JPH05332249A - 往復動型圧縮機の吸入弁装置 - Google Patents

往復動型圧縮機の吸入弁装置

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JPH05332249A
JPH05332249A JP4138865A JP13886592A JPH05332249A JP H05332249 A JPH05332249 A JP H05332249A JP 4138865 A JP4138865 A JP 4138865A JP 13886592 A JP13886592 A JP 13886592A JP H05332249 A JPH05332249 A JP H05332249A
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JP
Japan
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suction
valve body
piston
valve
suction valve
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Pending
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JP4138865A
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English (en)
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Kazuro Murakami
和朗 村上
Shigeo Mori
栄夫 森
Toshiyuki Nakajima
敏行 中島
Shoji Takemoto
昇司 竹本
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1009Distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
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    • F04B27/0878Pistons

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Abstract

(57)【要約】 【目的】簡素な構造で吸入弁体の過大な変形を抑止した
往復動型圧縮機の吸入弁装置の提供。 【構成】ピストン30の頭部周壁に輪状に凹設された弁
溝32に嵌着された輪状の吸入弁体40はその径方向に
弾性をもち、ピストン30の進退に伴って吸入弁体40
に作用するガス圧の変化により吸入工程時に拡径し、圧
縮工程時に縮径する。これにより、吸入弁体40は、弁
溝32の底部に貫設されて機内の低圧部に連通する吸入
ポート33を拡径時に開弁し、縮径時に閉弁する。この
ようにすると、吸入工程時における吸入弁体の拡径方向
の変形はシリンダボアにより規制されるのでリテーナを
使用する必要が無く、また冷媒ガス中のオイルミストが
シリンダボアの摺動面に良好に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は往復動型圧縮機の吸入弁
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭57ー203883号公報記載の
斜板式圧縮機は、斜板室とシリンダボアの圧縮室とを連
通する吸入ポートをピストンの両端面を貫通して設け、
この吸入ポートの開閉のためにピストン頂面に十字板状
の吸入弁体を装備した斜板式圧縮機を開示している。す
なわちこの吸入弁装置では、吸入弁体の中央部がピスト
ン頂面に締着され、その各端部がガス圧により吸入弁体
の厚さ方向に弾性変形して吸入ポートを開閉する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した従来の
圧縮機では、吸入行程時のガス圧や運動慣性により吸入
弁体に大きな変形力が加わって吸入弁体が開弁方向へ過
大変形する不具合がある。このような吸入弁体の大きな
変形は高速開閉にとって特に好ましくなく、また短期間
に疲労劣化損壊を招く虞れが考えられる。勿論、吸入弁
体の弾性変形率を小さく設定すればこの不具合を解決で
きるが、その結果として吸入行程時の開弁量の不足、圧
力ロスの増加を招く。
【0004】このような問題を解決するには、吸入弁体
の変形を一定量以下に制限する吸入弁体変形制限部材
(以下、リテーナという)をピストン頂面に設ければよ
い。例えば上記従来の吸入弁体に対して考えれば、ピス
トン頂面から吸入弁体の開閉方向に一定のクリアランス
を隔ててリテーナを締着すれば、吸入弁体はリテーナの
干渉によって限度以上の変形が規制される。
【0005】しかし、このようなリテーナはその構造
上、ピストンと別体とぜざるをえず、部品点数の増加や
リテーナ脱落の問題(例えば高速運動時)が新たに生じ
る。本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、
簡素な構造で吸入弁体の過大な変形を抑止することを、
解決すべき技術課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、ピストンの頭部周壁に環状に凹設された弁溝と、
