(57)【要約】【課題】  ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、圧縮機が小容量で運転されている時に、吸入弁が自励振動を起こさない往復動圧縮機を提供する。【解決手段】  ボアが形成されたシリンダブロックと、外部駆動源により回転駆動される回転軸と、回転軸の回転に従動してボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、弁板の吸入孔に対峙する当該吸入孔よりも小径の開口が吸入弁に形成され、弁板から離隔する側で前記開口を覆って吸入弁に当接する副吸入弁を備え、副吸入弁の曲げ剛性は吸入弁の曲げ剛性よりも小さな値に設定されている。【選択図】  図２
2005069156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアが形成されたシリンダブロックと、外部駆動源により回転駆動される回転軸と、回転軸の回転に従動してボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、弁板の吸入孔に対峙する当該吸入孔よりも小径の開口が吸入弁に形成され、弁板から離隔する側で前記開口を覆って吸入弁に当接する副吸入弁を備え、副吸入弁の曲げ剛性は吸入弁の曲げ剛性よりも小さな値に設定されていることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
吸入弁の開口及び／又は吸入孔は、副吸入弁へ向けて拡径していることを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機。
【請求項３】
吸入弁の開口及び／又は吸入孔の直径が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少することを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機。
【請求項４】
吸入弁及び／又は副吸入弁の曲げ剛性が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアから、前記距離が大きなシリンダボアへ向けて順次減少することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項５】
係止凹部の深さが、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項６】
吸入弁と副吸入弁とが、係止凹部の底面側へ湾曲していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項７】
ボアが形成されたシリンダブロックと、外部駆動源により回転駆動される回転軸と、回転軸の回転に従動してボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、前記係止凹部底面近傍に配設された電磁コイルと、吸入弁の開弁開始タイミングを検知するセンサと、センサから入力される検知信号に基づいて電磁コイルへの通電を制御する制御装置とを備えることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項８】
前記センサは、回転軸の回転位置を検出することを特徴とする請求項７に記載の往復動圧縮機。
【請求項９】
電磁コイル近傍温度を検知するセンサを備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の往復動圧縮機。
【請求項１０】
前記外部駆動源は車両用駆動源であり、前記制御装置は、車両に取り付けられた空調スイッチがＯＮされると電磁コイルへの通電制御を開始することを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項１１】
制御装置は、電磁コイルへの通電電圧を、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少させることを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項１２】
制御装置は、電磁コイルへの通電時間を、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少させることを特徴とする請求項７乃至１１の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項１３】
制御装置は、電磁コイルへの通電開始タイミングを、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次遅延させることを特徴とする請求項７乃至１２の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項１４】
係止凹部の底面に弾性体が配設されていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボアが形成されたシリンダブロックと、ボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁リード部の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボアが形成されたシリンダブロックと、ボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁リード部の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機が、特許文献１の図１３〜図１５に記載されている。
