(57)【要約】【課題】  冷媒ガスに混入する異物の吐出弁およびバルブプレート間に対する咬みこみを防止して圧縮機の圧縮効率を高く維持できる圧縮機の提供を目的とする。【解決手段】  ピストン２９の往復動により吸入室７内の冷媒ガスを吸入孔１１を介してシリンダボア３の作動室１０内に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒ガスを吐出孔１２を介して吐出室８に吐出する圧縮機１において、吐出弁１４における前記吐出孔対向部位の周囲に冷媒ガス内に混入する異物トラップ用の空所１４ｃを設けたことにより、吐出弁１４およびバルブプレート９間への異物の噛みこみを防止して圧縮機１の圧縮効率を向上させることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボア（３）を有するシリンダブロック（２）の前端面にフロントハウジング（４）を接合してクランク室（５）を形成し、前記シリンダブロック（２）の後端面に、バルブプレート（９）を介してリアハウジング（６）を接合して吸入室（７）および吐出室（８）を形成し、該バルブプレート（９）に、前記吸入室（７）と前記シリンダボア（３）とを連通する吸入孔（１１）、および前記吐出室（８）と前記シリンダボア（３）とを連通する吐出孔（１２）をそれぞれ設け、前記バルブプレート（９）の前記シリンダボア（３）側に対し前記吸入孔（１１）を開閉自在に吸入弁（１３）を取り付け、前記バルブプレート（３）の前記吐出室（８）側に対し前記吐出孔（１２）を開閉自在に吐出弁（１４）を取り付け、前記クランク室（５）内に軸支した駆動軸（Ｓ）の回転を利用してピストン（２９）を往復動させ、このピストン（２９）の往復動により前記吸入室（７）内の冷媒ガスを前記吸入孔（１１）を介して前記シリンダボア（３）内に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒ガスを前記吐出孔（１２）を介して前記吐出室（８）に吐出する圧縮機（１）において、
前記吐出弁（１４）における前記吐出孔対向部位の周囲に、前記冷媒ガス内に混入する異物トラップ用の空所（１４ｃ）を設けたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の圧縮機において、
前記吐出弁（１４）は、前記バルブプレート（９）に一端部が支持されたアーム部（１４ａ）と、このアーム部（１４ａ）の他端側の前記吐出孔対向部位に設けられた前記吐出孔開閉用の弁本体（１４ｂ）とを備えており、前記空所（１４ｃ）は、前記吐出弁（１４）における前記アーム部（１４ａ）において前記バルブプレート（３）から離れる方向に凹んだ溝部（１４ｃ）であることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項２記載の圧縮機において、
前記溝部（１４ｃ）は、前記アーム部の一端部側から他端部側への方向に略直交する方向に延びる溝部であることを特徴とする請求項２記載の圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の圧縮機において、
前記リアハウジング（６）における前記吐出弁（１４）の開閉側先端（１４ｄ）に対向する部位は、前記吐出弁（１４）の開閉軌道上に延在されており、この部位に対し、該吐出弁（１２）の開移動を規制する規制溝（１６）を設けたことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置等の冷凍サイクルに介装されて該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し、特に、コントロールバルブを備え、該コントロールバルブの作動によりクランク室内の圧力を調整し、冷媒の吐出容量を制御する可変容量圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに介挿されて用いられる圧縮機として、シリンダブロックの前端面にフロントハウジングを介してクランク室を、後端面にバルブプレートおよびリアハウジングを介して吸入室および吐出室をそれぞれ形成し、バルブプレートに、吸入室とシリンダボアとを連通する吸入孔、および吐出室とシリンダボアとを連通する吐出孔とをそれぞれ設けたものが知られている。
【０００３】
