており、この剛性補強部１３８ａ４を挟んで基部側に吐出用貫通孔１３８ａ５が形成され、吸入弁部１３８ａ２側に吸入用貫通孔１３８ａ６が形成されている。

ここで、吸入弁部１３８ａ２は、バルブプレート１０３の吸入孔１０３ａを覆うように形成され、先端部の開度規制片１３８ａ３を除く周縁が吸入孔１０３ａの周囲に形成された環状溝１０３ｄ内に対向されている。
また、吐出用貫通孔１３８ａ５は、例えば吐出孔１０３ｂの半径より大きい半径の半円形部とこの半円形部に連結する長方形部とで吐出孔１０３ｂを露出させ、且つ吐出孔１０３ｂの断面積より大きな断面積に形成されている。

さらに、吸入用貫通孔１３８ａ６は、吸入孔１０３ａの窪み部１０３ａ３に対向し、円弧状孔部１０３ａ１及び一対の拡張孔部１０３ａ２に囲まれる領域に、図３（ａ）で見て上辺が下辺に比べて短い等脚台形状に形成されている。
ここで、図３（ｂ）に示すように、吸入孔１０３ａの円弧状孔部１０３ａ１と前記一対の拡張孔部１０３ａ２とで囲まれる領域に対向する吸入用貫通孔１３８ａ６の周縁は、正面から見て吸入孔１０３ａの周囲に形成された環状溝１０３ｄ内に配置されている。

そして、前述したように、図２（ｂ）における幅方向線Ｌ３上の拡張孔部１０３ａ２間の幅Ｗ１が拡張孔部１０３ａ２の幅方向線Ｌ３上の幅Ｗ２より広く設定されている。このため、図３（ｂ）に示すように、吸入用貫通孔１３８ａ６の幅方向線Ｌ３上の脚部間の幅Ｗ３を同じく幅方向線Ｌ３上の拡張孔部１０３ａ２の幅Ｗ２より広く設定することができる。したがって、吸入用貫通孔１３８ａ６の断面積を大きくすることができ、冷媒の吸入量を増加させることができる。

また、吸入用貫通孔１３８ａ６の上辺部が吸入孔１０３ａの窪み部１０３ａ３の周囲の環状溝１０３ｄに配置されているので、吸入用貫通孔１３８ａ６の側辺部と拡張孔部１０３ａ２との対向領域を長くすることができ、円弧状孔部１０３ａ１及び拡張孔部１０３ａ２から吸入される冷媒が吸入用貫通孔１３８ａ６を通り易くなる。
さらに、シリンダボア１０１ａには、図４（ａ）に示すように、吸入弁体１３８ａの開度規制片１３８ａ３と対向する端部を開度規制片１３８ａ３の形状に合わせて切り欠いて吸入弁開度規制部１０１ｂが形成されている。この吸入弁開度規制部１０１ｂは、内部に吸入弁体１３８ａの開度規制片１３８ａ３を収容し、開度規制片１３８ａ３が底部に当接した状態でそれ以上の吸入弁体１３８ａの移動を規制する。この吸入弁体１３８ａの最大開度は、例えば吸入孔１０３ａの円弧状孔部１０３ａ１の中心位置で０．５〜１．０ｍｍ程度に設定されている。

そして、吸入弁体１３８ａとバルブプレート１０３の吸入孔１０３ａの周囲に形成される弁座１０３ｅとでリード弁形式の吸入弁が構成されている。
次に、上記第１の実施形態の吸入弁の動作を説明する。
先ず、空調システムが停止し駆動軸１１０の回転が停止した状態では、吸入弁は、図４（ａ）に示すように、吸入弁体１３８ａの吸入弁部１３８ａ２がバルブプレート１０３の吸入孔１０３ａの周囲の弁座１０３ｅに接触して吸入孔１０３ａを閉塞している。このとき、吸入用貫通孔１３８ａ６は、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、円弧状孔部１０３ａ１及び一対の拡張孔部１０３ａ２によって囲まれる領域の周縁が、弁座１０３ｅを囲む環状溝１０３ｄ内に配置されている。

