(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と、駆動軸の軸線と同軸の所定円周上に所定間隔を隔てて配設された複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一端に一端面を対峙させて配設され、各シリンダボアに対峙して一対の吸入孔と吐出孔とが形成されたバルブプレートと、バルブプレートの他端面に対峙して配設され、バルブプレートの他端面側に環状の吐出室と吐出室の径方向内側に配設された柱状の吸入室とを形成するシリンダヘッドとを備え、吸入室から延びて外部冷媒回路に接続する吸入通路と吐出室から延びて外部冷媒回路に接続する吐出通路とがシリンダヘッドに形成され、更に、吸入通路に接続する入口孔と吸入室に連通する出口孔とを有し、吸入通路と吸入室との圧力差に応答して吸入通路の開度を調整する開度調整弁を備え、開度調整弁は、入口孔が配設された一端をバルブプレートに対峙する吸入室の端壁に係合させ、他端へ向けて吸入室の前記端壁からバルブプレート側へ突出し、駆動軸の軸線に対して傾斜して、吸入室内に配設されていることを特徴とする往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸入通路開度調整弁を備えた往復動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸入通路開度調整弁を備えた往復動圧縮機が特許文献１に開示されている。
特許文献１の圧縮機においては、当該圧縮機を備えた空調装置を流れる冷媒の低流量時に、開度調整弁により吸入通路の開度が絞られて、圧縮機吸入弁の自励振動に起因する吸入圧力脈動の蒸発器への伝播が効果的に防止されると共に、開度調整弁の弁体の自励振動も防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１４３９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の圧縮機には以下の問題があった。
(1)圧縮機の外側から吸入ポート２４を介して開度調整弁３０を吸入室２１へ挿入して装着するので、開度調整弁３０の装着が容易でない。
(2)吸入室２１が環状通路を形成しているので、開度調整弁３０からシリンダボア１６ａまでの距離がシリンダボア毎に異なり、吸入工程においてシリンダボアに取り込まれる冷媒流量がシリンダボア毎にばらつき、圧縮機の作動が不安定化する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、吸入通路開度調整弁を備える往復動圧縮機において、開度調整弁の装着を容易化し、吸入工程において各シリンダボアに取り込まれる冷媒流量を均一化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、駆動軸と、駆動軸の軸線と同軸の所定円周上に所定間隔を隔てて配設された複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一端に一端面を対峙させて配設され、各シリンダボアに対峙して一対の吸入孔と吐出孔とが形成されたバルブプレートと、バルブプレートの他端面に対峙して配設され、バルブプレートの他端面側に環状の吐出室と吐出室の径方向内側に配設された柱状の吸入室とを形成するシリンダヘッドとを備え、吸入室から延びて外部冷媒回路に接続する吸入通路と吐出室から延びて外部冷媒回路に接続する吐出通路とがシリンダヘッドに形成され、更に、吸入通路に接続する入口孔と吸入室に連通する出口孔とを有し、吸入通路と吸入室との圧力差に応答して吸入通路の開度を調整する開度調整弁を備え、開度調整弁は、入口孔が配設された一端をバルブプレートに対峙する吸入室の端壁に係合させ、他端へ向けて吸入室の前記端壁からバルブプレート側へ突出し、駆動軸の軸線に対して傾斜して、吸入室内に配設されていることを特徴とする往復動圧縮機を提供する。
