JPH05172051A - ピストン型圧縮機における冷媒ガス案内機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロータリバルブとそれを収容するバルブ収容室
との潤滑性及びシール性を向上するとともに、ロータリ
バルブの焼付きを防止する。 【構成】シリンダブロック１の中心孔１ｂとリヤハウジ
ング４の隔壁４ａに形成した内周面４ｂとにより形成さ
れたバルブ収容室２５にロータリバルブ２６を回転軸１
０により回転可能に収容する。又、このロータリバルブ
２６に形成した吸入通路２８及び吸入案内溝２９により
吸入室８内の冷媒ガスをシリンダブロック１の吸入連通
路１ｃを介して吸入行程中のシリンダボア内作動室３０
に案内可能に形成する。そして、前記ロータリバルブ２
６の外周面にオイル貯留溝３３，３４を形成し、冷媒ガ
ス中に含まれるオイルを前記貯留溝に蓄えることによ
り、ロータリバルブの潤滑性及びシール性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はピストン型圧縮機にお
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】一般に、揺動斜板式のピストン型圧縮機
は、ピストンを収容する複数のシリンダボアを互いに平
行に形成したシリンダブロックと、該シリンダブロック
の前端面に接合されてクランク室を形成するフロントハ
ウジングと、シリンダブロックの後端面に接合されて吸
入室及び吐出室を区画形成するリヤハウジングとを備
え、前記シリンダブロック及びフロントハウジングの中
心孔に支持された回転軸の回転によりクランク室内に設
けた揺動斜板を有する駆動機構を介して前記ピストンを
シリンダボア内で往復動することにより、吸入室から吸
入した冷媒ガスを圧縮して吐出室へ吐出するように構成
されている。さらに、詳述すると、前記シリンダブロッ
クと前記リヤハウジングとの間には、吸入孔及び吐出孔
を貫通したバルブプレートが、該プレートのシリンダボ
ア側には前記吸入孔を開閉する吸入弁を有する吸入プレ
ートが、バルブプレートのリヤハウジング側には前記吐
出孔を開閉する吐出弁を有する吐出プレートが介在され
ている。そして、ピストンが吸入行程にあるときには吸
入プレートの吸入弁が開いて吸入室の冷媒ガスがバルブ
プレートの吸入孔からシリンダボア内の吸入及び圧縮を
行う作動室に吸入され、前記ピストンが圧縮行程に入る
と、前記吸入弁が吸入孔を閉じるとともに、作動室内の
圧力が所定圧以上となると、吐出プレートの吐出弁が開
いて作動室内の圧縮冷媒ガスはバルブプレートの吐出孔
から吐出室に吐出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ピストン型圧縮機
においては、冷媒ガス中に潤滑オイルが混入されてお
り、このオイルが平板状の吸入弁とバルブプレートとの
接触部の隙間に付着するため、吸入行程初期に吸入弁が
それ自身の弾性に抗して弾性変形して前記吸入孔を開放
する際、前記オイルの吸着力により吸入弁がバルブプレ
ートの接触面から離間し難くなって吸入動作の応答性が
悪くなるとともに、各シリンダボア内作動室の吸入圧力
にバラツキが生じ圧縮機の動力損失を招くという問題が
ある。

【０００４】上記問題を解決するため、本願出願人は従
来技術と異なる新規な圧縮機の冷媒ガス吸入機構を提案
している。この吸入機構は、前記シリンダブロック及び
リヤハウジングの中心部に、前記吸入室と連通するバル
ブ収容室を設け、このバルブ収容室と前記各シリンダボ
ア内の作動室とをそれぞれシリンダブロックに形成した
吸入連通路により連通し、前記バルブ収容室には前記ピ
ストンの往復運動に同期して回転されるロータリーバル
ブを収容し、該ロータリーバルブの中心部には前記吸入
室と常時連通する吸入通路を形成するとともに、ロータ
リーバルブの外周面には吸入行程時のみ前記吸入連通路
と連通し、かつ前記吸入通路に連通する吸入案内溝を周
方向に設けている。

【０００５】従って、回転軸の回転によりピストンが吸
入行程にあるとき、冷媒ガスは吸入室からロータリバル
ブのガス吸入通路、吸入案内溝及びシリンダブロックに
形成した吸入連通路を介して作動室に吸入されるため、
冷媒ガスの吸入動作が円滑に行われ、前述した平板状の
吸入弁の動作の応答性の低下及び動力損失を解消するこ
とができる。

