(57)【要約】【課題】装置全体を大型化することなく、冷媒導入時の流通抵抗を低減することができる圧縮機を提供する。【解決手段】複数のシリンダボア３１を具備するシリンダブロック３０の後端面にバルブプレート３２を介して鋳造製、または鍛造製のリアハウジング１０を接合することで形成される吸入室１１、および吐出室１２とを具備し、クランク室４２に支承された駆動軸４５が回転することによりピストン３４が往復動する略円柱形状を有する圧縮機１に、リアハウジング１０の成形型を抜き取る方向に沿った側壁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを有する拡張室１３と、成形型を抜く方向に対して直交する吸入穴１５ａを有する吸入ポート１５と、吸入ポート１５と拡張室１３とを連通する連通部１６とを備え、吸入穴１５ａと連通部１６が交差する際に、吸入穴１５ａと連通部１６で形成される共通縁Ｌの中心角θが１８０度以上になるようにする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状を備えた複数のシリンダボア（３１）を具備するシリンダブロック（３０）と、
クランク室（４２）を有するフロントハウジング（４０）と、
鋳造、または鍛造によって成形されるリアハウジング（１０）と、
該シリンダブロック（３０）の後端面に、バルブプレート（３２）を介して該リアハウジング（１０）を接合することで形成される吸入室（１１）、および吐出室（１２）とを具備し、
該クランク室（４２）に収納され、且つ該フロントハウジング（４０）と該シリンダブロック（３０）に端部を支承された駆動軸（４５）が回転することにより、シリンダボア（３１）内に摺動自在に収納されたピストン（３４）が往復動する略円柱形状を有する圧縮機において、
前記リアハウジング（１０）に当該リアハウジング（１０）の成形型を抜き取る方向に沿って側壁（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が形成された拡張室（１３）と、
該リアハウジング（１０）に当該成形型を抜く方向に対して直交するように形成された断面略円形形状の吸入穴（１５ａ）を有する吸入ポート（１５）と、
この吸入ポート（１５）と該拡張室（１３）とを連通する連通部（１６）とを備え、
該吸入穴（１５ａ）と該連通部（１６）が交差、連通する際に、該吸入穴（１５ａ）と該連通部（１６）で形成される共通縁（Ｌ）の中心角（θ）が１８０度以上であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
円筒形状を備えた複数のシリンダボア（３１）を具備するシリンダブロック（３０）と、
クランク室（４２）を有するフロントハウジング（４０）と、
鋳造、または鍛造によって成形されるリアハウジング（１０）と、
該シリンダブロック（３０）の後端面に、バルブプレート（３２）を介して該リアハウジング（１０）を接合することで形成される吸入室（１１）、および吐出室（１２）とを具備し、
該クランク室（４２）に収納され、且つ該フロントハウジング（４０）と該シリンダブロック（３０）に端部を支承された駆動軸（４５）が回転することにより、シリンダボア（３１）内に摺動自在に収納されたピストン（３４）が往復動する略円柱形状を有する圧縮機において、
前記リアハウジング（１０）に当該リアハウジング（１０）の成形型を抜き取る方向に沿って側壁（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が形成された拡張室（１３）と、
該リアハウジング（１０）に当該成形型を抜く方向に対して直交するように形成された断面略円形形状の吸入穴（１５ａ）を有する吸入ポート（１５）と、
この吸入ポート（１５）と該拡張室（１３）とを連通する連通部（１６）とを備え、
該吸入穴（１５ａ）が、該連通部（１６）内部に所定の長さだけ突出するように形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載の圧縮機において、
前記吸入穴（１５ａ）が、該拡張室（１３）内部に突出するように形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧縮機において、
前記拡張室（１３）の側壁（１７ｃ）に外部から前記リアハウジング（１０）に他部材を固定する他部材固定部（１３ｄ）が設けられたことを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機において、
前記吸入穴（１５ａ）を形成する壁（１５ａ′）が、前記拡張室（１３）を形成する壁の一部分（１７ｄ）を構成していることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機において、
