JPH0192597A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮機に関し、例えば自動車空調装置用の冷媒
圧縮機として用いて有効な圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

ポンプハウジング内に波型に屈曲形成されたウェーブプ
レートを回転自在に配設してなる圧縮機は、例えば特開
昭６０−４５７８９号公報等に記載されているように公
知である。この種の圧縮機はウェーブプレートと、この
ウェーブプレートを収容するポンプハウジングと、この
ポンプハウジングの両端面を覆いバルブプレートとり一
ド弁とからなるバルブアッセンブリと、前記ウェーブプ
レートに係合しこのウェーブプレートの回転に応じて前
記ポンプハウジング内を前記バルブアッセンブリに形成
されたベーン溝に沿って往復動するベーンとから主とし
て構成されている。そして前記ポンプハウジングとウェ
ーブプレートとベーンとエンドプレートとにより形成さ
れるポンプ室が前記ウェーブプレートの回転に伴ってそ
の容積を変化し、それによりこのポンプ室内の流体を圧
縮して送り出すようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような圧縮機では、吐出穴の容積は、デッドボリュ
ームであり、これが大きいほど、圧縮機の体積効率の低
下につながるため、前記デッドボリュームは小さい方が
望ましい。また、同様に、ベーンの吐出穴に近い方の側
面と吐出穴位置との間に形成される空間もデッドボリュ
ームであり、小さい方が望ましい。

前者のデッドボリュームを小さくするため、バルブプレ
ートの板厚を薄くすることが考えられるが、バルブプレ
ートには、流体圧縮による高圧圧力およびベーンに作用
する高低圧力差による応力が作用するため、強度上一定
板厚板下に薄くできず、前者のデッドボリュームを小さ
くできないという問題があった。

一方、後者のデッドボリュームを小さくするため、吐出
穴をベーン溝に近接して形成することが考えられるが、
吐出穴とベーン溝との間隔も、流体圧縮による高圧圧力
に耐え得る間隔が必要であり、後者のデッドボリューム
を小さくできないという問題があった。

特に、従来この種の圧縮機はバルブプレートに形成した
ベーン溝によりベーンを摺動自在に支持する構造となっ
ていたため、吐出穴により生じるデッドボリュームを最
小とすべくバルブプレートの板厚を流体高低圧差による
応力に耐え得る最小のものとしたのでは、ベーン溝によ
るベーンの摺動支持が不充分となるという問題があった
。

本発明は上記問題点に鑑み、吐出側のデッドボリューム
を小さくすることによって、圧縮機の体積効率を向上さ
せ、かつ、吐出側のデッドボリュームを小さくしたもの
であっても、尚良好にベーンの摺動支持ができるように
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明の圧縮機は、内部に
ポンプ室を形成するポンプハウジングと、該ポンプハウ
ジングの両端面を覆うバルブアッセンブリと、前記ポン
プハウジング内で回転するウェーブプレートと、該ウェ
ーブプレートに係合しウェーブプレートの回転に応じて
前記ポンプ室内を前記バルブアッセンブリに形成された
ベーン溝に沿って往復動するベーンとを備え、前記ポン
プハウジングと前記ウェーブプレートと前記ベーンと前
記バルブアッセンブリとにより前記ポンプ室を形成し、
該ポンプ室の容積を前記ウェーブプレートの回転により
変化させて該ポンプ室内の流体を圧縮するようにした圧
縮機において、前記バルブアッセンブリは、吐出穴を有
する板厚の薄い主プレートと、吐出ポートを有する板厚
の厚い補強プレートと、これら両プレートの間に密着挟
持され、前記吐出穴と前記吐出ボートとを連通、遮断す
るり一ド弁とからなることを特徴としている。

〔作　用〕

本発明は上記した構成によって、吐出側のデッドボリュ
ームを小さくできるので、圧縮機が圧縮行程から吸入行
程に移行する際の再膨張損を小さくすることができ、圧
縮機の体積効率の向上を図ることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の吐出弁機構の一実施例を図に基づいて説
明する。

第１図および第２図において、カバー１はアルミニウム
合金製で、一端が開口するカップ形状をしている。該カ
バー１内には、ポンプハウジング２が配設されている。

ポンプハウジング２は、内部にポンプ室３を形成すべく
シリンダ室３９が形成されている。カバー１の開口端に
は、アルミ合金製のフロントハウジング４が配設され、
カバー１とフロントハウジング４の間には、０リング５
が設けられ、圧縮機全体として機密が保持されている。

