JP3697782B2 - 圧縮機のマフラ構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両空調システムに適用される圧縮機に関し、特に同圧縮機のマフラ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、吸入マフラ或いは吐出マフラを、吸入ガス或いは吐出ガスの通路上に備えた圧縮機が提案されている。同マフラは一つのマフラ空間を有し、吸入ガス或いは吐出ガスの圧力脈動成分を同マフラ空間内で反射・干渉させて減衰し、同圧力脈動に起因した振動や騒音を低減する。
【０００３】
ここで、例えば前記マフラ空間は、圧縮機構を収容するためのハウジングを構成するハウジング構成体の外周部に凹部を形成し、同凹部をハウジング構成体とは別体の蓋部材により封止することで構成されている。しかし、このようなマフラ空間の形成の仕方では、ハウジング構成体と別体の蓋部材を必要とする。従って、マフラ構造を構成する部品点数が多くなるし、部品点数増にともないその組付工程数も多くなって圧縮機の製造コスト高を招いていた。
【０００４】
また、前記マフラはマフラ空間が一つである、所謂、基本形マフラである。このため、マフラ空間内における吸入ガス或いは吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が単調となり、同ガスの圧力脈動を効果的に減衰し得るとは言い難かった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであって、その目的は、少ない部品点数でマフラ空間を構成できるとともに、冷媒ガス等の圧力脈動を効果的に減衰し得る圧縮機のマフラ構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明では、ハウジング構成体の外周部にマフラ空間を形成し、ハウジング構成体同士の接合により同マフラ空間を封止することで構成されたマフラ構造であって、前記マフラ空間を大容量部と小容量部とに分け、マフラ空間への冷媒ガスの入口を大容量部に開口させるとともに、同マフラ空間からの冷媒ガスの出口を小容量部に開口させたマフラ構造である。
【０００７】
請求項２の発明では、前記大容量部と小容量部との間には冷媒ガスの通過断面積を縮小する絞りが介在されている。
請求項３の発明では、前記絞りはマフラ空間の内壁面の一部を突出させることで前記ハウジング構成体と一体形成されている。
【０００８】
請求項４の発明では、前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に収容されて往復動される両頭型のピストンとを備え、一方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスと、他方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスとが、前記大容量部内において合流するように構成され、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、マフラ空間の出口までの距離が不等長となるように配置されている。
【０００９】
請求項５の発明では、前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に収容されて往復動される両頭型のピストンとを備え、一方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスと、他方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスとが、前記大容量部内において合流するように構成され、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、大容量部内において対向するように配置されている。
【００１０】
（作用）
上記構成の請求項１の発明においては、ハウジング構成体の外周部にマフラ空間を形成するとともに、ハウジング構成体同士の接合により同マフラ空間を封止することで構成されている。従って、同マフラ空間を構成するためにハウジング構成体と別体の部材を必要とせず、構成部品点数を低減できる。
【００１１】
そして、冷媒ガスがマフラ空間内に流入され、同冷媒ガスの圧力脈動成分が同マフラ空間内において反射・干渉されることで、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が減衰される。
【００１２】
ここで、前記マフラ空間は大容量部と小容量部とに分けられており、冷媒ガスは先ず大容量部に流入される。そして、大容量部に流入された冷媒ガスは、同大容量部より容積の小さな小容量部を介して同マフラ空間から流出される。従って、同小容量部がマフラ空間内に流入された冷媒ガスを絞り、同冷媒ガスの流動はマフラ空間内において遅滞される。その結果、同マフラ空間内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１３】
請求項２の発明においては、大容量部と小容量部との間には冷媒ガス等の通過断面積を縮小する絞りが介在されている。従って、各容量部内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１４】
請求項３の発明においては、前記絞りは、マフラ空間の内壁面の一部を突出させることで前記ハウジング構成体と一体形成されている。従って、同絞りを構成するためにハウジング構成体と別体の部材を必要とせず、構成部品点数が低減される。
【００１５】
請求項４の発明においては、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、マフラ空間の出口までの距離が不等長となるように配置されている。このように、マフラ空間内における一方の側からの吐出ガスの通路長さと他方の側からの吐出ガスの通路長さとを異ならせることにより、同マフラ空間内における両吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされる。その結果、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１６】