前記拡張室（１３）の入口側（１３ｂ）と出口側（１３ｃ）の少なくともどちらか一方に、該拡張室（１３）内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する筒状絞り部（１９、２４）が設けられたことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクル内で気化した冷媒を断熱圧縮する圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されている圧縮機として、特許文献１に開示されるものが知られている。
【０００３】
これは、シリンダブロック、およびシリンダヘッドの外郭部に各開放側が対向するマフラ室を張設し、両マフラー室の開放端縁を弁板から一体的に延在する仕切部の介入により同時封止したので、単独または前後、左右に独立した密封状のマフラー室を容易に形成することができ、機体の全長増大を招くことなく圧力脈動を有効に緩和することができるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２５４１８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来技術では、圧力脈動を緩和することが目的であるため、冷媒をシリンダブロックに導入する際に、冷媒の流通抵抗が悪化する可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明は、装置全体を大型化することなく、冷媒導入時に発生する流通抵抗を低減することができる圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にあっては、円筒形状を備えた複数のシリンダボアを具備するシリンダブロックと、クランク室を有するフロントハウジングと、鋳造、または鍛造によって成形されるリアハウジングと、該シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介して該リアハウジングを接合することで形成される吸入室、および吐出室とを具備し、該クランク室に収納され、且つ該フロントハウジングと該シリンダブロックに端部を支承された駆動軸が回転することにより、シリンダボア内に摺動自在に収納されたピストンが往復動する略円柱形状を有する圧縮機において、前記リアハウジングに当該リアハウジングの成形型を抜き取る方向に沿って側壁が形成された拡張室と、該リアハウジングに当該成形型を抜く方向に対して直交するように形成された断面略円形形状の吸入穴を有する吸入ポートと、この吸入ポートと該拡張室とを連通する連通部とを備え、該吸入穴と該連通部が交差、連通する際に、該吸入穴の円周壁と該連通部の内壁で形成される共通縁の中心角が１８０度以上であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明にあっては、円筒形状を備えた複数のシリンダボアを具備するシリンダブロックと、クランク室を有するフロントハウジングと、鋳造、または鍛造によって成形されるリアハウジングと、該シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介して該リアハウジングを接合することで形成される吸入室、および吐出室とを具備し、該クランク室に収納され、且つ該フロントハウジングと該シリンダブロックに端部を支承された駆動軸が回転することにより、シリンダボア内に摺動自在に収納されたピストンが往復動する略円柱形状を有する圧縮機において、前記リアハウジングに当該リアハウジングの成形型を抜き取る方向に沿って側壁が形成された拡張室と、該リアハウジングに当該成形型を抜く方向に対して直交するように形成された断面略円形形状の吸入穴を有する吸入ポートと、この吸入ポートと該拡張室とを連通する連通部とを備え、該吸入穴が、該連通部内部に所定の長さだけ突出するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１に記載の圧縮機において、前記吸入穴が、該拡張室内部に突出するように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧縮機において、前記拡張室の側壁に他部材を固定する配管固定部が設けられたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明にあっては、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機において、前記吸入穴を形成する壁が、前記拡張室を形成する壁の一部分を構成していることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明にあっては、請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の圧縮機において、前記拡張室の入口側と出口側の少なくともどちらか一方に、該拡張室内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する絞り部が設けられたことを特徴とする圧縮機。