ポンプハウジングの前方側端面には、フロントバルブア
ッセンブリ６が、後方側端面にはリアバルブアッセンブ
リ７が配設されている。そして、カバー１．リアバルブ
アッセンブリ７、ポンプハウジング２、フロントバルブ
アッセンブリ６およびフロントハウジング４は、スルー
ボルト８により一体に連結されている。

フロントバルブアッセンブリ６およびリアバルブアッセ
ンブリ７には、軸受９が圧入されており、軸受９によっ
てシャフト１０が回転自在に支持されている。このシャ
フト１０は、フロントハウジング４上に配設される図示
しない電磁クラッチを介して自動車走行用エンジンの回
転駆動力が伝達される。

ポンプハウジング２のシリンダ室３９に対応するシャフ
トＩＯの外周部分には、ウェーブプレートハブ部１１が
一体的に設けられ、該ウェーブプレートハブ部１１は、
フロントおよびリアバルブアッセンブリ６．７のシリン
ダ室３９側に対して適当なりリアランスを有して摺動回
転できるようになっている。また、ウェーブプレートハ
ブ部１１の外周には、波型に屈曲形成したウェーブプレ
ート１２が一体的に形成されており、ウェーブプレート
１２の外周端面１２ａとポンプハウジング２の内周面２
ａ間には適当なりリアランスを有し摺動回転できるよう
になっている。従って、シャフト１０が回転するとウェ
ーブプレート１２はシリンダ室３９内を回転することと
なる。

ウェーブプレート１２の両側面には、コ字形状のベーン
１３が配設され、ベーン１３はウェーブプレート１２を
挟持するようになっている。すなわち、ベーン１３の内
方側端面ばウェーブプレート１２外側面に密着しつつウ
ェーブプレート１２が回転し、ベーン１３は、フロント
およびリアバルブアッセンブリ６，７に形成されたベー
ン溝１８内を往復摺動する。すなわち、ウェーブプレー
ト１２の屈曲形成された波型に応じて、ベーン１３はシ
リンダ室３９内を往復動することとなる。

したがって、フロントおよびリアバルブアッセンブリ６
．７内面、ウェーブプレート１２側面、ポンプハウジン
グ２内面により区画形成されるポンプ室３は、その容積
をウェーブプレート１２の回転に応じて増減させ、容積
型圧縮機として機能する。

リアバルブアッセンブリ７は、リア主プレート１４、第
２吐出リード１５、リア補強プレート１６から構成され
、この順番に、仮締めボルト（図示せず）によりポンプ
ハウジング２の後方側端面に組み付けられている。第３
図に示すようにリア主プレート１４は、円形であり、そ
の中心部にシャフト用穴１７が設けられ、３つのベーン
溝１８．３つの吐出穴１９および３つの仮締ボルト用穴
２０が等中心角で設けられている。吐出穴１９は、ウェ
ーブプレート１２の回転方向にベーン１３の後側となる
よう（第７図参照）ベーン溝１８に隣接して開口してい
る。そして、吐出穴１９によるデッドボリュームをでき
るだけ小さくし、圧縮機の体積効率を向上するため、リ
ア主プレート１４の板厚は、４鶴程度とし、従来の約１
７２程度に薄くしている。

又、第７図より明らかなように、吐出穴１９とベーン１
３との間隔もデッドボリュームとなり、これを小さくす
るため、吐出穴１９はベーン溝１．８に近接させて形成
している。なお、リア主プレート１４の板厚および、吐
出穴１９とベーン溝１８との間隔は、冷媒圧縮による高
圧圧力に耐え得る大きさとされている。

第４図には、フラッパー・バルブ・スチール製の第２吐
出リード１５を示している。第２吐出リード１５は、リ
ア主プレート１４とほぼ同径の円形であり、シャフト用
穴１７、ベーン溝１８、仮締ボルト用穴２０を、リア主
プレート１４と対応する位置に有する。吐出穴１９に対
応する位置には、吐出穴を閉塞するように、リード弁２
１が設けられている。