上記弁溝の底部に開口されて吸入低圧部に連通する吸入
ポートと、上記弁溝に嵌着されて径方向への弾性変形に
より上記吸入ポートを開閉する環状の吸入弁体とを包含
してなる新規な構成を採用している。
【0007】
【作用】ピストンの頭部周壁に環状に凹設された弁溝に
嵌着された環状の吸入弁体はその径方向に弾性をもち、
ピストンの進退に伴って吸入弁体に作用するガス圧の変
化により吸入行程時に拡径し、圧縮行程時に縮径する。
これにより、吸入弁体は、弁溝の底部に貫設されて機内
の低圧部に連通する吸入ポートを拡径時に開弁し、縮径
時に閉弁する。更に説明すれば、圧縮行程開始前には吸
入弁体は弁溝の底部に当接して吸入ポートを閉塞してお
り、圧縮行程の開始によりシリンダボアの圧縮室圧力が
低下すると吸入弁体の内外周面に作用するガス差圧によ
り吸入弁体が拡径され、吸入ポートが開かれる。
【0008】吸入行程時における吸入弁体の拡径方向の
変形はシリンダボアにより規制される。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように本発明の往復動型圧
縮機の吸入弁装置は、弾性を有する環状の吸入弁体をピ
ストンの頭部周壁に凹設された弁溝に嵌着し、この吸入
弁体により弁溝底部の吸入ポートをピストンの進退に合
わせて開閉するので、以下の効果を奏することができ
る。
【0010】(1)吸入弁体の変形はシリンダボアによ
り規制されるので、ピストンと別体のリテーナを必要と
せず、部品点数の増加やリテーナ脱落といった不具合を
解消することができる。 (2)ガス中にオイル粒子が含まれている場合、このオ
イル粒子はシリンダボアに良好に付着するので、ピスト
ンの潤滑性を向上させ、ピストンとシリンダボア間のク
リアランスをより良好にシールする。
【0011】
【実施例】以下、本発明になる吸入弁装置を斜板式圧縮
機に採用した実施例を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示す斜板式圧縮機は、一対のシリンダブロック
1、2が前後に対設されて、結合部分に帰還冷媒の吸入
口3と連通する斜板室4が形成されている。各シリンダ
ブロック1、2はその両外端をそれぞれ弁板5、6を介
してフロントハウジング7及びリヤハウジング8により
閉塞され、両ハウジング7、8には共に中央域に吐出室
11が形成されている。
【0012】両シリンダブロック1、2の共通中心軸孔
内には、ラジアル軸受14、15及びシ−ル部材16、
17を介して駆動軸18が挿嵌されており、駆動軸18
は弁板5及びフロントハウジング7に内装された軸封装
置20を通貫して延在されている。該駆動軸18には斜
板室4内において回転可能な斜板23が取付けられてお
り、該斜板23はスラスト軸受21、22を介して両シ
リンダブロック1、2に挟持されている。また、両シリ
ンダブロック1、2には駆動軸18周りに平行状に配列
された複数対のボア1a、2aが形成され、該ボア1
a、2a内には斜板23に一対のシュ−24、24を介
して係留された両頭形のピストン30が直動自在に嵌入
されている。なお、各弁板5、6には、リテ−ナ25、
26と共に装着された吐出弁27、28によって開閉さ
れる吐出ポート5a、6aが開口されている。
【0013】次に、本発明の特徴部分である吸入弁装置
を図2〜図5を参照してさらに詳しく説明する。なお、
図2(圧縮行程時)及び図3(吸入行程時)はピストン
30の頭頂部拡大断面図を示し、図4は図3の要部拡大
断面図、図5はピストン30の頭頂部及び吸入弁体40
の斜視図を示す。ピストン30の両頭部にはそれぞれ斜
板室4と連通する中空部31が内設され、頭頂部の外周
面には周方向に一部欠損した環状(C字状)の弁溝32
が凹設され(図5参照)、弁溝32の底部は径方向に貫
穿された互いに独立の4個の吸入ポート33により中空
部31と連通している。弁溝32には一部欠損した環状
の吸入弁体40が嵌挿されており、この吸入弁体40は
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂からなり
径方向に弾性を有している。
【0014】吸入弁体40及び弁溝32の径方向断面は
それぞれ方形とされており、弁溝32は冷媒ガスの径方
向への流通を確保するため吸入弁体40よりもピストン
直動方向に一定クリアランス(ここでは0.5mm)だ
け大きく設定されている。また常態において吸入弁体4
0の内周面は弁溝32の底部に密接しており、この時、
吸入弁体40の径方向への弾性変形を許容するために吸
入弁体40の外周面とシリンダボア2aとの間に一定ク
リアランス(ここでは0.5mm)が確保されている。
【0015】弁溝32の上記欠損部分をなすピストン3
0の柱状壁部34(図5参照)は吸入弁体40の周方向
の回動を規制し、それにより吸入弁体40の上記欠損部
分が吸入ポート33と重なってシ−ル性が損なわれるの
を防止する。弁溝32とピストン頂面35とを隔てるピ
ストン30の肩部36の外周面は上記した柱状壁部34
の外周面とともに、シリンダボア2aより一定クリアラ
ンス(ここでは0.5mm)だけ径小とされており、こ
れにより弁溝32は肩部36とシリンダボア2aとの間
の隙間を通じて連通している。
【0016】更に図6に示すように、弁溝32側に面す
