JPH05126038A - 斜板式圧縮機における冷媒ガス案内機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロータリーバルブの外周面とそれを収容するバ
ルブ収容室の内周面との摺接部のシール性を向上させ、
摺接部の摩耗及び焼きつきを防止する。 【構成】リヤハウジング４とシリンダブロック１との間
に吸入室４ａと連通する収容室２３を形成し、該収容室
２３と各作動室１９ａとをガス吸入通路１ａによりそれ
ぞれ連通し、該収容室２３には前記各ガス案内溝５ｂに
対して吸入行程中の前記各作動室１９ａと連通するよう
にガス吸入案内溝２７が周方向に設けられ、かつ内部に
一端が前記ガス吸入案内溝２７に他端が吸入室４ａにそ
れぞれ連通するガス吸入通路２８が設けられたロータリ
ーバルブ２４を収容し、さらに前記回転軸８の嵌合穴２
５に対し、ロータリーバルブ２４の係合凸部２６を緩く
嵌合して連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は揺動斜板式圧縮機等の
斜板式圧縮機における冷媒ガス案内機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の斜板式圧縮機は、図１１に示すよ
うに、吸入室５０及び吐出室５１がそれぞれ区画形成さ
れたハウジング５２と、シリンダボア５３が形成された
シリンダブロック５４との間に吸入口５５ａ及び吐出口
５５ｂを形成したバルブプレート５５と、その両側に設
けられた吸入弁５６ａを有する吸入プレート５６及び吐
出弁５７ａを有する吐出プレート５７が介装されてい
る。そして、ピストン５８が図１１において左方に移動
する際に前記吸入弁５６ａが開いて吸入室５０の冷媒ガ
スが吸入口５５ａを介してシリンダボア５３内の作動室
５９に吸入される。吸入動作完了後、前記ピストン５８
が右方に移動されると、前記吸入弁５６ａにより吸入口
５５ａが閉じられ、前記作動室５９内の圧力が所定以上
となると、前記吐出弁５７ａが開いて作動室５９内の圧
縮冷媒ガスは前記吐出口５５ｂを通して吐出室５１に吐
出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、圧縮機は冷媒
ガス中に潤滑オイルが混入しており、このオイルが吸入
弁５６ａ等に付着する。そのため、吸入弁５６ａが弾性
変形して前記吸入口５５ａを開口するとき、前記オイル
により吸入弁５６ａが吸入口５５ａから離間しにくくな
って吸入動作の応答性が悪くなるというおそれがある。

【０００４】これを防止するため、本出願人は従来技術
と異なる新規な圧縮機の吸入機構を提案している。この
吸入機構は図１０に示すように、ハウジング６０の吸入
室６０ａに連通するバルブ収容室６１がシリンダブロッ
ク６２とハウジング６０との間に設けられている。又、
この収容室６１の中にロータリーバルブ６３が回転軸６
４と一体回転可能に設けられている。

【０００５】前記ロータリーバルブ６３の外周面には略
半円弧状のガス吸入案内溝６３ａが設けられ、ロータリ
ーバルブ６３の内部には前記案内溝６３ａと吸入室６０
ａとを連通するガス吸入通路６３ｂがＬ字状に形成され
ている。又、バルブプレート６５の一側面には各シリン
ダボア６６の作動室７０に連通する案内溝６７が放射状
に形成されている。そして、前記ロータリーバルブ６３
は回転軸６４の回転によりシリンダボア６６内のピスト
ン６８が吸入行程中においては、ガス吸入案内溝６３ａ
と案内溝６７とが連通して前記作動室７０がガス吸入案
内溝６３ａ及びガス吸入通路６３ｂを介して吸入室６０
ａと連通され、ピストン６８が圧縮行程中においては、
案内溝６７の入り口がロータリーバルブ６３の外周面に
より閉鎖されて、前記作動室７０と吸入室６０ａとの連
通が遮断されるようにしている。