【特許文献１】実公平３−３５８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の図１３〜図１５に記載された復動圧縮機には、圧縮機が小容量で運転されている時に、吸入弁の先端が係止凹部の底面に当接せず、片持梁状態となった吸入弁が自励振動し、吸入弁近傍の冷媒ガス通路断面積が変動して近傍の冷媒ガスに圧力変動が発生し、当該圧力変動が外部冷凍回路へ伝播して外部冷凍回路の蒸発器が共振し、異音が発生するという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ボアが形成されたシリンダブロックと、ボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、圧縮機が小容量で運転されている時に、吸入弁が自励振動を起こさない往復動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、ボアが形成されたシリンダブロックと、外部駆動源により回転駆動される回転軸と、回転軸の回転に従動してボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、弁板の吸入孔に対峙する当該吸入孔よりも小径の開口が吸入弁に形成され、弁板から離隔する側で前記開口を覆って吸入弁に当接する副吸入弁を備え、副吸入弁の曲げ剛性は吸入弁の曲げ剛性よりも小さな値に設定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が小容量で運転されている時には、吸入行程において、曲げ剛性が小さな副吸入弁は開弁するが、副吸入弁よりも曲げ剛性が大きな吸入弁は開弁せず弁板に当接した状態を維持する。弁板の吸入孔よりも小径の吸入弁の開口を通過することにより高速化された冷媒ガス流の動圧を受けて、曲げ剛性の小さな副吸入弁の先端部は、副吸入弁の開弁後、ボアの弁板側端部周壁に形成された係止凹部の底面に直ちに当接し、係止凹部の底面により支持される。この結果、副吸入弁の自励振動が防止される。吸入弁は弁板に当接しており、自励振動を起こさない。
本発明に係る往復動圧縮機が大容量で運転されている時には、吸入行程において、曲げ剛性が小さな副吸入弁が先ず開弁する。高速冷媒ガス流の動圧を受けて、曲げ剛性の小さな副吸入弁の先端部は、副吸入弁の開弁後、ボアの弁板側端部周壁に形成された係止凹部の底面に直ちに当接する。この結果、副吸入弁の自励振動が防止される。副吸入弁の開弁に続いて、副吸入弁よりも曲げ剛性が大きな吸入弁が開弁する。吸入弁は、副吸入弁に寄り添い、副吸入弁を介してボアの弁板側端部周壁に形成された係止凹部の底面に当接し、当該底面により支持される。従って、吸入弁は自励振動しない。副吸入弁が吸入弁よりも先に開弁することにより、シリンダボアへの吸入開始タイミングが従来の往復動圧縮機に比べて早まり、吸入効率が従来の往復動圧縮機に比べて向上する。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁の開口及び／又は吸入孔は、副吸入弁へ向けて拡径している。
吸入弁の開口及び／又は吸入孔を、副吸入弁へ向けて拡径させることにより、吸入行程において、副吸入弁及び／又は吸入弁の吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧を受ける受圧部の面積が増加し、副吸入弁及び／又は吸入弁の開弁タイミングが早まり、シリンダボアへの吸入開始タイミングが早まり、吸入効率が向上する。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁の開口及び／又は吸入孔の直径が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少する。
複数のシリンダボアが配設されている場合、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の増大に伴って、吸入室を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアでは、吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアに比べて、吸入行程での吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧が小さくなり、副吸入弁と吸入弁の開弁タイミングが遅れ、吸入効率が低下する。吸入弁の開口及び／又は吸入孔の直径が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少すれば、副吸入弁及び／又は吸入弁の吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧を受ける受圧部の面積が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少するので、（吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧）×（副吸入弁及び／又は吸入弁の吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧を受ける受圧部の面積）が、全てのシリンダボアで一定となり、副吸入弁及び／又は吸入弁の開弁タイミングが全てのシリンダボアで一定となる。この結果、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の相違に基づく副吸入弁と吸入弁の開弁タイミングの不一致による、シリンダボア間の吸入効率の差が緩和される。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁及び／又は副吸入弁の曲げ剛性が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアから、前記距離が大きなシリンダボアへ向けて順次減少する。
