(57)【要約】【課題】圧縮機の大型化を招くことなく、バルブプレートとシリンダブロックの間のシール性の向上を図る。【解決手段】複数のボア１６が形成されたシリンダブロック２、吸入室及び吐出室が形成されたリアヘッド４、前記シリンダブロック２と前記リアヘッド４との間に挟持されるバルブプレート３、前記シリンダブロック２と前記バルブプレート３との間に挟持され、前記ボア１６に対応する位置に吸入弁３２が形成された吸入弁板３３、前記シリンダブロック２と前記吸入弁板３３との間に挟持されるガスケット３９を具備して構成される圧縮機において、前記吸入弁３２を囲み且つ前記ボア１６を囲繞する位置に対応する前記吸入弁板３３に環状ビードを形成した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボアが形成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リアヘッド、
前記シリンダブロックと前記リアヘッドとの間に挟持されるバルブプレート、
前記シリンダブロックと前記バルブプレートとの間に挟持され、前記ボアに対応する位置に吸入弁が形成された吸入弁板、
前記シリンダブロックと前記吸入弁板との間に挟持されるエラストマーを含むシール材
を具備して構成される圧縮機において、
前記吸入弁を囲み且つ前記ボアを囲繞する位置に対応する前記吸入弁板に環状ビードを形成したことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記環状ビードは、ハーフビードであることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記環状ビードの高さは、前記吸入弁板の厚みの０．２から０．８倍より成ることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機。
【請求項４】
前記環状ビードは前記シリンダブロック側に突出していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記環状ビードは前記バルブプレート側に突出していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項６】
前記吸入弁板の少なくとも前記環状ビードには、軟質性の金属被膜を被覆したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷媒を圧縮する圧縮機に関し、特にＣＯ２（二酸化炭素）を冷媒として用いる車両用空調装置の圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷房装置の冷媒を二酸化炭素を用いるようになると、吐出圧力を超臨界圧力となるように、圧縮させる必要がある。例えば臨界圧力が７.３８ＭＰa程度の二酸化炭素を冷媒として用いた場合、圧縮機では１５ＭＰa程度の圧力まで冷媒ガスが圧縮される。このため、超臨界サイクルの冷房装置における圧縮機では、ボア内で冷媒ガスが圧縮される際に、ボア周りのシリンダブロック端面から高圧の冷媒ガスが漏れ易くなる。
【０００３】
このため、冷媒ガスの漏れを防ぐために、特許文献１、２に示すように、吸入弁が形成の吸入弁板とバルブプレートとの間に、金属板とその両面に弾性ゴム（エラストマー）が被覆のガスケット（シール材）を介在し、このガスケットにボアを囲繞する環状ビードを設けて、各ボア毎にシール性を確保している。
【特許文献１】特開平１１−３４３９７４
【特許文献２】特開２００２−７０７３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ガスケットに環状ビードを形成するには、ボア径とほぼ等しいくり抜きの貫通孔の周囲に一定のスペースを確保しなければならず、幅の小さなフルビードとするか、もしくはハーフビードとすることで、圧縮機の大型化を防いでいる。
【０００５】
上記ガスケットに形成されるハーフビードは、圧縮機の小型化を実現する上で極めて有効な手段であるが、このハーフビードはフルビードに比べて剛性が小さいため、シール部に発生する面圧も小さく、フルビードよりも若干シール性に劣るという不具合があった。
【０００６】
