WO2007123002A1 - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

　流体が圧縮されるシリンダボアと、該シリンダボアと吸入室とを区画する弁板と、該弁板に設けられ前記シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と、該吸入孔を開閉し、閉時には該吸入孔設置領域の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部に当接される吸入リード弁とを有する圧縮機において、前記弁板の前記吸入孔設置領域内にも、吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部を設けるとともに、該吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間に弁機能を付与し、前記リード弁の弁機能が付与される部位の内側部位に貫通孔を設けたことを特徴とする圧縮機。本発明の圧縮機では、吸入行程における吸入弁部の圧力損失を低減し、吸入効率等を向上させるとともに、圧力損失低減により吸入リード弁の振動発生を抑制できる。 　

Description

明 細 書

圧縮機

技術分野

[0001] 本発明は、たとえばシリンダボア内にピストンが往復動自在に設置されたピストン往 復動圧縮機に関し、とくに車両用空調装置の圧縮機として好適な圧縮機に関する。 背景技術

[0002] 車両用空調装置の圧縮機としては、シリンダブロックに複数のシリンダボアが設けら れ、各シリンダボア内にピストンが往復動自在に設置されたピストン往復動型圧縮機 が知られている。このような圧縮機においては、シリンダヘッド内部には、吸入室と吐 出室とが設けられており、吸入行程においては、弁板に設けられた吸入リード弁をガ ス冷媒が押し開けることにより吸入孔が開口され、吸入室内のガス冷媒がシリンダボ ァ内に吸入される。一方、圧縮行程においては、吸入リード弁は閉じられ、吐出弁が 押し開けられる。そして、圧縮されたガス冷媒がシリンダボアから吐出室内に吐出さ れるようになっている。

[0003] 上記吸入行程においては、シリンダボアの内圧が吸入室の内圧に比べ低下し、内 圧差が生じると吸入リード弁がシリンダボア内に押し開けられるが、この際吸入弁部 における圧力損失が大きく圧縮機の効率 (断熱圧縮効率や体積効率)が低下するお それがある。上記圧力損失改善のためには、吸入孔を大きくし、吸入孔が開いたとき の開口面積を増カロさせることが有効であるが、吸入孔を大きく形成すると液圧縮時等 においてシリンダボアの内圧が瞬間的に上昇した場合には、吸入リード弁がその圧 力に耐えられなくなって変形あるいは破損するおそれがある。吸入リード弁が変形す ると、所定の閉弁動作が行われなくなり、それに伴うシール性の低下により圧縮効率 が低下するおそれがある。一方、吸入行程においては、吸入弁部の流れ抵抗により 吸入リード弁が振動し、圧力脈動を発生させる場合がある。

[0004] なお、吸入リード弁の開弁動作の円滑ィ匕を図る提案としては、吸入リード弁のァー ム部が当接する弁板の領域に、該アーム部より幅の狭い凹部を設けることにより、開 弁動作の遅れの原因となる潤滑油粘着力を低下させつつ、シリンダボア内圧と吸入 室内圧の差圧による吸入リード弁の受圧面積を拡大し開弁動作のスムーズィ匕を図る 提案がなされているが（特許文献 1)、該提案においては、圧縮動作に伴うシリンダボ ァ内圧の上昇により吸入リード弁が変形し、吸入弁と弁板間のシール性が悪ィ匕し効 率低下を招くおそれがある。