この圧縮機においては、バルブプレートのシリンダボア側に対し吸入孔を開閉自在に支持された吸入弁が設けられ、バルブプレートの吐出室側に対し吐出孔を開閉自在に支持された吐出弁が設けられており、クランク室内に軸支された駆動軸の回転を斜板によってシリンダボア内のピストンの往復動に変換することで、吸入室の冷媒ガスを吸入弁および吸入孔を介してシリンダボアに吸入して圧縮し、吐出孔および吐出弁を介して吐出室へ吐出している。
【０００４】
このとき、吐出室へ吐出される冷媒ガスの容量（吐出容量）の制御は、コントロールバルブの作動によりクランク室の圧力を制御して、斜板の傾斜角度を変化させることで行われる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
図６は、特許文献１に開示された可変容量圧縮機における圧縮工程を説明するための模式図である。
【０００６】
すなわち、ピストンが下死点から上死点に向かう圧縮工程において、バルブプレート１０１の吸入孔１０２および吐出孔１０３はそれぞれ吸入弁１０４および吐出弁１０５により閉じられており、ピストンの動作によりシリンダボアの作動室１０６内の冷媒ガスが圧縮される。このとき、ピストンが上死点位置に到達して作動室１０６内の冷媒ガスの圧力が所定圧力に到達すると、吐出弁１０５がリテーナ１０７で規制される最大開放位置まで開放され、バルブプレート１００の吐出孔１０３を通じて圧縮冷媒ガスが吐出室１０８へ吐出される。
【特許文献１】特開平７−１０３１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５に示す構成では、仮に冷媒ガスに異物が混入していたとき、冷媒ガスが作動室１０６から吐出孔１０３を介して吐出弁１４の支持側へ流れた場合に、図５に示すように、冷媒ガスに混入された異物が、吐出弁１０５とバルブプレート１０１との間に咬みこむ恐れが生じていた。
【０００８】
吐出弁１０５とバルブプレート１０１との間に異物が咬みこまれた場合、吐出弁１０５による吐出孔１０３の開閉動作に不具合が生じ、圧縮効率を低下させる恐れが生じていた。
【０００９】
本発明はこのような従来技術をもとに為されたもので、冷媒ガスに混入する異物の吐出弁１０５およびバルブプレート１０１間に対する咬みこみを防止して圧縮機の圧縮効率を高く維持できる圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、シリンダボアを有するシリンダブロックの前端面にフロントハウジングを接合してクランク室を形成し、前記シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介してリアハウジングを接合して吸入室および吐出室を形成し、該バルブプレートに、前記吸入室と前記シリンダボアとを連通する吸入孔、および前記吐出室と前記シリンダボアとを連通する吐出孔をそれぞれ設け、前記バルブプレートの前記シリンダボア側に対し前記吸入孔を開閉自在に吸入弁を取り付け、前記バルブプレートの前記吐出室側に対し前記吐出孔を開閉自在に吐出弁を取り付け、前記クランク室内に軸支した駆動軸の回転を利用してピストンを往復動させ、このピストンの往復動により前記吸入室内の冷媒ガスを前記吸入孔を介して前記シリンダボア内に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒ガスを前記吐出孔を介して前記吐出室に吐出する圧縮機において、前記吐出弁における前記吐出孔対向部位の周囲に、前記冷媒ガス内に混入する異物トラップ用の空所を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明において、前記吐出弁は、前記バルブプレートに一端部が支持されたアーム部と、このアーム部の他端側の前記吐出孔対向部位に設けられた前記吐出孔開閉用の弁本体とを備えており、前記空所は、前記吐出弁における前記アーム部において前記バルブプレートから離れる方向に凹んだ溝部であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明において、前記溝部は、前記アーム部の一端部側から他端部側への方向に略直交する方向に延びる溝部であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明において、前記リアハウジングにおける前記吐出弁の開閉側先端に対向する部位は、前記吐出弁の開閉軌道上に延在されており、この部位に対し、該吐出弁の開移動を規制する規制溝を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、吐出弁における吐出孔対向部位の周囲に対して異物トラップ用の空所を設けているため、シリンダボアから吐出室に吐出された冷媒ガスに異物が混入されていた場合、その異物は、吐出室に向かう間に空所に進入してその空所により捕獲される。
