JPH09273478A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各シリンダボアに対応して設けられた複数の
吸入または吐出ポートを、複数の弁体により良好なシー
ル性をもって閉鎖することができるピストン式圧縮機を
提供する。 【解決手段】 吸入弁機構２９において、各シリンダボ
ア２０と対応するように、複数の吸入ポート３１を形成
する。複数の吸入弁３３ａを、各吸入ポート３１と対向
するように、かつその基端から先端にかけて相互に連結
されることなく、それぞれ独立して配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はピストン式圧縮機
に係り、特に吸入・吐出弁機構の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のピストン式圧縮機としては、次の
ような構成のものが知られている。すなわち、シリンダ
ブロックのシリンダボア内にピストンが往復動可能に収
容されている。シリンダブロックの端面にはバルブプレ
ートを介してハウジングが接合配置され、そのハウジン
グ内には吸入室及び吐出室が区画形成されている。バル
ブプレートの両側には、吸入室及び吐出室に対応して吸
入弁機構及び吐出弁機構が配設されている。

【０００３】そして、前記吐出弁機構としては、例えば
実開昭５９−１７４３７８号公報に示すような構成のも
のが提案されている。この従来構成においては、図６に
示すように、シリンダブロック４１の各シリンダボア４
２と対応するように、シリンダヘッド４３に２つの吐出
ポート４４が形成されている。また、各吐出ポート４４
を開閉するように、シリンダヘッド４３には吐出弁４５
が取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の従来
構成においては、１つの吐出弁４５が中央部においてリ
ベット４６によりシリンダヘッド４３に固定され、その
吐出弁４５の両端の開閉部４５ａが２つの吐出ポート４
４に開閉可能に対向配置されている。ここで、図６に示
すように、シリンダボア４２内のピストン４７が前記シ
リンダヘッド４３から離間する方向（図において矢印の
方向）に退動する吸入行程においては、シリンダボア４
２内に吸引圧力が発生する。この状態では、吐出弁４５
の各開閉部４５ａの一方側には前記吸引圧力が、他方側
には吐出室４８内の高圧の吐出圧がそれぞれ作用し、吐
出弁４５の開閉部４５ａが吐出ポート４４に対し湾曲状
態で接合することになる。そして、各開閉部４５ａと吐
出ポート４４の端部周縁との間に間隙が生じて、シール
性が悪くなるおそれが生じるという問題があった。

【０００５】この発明は、前記のような従来の技術に存
在する問題点に着目してなされたものである。その目的
とするところは、吸入弁機構または吐出弁機構におい
て、各シリンダボアに対応して設けられた複数の吸入ポ
ートまたは吐出ポートを、弁体により良好なシール性を
もって閉鎖することができるピストン式圧縮機を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のピストン式圧縮機の発明では、
シリンダブロックのシリンダボア内にピストンを往復動
可能に収容し、シリンダブロックの端面にはバルブプレ
ートを介してハウジングを接合配置し、そのハウジング
内には吸入室を区画形成し、バルブプレートには吸入室
に対応して吸入弁機構を配設したピストン式圧縮機にお
いて、前記吸入弁機構は、バルブプレートに各シリンダ
ボアと対応するように複数の吸入ポートを形成し、それ
らの各ポートと対向するように複数の弁体を独立して配
設したものである。

【０００７】請求項２に記載のピストン式圧縮機の発明
では、シリンダブロックのシリンダボア内にピストンを
往復動可能に収容し、シリンダブロックの端面にはバル
ブプレートを介してハウジングを接合配置し、そのハウ
ジング内には吐出室を区画形成し、バルブプレートには
吐出室に対応して吐出弁機構を配設したピストン式圧縮
機において、前記吐出弁機構は、バルブプレートに各シ
リンダボアと対応するように複数の吐出ポートを形成
し、それらの各ポートと対向するように複数の弁体を独
立して配設したものである。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載のピストン式圧縮機において、各弁体はシリ
ンダボアの内周円の一部から他部に向かうように延長配
置したものである。

【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載のピストン式圧縮機において、各弁体
は所定間隔をおいて平行に延びるように配置したもので
ある。

【００１０】従って、請求項１または２に記載のピスト
ン式圧縮機においては、複数の吸入ポートまたは吐出ポ
ートに対向して、複数の弁体が独立して配設されてい
る。このため、それらの弁体にシリンダボア内外の大き
な差圧が作用したとき、各弁体が単独で湾曲状態になっ
て各ポートに接合する。そして、弁体とポートの端部周
縁との間に間隙が生じることはなく、各ポートを良好な
シール性をもって閉鎖することができて、圧縮性能を向
上させることができる。