請求項５の発明においては、一方の圧縮室から吐出された吐出ガスと、他方の圧縮室から吐出された吐出ガスとが、前記大容量部内において合流される。ここで、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、同大容量部内において対向されている。このため、両吐出ガスが大容量部内においてぶつかり合うことにより互いの圧力脈動成分が干渉され、圧縮機からの吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を両頭ピストン式圧縮機のマフラ構造において具体化した一実施形態について説明する。
【００１８】
図１に示すように、ハウジング構成体としての一対のシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂは、対向端縁において互いに接合されている。同じくハウジング構成体としてのフロントハウジング１２は、フロント側シリンダブロック１１Ａの前端面にフロント側弁形成体１３を介して接合されている。同じくハウジング構成体としてのリヤハウジング１４は、リヤ側シリンダブロック１１Ｂの後端面にリヤ側弁形成体１５を介して接合されている。
【００１９】
複数のボルト挿通孔１６は、フロントハウジング１２からフロント側弁形成体１３、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ及びリヤ側弁形成体１５を貫通してリヤハウジング１４に穿設されている。複数の通しボルト１７は、同ボルト挿通孔１６に対してフロントハウジング１２側より挿入され、その先端部を以てリヤハウジング１４に形成されたネジ孔１６ａに螺合されている。そして、フロントハウジング１２及びリアハウジング１４は、これらの通しボルト１７により、対応するシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの端面に締結固定されている。
【００２０】
駆動軸１８は、前記シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ及びフロントハウジング１２の中央に、一対のラジアルベアリング１９を介して回転可能に支持されている。リップシール２０は、駆動軸１８の前端外周とフロントハウジング１２との間に介装されている。そして、同駆動軸１８は、図示しないクラッチ機構を介して車両エンジン等の外部駆動源に作動連結され、クラッチ機構の接続時に外部駆動源の駆動力が伝達されて回転駆動される。
【００２１】
図２に示すように、複数のシリンダボア２１は、前記駆動軸１８と平行に延びるように、各シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの両端部間に同一円周上で所定間隔おきに貫通形成されている。複数の両頭型のピストン２２は各シリンダボア２１内に往復動可能に嵌挿支持され、それらの両端面と弁形成体１３，１５との間において各シリンダボア２１内には、圧縮室２３（フロント側），２４（リヤ側）が複数形成されている。
【００２２】
クランク室２５は、前記両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの中間内部に区画形成されている。斜板２６は、クランク室２５内において駆動軸１８に嵌合固定され、その外周部がシュー２７を介してピストン２２の中間部に係留されている。そして、同ピストン２２は、駆動軸１８の回転により斜板２６を介して往復動される。一対のスラストベアリング２８は、斜板２６の両端面と各シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの内端面との間に介装され、このスラストベアリング２８を介して斜板２６が両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ間に挟着保持されている。前記クランク室２５は、導入通路４９及び吸入口５０を介して図示しない外部冷媒回路に接続されており、吸入圧領域を構成している。
【００２３】
フロント側吸入室２９及びリヤ側吸入室３０は、前記フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４内の中心部に区画形成されている。吸入通路３１は両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ貫設され、前記フロント側吸入室２９及びリヤ側吸入室３０をクランク室２５に接続している。フロント側吐出室３２及びリヤ側吐出室３３は、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４内の外周部において環状に区画形成されている。
【００２４】
複数の吸入孔３４は、各シリンダボア２１に対応して前記各弁形成体１３，１５に貫設されている。吸入弁３５は各弁形成体１３，１５に形成され、各吸入孔３４を開閉する。そして、ピストン２２の上死点位置から下死点位置への移動に伴って吸入弁３５が開放され、両吸入室２９，３０から各圧縮室２３，２４内に冷媒ガスが吸入される。
【００２５】
複数の吐出孔３６は各シリンダボア２１に対応して、前記各弁形成体１３，１５に貫設されている。吐出弁３７は各弁形成体１３，１５に形成され、各吐出孔３６を開閉する。そして、ピストン２２の下死点位置から上死点位置への移動に伴って、前記吐出弁３７の作用により各圧縮室２３，２４内の冷媒ガスが所定の圧力にまで圧縮されて両吐出室３２，３３に吐出される。なお、同吐出弁３７の開度は、各弁形成体１３，１５にそれぞれ重合されたリテーナ３８によって規定される。
【００２６】
次に、上記構成の両頭ピストン式圧縮機のマフラ構造について説明する。
図１〜図３に示すようにフロント側膨出部４１Ａは、フロント側シリンダブロック１１Ａの外側に一体形成されている。リヤ側膨出部４１Ｂはリヤ側シリンダブロック１１Ｂの外側に一体形成され、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの接合状態にてフロント側膨出部４１Ａと連続される。マフラ空間４２は各膨出部４１Ａ，４１Ｂの内部にそれぞれ形成され、互いに対向される膨出部４１Ｂ，４１Ａとの接合面で開口されている。そして、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ（膨出部４１Ｂ，４１Ａ）が接合されることで各マフラ空間４２が封止されるとともに、両マフラ空間４２は一体化された空間を構成している。同マフラ空間４２は、所定の容積を稼ぐためにシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの外壁面１１ａに沿ってその周方向に延在されており、なるべく膨出部４１Ａ，４１Ｂの突出度合いを小さくするようにしている。また、両膨出部４１Ａ，４１Ｂに跨がってマフラ空間４２を形成してその容積を稼ぐことも、同膨出部４１Ａ，４１Ｂの突出度合いを小さくすることに貢献される。