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、吸入穴がリアハウジングに成形型を抜く方向に対して直交するように形成されることで、成形型を抜く方向に対してリアハウジングを小型化することができるとともに、吸入穴と連通部が交差、連通する際に、吸入穴の円周壁と連通部の内壁で形成される共通縁の中心角が１８０度以上であることにより、吸入穴と連通部とで形成される孔の断面積が吸入穴の断面積、および連通部の断面積と同等もしくはそれ以上になるので、冷媒の流通抵抗を低減することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、吸入穴が連通部内部に所定の長さだけ突出するように形成されていることにより、冷媒配管の先端部分が連通部の断面積を狭めることなく吸入穴に挿入されつつ、保持されるので、冷媒の流通抵抗を低減しつつ、冷媒配管を挿入する方向に対してリアハウジングを小型化することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、吸入穴が連通部内部に所定の長さだけ突出するように形成されていることにより、冷媒配管の先端部分が連通部の断面積を狭めることなく吸入穴に挿入されつつ、保持されるので、冷媒の流通抵抗を低減しつつ、冷媒配管を挿入する方向に対してリアハウジングを小型化することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜請求項３の効果に加えて、拡張室の側壁に外部からリアハウジングに冷媒を供給する冷媒配管の端部を固定する配管固定部を備えたことにより、拡張室容積を確保しつつ、壁の剛性を向上させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜請求項４の効果に加えて、吸入穴を形成する壁が、拡張室を形成する壁の一部分を構成していることにより、拡張室容積を確保しつつ、壁の剛性を向上させることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜請求項５の効果に加えて、拡張室の入口側と出口側の少なくともどちらか一方に拡張室内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する絞り部が設けられたことにより、リアハウジングを小型化しつつ、冷媒吸入時に発生する圧力脈動を減衰することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる圧縮機を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態にかかる圧縮機の全体図、図２は同圧縮機の全体断面図、図３は同圧縮機のリアハウジングの後面図、図４は図３に示される吸入室のＮ−Ｎ線に沿った要部断面図、図５は図３に示される吸入室のＧ−Ｇ線に沿った要部断面図、図６は図３に示される吸入室のｔ−ｔ線に沿った要部断面図、図７は蓋材の斜視図である。
【００２０】
本実施形態の圧縮機は、容量可変斜板式の圧縮機であって、例えば車両用空調装置の冷却サイクルに用いられ、冷凍サイクルで気化した冷媒ガスを断熱圧縮するものである。
【００２１】
この容量可変斜板式圧縮機１は、円筒形状を備えた複数のシリンダボア３１が円周方向に沿って等間隔に配置されたシリンダブロック３０と、このシリンダブロック３０の前端面３０ａにフロントハウジング４０の開口端４１を接合することで、シリンダブロック３０とフロントハウジング４０の間に形成されるクランク室４２と、シリンダブロック３０の後端面３０ｂにバルブプレート３２を介して接合され吸入室１１、および吐出室１２を形成するリアハウジング１０とを備えている。また、これらシリンダブロック３０とフロントハウジング４０とリアハウジング１０とは、複数のスルーボルト４３によって締結固定されている。
【００２２】
バルブプレート３２は、シリンダボア３１と吸入室１１とを連通する吸入孔３３と、シリンダボア３１と吐出室１２とを連通する吐出孔（不図示）とを備えている。バルブプレート３２のシリンダブロック３０側には、吸入孔３３を開閉する弁機構（不図示）が設けられ、一方、バルブプレート３２のリアハウジング１０側には、吐出孔を開閉する弁機構（不図示）が設けられている。バルブプレート３２とリアハウジング１０との間にはガスケットが挟持され、吸入室１１と吐出室１２の密閉性が保持されている。また、バルブプレート３２の周縁にはリアハウジング１０とシリンダブロック３０との接合面にＯ−リングが挟持され、容量可変斜板式圧縮機１外に冷媒が漏れ出すことを防止している。
