JP3111669B2 - ピストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸の周囲に配列さ
れた複数のシリンダボア内にピストンを収容すると共
に、回転軸の回転に連動してピストンを往復動させるピ
ストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のピストン式圧縮機（例えば特開平
３−９２５８７号公報）では、ピストンによってシリン
ダボア内に区画される圧縮室と吸入室との間の吸入ポー
トが圧縮室内のフラッパ弁によって開閉されるようにな
っている。吸入室内の冷媒ガスは上死点側から下死点側
へ移動するピストンの吸入動作によってフラッパ弁を押
し開いて圧縮室へ流入する。ピストンが下死点側から上
死点側へ移動する吐出行程ではフラッパ弁が吸入ポート
を閉じ、圧縮室内の冷媒ガスが吐出ポートから吐出室へ
吐出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】弾性変形であるフラッ
パ弁の撓み変形は弾性抵抗として作用し、吸入室の圧力
が圧力室の圧力をある程度上回らなければフラッパ弁は
開放しない。即ち、フラッパ弁の開放が遅れる。圧縮機
内の潤滑を行うために冷媒ガス中には潤滑油が混入され
ており、この潤滑油が冷媒ガスとともに圧縮機内の必要
な潤滑部位に送り込まれる。吸入ポートを閉じているフ
ラッパ弁とその密接面との間にも潤滑油が付着する。こ
の付着潤滑油は前記密接面とフラッパ弁との間の密接力
を高め、フラッパ弁の撓み変形開始が一層遅れる。この
ような撓み変形開始遅れは圧縮室への冷媒ガス流入量の
低下、すなわち体積効率の低下をもたらす。また、フラ
ッパ弁が開いている場合にもフラッパ弁の弾性抵抗が吸
入抵抗として作用し、冷媒ガス流入量が低下する。

【０００４】ピストン式圧縮機の一種である斜板式圧縮
機では圧縮室内の冷媒ガスが両頭ピストンの往動動作に
よって吐出室へ吐出され、吸入室内の冷媒ガスが両頭ピ
ストンの復動動作によって圧縮室内へ吸入される。両頭
ピストンは複数個用いられ、回転軸の周囲に等角度間隔
に配列されたシリンダボア内に収容されている。圧縮室
は吐出ポートを介して吐出室に接続しており、吸入ポー
トを介して吸入ポートを介して吸入室に接続している。
吐出ポートは吐出弁によって開閉され、圧縮室内の冷媒
ガスは吐出弁を押し退けつつ吐出室へ吐出される。吸入
ポートは吸入弁によって開閉され、吸入室の冷媒ガスは
吸入弁を押し退けつつ圧縮室へ吸入される。

【０００５】吸入室はシリンダの前後に１つずつ有り、
シリンダブロック内の吸入通路を介して斜板室に連通し
ている。外部の吸入冷媒ガス管路は導入口を介して斜板
室に連通しており、冷媒ガスは両頭ピストンの復動動作
に伴う吸入作用によってまず斜板室に導入され、シリン
ダブロック内の吸入通路及び吸入室を経て圧縮室内へ導
入される。

【０００６】シリンダボアの配列間隔はシリンダブロッ
クの必要な強度を確保し得る程度まで拡げられる。この
配列間隔の大きさとシリンダボアの配列半径の大きさと
は比例し、配列間隔を拡げれば配列半径が増大し、配列
間隔を狭めれば配列半径も減少する。しかしながら、通
常、前記吸入通路が回転軸の周囲に等角度位置に配列さ
れた複数のシリンダボアの狭間に１本ずつ設けられてお
り、このような通路の存在がシリンダブロックの強度低
下をもたらす。従って、吸入通路をシリンダブロック内
に貫設する構成が採用される限りシリンダボアの配列半
径の縮径化は困難であり、圧縮機のコンパクト化は困難
である。

【０００７】しかも、シリンダブロック内の吸入通路の
存在は圧力損失の原因となり、圧縮効率が低下する。車
両に搭載された圧縮機を駆動するための動力は電磁クラ
ッチを介して車両エンジンから得る。電磁クラッチを連
結した時、即ち圧縮機の起動時にはエンジン回転が圧縮
機の回転軸に急激に伝達する。この回転伝達により圧縮
作用が急激に開始されることになるが、この急激な圧縮
作用の開始は大きなトルク負荷として車両エンジン側に
伝わる。そのため、車両に対するショックが発生するこ
とになり、車両の走行フィーリングが損なわれる。又、
異常音も発生する。圧縮機の起動時には冷媒ガ液化して
いることがある。起動時における液冷媒の圧縮は特に大
きなトルク負荷となる。

