JPH09242668A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脈動を効果的に抑制し、振動、騒音を大幅に
低減できる圧縮機を提供する。 【解決手段】 外部から圧縮されるべき流体が導入され
る吸入室２３を有する圧縮機において、該吸入室２３内
に吸入室２３の内圧変動に応じて吸入室２３の容積を可
変可能な容積可変手段３３を設けたことを特徴とする圧
縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば車両用空
調装置等に用いられる圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用空調装置等に用いられ
る圧縮機としては、たとえば図４に示すようなものが知
られている。図４において、７１はハウジングを示して
いる。ハウジング７１の両端はフロントハウジング７２
とシリンダヘッド７３とで閉塞されており、その内部に
はクランク室７４が形成されている。クランク室７４内
には、斜板７５が配置されている。斜板７５の中央部に
は、駆動軸７６が挿通されている。駆動軸７６はベアリ
ング７７ａ、７７ｂにより回転自在に支持されている。

【０００３】斜板７５の一面上には、ロータ７９に向か
って延びる耳部８０が設けられており、耳部８０には長
穴８１が穿設されている。長穴８１には、ピン部材７８
が挿通され、斜板７５の傾斜角が変化した際にも斜板７
５とロータ７９とが実質的に連結されるようになってい
る。ロータ７９は、フロントハウジング７２の内壁に対
しスラスト軸受９０を介してスラスト支持され、駆動軸
７６と一体的に回転するようになっている。

【０００４】斜板７５には、スラスト軸受８２を介して
揺動板８３が設けられている。スラスト軸受８２により
斜板７５は揺動板８３に対して回転自在とされている。

【０００５】揺動板８３の外周部には、球面座８４が設
けられている。該球面座８４には、ピストンロッド８５
の一端のピボット８６ａが接続されている。一方、ピス
トンロッド８５の他端のピボット８６ｂにはピストン８
７が接続されている。ピストン８７は、シリンダボア８
８内に往復動自在に配置されている。なお、揺動板８３
には、圧縮機周方向に複数のピストンが上記と同様に接
続されており、それに対応するシリンダボアが設けられ
ている。

【０００６】また、揺動板８３の外周近傍には、揺動板
８３の回転を抑止する回転阻止機構８９が設けられてい
る。

【０００７】フロントハウジング７２の前面側には、ク
ラッチ部９１が設けられている。該クラッチ部９１のオ
ン・オフ動作により、駆動源（図示略）からの駆動力が
駆動軸７６に伝達されたり、あるいは該部で遮断される
ようになっている。

【０００８】シリンダヘッド７３内は、内壁９２により
吸入室９３と吐出室９４とに画成されている。吸入室９
３は、吸入弁９６を有する吸入孔９５を介してシリンダ
ボア８８内に連通されている。吸入弁９６の端部は、ハ
ウジング７１のリセス部９７に当接するようになってお
り、該リセス部９７が吸入弁９６の開度を規制するスト
ッパとしての機能を果たしている。

【０００９】また、吐出室９４は、吐出弁９９を有する
吐出孔９８を介してシリンダボア８８内に連通されてい
る。

【００１０】上記のような従来装置においては、駆動軸
７６が回転駆動されると、該回転駆動力はロータ７９か
ら耳部８０を介して斜板７５に伝達され、斜板７５が所
定の角度に傾斜した状態で回転される。斜板７５は揺動
板８３に対して回転自在に設けられているので、傾斜し
た斜板７５の回転に伴って、回転を阻止された揺動板８
３が揺動される。そして揺動板８３に接続されたピスト
ン８７が往復動される。シリンダボア８８内におけるピ
ストン８７の往復動により、吸入室９３から吸入孔９５
を通して吸入された流体（たとえば、冷媒）が圧縮さ
れ、圧縮流体が吐出室９４へと吐出孔９８を通して吐出
されるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来装置においては、吸入室９３の容積が一定で
ありシリンダボア８８（ピストン８７）の数及び吸入室
９３の形状や大きさ（容積）等に応じて、各ピストン８
７吸入行程において多かれ少なかれ吸入脈動が発生す
る。また、装置が容量制御状態で運転される場合におい
ては、とくに小容量運転時には、吸入弁９６がリセス部
９７との間で振動し易くなるため上記吸入脈動が増大す
るおそれがある。このような脈動は装置運転時の振動や
騒音の発生原因になる。

【００１２】本発明の課題は、吸入室における脈動を効
果的に抑制することにより、振動、騒音を大幅に低減で
きる圧縮機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の圧縮機は、外部から圧縮されるべき流体が
導入される吸入室を有する圧縮機において、前記吸入室
内に、該吸入室の内圧変動に応じて吸入室の容積を可変
可能な容積可変手段を設けたことを特徴とするものから
なる。

