JP3757580B2

JP3757580B2 - 圧縮機

Info

Publication number: JP3757580B2
Application number: JP30724497A
Authority: JP
Inventors: 勇人池田; 哲行神徳; 朋広脇田; 啓司中垣
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-11-10
Also published as: JPH10205452A; CN1096568C; CN1186167A; US6454545B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用空調装置等に用いられる圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置に用いられる圧縮機として、斜板式と称される圧縮機が知られている。この斜板式圧縮機は、例えば、特開昭５９−１１３２７８号公報に示されるように、シリンダブロックの内部に円筒状の圧縮室を設け、この圧縮室に収容された流体圧縮部材としてのピストンにより被圧縮流体を圧縮するようになっている。
また、斜板式圧縮機はシリンダブロックの圧縮室を閉塞するカバー部材としてのハウジングを備えており、このハウジングとシリンダブロックとの間には、ハウジング内に形成された吸入室から圧縮室に被圧縮流体を吸入する吸入ポートと、ピストンにより圧縮された被圧縮流体をハウジング内に形成された吐出室に吐出する吐出ポートとを有するバルブプレートが介装されている。
また、上述した斜板式圧縮機はバルブプレートとハウジングとの間に金属製の吐出弁形成板を備えており、この吐出弁形成板とハウジングとの間に介装された板状のメタルガスケットにより吐出弁形成板とハウジングとの間を気密にシールしている。
【０００３】
ところで、このような圧縮機の吐出弁は、複数の吐出弁が前述の金属製の吐出弁形成板として一体的に形成されているため、吐出ポートから吐出する被圧縮流体の圧力が高い場合には、リード式吐出弁が吐出弁形成板の弾性限度を越えて変形することがある。従って、このような吐出弁の変形等を防止するために、従来の圧縮機では吐出弁を挟んで吐出ポートと対向する側にリテーナを設け、このリテーナで吐出弁の開度を吐出弁形成板の弾性範囲内に規制していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような圧縮機では、吐出弁の開度を規制するリテーナが前述のメタルガスケットとして一体に形成されているが、このメタルガスケットの厚さが極めて薄いため、吐出ポートから吐出した被圧縮流体がリテーナに繰り返し当たると、リテーナが吐出弁から離れる方向に変形し、吐出弁の開度を吐出弁形成板の弾性範囲内に規制できなくなる虞れがあった。
そこで、このようなリテーナの変形を防止する対策として吐出弁形成板とハウジングとの間に介装されたメタルガスケットの厚さを厚くすることが考えられるが、メタルガスケットの厚さを厚くすると、メタルガスケットのシール性が損なわれるという問題があった。
この発明は、このような問題を解決するために成されたもので、シリンダブロックの圧縮室を閉塞するカバー部材と吐出弁形成板との間に設けられたメタルガスケットのシール性を損なうことなくリテーナの変形を防止することのできる圧縮機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、圧縮室を有するシリンダブロックと、前記圧縮室に収容された流体圧縮部材と、前記シリンダブロックに接合され、前記流体圧縮部材により圧縮された流体を受け入れる吐出室を有するカバー部材と、前記流体圧縮部材により圧縮された流体を前記吐出室に吐出する吐出ポートを有し、前記カバー部材と前記シリンダブロックとの間に設けられたバルブプレートと、前記吐出ポートを開閉するリード式吐出弁を形成し、前記バルブプレートと前記カバー部材との間に設けられた金属製の吐出弁形成板と、この吐出弁形成板と前記カバー部材との間に設けられ、金属薄板の両面にシール材をコーティングしてなる板状のメタルガスケットと、このメタルガスケットに形成され、前記吐出弁の開度を規制するリテーナとを備えた圧縮機において、前記リテーナの、前記吐出弁形成板を押圧する側に位置する基端部に対応する位置に前記カバー部材の内面から円筒状壁を突出させ、その先端に前記リテーナの基端部の変形を規制する規制部を設けたことを特徴とする。