【０００８】本発明は体積効率を向上すると共に、起動
ショックを低減するピストン式圧縮機を提供し、さらに
圧縮機全体のコンパクト化を可能とする斜板式圧縮機を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために第１の発明で
は、回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内に
ピストンを収容すると共に、回転軸の回転に連動してピ
ストンを往復動させるピストン式圧縮機において、ピス
トンによってシリンダボア内に区画される圧縮室に冷媒
ガスを導入するための吸入通路をロータリバルブ内に形
成し、前記ロータリバルブの摺接周面をテーパ形状とす
ると共に、ロータリバルブを収容する収容孔の内周面を
テーパ形状とし、ピストンの往復動に同期して前記圧縮
室と前記吸入通路とを順次連通するように、かつロータ
リバルブの軸方向にスライド可能に前記ロータリバルブ
を前記収容孔に収容し、ロータリバルブの小径端部及び
大径端部にそれぞれ冷媒ガス圧を作用させ、大径端部に
作用する圧力を小径端部に作用する圧力よりも高くし、
前記小径端部側から大径端部側に付勢するバイパス形成
ばねのばね力をロータリバルブに作用させた。

【００１０】第２の発明では、回転軸の周囲に配列され
た前後で対となる複数対のシリンダボア内に両頭ピスト
ンを収容すると共に、回転軸に支持された斜板の回転運
動を前記両頭ピストンの往復運動に変換するピストン式
圧縮機において、両頭ピストンによってシリンダボア内
に区画される圧縮室に冷媒ガスを導入するための吸入通
路をロータリバルブ内に形成し、前記ロータリバルブの
摺接周面をテーパ形状とすると共に、ロータリバルブを
収容する収容孔の内周面をテーパ形状とし、両頭ピスト
ンの往復動に同期して前記圧縮室と前記吸入通路とを順
次連通するように、かつスライド可能に前記ロータリバ
ルブを回転軸上に支持し、ロータリバルブの大径端部側
を吐出圧領域に露出させると共に、ロータリバルブの小
径端部側を吸入圧領域の斜板室に露出させ、前記小径端
部側から大径端部側に付勢するバイパス形成ばねのばね
力をロータリバルブに作用させた

【００１１】

【作用】ロータリバルブ内の吸入通路はロータリバルブ
の回転に伴って複数の圧縮室に順次連通する。この連通
は前後一方の圧縮室に対するピストンの吸入動作に同期
して行われる。吸入通路と圧縮室とが連通している時に
ピストンが下死点側へ向かい、圧縮室の圧力が吸入通路
の圧力（吸入圧）以下まで低下していく。この圧力低下
により吸入通路の冷媒ガスが圧縮室へ流入する。

【００１２】ロータリバルブの大径端部側には小径端部
側よりも高圧の冷媒ガス圧が作用し、ロータリバルブは
大径端部側から小径端部側へ付勢される。この付勢によ
りロータリバルブのテーパ周面が収容孔のテーパ内周面
に押接され、ロータリバルブを介した高低圧力領域間の
圧力洩れが遮断される。

【００１３】圧縮機の運転停止時にはロータリバルブの
大径端部側に作用する圧力が低下しており、ロータリバ
ルブの小径端部側に作用するバイパス形成ばねのばね力
と冷媒ガス圧との和が大径端部側に作用する圧力を上回
る。この作用力差によりロータリバルブのテーパ周面が
収容孔のテーパ周面から離間する。そのため、起動時に
は圧縮室内の冷媒の一部が低圧領域へ流出し、圧縮反作
用が低減する。

【００１４】斜板室の冷媒ガスを圧縮室にロータリバル
ブを介して導入する構成は従来のシリンダブロック内の
吸入通路を不要とする。シリンダブロック内の吸入通路
の省略によってシリンダボアの配列半径の縮径化がで
き、圧縮機全体がコンパクト化する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を斜板式圧縮機に具体化した一
実施例を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１６】図１に示すように接合された前後一対のシ
リンダブロック１，２の中心部には収容孔１ａ，２ａが
貫設されている。シリンダブロック１，２の端面にはバ
ルブプレート３，４が接合されており、バルブプレート
３，４には支持孔３ａ，４ａが貫設されている。支持孔
３ａ，４ａの周縁には環状の位置決め突起３ｂ，４ｂが
突設されており、位置決め突起３ｂ，４ｂは収容孔１
ａ，２ａに嵌入されている。バルブプレート３，４及び
シリンダブロック１，２にはピン５，６が挿通されてお
り、シリンダブロック１，２に対するバルブプレート
３，４の回動がピン５，６により阻止されている。