【００２３】
シリンダブロック３０およびフロントハウジング４０の中心の支持孔４４ａ、４４ｂには軸受によって駆動軸４５が支承され、この駆動軸４５がクランク室４２内で回転できるようになっている。
【００２４】
クランク室４２には、駆動軸４５に固定されたドライブプレート４６と、駆動軸４５に摺動自在に嵌装されたスリーブ４７にピン４８ａによって揺動自在に連結されたジャーナル４９と、ジャーナル４９のボス部５０に軸受によってジャーナル４９に対して回動自在に保持されたウォッブルプレート（斜板）５１とが設けられている。
【００２５】
ウォッブルプレート５１は、クランク室４２内に固定された規制プレート５２に摺動自在に連結されることで、回転が防止され且つ軸線方向への揺動が許容されている。つまり、駆動軸４５の回転によりジャーナル４９が回転すると、ウォッブルプレート５１はジャーナル４９の回転揺動に伴って、非回転で且つ軸線方向に揺動するようになっている。
【００２６】
なお、ドライブプレート４６とジャーナル４９とは、そのヒンジアーム５３ａ、５３ｂを弧状の長孔５４とピン４８ｂとを介して連結されており、これによりウォッブルプレート５１の最大傾斜角度と最小傾斜角度とが規制されている。そして、各シリンダボア３１に収容されたピストン３４は、ピストンロッド３５を介してウォッブルプレート５１に連結されていて、ウォッブルプレート５１の揺動によって往復運動するようになっている。
【００２７】
リアハウジング１０には、鋳造、または鍛造によって成形され、外部からシリンダボア３１に冷媒を供給する吸入側通路１４が形成されている。この吸入側通路１４は、吸入ポート１５と、連通部としての上流側連通部１６、拡張室１３、下流側連通部１８から構成され、吸入室１１に通じている。
【００２８】
吸入ポート１５は、外部から容量可変斜板式圧縮機１内に冷媒を導入するための入口で、リアハウジング１０の側壁１０ａに設けられている。吸入ポート１５には、リアハウジング１０の成形型を抜く方向に対して直交するように形成された断面略円形形状の吸入穴１５ａと配管固定部１５ｂが設けられている。
【００２９】
また、吸入穴１５ａは、連通部１６内部に所定の長さだけ突出するように形成されており、吸入穴１５ａに外部から冷媒を供給する冷媒配管の先端部分が挿入されつつ、配管固定部１５ｂにボルト締めにより固定される。なお、冷媒配管の先端部分には、Ｏ−リングなどのシール材が装着され、冷媒が漏れ出すことを防止している。
【００３０】
上流側連通部１６には、高負荷時の冷媒流量を確保するのに十分な流路断面積と所定の長さを具備する筒状絞り部としての入口側筒状絞り部１９が設けられ、吸入ポート１５の吸入穴１５ａと拡張室１３とを連通するとともに、入口側筒状絞り部１９は拡張室１３内に拡張室１３の側壁１７ａに沿って所定の長さで突出するように設けられている。
【００３１】
また、吸入穴１５ａと上流側連通部１６が連通することで形成される穴の断面積が、吸入穴１５ａの断面積、および、上流側連通部１６の断面積と同等、もしくはそれ以上になるように吸入穴１５ａと上流側連通部１６は形成されている。
【００３２】
吸入穴１５ａと上流側連通部１６が交差、連通するように加工する際に、吸入穴１５ａと連通部１６で形成される共通縁Ｌの中心角θが１８０度以上になるようされている。
【００３３】
拡張室１３は、開口部１３ａを形成しつつ、リアハウジング１０の成形型（不図示）を抜き取る方向に沿って形成される側壁１７ａ、１７ｂ、１７ｃと開口部１３ａを閉止する蓋材２０とから構成されている。この蓋材２０には、拡張凹部２１が形成され、この拡張凹部２１の容積を変えることで拡張室１３の容積を自在に変えることができる。そして、蓋材２０は、３箇所の固定部２０ａを備えており、これら固定部２０ａが拡張室１３の側壁１７ａ、１７ｂ、１７ｃの開口端である開口部１３ａに設けられた他部材の固定部としての蓋材固定部１３ｄにボルト締めによって締結されている。
【００３４】
さらに、吸入穴１５ａを形成する壁１５ａ′が、拡張室１３を形成する壁の一部分としての底面１７ｄを形成している。
【００３５】
また、拡張室１３は、リアハウジング１０に設けられた取付部２２の有する貫通孔２３の延長線上を除く取付部２２の近傍に、貫通孔２３の孔の方向に沿って形成されている。
【００３６】
下流側連通部１８には、高負荷時の冷媒流量を確保するのに十分な流路断面積と所定の長さを具備する筒状絞り部としての出口側筒状絞り部２４が設けられ、拡張室１３と吸入室１１とを連通するとともに、出口側筒状絞り部２４は拡張室１３内に拡張室１３の側壁１７ｂに沿って所定の長さで突出するように設けられている。
【００３７】
また、下流側連通部１８と吸入室１１が連通することで形成される穴の断面積が、下流側連通部１８の断面積、および、吸入室１１の断面積と同等、もしくはそれ以上になるように下流側連通部１８と吸入室１１は形成されている。
【００３８】