このように構成すると、吐出ポートから吐出ガスが吐出される際に、リテーナに吐出ガスによる力が作用しても、リテーナの基端部の変形がカバー部材に設けられた規制部により規制され、その変形が防止される。また、変形防止のためにリテーナを構成するメタルガスケットの厚さを厚くする必要がなくなるので、カバー部材と吐出弁形成板との間に設けられるメタルガスケットのシール性を損なうことなくリテーナの変形を防止することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の圧縮機において、前記規制部は、前記リテーナの基端部の上面に略沿った形状に形成されていることを特徴とする。
このように構成すると、吐出ガス吐出時にリテーナが変形して規制されるとしても、リテーナ基端部の上面が規制部に局部的に接触しないので、リテーナの摩耗が抑制される。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の圧縮機において、前記規制部は、前記リテーナの基端部の円弧状と略同一の円弧状に形成されていることを特徴とする。
このように構成すると、吐出時にリテーナが持ち上げれても、リテーナの基端部の上面が規制部と略均等に当接するので、リテーナの摩耗が抑制される。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１、２または３記載の圧縮機において、前記規制部は、前記リテーナの基端部の上面と略同一の円弧に形成されている主表面部と、該主表面部と前記円筒状壁の外周面とを連結する円弧状の中間表面部とから形成されていることを特徴とする。
このように構成すると、リテーナの基端部が規制部に押圧されたときに、リテーナ上面と規制部下面との間に隙間ができるので、メタルガスケットのシール材が劣化しても前記隙間からシール材が吐出室にはみ出すことがなく、またリテーナの不測の変形が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図２はこの発明の一実施形態に係る圧縮機の断面図であり、同図に示すように、圧縮機１はアルミニウムまたはアルミニウム合金等からなるフロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３を備えている。これらのフロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３は端面同士を突き合わせて接合されており、その接合部にはシールリング４が介装されている。
また、フロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３は中心部に貫通孔５をそれぞれ有しており、これらの貫通孔５には駆動軸６が挿入されている。この駆動軸６はフロント側シリンダブロック２の貫通孔５に嵌着されたラジアルベアリング７とリヤ側シリンダブロック３の貫通孔５に嵌着されたラジアルベアリング８とにより回転自在に支持されており、駆動軸６の軸方向中央部には、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる斜板９が装着されている。
【００１０】
斜板９は駆動軸６の外周に嵌合するボス部９ａを有しており、このボス部９ａとフロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３との間には、斜板９を駆動軸６の軸方向中央部に回転可能に挟持する一対のスラストベアリング１０が設けられている。また、斜板９はボス部９ａの外周に円形状の斜板部９ｂを有しており、この斜板部９ｂは駆動軸６の軸方向に所定の角度で傾斜している。
【００１１】
フロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３の内部には、複数の圧縮室（シリンダボア）１１が貫通孔５を中心とする所定円周上に等間隔に設けられている。これらの圧縮室１１は円筒状をなしており、各圧縮室１１にはアルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる両頭型のピストン１２が収容されている。
【００１２】
ピストン１２はフロント側円柱部１２ａとリヤ側円柱部１２ｂとの間に前後一対の斜板係合部１２ｃを有しており、これらの斜板係合部１２ｃには、球面状のシュー受け座１３が相対向して形成されている。そして、シュー受け座１３には半球形状のシュー１４が揺動自在に係合しており、これらのシュー１４は駆動軸６の回転に伴って斜板９の斜板部９ｂを摺動するようになっている。
【００１３】
フロント側シリンダブロック２のフロント側の面にはカバー部材としてのフロントハウジング１６がシールリング１５を介して接合され、また、リヤ側シリンダブロック３のリヤ側の面にはカバー部材としてのリヤハウジング１８がシールリング１７を介して接合されている。これらのフロントハウジング１６およびリヤハウジング１８はアルミニウム合金等により形成されている。また、これらハウジング１６および１８は、それぞれ内面から突出した同軸の二つの円筒状壁３５、３６を有している。そして、この各ハウジングの内部において、外周側の円筒状壁３５の外側に吸入室１９が形成され、更に、円筒状壁３５、３６間に環状の吐出室２０が形成されている。