【０００６】従って、回転軸６４の回転によりピストン
６８が吸入動作を行うとき、冷媒ガスは吸入室６０ａか
らロータリーバルブ６３のガス吸入通路６３ｂ、ガス吸
入案内溝６３ａ及びバルブプレート６５の案内溝６７を
介して吸入されるため、前述した図１１に示す吸入弁５
６ａの動作の応答性の低下という問題は生じない。

【０００７】ところが、前記吸入機構では、回転軸６４
の先端に形成した円柱状の係合凸部６４ａをロータリー
バルブ６３の端部に形成した円筒状の嵌合孔６３ｃに圧
入嵌合して回転軸６４とロータリーバルブ６３との芯だ
しを行うとともに、両者を平行キー７１により一体回転
するようにしていたので、次のような新たな問題が生じ
た。

【０００８】すなわち、回転軸６４をシリンダブロック
６２に支持するベアリング６９は、回転軸６４との間に
５０μ程度のクリアランスを有しており、かつ回転軸６
４の係合凸部６４ａが加工公差を必要とするため、ロー
タリーバルブ６３の嵌合穴６３ｃに対する回転軸６４の
係合凸部６４ａの圧入嵌合時に、前記加工公差分だけ偏
心する。従って、偏心した状態でバルブ収容室６１内に
ロータリーバルブ６３が収容されると、バルブ収容室６
１の内周面とロータリーバルブ６３の外周面との接触状
態に異常、つまり局部的に強く接触する部分と、隙間が
大きくなる部分とが生じ、この結果、シール性が低下す
るとともに、圧縮機が高速回転されるとロータリーバル
ブ６３の外周面と、収容室６１の内周面との局部摩擦に
より、摺接部の摩耗が発生し、シリンダブロック６２及
びハウジング６０に対してロータリーバルブ６３が焼き
つき、信頼性が低下するという問題があった。

【０００９】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的はロータリーバルブの外
周面とそれを収容する収容室の内周面との摺接部のシー
ル性を向上させることができるとともに、摺接部の摩耗
及び焼きつきを防止することができる斜板式圧縮機にお
ける冷媒ガス案内機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記問題点を
解決するため、吸入室及び吐出室を形成するハウジング
に接合されたシリンダブロックに形成された複数のシリ
ンダボア内にそれぞれピストンを軸心方向に往復動可能
に設け、該ピストンを回転軸の回転に基き斜板を介して
往復動させる斜板式圧縮機において、前記ハウジングと
シリンダブロックとの間に前記吸入室及び／又は吐出室
と連通するバルブ収容室を形成し、該バルブ収容室と前
記各シリンダボア内の作動室とを連通路によりそれぞれ
連通し、該バルブ収容室には前記各連通路に対して吸入
行程又は圧縮行程中の前記各作動室と連通するようにガ
ス案内溝が周方向に設けられ、かつ内部に一端が前記ガ
ス案内溝に他端が吸入室又は吐出室にそれぞれ連通する
ガス吸入通路及び／又はガス吐出通路が設けられたロー
タリーバルブを収容し、さらに前記回転軸とロータリー
バルブを回転運動のみを伝達するように緩く連結したこ
とをその要旨とする。

【００１１】

【作用】この発明は回転軸とロータリーバルブが緩く連
結されているので、両部材の組付状態において、ロータ
リーバルブは収容室内で偏心することなく、適正状態で
収容される。このため、回転軸が回転されると、ロータ
リーバルブに回転運動のみが伝達される。従って、収容
室の内周面とロータリーバルブの外周面との間で偏心に
よる異常な接触圧が発生することはなく、摺接部のシー
ル性が長期間保持されるとともに、ロータリーバルブの
回転による摺接音が抑制され、ロータリーバルブの焼き
つきが防止される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を揺動斜板式圧縮機に具体化
した一実施例を図１〜図４に従って説明する。

