JP2004036548A - ピストン式圧縮機 - Google Patents
ピストン式圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004036548A JP2004036548A JP2002196599A JP2002196599A JP2004036548A JP 2004036548 A JP2004036548 A JP 2004036548A JP 2002196599 A JP2002196599 A JP 2002196599A JP 2002196599 A JP2002196599 A JP 2002196599A JP 2004036548 A JP2004036548 A JP 2004036548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suction
- guide groove
- rotary valve
- suction guide
- drive shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
- F04B27/1009—Distribution members
- F04B27/1018—Cylindrical distribution members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
【課題】静寂性に優れたピストン式圧縮機を安価に提供すること。
【解決手段】圧縮機の吸入弁機構35としてロータリバルブ41が用いられている。ロータリバルブ41は、駆動軸16と同期回転することで圧縮室26と吸入室28との間の冷媒ガス通路を開閉可能である。ロータリバルブ41の外周面41bには、冷媒ガス通路を開口する吸入案内溝45を回転方向に長軸を持つ楕円形状に形成し、吸入案内溝45が同時に二つの吸入連通路43に連通している時でも、吸入の重なりによるロータリバルブからの吸入総量の変動すなわち脈動を抑制し、騒音を低減する。
【選択図】 図2
【解決手段】圧縮機の吸入弁機構35としてロータリバルブ41が用いられている。ロータリバルブ41は、駆動軸16と同期回転することで圧縮室26と吸入室28との間の冷媒ガス通路を開閉可能である。ロータリバルブ41の外周面41bには、冷媒ガス通路を開口する吸入案内溝45を回転方向に長軸を持つ楕円形状に形成し、吸入案内溝45が同時に二つの吸入連通路43に連通している時でも、吸入の重なりによるロータリバルブからの吸入総量の変動すなわち脈動を抑制し、騒音を低減する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの往復動によってガス圧縮を行うピストン式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、リード弁タイプの吸入弁は自励振動に起因した異音を発生し、圧縮機の静寂性が阻害される問題がある。従って、例えば、特開平5−164044号公報(従来技術)においては、自励振動を生じることのないロータリバルブを吸入弁として用いることが提案されている。
【0003】
従来技術のロータリバルブは、シリンダボア内のトップクリアランスに残留した圧縮ガスが再膨張を終了する時点よりも遅れて、吸入案内溝のロータリバルブ回転方向先行側に位置する先行端面が、吸入連通路と対応するようにタイミング調整し、吸入案内溝の先行端面付近のロータリバルブ外周面又は吸入連通路付近のバルブ収容室内周面に対し、残留圧縮ガスの再膨張終了時点から先行端面が吸入連通路と対応するまでの間、ガスの流入出を少量許容する切欠通路を設けている。
【0004】
この従来技術では、圧縮機の吸入工程において、シリンダボア内作動室の残留ガスの再膨張終了時期が切欠通路によるロータリバルブの吸入開始時期より遅れた場合には、切欠き通路により吸入連通路からロータリバルブの吸入案内溝側へ逆流する残留ガスを低減することにより動力損失を防ぎ、また、実際の残留ガスの再膨張終了時期がロータリバルブの吸入開始時期、つまり切欠通路を介して吸入案内溝と吸入連通路とが連通を開始する時期よりも早くなった場合には、シリンダボア内作動室が吸入案内溝と連通されない期間に作動室内が少し負圧となるが、その直後に切欠通路により作動室と吸入案内溝とが連通させることにより、作動室内の圧力が過度に低下するのを抑制し、作動室への急激なガスの吸入を行なわないことにより、吸入脈動による圧縮機の騒音を防ぐことを目的としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術においては、吸入案内溝の先行端面に対して、ごく小さな切欠通路を設けたのみにすぎず、後行端面に対しては何も施してはいなかった。そのため、ロータリバルブが複数のシリンダボアに同時に連通する構成をもつ圧縮機では吸入量が複数のシリンダボア分重ねられることになるが、その場合図4(a)に示すように、吸入案内溝と連通するシリンダボア内作動室へ吸入されるガスの急激な増加に起因する吸入脈動を十分に低減できてはいなかった。そのため、圧縮機の騒音を抑制するという目的を十分に達成しているとはいえなかった。
【0006】