【００２７】
絞り４３は、マフラ空間４２の内壁面４２ａの一部を突出させることでシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂと一体形成され、同マフラ空間４２を横断する方向（シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの周方向）へ向かう吐出ガスの通過断面積を、同膨出部位において一旦縮小することで構成されている。そして、図３において網線領域で示すように、同絞り４３はマフラ空間４２を縦断して（シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの一方の端部側から他方の端部側に延在して）設けられており、同マフラ空間４２は、同絞り４３によって大容量部４４と同大容量部４４より容積の小さな小容量部４５とに分けられている。
【００２８】
そして、前記両吐出室３２，３３は、各弁形成体１３，１５からシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂにかけてそれぞれ貫設された連通路４６，４７を介して、前記大容量部４４に連通されている。両連通路４６，４７は、大容量部４４への入口４６ａ，４７ａが、同大容量部４４内において互いに対向されるように配置されている。マフラ空間４２の出口としての吐出口４８はリヤ側膨出部４１Ｂに穿設されており、前記小容量部４５は同吐出口４８を介して外部冷媒回路に連通されている。従って、前記入口４６ａから吐出口４８までの直線距離と、入口４７ａから吐出口４８までの直線距離とは不等長となっている（入口４６ａから吐出口４８までの直線距離の方が長い）。
【００２９】
次に、前記構成の両頭ピストン式圧縮機の作用について説明する。
さて、クラッチ機構の接続により、車両エンジン等の外部駆動源から駆動軸１８に駆動力が伝達されると、斜板２６の回転に連動してピストン２２の往復動が開始される。ピストン２２の往復動が開始されると、各圧縮室２３，２４では、同ピストン２２の往復動に伴って、冷媒ガスの吸入室２９，３０からの吸入、圧縮室２３，２４内での圧縮、及び吐出室３２，３３への吐出のサイクルが開始される。
【００３０】
そして、フロント側及びリヤ側吐出室３２，３３に吐出された吐出ガスは、それぞれ連通路４６，４７を介してマフラ空間４２の大容量部４４内に流入される。同大容量部４４内に流入された吐出ガスは、絞り４３及び小容量部４５を通過し、吐出口４８を介して外部冷媒回路に向けて排出される。
【００３１】
従って、前記吐出ガスがマフラ空間４２を通過されることにより、その圧力脈動成分が同マフラ空間４２内において反射・干渉され、吐出口４８を介して外部冷媒回路に排出される吐出ガスの圧力脈動が減衰される。
【００３２】
上記構成の本実施形態においては、次のような効果を奏する。
（１）膨出部４１Ａ，４１Ｂがシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの外側に一体形成されている。そして、同膨出部４１Ａ，４１Ｂ内にマフラ空間４２をそれぞれ形成することで、同マフラ空間４２を両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの接合により封止した。従って、同マフラ空間４２を構成するためにシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂと別体の部材を必要とせず、マフラ構造を構成する部品点数を低減できるし、その組付工程数も低減でき、ひいては圧縮機の低コスト化につながる。
【００３３】
（２）前記吐出ガスは先ず大容量部４４に流入され、次に同大容量部４４より容積の小さな小容量部４５を介してマフラ空間４２から流出される。従って、マフラ空間４２内における吐出ガスの流動が同小容量部４５に絞られて遅滞され、同マフラ空間４２内における吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされる。その結果、マフラ空間４２から流出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。ここで、例えば、吐出ガスを先ず小容量部４５に流入させ、大容量部４４から流出させるような構成を採った場合、同吐出ガスは小容量部４５によってマフラ空間４２に流入される前に絞られ、前述した吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされないのである。
【００３４】
（３）絞り４３が大容量部４４と小容量部４５との間に介在されており、同絞り４３によって吐出ガスの通過断面積が一旦縮小される。従って、各容量部４４，４５内における吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、マフラ空間４２から流出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００３５】
（４）大容量部４４及び小容量部４５は、一つのマフラ空間４２を絞り４３により分けることで形成されており、両空間４４，４５は両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの接合により同時に封止される。従って、組付工程数を低減でき、圧縮機の製造コストを低減できる。
【００３６】
（５）絞り４３は、マフラ空間４２の内壁面４２ａの一部を同マフラ空間４２側に突出させることで構成されている。従って、同絞り４３を、シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂと別体の部材で構成することと比較して部品点数を低減できる。
【００３７】
（６）入口４６ａから吐出口４８までの直線距離と、入口４７ａから吐出口４８までの直線距離とは不等長となっている。このように、マフラ空間４２内において一方の側からの吐出ガスの通路長さと、他方の側からの吐出ガスの通路長さとを異ならせることにより、同マフラ空間４２内における両吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされる。その結果、同マフラ空間４２から外部冷媒回路に向けて排出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００３８】