そこで、この発明は上述の点に鑑み、圧縮機の大型化を招くことなく、バルブプレートとシリンダブロックの間のシール性の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、この発明に係る圧縮機は、複数のボアが形成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リアヘッド、前記シリンダブロックと前記リアヘッドとの間に挟持されるバルブプレート、前記シリンダブロックと前記バルブプレートとの間に挟持され、前記ボアに対応する位置に吸入弁が形成された吸入弁板、前記シリンダブロックと前記吸入弁板との間に挟持されるエラストマーを含むシール材を具備して構成される圧縮機において、前記吸入弁を囲み且つ前記ボアを囲繞する位置に対応する前記吸入弁板に環状ビードを形成したことにある（請求項１）。これにより、強度の高い材質からなる吸入弁板に設けられた環状ビード及びその周辺部が、シール材にくい込んで、両者間に十分な面圧を発生させることができ、シリンダブロックと吸入弁板との間のシールを確実なものとすることができる。吸入弁板に用いられる材料は、一般的にフラッパーバルブ鋼と呼ばれ、通常のガスケット基板（ＳＰＣＣ等）に比べて、引張り強さ、疲労強さが高く、へたり強い。このため、吸入弁板に形成された環状ビードの剛性が増加し、これを潰すために必要な圧力の増加に伴ってシール部（ボア周り）に発生する面圧が増加するので、従来のようにガスケットに環状ビードを形成した場合に比べて、より大きなシール性を確保することができる。
【０００８】
前記環状ビードは、フルビードよりハーフビードであることが好ましい（請求項２）。ハーフビードとは、山状に突出した部分が折り返さずに高い位置で断絶した形状のものをいう。このようなハーフビードを用いることにより、山状に突出し完全に折り返された形状のフルビードを用いた場合よりも圧縮機を小型化することができる。更にこの発明においては、環状ビードがガスケットよりも剛性の高い材質からなる吸入弁板に形成されていることにより、環状ビードをハーフビードとしても、十分なシール性を確保することができる。これにより、小型化と高いシール性とを両立した圧縮機を提供することができる。
【０００９】
前記環状ビードの高さは、吸入弁板の厚みの０．２から０．８倍程であり（請求項３）、その突出方向はシリンダブロック（ガスケット）側であっても、バルブプレート側であっても良い（請求項４，５）。また環状ビードに軟質性の金属被膜を形成することにより（請求項６）、バルブプレートと吸入弁板との間の気密性をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、この発明によれば、ガスケットよりも高強度の材料からなる吸入弁板に環状ビードが形成されていることから、シール部に十分な面圧を発生させることができ、高いシール性を実現することができる。これにより、ボア間の内部リークが減少し、圧縮効率を向上させることができる。また、ハーフビードを用いた場合であっても、従来のガスケットに形成されたフルビードと同等以上のシール性を得ることができるので、小型化と高いシール性とを両立した圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１において、この発明の実施形態の圧縮機１の断面図が示され、該圧縮機１はＣＯ２を冷媒とする冷房装置の一構成部品として用いられる。この圧縮機１のシリンダブロック２の一端面にはバルブプレート３を介してリアヘッド４が、他端面にはフロントヘッド５が配置されている。
【００１３】
前記フロントヘッド５、シリンダブロック２、バルブプレート３及びリアヘッド４は通しボルト７とナット８とで軸方向に一体的に結合されている。
【００１４】
前記シリンダブロック２とフロントヘッド５によって形成されるクランク室１０内には、外部から駆動力が伝達されて回転される駆動軸１１が収容され、該駆動軸１１は、フロントヘッド５及びシリンダブロック２に軸受１２、１３及び１４によって回転可能に支持されている。
【００１５】
前記シリンダブロック２には、駆動軸１１を中心とし、それを取り囲む位置に複数個のボア１６が穿設されており、各ボア１６にはピストン１７がそれぞれ挿入されている。
【００１６】
前述したクランク室１０内において、スラストフランジ１９が軸受２０を介して前記駆動軸１１に回転可能に固着され、該スラストフランジ１９に固着のロッド２１を介して回転斜板２２がスラストフランジ１９と同軸で回転可能に連結されている。
【００１７】
回転斜板２２は、前記駆動軸１１に対し回転可能となっており、スプリング２４により、シリンダブロック２側へ押圧されている。そして、回転斜板２２の周縁部分を前後に挟み込むように設けられた一対のシュー２５を介在してピストン１７のクランク室１０に突出している尾部１７ａに係留されている。
【００１８】
したがって、駆動軸１１が回転して回転斜板２２が回転すると、その回転運動がシュー２５，２５を介してピストン１７の往復運動に変換され、このピストン１７の往復動により、ボア１６内において、ピストン１７とバルブプレート３との間に形成される圧縮室２７の容積が変更されるようになっている。
【００１９】
