(57)【要約】【課題】  吸入孔の径を大きくすることなく、吸入弁がシリンダボアと吸入室との小さな差圧でも開位置に変移して吸入脈動を低減できる圧縮機の弁構造を提供する。【解決手段】  シリンダボア２と吸入室７との間を連通する吸入孔２０が形成されたバルブプレート１２と、バルブプレート１２のシリンダボア２側に設けられて吸入孔２０を開閉可能な可撓板状の吸入弁１３とを備え、ピストンの往復動によるシリンダボア２と吸入室７との差圧によって吸入弁１３が開閉する圧縮機の弁構造であって、吸入弁１３は、吸入弁本体部と、吸入孔２０及び吸入孔２０の開口縁の弁座２３に対向する位置に配置された対向弁部２６と、吸入弁本体部２５と対向弁部２６を連結するアーム弁部２７とを有し、バルブプレートには、アーム弁部２７に沿ってシリンダボア２側に設けられ、吸入孔２０に連通する受圧用溝２８を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン（４１）が収容されたシリンダボア（２）と吸入室（７）及び吐出室（８）との間に弁体（６）が設けられ、該弁体（６）が前記シリンダボア（２）と前記吸入室（７）とを連通する吸入孔（２０）と前記シリンダボア（２）と前記吐出室（８）とを連通する吐出孔（２１）とが形成されたバルブプレート（１２）と、このバルブプレート（１２）の前記シリンダボア（２）側に設けられて前記吸入孔（２０）を開閉する可撓板状の吸入弁（１３）とを備え、前記ピストン（４１）の往復動による前記シリンダボア（２）と前記吸入室（７）との差圧によって前記吸入弁（１３）が開閉する圧縮機（１）の弁構造であって、
前記吸入弁（１３）は、前記バルブプレート（１２）に密着された吸入弁本体部（２５）と、前記吸入孔（２０）及び吸入孔（２０）の開口縁の弁座（２３）に対向する位置に配置された対向弁部（２６）と、前記吸入弁本体部（２５）と前記対向弁部（２６）を連結し、前記シリンダボア（２）と前記吸入室（７）との差圧によって撓み変形及び撓み復帰変形して前記対向弁部（２６）を変位させるアーム弁部（２７）とを有し、
前記バルブプレート（１２）には、前記対向弁部（２６）及び前記アーム弁部（２７）に対して前記吸入室（７）の冷媒ガスの受圧面積を増加させる受圧面積増加部（２８），（２９）を設けたことを特徴とする圧縮機（１）の弁構造。
【請求項２】
請求項１記載の圧縮機（１）の弁構造であって、
前記受圧面積増加部（２８），（２９）は、前記アーム弁部（２７）に沿って前記シリンダボア（２）側に設けられ、前記吸入孔（２０）に連通する受圧用溝（２８）であることを特徴とする圧縮機（１）の弁構造。
【請求項３】
請求項１記載の圧縮機（１）の弁構造であって、
前記受圧面積増加部（２８），（２９）は、前記アーム弁部（２７）の対向位置に設けられ、前記吸入室（７）側の面と前記シリンダボア（２）側の面との間を貫通する受圧用孔（２９）であることを特徴とする圧縮機（１）の弁構造。
【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おいて冷媒ガスの圧縮に用いられる圧縮機の弁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて冷媒ガスの圧縮に用いられる圧縮機として特許文献１に示されるものが提案されている。この圧縮機は、複数個のシリンダボアが形成されたシリンダブロックの前端側にクランク室が設けられ、後端側に吸入室及び吐出室が設けられ、シリンダボアと吸入室及び吐出室との間に弁体が設けられている。また、弁体は、各シリンダボアと吸入室とを連通する吸入孔と各シリンダボアと吐出室とを連通する吐出孔とが形成されたバルブプレートと、このバルブプレートのシリンダボア側に設けられ、撓み変形によって吸入孔を開閉するいわゆるリード弁タイプの吸入弁と、バルブプレートの吐出室側に設けられ、撓み変形によって吐出孔を開閉するいわゆるリード弁タイプの吐出弁を備えている。
【０００３】
そして、クランク室内に軸支された駆動軸の回転を利用して各シリンダボア内に収容されているピストンが往復動し、このピストンの往復動でシリンダボアの圧力が吸入室より小さくなると吸入弁が開状態となって冷媒ガスが吸入室から吸入孔を通って各シリンダボアに吸引され、ピストンの往復動でシリンダボアの圧力が吸入室より大きくなると吸入弁が閉状態となると共に吐出弁が開状態となって冷媒ガスが圧縮されつつ各シリンダボアから吐出孔を通って吐出室に排出される。圧縮機は、この動作を繰り返すことによって圧縮した冷媒ガスを送り出すようになっている。