本発明に係る往復動圧縮機においては、環状の吐出室の径方向内側に柱状の吸入室を配設したので、吸入室を大径の広い空間とすることができる。シリンダヘッドを弁板やシリンダブロックに組み付ける前に、吸入室側から吸入室の広い端壁に開度調整弁を係合させることにより、開度調整弁の装着が容易化される。
柱状の吸入室の端壁に開度調整弁を装着することにより、開度調整弁から各シリンダボアまでの距離のばらつきを抑制し、吸入工程において各シリンダボアに取り込まれる冷媒流量のばらつきを抑制して、往復動圧縮機の作動を安定化させることができる。
開度調整弁を駆動軸の軸線に対して傾斜して吸入室内に配設することにより、吸入室の高さに制限がある場合でも吸入室に開度調整弁を配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の参考例に係る可変容量斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である
【図３】本発明の参考例に係る可変容量斜板式圧縮機が備える吸入通路開度調整弁の断面図である。（ａ）は開弁時の断面図であり、（ｂ）は弁体が弁座に当接した時の断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の参考例に係る往復動圧縮機を説明する。
図１に示すように、可変容量斜板式圧縮機１００は、後述する駆動軸１０６の軸線と同軸の所定円周上に所定間隔を隔てて配設された複数のシリンダボア１０１ａを備えたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端に設けられた深い有底筒状のフロントハウジング１０２と、シリンダブロック１０１の他端に対峙して配設されたバルブプレート１０３と、シリンダブロック１０１の前記他端と協働してバルブプレート１０３を挟持する浅い有底筒状のシリンダヘッド１０４とを備えている。
シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって画成されるクランク室１０５内を横断して駆動軸１０６が設けられ、駆動軸１０６に斜板１０７が装着されている。斜板１０７は、駆動軸１０６に固着されたロータ１０８と連結部１０９を介して結合し、駆動軸１０６に対して傾角可変となっている。ロータ１０８と斜板１０７との間には斜板１０７を最小傾角に向けて付勢するコイルバネ１１０が配設され、斜板１０７を挟んで反対側には斜板１０７の傾角を増大する方向に向けて付勢するコイルバネ１１１が配設されている。
駆動軸１０６の一端は、フロントハウジング１０２のボス部１０２ａを貫通して外側まで延在しており、図示しない動力伝達装置に連結されている。駆動軸１０６とボス部１０２ａとの間には、軸封装置１１２が挿入され、クランク室１０５を外部環境から遮断している。駆動軸１０６は、ベアリング１１３、１１４、１１５、１１６によってラジアル方向及びスラスト方向に支持され、外部駆動源から動力伝達装置を介して伝達された動力によって、回転駆動される。
シリンダボア１０１ａにピストン１１７が挿入され、ピストン１１７の一端部の窪み１１７ａに一対のシュー１１８が収容され、前記一対のシュー１１８が斜板１０７の外周縁部を摺動可能に挟持して、ピストン１１７と斜板１０７とが互いに連動する。この結果、駆動軸１０６が回転するとピストン１１７がシリンダボア１０１ａ内を往復移動する。
【０００８】
シリンダヘッド１０４は、バルブプレート１０３と協働して、吸入室１１９と吐出室１２０とを区画形成している。吸入室１１９は、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ａと図示しない吸入弁とを介してシリンダボア１０１ａに連通し、吐出室１２０は、図示しない吐出弁とバルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ｂとを介してシリンダボア１０１ａに連通している。