特許文献 1：実開平 5— 89876号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明の課題は、吸入行程における吸入弁の変形等を防止し、吸入効率等を向 上させるとともに、圧力損失低減により吸入リード弁の振動発生を抑制可能な圧縮機 を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] 上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、流体が圧縮されるシリンダボ ァと、該シリンダボアと吸入室とを区画する弁板と、該弁板に設けられ前記シリンダボ ァと吸入室とを連通する吸入孔と、該吸入孔を開閉し、閉時には該吸入孔設置領域 の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部に当接される吸入リード弁とを有す る圧縮機において、前記弁板の前記吸入孔設置領域内にも、吸入リード弁閉時に吸 入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部を設けるとともに、該吸入リード弁支持 部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間に弁機能を付与し、前記吸 入リード弁の弁機能が付与される部位の内側部位に貫通孔を設けたことを特徴とす るもの力 なる。このような構成においては、吸入孔設置領域内に吸入リード弁閉時 に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部が設けられているので、圧縮時に シリンダボア内圧が上昇し、吸入リード弁が閉弁し弁板側に強く押し付けられる場合 には、吸入リード弁支持部により吸入リード弁が支持され吸入リード弁の変形が防止 される。また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との 間に弁機能が付与されるとともに、吸入リード弁の弁機能が付与される部位の内側部 分には貫通孔が設けられるので、吸入室からの冷媒ガスは貫通孔を通過してシリン ダボア内に流入されることになる。また、貫通孔を設ける態様においては、実質的に 吸入路が拡大されたのと同等の効果が期待でき、吸入時の圧損を大幅に低減できる 。さらに、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との間に 弁機能を付与しておけば、吸入リード弁の閉時、すなわち圧縮工程における貫通孔 を通しての冷媒ガスの吸入室側への流出を確実に防止できる。したがって、圧損の 低減を目的とし、吸入孔を拡大する場合においても、吸入孔設置領域に対応する吸 入弁部の変形が確実に防止される。

[0007] また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面側に、溝または凹部を設けて おくことが好ましい。このようにすれば、吸入リード弁の支持強度を確保しつつ当接面 積を低減できるので、潤滑油粘着力に起因し開弁動作が遅延する不具合を確実に 解消できる。また、上記溝または凹部と吸入室とを連通すれば、吸入室内の冷媒ガス を上記溝または凹部内に流入させることができるので、該流入された冷媒ガスの圧力 を利用して、一層迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。

[0008] また、上記弁機能が付与された吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周 部における吸入リード弁への当接面は、吸入リード弁支持部の外側に位置する前記 吸入リード弁の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりも シリンダボア側に位置されることが好ましい。このような構成においては、吸入リード弁 シール部力 面積の小さい吸入リード弁支持部のシール部が吸入リード弁を持ち上 げる形態となるため、吸入行程に移行時に吸入室側とシリンダボア側の差圧がなくな つた段階で吸入リード弁シール部の潤滑油粘着力に起因した開弁遅れを低減できる ので、より迅速かつ円滑な開弁動作が確保される。だだし、上記当接面は、吸入リー ド弁シール部よりも吸入室側に位置されるように設定することも可能である。

[0009] 上記吸入リード弁支持部は弁板と一体に形成することが可能であり、吸入リード弁 支持部と弁板とを別体に形成することも可能である。吸入リード弁支持部と弁板とを 一体ィ匕する構成においては、吸入リード弁支持部の吸入リード弁へ当接する位置は 、たとえば弁板研磨後のプレス成型により調整することも可能である。

発明の効果

[0010] このような本発明に係る圧縮機によれば、吸入孔設置領域内に吸入リード弁閉時 に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部が設けられているので、吸入リード 弁の変形を確実に防止できる。 [0011] さらに、本発明に係る圧縮機によれば、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部 の外周部と吸入リード弁との間には弁機能が付与され、吸入リード弁の弁機能が付 与される部位の内側部分には貫通孔が設けられる。つまり、吸入リード弁に貫通孔を 設ければ、吸入室力 の冷媒ガスは貫通孔を通過してシリンダボア内に流入されるこ とになるので、実質的に吸入路が拡大されたのと同等の効果が期待でき、吸入時の 圧損を大幅に低減できる。また、吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部 と吸入リード弁との間に弁機能を付与しておけば、吸入リード弁の閉弁時における貫 通孔を通しての冷媒ガスの流出を確実に防止できる。さらに、弁機能が付与された吸 入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部における吸入リード弁への当接面 を、吸入リード弁支持部の外側に位置する吸入リード弁の吸入リード弁シール部と面 一、もしくは該吸入リード弁シール部よりもシリンダボア側に位置させれば、吸入リード 弁が吸入孔を閉塞する際に、当接面により吸入リード弁の一部がシリンダボア側に持 ち上げられる形態となる。このため、吸入行程移行時において、吸入室側とシリンダ ボア側も差圧がなくなった段階で、なお吸入弁が吸入リード弁シール部の潤滑油粘 着力によりシール部に付着し開弁動作が遅れる不具合を防止できるので、より迅速 かつ円滑な開弁動作が確保できる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明の一実施態様に係る圧縮機の部分縦断面図である。