【特許文献１】特開平９−２８０１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記吸入弁は、吸入脈動を低減させるために、シリンダボアと吸入室との小さな差圧によって閉位置から開位置に変移することが望ましい。ここで、バルブプレートの吸入孔の径自体を大きくすることが考えられるが、弁体の全体のレイアウト上等より単純に変更できない。
【０００５】
そこで、本発明は、吸入孔の径を大きくすることなく、吸入弁がシリンダボアと吸入室との小さな差圧でも開位置に変移して吸入脈動を低減できる圧縮機の弁構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ピストンが収容されたシリンダボアと吸入室及び吐出室との間に弁体が設けられ、該弁体が前記シリンダボアと前記吸入室とを連通する吸入孔と前記シリンダボアと前記吐出室とを連通する吐出孔とが形成されたバルブプレートと、このバルブプレートの前記シリンダボア側に設けられて前記吸入孔を開閉する可撓板状の吸入弁とを備え、前記ピストンの往復動による前記シリンダボアと前記吸入室との差圧によって前記吸入弁が開閉する圧縮機の弁構造であって、前記吸入弁は、前記バルブプレートに密着された吸入弁本体部と、前記吸入孔及び吸入孔の開口縁の弁座に対向する位置に配置された対向弁部と、前記吸入弁本体部と前記対向弁部を連結し、前記シリンダボアと前記吸入室の差圧によって撓み変形及び撓み復帰変形して前記対向弁部を変位させるアーム弁部とを有し、前記バルブプレートには、前記対向弁部及び前記アーム弁部に対して前記吸入室の冷媒ガスの受圧面積を増加させる受圧面積増加部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の圧縮機の弁構造であって、前記受圧面積増加部は、前記アーム弁部に沿って前記シリンダボア側に設けられ、前記吸入孔に連通する受圧用溝であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１記載の圧縮機の弁構造であって、前記受圧面積増加部は、前記アーム弁部の対向位置に設けられ、前記吸入室側の面と前記シリンダボア側の面との間を貫通する受圧用孔であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、吸入弁には吸入室側からの冷媒ガスの圧力が吸入孔と受圧面積増加部によって作用するため、シリンダボアと吸入室との小さな差圧によっても大きな押圧力が吸入弁に作用する。従って、吸入孔の径を大きくすることなく、吸入弁がシリンダボアと吸入室との小さな差圧でも開位置に変移して吸入脈動を低減できる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用・効果が得られる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用・効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図４は本発明の一実施形態を示し、図１（ａ）は吸入弁１３及びバルブプレート１２の要部平面図、図１（ｂ）は図１のＡ−Ａ線（図３のＡ−Ａ線）断面図、図２は本発明の弁構造が適用された圧縮機１の断面図、図３（ａ）はバルブプレート１２の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４は、吸入弁１３の平面図である。
【００１４】
図２に示すように、本発明が適用された圧縮機１は、いわゆる斜板式可変容量圧縮機で、複数のシリンダボア２を有する略円柱状のシリンダブロック３と、シリンダブロック３の前端面に接合されシリンダブロック３との間にクランク室４を形成するフロントハウジング５と、シリンダブロック３の後端側に弁体６を介して接合され吸入室７及び吐出室８を形成するリアハウジング９とを備えている。これらのシリンダブロック３、フロントハウジング５、リアハウジング９はシリンダブロック３に設けられた複数のスルーボルト貫通孔１０を通じて複数のスルーボルト１１によって締結固定されている。