第５図には、リア補強プレート１６を示している。リア
補強プレート１６は、吐出穴１９によるデッドボリュー
ムを小さくするため板厚を薄くシたリア主プレート１４
を補強するための部材であり、ベーン１３を摺動支持す
るために発生する応力に耐え得る板厚とされている。す
なわち、ベーン１３は、ウェーブプレート１２の回転方
向後側の面に吐出圧を受け、他方の面には吸入圧を受け
、この圧力差に応じた応力でベーン溝１８のうち、吐出
穴１９が開口していない側の面、即ち吸入圧状態のポン
プ室３側の面に押えつけられ、ベーン溝１８内を摺動す
る。このベーンに作用する応力は、リア主プレート１４
とリア補強プレート１６とで協働して受けるが、リア補
強プレート１６で主に受けるので、リア主プレート１４
のうち、吐用穴１９が開口している面の部位にはほとん
ど応力が作用しない。このため、リア主プレート１４は
、その板厚を薄くし、また、吐出穴１９をベーン溝１８
に近接して形成することができるのである。なお、リア
主プレート１４のベーン溝１８の幅ａを、リア補強プレ
ート１６のベーン溝１８の幅すより大きく形成すること
によって、前記ベーン１３に作用する応力をリア補強プ
レート１６だけで受け、リア主プレート１４には、ベー
ン１３の応力を受けないようにすることができる。リア
補強プレート１６は、板厚が４〜８鶴程度のアルミニウ
ム合金でできておりリア主プレート１４とほぼ同径の円
形部を有し、ベーン溝１８、仮締ボルト用穴２０を、リ
ア主プレート１４と対応する位置に有する。リア補強プ
レート１６の中心部には、円筒形の凹部２２が形成され
、凹部２２に軸受９を介してシャフト１０が回転自在に
支持されている。リア補強プレート１６には後部吐出室
２９に開口する吐出ボート２３が設けられ、リード弁２
１に対応する位置に、リード弁２１のストツバ２４とし
てリード弁２１の先端方向に向かって深くなる凹部が形
成されている。吐出ポート２３は、第５図に示すように
吐出穴１９に比べてベーン溝工８から離れた位置に形成
されている。

これは、デッドボリュームを減少させる為には吐出穴１
９をベーン溝１８に近接して形成する必要があるのに対
し、リア補強プレート１６ではベーン１３に作用する応
力を受けるため、吐出ボート２３をベーン溝１８から離
す必要があるためである。これによって、吐出穴１９と
ベーン溝１８との間隔を２ｆｉ程度とし、従来の約１／
２程度に狭くすることができる。

リアバルブアッセンブリ７のＡ部の拡大図を第６図に示
す。リード弁２１は、吐出穴１９を閉塞するよう位置し
、ストッパ２４は、リード弁２１に対応して配置され、
リード弁２１のリフト量を規制している。そして、リー
ド弁２１が開くと、吐出穴１９と吐出ポート２３とが連
通ずるようになっている。

フロントバルブアッセンブリ６は、フロント主プレート
２５、第１吐出リード２６、フロント補強プレート２７
から構成され、この順番に仮締めボルト（図示せず）に
よりポンプハウジング２の前方側端面に組み付けられて
いる。フロント主プレート２５、第１吐出リード２６お
よびフロント補強プレート２７は、それぞれリア主プレ
ート１４、第２吐出リード１５およびリア補強プレート
１６と同様の構成である。ただし、フロント補強プレー
ト２７の中心部は、シャフト１０が貫通している。

フロントバルブアッセンブリ６とフロントハウジング４
との間には、前部吐出室２８が形成される。また、リア
バルブアッセンブリ７とカバー１との間には後部吐出室
２９が形成される。前部吐出室２８と後部吐出室２９と
は、連通通路３０（第２図）によって連通される。

後部吐出室２９は、カバー１に形成された吐出通路３１
と連通しており、さらに吐出通路３１は図示しないサー
ビスバルブに連通している。一方、吸入室３２は、ポン
プハウジング２とカバー１との隙間に形成されており、
カバー１に形成された吸入通路３３に連通している。ポ
ンプハウジング２の円周側壁には吸入穴４０が貫通され
、吸入室３２とシリンダ室３９とを連通している。該吸
入穴４０のシリンダ壁への開口である吸入口３８は、ウ
ェーブプレート１２の回転により、ウェーブプレート１
２によって開閉される。

シャフトシール３４はフロントハウジング４内面に配設
され、シャフト１０外面に沿って漏洩するオイルをシー
ルするものである。しかし、フロントハウジング４内部
には、前部吐出室２８が形成されているためこのままで
は、シャフトシール３４に高い圧力を加えられることに
なる。そこで、第２図に示すようにフロント補強プレー
ト２７およびフロントハウジング４の一部を突出形成し
てその両面を合致させ内部に、低圧室３５を形成するよ
うにする。なお、第２図では、フロント補強プレート２
７およびフロントハウジング４より突出形成された両部
値の間に配設され、両部位間のシールを行うガスケット
３６が図示されている。

この低圧室３５はシャフト１０外周を被い、またその外
周部では、フロント補強プレート２７に貫通形成された
低圧連通孔３７を介し、吸入室３２と連通している。そ
のため、吸入室３２内の低圧は、連通孔３７を介し、低
圧室３５内に供給されることとなる。従って、シャフト
シール３４の周りの圧力は低圧となる。