この状態で、空調システムが作動状態となると、駆動軸１１０が回転駆動されるとともに、制御弁３００で連通路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し、クランク室１４０の圧力を変化させることにより、斜板１１１の傾角が変化し、斜板１１１の傾角に応じて、ピストン１３６のストロークが調整されて冷媒の吸入量及び吐出量が調整される。

斜板１１１の回転によってシリンダボア１０１ａ内のピストン１３６が上死点にある状態から下死点側に移動を開始すると、シリンダボア１０１ａの吸入弁側の圧力が低下することにより、吸入室１４１との圧力差で、吸入弁体１３８ａが図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように開かれる。
このとき、吸入弁部１３８ａ２の先端側の周縁が弁座１０３ｅを規定する環状溝１０３ｄ内に配置されているとともに、吸入孔１０３ａの円弧状孔部１０３ａ１と一対の拡張孔部１０３ａ２とで囲まれる領域に対向して形成されている吸入用貫通孔１３８ａ６の周縁も、環状溝１０３ｄ内に配置されているので、吸入弁体１３８ａがバルブプレート１０３から離れ易くなっており、吸入弁体１３８ａを通じる冷媒のシリンダボア１０１ａ内へ吸入開始を迅速に行なうことが可能となる。

因みに、吸入弁体１３８ａが環状溝１０３ｄを全て覆ってしまう場合には、吸入弁体１３８ａがバルブプレート１０３に張り付いてしまって離れにくくなり、冷媒の吸入遅れが発生するおそれがある。
吸入弁体１３８ａの開度は開度規制片１３８ａ３が吸入弁開度規制部１０１ｂの底部に当接することにより、それ以上の開度が規制され、最大開度となる。

このように、吸入弁体１３８ａが吸入孔１０３ａの周囲の弁座１０３ｅから離間すると、吸入孔１０３ａが開放されて、図４（ｃ）に示すように、吸入弁体１３８ａの吸入弁体１３８ａ２の周囲の隙間を通って吸入孔１０３ａから冷媒がシリンダボア１０１ａ内に吸入されるだけでなく、吸入用貫通孔１３８ａ６を通ってシリンダボア１０１ａ内に吸入される。この吸入用貫通孔１３８ａ６の両側には、一対の拡張孔部１０３ａ２が配置されているので、円弧状孔部１０３ａ１からの冷媒のみならず、拡張孔部１０３ａ２からの冷媒も吸入用貫通孔１３８ａ６を通ってシリンダボア１０１ａ内に吸入される。

さらに、バルブプレート１０３に形成された吸入孔１０３ａが図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、円弧状孔部１０３ａ１とこの円弧状孔部１０３ａ１の円周方向の両端から吐出孔１０３ｂ側に延長する一対の拡張孔部１０３ａ２が形成されているため、吸入孔１０３ａの断面積を、円弧状孔部１０３ａ１を形成するのみ場合に比較して大きくすることができる。したがって、シリンダヘッド１０４の吸入室１４１からシリンダボア１０１ａへの冷媒の吸入量を多くすることができる。

しかも、一対の拡張孔部１０３ａ２を吐出用貫通孔１３８ａ５側に延長させているので、図２（ｂ）における吸入孔１０３ａの設置線Ｌ０に直交する幅方向線Ｌ１に沿う幅すなわち横長方向の幅を拡張することなく断面積を増加させることができる。
このように、吸入孔１０３ａの断面積の増加によるバルブプレート１０３を通る冷媒の吸入量を増加させると、これに応じてバルブプレート１０３から吸入弁を通過してシリンダボア１０１ａに吸入する冷媒量も増加させる必要がある。