【００１５】
弁体６は、バルブプレート１２と、このバルブプレート１２のシリンダボア２側に設けられた吸入弁１３と、リアハウジング９側に設けられた吐出弁板１４と、吐出弁板１４の開限を規制するリテーナ１５とで構成されている。これらの吸入弁１３、吐出弁板１４、リテーナ１５、バルブプレート１２はリベット１６によって一体に締結固定された状態でシリンダブロック３とリアハウジング９との間に挟持されている。また、バルブプレート１２とリアハウジング９との間には、ガスケット１７が介在されており、吸入室７と吐出室８との間、吸入室７と外方との間が密封されている。さらに、バルブプレート１２の周縁面にはＯリング１８が介在されており、圧縮機１の外方への冷媒の漏れを防止している。
【００１６】
バルブプレート１２は、図３（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、可撓性材より円板状を有し、バルブプレート本体部１９の外周側に、シリンダボア２に対応し周方向に沿って均等な角度で６箇所に設けられシリンダボア２と吸入室７とを連通する吸入孔２０と、これらの吸入孔２０の内側、すなわち中心よりに周方向に沿って６箇所に設けられた吐出孔２１とが形成されている。吸入孔２０の周囲には、吸入孔２０を囲むように円弧状の溝２２が形成されている。この溝２２と吸入孔２０との間が、吸入弁１３が着座する弁座２３となっている。
【００１７】
又、図１（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、バルブプレート１２のシリンダボア２側の面で、且つ、各吸入孔２０の近傍には受圧面積増加部である受圧用溝２８がそれぞれ形成されている。各受圧用溝２８は、一端側が吸入孔２０に連通し、他端側がアーム弁部２７に沿って配置されている。従って、各受圧用溝２８は吸入弁１３の閉状態にあってはアーム弁部２７及び対向弁部２６に閉塞されるようになっていると共に、吸入室７の冷媒ガスが受圧用溝２８に入り込むようになっている。なお、中心部の孔２４はリベット１６の貫通用である。
【００１８】
吸入弁１３は、図４に示すように、薄い円板状で可撓性を有しており、バルブプレート１２に密着された吸入弁本体部２５と、この吸入弁本体部２５に一体に形成され、吸入孔２０及び吸入孔２０の開口縁の弁座２３に対向する位置に配置された複数の対向弁部２６と、各対向弁部２６と吸入弁本体部２５とを連結するアーム弁部２７とから構成されている。吸入弁１３は、シリンダボア２と吸入室７との差圧によって各アーム弁部２７が撓み変形及び撓み復帰変形して各対向弁部２６が変位する。
【００１９】
シリンダブロック３およびフロントハウジング５の中心部には、駆動軸３０が配置されている。この駆動軸３０の一端側は、フロントハウジング５のシャフト支持孔３１にベアリング３２を介して支持され、他端側はシリンダブロック３のシャフト支持孔３３にベアリング３４を介して支持されている。
【００２０】
また、フロントハウジング５のクランク室４内には、駆動軸３０に固設されたドライブプレート４０ａと、駆動軸３０に摺動自在に嵌装したスリーブ３５にピン３６により揺動自在に連結されたジャーナル３７と、このジャーナル３７のボス部３８に固定した斜板３９とが設けられている。
【００２１】
ドライブプレート４０ａとジャーナル３７とは、そのヒンジアーム４０を弧状の長孔４９とピン５０とを介して連結されており、斜板３９の揺動を規制している。各シリンダボア２内に収容されたピストン４１は、斜板３９を挟んだ一対のシュー４２を介して斜板３９に連結されていて、駆動軸３０の回転運動を原動力として往復動する。圧縮機１の基本性能は、このピストン４１の往復動により、吸入室７→バルブプレート１２の吸入孔２０→シリンダボア２内への吸入した冷媒を圧縮し、シリンダボア２→バルブプレート１２の吐出孔２１→吐出室８と吐出される。
【００２２】
また、冷媒の吐出容量を可変とするためにクランク室４と吸入室７とを常時連通する抽気通路（不図示）、クランク室４と吐出室８とを連通する給気通路（不図示）、給気通路を開閉する圧力制御手段４３とからなる圧力制御機構が設けられている。
【００２３】