複数のシリンダボアが配設されている場合、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の増大に伴って、吸入室を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアでは、吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアに比べて、吸入行程での吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧が小さくなり、副吸入弁と吸入弁の開弁タイミングが遅れ、吸入効率が低下する。吸入弁及び／又は副吸入弁の曲げ剛性が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアから、前記距離が大きなシリンダボアへ向けて順次減少すれば、副吸入弁及び／又は吸入弁の開弁タイミングが全てのシリンダボアで一定となる。この結果、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の相違に基づく副吸入弁と吸入弁の開弁タイミングの不一致による、シリンダボア間の吸入効率の差が緩和される。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、係止凹部の深さが、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少する。
複数のシリンダボアが配設されている場合、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の増大に伴って、吸入室を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアでは、吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアに比べて、吸入行程での吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧が小さくなり、シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、吸入ガス量が減少する。係止凹部の深さが、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少すれば、副吸入弁開弁時の副吸入弁と吸入弁との間の冷媒ガス流路断面積が、或いは吸入弁開弁時の吸入弁と弁板との間の冷媒ガス流路断面積が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少するので、（シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速）×（副吸入弁開弁時の副吸入弁と吸入弁との間の冷媒ガス流路断面積が、或いは吸入弁開弁時の吸入弁と弁板との間の冷媒ガス流路断面積）が、全てのシリンダボアで一定となり、シリンダボア間の吸入ガス量の差が緩和される。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁と副吸入弁とが、係止凹部の底面側へ湾曲している。
吸入弁と副吸入弁とが、係止凹部の底面側へ湾曲していれば、開弁から係止凹部底面に当接する迄の時間が短くなる。開弁から係止凹部底面に当接する迄の間は、吸入弁、副吸入弁は片持ち梁の状態になっており、自励振動を起こし易い。自励振動を起こし易い時間が短くなることにより、自励振動の発生が抑制される。
【００１０】
本発明においては、ボアが形成されたシリンダブロックと、外部駆動源により回転駆動される回転軸と、回転軸の回転に従動してボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機であって、前記係止凹部底面近傍に配設された電磁コイルと、吸入弁の開弁開始タイミングを検知するセンサと、センサから入力される検知信号に基づいて電磁コイルへの通電を制御する制御装置とを備え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、吸入弁の開弁開始タイミングをセンサが検知し、センサから入力される検知信号に基づいて制御装置が電磁コイルに通電し、電磁コイルが磁力により吸入弁を吸引して係止凹部底面に強制的に当接させる。この結果、吸入弁の自励振動が防止される。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、前記センサは、回転軸の回転位置を検出する。
回転軸の回転位置に基づいて吸入弁の開弁開始タイミングを検知することができる。
本発明の好ましい態様においては、往復動圧縮機は、電磁コイル近傍温度を検知するセンサを備える。
電磁コイル近傍温度の変化ひいては電磁コイルの抵抗値変化に応じて電磁コイルに印可する電圧を可変制御し、電磁コイルを流れる電流値を所定値に維持して、電磁コイルが発生する磁力を所定値に維持するのが、弁の作動を安定させる上で望ましい。
【００１２】
本発明の好ましい態様においては、前記外部駆動源は車両用駆動源であり、前記制御装置は、車両に取り付けられた空調スイッチがＯＮされると電磁コイルへの通電制御を開始する。
車両の乗員が空調スイッチをＯＮすると同時に電磁コイルへの通電制御が開始され、吸入弁の自励振動が防止されるので、空調時に吸入弁の自励振動に起因して車室の静粛性が損なわれるおそれは無い。
【００１３】
本発明の好ましい態様においては、制御装置は、電磁コイルへの通電電圧を、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少させる。