本実施形態の容量可変斜板式圧縮機１は、吸入側通路１４を通じて冷媒が吸入室１１に供給され、さらに吸入室１１からバルブプレート３２の吸入孔３３を通じてシリンダボア３１に充填され、ピストン３４の往復運動によって冷媒を圧縮する。
【００３９】
そして、容量可変斜板式圧縮機１は、シリンダボア３１からバルブプレート３２の吐出孔を通じて吐出室１２に圧縮された冷媒を吐出し、さらに、吐出室１２から吐出ポート（不図示）を通じて圧縮された冷媒を外部回路（不図示）に供給する。
【００４０】
また、この冷媒の吐出容量を変化させるために、クランク室４２と吸入室１１とを常時連通する抽気通路５５と、クランク室４２と吐出室１２とを連通する給気通路５６と、この給気通路５６を開閉するコントロールバルブ５７とから構成される圧力制御機構が設けられている。
【００４１】
そして、コントロールバルブ５７が開閉することにより、クランク室４２内の冷媒圧力が変化し、クランク室４２と吸入室１１との圧力バランスによって、ウォッブルプレート５１の傾角が変化する。これにより、ピストン３４のストローク量が変化し、容量可変斜板式圧縮機１の吐出容量を変えることができる。
【００４２】
したがって、上記構成により、リアハウジング１０に形成され、吸入ポート１５と吸入室１１を連通する吸入側通路１４に入口側筒状絞り部１９を有する上流側連通部１６と、拡張室１３と、出口側筒状絞り部２４を有する下流側連通部１８を設けることにより、拡張室１３の容積と、入口側筒状絞り部１９、および出口側筒状絞り部２４の断面積と拡張室１３に突出した長さとに応じた周波数の圧力脈動が減衰される。
【００４３】
吸入穴がリアハウジングに成形型を抜く方向に対して直交するように形成されることで、成形型を抜く方向に対してリアハウジングを小型化することができるとともに、吸入穴と連通部が交差、連通する際に、吸入穴の円周壁と連通部の内壁で形成される共通縁の中心角が１８０度以上であることにより、吸入穴と連通部とで形成される孔の断面積が吸入穴の断面積、および連通部の断面積と同等もしくはそれ以上になるので、冷媒の流通抵抗を低減することができる。
【００４４】
吸入穴が連通部内部に所定の長さだけ突出するように形成されていることにより、冷媒配管の先端部分が連通部の断面積を狭めることなく吸入穴に挿入されつつ、保持されるので、冷媒の流通抵抗を低減しつつ、冷媒配管を挿入する方向に対してリアハウジングを小型化することができる。
【００４５】
拡張室の側壁に外部からリアハウジングに冷媒を供給する冷媒配管の端部を固定する固定部を備えたことにより、拡張室容積を確保しつつ、壁の剛性を向上させることができる。
【００４６】
吸入穴を形成する壁が、拡張室を形成する壁の一部分を構成していることにより、拡張室容積を確保しつつ、壁の剛性を向上させることができる。
【００４７】
拡張室の入口側と出口側の少なくともどちらか一方に拡張室内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する絞り部が設けられたことにより、リアハウジングを小型化しつつ、冷媒吸入時に発生する圧力脈動を減衰することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、ウォッブルプレート型の容量可変斜板式圧縮機１に採用した場合を示したが、スワッシュプレート型の容量可変斜板式圧縮機、および容量が一定の斜板式圧縮機などのように、複数のシリンダボアを有する圧縮機に採用した場合にも本実施形態の容量可変斜板式圧縮機１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる容量可変斜板式圧縮機の全体図である。
【図２】本実施形態の容量可変斜板式圧縮機の全体断面図である。
【図３】本実施形態の容量可変斜板式圧縮機のリアハウジングの後面図である。
【図４】図３に示される吸入室のＮ−Ｎ線に沿った要部断面図である。
【図５】図３に示される吸入室のＧ−Ｇ線に沿った要部断面図である。
【図６】図３に示される吸入室のｔ−ｔ線に沿った要部断面図である。
【図７】蓋材の斜視図である。
【符号の説明】
１…圧縮機
１０…リアハウジング
１１…吸入室
１２…吐出室
１３…拡張室
１３ｂ…入口側
１３ｃ…出口側
１３ｄ…他部材固定部
１５…吸入ポート
１５ａ…吸入穴
１５ａ′…壁
１６…連通部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…側壁
１７ｄ…底面（壁の一部分）
１９…筒状絞り部
３０…シリンダブロック
３１…シリンダボア
３２…バルブプレート
３４…ピストン
４０…フロントハウジング
４２…クランク室
４５…駆動軸
Ｌ…共通縁
θ…中心角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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