（７）フロント側吐出室３２から大容量部４４への吐出ガスの入口４６ａと、リヤ側吐出室３３からの入口４７ａとは対向されている。従って、フロント側吐出室３２から大容量部４４へ流入された吐出ガスと、リヤ側吐出室３３から流入された吐出ガスとが同大容量部４４内においてぶつかり合う。その結果、互いの圧力脈動成分が干渉されることで、吐出口４８から外部冷媒回路に向けて排出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００３９】
（別例）
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、以下の態様でも実施できる。
（１）上記実施形態においては、吐出ガスの圧力脈動を低減する吐出マフラに具体化されていたが、これに限定されるものではなく、吸入ガスの圧力脈動を低減する吸入マフラに具体化しても良い。また、吸入マフラ及び吐出マフラの両方を備えたものに具体化しても良い。このようにすれば、吸入ガスの圧力脈動を低減でき、同圧力脈動に起因した振動や騒音を低減できる。
【００４０】
（２）マフラ空間４２を３箇所以上の空間に分けること。この場合、同マフラ空間４２の入口側の空間よりも出口側の空間の容積を小さくする。
（３）マフラ空間４２をフロント側或いはリヤ側膨出部４１Ａ，４１Ｂの一方のみに形成し、他方の膨出部４１Ｂ，４１Ａは、同マフラ空間４２の開口を封止する蓋構成のみとすること。
【００４１】
（４）フロントハウジング１２とフロント側シリンダブロック１１Ａとの間、或いはリヤ側シリンダブロック１１Ｂとリヤハウジング１４との間で、上記実施形態と同様なマフラ構造を構成すること。
【００４２】
（５）フロントハウジング１２からリヤ側シリンダブロック１１Ｂに跨がって、或いはフロント側シリンダブロック１１Ａからリヤハウジング１４に跨がって、上記実施形態と同様なマフラ構造を構成すること。この場合、フロント側シリンダブロック１１Ａ（前者の場合）或いはリヤ側シリンダブロック１１Ｂ（後者の場合）に一体形成された膨出部には、フロント側及びリヤ側の両方に向かって開放されたマフラ空間が設けられる。
【００４３】
（６）フロントハウジング１２からリヤハウジング１４に跨がって、上記実施形態と同様なマフラ構造を構成すること。この場合、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂに一体形成された膨出部には、フロント側及びリヤ側の両方に向かって開放されたマフラ空間が設けられる。
【００４４】
（７）他のピストン式圧縮機として、例えば、単頭型のピストンを備えた単頭ピストン式圧縮機、或いは斜板に代えてウエーブカムを備えたウエーブカム式圧縮機等において、そのマフラ構造に具体化すること。吐出ガスの圧力脈動が大きいピストン式圧縮機のマフラ構造に具体化することで、振動や騒音の低減効果が有効に奏される。なお、ピストン式圧縮機に限定されるものではなく、ロータリ式圧縮機として、例えば、ベーン式圧縮機やスクロール型圧縮機等においてそのマフラ構造に具体化しても良い。
【００４５】
（付記）
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載すると、前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂにシリンダボア２１を形成するとともに、同シリンダボア２１内にピストン２２を往復動可能に収容し、カム体２６を回転させることで同ピストン２２を往復動させて、冷媒ガスを吸入して圧縮し、吐出する構成である請求項１〜５のいすれかに記載のマフラ構造。
【００４６】
本発明を、吸入ガス或いは吐出ガスの圧力脈動が比較的大きなピストン式圧縮機において具体化することは、その圧力脈動の減衰効果が大きい。
【００４７】
【発明の効果】
上記構成の請求項１の発明によれば、マフラ空間がハウジング構成体同士の接合により封止される。従って、同マフラ空間を封止するのにハウジング構成体と別体の部材を必要とせず、少ない部品点数でマフラ構造を構成でき、圧縮機の低コスト化を図り得る。また、マフラ空間を大容量部と小容量部とに分け、冷媒ガスを先ず大容量部に流入さた後、小容量部を介して同マフラ空間から流出させる。従って、マフラ空間内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動を効果的に減衰し得る。
【００４８】
請求項２の発明によれば、絞りが大容量部と小容量部との間に介在されており、同絞りによって冷媒ガスの通過断面積が一旦縮小される。従って、各容量部内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、冷媒ガスの圧力脈動をさらに効果的に減衰し得る。
【００４９】
請求項３の発明によれば、絞りがハウジング構成体と一体形成されているため、少ない部品点数でマフラ構造を構成できるし、大容量部及び小容量部を同時に封止でき組付工程数も少なくて済む。
【００５０】
請求項４又は５の発明によれば、吐出ガスの圧力脈動をさらに効果的に減衰し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 両頭ピストン式圧縮機の縦断面図。
【図２】 リヤ側シリンダブロックの端面図。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に対応する圧縮機の断面図。
【符号の説明】
１１Ａ，１１Ｂ…ハウジング構成体としてのシリンダブロック、２２…圧縮機構を構成するピストン、２６…同じく斜板、４２…マフラ空間、４４…大容量部、４５…小容量部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両空調システムに適用される圧縮機に関し、特に同圧縮機のマフラ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、吸入マフラ或いは吐出マフラを、吸入ガス或いは吐出ガスの通路上に備えた圧縮機が提案されている。同マフラは一つのマフラ空間を有し、吸入ガス或いは吐出ガスの圧力脈動成分を同マフラ空間内で反射・干渉させて減衰し、同圧力脈動に起因した振動や騒音を低減する。
【０００３】
ここで、例えば前記マフラ空間は、圧縮機構を収容するためのハウジングを構成するハウジング構成体の外周部に凹部を形成し、同凹部をハウジング構成体とは別体の蓋部材により封止することで構成されている。しかし、このようなマフラ空間の形成の仕方では、ハウジング構成体と別体の蓋部材を必要とする。従って、マフラ構造を構成する部品点数が多くなるし、部品点数増にともないその組付工程数も多くなって圧縮機の製造コスト高を招いていた。
【０００４】