複数のシリンダボアが配設されている場合、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の増大に伴って、吸入室を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアでは、吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアに比べて、吸入行程での吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧が小さくなり、シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、吸入ガス量が減少する。電磁コイルへの通電電圧が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少すれば、吸入弁開弁時の吸入弁の変位速度が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少し、ひいては吸入弁開弁時の吸入弁と弁板との間の冷媒ガス流路断面積が最大になるまでの時間が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次増加するので、（シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速）×（吸入弁開弁時の吸入弁と弁板との間の冷媒ガス流路平均断面積）が、全てのシリンダボアで一定となり、シリンダボア間の吸入ガス量の差が緩和される。
【００１４】
本発明の好ましい態様においては、制御装置は、電磁コイルへの通電時間を、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少させる。
複数のシリンダボアが配設されている場合、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の増大に伴って、吸入室を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアでは、吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアに比べて、吸入行程での吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧が小さくなり、シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、吸入ガス量が減少する。電磁コイルへの通電時間が、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少すれば、吸入弁の開弁時間が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少するので、（シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速）×（吸入弁開弁時間）が、全てのシリンダボアで一定となり、シリンダボア間の吸入ガス量の差が緩和される。
【００１５】
本発明の好ましい態様においては、制御装置は、電磁コイルへの通電開始タイミングを、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次遅延させる。
複数のシリンダボアが配設されている場合、吸入ポートとシリンダボアとの間の距離の増大に伴って、吸入室を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアでは、吸入ポートからの距離が小さなシリンダボアに比べて、吸入行程での吸入室内圧とシリンダボア内圧の差圧が小さくなり、シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、吸入ガス量が減少する。電磁コイルへの通電タイミングが、シリンダヘッドに形成され、吸入室に連通する吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次遅延すれば、吸入弁の開弁時間が、吸入ポートからの距離が大きなシリンダボアから、前記距離が小さなシリンダボアへ向けて順次減少するので、（シリンダボアへ流入する冷媒ガスの流速）×（吸入弁開弁時間）が、全てのシリンダボアで一定となり、シリンダボア間の吸入ガス量の差が緩和される。
【００１６】
本発明の好ましい態様においては、係止凹部の底面に弾性体が配設されている。
係止凹部の底面に弾性体が配設されていれば、副吸入弁又は吸入弁が係止凹部の底面と当接する際の衝突音の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明に係る往復動圧縮機が小容量で運転されている時には、吸入行程において、曲げ剛性が小さな副吸入弁は開弁するが、副吸入弁よりも曲げ剛性が大きな吸入弁は開弁せず弁板に当接した状態を維持する。弁板の吸入孔よりも小径の吸入弁の開口を通過することにより高速化された冷媒ガス流の動圧を受けて、曲げ剛性の小さな副吸入弁の先端部は、副吸入弁の開弁後、ボアの弁板側端部周壁に形成された係止凹部の底面に直ちに当接し、係止凹部の底面により支持される。この結果、副吸入弁の自励振動が防止される。吸入弁は弁板に当接しており、自励振動を起こさない。
第１発明に係る往復動圧縮機が大容量で運転されている時には、吸入行程において、曲げ剛性が小さな副吸入弁が先ず開弁する。高速冷媒ガス流の動圧を受けて、曲げ剛性の小さな副吸入弁の先端部は、副吸入弁の開弁後、ボアの弁板側端部周壁に形成された係止凹部の底面に直ちに当接する。この結果、副吸入弁の自励振動が防止される。副吸入弁の開弁に続いて、副吸入弁よりも曲げ剛性が大きな吸入弁が開弁する。吸入弁は、副吸入弁に寄り添い、副吸入弁を介してボアの弁板側端部周壁に形成された係止凹部の底面により支持される。従って、吸入弁は自励振動しない。副吸入弁が吸入弁よりも先に開弁することにより、シリンダボアへの吸入開始タイミングが従来の往復動圧縮機に比べて早まり、吸入効率が従来の往復動圧縮機に比べて向上する。