本実施形態では、舌状の吸入弁体１３８ａの吸入弁部１３８ａ２に隣接し、正面から見て吸入孔１０３ａの円弧状孔部１０３ａ１と一対の拡張孔部１０３ａ２とに囲まれる領域に、吸入用貫通孔１３８ａ６を形成している。このため、吸入用貫通孔１３８ａ６には、円弧状孔部１０３ａ１及び拡張孔部１０３ａ２からの冷媒が吸入されることになる。したがって、一対の拡張孔部１０３ａ２による冷媒吸入量の増加分を、吸入用貫通孔１３８ａ６を通過する冷媒量で受け持つことが可能となる。

そして、ピストン１３６が下死点に達すると、次いで上死点までストロークする圧縮工程に移行する。この圧縮工程では、ピストンに１３６の移動に伴ってシリンダボア１０１ａ内の圧力が高くなり、これに応じて吸入弁体１３８ａは閉弁位置に復帰する。シリンダボア１０１ａ内の圧力が吐出室１４２の圧力より高くなると吐出弁体１０６ａが吐出孔１０３ｂを開放し、シリンダボア１０１ａ内の冷媒が吸入弁体１３８ａの吐出用貫通孔１３８ａ５、バルブプレート１０３の吐出孔１０３ｂを通じてシリンダヘッド１０４の吐出室１４２へ吐出され、この吐出室１４２から吐出通路１０４ｃを通じて空調システムの吐出側外部冷媒回路へ吐出される。

そして、ピストン１３６が上死点に達すると、上述した吸入工程に移行し、空調システムが動作している間、吸入工程と圧縮工程とを繰り返す。
この間に、吸入弁体１３８ａは、吸入弁部１３８ａ２がバルブプレート１０３の吸入孔１０３ａを閉塞している閉弁状態と、吸入弁部１３８ａ２が吸入孔１０３ａを開放して開度規制片１３８ａ３が吸入弁開度規制部１０１ｂの底部に当接する開弁状態との間で基部を中心とする弾性変形を繰り返すことになる。

吸入弁体１３８ａは、基部と先端側の吸入弁部１３８ａ２との間を連結する一対の平行アーム部１３８ａ１間を連結する剛性補強部１３８ａ４を備えている。このため、吸入弁体１３８ａの剛性を高めることができ、繰り返しの弾性変形に対する強度を確保することができる。これと同時に、捩じり剛性も高めることができることから、閉弁状態から開弁状態に又はその逆に移行する際に、吸入弁体１３８ａが捩じれることなく、安定した姿勢で動作させることができる。吸入弁体１３８ａを通る冷媒に偏りが生じることなく安定した冷媒流を得ることができる。

次に、本発明に係る圧縮機の第２の実施形態について図５を伴って説明する。
この第２の実施形態では、前述した第１の実施形態のように、バルブプレートに形成する吸入孔の一対の拡張部を円弧状孔部の延長上に形成したものである。
すなわち、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態におけるバルブプレート１０３に形成した吸入孔１０３ａを、図５（ａ）に示すように、主孔部となる円弧状孔部１０３ａ１の曲率半径を小さくし、この円弧状孔部１０３ａ１の両端に円弧状孔部１０３ａ１の延長方向に連続して吐出孔１０３ｂ側に向かう一対の拡張孔部１０３ａ２を設けるようにしたものである。

これに応じて、吸入弁体１３８ａの吸入用貫通孔１３８ａ６の形状を、図５（ｂ）に示すように、等脚台形状から蒲鉾形状に変更している。その他の構成については上述した第１の実施形態と同様の構成を有する。
この第２の実施形態によると、吸入弁体１３８ａに剛性補強部１３８ａ４を形成していることから前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、バルブプレート１０３の吸入孔１０３ａの形状が円弧状孔部１０３ａ１とその両端に連続する一対の拡張孔部１０３ａ２とによって単純な円弧状に形成されているので、バルブプレート１０３の製作を容易に行うことができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態では、バルブプレート１０３の吸入孔１０３ａを円弧状孔部１０３ａ１と一対の拡張孔部１０３ａ２とで形成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、円弧状孔部１０３ａ１に代えて設置線Ｌ０に直交する幅方向線Ｌ１に沿って延長する主孔部となる矩形状孔部１０３ａ４を形成し、この矩形状孔部１０３ａ４の両端部から吐出孔１０３ｂ側に延長する一対の拡張孔部１０３ａ５を形成するようにしてもよい。これに応じて、吸入弁体１３８ａについても等脚台形状の吸入用貫通孔１３８ａ６に代えて吸入孔１０３ａの円弧状孔部１０３ａ１と一対の拡張孔部１０３ａ２とに囲まれる領域に対向させて長方形状の吸入用貫通孔１３８ａ７を形成すればよい。