【００１７】バルブプレート３，４の支持孔３ａ，４ａ
には回転軸７が円錐コロ軸受け８，９を介して回転可能
に支持されており、回転軸７には斜板１０が固定支持さ
れている。斜板室１１を形成するシリンダブロック１，
２には導入口１２が形成されており、導入口１２には図
示しない外部吸入冷媒ガス管路が接続されている。

【００１８】図４及び図５に示すように回転軸７を中心
とする等間隔角度位置には複数のシリンダボア１３，１
３Ａ，１４，１４Ａが形成されている。図１に示すよう
に前後で対となるシリンダボア１３，１４，１３Ａ，１
４Ａ（本実施例では５対）内には両頭ピストン１５，１
５Ａが往復動可能に収容されている。両頭ピストン１
５，１５Ａと斜板１０の前後両面との間には半球状のシ
ュー１６，１７が介在されている。従って、斜板１０が
回転することによって両頭ピストン１５，１５Ａがシリ
ンダボア１３，１４，１３Ａ，１４Ａ内を前後動する。

【００１９】シリンダブロック１の端面にはフロントハ
ウジング１８が接合されており、シリンダブロック２の
端面にもリヤハウジング１９が接合されている。図６及
び図７に示すように両ハウジング１８，１９の内壁面に
は複数の押さえ突起１８ａ，１９ａが突設されている。
押さえ突起１８ａと円錐コロ軸受け８の外輪８ａとの間
には環状板形状の予荷重付与ばね２０が介在されてい
る。押さえ突起１９ａは円錐コロ軸受け９の外輪９ａに
当接している。外輪８ａ，９ａと共にコロ８ｃ，９ｃを
挟む内輪８ｂ，９ｂは回転軸７の段差部７ａ，７ｂに当
接している。シリンダブロック１、バルブプレート３及
びフロントハウジング１８はボルト２１により締め付け
固定されている。シリンダブロック１、シリンダブロッ
ク２、バルブプレート４及びリヤハウジング１９はボル
ト２２により締め付け固定されている。円錐コロ軸受け
８，９は回転軸７に対するラジアル方向の荷重及びスラ
スト方向の荷重の両方を受け止める。ボルト２１の締め
付けは予荷重付与ばね２０を撓み変形させ、この撓み変
形が円錐コロ軸受け８を介して回転軸７にスラスト方向
の予荷重を与える。

【００２０】両ハウジング１８，１９内には吐出室２
３，２４が形成されている。両頭ピストン１５，１５Ａ
によりシリンダボア１３，１４，１３Ａ，１４Ａ内に区
画される圧縮室Ｐａ，Ｐｂはバルブプレート３，４上の
吐出ポート３ｃ，４ｃを介して吐出室２３，２４に接続
している。吐出ポート３ｃ，４ｃはフラッパ弁型の吐出
弁３１，３２により開閉される。吐出弁３１，３２の開
度はリテーナ３３，３４により規制される。吐出弁３
１，３２及びリテーナ３３，３４はボルト３５，３６に
よりバルブプレート３，４上に締め付け固定されてい
る。吐出室２３は排出通路２５を介して図示しない外部
吐出冷媒ガス管路に連通している。

【００２１】２６は回転軸７の周面に沿った吐出室２３
から圧縮機外部への冷媒ガス漏洩を防止するリップシー
ルである。回転軸７上の段差部７ａ，７ｂにはロータリ
バルブ２７，２８がスライド可能に支持されている。ロ
ータリバルブ２７，２８と回転軸７との間にはシールリ
ング３９，４０が介在されている。ロータリバルブ２
７，２８は回転軸７と一体的に図３の矢印Ｑ方向に回転
可能に収容孔１ａ，２ａ内に収容されている。

