(57)【要約】【課題】効率的に脈動騒音の低減を図ると共に、部品点数の削減、機器の縮小化を可能にする。【解決手段】ボアが穿設されたシリンダブロック、吸入室及び吐出室が形成されたシリンダヘッド、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吸入室と前記ボア内に画成される圧縮室とを連通させる吸入ポート及び該圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートが穿設された弁板、前記弁板と前記シリンダブロックとの間に挟持され前記吸入ポートを開閉する吸入弁、前記弁板と前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吐出ポートを開閉する吐出弁を有して構成される圧縮機の弁機構であって、前記吸入弁及び前記吐出弁の少なくとも一方において、その前記弁板と対峙する閉鎖側面に非粘着性の硬化被膜を配すると共に、該閉鎖側面の反対側の開放側面に弾性部材を配した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアが穿設されたシリンダブロック、吸入室及び吐出室が形成されたシリンダヘッド、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吸入室と前記ボア内に画成される圧縮室とを連通させる吸入ポート及び該圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートが穿設された弁板、前記弁板と前記シリンダブロックとの間に挟持され前記吸入ポートを開閉する吸入弁、前記弁板と前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吐出ポートを開閉する吐出弁を有して構成される圧縮機の弁機構であって、
前記吸入弁及び前記吐出弁の少なくとも一方において、その前記弁板と対峙する閉鎖側面に非粘着性の硬化被膜を配すると共に、該閉鎖側面の反対側の開放側面に弾性部材を配したことを特徴とする圧縮機の弁機構。
【請求項２】
前記吸入弁の前記弾性部材が配された前記開放側面と前記シリンダブロックとが、これらの外縁部において密接していることを特徴とする請求項１記載の圧縮機の弁機構。
【請求項３】
前記吸入弁の前記硬化被膜が配された前記閉鎖側面と前記弁板とが、これらの外縁部において密接していると共に、該弁板の該外縁部に凹部又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機の弁機構。
【請求項４】
前記シリンダブロックの前記吸入弁と対峙する端面に、全面に渡って前記吸入弁を埋設する為の凹部がないことを特徴とする請求項３記載の圧縮機の弁機構。
【請求項５】
前記吐出弁の前記弾性部材が配された前記開放側面と前記シリンダヘッドとが、これらの外縁部において密接していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の圧縮機の弁機構。
【請求項６】
前記吐出弁の前記硬化被膜が配された前記閉鎖側面と前記弁板とが、これらの外縁部において密接していると共に、該弁板の該外縁部に凹部又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項５記載の圧縮機の弁機構。
【請求項７】
前記シリンダヘッドの前記吐出弁と対峙する端面に、全面に渡って前記吐出弁を埋設する為の凹部がないことを特徴とする請求項５又は６記載の圧縮機の弁機構。
【請求項８】
ボアが穿設されたシリンダブロック、吸入室及び吐出室が形成されたシリンダヘッド、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吸入室と前記ボア内に画成される圧縮室とを連通させる吸入ポート及び該圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートが穿設された弁板、前記弁板と前記シリンダブロックとの間に挟持され前記吸入ポートを開閉する吸入弁、前記弁板と前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吐出ポートを開閉する吐出弁を有して構成される圧縮機の弁機構であって、
前記弁板の両面に、非粘着性の硬化被膜を配したことを特徴とする圧縮機の弁機構。
【請求項９】
前記シリンダブロック、前記弁板、及び前記シリンダヘッドが、これらの外縁部において互いに隣接する部材と密接していると共に、該シリンダブロック及び該シリンダヘッドの該外縁部に、凹部又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項８記載の圧縮機の弁機構。
【請求項１０】