また、前記マフラはマフラ空間が一つである、所謂、基本形マフラである。このため、マフラ空間内における吸入ガス或いは吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が単調となり、同ガスの圧力脈動を効果的に減衰し得るとは言い難かった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであって、その目的は、少ない部品点数でマフラ空間を構成できるとともに、冷媒ガス等の圧力脈動を効果的に減衰し得る圧縮機のマフラ構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明では、ハウジング構成体の外周部にマフラ空間を形成し、ハウジング構成体同士の接合により同マフラ空間を封止することで構成されたマフラ構造であって、前記マフラ空間を大容量部と小容量部とに分け、マフラ空間への冷媒ガスの入口を大容量部に開口させるとともに、同マフラ空間からの冷媒ガスの出口を小容量部に開口させたマフラ構造である。
【０００７】
請求項２の発明では、前記大容量部と小容量部との間には冷媒ガスの通過断面積を縮小する絞りが介在されている。
請求項３の発明では、前記絞りはマフラ空間の内壁面の一部を突出させることで前記ハウジング構成体と一体形成されている。
【０００８】
請求項４の発明では、前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に収容されて往復動される両頭型のピストンとを備え、一方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスと、他方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスとが、前記大容量部内において合流するように構成され、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、マフラ空間の出口までの距離が不等長となるように配置されている。
【０００９】
請求項５の発明では、前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に収容されて往復動される両頭型のピストンとを備え、一方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスと、他方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスとが、前記大容量部内において合流するように構成され、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、大容量部内において対向するように配置されている。
【００１０】
（作用）
上記構成の請求項１の発明においては、ハウジング構成体の外周部にマフラ空間を形成するとともに、ハウジング構成体同士の接合により同マフラ空間を封止することで構成されている。従って、同マフラ空間を構成するためにハウジング構成体と別体の部材を必要とせず、構成部品点数を低減できる。
【００１１】
そして、冷媒ガスがマフラ空間内に流入され、同冷媒ガスの圧力脈動成分が同マフラ空間内において反射・干渉されることで、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が減衰される。
【００１２】
ここで、前記マフラ空間は大容量部と小容量部とに分けられており、冷媒ガスは先ず大容量部に流入される。そして、大容量部に流入された冷媒ガスは、同大容量部より容積の小さな小容量部を介して同マフラ空間から流出される。従って、同小容量部がマフラ空間内に流入された冷媒ガスを絞り、同冷媒ガスの流動はマフラ空間内において遅滞される。その結果、同マフラ空間内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１３】
請求項２の発明においては、大容量部と小容量部との間には冷媒ガス等の通過断面積を縮小する絞りが介在されている。従って、各容量部内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１４】
請求項３の発明においては、前記絞りは、マフラ空間の内壁面の一部を突出させることで前記ハウジング構成体と一体形成されている。従って、同絞りを構成するためにハウジング構成体と別体の部材を必要とせず、構成部品点数が低減される。
【００１５】
請求項４の発明においては、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、マフラ空間の出口までの距離が不等長となるように配置されている。このように、マフラ空間内における一方の側からの吐出ガスの通路長さと他方の側からの吐出ガスの通路長さとを異ならせることにより、同マフラ空間内における両吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされる。その結果、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１６】
請求項５の発明においては、一方の圧縮室から吐出された吐出ガスと、他方の圧縮室から吐出された吐出ガスとが、前記大容量部内において合流される。ここで、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、同大容量部内において対向されている。このため、両吐出ガスが大容量部内においてぶつかり合うことにより互いの圧力脈動成分が干渉され、圧縮機からの吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を両頭ピストン式圧縮機のマフラ構造において具体化した一実施形態について説明する。
【００１８】
図１に示すように、ハウジング構成体としての一対のシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂは、対向端縁において互いに接合されている。同じくハウジング構成体としてのフロントハウジング１２は、フロント側シリンダブロック１１Ａの前端面にフロント側弁形成体１３を介して接合されている。同じくハウジング構成体としてのリヤハウジング１４は、リヤ側シリンダブロック１１Ｂの後端面にリヤ側弁形成体１５を介して接合されている。
【００１９】