なお、リヤハウジング１８はリヤ側シリンダブロック３との接合側端面に複数のネジ穴２１を有しており、これらのネジ穴２１には締付ボルト２２がフロントハウジング側から螺嵌されている。
【００１４】
フロント側シリンダブロック２とフロントハウジング１６との間にはフロント側バルブプレート２３が介装され、またリヤ側シリンダブロック３とリヤハウジング１８との間にはリヤ側バルブプレート２４が介装されている。これらのバルブプレート２３，２４とフロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３との間には金属からなる吸入弁形成板２５（図１参照）が介装されており、各吸入弁形成板２５にはバルブプレート２３，２４に設けられた吸入ポート２６を開閉する吸入弁２７が形成されている。
【００１５】
一方、バルブプレート２３，２４とフロントハウジング１６およびリヤハウジング１８との間には、吐出弁形成板２８がそれぞれ設けられている（図１参照）。これらの吐出弁形成板２８は吸入弁形成板２５と同様に金属からなり、各吐出弁形成板２８にはバルブプレート２３，２４に設けられた吐出ポート２９を開閉する吐出弁３０が形成されている。なお、吸入弁形成板２５とフロント側シリンダブロック２およびリヤ側シリンダブロック３との間にはガスケット３１が介装されている。
【００１６】
吐出弁形成板２８とフロントハウジング１６およびリヤハウジング１８との間には金属薄板の両面にシール材をコーティングしてなる板状のメタルガスケット３２が設けられ（図１参照）、これらのメタルガスケット３２には、吐出弁３０の開度を規制するリテーナ３３が一体に形成されている。
【００１７】
メタルガスケット３２は、図４に示すごとく、最内側の環状部３２ａ、中間位置の環状部３２ｂおよび最外側の環状部３２ｃとを有している。これら三つの環状部３２ａ、３２ｂ、３２ｃは吸入室１９および吐出室２０の境界壁をそれぞれシールし、さらに、最内側の環状部３２ａは、吐出弁形成板を所定位置に保持する機能をも有している。
また、上記三つの環状部３２ａ、３２ｂ、３２ｃは複数の半径方向のリブ３３１、３３２、３３３、３３４および吐出弁３０の開度を規制するリテーナ３３により互いに連結されている。また、各リテーナ３３は、各吐出弁３０を挟んで吐出ポート２９と対向するように配置されている。
【００１８】
リテーナ３３は、ガスケットを側方外側から見たときに、最内側の環状部３２ａと中間位置の環状部３２ｂとの間に延びており、最内側の環状部３２ａ側から側方外側へ緩やかな傾斜を有する傾斜部３３ａを以て始まり、中間位置の環状部３２ｂに対し急な傾斜を有する傾斜部３３ｂを以て終わるように構成されている。そして、このリテーナ３３は、緩やかな傾斜を有する傾斜部３３ａによりリード式吐出弁３０の開度を規制している。
リテーナ３３の緩やかな傾斜を有する傾斜部３３ａの基端部は、図１に示されているように規制部３４により吐出弁形成板２８側に押圧されている。
【００１９】
規制部３４は、円筒状壁３６の端面に形成された主表面部３４ａと、円筒状壁３６の端面と外周面とを連結する円弧状の中間表面部３４ｂからなる。この中間表面部３４ｂは、図１に示されるように半径ｒの円弧に形成されている。一方、主表面部３４ａは、吐出作用時にリテーナ３３の過剰な変形を押さえるものであるが、リテーナ３３の許容範囲内での変形時に当接することができれば良い。したがって、主表面部３４ａは、吐出ガスのガス圧が作用していないときには、リテーナ３３の緩やかな傾斜を有する傾斜部３３ａの上面との間にわずかな隙間が生ずるように設定されていても良い。
【００２０】
各規制部３４の主表面部３４ａは、吐出時に、緩やかな傾斜を有する傾斜部３３ａの基端部の上面が規制部３４の主表面部３４ａに局部的に当接することのないように、主表面部３４ａがリテーナ３３の傾斜部３３ａの上面に沿うように形成されているのが好ましい。
理想的には、リテーナ３３の傾斜部３３ａの基端部の上面が略円弧状に形成されており、吐出時リテーナ３３が持ち上げられるときに、各リテーナが規制部３４の主表面部３４ａに均等に当接できるように、主表面部３４ａが傾斜部３３ａの基端部の上面と略同一の円弧Ｒに形成されていることが望ましい。
加えて、中間表面部３４ｂが前記のように構成されていることにより、リテーナ３３の傾斜部３３ａと規制部３４との間に円筒状壁３６の外周側に漸次拡大する隙間が形成される。このため、メタルガスケット３２のシール材が劣化しても前記隙間からシール材が吐出室２０にはみ出すことがなく、またリテーナ３３の不測の変形を防止できる。