吐出室１２０は環状に形成され、吸入室１１９は吐出室１２０の径方向内側に配設されている。吸入室１１９は、吐出室１２０との間の円環状の境界壁が形成する周側壁１０４ｅと、バルブプレート１０３が形成する一方の端壁と、バルブプレート１０３に対峙するシリンダヘッドの底壁が形成する他方の端壁１０４ｆとによって画成された、駆動軸１０６と同軸の円柱状空間を形成している。
フロントハウジング１０２とシリンダブロック１０１との間に図示しないセンターガスケットが配設され、シリンダブロック１０１とバルブプレート１０３との間に図示しないシリンダガスケットと図示しない吸入弁形成体とが配設され、バルブプレート１０３とシリンダヘッド１０４との間に吐出弁形成体１３０と図示しないヘッドガスケットとが配設されている。フロントハウジング１０２、センターガスケット、シリンダブロック１０１、シリンダガスケット、吸入弁形成体、バルブプレート１０３、吐出弁形成体１３０、ヘッドガスケット、シリンダヘッド１０４は、複数の通しボルト１４０により締結されて圧縮機ハウジングを形成している。
【０００９】
マフラ１２１がシリンダブロック１０１に設けられている。マフラ１２１は蓋部材１２２と、シリンダブロック１０１外面に形成された環状壁１０１ｂとが、図示しないシール部材を介して接合することにより形成されている。マフラ空間１２３には逆止弁２００が配置されている。逆止弁２００はシリンダヘッド１０４とシリンダブロック１０１とに形成された吐出通路１２４とマフラ空間１２３との接続部に配置され、上流側の吐出通路１２４と下流側のマフラ空間１２３との圧力差に応答して動作し、圧力差が所定値より小さい時に吐出通路１２４を閉鎖し、圧力差が所定値より大きい時に吐出通路１２４を開放する。吐出室１２０は吐出通路１２４、逆止弁２００、マフラ空間１２３及び吐出ポート１２２ａを介してエアコンシステムの高圧側外部冷媒回路に接続されている。
【００１０】
シリンダヘッド１０４には、エアコンシステムの低圧側外部冷媒回路に接続する吸入ポート１０４ａが形成されると共に、吸入室１１９から端壁１０４ｆの中心部を貫通して吸入室１１９外へ延び、端壁１０４ｆの外面に添って径方向外方へ延在し、吸入ポート１０４ａに至る吸入通路１０４ｂが形成されている。
吸入通路１０４ｂと吸入室１１９との接続部に開度調整弁３００が配置されている。開度調整弁３００は上流側の吸入通路１０４ｂと下流側の吸入室１１９との圧力差に応答して動作し、圧力差が所定値以下の時、すなわち冷媒流量が非常に少ない時に、吸入通路１０４ｂの開度を最小値まで絞り、冷媒流量が増大して、圧力差が所定値を越えて増大すると、吸入通路１０４ｂの開度を増大させる。開度調整弁３００は、特に冷媒流量が少ない時に、吸入通路１０４ｂの開度を絞り、吸入室１１９の圧力脈動がエアコンシステム側に伝播するのを抑制する。
【００１１】
シリンダヘッド１０４には更に、容量制御弁４００が設けられている。容量制御弁４００は吐出室１２０とクランク室１０５との間の第１連通路１２５の開度を調整し、クランク室１０５への吐出ガス導入量を制御する。クランク室１０５内の冷媒は、ベアリング１１５、１１６と駆動軸１０６との間の隙間と、駆動軸１０６の端部とバルブプレート１０３との間の空間１０１ｃと、バルブプレート１０３に形成された固定オリフィス１０３ｃとにより形成される第２連通路を介して吸入室１１９へ流れる。容量制御弁４００によりクランク室１０５への吐出ガス導入量を調整してクランク室１０５の圧力を変化させ、斜板7の傾斜角、ひいてはピストン１１7のストロークを変化させて、吐出容量を制御することができる。容量制御弁４００は、外部信号により動作する外部制御方式の容量制御弁であり、連通路１２６により吸入室１１９の圧力を感知して容量制御弁４００のソレノイドへの通電量を調整し、所定の吸入室１１９の圧力となるように吐出容量を制御する。ソレルノイドへの通電を停止すると、弁体を強制開放して吐出容量を最小にする。
【００１２】