第２発明に係る往復動圧縮機においては、吸入弁の開弁開始タイミングをセンサが検知し、センサから入力される検知信号に基づいて制御装置が電磁コイルに通電し、電磁コイルが磁力により吸入弁を吸引して係止凹部底面に強制的に当接させる。この結果、吸入弁の自励振動が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例に係る往復動圧縮機を説明する。
【実施例１】
【００１９】
第１発明の実施例に係る往復動圧縮機を説明する。
図１に示すように、柱状のシリンダブロック１の両端を覆って、フロントハウジング２とシリンダヘッド３とが配設されている。フロントハウジング２の内部にクランク室４が形成され、シリンダブロック１の内部に周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボア５が形成されている。クランク室４内に、斜板６が配設されている。斜板６の中心に駆動軸７が挿通されている。駆動軸７は、図示しないベアリングを介して、フロントハウジング２とシリンダブロック１とに回転可能に支持されている。
駆動軸７に、ロータ８が固定されている。ロータ８は、スラストベアリング９を介してフロントハウジング２に支持されている。
斜板６は、リンク機構１０を介して、駆動軸７に対する傾角変動可能に、且つロータ８に対する駆動軸７回りの相対回転不能に、ロータ８に連結されている。
【００２０】
斜板６に、シュー１１を介してピストン１２が係合している。ピストン１２は、シリンダボア５に往復摺動可能に挿入されている。
【００２１】
シリンダヘッド３の内部に、吸入室１３と吐出室１４とが画成されている。シリンダヘッド３に形成された吸入ポート３ａが吸入室１３に連通している。シリンダヘッド３に形成された図示しない吐出ポートが吐出室１４に連通している。
シリンダブロック１とシリンダヘッド３とに挟持されてガスケット１５と弁板１６とが配設されている。弁板１６には、シリンダボア５と吸入室１３とに連通する吸入孔１６ａと、シリンダボア５と吐出室１４とに連通する吐出孔１６ｂとが形成されている。弁板１５は、吸入室１３から離隔する側で吸入孔１５ａを開閉する吸入弁１７、副吸入弁１８と、吐出室１４側で吐出孔１５ｂを開閉する吐出弁１９とを装備している。吸入弁１７、副吸入弁１８、吐出弁１９は、内外の圧力差により面外方向へ弾性変形して吸入孔１６ａ、吐出孔１６ｂを開閉するリード型弁として構成されている。図１、２に示すように、吸入弁１７に、吸入孔１６ａに対峙して吸入孔１６ａよりも小径の開口１７ａが形成されている。吸入弁１７、吐出弁１９は弁板１６に当接し、副吸入弁１８は吸入室１３から離隔する側で開口１７ａを覆って吸入弁１７に当接している。図１、２から分かるように、副吸入弁１８の板幅は、吸入弁１７の板幅よりも小さな値に設定されている。従って、副吸入弁１８の面外方向の曲げ剛性は、吸入弁１７の面外方向の曲げ剛性よりも小さい。
【００２２】
シリンダボア５の弁板１６側端部周壁に、吸入弁１７と副吸入弁１８の開度を規制する係止凹部２０が形成されている。
【００２３】
本往復動圧縮機の作動を以下に説明する。
図示しない外部駆動源によって駆動軸７が回転駆動され、駆動軸７の回転に伴って斜板６が回転する。斜板６の回転に伴って、ピストン１２がシリンダボア５内を往復移動する。ピストン１２の往復移動に伴い、外部冷凍回路から吸入ポート３ａを通って吸入室１３へ流入した冷媒ガスが、吸入孔１６ａ、開口１７ａと副吸入弁１８とを通って、或いは吸入孔１６ａと吸入弁１７とを通ってボア５内に吸入され、ボア５内で圧縮され、吐出孔１６ｂと吐出弁１９とを通って吐出室１４内へ吐出し、吐出室１４から図示しない吐出ポートを通って外部冷凍回路へ流出する。
【００２４】
本往復動圧縮機が小容量で運転されている時には、図３に示すように、吸入行程において、吸入室１３の内圧とシリンダボア５の内圧との差圧を受けて、曲げ剛性が小さな副吸入弁１８が開弁する。吸入弁１７の開口１７ａは吸入孔１６ａよりも小径なので、吸入弁１７も前記差圧を受けるが、副吸入弁１８よりも曲げ剛性が大きな吸入弁１７は開弁せず、弁板１６に当接した状態を維持する。吸入孔１６ａよりも小径の開口１７ａを通過することにより高速化された冷媒ガス流の動圧を受けて、曲げ剛性の小さな副吸入弁１８の先端部は、副吸入弁１８の開弁後、シリンダボア５の弁板１６側端部周壁に形成された係止凹部２０の底面に直ちに当接し、係止凹部２０の底面により支持される。この結果、副吸入弁１８の自励振動が防止される。吸入弁１７は弁板１６に当接しており、自励振動を起こさない。
本往復動圧縮機が大容量で運転されている時には、図４に示すように、吸入行程において、曲げ剛性が小さな副吸入弁１８が先ず開弁する。高速冷媒ガス流の動圧を受けて、曲げ剛性の小さな副吸入弁１８の先端部は、副吸入弁１８の開弁後、シリンダボア５の弁板１６側端部周壁に形成された係止凹部２０の底面に直ちに当接する。この結果、副吸入弁１８の自励振動が防止される。副吸入弁１８の開弁に続いて、副吸入弁１８よりも曲げ剛性が大きな吸入弁１７が開弁する。吸入弁１７は、副吸入弁１８に寄り添い、副吸入弁１８を介してシリンダボア５の弁板１６側端部周壁に形成された係止凹部２０の底面に当接し、係止凹部２０の底面により支持される。従って、吸入弁１７は自励振動しない。副吸入弁１８が吸入弁１７よりも先に開弁することにより、シリンダボア５への吸入開始タイミングが従来の往復動圧縮機に比べて早まり、吸入効率が従来の往復動圧縮機に比べて向上する。
【００２５】
吸入弁１７の開口１７ａ及び／又は吸入孔１６ａを、副吸入弁１８へ向けて漏斗状に拡径しても良い。
吸入弁１７の開口１７ａ及び／又は吸入孔１６ａを、副吸入弁１８へ向けて拡径させることにより、吸入行程において、副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧を受ける受圧部の面積が増加し、副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の開弁タイミングが早まり、吸入効率が向上する。
【００２６】
吸入弁１７の開口１７ａ及び／又は吸入孔１６ａの直径を、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少させても良い。