【００２２】図２及び図３に示すように収容孔１ａ，２
ａはテーパ形状であり、シリンダブロック１，２の端面
から内部に向かうにつれて縮径となっている。ロータリ
バルブ２７，２８の周面２７ｃ，２８ｃは収容孔１ａ，
２ａと同形のテーパにしてある。ロータリバルブ２７，
２８の周面２７ｃ，２８ｃは収容孔１ａ，２ａの内周面
にぴったりと嵌合可能である。即ち、ロータリバルブ２
７の大径端部２７ａ側は吐出室２３側を向き、ロータリ
バルブ２７の小径端部２７ｂ側は斜板室１１側を向いて
いる。又、ロータリバルブ２８の大径端部２８ａ側は吐
出室２４側を向き、ロータリバルブ２８の小径端部２８
ｂ側は斜板室１１側を向いている。

【００２３】ロータリバルブ２７，２８と斜板１０との
間にはバイパス形成ばね５８，５９が介在されている。
バイパス形成ばね５８のばね力はロータリバルブ２７の
小径端部２７ｂ側から大径端部２７ａ側に作用し、バイ
パス形成ばね５９のばね力はロータリバルブ２８の小径
端部２８ｂ側から大径端部２８ａ側に作用する。

【００２４】ロータリバルブ２７，２８内には吸入通路
２９，３０が形成されている。吸入通路２９，３０の入
口２９ａ，３０ａは小径端部上に開口しており、吸入通
路２９，３０の出口２９ｂ，３０ｂはテーパ周面上に開
口している。

【００２５】図４に示すようにロータリバルブ２７を収
容する収容孔１ａの内周面にはシリンダボア１３，１３
Ａと同数の吸入ポート１ｂが等間隔角度位置に配列形成
されている。吸入ポート１ｂとシリンダボア１３，１３
Ａとは１対１で常に連通しており、各吸入ポート１ｂは
吸入通路２９の出口２９ｂの周回領域に接続している。

【００２６】同様に、図５に示すようにロータリバルブ
２８を収容する収容孔２ａの内周面にはシリンダボア１
４，１４Ａと同数の吸入ポート２ｂが等間隔角度位置に
配列形成されている。吸入ポート２ｂとシリンダボア１
４，１４Ａとは１対１で常に連通しており、各吸入ポー
ト２ｂは吸入通路３０の出口３０ｂの周回領域に接続し
ている。

【００２７】図１、図４及び図５に示す状態では両頭ピ
ストン１５Ａは一方のシリンダボア１３Ａに対して上死
点位置にあり、他方のシリンダボア１４Ａに対して下死
点位置にある。両頭ピストン１５Ａがシリンダボア１３
に対して上死点位置から下死点位置に向かう吸入行程に
入ったときには吸入通路２９はシリンダボア１３Ａの圧
縮室Ｐａに連通する。この連通により斜板室１１内の冷
媒ガスが吸入通路２９を経由してシリンダボア１３Ａの
圧縮室Ｐａに吸入される。一方、両頭ピストン１５Ａが
シリンダボア１４Ａに対して下死点位置から上死点位置
に向かう吐出行程に入ったときには吸入通路３０はシリ
ンダボア１４Ａの圧縮室Ｐｂとの連通を遮断される。こ
の連通遮断によりシリンダボア１４Ａの圧縮室Ｐｂ内の
冷媒ガスが吐出弁３２を押し退けつつ吐出ポート４ｃか
ら吐出室２４に吐出される。

【００２８】このような冷媒ガスの吸入及び吐出は他の
シリンダボア１３，１４の圧縮室Ｐにおいても同様に行
われる。回転軸７の一端はフロントハウジング１８から
外部に突出しており、他端はリヤハウジング１９側の吐
出室２４内に突出している。回転軸７の軸心部には吐出
通路３７が形成されている。吐出通路３７は吐出室２４
に開口している。フロントハウジング１８側の吐出室２
３によって包囲される回転軸７の周面部位には導出口３
８が形成されており、吐出室２３と吐出通路３７とが導
出口３８によって連通されている。従って、前後の吐出
室２３，２４が吐出通路３７によって連通しており、吐
出室２４の冷媒ガスは吐出通路３７から吐出室２３に合
流する。

【００２９】圧縮機の運転停止状態では吐出冷媒ガス圧
が吸入冷媒ガス圧程度まで低下している。従って、ロー
タリバルブ２７，２８の小径端部２７ｂ，２８ｂに作用
する吸入冷媒ガス圧とバイパス形成ばね５８，５９のば
ね力との和は、ロータリバルブ２７，２８の大径端部２
７ａ，２８ａに作用する冷媒ガス圧を上回る。この作用
力差によりロータリバルブ２７が小径端部２７ｂ側から
大径端部２７ａ側へ付勢され、図２に示すように大径端
部２７ａが位置決め突起３ｂに当接する。同様に、ロー
タリバルブ２８が小径端部２８ｂ側から大径端部２８ａ
側へ付勢され、大径端部２８ａが位置決め突起４ｂに当
接する。

