JPH06129351A - ピストン型圧縮機における冷媒ガス吸入機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク室から吸入室等の低圧室側へガスを
導くための抽気通路の形成を簡単に行う。 【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
１０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の導通路
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２６
に抽気通路３３を形成し、クランク室３からベアリング
１２の隙間ｇ及び抽気通路３３を通してロータリーバル
ブ２６の吸入案内溝２９内に冷媒ガスを導く。

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
ける冷媒ガス吸入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
ている。又、この圧縮機は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る。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。このため、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。又、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。（例えば、特願平４−１６７７６号参照）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導通路により
連通している。又、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している。ロータリーバルブ
の外周面には吸入行程時のみ前記導通路と連通し、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
形成した導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、リヤ
ハウジングの中心部に吸入室がロータリーバルブと対応
して形成され、その外周部に吐出室が形成されるので、
ピストンの外周面とシリンダボアの内周面との隙間から
クランク室へブローバイされたガスを吸入室側へ導くた
めの抽気通路の形成が簡単にできないという新たな問題
が生じた。すなわち、従来のようにリヤハウジングの外
周側に吸入室が形成されている場合には、シリンダブロ
ック及びバルブプレートに単に直線状の抽気通路を形成
するのみで、簡単に加工することができる。しかし、吸
入室がリヤハウジングの中心部にある場合には、吸入室
と吐出室を区画するリヤハウジング内の隔壁にも抽気通
路を屈曲して形成しなければならず、その加工が面倒と
なる。

【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、クランク室から吸入
室等の低圧室側へガスを導くための抽気通路の形成を簡
単に行うことができるピストン型圧縮機における冷媒ガ
ス吸入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、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導通路
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導通路を介して連通する
吸入案内溝を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にはクランク室から低圧室へ冷
媒ガスを導くための抽気通路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に抽気通路を形成し
たので、圧縮動作時にシリンダボア内圧縮室からクラン
ク室内にブローバイされた冷媒ガスがロータリーバルブ
に形成した前記抽気通路を通して低圧室側に導かれる。

【００１０】この発明はロータリーバルブにベアリング
の隙間と吸入室等の低圧室側とを連通する抽気通路を形
成すればよいので、その長さもシリンダブロックに形成
するのと比較して短くなり、加工が容易となる。又、ロ
ータリーバルブ単体には湾曲した抽気通路も形成し易
く、この点からも加工作業が非常に簡単に行える。

【００１１】

【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。

【００１２】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６ａ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。

【００１３】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。

【００１４】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。この実施例では前記
回転支持体１３、回転斜板１６及び揺動斜板１７等によ
りピストン２１の駆動機構が構成されている。

【００１５】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
した複数の導通路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２
６ａ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２６の後
端面は前記隔壁４ａの内周面に形成した段差部４ｃによ
って後方への移動不能に位置規制されている。

【００１６】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導通路１ｃと連通可能な吸入案内
溝２９が形成されている。 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が回転を阻止された状態で
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。す
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に設けた導通路１ｃを開
放する方向に通過する。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及び導通路１
ｃ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。

【００１７】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が前記導通路１
ｃ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１
０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
によって前記導通路１ｃが閉鎖状態に保持されたままと
なる。そして、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５ａから吐出弁６ａを
開放して吐出室９へ吐出される。

【００１８】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には、その前端面から吸入
案内溝２９の内壁面に直線状に抽気通路３３が形成され
ている。この抽気通路３３及び前記回転軸１０を支持す
るベアリング１２の隙間ｇによりクランク室３と前記吸
入案内溝２９が連通され、圧縮機の運転状態において、
シリンダボア１ａ内作動室３０からクランク室３内にブ
ローバイされたガスは、該クランク室３から前記隙間ｇ
及び抽気通路３３を通って吸入案内溝２９内に導かれ
る。

【００１９】図１に示すように前記シリンダブロック１
及びバルブプレート５には吐出室９とクランク室３を連
通する給気通路３４が形成されている。この給気通路３
４の途中には外部容量制御弁３５が介在されている。こ
の制御弁３５により抽気通路３４を開放すると、吐出室
９から給気通路３４を通して高圧のガスがクランク室３
内に供給される。この結果、前記ピストン２１の背面及
び作動面に作用するクランク室圧力と吸入圧力との差圧
が増大して、ピストン２１のストロークを減少させ、連
結ピン１５を中心とする揺動斜板１７の傾斜角を変更し
て吐出容量を減少するようになっている。なお、この制
御弁３５として内部圧力により開閉される圧力制御弁
（図示略）を使用してもよい。

【００２０】さて、前記実施例ではロータリーバルブ２
６に対しベアリン１２の収容室と吸入案内溝２９とを連
通する直線状の抽気通路３３を形成したので、その長さ
もシリンダブロック１に形成するのと比較して極端に短
くなり、加工作業が非常に簡単に行える。

【００２１】又、ブローバイガスはベアリング１２の隙
間ｇを経て吸入案内溝２９内に導かれるため、ガス中に
含まれるミスト状のオイルにより前記ベアリング１２へ
の潤滑が行える。

【００２２】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ロータリ
ーバルブ２６に対し、抽気通路４１の一端開口４１ａが
前記ベアリング１２の間隙ｇ側に開口し、他端開口４１
ｂがロータリーバルブ２６の外周面の所定位置、つまり
吸入案内溝２９の後端面３２の直後に位置するように形
成している。そして、ロータリーバルブ２６の回転によ
り抽気通路４１の開口４１ｂが導通路１ｃを通して吸入
行程終了直後のシリンダボア１ａ内作動室３０と一時的
に連通した場合に、クランク室３内のガスを作動室３０
に導くようにしている。

【００２３】この実施例では吸入行程終了直後である作
動室３０が言わば閉ざされた空間であるため、クランク
室３にブローバイされた冷媒ガスを再度作動室３０に供
給でき、ブローバイガスの回収が可能になるとともに、
ブローバイガスを吸入室８もしくは吸入案内溝２９に帰
還させないため吐出室９から給気通路３４を通してクラ
ンク室３内へ供給するガスの量を減少してもクランク室
圧力を上昇させることができ、クランク室圧力を上昇さ
せるために体積効率が低下することはない。

【００２４】又、ロータリーバルブ２６単体には屈曲し
た抽気通路４１であっても加工が容易となる。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。

【００２５】（１）図６に示すように前記抽気通路３
３，４１をロータリーバルブ２６の外周に溝状に形成す
ること。 （２）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。

【００２６】（３）容量固定型のピストン式圧縮機に具
体化すること。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明はロータ
リーバルブにクランク室から低圧室へ冷媒ガスを導くた
めの抽気通路を形成したことにより、クランク室から吸
入室等の低圧室側へガスを導くための抽気通路の形成を
簡単に行う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。

【図６】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。

【符号の説明】

１ シリンダブロック、１ａ シリンダボア、１ｃ 導
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
低圧室としての吸入室、９ 吐出室、１０ 回転軸、
１３ 駆動機構を構成する回転支持体、１６ 駆動機構
を構成する回転斜板、１７ 駆動機構を構成する揺動斜
板、２１ ピストン、２５ バルブ収容室、２６ ロー
タリバルブ、２８ 吸入通路、２９ 吸入案内溝、３０
作動室、３１，３２ 端面、３３，４１ 抽気通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 茂之 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冷媒ガスを圧縮して
   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
   れぞれ導通路により連通し、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導通路を介し
   て連通する吸入案内溝を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にはクランク室から
   低圧室へ冷媒ガスを導くための抽気通路を形成したピス
   トン型圧縮機における冷媒ガス吸入機構。