複数のシリンダボア５が配設されている場合、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の増大に伴って、吸入室１３を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５では、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５に比べて、吸入行程での吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧が小さくなり、副吸入弁１８と吸入弁１７の開弁タイミングが遅れ、吸入効率が低下する。吸入弁１７の開口１７ａ及び／又は吸入孔１６ａの直径が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少すれば、副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧を受ける受圧部の面積が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少するので、（吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧）×（副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧を受ける受圧部の面積）が、全てのシリンダボア５で一定となり、副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の開弁タイミングが全てのシリンダボア５で一定となる。この結果、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の相違に基づく副吸入弁１８と吸入弁１７の開弁タイミングの不一致による、シリンダボア５間の吸入効率の差が緩和される。
【００２７】
副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の曲げ剛性を、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５から、前記距離が大きなシリンダボア５へ向けて順次減少させても良い。板幅、板厚等を調整することにより曲げ剛性を調整することができる。
複数のシリンダボア５が配設されている場合、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の増大に伴って、吸入室１３を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５では、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５に比べて、吸入行程での吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧が小さくなり、副吸入弁１８と吸入弁１７の開弁タイミングが遅れ、吸入効率が低下する。副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の曲げ剛性が、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５から、前記距離が大きなシリンダボア５へ向けて順次減少すれば、副吸入弁１８及び／又は吸入弁１７の開弁タイミングが全てのシリンダボア５で一定となる。この結果、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の相違に基づく副吸入弁１８と吸入弁１７の開弁タイミングの不一致による、シリンダボア５間の吸入効率の差が緩和される。
【００２８】
係止凹部２０の深さｄを、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少させても良い。
複数のシリンダボア５が配設されている場合、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の増大に伴って、吸入室１３を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５では、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５に比べて、吸入行程での吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧が小さくなり、シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、冷媒ガス吸入量が減少する。係止凹部２０の深さｄが、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少すれば、副吸入弁１８開弁時の副吸入弁１８と吸入弁１７との間の冷媒ガス流路断面積が、或いは吸入弁１７開弁時の吸入弁１７と弁板１６との間の冷媒ガス流路断面積が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少するので、（シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速）×（副吸入弁１８開弁時の副吸入弁１８と吸入弁１７との間の冷媒ガス流路断面積、或いは吸入弁１７開弁時の吸入弁１７と弁板１６との間の冷媒ガス流路断面積）が、全てのシリンダボア５で一定となり、シリンダボア５間の冷媒ガス吸入量の差が緩和される。
【００２９】
吸入弁１７と副吸入弁１８とを、係止凹部２０の底面側へ湾曲させても良い。
吸入弁１７と副吸入弁１８とが、係止凹部２０の底面側へ湾曲していれば、開弁から係止凹部２０の底面に当接する迄の時間が短くなる。開弁から係止凹部２０底面に当接する迄の間は、吸入弁１７、副吸入弁１８は片持ち梁の状態になっており、自励振動を起こし易い。自励振動を起こし易い時間が短くなることにより、自励振動の発生が抑制される。