図２、３に示すように、開度調整弁３００は、入口孔３１０ａと弁座３１０ｂとフランジ３１０ｃとが形成された円筒状の樹脂製の第１ハウジング３１０と、弁座３１０ｂに当接離間する有底円筒状の樹脂製の弁体３２０と、弁体３２０を弁座３１０ｂへ向けて付勢する圧縮コイルバネ３３０と、弁体３２０と圧縮コイルバネ３３０とを収容する有底円筒状の樹脂製の第２ハウジング３４０とを有している。頂点の一つを開放端側へ差し向けた複数の三角形状の出口孔３４０ａが第２ハウジング３４０の周側壁に形成され、フランジ３４０ｂが第２ハウジング３４０の開放端に形成されている。フランジ３４０ｂの内周面に形成された周溝と第１ハウジング３１０の弁座側端部外周面に形成された周凸部とが弾性嵌合することにより、第２ハウジング３４０と第１ハウジング３１０とが一体に組付けられている。第１ハウジング３１０のフランジ３１０ｃと、第２ハウジング３４０のフランジ３４０ｂと、第１ハウジング３１０の周側壁とが形成する周溝にＯ−リング３５０が装着されている。
弁体３２０は弁座に当接する平坦面３２０ａと、第２ハウジング３４０の周側壁内周面３４０ｃに摺接する周側壁外周面３２０ｂとを有する。弁体３２０の移動に伴って出口孔３４０ａの開口面積が増減する。
図２、３に示すように、開度調整弁３００の入口孔３１０ａが形成された一端を、吸入室端壁１０４ｆの吸入通路１０４ｂ貫通部周囲に形成された円形凹部１０４ｃに嵌合させ、第２ハウジング３４０の端壁が形成する他端をバルブプレート１０３に隣接配置された吐出弁形成体１３０へ差し向けて、吸入室端壁１０４ｆから吐出弁形成板１３０へ向けて突出して、開度調整弁３００は吸入室１１９内に配設されている。Ｏ−リング３５０が円形凹部１０４ｃの周側壁に圧接することにより、開度調整弁３００は円形凹部１０４ｃに、ひいてはシリンダヘッド１０４に保持されている。開度調整弁３００の出口孔３４０ａは、吸入室１１９の周側壁１０４ｅに対峙している。
図３に示すように、第１ハウジング３１０の弁座３１０ｂの一部には溝３１０ｄが形成され、溝３１０ｄは出口孔３４０ａの頂角部に連通している。したがって、弁体３２０の平坦面部３２０ａが弁座３１０ｂに着座した時に、吸入通路１０４ｂは完全には遮断されず、入口孔３１０ａ、溝３１０ｄ、出口孔３４０ａの頂角部を介して吸入室１１９と連通する。弁体３２０の平坦部３２０ａが弁座３１０ｂに着座したときの出口孔３４０ａの頂角部の開口面積は、溝３１０ｄの流路面積より小さい。したがって出口孔３４０ａの頂角部の面積が出口孔３４０ａの最小開口面積となっている。最小開口面積は、冷媒流量が非常に少ない領域での弁体３２０の自励振動を防止できる最小の面積として設定されている。
【００１３】
環状の吐出室１２０の径方向内側に柱状の吸入室１１９を配設したので、吸入室１１９を大径の広い空間とすることができる。シリンダヘッド１０４を弁板１０３やシリンダブロック１０１に組み付ける前に、吸入室１１９の広い端壁１０４ｆに開度調整弁３００を係合させることにより、開度調整弁３００の装着が容易化される。
吸入室１１９の広い端壁１０４ｆに開度調整弁３００を取り付けるので、開度調整弁３００の出口孔３４０ａと当該出口孔に対峙する吸入室１１９の周側壁１０４ｅとの間に十分な距離をとることができ、開度調整弁３００の出口孔３４０ａ近傍に十分な通路面積を確保することができる。
図２に示すように、出口孔３４０ａは、頂角部が吸入室端壁１０４ｆから距離Ｈだけ吸入室１１９内へ突出するように位置決めされている。前述のごとく、吸入室１１９を大径の広い空間とすることができる。この場合、吸入室１１９はマフラとして機能する。空気通路をマフラに接続する場合、マフラ内での空気通路の突出量を調整して、低減対象となる騒音周波数を調整することができる。圧縮機１００では、出口孔３４０ａの頂角部と吸入室端壁１０４ｆとの間の距離Ｈが、マフラ内での空気通路の突出量に相当する。従って、前記距離を調整して低減対象となる騒音周波数を吸入圧脈動の周波数に同調させることにより、開度調整弁３００の構造を吸入圧力脈動低減の観点から最適化することができる。