バルブプレート３は、図２に拡大して示すように、金属板からなり、それぞれのボア１６に対応して一対の吸入孔２９と吐出孔３０とが形成されている。このバルブプレート３のシリンダブロック２側には、吸入弁３２が形成された吸入弁板３３が配置され、この吸入弁板３３とシリンダブロック２との間には、ガスケット３９が介在されている。また、バルブプレート３のリアヘッド４側には、吐出弁３５と、ガスケット４２が配置されている。
【００２０】
吸入弁３２が形成された吸入弁板３３は、全体形状を図示しないが、シリンダブロック２の端面形状より小径の形状で、その内にボア１６の数に対応した数、例えば６つのボアが形成されていれば、６つの吸入弁３２が形成されている。この吸入弁３２は図３乃至図６に示すように所望の形状でその周囲は貫通孔３６となっている。この貫通孔３６は、部分的に前記ボア１６を囲繞しないことでその面積が極力小さく設定されている。そして、この貫通孔３６及びボアを囲繞する位置に環状ビード３８が形成されている。
【００２１】
この環状ビード３８は、図５に示すように、山状に突出し完全に折り返された形状のフルビード（ビード巾Ａ）としても良いが、図６に示すように、山状に突出した部分が折り返さずに高い位置に保たれた形状のハーフビードにした方が、ビード巾が２分の１（Ａ／２）程となり、小径化に有利となる。この場合でも、高強度の金属材（フラッパーバルブ鋼）で製造の吸入弁板３３に形成されることから、十分な面圧を確保できる。この場合、吸入弁３２を吸入弁板３３の隆起部（環状ビード３８）に形成することになるが、隆起部をシリンダブロック２側に向けることが好ましい。これによって、組立時にビードがつぶされる際に吸入弁３２がバルブプレート３側に変形するので、吸入弁３２をバルブプレート３に強く密着させ、吸入孔の封止性を向上させることができる。なお、環状ビード３８の高さ（Ｈ）は、吸入弁板３３の厚み（Ｔ）の０.２から０．８倍程となっている。
【００２２】
さらに、環状ビード３８表面に軟質性の金属被膜（例えば錫等）を形成しても良い。これにより、金属同士の接触となる吸入弁板３３とバルブプレート３との間でも前記高い面圧と相まって高いシール性を得ることができる。以上環状ビード３８について説明したが、図４に示すように環状ビード３８をバルブプレート３側に向けて配してもよく、これにより該環状ビード３８がバルブプレート３と高い面圧をもって当接すると共に、当然ながら該環状ビード３８の裏側の部分４４がガスケット３９のゴム材にくい込み、高いシール性（面なじみ性）を発揮することが出来ることは勿論である。
【００２３】
上記の構成において、ピストン１７が後退となる吸入行程時に、冷媒は吸入孔２９から吸入弁３２を押し開いて圧縮室２７内に吸入され、そしてピストン１７が前進となる圧縮行程時に、吐出孔３０から吐出弁３５を押し開いて高圧の冷媒が吐出室４０に吐出され、吐出口４１より外部機器へ圧送される。
【００２４】
その際に、ボア１６間のシールは、前述した環状ビード３８がガスケット３９にくい込み密着することで、確実且つ十分に行われ、高圧冷媒の漏れが防がれる。また、図７に示すように、吸入弁板３３前後のシリンダブロック２とバルブプレート３との間及びバルブプレート３とリアヘッド４との間の所要部位に水素化ニトルゴム、シリコンゴム等のエラストマー４３を設けるようにしても良い。前記エラストマーは吸入弁板バルブプレート、リアヘッドあるいはシリンダブロックに印刷等で直接形成される。これにより、上記ガスケット３９及びガスケット４２がなくともシール効果を高めることができる。なお、この実施例に示す所以外の対向する部品の一方に設けることができること勿論であり、また前記環状ビードに対向する位置に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明が実施された圧縮機の断面図である。
【図２】同上の要部拡大の断面図である。
【図３】吸入弁板上に形成されている吸入弁の正面図である。
【図４】図３Ａ−Ａ線に添う断面図である。
【図５】環状ビード（フルビード）を形成した吸入弁板の拡大断面図である。
【図６】環状ビード（ハーフビード）を形成した吸入弁板の拡大断面図である。
【図７】ガスケットに相当する部材を異にする圧縮機の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  圧縮機
２  シリンダブロック
３  バルブプレート
４  リアヘッド
５  フロントヘッド
１０  クランク室
１６  ボア
１７  ピストン
２２  回転斜板
２７  圧縮室
２９  吸入孔
３０  吐出孔
３２  吸入弁
３３  吸入弁板
３６  貫通孔
３８  環状ビード
３９  ガスケット
４３  エラストマー
【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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