複数のボルト挿通孔１６は、フロントハウジング１２からフロント側弁形成体１３、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ及びリヤ側弁形成体１５を貫通してリヤハウジング１４に穿設されている。複数の通しボルト１７は、同ボルト挿通孔１６に対してフロントハウジング１２側より挿入され、その先端部を以てリヤハウジング１４に形成されたネジ孔１６ａに螺合されている。そして、フロントハウジング１２及びリアハウジング１４は、これらの通しボルト１７により、対応するシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの端面に締結固定されている。
【００２０】
駆動軸１８は、前記シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ及びフロントハウジング１２の中央に、一対のラジアルベアリング１９を介して回転可能に支持されている。リップシール２０は、駆動軸１８の前端外周とフロントハウジング１２との間に介装されている。そして、同駆動軸１８は、図示しないクラッチ機構を介して車両エンジン等の外部駆動源に作動連結され、クラッチ機構の接続時に外部駆動源の駆動力が伝達されて回転駆動される。
【００２１】
図２に示すように、複数のシリンダボア２１は、前記駆動軸１８と平行に延びるように、各シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの両端部間に同一円周上で所定間隔おきに貫通形成されている。複数の両頭型のピストン２２は各シリンダボア２１内に往復動可能に嵌挿支持され、それらの両端面と弁形成体１３，１５との間において各シリンダボア２１内には、圧縮室２３（フロント側），２４（リヤ側）が複数形成されている。
【００２２】
クランク室２５は、前記両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの中間内部に区画形成されている。斜板２６は、クランク室２５内において駆動軸１８に嵌合固定され、その外周部がシュー２７を介してピストン２２の中間部に係留されている。そして、同ピストン２２は、駆動軸１８の回転により斜板２６を介して往復動される。一対のスラストベアリング２８は、斜板２６の両端面と各シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの内端面との間に介装され、このスラストベアリング２８を介して斜板２６が両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ間に挟着保持されている。前記クランク室２５は、導入通路４９及び吸入口５０を介して図示しない外部冷媒回路に接続されており、吸入圧領域を構成している。
【００２３】
フロント側吸入室２９及びリヤ側吸入室３０は、前記フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４内の中心部に区画形成されている。吸入通路３１は両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ貫設され、前記フロント側吸入室２９及びリヤ側吸入室３０をクランク室２５に接続している。フロント側吐出室３２及びリヤ側吐出室３３は、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４内の外周部において環状に区画形成されている。
【００２４】
複数の吸入孔３４は、各シリンダボア２１に対応して前記各弁形成体１３，１５に貫設されている。吸入弁３５は各弁形成体１３，１５に形成され、各吸入孔３４を開閉する。そして、ピストン２２の上死点位置から下死点位置への移動に伴って吸入弁３５が開放され、両吸入室２９，３０から各圧縮室２３，２４内に冷媒ガスが吸入される。
【００２５】
複数の吐出孔３６は各シリンダボア２１に対応して、前記各弁形成体１３，１５に貫設されている。吐出弁３７は各弁形成体１３，１５に形成され、各吐出孔３６を開閉する。そして、ピストン２２の下死点位置から上死点位置への移動に伴って、前記吐出弁３７の作用により各圧縮室２３，２４内の冷媒ガスが所定の圧力にまで圧縮されて両吐出室３２，３３に吐出される。なお、同吐出弁３７の開度は、各弁形成体１３，１５にそれぞれ重合されたリテーナ３８によって規定される。
【００２６】
次に、上記構成の両頭ピストン式圧縮機のマフラ構造について説明する。
図１〜図３に示すようにフロント側膨出部４１Ａは、フロント側シリンダブロック１１Ａの外側に一体形成されている。リヤ側膨出部４１Ｂはリヤ側シリンダブロック１１Ｂの外側に一体形成され、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの接合状態にてフロント側膨出部４１Ａと連続される。マフラ空間４２は各膨出部４１Ａ，４１Ｂの内部にそれぞれ形成され、互いに対向される膨出部４１Ｂ，４１Ａとの接合面で開口されている。そして、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂ（膨出部４１Ｂ，４１Ａ）が接合されることで各マフラ空間４２が封止されるとともに、両マフラ空間４２は一体化された空間を構成している。同マフラ空間４２は、所定の容積を稼ぐためにシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの外壁面１１ａに沿ってその周方向に延在されており、なるべく膨出部４１Ａ，４１Ｂの突出度合いを小さくするようにしている。また、両膨出部４１Ａ，４１Ｂに跨がってマフラ空間４２を形成してその容積を稼ぐことも、同膨出部４１Ａ，４１Ｂの突出度合いを小さくすることに貢献される。
【００２７】
絞り４３は、マフラ空間４２の内壁面４２ａの一部を突出させることでシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂと一体形成され、同マフラ空間４２を横断する方向（シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの周方向）へ向かう吐出ガスの通過断面積を、同膨出部位において一旦縮小することで構成されている。そして、図３において網線領域で示すように、同絞り４３はマフラ空間４２を縦断して（シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの一方の端部側から他方の端部側に延在して）設けられており、同マフラ空間４２は、同絞り４３によって大容量部４４と同大容量部４４より容積の小さな小容量部４５とに分けられている。
【００２８】