【００３０】大径端部２７ａ，２８ａが位置決め突起３
ｂ，４ｂに当接した状態ではテーパ形状の摺接周面２７
ｃ，２８ｃガ収容孔１ａ，２ａの周面から離間する。摺
接周面２７ｃ，２８ｃと収容孔１ａ，２ａの周面との間
に隙間Ｋａ，Ｋｂが形成されることにより全ての圧縮室
Ｐ，Ｐａ，Ｐｂが間隙Ｋを介して斜板室１１に連通す
る。この状態から圧縮機が駆動されると、吐出行程にあ
る圧縮室の冷媒の一部が間隙Ｋａ，Ｋｂから流出し、一
部は吐出室２３，２４に吐出される。吸入行程にある圧
縮室の圧力は斜板室１１の圧力よりもさらに低下するた
め、間隙Ｋａ，Ｋｂから流出する冷媒は吸入行程にある
圧縮室にも流入する。従って、間隙Ｋａ，Ｋｂは圧縮室
を周方向に繋ぐバイパスとなる。

【００３１】吐出行程にある圧縮室からバイパスＫａ，
Ｋｂを介して吸入行程の圧縮室へ冷媒を流出させること
により圧縮作用が低減し、圧縮機の起動に伴う急激な圧
縮開始が大きなトルク負荷となることはない。従って、
圧縮機を搭載した車両のエンジン側へ大きなショックが
伝わることはなく、異常音の発生も抑制される。

【００３２】圧縮機の起動時には冷媒が液化しているこ
とがあり、このような液冷媒の圧縮では特に大きな圧縮
反作用が生じる。即ち、吐出ポート３ｃ，４ｃという限
られた流出口からの液体の流出には大きな流出抵抗が生
じ、特に大きなトルク負荷となる。吐出ポート３ｃ，４
ｃ以外に圧縮室内の冷媒の吐出口となるバイパスＫａ，
Ｋｂの存在は液冷媒の流出抵抗を大幅に緩和し、冷媒の
液化状態においても起動時のショック緩和、異常音発生
抑制が達成される。

【００３３】吐出行程にある圧縮室の冷媒の一部は吐出
室２３，２４へ吐出されるため、吐出室２３，２４の圧
力は上昇する。この圧力上昇によりロータリバルブ２
７，２８の大径端部２７ａ，２８ａに作用する吐出室２
３，２４の作用圧が小径端部２７ｂ，２８ｂに作用する
吸入圧とバイパス形成ばね５８，５９のばね力との和を
いずれ上回る。この圧力対抗によりロータリバルブ２
７，２８が大径端部２７ａ，２８ａ側から小径端部２７
ｂ，２８ｂ側へ付勢され、図３に示すように摺接周面２
７ｃ，２８ｃが収容孔１ａ，２ａの内周面に接する。以
後、高圧ガス漏洩のない圧縮作用が行われる。

【００３４】強制回転されるロータリバルブ２７，２８
の採用では潤滑油に起因する吸着力及び吸入弁の弾性抵
抗による吸入抵抗の問題はない。圧縮室Ｐａ，Ｐｂ内の
圧力が斜板室１１内の吸入圧をわずかに下回れば冷媒ガ
スが直ちに圧縮室Ｐａ，Ｐｂに流入する。従って、ロー
タリバルブ２７，２８採用の場合には体積効率がフラッ
パ弁型の吸入弁採用の場合に比して大幅に向上する。

【００３５】斜板室１１の吸入冷媒ガスがロータリバル
ブ２７，２８内の吸入通路２９，３０を経由して圧縮室
Ｐａ，Ｐｂへ吸入される構成は従来の斜板式圧縮機にお
けるシリンダブロック内の複数の吸入通路を不要とす
る。又、吐出室２４に吐出された吐出冷媒ガスを回転軸
７内の吐出通路３７を経由して排出通路２５へ導く構成
は従来の斜板式圧縮機におけるシリンダブロック内の吐
出通路を不要とする。シリンダブロック１，２から吸入
通路及び吐出通路を排除したことによってシリンダボア
１３，１３Ａ，１４，１４Ａの配列間隔を狭めることが
できる。従って、シリンダブロック１，２全体の縮径化
ができ、圧縮機全体の縮径化及び軽量化が達成される。