【００１３】図１に示すように、シリンダブロック１の
前端側にはクランク室２ａを形成したフロントハウジン
グ２が接合され、後端側には隔壁３によって吸入室４ａ
と吐出室４ｂとが形成されたリヤハウジング４がバルブ
プレート５を介して接合固定されている。前記バルブプ
レート５とリヤハウジング４との間には吐出プレート６
及びリテーナプレート７が介在されている。前記シリン
ダブロック１とフロントハウジング２との間には回転軸
８がラジアル軸受９，１０によって回転可能に支持され
ている。

【００１４】前記フロントハウジング２内にて回転軸８
には回転支持体１１が固定されており、その外周部には
支持アーム１２が突設されている。この支持アーム１２
の先端部には長孔１２ａが透設され、該長孔１２ａには
ピン１３がスライド可能に嵌め込まれており、ピン１３
には回転駆動板１４が傾斜角可変に連結支持されてい
る。前記回転軸８上にはスライダ１５が軸線方向へ摺動
可能に嵌挿されている。又、回転軸８にはバネ座１６が
固着され、該バネ座１６とスライダ１５との間には押圧
ばね１７が介装されている。前記押圧ばね１７の付勢力
によりスライダ１５が回転支持体１２側へ押圧付勢され
ている。前記スライダ１５の対称位置に突設された一対
のピン１５ａ（一方のみを図示）に対して前記回転駆動
板１４がその支持筒部１４ａにおいて回転軸８の軸線方
向へ揺動可能に支持されている。そして、回転駆動板１
４の支持筒部１４ａには、揺動斜板１８が回転防止用の
案内ピン２９により前後方向の揺動可能に案内された状
態で、回転駆動板１４と相対回転可能に、かつ同期揺動
可能に支持されている。

【００１５】前記シリンダブロック１には回転軸８から
等距離の位置に複数個のシリンダボア１９が回転軸８と
平行に形成されてクランク室２ａに連通されている。各
シリンダボア１９内にはピストン２０がそれぞれ嵌挿さ
れ、吸入行程と圧縮行程を繰り返す作動室１９ａが形成
されている。この各ピストン２０と前記揺動斜板１８が
ピストンロッド２１により連結されている。従って、回
転軸８の回転運動が回転駆動板１４を介して揺動斜板１
８の揺動運動に変換され、ピストン２０がシリンダボア
１９内を前後動する。

【００１６】前記シリンダブロック１の中心部には、前
記回転軸８と対応する断面円形状の中心孔２２が形成さ
れている。又、前記バルブプレート５、吐出プレート６
及びリレーナプレート７の中心には前記中心孔２２と対
応してそれと同内径の中心孔５ａ，６ａ，７ａが形成さ
れている。さらに、前記リヤハウジング４における吸入
室４ａ側の隔壁３には前記中心孔２２，５ａ，６ａ，７
ａと連なる中心孔３ａ及び段差部３ｂが形成されてい
る。これらの各中心孔２２，５ａ，６ａ，７ａ，３ａ及
び段差部３ｂによってバルブ収容室２３が構成され、こ
のバルブ収容室２３には前記回転軸８によって回転され
るロータリーバルブ２４が収容されている。

【００１７】又、前記シリンダブロック１のリヤ側面に
は、連通路としての複数の冷媒ガス吸入通路１ａが前記
中心孔２２から放射状に形成され、該冷媒ガス吸入通路
１ａにより中心孔２２と各作動室１９ａとがそれぞれ連
通されている。この冷媒ガス吸入通路は、図１０に示す
ようにバルブプレート５に形成することもできる。さら
に、バルブプレート５には各作動室１９ａに対応して吐
出口５ｂが透設されており、吐出口５ｂは吐出プレート
６の吐出弁６ｂによって開閉される。吐出弁６ｂはリテ
ーナプレート７のリテーナ７ｂによって開放位置が規制
される。

