JPH0571468A - ピストン往復動型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧力損失が小さく、騒音や破損の発生が少ない
弁構造をもつピストン往復動型圧縮機を提供する。 【構成】シリンダブロック１の中心軸孔１ａ内に駆動軸
６を嵌挿支承し、ボア１ｂ内を直動するピストン１５を
駆動軸６と共動する斜板９に連係し、中心軸孔１ａと連
通する吸入室１７を有するハウジング４をシリンダブロ
ック１の端面を閉塞するように設け、各ボア１ｂの頂部
と吸入室１７とを導通する導通路２１を設けて、導通路
２１と対応して開口する導通窓２４ａを有する収納筒２
４を導通路２１の内側に配設し、吸入行程にある各ボア
１ｂの導通路２１と吸入室１７とを順次連通する吸入通
路２５を有する回転弁２２を収納筒２４内に収納して駆
動軸６に一体回転可能に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両空調用に供して好
適なピストン往復動型圧縮機の弁構造の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、例えば斜板式圧縮機のように、
シリンダブロックに駆動軸と平行に形成されたボア内で
ピストンが往復動することにより冷媒の圧縮を行うよう
にした圧縮機が知られている。この種の圧縮機では、シ
リンダブロックの端面に弁板を介してハウジングが接合
され、このハウジングにはボア内に冷媒を供給する吸入
室と、ボア内でピストンによって圧縮された冷媒が吐出
される吐出室とが形成されている。そして、吸入室から
ボア内への冷媒の吸入は、前記弁板に形成された吸入ポ
ートと、該吸入ポートのボア側に設けられてボア内の圧
力に応じて吸入ポートを開放する吸入弁とを介して行わ
れ、また、ボア内から吐出室への冷媒の吐出は、弁板に
形成された吐出ポートと、該吐出ポートの吐出室側に設
けられてボア内の圧力に応じて吐出ポートを開放する吐
出弁とを介して行われるようになっている。これら吸入
弁及び吐出弁には、いわゆるフラッパバルブが用いられ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、吸入弁及び
吐出弁として用いられるフラッパバルブは、閉弁状態を
維持する方向に働くそれ自身の弾性力に打ち勝って開弁
するように構成されているため、圧力損失が大きく、圧
縮機の体積効率を低下させるという問題がある。また、
高負荷運転時や高速運転時などにおいては、圧力損失が
さらに大きくなるとともに、閉弁時にフラッパバルブが
弁板と衝突することにより大きな騒音が発生したり、フ
ラッパバルブが破損するという問題がある。

【０００４】本発明は上記問題に鑑み案出されたもので
あり、ピストン往復動型圧縮機において、圧力損失が小
さく、騒音や破損の発生が少ない弁構造を提供すること
を解決すべき課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、軸心と平行な複数のボアを有するシリンダブ
ロックと、該シリンダブロックの中心軸孔内に嵌挿支承
された駆動軸と、該駆動軸と共動する斜板に連係されて
前記ボア内を直動するピストンと、前記中心軸孔と連通
する吸入室及び該吸入室の外方域に形成された吐出室を
有して前記シリンダブロックの端面を閉塞するハウジン
グと、前記各ボアと前記中心軸孔とを導通する導通路
と、該導通路と整合する導通窓を有して該中心軸孔に内
装された収納筒と、該収納筒に収納されるとともに前記
駆動軸に一体回転可能に装着されて吸入行程にある各ボ
アの導通路と前記吸入室とを順次連通する吸入通路を有
する回転弁とを備えてなるという新規な構成を採用して
いる。

【０００６】

【作用】本発明の弁構造を備えた圧縮機では、収納筒内
の回転弁が駆動軸と同期して回転すると、予め定められ
た吸入行程の特定時期にある各ボアの導通路と吸入室と
が回転弁の吸入通路及び収納筒の導通窓を介して所定時
間連通される。したがって、吸入室の冷媒ガスが順次各
ボア内に吸入される。このようにして、回転弁が回転す
ることにより各ボアに対して弁の開閉が行われるため、
圧力損失が小さく、騒音や破損の発生は少なくなる。ま
た、回転弁は収納筒と滑合するため円滑に回転し、摩擦
による動力損失や異常摩耗、焼付き等の発生が防止され
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本実施例に係る揺動斜板式圧縮機の断面図で
ある。図において、１は軸方向に貫通する中心軸孔１ａ
及び５個のボア１ｂを有するシリンダブロックであっ
て、このシリンダブロック１の一端面にはフロントハウ
ジング２が接合され、他端面には弁板３を介してリアハ
ウジング４が接合されている。フロントハウジング２内
のクランク室５には、駆動軸６がフロントハウジング２
及びシリンダブロック１の中心軸孔１ａに嵌挿され回転
可能に支承されている。この駆動軸６上にはロータ７が
固着され、該ロータ７の後面側に延出した支持アーム８
の先端部には長孔８ａが貫設されている。そして、該長
孔８ａにはピン８ｂがスライド可能に嵌入されており、
同ピン８ｂには斜板９が傾動可能に連結されている。