【００３６】斜板室１１から圧縮室Ｐ，Ｐａ，Ｐｂに到
る冷媒ガス流路における流路抵抗、即ち吸入抵抗が高け
れば圧力損失が大きくなり、圧縮効率が低下する。ロー
タリバルブ２７，２８を採用することにより斜板室１１
から圧縮室Ｐａ，Ｐｂに到る冷媒ガス流路長が短くな
り、吸入抵抗が従来より低減する。従って、損失が減
り、圧縮効率が向上する。

【００３７】ロータリバルブ２７，２８の大径端部２７
ａ，２８ａは吐出圧領域に露出しており、小径端部２７
ｂ，２８ｂは吸入圧領域に露出している。即ち、ロータ
リバルブ２７，２８は大径端部２７ａ，２８ａ側から小
径端部２７ｂ，２８ｂ側に向けて付勢される。この付勢
によりロータリバルブ２７，２８のテーパ周面が収容孔
１ａ，２ａの内周面に押接され、ロータリバルブ２７，
２８は収容孔１ａ，２ａの内周面に摺接しながら回転す
る。従って、吐出室２３，２４の吐出冷媒ガスがロータ
リバルブ２７，２８の周面と収容孔１ａ，２ａの内周面
との間から斜板室１１側へ漏洩することはない。ロータ
リバルブ２７，２８と回転軸７との間のシールはシール
リング３９，４０によって保障される。

【００３８】ロータリバルブ２７，２８の摺接周面をテ
ーパとする構成により吐出冷媒ガスの漏洩が防止され、
体積効率が向上する。しかも、収容孔１ａ，２ａに対す
るロータリバルブ２７，２８の嵌入作業も容易である。

【００３９】収容孔１ａ，２ａのテーパ内周面とロータ
リバルブ２７，２８のテーパ周面との摺接は摺接周面に
おける摩耗をもたらすが、ロータリバルブ２７，２８は
収容孔１ａ，２ａに対して常に良好に摺接する。即ち、
ロータリバルブ２７，２８と収容孔１ａ，２ａとの間の
シールは自己補充機能を有し、シール性が低下すること
はない。ロータリバルブ２７，２８の線膨張係数とシリ
ンダブロック１，２の線膨張係数とが異なっていてもシ
ールの自己補充機能は常に確保される。従って、圧縮機
内の温度変化に対してもシール性能は変化しない。しか
も、ロータリバルブ２７，２８を合成樹脂製とすること
もでき、ロータリバルブ２７，２８の摺接周面のテーパ
構成は圧縮機の軽量化にも寄与する。

【００４０】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば図８及び図９に示すように可変容
量型の揺動斜板式圧縮機に本発明を具体化した実施例も
可能である。

【００４１】図８に示すようにシリンダブロック４１及
びフロントハウジング４２には回転軸４４が円錐コロ軸
受け５６Ａ，５６Ｂを介して回転可能に支持されてい
る。回転軸４４には回転支持体４５が止着されている。
回転支持体４５には回転駆動体４６がアーム４５ａ上の
長孔４５ｂとピン４７との係合により傾斜角可変に連結
支持されている。回転駆動体４６は回転軸４４上のガイ
ドスリーブ４８の左右両側に突設された軸ピン４８ａに
より揺動可能に支持されており、回転駆動体４６上には
揺動斜板４９が相対回転可能に支持されている。

【００４２】複数のシリンダボア４１ａ（本実施例では
６つ）内の各ピストン５０，５０Ａ，５０Ｂはピストン
ロッド５０ａを介して揺動斜板４９に連結されている。
回転軸４４の回転運動は回転支持体４５及び回転駆動体
４６を介して揺動斜板４９の前後往復揺動に変換され、
ピストン５０，５０Ａ，５０Ｂがシリンダボア４１ａ内
を前後動する。

【００４３】シリンダブロック４１とリヤハウジング４
３との間にはバルブプレート５１、弁形成プレート５２
及びリテーナ形成プレート５３が挟まれている。リヤハ
ウジング４３内の吐出室４３ａと圧縮室Ｐ，Ｐ₁ ，Ｐ₂
とはバルブプレート５１上の吐出ポート５１ａを介して
繋がっている。弁形成プレート５２上の吐出弁５２ａは
吐出室４３ａ側で吐出ポート５１ａを開閉し、リナーナ
形成プレート５３上のリテーナ５３ａは吐出弁５２ａの
撓み変形量を規制する。