前記シリンダブロック、前記弁板、及び前記シリンダヘッドが、これらの外縁部において互いに隣接する部材と密接していると共に、該弁板の両面に配された前記硬化被膜の該外縁部に、凸部が形成されていることを特徴とする請求項８記載の圧縮機の弁機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置等に用いられる圧縮機に関し、特にその弁機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機の弁機構に関する従来の技術として、次に示すものがある。機内の低圧域及び高圧域と圧縮室とをそれぞれ連通する通孔を有する弁板と、該弁板の弁座面に開口する該通孔を差圧によって開閉するリード弁と、該リード弁の撓曲限界を定める開弁規制部とを備え、リード弁に弁座面との対抗面に撥油性の硬化被膜が形成されているものであり、これにより圧縮機の圧力脈動による振動騒音が低減されるとされている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６１２２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されるものにおいては、弁の両面側に撥油性の硬化被膜が配されているが、騒音低減に実質的に効果を発揮しているのは、弁の弁板（弁座面）と対峙する側の面だけである。騒音を低減させるには、弁が弁座面から離れる際に両面間に発生する潤滑油の表面張力を無くすことができれば十分であり、これと反対側の面にまで前記硬化被膜を配する必要性は低い。
【０００５】
そこで、本発明は、効率的に脈動騒音の低減を図ると共に、部品点数の削減、機器の縮小化を可能にする圧縮機の弁機構を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ボアが穿設されたシリンダブロック、吸入室及び吐出室が形成されたシリンダヘッド、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吸入室と前記ボア内に画成される圧縮室とを連通させる吸入ポート及び該圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートが穿設された弁板、前記弁板と前記シリンダブロックとの間に挟持され前記吸入ポートを開閉する吸入弁、前記弁板と前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吐出ポートを開閉する吐出弁を有して構成される圧縮機の弁機構であって、前記吸入弁及び前記吐出弁の少なくとも一方において、その前記弁板と対峙する閉鎖側面に非粘着性の硬化被膜を配すると共に、該閉鎖側面の反対側の開放側面に弾性部材を配したことを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
これによれば、吸入弁又は吐出弁と、弁板の吸入ポート又は吐出ポートの周囲に設けられた弁座部との接触部分が、前記閉鎖側面に配された硬化被膜によって非粘着状態となるので、開弁動作がスムーズに行われ、脈動や騒音が低減される。また、開弁動作を所定の限界点で規制する手段（リテーナ等）と対峙する前記開放側面に配された弾性部材により、面粗さが補間され、各々に画成された圧縮室、吐出室、吸入室の気密性をガスケットを用いることなく確保することができる。
【０００８】
また、前記吸入弁の前記弾性部材が配された前記開放側面と前記シリンダブロックとが、これらの外縁部において密接していることが好ましい（請求項２）。
【０００９】
通常、吸入弁とシリンダブロックとの間には、気密性を向上させるためのガスケットが挟持されるが、本発明の構成においては、吸入弁の開放側面、即ちシリンダブロックと対峙する面に弾性部材が設けられるため、吸入弁とシリンダブロックとを直接連結させても、この弾性部材が従来のガスケットの役目を果たすので、十分なシール性を確保することができる。従って、従来必要であったガスケットを削除することができるので、部品点数、組立工程の削減、及び機器の縮小化を図ることができる。
【００１０】
また、前記吸入弁の前記硬化被膜が配された前記閉鎖側面と前記弁板とが、これらの外縁部において密接していると共に、該弁板の該外縁部に凹部又は凸部が形成されていることが好ましい（請求項３）。
【００１１】
このように、吸入弁と弁板とを直接（ガスケットなしに）連結させる場合には、前記凹部又は凸部により、極部面圧を高くして、弁板と硬化被膜との間の気密性を向上させることが好ましい。
【００１２】
また、前記シリンダブロックの前記吸入弁と対峙する端面に、全面に渡って前記吸入弁を埋設する為の凹部がないことが好ましい（請求項４）。
【００１３】
これによれば、吸入弁とシリンダブロックの外縁端を揃えることができるので、両者を直接連結させることで吸入弁埋設の為の凹寸法と吸入弁板厚寸法のばらつきによる面圧低下が原因の気密不良を防止する際に好適となる。
【００１４】
また、前記吐出弁の前記弾性部材が配された前記開放側面と前記シリンダヘッドとが、これらの外縁部において密接していることが好ましい（請求項５）。