[図 2]図 1の圧縮機のシリンダブロックとシリンダヘッドとの接続部の拡大断面図である

[図 3]図 1の圧縮機の弁板上における吸入リード弁支持部の設置位置を説明するた めの説明図である。

符号の説明

[0013] 1 圧縮機

2 シリンダブロック

3 フロントハウジング

4 シリンダヘッド

5 クランク室 6 シリンダボア

7 駆動軸

8 ロータ

9 スラストベアリング

10 斜板

11 リンク機構

12 ピストン

12a ピストンのクランク室側の端部

13 シユー

14 壁

15 吸入室

16 吐出室

17 吸入ポート

18 弁板

19 吸入孔

20 吐出孔

29 吸入リード弁

22 ストッパ

23 吐出弁

24 リテーナ

25 吸入孔設置領域

26 吸入リード弁シール部

28 吸入リード弁支持部

28a 吸入リード弁支持部の吸入リード弁への当接面 28b 凹部

32 貫通孔

40, 41 弁座溝

発明を実施するための最良の形態 [0014] 以下に、本発明に係る圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。 図 1ないし図 3は本発明の一実施態様に係る圧縮機を示している。図 1において、 1 は圧縮機を示している。圧縮機 1は、シリンダブロック 2とフロントハウジング 3とシリン ダヘッド 4とを有している。シリンダブロック 2とフロントハウジング 3との間にはクランク 室 5が形成されている。シリンダブロック 2の周方向には複数のシリンダボア 6が設けら れている。

[0015] クランク室 5内には、該クランク室 5を貫通して延びるように駆動軸 7が設けられてい る。駆動軸 7にはロータ 8が固定されている。ロータ 8は、スラストベアリング 9を介して フロントハウジング 3に支持されている。また、駆動軸 7は、斜板 10に揷通されている 。斜板 10はリンク機構 11を介してロータ 8に連結されており、該リンク機構 11により斜 板 10の傾斜角が可変されるようになっている。斜板 10の傾斜角の可変により、該斜 板 10に連結されるピストン 12のシリンダボア 6における移動量が規制され、圧縮機 1 の吐出容量が可変されるようになって 、る。

[0016] ピストン 12は、シリンダボア 6内に往復動自在に設置されている。ピストン 12のクラ ンク室 5側の端部 12aには、シユー 13が挟持されている。シユー 13は斜板 10の外周 面に摺接されており、該摺接により斜板 10の回転運動がピストン 12の往復運動に変 換されるようになつている。

[0017] シリンダヘッド 4の内部は、壁 14により吸入室 15と吐出室 16とに区画されている。

吸入室 15には、該吸入室 15内へ冷媒ガスを吸入する吸入ポート 17が設けられて 、 る。

[0018] シリンダブロック 2とシリンダヘッド 4との間には弁板 18が介装されている。弁板 18に は、シリンダボア 6と吸入室 15とを連通する吸入孔 19と、シリンダボア 6と吐出室 16と を連通する吐出孔 20とが設けられている。吸入孔 19は吸入リード弁 29により開閉さ れるようになっている。吸入リード弁 29の開度は、シリンダブロック 2に一体に形成さ れたストツバ 22に吸入リード弁 29の先端が当接することにより規制されるようになって いる。一方、吐出孔 20は、リード弁力もなる吐出弁 23により開閉されるようになってい る。吐出弁 23の開度はリテーナ 24により規制されるようになって 、る。