【００１８】図２に示すように、ロータリーバルブ２４
は横円柱状に形成されており、その一端には前記回転軸
８の先端面に対し横長四角筒状に凹設された嵌合孔２５
に緩く嵌合される横長四角柱状の係合凸部２６が一体に
形成されている。この嵌合穴２５と係合凸部２６との嵌
合状態は、図３に示すように短辺部同士及び長辺部同士
ともに所定のクリアランス（例えば、短辺部間では１〜
２ｍｍ、長辺部間では０．２ｍｍ）が設けられ、回転軸
８が回転する際、その回転運動のみがロータリーバルブ
２４に伝達されるようにしている。

【００１９】図２，４に示すように、ロータリーバルブ
２４の外周面にはガス吸入案内溝２７が周方向に沿って
該ロータリーバルブ２４の円周の略２分の１となる長さ
に形成されている。さらに、該ロータリーバルブ２４内
部には、前記ガス吸入案内溝２７と前記リヤハウジング
４内の吸入室４ａとを連通するガス吸入通路２８がＬ字
状に形成されている。

【００２０】上記のように構成された揺動斜板式圧縮機
について、その作用を説明する。今、回転軸８が外部動
力により回転され、前記揺動斜板１８の揺動によってピ
ストン２０が図１に示すトップ位置から左側に移動する
吸入動作を行うとき、吸入室４ａはロータリーバルブ２
４のガス吸入通路２８、ガス吸入案内溝２７及びガス吸
入通路１ａにより作動室１９ａと連通され、吸入室４ａ
内の冷媒ガスが作動室１９ａ内に吸入される。ロータリ
ーバルブ２４のガス吸入案内溝２７はその円周の２分の
１の長さになっているので、ピストン２０の吸入行程、
即ち回転軸８が２分の１回転する間、ガス吸入案内溝２
７がガス案内溝５ｃと連通状態になる。その後、ピスト
ン２０が圧縮行程になると、ロータリーバルブ２４の外
周面がガス吸入通路１ａの入り口を閉鎖するので、吸入
室４ａと作動室１９ａとの連通がしゃ断される。そし
て、作動室１９ａ内の圧力が所定圧力以上になると、バ
ルブプレート５の吐出口５ｃから吐出室４ｂに冷媒ガス
が吐出される。

【００２１】さて、この発明の実施例では、吸入室４ａ
から作動室１９ａへのガスの吸入動作及びそのしゃ断動
作をロータリーバルブ２４により行うので、吸入弁を使
用した従来の圧縮機と比較して吸入動作の応答性を向上
することができる。

【００２２】特に、この発明の実施例においては、前記
回転軸８の先端面に嵌合孔２５を形成するとともに、ロ
ータリーバルブ２４の端部に前記嵌合孔２５に緩く係合
される係合凸部２６を形成したので、回転軸８及びロー
タリーバルブ２４の組付作業時に回転軸８によりロータ
リーバルブ２４が偏心することはなく、ロータリーバル
ブ２４は収容室２３内に適正姿勢で収容される。そし
て、回転軸８が回転されたとき、回転軸８の外周面とラ
ジアル軸受１０の内周面との加工公差により該回転軸８
が偏心回転しても、その回転による影響をロータリーバ
ルブ２４が受けることはなく、従って、ロータリーバル
ブ２４と収容室２３との摺接部の摩耗を抑制するととも
に、摺接部のシール性を保持することができる。

【００２３】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、次のように具体化することもできる。 （１）図５に示すように、回転軸８の先端面の外周寄り
に係合凸部３１を形成し、該係合凸部３１をロータリー
バルブ２４の端面に形成した嵌合孔３２に緩く嵌合し
て、回転軸８の回転運動のみをロータリーバルブ２４に
伝達するようにすること。

【００２４】（３）図６に示すように、回転軸８の先端
部に凹部８ａを形成して、該凹部に連結部材３３の一端
を連結ピン３４Ａにより回動可能に連結するとともに、
該連結部材３３の他端部をロータリーバルブ２３のボス
部２４ａに対し前記連結ピン３４Ａと直交する連結ピン
３４Ｂにより回動可能に連結すること。