次に、本発明に係る圧縮機の第３の実施形態について図７を伴って説明する。
この第３の実施形態では、前述した第１の実施形態の構成において、吸入工程での冷媒の吸入流路を増加させるようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、図７（ａ）に示すように、前述した第１の実施形態の構成において、バルブプレート１０３の吸入弁体形成板１３８を固定する接合面に、吸入弁体１３８ａの吸入用貫通孔１３８ａ６の中央部に対向する位置から吐出孔１０３ｂに達する０．５ｍｍ程度の深さの連結溝１０３ｆを形成している。

したがって、吸入弁体１３８ａの閉弁状態で、図７（ｂ）に示すように、吸入用貫通孔１３８ａ６が連結溝１０３ｆを介して吐出用貫通孔１３８ａ５に連結される。
その他の構成については前述した第１の実施形態と同様の構成を有する。
この第３の実施形態によると、バルブプレート１０３に吸入用貫通孔１３８ａ６と吐出用貫通孔１３８ａ５とを連結する連結溝１０３ｆが形成されているので、前述した吸入工程で、吸入孔１０３ａから吸入用貫通孔１３８ａ６に向かう冷媒の流れは連結溝１０３ｆを介して吐出用貫通孔１３８ａ５からもシリンダボア１０１ａ内に流入するため、連結溝１０３ｆを付加することによって、第１の実施形態よりシリンダボア１０１ａに流入する冷媒量を増加することができる。

なお、連結溝１０３ｆの形状についてはテーパー状に限らず平行でもよく冷媒の通過が可能であれば任意の形状とすることができる。
次に、本発明に係る圧縮機の第４の実施形態について図８を伴って説明する。
この第４の実施形態では、吸入弁体の開度を規制する開度規制片を複数設けるようにしたものである。

すわなち、第４の実施形態では、図８に示すように、バルブプレート１０３に形成する吸入孔１０３ａを横長の長円形状としている。これに応じて、吸入弁体１３８ａの吸入用貫通孔１３８ａ６を、図８に示すように、吸入孔１０３ａに隣接して沿う長方形状としている。そして、吸入弁部１３８ａ２には斜め外側に突出する２つの開度規制片１３８ａ３が形成されている。したがって、シリンダボア１０１ａにも各開度規制片１３８ａ３に対向する位置に２つの吸入弁開度規制部１０１ｂが夫々形成されている。

その他の構成については前述した第１の実施形態と同様の構成を有する。
この第４の実施形態によると、吸入弁体１３８ａが閉弁状態から開弁状態となったときに、吸入弁体１３８ａの２つの開度規制片１３８ａ３が夫々シリンダボア１０１ａに形成された吸入弁開度規制部１０１ｂの底部に当接する。このため、吸入弁体１３８ａの開弁状態で、吸入弁体１３８ａが捩じれることなく安定した姿勢を保つことができ、冷媒の吸入を安定して行なうことができる。

以上、本発明の第１〜第４の実施形態について説明してきたが、本発明はこれらに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、上記第１〜第４の実施形態では、シリンダヘッド１０４の中心側に吸入室１４１を設け、この吸入室１４１の外側に吐出室１４２を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、吐出室１４２を中心側に設け、その外側に吸入室１４１を設けるようにしてもよい。