【００１４】上記容積可変手段には、内部にガスが封入
されたガス封入弾性体を用いることができる。なお、ガ
ス封入弾性の形状はとくに限定されるものではなく、球
状やチューブ状のものが適用できる。また、ガスの種類
についてもとくに限定されないが、たとえば流体と同一
のガスを用いることが好ましい。もちろん異種のガスを
封入してもよい。

【００１５】また、上記容積可変手段には、吸入室に向
けて付勢手段によって付勢されるピストン体を用いるこ
とができる。なお、付勢手段はとくに限定されるもので
はないが、たとえばゴム等の弾性体やばねを挙げること
ができる。

【００１６】また、上記容積可変手段には、吸入室内に
対して膨出、後退可能な弾性膜を用いることができる。
弾性膜は、可撓性あるいは弾力性のある膜状体から構成
すればよい。

【００１７】本発明は、とくに、往復動型の圧縮機、さ
らには、たとえばカム角を変更することにより容量を可
変することが可能な可変容量型圧縮機に適用して有効で
ある。

【００１８】上記のような圧縮機においては、吸入室内
に該吸入室の内圧変動に応じて吸入室の容積を可変可能
な容積可変手段が設けられているので、吸入室の内圧の
変動を防止できる。すなわち、吸入室内が内圧変動の中
で低圧状態になった場合には吸入室の容積が減少される
ように容積可変手段が作動され、一方吸入室内が内圧変
動の中で高圧状態になった場合には吸入室の容積が増大
されるように容積可変手段が作動される。したがって、
吸入室内に脈動（内圧変動）が発生する場合、その内圧
の変動に応じて該変動が吸収、緩和されるように吸入室
の容積が可変され、吸入室内における圧力の変動が防止
されて、脈動の発生が効果的に抑止される。

【００１９】上記容積可変手段としは、前述の如く、内
部にガスが封入されたガス封入弾性体を用いることがで
きる。すなわち、吸入室内の圧力変動中に内圧が上昇す
ると、吸入室内のガス封入弾性体が封入されたガス圧に
抗して弾性変形され収縮し、吸入室内に占めるガス封入
弾性体の容積が減少するので、結果的に吸入室の容積が
増大する。一方、吸入室内の圧力変動中に内圧が低下し
た場合には、吸入室内のガス封入弾性体が膨張し、吸入
室内に占めるガス封入弾性体の容積が増大するので、結
果的に吸入室の容積が減少する。

【００２０】また、上記容積可変手段として、吸入室に
向けて付勢手段により付勢されるピストン体を用いる場
合には、ピストン体は、吸入室内の圧力変動中に内圧と
付勢手段の付勢力との差に応じて移動されるので、吸入
室の容積が内圧変動に応じて可変される。

【００２１】また、上記容積可変手段として吸入室内に
対して膨出、後退可能な弾性膜を用いる場合には、弾性
膜は吸入室の内圧が上昇すると後退して吸入室の容積を
増大し、一方吸入室内の圧力変動中に内圧が低下した場
合には膨出するので、吸入室の容積が内圧変動に応じて
可変される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の圧縮機の望まし
い実施態様について図面を参照して説明する。図１は本
発明の一実施態様に係る圧縮機を示している。図におい
て、１はハウジングを示している。ハウジング１の両端
は、フロントハウジング２とシリンダヘッド３とで閉塞
されており、その内部にはクランク室４が形成されてい
る。クランク室４の内部には、斜板５が配置されてい
る。斜板５の中央部には、駆動軸６が挿通されている。
駆動軸６は、ベアリング７ａ、７ｂにより回転自在に支
持されている。

【００２３】斜板５の一面上には、ロータ８に向かって
延びる耳部９が設けられている。耳部９には長穴１０が
穿設されている。長穴１０にはピン部材１１が挿通さ
れ、斜板５の傾斜角が変化した際にも斜板５とロータ８
とが実質的に連結されるようになっている。また、ロー
タ８は、フロントハウジング２の内壁にスラスト軸受１
２を介してスラスト支持され、駆動軸６と一体的に回転
するようになっている。

【００２４】斜板５には、スラスト軸受１４を介して揺
動板１３が設けられている。スラスト軸受１４により斜
板５は揺動板１３に対して回転自在とされている。

【００２５】揺動板１３の外周部には、球面座１５が設
けられている。該球面座１５には、ピストンロッド１６
の一端のピボット１７ａが接続されている。一方、ピス
トンロッド１６の他端のピボット１７ｂにはピストン１
８が接合されている。ピストン１８は、シリンダボア１
９内に往復動自在に配置されている。なお、揺動板１３
には、圧縮機周方向に複数のピストンが上記と同様に接
続されており、それに対応するシリンダボアが設けられ
ている。