上記構成において、圧縮機１が起動されて駆動軸３０が回転すると、この回転力により斜板３９が回転し複数のピストン４１がシリンダボア２内で往復動する。そして、ピストン４１がシリンダボア２内でフロントハウジング５側に移動する過程で、シリンダボア２より吸入室７の圧力が大きくなりその差圧によって吸入弁１３が閉位置から開位置に変移して吸入孔２０から冷媒ガスがシリンダボア２内に吸い込まれる。ピストン４１がシリンダボア２内でリアハウジング９側に移動する過程で、吸入室７及び吐出室８よりシリンダボア２の圧力が大きくなりその差圧によって吸入弁１３が開位置から閉位置に変移すると共に吐出弁板１４が閉位置から開位置に変移し冷媒ガスが圧縮されつつ吐出孔２１から吐出室８内へ吐出される。
【００２４】
上記動作中にあって、ピストン４１がシリンダボア２内でフロントハウジング５側に移動する過程では、吸入弁１３には吸入室７側からの冷媒ガスの圧力が吸入孔２０と受圧用溝２８を介して作用し、シリンダボア２と吸入室７との小さな差圧によっても大きな押圧力Ｆ（＝Ｆ１＋Ｆ２）が吸入弁１３の対向弁部２６及びアーム弁部２７に作用する。つまり、吸入弁１３には吸入孔２０からの押圧力Ｆ１と受圧用溝２８からの押圧力Ｆ２とを加算した押圧力Ｆが作用する。以上より、吸入弁１３がシリンダボア２と吸入室７との小さな差圧でも開位置に変移するため、吸入孔の径を大きくすることなく、吸入弁１３の吸入脈動が低減される。
【００２５】
図５（ａ）、（ｂ）は受圧面積増加部の変形例を示し、図５（ａ）は吸入弁１３及びバルブプレート１２の要部平面図、図５（ｂ）は図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【００２６】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、この変形例の受圧面積増加部は、アーム弁部２７の対向位置に設けられ、吸入室７側の面とシリンダボア２側の面との間を貫通する受圧用孔２９にて構成されている。
【００２７】
この変形例にあっても、吸入弁１３には吸入室７側からの冷媒ガスの圧力が吸入孔２０と受圧用孔２９を介して作用し、シリンダボア２と吸入室７との小さな差圧によっても大きな押圧力Ｆ（＝Ｆ１＋Ｆ２）が吸入弁１３の対向弁部２６及びアーム弁部２７に作用する。つまり、吸入弁１３には吸入孔２０からの押圧力Ｆ１と受圧用孔２９からの押圧力Ｆ２とを加算した押圧力Ｆが作用する。以上より、吸入弁１３がシリンダボア２と吸入室７との小さな差圧でも開位置に変移するため、吸入孔の径を大きくすることなく、吸入弁１３の吸入脈動が低減される。
【００２８】
尚、変形例では、受圧面積増加部は、１つの受圧用孔２９にて構成されているが、複数個の受圧用孔２９にて構成しても良い。又、受圧面積増加部は、前記実施形態の受圧用溝２８と変形例の受圧用孔２９とを併用した構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の弁構造を示し、（ａ）は吸入弁及びバルブプレートの要部平面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ線（図３のＡ−Ａ線）断面図である。
【図２】本発明が用いられた圧縮機を示す断面図である。
【図３】（ａ）はバルブプレートの平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面である。
【図４】吸入弁の平面図である。
【図５】受圧面積増加部の変形例を示し、（ａ）は吸入弁及びバルブプレートの要部平面図、（ｂ）は図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  圧縮機
２  シリンダボア
７  吸入室
８  吐出室
１２  バルブプレート
１３  吸入弁
２０  吸入孔
２１  吐出孔
２３  弁座
２５  吸入弁本体部
２６  対向弁部
２７  アーム弁部
２８  受圧用溝（受圧面積増加部）
２９  受圧用孔（受圧面積増加部）
【図１】
2005105975.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005105975.tif 000006
【図５】
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