【００１５】
したがって、吐出弁およびバルブプレート間に対する異物の咬みこみを防止して吐出弁の動作不良の発生を回避することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、空所として、吐出弁におけるバルブプレートに支持されたアーム側に対し、バルブプレートから離れる方向に凹んだ溝部を設けているため、吐出弁支持側に進入した冷媒ガスに混入された異物は、その流路途中の溝部に進入して捕獲される。
【００１７】
したがって、特に、吐出弁の開閉動作に影響を及ぼす、吐出弁支持側に対する異物咬みこみを確実に防止することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、溝部は、アーム部の一端部から他端部側への方向に略直交する方向に延びる溝部であるため、この溝部に捕獲された異物は、再度アーム部側へ飛び出す恐れが少なく、アーム部側、すなわち、吐出弁支持側への異物の混入を確実に防止することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、リアハウジングにおける前記吐出弁の開閉側先端の開閉軌道上に設けた規制溝により吐出弁の開移動を規制することができ、吐出弁移動規制用の部材（ステーナ等）を減らしてそのコストの上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態にかかる圧縮機を図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態にかかる圧縮機の全体断面図、図２は、同圧縮機の吐出弁一体型バルブプレートの概略斜視図、図３は図２におけるIII−III矢視断面図、図４は、図３に示す吐出弁一体型バルブプレートの平面図である。
【００２２】
この実施の形態の圧縮機１は、斜板式の可変容量の圧縮機であって、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。
【００２３】
この可変容量圧縮機１は、円周方向に複数の等間隔に配置されたシリンダボア３を有するシリンダブロック２と、該シリンダブロック２の前端面に接合され該シリンダブロック２との間にクランク室５を形成するフロントハウジング４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され吸入室７および吐出室８を形成するリアハウジング６と、を備えている。これらシリンダブロック２とフロントハウジング４とリアハウジング６とは、複数のスルーボルトＢによって締結固定される。
【００２４】
バルブプレート９は、図１乃至図４に示すように、全体で円板形状を有しており、その周縁部には、シリンダブロック側端面およびリアハウジング側端面をそれぞれ貫通する複数の吸入孔１１がそれぞれ形成されており、この複数の吸入孔１１を介してシリンダボア３および吸入室７が連通するようになっている。
【００２５】
また、バルブプレート９における複数の吸入孔１１よりも内周側部分には、シリンダブロック側端面およびリアハウジング側端面をそれぞれ貫通する複数の吐出孔１２がプレート中心に対して円周方向に所定間隔を空けてそれぞれ形成されており、この複数の吐出孔１２を介してシリンダボア３と吐出室８とが連通するようになっている。
【００２６】
バルブプレート９のシリンダブロック２側には、吸入孔を１１開閉する吸入弁１３が取り付けられ、一方、バルブプレート９のリアハウジング６側には、吐出孔１２を開閉する吐出弁１４が取り付けられている。
【００２７】
吐出弁１４は、一端部がバルブプレート９の中心部にそれぞれ支持され、他端部１４がその支持部から複数の吐出孔１２に向かってそれぞれ延在し、バルブプレート９に対して離接する方向に移動自在なアーム部１４ａと、このアーム部１４ａの他端側に設けられ、アーム部１４ａの移動により吐出孔１２を開閉できる弁本体１４ｂと、この弁本体１４ｂ（吐出孔対向部位）の周囲、例えば弁本体１４ｂにおける吐出弁１４支持側であるアーム部１４ａに設けられた冷媒ガス内混入異物トラップ用の空所１４ｃと、を備えている。
【００２８】
本実施形態において、この空所１４ｃは、吐出弁１４のアーム部１４ａの所定位置においてバルブプレート３から離れる方向に例えばＲ状に凹み、かつ吐出弁中心に対して略円周方向に延びる溝部である。
【００２９】