【０００６】ところが、上記冷媒ガス吸入機構は、圧縮
機の回転軸によりロータリバルブが高速回転されるた
め、ロータリバルブの外周面とそれを収容するバルブ収
容室の内周面との間に摩擦が生じて潤滑性及びシール性
が低下し、ロータリバルブの焼付きが生じるという新た
な問題が生じた。

【０００７】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的は、ロータリバルブの外
周面とそれを収容するバルブ収容室の内周面との摺動面
の潤滑性及びシール性を向上することができるととも
に、ロータリバルブの焼付きを防止することができるピ
ストン型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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、ピストン型圧縮機において、吸入室を形成
するハウジング及び／又はシリンダブロックに対し、吸
入室と連通するバルブ収容室を設け、前記バルブ収容室
と各シリンダボアとをそれぞれ吸入連通路により連通
し、前記バルブ収容室にはピストンの往復運動に同期し
て回転されるロータリーバルブを収容し、該ロータリー
バルブには前記吸入室と常時連通する吸入通路を形成す
るとともに、該ロータリーバルブの外周面には前記吸入
通路と連通するガス吸入案内溝を設け、前記ガス吸入案
内溝は吸入行程中の作動室と連通する吸入連通路と選択
的に連通するようにロータリーバルブの周方向に形成
し、さらに前記ロータリーバルブの外周面には吸入案内
溝と離隔した位置にオイル貯溜溝を形成するという手段
をとっている。

【０００９】

【作用】この発明はロータリバルブの外周面にオイル貯
留溝を形成したので、ロータリバルブ外周面とバルブ収
容室の内周面との隙間から進入するオイルが前記オイル
貯留溝に貯留されて、ロータリバルブの外周面とバルブ
収容室内周面との摺動面の潤滑性が向上するとともに、
ロータリバルブの焼付きが防止される。又、前記貯留オ
イルにより前記摺動面での冷媒ガスの高圧側から低圧側
へのリークが抑制されてシール性が向上される。

【００１０】

【実施例】以下、この発明を揺動斜板式可変容量圧縮機
に具体化した一実施例を図１〜図３に基づいて説明す
る。

【００１１】シリンダブロック１のフロント側端面には
フロントハウジング２が接合固定され、その内部には駆
動室としてのクランク室３が形成されている。又、前記
シリンダブロック１のリヤ側端面にはリヤハウジング４
がバルブプレート５、吐出プレート６及びリテーナプレ
ート７を介して接合固定されている。前記リヤハウジン
グ４には、その内部に形成した隔壁４ａによって中心部
に吸入室８、外周側に吐出室９が区画形成されている。
又、前記バルブプレート５には吐出孔５ａが形成され、
吐出プレート６には前記吐出孔５ａと対応して吐出弁６
ａが形成され、さらにリテーナプレート７には前記吐出
弁６ａの開放位置を規制するリテーナ７ａが形成されて
いる。

【００１２】前記シリンダブロック１及びフロントハウ
ジング２には回転軸１０がラジアルベアリング１１，１
２を介して外部動力により回転可能に支持されている。
この回転軸１０上にはクランク室３内に位置するように
回転支持体１３が嵌合固定されている。前記回転支持体
１３とフロントハウジング２との間にはスラストベアリ
ング１４が介在されている。さらに、前記回転支持体１
３の外周に突設したアーム部１３ａには長孔１３ｂが形
成され、該長孔１３ｂに連結ピン１５を介して回転斜板
１６が前後方向の傾動可能に連結されている。又、回転
斜板１６のボス部１６ａには揺動斜板１７が相対回転可
能に支持され、前記回転軸１０上に往復動可能に嵌合し
たスリーブ１８に対しピン１９により前記回転斜板１６
のボス部１６ａが回動可能に連結されている。又、前記
揺動斜板１７はシリンダブロック１及びフロントハウジ
ング２に貫通固定した案内ロッド２０によって回転が防
止され前後方向の傾動が許容されるようになっている。

【００１３】前記シリンダブロック１に対し前記回転軸
１０と平行に複数箇所（この実施例では５箇所）に形成
したシリンダボア１ａ内にはそれぞれピストン２１が収
容され、各ピストン２１はピストンロッド２２を介して
前記揺動斜板１７にそれぞれ連結されている。前記回転
軸１０上にはバネ受２３が取付けられ、該バネ受２３と
前記スリーブ１８との間にはコイル状のバネ２４が介在
され、常には揺動斜板１７の傾斜角が増大し、圧縮容量
が増大する方向に付勢されている。