そして、前記両吐出室３２，３３は、各弁形成体１３，１５からシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂにかけてそれぞれ貫設された連通路４６，４７を介して、前記大容量部４４に連通されている。両連通路４６，４７は、大容量部４４への入口４６ａ，４７ａが、同大容量部４４内において互いに対向されるように配置されている。マフラ空間４２の出口としての吐出口４８はリヤ側膨出部４１Ｂに穿設されており、前記小容量部４５は同吐出口４８を介して外部冷媒回路に連通されている。従って、前記入口４６ａから吐出口４８までの直線距離と、入口４７ａから吐出口４８までの直線距離とは不等長となっている（入口４６ａから吐出口４８までの直線距離の方が長い）。
【００２９】
次に、前記構成の両頭ピストン式圧縮機の作用について説明する。
さて、クラッチ機構の接続により、車両エンジン等の外部駆動源から駆動軸１８に駆動力が伝達されると、斜板２６の回転に連動してピストン２２の往復動が開始される。ピストン２２の往復動が開始されると、各圧縮室２３，２４では、同ピストン２２の往復動に伴って、冷媒ガスの吸入室２９，３０からの吸入、圧縮室２３，２４内での圧縮、及び吐出室３２，３３への吐出のサイクルが開始される。
【００３０】
そして、フロント側及びリヤ側吐出室３２，３３に吐出された吐出ガスは、それぞれ連通路４６，４７を介してマフラ空間４２の大容量部４４内に流入される。同大容量部４４内に流入された吐出ガスは、絞り４３及び小容量部４５を通過し、吐出口４８を介して外部冷媒回路に向けて排出される。
【００３１】
従って、前記吐出ガスがマフラ空間４２を通過されることにより、その圧力脈動成分が同マフラ空間４２内において反射・干渉され、吐出口４８を介して外部冷媒回路に排出される吐出ガスの圧力脈動が減衰される。
【００３２】
上記構成の本実施形態においては、次のような効果を奏する。
（１）膨出部４１Ａ，４１Ｂがシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの外側に一体形成されている。そして、同膨出部４１Ａ，４１Ｂ内にマフラ空間４２をそれぞれ形成することで、同マフラ空間４２を両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの接合により封止した。従って、同マフラ空間４２を構成するためにシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂと別体の部材を必要とせず、マフラ構造を構成する部品点数を低減できるし、その組付工程数も低減でき、ひいては圧縮機の低コスト化につながる。
【００３３】
（２）前記吐出ガスは先ず大容量部４４に流入され、次に同大容量部４４より容積の小さな小容量部４５を介してマフラ空間４２から流出される。従って、マフラ空間４２内における吐出ガスの流動が同小容量部４５に絞られて遅滞され、同マフラ空間４２内における吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされる。その結果、マフラ空間４２から流出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。ここで、例えば、吐出ガスを先ず小容量部４５に流入させ、大容量部４４から流出させるような構成を採った場合、同吐出ガスは小容量部４５によってマフラ空間４２に流入される前に絞られ、前述した吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされないのである。
【００３４】
（３）絞り４３が大容量部４４と小容量部４５との間に介在されており、同絞り４３によって吐出ガスの通過断面積が一旦縮小される。従って、各容量部４４，４５内における吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、マフラ空間４２から流出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００３５】
（４）大容量部４４及び小容量部４５は、一つのマフラ空間４２を絞り４３により分けることで形成されており、両空間４４，４５は両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂの接合により同時に封止される。従って、組付工程数を低減でき、圧縮機の製造コストを低減できる。
【００３６】
（５）絞り４３は、マフラ空間４２の内壁面４２ａの一部を同マフラ空間４２側に突出させることで構成されている。従って、同絞り４３を、シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂと別体の部材で構成することと比較して部品点数を低減できる。
【００３７】
（６）入口４６ａから吐出口４８までの直線距離と、入口４７ａから吐出口４８までの直線距離とは不等長となっている。このように、マフラ空間４２内において一方の側からの吐出ガスの通路長さと、他方の側からの吐出ガスの通路長さとを異ならせることにより、同マフラ空間４２内における両吐出ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされる。その結果、同マフラ空間４２から外部冷媒回路に向けて排出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００３８】
（７）フロント側吐出室３２から大容量部４４への吐出ガスの入口４６ａと、リヤ側吐出室３３からの入口４７ａとは対向されている。従って、フロント側吐出室３２から大容量部４４へ流入された吐出ガスと、リヤ側吐出室３３から流入された吐出ガスとが同大容量部４４内においてぶつかり合う。その結果、互いの圧力脈動成分が干渉されることで、吐出口４８から外部冷媒回路に向けて排出される吐出ガスの圧力脈動が効果的に減衰される。
【００３９】
（別例）
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、以下の態様でも実施できる。
（１）上記実施形態においては、吐出ガスの圧力脈動を低減する吐出マフラに具体化されていたが、これに限定されるものではなく、吸入ガスの圧力脈動を低減する吸入マフラに具体化しても良い。また、吸入マフラ及び吐出マフラの両方を備えたものに具体化しても良い。このようにすれば、吸入ガスの圧力脈動を低減でき、同圧力脈動に起因した振動や騒音を低減できる。
【００４０】
（２）マフラ空間４２を３箇所以上の空間に分けること。この場合、同マフラ空間４２の入口側の空間よりも出口側の空間の容積を小さくする。
（３）マフラ空間４２をフロント側或いはリヤ側膨出部４１Ａ，４１Ｂの一方のみに形成し、他方の膨出部４１Ｂ，４１Ａは、同マフラ空間４２の開口を封止する蓋構成のみとすること。