次に上記構成の圧縮機の作動を説明する。

図示しない電磁クラッチが連結し、自動車走行用エンジ
ンの回転駆動力がシャフト１０に伝達されると、ウェー
ブプレートハブ部１１及びウェーブプレート１２は、シ
ャフト１０と同期してシリンダ室３９内を回転する。こ
の回転に応じ、ベーン１３はベーン溝１８内を往復摺動
する。その結果、ポンプ室３はその容積を増減する。第
７図はこのポンプ作動を示すためにポンプ室３部分を展
開図示した模式図である。

第７図中Ａで示す状態では、ポンプ室３の容積は最大と
なっている。この最大となった状態では、吸入口３８は
ウェーブプレート１２によって仕切られる。即ち、この
状態ではもはや吸入口３８はポンプ室３に連通しない。

第７図中Ｃで示すポンプ室３は、その容積が減少しつつ
ある状態である。すなわち、この状態のポンプ室３は圧
縮工程にある。ポンプ室３内の圧力が所定値以上となる
と、吐出弁２１をおし開き、高圧の流体が前部吐出室２
８および後部吐出室２９へ吐出する。吐出後、吸入行程
に入るが、リアおよびフロント主プレート１４　、２５
の板厚を薄くし、吐出穴１９をベーン１３に近接して形
成しているため、デッドボリュームは小さく、再膨張を
小さくでき、体積効率を向上することができる。

冷媒が吐出される際のリード弁２１のリフト量は、スト
ッパ２４によって規制され、リード弁２１の破損を防止
している。また、リアおよびフロント主プレート１４　
、２．５の板厚を薄くしているが、ベーン１３の摺動支
持はリアおよびフロント補強プレート１６　、２７で行
なうため、リアおよびフロント主プレー）１４．２５は
冷媒の吐出圧に耐え得る程度の薄い板厚とすることがで
きる。

さらに、リアおよびフロント補強プレート１６゜２７に
は、吐出リード弁２１を係止するストッパ２４として凹
部を形成しているので、ストッパとして別部品は不要で
あり、又ストッパ組立作業も不要である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以上の構成によって、パルプアッセン
ブリの機械的強度を維持しながら、吐出穴のクリアラン
スボリュームを低減させ、圧縮機の体積効率を向上させ
ることができることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吐出弁機構の実施例を適用した圧縮機
の縦断面図、第２図は第１図の線ｎ−ｎによる断面図、
第３図はリア主プレートの正面図、第４図は第２吐出リ
ードの正面図、第５図はリア補強プレートの正面図、第
６図は第１図のＤ部詳細拡大図、第７図はポンプ作動を
示すためのポンプ室部分の展開図である。 ２・・・ポンプハウジング、　　３・・・ポンプ室、６
・・・フロントバルブアッセンブリ、７・・・リアバル
ブアッセンブリ、 １２・・・ウェーブプレート、１３・・・ベーン、１４
・・・リア主プレート、 １６・・・リア補強プレート、１８川ベーン溝、１９・
・・吐出穴、　　　　　　２１・・・リード弁、２３・
・・吐出ボート、 ２４・・・リード弁ストッパ、 ２５・・・フロント主プレート、 ２７・・・フロント補強プレート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　内部にポンプ室を形成するポンプハウジングと、
   該ポンプハウジングの両端面を覆うバルブアッセンブリ
   と、前記ポンプハウジング内で回転するウェーブプレー
   トと、該ウェーブプレートに係合しウェーブプレートの
   回転に応じて前記ポンプ室内を前記バルブアッセンブリ
   に形成されたベーン溝に沿って往復動するベーンとを備
   え、前記ポンプハウジングと前記ウェーブプレートと前
   記ベーンと前記バルブアッセンブリとにより前記ポンプ
   室を形成し、該ポンプ室の容積を前記ウェーブプレート
   の回転により変化させて該ポンプ室内の流体を圧縮する
   ようにした圧縮機において、前記バルブアッセンブリは
   、吐出穴を有する板厚の薄い主プレートと、吐出ポート
   を有する板厚の厚い補強プレートと、これら両プレート
   の間に密着挟持され、前記吐出穴と前記吐出ポートとを
   連通、遮断するリード弁とからなることを特徴とする圧
   縮機。
2. ２．前記主プレートの吐出穴を前記ベーン溝に近接して
   形成し、前記補強プレートの吐出ポートを、前記ベーン
   溝から前記吐出穴より遠い位置に形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の圧縮機。
3. ３．前記補強プレートの前記リード弁側にリード弁が係
   止するストッパを形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の圧縮機。