【００１４】前記シリンダブロック１の中心孔１ｂ、バ
ルブプレート５の中心孔５ｂ、吐出プレート６の中心孔
６ｂ及びリテーナプレート７の中心孔７ｂ、さらにリヤ
ハウジング４の隔壁４ａの内周面４ｂによって、前記吸
入室８と連通する円筒状のバルブ収容室２５が形成され
ている。又、このバルブ収容室２５と前記各シリンダボ
ア１ａ内の作動室３０とは、シリンダブロック１に形成
した複数の吸入連通路１ｃによりそれぞれ連通されてい
る。前記バルブ収容室２５には円柱状をなす冷媒ガス吸
入用のロータリバルブ２６が回転可能に収容されてい
る。そして、ロータリバルブ２６の前端面に形成した係
合孔２６ａには回転軸１０の後端面に形成した係合凸部
１０ａが嵌入され、キー２７によって回転軸１０に対し
同期回転可能に連結されている。又、ロータリバルブ２
６の後端面は前記隔壁４ａの内周面に形成した段差部４
ｃによって後方への移動不能に位置規制されている。

【００１５】前記ロータリバルブ２６の軸心部には前記
吸入室８と連通する吸入通路２８が形成されるととも
に、外周面には該吸入通路２８の内端部と常時連通し、
吸入行程にある複数の吸入連通路１ｃと連通可能な吸入
案内溝２９が形成されている。

【００１６】そして、前記回転軸１０が回転されて、回
転支持体１３、連結ピン１５及び回転斜板１６を介して
揺動斜板１７が前後に揺動され、ピストンロッド２２を
介して複数のピストン２１が異なるタイミングで順次往
復動されると、前記ロータリバルブ２６が回転軸１０に
より回転されて、ピストン２１が吸入行程に移行した場
合に、図３においてバルブ回転方向に関して吸入案内溝
２９の前端面３１がシリンダブロック１に設けた吸入連
通路１ｃを開放する方向に通過し、この結果、吸入室８
からロータリバルブ２６の吸入通路２８、案内溝２９及
び吸入連通路１ｃを通してシリンダボア１ａ内の作動室
３０内に冷媒ガスが吸入される。又、吸入行程の終了時
には、バルブ回転方向に関して吸入案内溝２９の後端面
３２が前記吸入連通路１ｃを閉鎖する方向に通過してシ
リンダボア内作動室３０内への冷媒ガスの吸入が停止さ
れる。さらに、回転軸１０及びロータリバルブ２６が回
転されてピストン２１が吐出行程に移行されると、ロー
タリバルブ２６の外周面によって前記吸入連通路１ｃが
閉鎖状態に保持されたままとなり、作動室３０内で圧縮
された冷媒ガスはバルブプレート５に形成した吐出孔５
ａから吐出弁６ａを開放して吐出室９へ吐出される。

【００１７】次に、この発明の要部について説明する
と、前記ロータリバルブ２６の外周面には、吸入案内溝
２９位置とは離隔した位置で、該案内溝２９を挟むよう
に、かつ全周にわたって二箇所にオイル貯留溝３３，３
４が形成されている。

【００１８】従って、ロータリバルブ２６の回転状態に
おいて、吸入室８内の冷媒ガスあるいはクランク室３か
らベアリング１２の隙間を通してバルブ収容室２５内に
進入した冷媒ガス中に含まれるオイルは、ロータリバル
ブ２６の外周面とバルブ収容室２５内周面との摺動面の
隙間を通して、オイル貯留溝３３，３４に進入し、オイ
ルが貯留され、ロータリバルブ２６とバルブ収容室２５
との摺動面の潤滑性が向上するとともに、圧縮機の高速
回転時にロータリバルブ２６の焼付きが防止される。

【００１９】又、前記オイル貯留溝３３，３４内のオイ
ルによりロータリバルブ２６とバルブ収容室２５との摺
動面の隙間を通して冷媒ガスの高圧側から低圧側へのリ
ークが抑制されるので、シール性を向上することもでき
る。