本発明の目的は、吸入脈動を低減し、騒音の少ないピストン式圧縮機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明では、ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、前記駆動軸にカムプレートを介してシリンダボアに往復動可能に収容されたピストンと、前記シリンダボア内に区画形成され、駆動軸の回転によってピストンが往復動することによって体積変化することでガス圧縮が行われる圧縮室と、前記シリンダブロックに形成されたバルブ収容室内に収容され、駆動軸に一体的に設けられたロータリバルブと、前記ロータリバルブは、駆動軸と同期回転することで圧縮室と吸入圧力領域との間の冷媒ガス通路を開閉し、吸入工程の少なくとも最初と最後には複数の圧縮室に連通する吸入案内溝とを備え、前記吸入案内溝の回転方向における単位長さ当りの面積は、先行端面から中心側に向かうにつれて漸増し、中心側から後行端面に向かうにつれて漸減することを特徴としている。
【0008】
従って、ロータリバルブが複数の圧縮室に同時に連通する構成をもつ圧縮機であっても、ロータリバルブと連通する圧縮室への吸入量が、ロータリバルブが連通する複数の圧縮室分重ねられるが、急激な吸入総量の変動に起因する吸入脈動を十分に低減でき、騒音の少ないピストン式圧縮機を安価に提供することが可能となる。
【0009】
請求項2の発明は請求項1において、前記吸入案内溝の穴幅は、該吸入案内溝の先行側から中心に向かうにつれ増加し、中心から後行側に向かうにつれ減少していることを特徴としている。従って、容易に吸入案内溝を形成することができる。
【0010】
請求項3の発明は請求項1又は2において、前記吸入案内溝は、略楕円形状であることを特徴としている。従って、ロータリバルブに連通している圧縮室への吸入総量の変動を抑えることができる。
【0011】
請求項4の発明は請求項1又は2において、前記吸入案内溝は、略菱形形状であることを特徴としている。従って、ロータリバルブに連通している圧縮室への吸入総量の変動を抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両用空調装置に用いられるピストン式容量可変型圧縮機において具体化した第1実施形態について説明する。
【0013】
(ピストン式容量可変型圧縮機)
図1に示すように、ピストン式容量可変型圧縮機(以下単に圧縮機とする)は、アルミニウム系の金属材料よりなるシリンダブロック11と、その前端に接合固定されたフロントハウジング12と、シリンダブロック11の後端に弁・ポート形成体13を介して接合固定されたリヤハウジング14とを備えている。これらシリンダブロック11、フロントハウジング12及びリヤハウジング14が圧縮機のハウジングを構成する。なお、図面の左方を前方とし、右方を後方とする。
【0014】
前記シリンダブロック11とフロントハウジング12とで囲まれた領域にはクランク室15が区画されている。クランク室15内には駆動軸16が回転可能に配設されている。駆動軸16は鉄系の金属材料により構成されている。駆動軸16は、車両の走行駆動源である図示しないエンジンに作動連結されており、エンジンから動力の供給を受けて回転される。
【0015】
前記クランク室15において駆動軸16上には、ラグプレート21が一体回転可能に固定されている。前記クランク室15内にはカムプレートとしての斜板23が収容されている。ヒンジ機構24は、ラグプレート21と斜板23との間に介在されている。斜板23は、ヒンジ機構24を介したラグプレート21との間でのヒンジ連結、及び駆動軸16の支持により、ラグプレート21及び駆動軸16と同期回転可能であるとともに、駆動軸16の軸線方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸16に対し傾動可能となっている。
【0016】
複数のシリンダボア11a(図1においては一箇所のみ示す)は、前記シリンダブロック11において駆動軸16の後端側を取り囲むようにして貫通形成されている。片頭型のピストン25は、各シリンダボア11aに往復動可能に収容されている。シリンダボア11aの前後開口は、弁・ポート形成体13及びピストン25によって閉塞されており、このシリンダボア11a内にはピストン25の往復動に応じて体積変化する圧縮室26が区画されている。各ピストン25は、シュー27を介して斜板23の外周部に係留されている。従って、駆動軸16の回転にともなう斜板23の回転が、シュー27を介してピストン25の往復動に変換される。
【0017】
前記リヤハウジング14内には、吸入室28及び吐出室29がそれぞれ区画形成されている。吸入室28はリヤハウジング14の中央部に形成されているとともに、吐出室29は吸入室28の外周を取り囲むようにして形成されている。弁・ポート形成体13は、圧縮室26と吐出室29とを連通する吐出ポート32及び吐出ポート32を開閉するリード弁よりなる吐出弁33から形成されている。シリンダブロック11には、ロータリバルブ41を備えた吸入弁機構35が設けられている。
【0018】