【００４４】シリンダブロック４１及びリヤハウジング
４３の対向端面中心部には収容凹部４１ｂ，４３ｂが形
成されており、回転軸４４の端部が収容凹部４１ｂ内に
突出している。両収容凹部４１ｂ，４３ｂは回転軸４４
の軸方向に軸芯を持つ円錐形状の収容室を形成し、収容
室４１ｂ，４３ｂ内にはロータリバルブ５４が回転可能
に収容されている。ロータリバルブ５４の周面はテーパ
になっており、収容室４１ｂ，４３ｂも同様のテーパと
なっている。

【００４５】収容凹部４３ｂの端面とロータリバルブ５
４の小径端部５４ａとの間には間隙が設けられており、
ロータリバルブ５４の大径端部５４ｂにはカップリング
５５が嵌入固定されている。収容凹部４１ｂ内に突出す
る回転軸４４の突出端部４４ａとカップリング５５とは
相対回転不能かつスライド可能に嵌合している。ロータ
リバルブ５４は回転軸４４と一体的に収容室４１ｂ，４
３ｂ内で図９の矢印Ｒ方向に回転する。

【００４６】リヤハウジング４３とロータリバルブ５４
の小径端部５４ａとの間にはバイパス形成ばね６０が介
在されている。ロータリバルブ５４内には吸入通路５７
が形成されている。ロータリバルブ５４の収容凹部４３
ｂ側の端面には吸入通路５７の入口５７ａが形成されて
おり、ロータリバルブ５４の周面には吸入通路５７の出
口５７ｂが形成されている。リヤハウジング４３の中心
部には導入口４３ｃが収容凹部４３ｂに接続するように
形成されており、吸入通路５７の入口５７ａが導入口４
３ｃに連通している。

【００４７】収容凹部４１ｂの周面には圧縮室Ｐ，
Ｐ₁ ，Ｐ₂ と同数の吸入ポート４１ｃが等間隔角度位置
に配列形成されている。吸入ポート４１ｃと圧縮室Ｐ，
Ｐ₁ ，Ｐ ₂ とは１対１で連通しており、各吸入ポート４
１ｃは吸入通路５７の出口５７ｂの周回領域に接続して
いる。

【００４８】圧縮機の運転停止状態ではクランク室４２
ａ内の圧力が吸入冷媒ガス圧程度まで低下している。従
って、ロータリバルブ５４の小径端部５４ａに作用する
吸入冷媒ガス圧とバイパス形成ばね６０のばね力との和
は、ロータリバルブ５４の大径端部５４ｂに作用する冷
媒ガス圧を上回る。この作用力差によりロータリバルブ
５４が小径端部５４ａ側から大径端部５４ｂ側へ付勢さ
れ、図８に示すようにカップリング５５の内端が突出端
部４４ａの先端に当接する。

【００４９】カップリング５５の内端が突出端部４４ａ
の先端に当接した状態ではテーパ形状の摺接周面５４ｃ
が収容凹部４１ｂ，４３ｂの内周面から離間し、摺接周
面５４ｃと収容凹部４１ｂ，４３ｂの内周面との間にバ
イパスＫｃが形成される。このバイパスＫｃが吐出行程
にある圧縮室の冷媒の一部を吸入行程にある圧縮室へ流
出させる。従って、圧縮機の起動時の圧縮作用が前記実
施例と同様に低減する。

【００５０】圧縮室Ｐ，Ｐ₁ ，Ｐ₂ 内へ吸入された冷媒
ガスはピストンが下死点位置から上死点位置に向かう吐
出動作によって圧縮されつつ吐出室４３ａ吐出される。
クランク室４２ａ内の圧力と圧縮室内の吸入圧とのピス
トンを介した差圧に応じてピストンのストロークが変わ
り、圧縮容量を左右する揺動斜板４９の傾斜角が変化す
る。クランク室４２ａ内の圧力は、吐出圧領域の冷媒ガ
スをクランク室４２ａへ供給するとともに、図示しない
制御弁機構によってクランク室４２ａ内の冷媒ガスを吸
入圧領域へ放出制御することによって行われる。即ち、
クランク室４２ａは吸入圧領域よりも高圧の圧力領域と
なる。