【００１１】また、請求項３に記載のピストン式圧縮機
においては、各弁体がシリンダボアの内周円の一部から
他部に向かうように延長配置されている。このため、各
弁体の基端から先端までの長さを大きく確保することが
できて、各弁体のたわみ量が大きくなって、弁体の開閉
動作の追随性を高めることができる。

【００１２】さらに、請求項４に記載のピストン式圧縮
機では、複数の弁体が所定間隔をおいて平行に延びるよ
うに配置されている。このため、吸入弁機構において
は、複数の吸入弁を吐出ポートと干渉することなく容易
に配置することができ、吐出弁機構においては、複数の
吐出弁を吸入ポートと干渉することなく容易に配置する
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、この発明の第１実施形態を、図
１〜図３に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図３に示すように、メインハウジングを構
成する一対のシリンダブロック１１は、対向端縁におい
て互いに接合されている。フロントハウジング１２は、
シリンダブロック１１の前端面にバルブプレート１３を
介して接合されている。リヤハウジング１４は、シリン
ダブロック１１の後端面にバルブプレート１３を介して
接合されている。そして、前記シリンダブロック１１、
フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４は、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されてい
る。

【００１５】複数の通しボルト１５は、前記フロントハ
ウジング１２から両シリンダブロック１１及びバルブプ
レート１３を通してリヤハウジング１４のネジ孔１６に
螺合されている。そして、これらの通しボルト１５によ
り、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１４が
シリンダブロック１１の両端面に締結固定されている。

【００１６】駆動シャフト１７は、前記シリンダブロッ
ク１１及びフロントハウジング１２の中央に、一対のラ
ジアルベアリング１８を介して回転可能に支持されてい
る。駆動シャフト１７の前端外周とフロントハウジング
１２との間には、リップシール１９が介装されている。
そして、この駆動シャフト１７は、図示しない車両エン
ジン等の外部駆動源に作動連結されて、その外部駆動源
により回転駆動される。

【００１７】複数のシリンダボア２０は、前記駆動シャ
フト１７と平行に延びるように、各シリンダブロック１
１の両端部間に同一円周上で所定間隔おきに貫通形成さ
れている。両頭型のピストン２１は、各シリンダボア２
０内に往復動可能に嵌挿支持され、それらの両端面とバ
ルブプレート１３との間において、各シリンダボア２０
内には圧縮室２２が形成される。

【００１８】クランク室２３は、前記両シリンダブロッ
ク１１の中間内部に区画形成されている。斜板２４は、
クランク室２３内において駆動シャフト１７に嵌合固定
され、その外周部が一対の半球状のシュー２５を介して
ピストン２１の中間部に係留されている。そして、駆動
シャフト１７が回転されるとき、この斜板２４を介して
ピストン２１が往復動される。一対のスラストベアリン
グ２６は、斜板２４の両端面と各シリンダブロック１１
の内端面との間に介装され、このスラストベアリング２
６を介して、斜板２４が両シリンダブロック１１間に挟
着保持されている。

【００１９】吸入室２７は、前記フロントハウジング１
２及びリヤハウジング１４内の外周部に環状に区画形成
され、シリンダブロック１１及びバルブプレート１３に
形成された吸入通路１１ａを介してクランク室に２３に
連通されている。クランク室２３は、図示しない吸入口
を介して外部冷媒回路に接続される。吐出室２８は、フ
ロントハウジング１２及びリヤハウジング１４内の内周
部に環状に区画形成され、図示しない吐出マフラー及び
吐出口を介して外部冷媒回路に接続される。

【００２０】吸入弁機構２９は、前記各バルブプレート
１３のシリンダブロック１１側の側面に配設されてい
る。この吸入弁機構２９により、ピストン２１の往復動
時に、両吸入室２７から各シリンダボア２０の圧縮室２
２内に冷媒ガスが吸入される。吐出弁機構３０は、各バ
ルブプレート１３のシリンダブロック１１と反対側の側
面に配設されている。この吐出弁機構３０により、ピス
トン２１の往復動時に、各シリンダボア２０の圧縮室２
２内で圧縮された冷媒ガスが両吐出室２８に吐出され
る。