開度調整弁３００の入口孔３１０ａが形成された一端を吸入室１１９の端壁１０４ｆに形成された円形凹部１０４ｃに嵌合させることにより、圧縮機１００への開度調整弁３００の装着が容易化されている。開度調整弁３００の他端が吐出弁形成体１３０へ差し向けられているので、開度調整弁３００を円形凹部１０４ｃから離脱させるような力が作用しても、開度調整弁３００の他端が吐出弁形成体１３０に当接し、Ｏ−リング３５０は円形凹部１０４ｃから離脱しない。従って、吐出弁形成体１３０は、開度調整３００の抜け止め手段として機能する。
円形凹部１０４ｃの軸線、ひいては開度調整弁３００の軸線は、各シリンダボア１０１ａの軸線と平行に延在し、かつ各シリンダボア１０１ａの内接円の内側に位置決めされて、駆動軸１０６の軸線に略一致している。したがって開度調整弁３００は、円柱空間である吸入室１１９のほぼ中心に配置され、各シリンダボア１０１ａからの距離がほぼ等しく配置されている。これにより、吸入工程において各シリンダボア１０１ａに取り込まれる吸入冷媒量のばらつきが小さくなり、各シリンダにおいて適正な圧縮動作が行われ、所望の性能が確保される。
【００１４】
図２  、３に示すように、第２ハウジング３４０の底壁には小孔３４０ｄが形成され、小孔３４０ｄは、第２ハウジング３４０と弁体３２０とで画成される空間３６０と吸入室１１９とを連通させている。
第２ハウジング３４０の底壁には突起３４０ｅが形成されている。開度調整弁３００が吐出弁形成体１３０に当接しても、突起３４０ｅにより第２ハウジング３４０の底壁と吐出形成体１３０との間に隙間が形成され、吸入室１１９と小孔３４０ｄ、ひいては空間３６０との間の連通が確保され、弁体３２０の背面側に吸入室１１９の圧力が確実に作用する。したがって弁体３２０は弁体３２０の上流側の吸入通路１０４ｂと下流側の吸入室１１９との圧力差に確実に応答して動作する。弁体３２０の動作特性は弁体３２０の圧力受圧面積と圧縮コイルバネ３３０の付勢力とによって決定される。
【実施例】
【００１５】
上記参考例では開度調整弁３００の軸線は駆動軸１０６の軸線とほぼ一致していたが、図４に示すように、開度調整弁３００を駆動軸１０６の軸線に対して傾斜させて配置しても良い。吸入室１１９の高さに制限がある場合に、開度調整弁３００を傾斜配置することにより吸入室１１９内に開度調整弁３００を配置できる。
開度調整弁３００の入口孔３１０ａが形成された一端は傾斜配置された円形凹部１０４ｃに収容され、他端はバルブプレート１０３に隣接配置された吐出弁形成体１３０に対して傾めに対峙している。複数の出口孔３４０ａ中の幾つかは吸入室１１９の端壁１０４ｆ又は吐出弁形成体１３０に対して斜めに対峙し、他の幾つかは吸入室の周側壁１０４ｅに対峙している。何れの出口孔３４０ａと当該出口孔に対峙する壁との間にも十分な距離が取られており、開度調整弁３００の出口孔３４０ａ近傍に十分な通路面積が確保されている。
開度調整弁３００が傾斜配置されているので、参考例に示す第２ハウジング３４０の底部の突起３４０ｅが無くても、第２ハウジング３４０の底壁と吐出弁形成体１３０との間に隙間が形成され、吸入室と１１９と小孔３４０ｄ、ひいては空間３６０との間の連通が確保される。
本発明が具現化される圧縮機は、可変容量斜板式圧縮機、固定容量斜板式圧縮機、揺動板式圧縮機、その他の往復動圧縮機の何れでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、吸入通路開度調整弁を備える往復動圧縮機に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００１７】
１００  可変容量斜板式圧縮機
１０１  シリンダブロック
１０２  フロントハウジング
１０３  バルブプレート
１０４  シリンダヘッド
１０４ｂ  吸入通路
１０４ｅ  周側壁
１０４ｆ  端壁
１１９  吸入室
１２０  吐出室
１３０  吐出弁形成体
３００  開度調整弁
【図１】
0005497214.tif 000002
【図２】
0005497214.tif 000003
【図３】
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【図４】
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