【０００８】ロータ７の後端に隣接して駆動軸６上には
スリーブ１０が遊嵌され、コイルばね１１により常にロ
ータ７側へ付勢されるとともに、スリーブ１０の左右両
側に突設された枢軸１０ａ（一方のみ図示）が斜板９の
図示しない係合孔に嵌入されて、該斜板９は枢軸１０ａ
の周りを揺動しうるように支持されている。斜板９の後
面側には揺動板１２が相対回転可能に支持され、かつ外
縁部に設けた案内部１２ａが通しボルト１６と係合する
ことにより自転が拘束されるとともに、シリンダブロッ
ク１に貫設されたボア１ｂ内のピストン１５と該揺動板
１２とはコンロッド１４により連節されている。したが
って、駆動軸４の回転運動が斜板９を介して揺動板１２
の前後揺動に変換され、ピストン１５がボア１ｂ内を往
復動することにより吸入室１７からボア１ｂ内へ吸入さ
れた冷媒ガスが圧縮されつつ吐出室１８へ吐出される。
そして、クランク室５内の圧力とボア１ｂ内の吸入圧力
とのピストン１５を介した差圧に応じてピストン１５の
ストロークが変動し、揺動板１２の傾角が変化する。な
お、クランク室５内の圧力はリアハウジング４の後端突
出部内に配設された図示しない電磁制御弁機構により冷
房負荷に基づいて制御される。

【０００９】さらに、リアハウジング４のほぼ中央に
は、リア側端面に開口するとともに、弁板３の中央孔３
ａを介してシリンダブロック１の中心軸孔１ａと連通す
る吸入室１７が設けられている。そして、リアハウジン
グ４とシリンダブロック１との間に介在された弁板３に
は、図２に示すように、中央孔３ａから放射状に延在し
各ボア１ｂの頂部と導通する導通路２１が放射状に設け
られている。中心軸孔１ａ及び弁板３の中央孔３ａ内に
は、導通路２１と整合する導通窓２４ａを備えた収納筒
２４が配設されている。この収納筒２４は、その一端部
に径方向内方に張り出した支持部を有し、この支持部を
有する一端部側が吸入室１７の壁面に形成された段部に
嵌入されるとともに、他端部側が中心軸孔１ａの壁面に
形成された段部に嵌入されて位置決めされている。そし
て、この収納筒２４内には、中心軸孔１ａ内に延出した
駆動軸６の先端にキー２３により装着された円柱状の回
転弁２２が収納されており、回転弁２２のリア側は収納
筒２４の支持部によって支持されている。この回転弁２
２には、図３に示すように、吸入室１７側の軸心中央か
ら径方向に屈曲貫通する円孔２５ａと、該円孔２５ａに
連なって外周面の約半周部分にわたって延在する溝部２
５ｂとによって吸入通路２５が形成されており、この溝
部２５ｂが吸入行程にある各ボア１ｂの導通路２１と対
向する間、吸入通路２５を介して吸入室１７と導通路２
１とが連通するようになされている。また、リアハウジ
ング４の吸入室１７外方域にはリング状の吐出室１８が
形成されており、この吐出室１８は、弁板３の吐出ポー
ト１８ａ及び吐出弁１８ｂを介して各ボア１ｂと連通し
ている。

【００１０】以上のように構成された圧縮機は、車両空
調用冷凍装置としてその回路中に配設され、使用に供さ
れる。この圧縮機が運転されて駆動軸６が回転すると、
斜板８は駆動軸６とともに回転しつつ揺動運動する。揺
動板１３は斜板８に対して回転規制状態とされて揺動運
動のみを行い、これによりピストン１５がボア１ｂ内で
往復動する。そして、ボア１ｂ内でピストン１５が下死
点に向かって移動を開始し吸入行程に入ると、収納筒２
４内で駆動軸６と同期して回転する回転弁２２の吸入通
路２５の溝部先端側がそのボア１ｂの導通路２１及び収
納筒２４の導通窓２４ａと対向し、吸入通路２５を介し
て吸入室１７と導通路２１とが連通する。これにより、
吸入室１７からそのボア１ｂに冷媒ガスが吸入される。
その後、ボア１ｂ内のピストン１５が下死点に到達する
と、回転弁２２の回転に伴って吸入通路２５の溝部後端
側がその導通窓２４ａを通過し、吸入室１７と導通路２
１とが遮断される。そして、ピストン１５が上死点に向
かって移動を開始すると、冷媒ガスが圧縮されそのボア
１ｂ内の圧力が高圧になるのに伴って吐出弁１８ｂが開
弁し、その冷媒は吐出ポート１８ａから吐出室１８へ吐
出される。