【実施例２】
【００３０】
第２発明の実施例に係る往復動圧縮機を説明する。
図５に示すように、本実施例に係る往復動圧縮機は、各係止凹部２０の底面近傍でシリンダブロック１に埋設された電磁コイル２１と、各係止凹部２０の側面近傍でシリンダブロック１に埋設された温度センサ２２と、フロントハウジング２内面の各シリンダボア５に対峙する位置に固定された光センサ、磁気センサ等の近接センサ２３とを備えている。近接センサ２３はロータ８外周面の径方向外方で当該外周面に接近して対峙している。ロータ８外周面の、斜板６外周面の上死点位置に対峙する位置に、スリット溝８ａが形成されている（図５では、スリット溝８ａは斜板６外周面の下死点位置に対峙しているが、実際には、スリット溝８ａは斜板６外周面の上死点位置に対峙している）。電磁コイル２１への通電を制御する図示しない制御装置がフロントハウジング２の外面に固定され、或いは往復動圧縮機の近傍に配設されている。本実施例に係る往復動圧縮機は、副吸入弁１８を備えておらず、吸入弁１７には開口１７ａは形成されていない。上記を除き、本実施例に係る往復動圧縮機の構成は、図１に示す第１発明の実施例に係る往復動圧縮機の構成と同様である。図５において、図１に示す第１発明の実施例に係る往復動圧縮機の構成部材と同様の構成部材には、図１と同一の参照番号を付している。
本実施例に係る往復動圧縮機は、図示しない車載空調装置の冷媒圧縮機であり、図示しない車両駆動用エンジンによって駆動される。
【００３１】
本実施例に係る往復動圧縮機においては、車両の乗員が空調スイッチをＯＮすると同時に図示しない制御装置が電磁コイル２１への通電制御を開始する。温度センサ２２は、電磁コイル２１近傍温度の変化を検知する。制御装置は前記温度変化ひいては電磁コイル２１の抵抗値変化に応じて電磁コイル２１に印可する電圧を可変制御し、電磁コイル２１を流れる電流値を所定値に維持して、電磁コイル２１が発生する磁力を所定値に維持する。近接センサ２３は、ロータ８のスリット溝８ａの通過を検知することにより吸入弁１７の開弁タイミングを検知する。制御装置は、近接センサ２３から開弁タイミング検知信号が入力されると、開弁する吸入弁１７に対峙する電磁コイル２１に通電する。制御装置は、開弁する吸入弁１７に対峙するピストン１２が下死点に到達するまで電磁コイル２１への通電を維持し、前記ピストン１２が下死点に到達すると電磁コイル２１への通電を停止する。図６に示すように、電磁コイル２１は磁力により吸入弁１７を吸引して係止凹部２０底面に強制的に当接させ、吸入行程が終了するまで当該当接を維持する。この結果、吸入弁１７の自励振動が防止される。電磁コイル２１が発生する磁力が温度変化によらず所定値に維持されることにより、吸入弁１７の作動が安定化する。
車両の乗員が空調スイッチをＯＮすると同時に電磁コイル２１への通電制御が開始され、吸入弁１７の自励振動が防止されるので、空調時に吸入弁１７の自励振動に起因して車室の静粛性が損なわれるおそれは無い。
【００３２】
電磁コイル２１への通電電圧を、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少させるように、制御装置を構成しても良い。
複数のシリンダボア５が配設されている場合、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の増大に伴って、吸入室１３を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５では、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５に比べて、吸入行程での吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧が小さくなり、シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、冷媒ガス吸入量が減少する。電磁コイル２１への通電電圧が、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少すれば、吸入弁１７開弁時の吸入弁１７の変位速度が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少し、図７から分かるように、吸入弁１７開弁時の吸入弁１７と弁板１６との間の冷媒ガス流路断面積が最大になるまでの時間が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次増加し、ひいては吸入弁１７開弁時の吸入弁１７と弁板１６との間の冷媒ガス流路平均断面積が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少するので、（シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速）×（吸入弁１７開弁時の吸入弁１７と弁板１６との間の冷媒ガス流路平均断面積）が、全てのシリンダボア５で一定となり、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の相違に伴うシリンダボア５間の吸入ガス量の差が緩和される。
【００３３】
電磁コイル２１への通電時間を、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少させるように、制御装置を構成しても良い。