【００４１】
（４）フロントハウジング１２とフロント側シリンダブロック１１Ａとの間、或いはリヤ側シリンダブロック１１Ｂとリヤハウジング１４との間で、上記実施形態と同様なマフラ構造を構成すること。
【００４２】
（５）フロントハウジング１２からリヤ側シリンダブロック１１Ｂに跨がって、或いはフロント側シリンダブロック１１Ａからリヤハウジング１４に跨がって、上記実施形態と同様なマフラ構造を構成すること。この場合、フロント側シリンダブロック１１Ａ（前者の場合）或いはリヤ側シリンダブロック１１Ｂ（後者の場合）に一体形成された膨出部には、フロント側及びリヤ側の両方に向かって開放されたマフラ空間が設けられる。
【００４３】
（６）フロントハウジング１２からリヤハウジング１４に跨がって、上記実施形態と同様なマフラ構造を構成すること。この場合、両シリンダブロック１１Ａ，１１Ｂに一体形成された膨出部には、フロント側及びリヤ側の両方に向かって開放されたマフラ空間が設けられる。
【００４４】
（７）他のピストン式圧縮機として、例えば、単頭型のピストンを備えた単頭ピストン式圧縮機、或いは斜板に代えてウエーブカムを備えたウエーブカム式圧縮機等において、そのマフラ構造に具体化すること。吐出ガスの圧力脈動が大きいピストン式圧縮機のマフラ構造に具体化することで、振動や騒音の低減効果が有効に奏される。なお、ピストン式圧縮機に限定されるものではなく、ロータリ式圧縮機として、例えば、ベーン式圧縮機やスクロール型圧縮機等においてそのマフラ構造に具体化しても良い。
【００４５】
（付記）
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載すると、前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロック１１Ａ，１１Ｂにシリンダボア２１を形成するとともに、同シリンダボア２１内にピストン２２を往復動可能に収容し、カム体２６を回転させることで同ピストン２２を往復動させて、冷媒ガスを吸入して圧縮し、吐出する構成である請求項１〜５のいすれかに記載のマフラ構造。
【００４６】
本発明を、吸入ガス或いは吐出ガスの圧力脈動が比較的大きなピストン式圧縮機において具体化することは、その圧力脈動の減衰効果が大きい。
【００４７】
【発明の効果】
上記構成の請求項１の発明によれば、マフラ空間がハウジング構成体同士の接合により封止される。従って、同マフラ空間を封止するのにハウジング構成体と別体の部材を必要とせず、少ない部品点数でマフラ構造を構成でき、圧縮機の低コスト化を図り得る。また、マフラ空間を大容量部と小容量部とに分け、冷媒ガスを先ず大容量部に流入さた後、小容量部を介して同マフラ空間から流出させる。従って、マフラ空間内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、同マフラ空間から流出される冷媒ガスの圧力脈動を効果的に減衰し得る。
【００４８】
請求項２の発明によれば、絞りが大容量部と小容量部との間に介在されており、同絞りによって冷媒ガスの通過断面積が一旦縮小される。従って、各容量部内における冷媒ガスの圧力脈動成分の反射・干渉が効果的になされ、冷媒ガスの圧力脈動をさらに効果的に減衰し得る。
【００４９】
請求項３の発明によれば、絞りがハウジング構成体と一体形成されているため、少ない部品点数でマフラ構造を構成できるし、大容量部及び小容量部を同時に封止でき組付工程数も少なくて済む。
【００５０】
請求項４又は５の発明によれば、吐出ガスの圧力脈動をさらに効果的に減衰し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 両頭ピストン式圧縮機の縦断面図。
【図２】 リヤ側シリンダブロックの端面図。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に対応する圧縮機の断面図。
【符号の説明】
１１Ａ，１１Ｂ…ハウジング構成体としてのシリンダブロック、２２…圧縮機構を構成するピストン、２６…同じく斜板、４２…マフラ空間、４４…大容量部、４５…小容量部。
Claims (5)
- 複数のハウジング構成体を接合してなるハウジング内に圧縮機構が収容されるとともに、同圧縮機構の動作により冷媒ガス等を吸入して圧縮し、吐出する構成の圧縮機において、
前記ハウジング構成体の外周部にマフラ空間を形成し、ハウジング構成体同士の接合により同マフラ空間を封止することで構成されたマフラ構造であって、前記マフラ空間を大容量部と小容量部とに分け、マフラ空間への冷媒ガスの入口を大容量部に開口させるとともに、同マフラ空間からの冷媒ガスの出口を小容量部に開口させたマフラ構造。 - 前記大容量部と小容量部との間には冷媒ガスの通過断面積を縮小する絞りが介在された請求項１に記載のマフラ構造。
- 前記絞りはマフラ空間の内壁面の一部を突出させることで前記ハウジング構成体と一体形成された請求項２に記載のマフラ構造。
- 前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に収容されて往復動される両頭型のピストンとを備え、一方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスと、他方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスとが、前記大容量部内において合流するように構成され、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、マフラ空間の出口までの距離が不等長となるように配置された請求項１〜３のいずれかに記載のマフラ構造。
- 前記圧縮機構は、ハウジング構成体であるシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、同シリンダボア内に収容されて往復動される両頭型のピストンとを備え、一方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスと、他方のピストン端面とシリンダボアとにより囲まれて形成された圧縮室から吐出される吐出ガスとが、前記大容量部内において合流するように構成され、一方の圧縮室側からの吐出ガスの入口と、他方の圧縮室側からの吐出ガスの入口とは、大容量部内において対向するように配置された請求項１〜３のいずれかに記載のマフラ構造。
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