【００１５】
吐出弁とシリンダヘッドとを直接連結させても、吐出弁に配された弾性部材がガスケットの役目を果たすので、十分なシール性を確保することができる。このため、従来必要であったガスケットを削除することができ、部品点数、組立工程の削減、及び機器の縮小化を図ることができる。
【００１６】
また、前記吐出弁の前記硬化被膜が配された前記閉鎖側面と前記弁板とが、これらの外縁部において密接していると共に、該弁板の該外縁部に凹部又は凸部が形成されていることが好ましい（請求項６）。
【００１７】
このように、吐出弁と弁板とを直接連結させる場合には、前記凹部又は凸部により、極部面圧を高くして、弁板と硬化被膜との間の気密性を向上させることが好ましい。
【００１８】
また、前記シリンダヘッドの前記吐出弁と対峙する端面に、全面に渡って前記吐出弁を埋設する為の凹部がないことが好ましい（請求項７）。
【００１９】
これによれば、吐出弁とシリンダヘッドの外縁端を揃えることができるので、両者を直接連結させることで吐出弁埋設の為の凹寸法と吐出弁板厚寸法のばらつきによる面圧低下が原因の気密不良を防止する際に好適となる。
【００２０】
また、本発明は、ボアが穿設されたシリンダブロック、吸入室及び吐出室が形成されたシリンダヘッド、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記ボア内に画成される吸入室と前記圧縮室とを連通させる吸入ポート及び該圧縮室と前記吐出室とを連通させる吐出ポートが穿設された弁板、前記弁板と前記シリンダブロックとの間に挟持され前記吸入ポートを開閉する吸入弁、前記弁板と前記シリンダヘッドとの間に挟持され前記吐出ポートを開閉する吐出弁を有して構成される圧縮機の弁機構であって、前記弁板の両面に、非粘着性の硬化被膜を配したことを特徴とするものである（請求項８）。
【００２１】
これにより、吸入弁又は吐出弁と、弁板の吸入ポート又は吐出ポートの周囲に設けられた弁座部との接触部分が、弁板の表面に設けられた硬化被膜によって非粘着状態となるので、開弁動作がスムーズに行われ、脈動騒音が低減される。
【００２２】
また、シリンダブロック、前記弁板、及び前記シリンダヘッドを、これらの外縁部において互いに隣接する部材と密接させる場合には、該シリンダブロック及び該シリンダヘッドの該外縁部に、凹部又は凸部を形成するか（請求項９）、或いは該弁板の両面に配された前記硬化被膜の該外縁部に、凸部を形成する（請求項１０）ことが好ましい。
【００２３】
このように、弁板の両面側に、シリンダブロック及びシリンダヘッドを直接連結させる場合には、前記凹部又は凸部により、極部面圧を高くして、弁板の硬化被膜と、シリンダブロック又はシリンダヘッドとの間の気密性を向上させることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態を説明する。図１に示す第１の実施の形態に係る圧縮機１は、車両用空調装置の一部等として用いられるものであり、シリンダブロック２、フロント側シリンダヘッド３、リア側シリンダヘッド４、駆動軸５、斜板機構６、ピストン７、弁板９、吸入弁１０、吐出弁１１等を有して構成されている。
【００２５】
シリンダブロック２は、円筒形の部材であり、同円周上に複数のボア１５が穿設され、このボア１５の内部に冷媒を圧縮するための圧縮室１６が画成されている。フロント側シリンダヘッド３は、前記シリンダブロック２の一端面を封止するものであり、その内部にはクランク室１７が画成されている。リア側シリンダヘッド４は、前記シリンダブロック２の他端面を封止するものであり、その内部には吸入室２０及び吐出室２１が画成されており、これら吸入室２０と吐出室２１とは隔壁２２によって区画されていると共に、吐出室２１と大気中とは外壁２３によって区画されている。駆動軸５は、エンジンやモータ等の駆動源による駆動力を伝達するものであり、前記シリンダブロック２及び前記フロント側シリンダヘッド３に設けられた軸受２５，２６によって回転自在に保持されている。斜板機構６は、斜板３０、シュー３１、角度調節機構３２等を有して構成され、前記駆動軸５の回転力をピストン７の往復運動に転換させるものであり、また所定の条件に基づいて斜板３０の角度が調節されるようになされている。ピストン７は、前記各ボア１５に摺動自在に嵌挿されている。
【００２６】
弁板９は、円盤状の部材であり、図１及び図２に示すように、前記シリンダブロック２と前記リア側シリンダヘッド４との間に挟持され、前記各圧縮室１６の位置に対応して吸入ポート３５及び吐出ポート３６が穿設されている。前記吸入ポート３５は、前記吸入室２０と前記圧縮室１６とを連通させ、前記吐出ポート３６は、前記圧縮室１６と前記吐出室２１とを連通させる。
【００２７】