[0019] 吸入孔 19の閉時には、吸入リード弁 29は弁板 18の吸入孔設置領域 25の外側に 位置する吸入リード弁シール部 26に当接し吸入孔 19が閉塞されるようになっている 。本実施態様においては、吸入孔設置領域 25の領域内に、吸入リード弁閉時に吸 入リード弁 29が当接可能な吸入リード弁支持部 28が設けられている。

[0020] 吸入リード弁支持部 28の吸入リード弁への当接面 28aは、吸入リード弁支持部 28 の外側に位置する弁板 18の吸入リード弁シール部 26と面一になるよう配置されてい る。なお、当接面 28aは吸入リード弁シール部 26よりも吸入室側になるように配置す ることも可能である。また、本実施態様においては、吸入リード弁支持部 28は、弁板 1 8に一体に形成されているので、たとえば弁板 18を研磨し製造した後、吸入リード弁 支持部 28にプレス成型を施すことにより、当接面 28aを、吸入リード弁シール部 26と 面一、もしくは吸入リード弁シール部 26よりも吸入室側に配置することができる。

[0021] 吸入リード弁支持部 28の当接面 28aと、吸入リード弁支持部 28の外側に位置する 弁板 18の吸入リード弁シール部 26との間には凹部 28bが設けられており、図 3に示 すように凹部 28bは吸入室 15に連通されている。なお、図 3 (A)は、図 3 (B)の A O B線に沿う弁板 18の断面図であり、図 3 (C)は、図 3 (B)に吸入リード弁 29を重ね合 わせた状態を示す正面図である。

[0022] 本実施態様においては、吸入孔設置領域 25内に吸入リード弁閉時に吸入リード弁 29が当接可能な吸入リード弁支持部 28が設けられているので、圧縮時にシリンダボ ァ 6の内圧が上昇し、吸入リード弁 29が閉弁し弁板側に強く押し付けられる場合には 、吸入リード弁支持部 28の当接面 28aにより吸入リード弁 29が支持され吸入リード弁 29の変形等が防止される。また、圧損の低減を目的とし、吸入孔 19を拡大する場合 においても、吸入孔設置領域 25に対応する吸入リード弁 29の部分の変形を確実に 防止できる。

[0023] 上記吸入リード弁支持部 28の吸入リード弁への当接面 28aは、吸入リード弁支持 部 28の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部 26と面一に配置されているの で、圧縮行程において吸入リード弁 29は吸入リード弁支持部 28の当接面 28aに当 接されるが、吸入行程に移行しシリンダボア 6の内圧が低下した際には、吸入リード 弁 29がシリンダボア 6と吸入室 15の差圧を受圧し、当接面 28aから速やかに離間で きるので、迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。 [0024] また、凹部 28bは吸入室 15に連通されているので、吸入室 15内の冷媒ガスが凹部 28b内に流入されるので、一層迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。

[0025] また、吸入リード弁支持部 28は、弁板 18に一体に形成されている。吸入リード弁支 持部 28を弁板 18に一体に形成すれば、部品点数の増加によるコストアップを防止で きる。また、吸入リード弁支持部 28は、吸入リード弁 29への当接面 28aとその外側に 形成され、吸入室 15に連通される凹部 28bとを有している。弁板支持部 28の吸入リ ード弁 29への当接面 28aの外周部と吸入リード弁 29との間には、弁機能が付与され ている。吸入リード弁 29の閉弁時に吸入リード弁支持部 28の当接面 28aに吸入リー ド弁 29が当接することにより弁機能が発揮されるようになっている。また、吸入リード 弁 29の当接面 28aへの当接部の内側部分、換言すれば、弁機能が付与される部位 の内側部分には貫通孔 32が設けられている。なお、 40、 41は弁座溝を示している。