また、第１〜第４の実施形態では、バルブプレート１０３の吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂの中心を通る設置線Ｌ０がバルブプレート１０３の中心を通る場合について説明したが、これに限定されるものではなく、吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂの中心を通る設置線Ｌ０がバルブプレート１０３の中心から離れた位置を通るように傾斜させるようにしてもよい。これに応じて、吸入弁体１３８ａの中央線を吸入弁体形成板１３８の中心から外れた位置を通るように傾斜させればよい。要は、シリンダボア１０１ａの開口縁内に吸入孔１０３ａ及び吐出孔１０３ｂと吸入弁体１３８ａとが配置されていればよい。

また、上記第１〜第４の実施形態では、本発明を可変容量圧縮機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、固定容量の圧縮機にも本発明を適用することができる。
さらに、上記実施形態では、本発明を車輛の空調システムに使用する圧縮機に適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、リード弁形式の吸入弁を採用する他のシステムに使用する圧縮機に本発明を適用することができる。

１００…可変容量圧縮機、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、１０３…バルブプレート、１０３ａ…吸入孔、１０３ａ１…円弧状孔部、１０３ａ４…矩形状孔部、１０３ａ２，１０３ａ５…拡張孔部、１０３ｂ…吐出孔、１０３ｆ…連結溝、１０４…シリンダヘッド、１１０…駆動軸、１１１…斜板、１１２…ロータ、１２０…リンク機構、１３６…ピストン、１３７…シュー、１３８…吸入弁体形成板、１３８ａ…吸入弁体、１３８ａ１…アーム部、１３８ａ２…吸入弁部、１３８ａ３…開度規制片、１３８ａ４…剛性補強部、１３８ａ５…吐出用貫通孔、１３８ａ６，１３８ａ７…吸入用貫通孔、１４１…吸入室、１４２…吐出室

Claims (7)

1. 複数のシリンダボアを形成したシリンダブロックと、
   該シリンダブロックの一端側に配置され、冷媒が吸入される吸入室と、前記シリンダボアで圧縮された冷媒が吐出される吐出室とが形成されたシリンダヘッドと、
   前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッド間に配置され、前記シリンダボアと前記吸入室とを連通する吸入孔と、前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔とが半径方向に形成されたバルブプレートと、
   前記バルブプレートに接合された吸入弁体形成板に可撓性を持たせて形成され、前記吸入孔を開閉する吸入弁体と、
   前記吐出孔を開閉する吐出弁体とを備え、
   前記吸入弁体は、先端側に形成された前記吸入孔を覆う吸入弁部と、前記シリンダボアに形成された吸入弁開度規制部に当接する前記吸入弁部から突出した開度規制片と、基部側に形成された前記吐出孔に連通する吐出用貫通孔と、前記吸入弁部の前記吐出用貫通孔側に形成された吸入用貫通孔と、前記吐出用貫通孔及び前記吸入用貫通孔間に形成された剛性補強部とを備えている
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 前記開度規制片は、前記吐出用貫通孔及び前記吸入用貫通孔の中心を通る設置線上に１つだけ突出形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記バルブプレートは、前記吸入弁体形成板と接触する面に前記吸入用貫通孔と前記吐出用貫通孔とを連結する連結溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記バルブプレートの吸入孔は、シリンダボアの開口縁に沿う円弧状孔部と、該円弧状孔部の両端側から前記吐出孔側に延びる一対の拡張孔部とで構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の圧縮機。
5. 前記吸入用貫通孔は、前記吸入孔の円弧状孔部と前記一対の拡張部とで囲まれる領域に対向して形成されていることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
6. 前記吸入用貫通孔の先端部を通る幅方向線上における前記一対の拡張部の内壁間の幅が前記幅方向線上の個々の拡張部の幅より広く設定されていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
7. 前記吸入孔の周囲には前記吸入弁部が当接する弁座を規定する環状溝が形成されており、前記吸入孔の円弧状孔部と前記一対の拡張部とで囲まれる領域に対向して形成されている前記吸入用貫通孔の周縁は、前記環状溝内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。

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