吸入弁１０は、図１及び図２に示すように、前記弁板９と前記シリンダブロック２との間に挟持され、前記各吸入ポート３５と対峙する位置にリード部３７が形成されている。この吸入弁１０のリード部３７は、吸入工程において、シリンダブロック２側に湾曲して前記吸入ポート３５を開放状態にすると共に、吐出工程において、前記弁板９の吸入ポート３５の周囲に設けられた弁座部４５に当接して該吸入ポート３５を閉鎖状態にする。また、前記圧縮室１６内には、前記吸入弁１０のリード部３７の開弁動作を規制する開弁規制溝３９が設けられている。
【００２８】
吐出弁１１は、図１及び図２に示すように、前記弁板９と前記リア側シリンダヘッド４との間に挟持され、前記各吐出ポート３６と対峙する位置にリード部４１が形成されている。この吐出弁１１のリード部４１は、吐出工程において、リア側フロントヘッド４側に湾曲して前記吐出ポート３６を開放状態にすると共に、吸入工程において、前記弁板９の吐出ポート３５の周囲に設けられた弁座部４６に当接して該吐出ポート３６を閉鎖状態にする。また、前記吐出室２１内には、前記吐出弁１１のリード部４１の開弁動作を抑制するリテーナ４３が設けられている。
【００２９】
また、本実施の形態に係る吸入弁１０は、図２及び図３に示すように、金属板５０、硬化被膜５１、弾性部材５２の３層からなっている。この硬化被膜５１は、フッ素系樹脂等の非粘着性の性質を有するものであり、金属板５０の前記弁板９と対峙する側の面（請求項中の「閉鎖側面」に相当）に配されている。また、弾性部材５２は、ゴム系樹脂等からなるものであり、金属板５０の前記シリンダブロック２と対面する側の面（請求項中の「開放側面」に相当）に配されている。
【００３０】
また、本実施の形態に係る吐出弁１１は、図２及び図４に示すように、金属板６０、硬化被膜６１、弾性部材６２の３層からなっている。この硬化被膜６１は、フッ素系樹脂等の非粘着性の性質を有するものであり、金属板６０の前記弁板９と対峙する側の面（請求項中の「閉鎖側面」に相当）に配されている。また、弾性部材６２は、ゴム系樹脂等からなるものであり、金属板６０の前記リア側シリンダヘッド４と対面する側の面（請求項中の「閉鎖側面」に相当）に配されている。
【００３１】
これにより、吸入弁１０及び吐出弁１１のリード部３７，４１と、吸入ポート３５及び吐出ポート３６の周囲に設けられた弁座部４５，４６との接触部分が、前記硬化被膜５１，６１によって非粘着状態となるので、吸入弁１０及び吐出弁１１の開弁動作がスムーズになり、脈動や騒音が低減される。また、開弁動作時に開弁規制溝３９又はリテーナ４３と当接する各リード部３７，４１は、前記弾性部材５２，６２により、面粗さが補間され、各々に画成された圧縮室１６、吐出室２１、吸入室２０の気密性を、ガスケットを用いることなく確保することができる。
【００３２】
更に、本実施の形態においては、吸入弁１０の弾性部材５２が配された面とシリンダブロック２の端面６３とが密接していると共に、吐出弁１１の弾性部材６２が配された面とリア側シリンダブロック４の端面６４とが密接している。従来の一般的な圧縮機においては、吸入弁とシリンダブロックとの間、また吐出弁と（リア側）シリンダヘッドとの間に、気密性を向上させるためのガスケットが挟持されるが、本発明の構成においては、上述のように吸入弁１０及び吐出弁１１のそれぞれの開放側面に弾性部材５２，６２が設けられており、この弾性部材５２，６２がガスケットの役目を果たすので、吸入弁１０とシリンダブロック２、また吐出弁１１とリア側フロントヘッド４とを直接連結させても、十分なシール性を確保することができる。従って、従来必要であったガスケットを削除することができるので、部品点数、組立工程の削減、及び機器の縮小化を図ることができる。
【００３３】
また、本実施の形態においては、図５に示すように、吸入弁１０の硬化被膜５１が配された面と弁板９とが密接していると共に、吐出弁１１の硬化被膜６１が配された面と弁板９とが密接している。そして、弁板９の両面側の外縁近傍部には、凹部６５が形成されている。この凹部６５により、極部面圧が高くなるので、弁板９と硬化被膜５１との間の気密性を向上させることができる。これによって、ガスケット等のシール部材を別途設ける必要はない。更に、図６に示す第２の実施の形態においては、前記凹部６５に替えて凸部６６が形成されている。これによっても、上記と同様に極部面圧が高くなるので、弁板９と硬化被膜５１との間の気密性を向上させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態においては、前記シリンダブロック２の端面６３は、全面に渡って略平面状であり、公知の圧縮機のような吸入弁１０を収納するスペースを有していない。また、これと同様に、前記リア側シリンダヘッド４の端面６４も全面に渡って略平面状であり、吐出弁１１を収納するスペースを有しない。このような構造は、上述したようなシリンダブロック２と吸入弁１１、またリア側シリンダヘッド４と吐出弁１１とを直接連結させるのに適したものである。
【００３５】