【００２５】（４）図７に示すように、回転軸８の先端
部とロータリーバルブ２４のボス部２３ａとの間にスリ
ット３５ａを有する弾性変形可能な自在継手３５をビス
３６により連結すること。

【００２６】（５）図８及び図９に示すように、回転軸
８に対し内部に駆動板３７ａを有する駆動筒体３７を嵌
合固定するとともに、ロータリーバルブ２４のボス部２
４ａに被動板３８を取り付け、駆動板３７ａと被動板３
８との間にウレタン樹脂等の弾性材３９を充填して、回
転軸８により駆動筒体３７が回転されると、駆動板３７
ａ、弾性材３９及び被動板３８を介してロータリーバル
ブ２４に回転運動のみが伝達されるように構成するこ
と。

【００２７】（６）前記嵌合孔２５，３２、係合凸部２
６，３１の形状を三角、五角あるいは楕円等の任意の形
状に変更すること。 （７）前記実施例では吸入室４ａと作動室１９ａを連通
する通路にロータリーバルブ２４を介装したが、これを
吐出室４ｂと作動室１９ａを連通する通路に介装した
り、一つのロータリーバルブ２４に吸入用と吐出用のガ
ス案内溝及びガス通路をそれぞれ形成したりすること。

【００２８】（８）本実施例においては、揺動斜板式圧
縮機に具体化したが両頭ピストンを備えた斜板式圧縮機
に応用すること。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
ロータリーバルブの外周面とそれを収容する収容室の内
周面との摺接部のシール性を向上させることができると
ともに、摺接部の摩耗及び焼きつきを防止することがで
きる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した揺動斜板式圧縮機の断面
図である。

【図２】回転軸及びロータリーバルブの拡大分解斜視図
である。

【図３】回転軸とロータリーバルブの連結状態を示す横
断面図である。

【図４】ロータリーバルブの部分横断面図である。

【図５】この発明の別例を示す部分断面図である。

【図６】この発明の別例を示す部分正面図である。

【図７】この発明の別例を示す部分正面図である。

【図８】この発明の別例を示す部分正面図である。

【図９】図８のＡ−Ａ線断面図である。

【図１０】ロータリーバルブによる吸入機構を備えた圧
縮機の部分断面図である。

【図１１】従来の斜板式圧縮機の部分断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック、１ａ 連通路としてのガス吸入
通路、４ リヤハウジング、４ａ 吸入室、４ｂ 吐出
室、８ 回転軸、１８ 揺動斜板、１９ シリンダボ
ア、１９ａ 作動室、２０ ピストン、２３ バルブ収
容室、２４ ロータリーバルブ、２５，３２ 嵌合穴、
２６，３１ 係合凸部、２７ ガス吸入案内溝、２８
ガス吸入通路、３３ 連結部材、３５ 弾性継手、３７
駆動筒体、３８ 被動板、３９ 弾性材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入室及び吐出室を形成するハウジング
   に接合されたシリンダブロックに形成された複数のシリ
   ンダボア内にそれぞれピストンを軸心方向に往復動可能
   に設け、該ピストンを回転軸の回転に基き斜板を介して
   往復動させる斜板式圧縮機において、 前記ハウジングとシリンダブロックとの間に前記吸入室
   及び／又は吐出室と連通するバルブ収容室を形成し、該
   バルブ収容室と前記各シリンダボア内の作動室とを連通
   路によりそれぞれ連通し、該バルブ収容室には前記各連
   通路に対して吸入行程又は圧縮行程中の前記各作動室と
   連通するようにガス案内溝が周方向に設けられ、かつ内
   部に一端が前記ガス案内溝に他端が吸入室又は吐出室に
   それぞれ連通するガス吸入通路及び／又はガス吐出通路
   が設けられたロータリーバルブを収容し、さらに前記回
   転軸とロータリーバルブを回転運動のみを伝達するよう
   に緩く連結した斜板式圧縮機における冷媒ガス案内機
   構。