【００２６】また、揺動板１３の外周近傍には、該揺動
板１３の回転を抑止する回転阻止機構２０が設けられて
いる。

【００２７】フロントハウジング２の端部には、クラッ
チ部２１が設けられている。そして、駆動軸６に伝達さ
れる駆動力は、クラッチ部２１のオン・オフにより、伝
達されたり、遮断されたりするようになっている。

【００２８】シリンダヘッド３の内部は、内壁２２によ
り吸入室２３と吐出室２４とに画成されている。吸入室
２３には、吸入弁２６を有する吸入孔２５が設けられて
おり、該吸入孔２５を介して吸入室２３とシリンダボア
１９とは互いに連通されている。また、吐出室２４には
吐出弁２８を有する吐出孔２７が設けられており、該吐
出孔２７を介して吐出室２４とシリンダボア１９とは互
いに連通されている。

【００２９】また、吸入弁２６の端部２９は、ハウジン
グ１に設けられたリセス部３０に当接するようになって
おり、リセス部３０が吸入弁２６の開度を規制するスト
ッパとしての機能を果たしている。また、吐出室２４内
にはリテーナ３１が設けられており、吐出弁２８のリフ
ト量はリテーナ３１に当接し規制されるようになってい
る。

【００３０】吸入室２３内には、該吸入室２３の内圧に
応じて吸入室２３の容積を可変可能な容積可変手段３２
が設けられている。本実施態様においては、容積可変手
段３２は、ガス封入弾性体３３から成っている。ガス封
入弾性体３３は、弾性体（たとえば、ゴム体）からなる
外殻３４の内部にガス３５が封入されている。なお、本
実施態様においては、外殻３４は球状に形成されている
が、外殻３４の形状はこれに限定されるものではない。

【００３１】本実施態様に係る圧縮機においては、たと
えば駆動モータや自動車エンジン等の駆動源（図示略）
からの回転駆動力が駆動軸６に伝達されると、該回転駆
動力はロータ８を介して斜板５に伝達され、斜板５が所
定の角度に傾斜した状態で回転される。斜板５は揺動板
１３に回転自在に設けられており、該揺動板１３は回転
阻止機構２０によって回転が抑止されるので、揺動板１
３は、傾斜した状態で回転される斜板５の回転に伴って
揺動される。そして、揺動板１３に接続されたピストン
１８がシリンダボア１９内を往復動される。シリンダボ
ア１９内におけるピストン１８の往復動により、吸入孔
２５から吸入された流体が圧縮され、圧縮流体が吐出孔
２７から吐出されるようになっている。

【００３２】そして、本実施態様に係る圧縮機において
は、吸入室２３内に該吸入室２３の内圧に応じて吸入室
２３の容積を可変可能な容積可変手段３２が設けられて
いるので、吸入室２３の内圧の大幅な変動が防止され
る。つまり、吸入室内が圧力変動中において低圧状態に
なった場合には、容積可変手段３２が膨張してその分吸
入室２３の容積が減少され、吸入室２３内が圧力変動中
において高圧状態になった場合には、容積可変手段３２
が収縮してその分吸入室２３の容積が増大されるように
なっているので、吸入室２３の内圧の大幅な変動が防止
され、脈動の発生が抑制される。

【００３３】より具体的には、吸入室２３の内圧が圧力
変動中で上昇すると、吸入室２３内に設けられたガス封
入弾性体３３の外殻３４が内部に封入されたガス３５の
圧力に抗して弾性変形する。したがって、吸入室２３内
に占めるガス封入弾性体３３の容積が減少するので、結
果的に吸入室２３の容積が増大する。一方、吸入室２３
の内圧が圧力変動中で低下すると、吸入室２３内のガス
封入弾性体３３が膨張し、吸入室２３内に占めるガス封
入弾性体３３の容積が増大するので、結果的に吸入室２
３の容積が減少する。したがって、吸入室２３の内圧変
動に応じて該吸入室２３の容積が可変されるので、内圧
の変動が防止され、脈動の発生が抑制される。

【００３４】図２は、本発明の別の実施態様に係る圧縮
機の吸入室を示している。本実施態様においては、吸入
室３６内には容積可変手段３７が設けられている。容積
可変手段３７は、ピストン体３８と、該ピストン体３８
を吸入室３６に向けて付勢する付勢手段としてのばね３
９とからなっている。なお、ピストン体３８の外周部に
はＯリング４１が設けられているので、ピストン体３８
により実質的な密閉空間としての室４２が吸入室３６内
に画成されるようになっている。