そして、リアハウジング６における吐出弁１４の開閉側先端１４ｄに対向する部位は、吐出弁先端１４ｄの開閉軌道上に延在されており、このリアハウジング６の開閉軌道上部位には、開動作する吐出弁１４に係合して吐出弁１４の開移動を規制する規制溝１６が設けられており、この規制溝１６により吐出弁１４の最大開放位置が規定されている。
【００３０】
また、吸入弁１３は、バルブプレート９の中心部から一端部１３ａが径方向に沿って延びる略円板形状を有しており、複数の吐出孔１２に対向する部位には、それぞれ吐出孔１２と同軸状かつ略同一の面積（軸方向に沿った断面積）を有する吐出通路１５がそれぞれ貫設されている。
【００３１】
一方、バルブプレート９とリアハウジング６との間にはガスケットが介在し、吸入室７と吐出室８の密閉性を保持している。また、バルブプレート９の周縁にはリアハウジング６とシリンダブロック２との接合面においてＯリングが介在し、圧縮機１外への冷媒漏れを防止している。
【００３２】
シリンダブロック２およびフロントハウジング４の中心の支持孔１９、２０には軸受を介して駆動軸Ｓが軸支され、この駆動軸Ｓがクランク室５内で回転自在となっている。駆動軸Ｓは、図示しない動力源に連結されている。
【００３３】
クランク室５内には、前記駆動軸Ｓに固設したドライブプレート２１と、駆動軸Ｓに摺動自在に嵌装したスリーブ２２にピン２３により揺動自在に連結したジャーナル２４と、該ジャーナル２４のボス部２５に軸受を介して装着したウォッブルプレート（斜板）２６と、が設けられている。ウォッブルプレート２６は、クランク室５内に固定された規制プレート３５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Ｓを回転によりジャーナル２４が回転すると、ウォッブルプレート２６はジャーナル２４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。なお、ドライブプレート２１とジャーナル２４とは、そのヒンジアーム２１ｈ、２４ｈを弧状の長孔２７とピン２８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２６の最大傾斜角度と最小傾斜角度とが規制されている。
【００３４】
そして、各シリンダボア３に収容されたピストン２９は、ピストンロッド３０を介してウォッブルプレート２６に連結されていて、ウォッブルプレート２６の揺動によって往復運動するようになっている。圧縮機１の基本機能は、このピストン２９のピストン運動により、吸入室７→バルブプレート９の吸入孔１１→シリンダボア３へと吸入した冷媒を圧縮し、シリンダボア３→バルブプレート９の吐出孔１２→吐出室８へと吐出するものである。
【００３５】
この吐出容量を可変とするために、クランク室５と吸入室７とを常時連通する図示しない抽気通路と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路３２と、該給気通路３２を開閉するコントロールバルブ３３と、からなる圧力制御機構が設けられている。コントロールバルブ３３の開閉によりクランク室５内の圧力を変えると、該クランク室５と吸入室７との圧力バランス（ピストン２９の前後の圧力バランス）よりウォッブルプレート２６の傾角が変化して、つまり、ピストンストロークが変化して、圧縮機１の吐出容量が変わるようになっている。
【００３６】
給気通路３２は、シリンダブロックの通路３２ａ，バルブプレートの通路３２ｂ，リアハウジング６の通路３２ｃ，環状空間５７，コントロールバルブ３３内の通路５９から構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態の作用について、特に吐出弁１４の作用を中心に図５を参照して説明する。
【００３８】
図示しない動力源の動力により駆動軸Ｓがジャーナル２４と一体に回転した際、ウォッブルプレート２６はジャーナル２４の回転揺動に伴って、非回転で且つ軸線方向に揺動し、ピストンロッド３０を介してピストン２９がシリンダボア２内で往復動される。
【００３９】
すなわち、ピストン２９が下死点から上死点に向かう吸入行程時において、吸入室７から吸入孔１１を介して作動室１０内に冷媒ガスが吸入される。
【００４０】
次いで、圧縮機１の圧縮行程に移行してピストン２９が下死点から上死点に向かう。このとき、バルブプレート９の吸入孔１１は吸入弁１３により閉鎖されている。また、図５に示すように、吐出孔１２は、吐出弁１４における弁本体１４ｂのバルブプレート９に対する着座により閉鎖されている。