【００２１】そこで、前記吸入弁機構２９及び吐出弁機
構３０の構成について、詳述する。図１〜図３に示すよ
うに、前記両バルブプレート１３は金属板により形成さ
れ、各シリンダボア２０と対応する部分には２つの吸入
ポート３１及び１つの吐出ポート３２がそれぞれ形成さ
れている。前記吸入弁機構２９は、金属板よりなる吸入
弁形成板３３を備え、各吸入ポート３１と対向する部分
には各２個の弁体としての吸入弁３３ａが形成されてい
る。

【００２２】前記吐出弁機構３０は、金属板よりなる吐
出弁形成板３４と、金属板の両側面にゴムをコーティン
グしてなるガスケット兼用のリテーナプレート３５とか
ら構成されている。吐出弁形成板３４には、各吐出ポー
ト３２と対応するように、弁体としての吐出弁３４ａが
それぞれ形成されている。また、リテーナプレート３５
には、各吐出弁３４ａの開放位置を規制するための複数
のリテーナ３５ａが形成されている。

【００２３】そして、図１及び図２に示すように、前記
吸入弁機構２９における各２個の吸入弁３３ａは、基端
から先端にかけて相互に連結されることなく、それぞれ
独立した状態で形成されている。また、これらの吸入弁
３３ａは所定間隔をおいた状態で、シリンダボア２０の
内周円の一部から他部に向かって平行に延長配置されて
いる。

【００２４】次に、前記のように構成されたピストン式
圧縮機について動作を説明する。このピストン式圧縮機
において、図示しない車両エンジン等の外部駆動源によ
り駆動シャフト１７が回転されると、斜板２４を介して
各ピストン２１がシリンダボア２０内で往復動される。
それにより、図示しない外部冷媒回路から同じく図示し
ない吸入口を介してクランク室２３に冷媒ガスが供給さ
れる。クランク室２３内の冷媒ガスは、吸入通路１１ａ
を経て両吸入室２７に導入される。前記ピストン２１の
上死点位置から下死点位置への復動動作に伴う吸引圧力
によって吸入弁機構２９の吸入弁３３ａが開かれ、両吸
入室２７内の冷媒ガスが各シリンダボア２０の圧縮室２
２内に吸入される。そして、冷媒ガスは、前記ピストン
２１の下死点位置から上死点位置への往動動作に伴っ
て、圧縮室２２内で所定の圧力に達するまで圧縮され
る。圧縮された冷媒ガスは、各シリンダボア２０の圧縮
室２２内から吐出弁機構３０の吐出弁３４ａを押し退け
て、両吐出室２８に吐出される。両吐出室２８内の圧縮
冷媒ガスは、図示しない吐出マフラー及び吐出口を介し
て外部冷媒回路に供給される。

【００２５】さて、前記冷媒ガスの圧縮動作時等におい
ては、吸入弁３３ａの一方側には圧縮室２２内で高めら
れたガス圧力が作用する。このとき、吸入弁３３ａの他
方側には、各吸入ポート３１を介して吸入室２７内の低
圧の吸入圧が作用する。つまり、吸入弁３３ａには、圧
縮室２２内のガス圧力と吸入圧との差圧が作用すること
になる。ここで、吸入弁３３ａは２つの吸入ポート３１
に対向して独立状態で配置されているため、図２に示す
ように、各吸入弁３３ａは容易に湾曲状態に変形して、
各吸入ポート３１にそれぞれ接合される。このため、吸
入弁３３ａと吸入ポート３１の端部周縁との間に間隙が
生じることはなく、各吸入ポート３１は良好なシール性
をもって閉鎖される。

【００２６】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 （ａ） このピストン式圧縮機では、各シリンダボア２
０に対応して２つの吸入ポート３１が形成され、これら
の吸入ポート３１に対向するように、２つの吸入弁３３
ａが独立して配設されている。このため、各吸入弁３３
ａと吸入ポートポート３１の端部周縁との間のシール性
を高めることができ、圧縮性能を向上させることができ
る。

【００２７】（ｂ） このピストン式圧縮機では、２つ
の吸入弁３３ａがシリンダボア２０の内周円の一部から
他部に向かうように延長配置されている。このため、各
吸入弁３３ａの基端から先端までの長さを大きく確保す
ることができて、吸入弁３３ａのたわみ量が大きくなっ
て、その開閉動作の追随性を高めることができる。

【００２８】（ｃ） このピストン式圧縮機では、各シ
リンダボア２０に対応する２つの吸入弁３３ａが、それ
ぞれの所定間隔をおいて平行に延びるように配置されて
いる。このため、２つの吸入弁３３ａを吐出ポート３２
と干渉することなく容易に配置することができる。