【００２１】
このように構成される圧縮機１では、リテーナ３３の傾斜部３３ａの基端部が規制部３４の主表面部３４ａにより吐出弁形成板２８側に押圧されているため、吐出ポート２９から吐出する被圧縮流体によりリテーナ３３が吐出弁３０から離れる方向に変形することが抑制される。従って、吐出弁形成板２８とフロントハウジング１６およびリヤハウジング１８との間に介装されたメタルガスケット３２の厚さを厚くする必要がないので、メタルガスケット３２のシール性を損なうことなくリテーナ３３の変形を防止することができる。
【００２２】
なお、上述した一実施形態では、この発明を斜板式圧縮機に適用した場合について説明したが、斜板式圧縮機以外の圧縮機、例えば、クランク式の往復動型圧縮機、ロータリー式圧縮機、スクロール型圧縮機等についても適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、シリンダブロックの圧縮室を閉塞するカバー部材と吐出弁形成板との間に設けられたメタルガスケットのシール性を損なうことなくリテーナの変形を防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、上述した効果に加えて、吐出作用時にリテーナが規制されたとき、リテーナの上面が規制部に局部的に当たらないので、リテーナの摩耗を抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、請求項２に係る発明の効果に加えて、吐出時にリテーナが持ち上げられても、リテーナの上面が規制部に均等に当接するので、リテーナの摩耗を抑制することができる。
請求項４に係る発明では、メタルガスケットのシール材が吐出室にはみ出すことがなく、メタルガスケットの劣化によるリテーナの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示す圧縮機の詳細構成を説明するための断面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る圧縮機の概略構成を説明するための断面図である。
【図３】図２に示す圧縮機のカバー部材としてのリヤハウジングを示す図である。
【図４】図１におけるメタルガスケットの平面図である。
【符号の説明】
２…フロント側シリンダブロック、３…リヤ側シリンダブロック、６…駆動軸、９…斜板、１１…圧縮室、１２…ピストン、１４…シュー、１６…カバー部材としてのフロントハウジング、１８…カバー部材としてのリヤハウジング、１９…吸入室、２０…吐出室、２３…フロント側バルブプレート、２４…リヤ側バルブプレート、２６…吸入ポート、２７…吸入弁、２８…吐出弁形成板、２９吐出ポート、３０…吐出弁、３２…メタルガスケット、３３…リテーナ、３３ａ…リテーナの緩やかな傾斜を有する傾斜部、３３ｂ…リテーナの急な傾斜を有する傾斜部、３４…規制部、３４ａ… 主表面部、３４ｂ…中間表面部。

Claims

圧縮室を有するシリンダブロックと、
前記圧縮室に収容された流体圧縮部材と、
前記シリンダブロックに接合され、前記流体圧縮部材により圧縮された流体を受け入れる吐出室を有するカバー部材と、
前記流体圧縮部材により圧縮された流体を前記吐出室に吐出する吐出ポートを有し、前記カバー部材と前記シリンダブロックとの間に設けられたバルブプレートと、
前記吐出ポートを開閉するリード式吐出弁を形成し、前記バルブプレートと前記カバー部材との間に設けられた金属製の吐出弁形成板と、
この吐出弁形成板と前記カバー部材との間に設けられ、金属薄板の両面にシール材をコーティングしてなる板状のメタルガスケットと、
このメタルガスケットに形成され、前記吐出弁の開度を規制するリテーナとを備えた圧縮機において、
前記リテーナの、前記吐出弁形成板を押圧する側に位置する基端部に対応する位置に前記カバー部材の内面から円筒状壁を突出させ、
その先端に前記リテーナの基端部の変形を規制する規制部を設けたことを特徴とする圧縮機。
前記規制部は、前記リテーナの基端部の上面に略沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
前記規制部は、前記リテーナの基端部の円弧状と略同一の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の圧縮機。
前記規制部は、前記リテーナの基端部の上面と略同一の円弧に形成されている主表面部と、
該主表面部と前記円筒状壁の外周面とを連結する円弧状の中間表面部とから形成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の圧縮機。