【００４１】
ピストン２９の上記上死点に向かう動作により、シリンダボア３の作動室１０内の冷媒ガスが圧縮され、ピストン２９が上死点位置に到達して作動室１０内の冷媒ガスの圧力が所定圧力に到達する。このとき、吐出弁１４の弁本体１４ｂがバルブプレート９の凹溝内底部から離脱して吐出孔１２が開放され、図５中の破線で示すように、吐出弁１４は、その開閉側先端１４ｄがリアハウジング６の規制溝１６に係合する位置まで開放される。
【００４２】
この結果、作動室１０内で圧縮された冷媒ガスは、バルブプレート９の吐出孔１２を通じて吐出室８へ吐出される。
【００４３】
以下、上述したピストンの往復動作（上死点および下死点間の動作）がコントロールバルブ３３の制御下により繰り返し実行されることにより、冷却サイクルが繰り返し実行される。
【００４４】
ここで、作動室１０内にて圧縮されて吐出孔１２を介して吐出室８に吐出される冷媒ガスに異物が混入している場合を想定する。
【００４５】
このとき、本実施形態では、吐出弁１４のアーム部１４ａの所定位置においてバルブプレート３から離れる方向に例えばＲ状に凹んだ空所（溝部）１４ｃが形成されているため、シリンダボア２の作動室１０側からアーム部１４ａ側（吐出弁１４の支持側）に向かう冷媒ガスに混入している異物は、アーム部１４ａに沿って吐出弁１４支持側に流れる際に、その流路途中に形成されている空所１４ｃにより確実に捕獲される（図５参照）。
【００４６】
このとき、空所１４ｃが吐出弁中心に対する円周方向に延びる溝部であるため、アーム部１４ａに沿った方向、すなわち、上記円周方向に略直交する径方向に沿って進む冷媒ガス内の異物は、確実に溝部１４ｃを通ってその溝部１４ｃに捕獲される。また、一旦捕獲された異物は、溝部１４ｃの向きとアーム部の向きとが略直交しているため、溝部１４ｃから再度アーム部側へ飛び出す恐れがない。
【００４７】
この結果、吐出弁１４とバルブプレート９との間、特に吐出弁支持側のアーム部１４ａとバルブプレート９との間に冷媒ガス中の異物が咬みこむことを防止することができ、異物咬みこみに起因した吐出弁１４の動作不良の発生を回避することができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、吐出弁１４の最大開放位置を、リアハウジング６に設けた規制溝１６により規定しているため、吐出弁一体型バブルプレート９においてリテーナを不要にすることができ、部品点数の低減およびそれに伴うコスト減を実現できる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、吐出弁１４の空所１４ｃを吐出室側へ向けてＲ状に突出させたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、他の形状にて吐出室側に凸状に形成してもよい。
【００５０】
また、上述の実施形態ではリアハウジング６の内周側に吐出室８が設けられ且つ外周側に吸入室７が設けられているが、本発明にあっては吸入室が内周側に吐出室が外周側に設けられる構造にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる圧縮機の全体断面図本発明の第１実施形態にかかる圧縮機の全体断面図である。
【図２】図１に示す圧縮機の吐出弁一体型バルブプレートの概略斜視図である。
【図３】図２におけるIII−III矢視断面である。
【図４】図３に示す吐出弁一体型バルブプレートの平面図である。
【図５】図１乃至図４に示す圧縮機の作用を説明するための図である。
【図６】従来の可変容量圧縮機における圧縮工程を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  可変容量圧縮機
２  シリンダブロック
３  シリンダボア
４  フロントハウジング
５  クランク室
６  リアハウジング
７  吸入室
８  吐出室
９  バルブプレート
１１  吸入孔
１２  吐出孔
１３  吸入弁
１４  吐出弁
１４ａ  アーム部
１４ｂ  弁本体
１４ｃ  空所
１４ｄ  開閉側先端
１５  吐出通路
１６  規制溝
２９  ピストン
３２  給気通路
３３  コントロールバルブ
Ｓ  駆動軸
【図１】
2005240745.tif 000003
【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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