【００２９】（第２実施形態）次に、この発明の第２実
施形態を、図４及び図５に従って説明する。さて、この
第２実施形態の吸入弁機構２９においては、各シリンダ
ボア２０に対応して、バルブプレート１３に３つの吸入
ポート３１が形成されている。また、各吸入ポート３１
と対向するように、吸入弁形成板３３に３つの吸入弁３
３ａが独立して形成されている。そして、これらの吸入
弁３３ａは前記第１実施形態と同様に、相互に所定間隔
をおいた状態で、シリンダボア２０の内周円の一部から
他部に向かって平行に延長配置されている。

【００３０】なお、中央の吸入弁３３ａの基端には、吐
出ポート３２に対応する透孔３６が形成されている。従
って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態
とほぼ同様の作用効果を発揮することができる。

【００３１】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することも可能である。 （１） この発明を、前記各実施形態とは異なった複数
の吸入ポート３１及び吸入弁３３ａを備える吸入弁機構
２９に具体化すること。

【００３２】このように構成しても、前記第１実施形態
とほぼ同様の作用効果を発揮することができる。 （２） この発明を、吐出弁機構３０における吐出ポー
ト３２及び吐出弁３４ａの構成に具体化すること。

【００３３】このように構成した場合、吐出ポート３２
に対する吐出弁３４ａのシール性を高めることができ
て、圧縮性能を向上することができる。 （３） この発明を、ウェーブカムプレートタイプの両
頭ピストン式圧縮機、片頭ピストン式圧縮機等のその他
のピストン式圧縮機に具体化すること。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１または２に
記載の発明によれば、吸入弁機構または吐出弁機構にお
いて、各シリンダボアに対応して設けられた複数の吸入
ポートまたは吐出ポートを、複数の弁体により良好なシ
ール性をもって閉鎖することができて、圧縮性能を向上
させることができる。

【００３５】請求項３に記載の発明によれば、各弁体の
基端から先端までの長さを大きく確保することができ
て、弁体のたわみ量が大きくなって、弁体の開閉動作の
追随性を高めることができる。

【００３６】請求項４に記載の発明によれば、吸入弁機
構に具体化した場合、複数の吸入弁を吐出ポートと干渉
することなく容易に配置することができ、吐出弁機構に
具体化した場合、複数の吐出弁を吸入ポートと干渉する
ことなく容易に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の吸入弁機構を示す部分側面
図。

【図２】 その吸入弁機構の部分拡大断面図。

【図３】 ピストン式圧縮機の全体を示す断面図。

【図４】 第２実施形態の吸入弁機構を示す部分側面
図。

【図５】 その吸入弁機構の部分拡大断面図。

【図６】 従来の吐出弁機構を示す部分断面図。

【符号の説明】

１１…シリンダブロック、１２…フロントハウジング、
１３…バルブプレート、１４…リヤハウジング、２０…
シリンダボア、２１…ピストン、２７…吸入室、２８…
吐出室、２９…吸入弁機構、３０…吐出弁機構、３１…
吸入ポート、３２…吐出ポート、３３ａ…弁体としての
吸入弁、３４ａ…弁体としての吐出弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックのシリンダボア内にピ
   ストンを往復動可能に収容し、シリンダブロックの端面
   にはバルブプレートを介してハウジングを接合配置し、
   そのハウジング内には吸入室を区画形成し、バルブプレ
   ートには吸入室に対応して吸入弁機構を配設したピスト
   ン式圧縮機において、 前記吸入弁機構は、バルブプレートに各シリンダボアと
   対応するように複数の吸入ポートを形成し、それらの各
   ポートと対向するように複数の弁体を独立して配設した
   ものであるピストン式圧縮機。
2. 【請求項２】 シリンダブロックのシリンダボア内にピ
   ストンを往復動可能に収容し、シリンダブロックの端面
   にはバルブプレートを介してハウジングを接合配置し、
   そのハウジング内には吐出室を区画形成し、バルブプレ
   ートには吐出室に対応して吐出弁機構を配設したピスト
   ン式圧縮機において、 前記吐出弁機構は、バルブプレートに各シリンダボアと
   対応するように複数の吐出ポートを形成し、それらの各
   ポートと対向するように複数の弁体を独立して配設した
   ものであるピストン式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記各弁体はシリンダボアの内周円の一
   部から他部に向かうように延長配置した請求項１または
   ２に記載のピストン式圧縮機。
4. 【請求項４】 前記各弁体は所定間隔をおいて平行に延
   びるように配置した請求項１〜３のいずれかに記載のピ
   ストン式圧縮機。