[0026] 吸入リード弁 29に貫通孔 32を設ければ、該貫通孔 32を通して吸入ガスが吸入リー ド弁 29の裏側（ピストン側）へ移動し易くなるため、吸入リード弁 29の前後の差圧がな くなり弁振動を抑制できる。また、本実施態様においては、吸入リード弁 29には貫通 孔 32が設けられているので、吸入室 15からの冷媒ガスは貫通孔 32を通過してシリン ダボア 6内に流入することになるので、実質的に吸入路が拡大されたのと同等の効果 を期待でき、吸入時の圧損を大幅に低減できる。また、吸入リード弁支持部 28の当 接面 28aの外周部と吸入リード弁 29との間には弁機能が付与されているので、吸入 リード弁 29の閉弁時における貫通孔 32から冷媒ガスの流出を確実に防止できる。

[0027] さらに、当接面 28aは、図 3に示すように吸入リード弁支持 28部の外側に位置する 吸入リード弁シール部 26と面一になるように配置されているので、吸入リード弁シー ル部 26のシール状態が解除されるのと略同時に当接面 28aとのシール状態も解除さ れる。したがって、吸入リード弁 29の迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。また、 吸入リード弁 29への当接面 28aは、吸入リード弁支持 28部の外側に位置する吸入リ ード弁シール部 26よりもシリンダボア側になるように配置することも可能である。この 場合、吸入リード弁 29が吸入孔 19を閉塞する際に、当接面 28aにより吸入リード弁 2 9の一部がシリンダボア側に持ち上げられる形態となるので、吸入行程において、吸 入弁 29が潤滑油により当接面 28aに付着し開弁動作が遅れるような不具合が解消さ れ、吸入リード弁 29の迅速かつ円滑な開弁動作を確保できる。ただし、吸入リード弁 29への当接面 28aは、吸入リード弁支持 28部の外側に位置する吸入リード弁シー ル部 26よりも吸入室側になるように配置することも可能である。なお、本実施態様に おいては、弁座溝 40、 41が設けられている力 弁座溝 40、 41を設けない態様にお いても同一の作用効果を享受できる。

[0028] なお、上記実施態様のように吸入リード弁支持部 28を設けたことで吸入孔 19の開 口面積が減少し、流路圧損の増大を招く可能性もあるが、この場合は、吸入孔 19の 吸入室 15側開口部の周縁に R面取りや C面取りを施すことで吸入孔 19の入口部の 圧損を軽減することができる。

産業上の利用可能性

[0029] 本発明は、シリンダボア内にピストンが往復動自在に設置されたピストン往復動型 圧縮機に広く適用可能であり、これら圧縮機は車両用空調装置の圧縮機に好適であ る。

Claims

請求の範囲

[1] 流体が圧縮されるシリンダボアと、該シリンダボアと吸入室とを区画する弁板と、該 弁板に設けられ前記シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と、該吸入孔を開閉し 、閉時には該吸入孔設置領域の外側に位置する弁板の吸入リード弁シール部に当 接される吸入リード弁とを有する圧縮機において、前記弁板の前記吸入孔設置領域 内にも、吸入リード弁閉時に吸入リード弁が当接可能な吸入リード弁支持部を設ける とともに、該吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部と吸入リード弁との 間に弁機能を付与し、前記リード弁の弁機能が付与される部位の内側部位に貫通孔 を設けたことを特徴とする圧縮機。

[2] 前記弁機能が付与された前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁当接部の外周部 における吸入リード弁への当接面が、吸入リード弁支持部の外側に位置する前記吸 入リード弁の吸入リード弁シール部と面一、もしくは該吸入リード弁シール部よりもシリ ンダボア側、もしくは該吸入リード弁シール部よりも吸入室側に位置されていることを 特徴とする、請求項 1に記載の圧縮機。

[3] 前記吸入リード弁支持部が弁板と一体に形成されて 、ることを特徴とする、請求項 1に記載の圧縮機。

[4] 前記吸入リード弁支持部の吸入リード弁へ当接する位置が、弁板研磨後のプレス 成型により調整されていることを特徴とする、請求項 3に記載の圧縮機。