るピストン30の肩部36の輪状面37には、弁溝32
の底部にて周方向に隣接する吸入ポート33、33間の
境界部の位置において突部38を有している。この突部
38は、図3に示す吸入行程におけるピストン30の移
動時に、吸入弁体40がシリンダボア2aとの摩擦抵抗
によりこの肩部36の輪状面37に当接し、それにより
吸入行程時、ピストン30と吸入弁体40との間の放射
方向への隙間を確保してピストン30と冷媒ガスの吸入
抵抗が増大するのを防止するのを防止している。
【0017】本実施例は上述のように構成されており、
圧縮機が駆動されると、冷凍回路より吸入口を経て斜板
室4内に導入された帰還冷媒はピストン30の中空部3
1に導かれる。そしてピストン30が復動する吸入行程
時には、ボア1a、2a内の負圧に応じて吸入弁体40
が拡径して弁溝32の底部から離れ、その結果、中空部
31の冷媒ガスは吸入ポート33、弁溝32内の隙間及
び上記肩部36とシリンダボア2aとの隙間を通じて容
積拡大中のシリンダボア1a、2a内に吸入される。
【0018】ピストン30が往動する圧縮行程に移行す
ると、ボア1a、2a内の昇圧に伴うガス流及びガス差
圧と自身の弾性回復動作により吸入弁体40は弁溝32
の底部に着座して吸入ポート33を閉鎖し、容積縮小中
のボア1a、2a内の冷媒ガスが圧縮される。その後、
圧縮圧が吐出弁27、28の開弁圧を超えて上昇すると
吐出弁27、28が開き、圧縮冷媒ガスが吐出ポート5
a、6aから前後の吐出室11、12に吐出され、図示
しない吐出通路により合流された圧縮冷媒は図示しない
吐出口を経て冷凍回路に送出循環される。
【0019】図7は本発明の他の実施例を示すもので、
吸入弁体40aを欠損がない環状体としたものであり、
それに合わせてピストン30aには欠損がない環状の弁
溝32aが凹設されている。なおこの実施例では吸入弁
体40は拡径時に周方向へ伸長する必要があるので、吸
入弁体40を例えばシリコンゴム、フッ素ゴム、ブチル
ゴムなどで構成することが望ましい。
【0020】以上、本発明を両頭斜板式圧縮機に採用し
た構成について説明したが、必ずしもこれに限るもので
なく、各種の往復動型圧縮機に適用し得ることは勿論で
ある。上記説明した本実施例の吸入弁装置によれば、吸
入弁体40の変形がシリンダボアにより規制されるの
で、リテーナを設ける必要が無く、部品点数の増加やリ
テーナ脱落といった不具合を解消することができる。ま
た、冷媒ガス中のオイルミストによりピストンの潤滑性
が向上し、ピストンとシリンダボア間のシール性が向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を採用した往復動型圧縮機の
断面図
【図2】圧縮行程時における図1のピストンの頭部拡大
断面図
【図3】吸入行程時における図1のピストンの頭部拡大
断面図
【図4】図3の要部拡大断面図
【図5】図1における吸入弁体嵌着前のピストンの拡大
斜視図、
【図6】図3とは異なる破断面をもつ図1のピストンの
頭部拡大断面図
【図7】変形態様における吸入弁体嵌着前のピストンの
拡大斜視図、
【符号の説明】
30、30aはピストン、32、32aは弁溝、33は
吸入ポート、40、40aは吸入弁体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 昇司 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】ピストンの頭部周壁に環状に凹設された弁
    溝と、上記弁溝の底部に開口されて吸入低圧部に連通す
    る吸入ポートと、上記弁溝に嵌着されて径方向への弾性
    変形により上記吸入ポートを開閉する環状の吸入弁体と
    を包含してなる往復動型圧縮機の吸入弁装置。
JP4138865A 1992-05-29 1992-05-29 往復動型圧縮機の吸入弁装置 Pending JPH05332249A (ja)

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JP4138865A JPH05332249A (ja) 1992-05-29 1992-05-29 往復動型圧縮機の吸入弁装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1092871A2 (en) * 1999-10-13 2001-04-18 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Hollow swash plate compressor piston with bores
JP2002364528A (ja) * 2001-06-06 2002-12-18 Sanden Corp 斜板式圧縮機
US6499975B2 (en) 2000-04-11 2002-12-31 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Means for sealing the cylinder bore of a variable displacement compressor without using a valve plate

Cited By (4)

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