複数のシリンダボア５が配設されている場合、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の増大に伴って、吸入室１３を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５では、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５に比べて、吸入行程での吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧が小さくなり、シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、冷媒ガス吸入量が減少する。電磁コイル２１への通電時間が、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少すれば、吸入弁１７の開弁時間が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少するので、（シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速）×（吸入弁１７開弁時間）が、全てのシリンダボア５で一定となり、シリンダボア５間の吸入ガス量の差が緩和される。
【００３４】
電磁コイル２１への通電開始タイミングを、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次遅延させるように、制御装置を構成しても良い。
複数のシリンダボア５が配設されている場合、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の増大に伴って、吸入室１３を通過する際の冷媒ガスの圧損が増大する。この結果、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５では、吸入ポート３ａからの距離が小さなシリンダボア５に比べて、吸入行程での吸入室１３内圧とシリンダボア５内圧の差圧が小さくなり、シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速が小さくなり、冷媒ガス吸入量が減少する。電磁コイル２１への通電開始タイミングが、シリンダヘッド３に形成され、吸入室１３に連通する吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次遅延すれば、吸入弁１７の開弁時間が、吸入ポート３ａからの距離が大きなシリンダボア５から、前記距離が小さなシリンダボア５へ向けて順次減少するので、（シリンダボア５へ流入する冷媒ガスの流速）×（吸入弁１７開弁時間）が、全てのシリンダボア５で一定となり、吸入ポート３ａとシリンダボア５との間の距離の相違に伴うシリンダボア５間の吸入ガス量の差が緩和される。
【００３５】
電磁コイル２１への通電開始時に、図示しないコンデンサから電磁コイル２１へ電力を供給しても良い。短時間に大電流が電磁コイル２１に流入して電磁コイル２１の吸引力が急増し、吸入弁１７が大きな速度で変位を開始するので、吸入弁１７が係止凹部２０底面に当接するまでの時間が短縮され、吸入弁１７の自励振動防止効果が向上する。
電磁コイル２１への通電電圧を、通電開始直後は高く、その後は低く設定しても良い。電磁コイル２１が吸入弁１７に及ぼす吸引力は、吸入弁１７が電磁コイル２１に接近するの伴って増加するので、通電開始から所定時間が経過し、吸入弁１７が電磁コイル２１に接近した後は、通電電圧を低下させても吸入弁１７は支障なく電磁コイル２１に吸引される。通電電圧を低下させることにより、消費電力が節減される。
【００３６】
第１発明に係る往復動圧縮機、第２発明に係る往復動圧縮機において、係止凹部２０の底面にゴムや樹脂等の弾性体を配設しても良い。
係止凹部２０の底面に弾性体が配設されていれば、第１発明に係る往復動圧縮機の副吸入弁１８が係止凹部２０の底面と当接する際の衝突音の発生が抑制され、第２発明に係る往復動圧縮機の吸入弁１７が係止凹部２０の底面と当接する際の衝突音の発生が抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明はボアが形成されたシリンダブロックと、ボア内で往復動するピストンと、ボアに対峙する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入弁と吐出弁とを装備した弁板をシリンダブロックと協働して挟持し吸入孔に連通する吸入室と吐出孔に連通する吐出室とを画成するシリンダヘッドとを備え、ボアの弁板側端部周壁に吸入弁リード部の開度を規制する係止凹部が形成された往復動圧縮機に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１発明の実施例に係る往復動圧縮機の部分断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】第１発明の実施例に係る往復動圧縮機が小容量で運転されている時の、吸入弁近傍の部分断面図である。
【図４】第１発明の実施例に係る往復動圧縮機が大容量で運転されている時の、吸入弁近傍の部分断面図である。
【図５】第２発明の実施例に係る往復動圧縮機の部分断面図である。
【図６】第２発明の実施例に係る往復動圧縮機が運転されている時の、吸入弁近傍の部分断面図である。
【図７】吸入弁開弁時の冷媒ガス流路断面積変化のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  シリンダブロック
５  シリンダボア
１６  弁板
１７  吸入弁
１７ａ  開口
１８  副吸入弁
１９  吐出弁
２０  係止凹部
２１  電磁コイル
２２  温度センサ
２３  近接センサ
【図１】
2005069156.tif 000003
【図２】
2005069156.tif 000004
【図３】
2005069156.tif 000005
【図４】
2005069156.tif 000006
【図５】
2005069156.tif 000007
【図６】
2005069156.tif 000008
【図７】
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