【００１１】このように回転弁２２が駆動軸６と同期し
て回転することにより、各ボア１ｂ内では冷媒ガスを吸
入室１７から吸入し、圧縮し、吐出室１８へ吐出する動
作が繰り返し行われる。以上のように、本実施例の弁構
造によれば、駆動軸６と同期して回転する回転弁２２を
用いて吸入弁機構が構成されているため、従来、吸入弁
として使用されていたフラッパバルブよりも弁の開口面
積を大きくすることができることから、吸入圧力の損失
が小さくなり、したがって体積効率を向上させることが
できる。

【００１２】また、フラッパバルブ使用時のように騒音
や破損が発生する虞れを解消させることができる。さら
に、駆動軸とともに回転する回転弁２２は収納筒２４に
収納されており、円滑に回転することができるため、摩
擦による動力損失や異常摩耗、焼付き等の発生を防止で
き、かつシール性も良好となる。すなわち、回転弁２２
が収納されている部分は、シリンダブロック１、弁板３
及びリアハウジング４が組み合わされた部分であって、
これらの寸法管理が困難であり、またそれらの機能上の
関係から耐摩耗性の良好な材質を選択できない場合があ
る。したがって、収納筒２４を介装することにより、寸
法精度や材質選択の自由度が向上し、加工や組付け性も
簡単となる。

【００１３】なお、上記実施例は、一方側にピストンヘ
ッドをもつ単頭型ピストンを用いて構成される揺動斜板
式圧縮機を例にとって説明したが、シリンダブロックの
中央部に斜板室をもち、その両側に対設されたボア内を
両頭型のピストンが往復動するように構成された斜板式
圧縮機に対しても本発明を適用できる。この場合、フロ
ント側及びリア側の各ボアに対して、それぞれ同様の導
通路及び回転弁をほぼ対称的に配設するが、一つのピス
トンについてフロント側とリア側とでは吸入行程と吐出
行程が逆になることから、二つの回転弁はほぼ１８０°
位相をずらせて駆動軸に固着し、吸入行程にある各ボア
に対して吸入室から冷媒ガスが流入するようにすればよ
い。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、軸心と平行な複数のボ
アを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの
中心軸孔内に嵌挿支承された駆動軸と、該駆動軸と共動
する斜板に連係されて前記ボア内を直動するピストン
と、前記中心軸孔と連通する吸入室及び該吸入室の外方
域に形成された吐出室を有して前記シリンダブロックの
端面を閉塞するハウジングと、前記各ボアと前記吸入室
とを導通する導通路と、前記駆動軸に一体回転可能に装
着されて吸入行程にある各ボアの導通路と前記吸入室と
を順次連通する吸入通路を有する回転弁とを備えている
ため、ピストン往復動型圧縮機において、圧力損失が小
さく、騒音や破損の発生を合理的に低減させることがで
きる。

【００１５】また、回転弁は収納筒と滑合するように構
成されているため、回転弁が円滑に回転し、摩擦による
動力損失や異常摩耗、焼付き等の発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る斜板式圧縮機の断面図である。

【図２】実施例に係る隔壁板の側面図である。

【図３】実施例に係る収納筒の斜視図である。

【図４】実施例に係る回転弁の斜視図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック １ａ…中心軸孔 １ｂ…ボ
ア ２…フロントハウジング ３…弁板 ４…リアハウ
ジング ６…駆動軸 １５…ピストン ２１…導通路 ２
２…回転弁 ２４…収納筒 ２４ａ…導通窓 ２５…吸入通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心と平行な複数のボアを有するシリン
   ダブロックと、該シリンダブロックの中心軸孔内に嵌挿
   支承された駆動軸と、該駆動軸と共動する斜板に連係さ
   れて前記ボア内を直動するピストンと、前記中心軸孔と
   連通する吸入室及び該吸入室の外方域に形成された吐出
   室を有して前記シリンダブロックの端面を閉塞するハウ
   ジングと、前記各ボアと前記中心軸孔とを導通する導通
   路と、該導通路と整合する導通窓を有して該中心軸孔に
   内装された収納筒と、該収納筒に収納されるとともに前
   記駆動軸に一体回転可能に装着されて吸入行程にある各
   ボアの導通路と前記吸入室とを順次連通する吸入通路を
   有する回転弁とを備えてなることを特徴とするピストン
   往復動型圧縮機。