【００５１】クランク室４２ａ内の圧力はロータリバル
ブ５４の大径端部５４ｂに作用しており、導入口４３ｃ
内の圧力はローリバルブ５４の小径端部５４ａに作用し
ている。この圧力作用によりロータリバルブ５４は大径
端部５４ｂ側から小径端部５４ａ側へ付勢され、ローリ
バルブ５４のテーパ周面が収容室４１ｂ，４３ｂのテー
パ周面に押接される。従って、圧縮室の高圧冷媒ガスが
ロータリバルブ５４の摺接周面から導入口４３ｃあるい
はクランク室４２ａ側へ漏洩することはない。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、ロータリ
バルブ内の吸入通路を経て圧縮室に冷媒ガスを導入する
と共に、ロータリバルブの摺接周面をテーパ形状とし、
ロータリバルブの大径端部側には小径端部側に対するよ
りも高圧の冷媒ガス圧を作用させ、バイパス形成ばねの
ばね力をロータリバルブの小径端部側に作用させたの
で、圧縮機の起動時には圧縮作用が低減すると共に、運
転中はロータリバルブによって仕切られる吐出圧領域と
吸入圧領域との間の冷媒ガス漏洩が防止され、起動時の
ショックを緩和し得ると共に、体積効率を向上し得ると
いう優れた効果を奏する。

【００５３】又、斜板式圧縮機では圧縮機全体のコンパ
クト化を達成し得るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した一実施例を示す圧縮機全
体の側断面図である。

【図２】 要部拡大側断面である。

【図３】 要部拡大側断面である。

【図４】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】 図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】 図１のＤ−Ｄ線断面図である。

【図８】 別例を示す圧縮機全体の側断面図である。

【図９】 図８のＥ−Ｅ線断面図である。

【符号の説明】

１ａ，２ａ…収容孔、７…回転軸、１１…吸入圧領域と
なる斜板室、２３，２４…吐出圧領域となる吐出室、２
７，２８…ロータリバルブ、２７ａ，２８ａ…大径端
部、２７ｂ，２８ｂ…小径端部、２７ｃ，２８ｃ…テー
パ周面、２９，３０…吸入通路、４１ｂ，４３ｂ…収容
凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粥川 浩明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 27/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の周囲に配列された複数のシリンダ
   ボア内にピストンを収容すると共に、回転軸の回転に連
   動してピストンを往復動させるピストン式圧縮機におい
   て、ピストンによってシリンダボア内に区画される圧縮
   室に冷媒ガスを導入するための吸入通路をロータリバル
   ブ内に形成し、前記ロータリバルブの摺接周面をテーパ
   形状とすると共に、ロータリバルブを収容する収容孔の
   内周面をテーパ形状とし、ピストンの往復動に同期して
   前記圧縮室と前記吸入通路とを順次連通するように、か
   つロータリバルブの軸方向にスライド可能に前記ロータ
   リバルブを前記収容孔に収容し、ロータリバルブの小径
   端部及び大径端部にそれぞれ冷媒ガス圧を作用させ、大
   径端部に作用する圧力を小径端部に作用する圧力よりも
   高くし、前記小径端部側から大径端部側に付勢するバイ
   パス形成ばねのばね力をロータリバルブに作用させたピ
   ストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造。
2. 【請求項２】回転軸の周囲に配列された前後で対となる
   複数対のシリンダボア内に両頭ピストンを収容すると共
   に、回転軸に支持された斜板の回転運動を前記両頭ピス
   トンの往復運動に変換するピストン式圧縮機において、
   両頭ピストンによってシリンダボア内に区画される圧縮
   室に冷媒ガスを導入するための吸入通路をロータリバル
   ブ内に形成し、前記ロータリバルブの摺接周面をテーパ
   形状とすると共に、ロータリバルブを収容する収容孔の
   内周面をテーパ形状とし、両頭ピストンの往復動に同期
   して前記圧縮室と前記吸入通路とを順次連通するよう
   に、かつスライド可能に前記ロータリバルブを回転軸上
   に支持し、ロータリバルブの大径端部側を吐出圧領域に
   露出させると共に、ロータリバルブの小径端部側を吸入
   圧領域の斜板室に露出させ、前記小径端部側から大径端
   部側に付勢するバイパス形成ばねのばね力をロータリバ
   ルブに作用させたピストン式圧縮機における冷媒ガス吸
   入構造。