以下、本発明の他の実施の形態について図面を参考にして説明するが、上記第１及び第２の実施の形態と同一又は同様の個所についてはその説明を省略する。
【００３６】
図７に示す第３の実施の形態に係る圧縮機は、弁板９の両面に非粘着性の硬化被膜７０，７１が配されており、シリンダブロック２、弁板９、及びリア側シリンダヘッド４が、これらの外縁部７３，７４において互いに隣接する部材と密接していると共に、シリンダブロック２及びリア側シリンダヘッド４の外縁部７３，７４に凹部７６，７７が形成されたものである。
【００３７】
これによれば、前記硬化被膜７０，７１によって、弁板９と、吸入弁１０又は吐出弁１１との間が非粘着状態となるので、吸入弁１０及び吐出弁１１の開弁動作がスムーズになり、脈動や騒音が低減される。また、前記凹部７６，７７により極部面圧が高くなるので、弁板９の硬化被膜７０，７１と、シリンダブロック２又はリア側シリンダヘッド４の縁端部７３，７４との間のシール性を向上させることができる。これにより、ガスケット等の個別のシール部材を設けなくてもよい。
【００３８】
図８に示す第４の実施の形態に係る圧縮機は、上記第３の実施の形態における凹部７６，７７を、凸部８０，８１としたものである。このような構造によっても、上記と同様に極部面圧が高くなるので、シール性を向上させることができる。
【００３９】
図９に示す第５の実施の形態に係る圧縮機は、弁板９の両面に配された前記硬化被膜７０，７１の外縁部８０，８１に、凸部８４，８５が形成されたものである。このような構造によっても、上記と同様にエッジ効果が得られ、シール性を向上させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、脈動騒音の低減と共に、部品点数の削減、機器の縮小化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る圧縮機の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係る弁機構を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係る吸入弁の構造を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係る吐出弁の構造を示す拡大断面図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態に係る弁板の構造を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態に係る弁板の構造を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、第３の実施の形態に係る弁機構を示す拡大断面図である。
【図８】図８は、第４の実施の形態に係る弁機構を示す拡大断面図である。
【図９】図９は、第５の実施の形態に係る弁機構を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  圧縮機
２  シリンダブロック
３  フロント側シリンダヘッド
４  リア側シリンダヘッド
５  駆動軸
６  斜板機構
７  ピストン
９  弁板
１０  吸入弁
１１  吐出弁
１５  ボア
１６  圧縮室
２０  吸入室
２１  吐出室
３５  吸入ポート
３６  吐出ポート
３７，４１  リード部
３９  開弁規制溝
４３  リテーナ
４５，４６  弁座部
５０，６０  金属層
５１，６１，７０，７１  硬化被膜
５２，６２  弾性部材
６３，６４  端面
６５  凹部
６６  凸部
７３，７４，８２，８３  外縁部
７６，７７  凹部
８０，８１  凸部
８４，８５  凸部
【図１】
2005036695.tif 000003
【図２】
2005036695.tif 000004
【図３】
2005036695.tif 000005
【図４】
2005036695.tif 000006
【図５】
2005036695.tif 000007
【図６】
2005036695.tif 000008
【図７】
2005036695.tif 000009
【図８】
2005036695.tif 000010
【図９】
2005036695.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月23日(2003.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、本実施の形態においては、前記シリンダブロック２の端面６３は、全面に渡って略平面状であり、公知の圧縮機のような吸入弁１０を収納するスペースを有していない。また、これと同様に、前記リア側シリンダヘッド４の端面６４も全面に渡って略平面状であり、吐出弁１１を収納するスペースを有しない。このような構造は、上述したようなシリンダブロック２と吸入弁１０、またリア側シリンダヘッド４と吐出弁１１とを直接連結させるのに適したものである。