【００２０】次に、この発明の別の実施例を図４及び図
５に基づいて説明する。この実施例においては前記両オ
イル貯留溝３３，３４を連通溝３５により、連通したも
のである。この連通溝３５は、前記吸入案内溝２９の後
端面３２に近接して形成されている。なお、その他の構
成は前記実施例と同様である。

【００２１】従って、この実施例ではロータリバルブ２
６が回転されると、吸入行程終了直後に圧縮行程途中の
作動室３０から吸入連通路１ｃを介して吸入圧力よりも
高い圧力の冷媒ガスが連通溝３５に蓄えられ、これが両
オイル貯留溝３３，３４に流入され、この貯留溝３３，
３４に収容された冷媒ガス及びオイルが連通溝３５と反
対側へ回り込み、その圧力によりロータリバルブ２６の
外周面は吸入行程中の吸入連通路１ｃと対応する側でも
バルブ収容室２５の内周面から離れようとする方向への
圧力を受ける。このため、圧縮行程中の作動室３０と連
通する吸入連通路１ｃを通してロータリバルブ２６の外
周面に作用する高圧力による局部片荷重が減殺され、ロ
ータリバルブ２６の局部摩耗を抑制することができる。

【００２２】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）オイル貯留溝３３，３４の幅を、吸入案内溝２９
を形成したロータリーバルブ外周面側ほど大きくして、
吸入行程時にロータリーバルブ２６の外周面をバルブ収
容室２５の内周面から離隔する方向へ作用する圧力を大
きくしてロータリーバルブの片荷重を均等化すること。

【００２３】（２）前記オイル貯留溝３３，３４を非連
続的に形成したり、連通溝３５を複数箇所に形成したり
すること。 （３）バルブ収容室２５をシリンダブロック１側のみ又
はリヤハウジング４側のみに形成すること。

【００２４】（４）前記ロータリーバルブ２６を吐出用
のロータリーバルブとして具体化したり、吸入用と吐出
用とを兼用するロータリーバルブとして具体化したりす
ること。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明はロータ
リバルブとそれを収容するバルブ収容室と摺動面の潤滑
性及びシール性を向上することができるとともに、ロー
タリバルブの焼付きを防止することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を揺動斜板式可変容量圧縮機に具体化
した一実施例を示す縦断面図である。

【図２】ロータリバルブの斜視図である。

【図３】ロータリバルブの収容状態を示す横断面図であ
る。

【図４】この発明の別の実施例を示すロータリバルブの
斜視図である。

【図５】図４の実施例のロータリバルブの組付構造を示
す横断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック、１ａ シリンダボア、１ｃ 吸
入連通路、２ フロントハウジング、３ クランク室、
４ リヤハウジング、４ａ 隔壁、５ バルブプレー
ト、８ 吸入室、９ 吐出室、１０ 回転軸、１３ 回
転支持体、１６回転斜板、１７ 揺動斜板、２１ ピス
トン、２５ バルブ収容室、２６ ロータリバルブ、２
８ 吸入通路、２９ 吸入案内溝、３０ 作動室、３
１，３２端面、３３，３４ オイル貯留溝、３５ オイ
ル連通溝。

フロントページの続き (72)発明者 河村 忠一 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンを収容する複数のシリンダボア
   を互いに平行に形成したシリンダブロックと、該シリン
   ダブロックに接合されて吸入室、吐出室及びクランク室
   を形成する複数のハウジングと、前記シリンダブロック
   及びクランク室側のハウジングの中心部に支持された回
   転軸の回転により駆動機構を介して前記ピストンをシリ
   ンダボア内で往復動することにより、吸入室から吸入し
   たガスを圧縮して吐出室へ吐出するように構成したピス
   トン型圧縮機において、 前記吸入室を形成するハウジング及び／又はシリンダブ
   ロックに、前記吸入室と連通するバルブ収容室を設け、
   前記バルブ収容室と前記各シリンダボアの作動室とをそ
   れぞれ吸入連通路により連通し、前記バルブ収容室には
   前記ピストンの往復運動に同期して回転されるロータリ
   ーバルブを収容し、該ロータリーバルブの軸心には前記
   吸入室と常時連通する吸入通路を形成するとともに、該
   ロータリーバルブの外周面には吸入行程中の作動室と連
   通する吸入連通路と選択的に連通する吸入案内溝及びそ
   の溝と離隔した位置にオイル貯留溝をロータリーバルブ
   の周方向に形成したピストン型圧縮機における冷媒ガス
   案内機構。