【００３５】また、４０はストッパを示しており、ピス
トン体３８の図２の左方向、すなわち、吸入室３６の容
積を減少する方向への移動が規制されるようになってい
る。

【００３６】本実施態様においては、吸入室３６の内圧
が圧力変動中で上昇すると、ピストン体３８はばね３９
の付勢力に抗して図２の右方向へ移動され、吸入室３６
の容積が増大（室４２の容積が減少）する。一方、吸入
室３６の内圧が圧力変動中で低下すると、ピストン体３
８はばね３９の付勢力により図２の左方向へ移動され、
吸入室３６の容積は減少（室４２の容積が増大）する。
したがって、吸入室３６の内圧変動に応じて該吸入室３
６の容積が可変されるので、吸入室３６の内圧の大幅な
変動が防止され、脈動が効果的に抑制される。

【００３７】なお、本実施態様においては、付勢手段と
してばね３９が用いられているが、たとえば、ばね３９
に代えてシリンダ等の付勢手段を用いることもできる。
また、付勢手段に代えて、室４２内に所定圧力をもって
ガスを封入しておいても吸入室３６の容積を可変する容
積可変手段を構成することは可能である。

【００３８】図３は、本発明のさらに別の実施態様に係
る圧縮機の吸入室を示している。本実施態様において
は、吸入室４３内には、容積可変手段として弾性膜４４
が設けられている。吸入室４３内には、弾性膜４４によ
り室４５が画成されている。弾性膜４４の外縁はストッ
パ４６を介して吸入室４３の内壁に固着されている。室
４５は、大気圧あるいは所定のガス圧を封入した密閉空
間を構成している。

【００３９】本実施態様においては、吸入室４３の内圧
が圧力変動中で上昇すると、弾性膜４４は吸入室４３内
側から後退し、吸入室４３の容積が増大（室４５の容積
が減少）する。一方、吸入室４３の内圧が圧力変動中で
低下すると、弾性体４４は吸入室４３内に向けて膨出
し、吸入室４３の容積が減少（室４５の容積が増大）す
る。したがって、吸入室４３の内圧変動に応じて該吸入
室４３の容積が可変されるので、脈動が効果的に抑制さ
れる。

【００４０】なお、弾性膜４４は、とくに限定されるも
のではなく、たとえばゴム、樹脂等から構成できる。ま
た、室４５内には、必要に応じて予めガスを封入するこ
とも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧縮機に
よるときは、吸入室内に該吸入室の内圧変動に応じて吸
入室の容積を可変可能な容積可変手段が設けられている
ので、脈動が効果的に抑制され、装置運転時の振動、騒
音を大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る圧縮機の縦断面図で
ある。

【図２】本発明の別の実施態様に係る圧縮機の部分拡大
縦断面図である。

【図３】本発明のさらに別の実施態様に係る圧縮機の部
分拡大縦断面図である。

【図４】従来の圧縮機の縦断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ フロントハウジング ３ シリンダヘッド ４ クランク室 ５ 斜板 ６ 駆動軸 ７ａ、７ｂ ベアリング ８ ロータ ９ 耳部 １０ 長穴 １１ ピン部材 １２、１４ スラスト軸受 １３ 揺動板 １５ 球面座 １６ ピストンロッド １７ａ、１７ｂ ピボット １８ ピストン １９ シリンダボア ２０ 回転阻止機構 ２１ クラッチ部 ２２ 内壁 ２３ 吸入室 ２４ 吐出室 ２５ 吸入孔 ２６ 吸入弁 ２７ 吐出孔 ２８ 吐出弁 ２９ 端部 ３０ リセス部 ３１ リテーナ ３２ 容積可変手段 ３３ ガス封入弾性体 ３４ 外殻 ３５ ガス ３６ 吸入室 ３７ 容積可変手段 ３８ ピストン体 ３９ ばね ４０ ストッパ ４１ Ｏリング ４２ 室 ４３ 吸入室 ４４ 弾性膜 ４５ 室 ４６ ストッパ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から圧縮されるべき流体が導入され
   る吸入室を有する圧縮機において、前記吸入室内に、該
   吸入室の内圧変動に応じて吸入室の容積を可変可能な容
   積可変手段を設けたことを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 前記容積可変手段がガス封入弾性体から
   なる、請求項１の圧縮機。
3. 【請求項３】 前記容積可変手段が、吸入室に向けて付
   勢手段により付勢されるピストン体からなる、請求項１
   の圧縮機。
4. 【請求項４】 前記容積可変手段が、吸入室内に対し膨
   出、後退可能な弾性膜からなる、請求項１の圧縮機。
5. 【請求項５】 往復動型圧縮機である、請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の圧縮機。
6. 【請求項６】 可変容量型圧縮機である、請求項１ない
   し５のいずれかに記載の圧縮機。