そして、前記吸入室28の冷媒ガスは、各ピストン25の上死点位置から下死点側への移動により、吸入弁機構35を介して圧縮室26に吸入される(吸入行程)。圧縮室26に吸入された冷媒ガスは、ピストン25の下死点位置から上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、弁・ポート形成体13の吐出ポート32及び吐出弁33を介して吐出室29に吐出される(吐出工程)。
【0019】
(吸入弁機構)
図1及び図2(a)に示すように、前記圧縮機のハウジングには、シリンダブロック11においてシリンダボア11aに囲まれた中心部からリヤハウジング14の中心部にかけてバルブ収容室42が形成されている。バルブ収容室42は、円柱状をなすとともに後方側で吸入室28に連通されている。バルブ収容室42と各圧縮室26とは、シリンダブロック11に吸入工程と対応する位置に形成された(図3参照)の吸入連通路43を介してそれぞれ連通されている。
【0020】
前記バルブ収容室42内には、ロータリバルブ41が回転可能に収容されている。ロータリバルブ41は、吸入室28側及びクランク室15側に開口する円筒状をなしており、クランク室15側の開口部には取付孔41aが形成されている。ロータリバルブ41は、例えば、アルミニウム系の金属材料により構成されている。駆動軸16の後端はバルブ収容室42内に配置され、この後端の小径部16aには、ロータリバルブ41が取付孔41aを以って圧入固定されている。従って、ロータリバルブ41と駆動軸16とは一体化されて一軸様をなしており、ロータリバルブ41は駆動軸16の回転つまりはピストン25の往復動に同期して回転される。
【0021】
図3に示すように、前記ロータリバルブ41の筒内空間は、吸入室28と連通する導入室44をなしている。すなわち、吸入室28及び導入室44が吸入圧力領域となっている。ロータリバルブ41の外周面41bには、導入室44と常時連通され、図2(a)に示すように回転方向に長軸を持つ楕円形状の吸入案内溝45が回転方向の一定区間に形成されている。すなわち、図2(b)に示すように、吸入案内溝45の回転方向における単位長さΔL当りの面積Sn(n=1,2・・・)は先行端面45aから中心45cに向かうにつれ漸増し、中心45cから後行端面45bに向かうにつれ漸減することになる。この吸入案内溝45と吸入連通路43とが、導入室44と圧縮室26との間の冷媒ガス通路をなしている。この冷媒ガス通路をロータリバルブ41がその回転によって開閉する。
【0022】
すなわち、前記ロータリバルブ41は、ピストン25が吸入行程に移行した場合に、バルブ回転方向に関して先行する吸入案内溝45の先行端面45aが、シリンダブロック11の吸入連通路43を開放する方向に通過される。従って、吸入室28の冷媒ガスは、ロータリバルブ41の導入室44及び吸入案内溝45、並びにシリンダブロック11の吸入連通路43を経由して圧縮室26に吸入される。
【0023】
前記ピストン25の吸入工程中には、吸入案内溝45と吸入連通路43は常に連通しているが、前述のとおり、吸入案内溝45は楕円形状に形成されているので、吸入工程が開始されてから吸入連通路43が、吸入案内溝45の中心45cに到達するまでは、圧縮室26に吸入される冷媒ガス量は増加を続ける、すなわち漸増することになる。一方、吸入連通路43が吸入案内溝45の中心45cを通過した後は圧縮室26に吸入される冷媒ガス量は減少を続ける、すなわち漸減することになる。
【0024】
前記ピストン25の吸入行程の終了時には、ロータリバルブ41の回転方向に関して吸入案内溝45の後行端面45bが吸入連通路43を閉鎖する方向に通過して、圧縮室26内への冷媒ガスの吸入が停止される。ピストン25が吐出行程に移行されると、ロータリバルブ41の外周面41bによって吸入連通路43が閉鎖状態に保持され、吸入連通路43からの漏れによる冷媒ガスの圧縮及び吐出室29への吐出が妨げられることはない。
【0025】
また図3に示すように、本実施形態においては、吸入工程の最初(吸入連通路43と吸入案内溝45との連通面積が漸増する時期:図3A)と最後(吸入連通路43と吸入案内溝45との連通面積が漸減する時期:図3E)には、吸入案内溝45が二つの圧縮室26に連通し、一つのボアのみ連通する時期がわずかに存在するように吸入案内溝45の開口角度αを設定している。
【0026】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
【0027】
(1)吸入案内溝45の回転方向における単位長さ当りの面積は、先行端面45aから中心45c側に向かうにつれて漸増し、中心45c側から後行端面45bに向かうにつれて漸減する様に構成したので、ロータリバルブ41から圧縮室26へ吸入される冷媒ガス量は、先行端面45aから中心45c側に向かうにつれ漸増し、中心45c側から後行端面45bに向かうにつれ漸減する。また、吸入案内溝45が吸入工程の最初と最後に二つの圧縮室26に連通するように吸入案内溝45の開口角度αを設定している。
【0028】
従って、図4(b)に示すように、吸入案内溝45が二つの吸入連通路43、すなわち二つの圧縮室26に連通した時に起こる吸入の重なりによるロータリバルブからの吸入総量の変動、すなわち吸入脈動を抑制することができ、吸入脈動に起因する騒音を低減することができる。
【0029】
(2)吸入案内孔45を回転方向を長軸とする楕円形状にしたので、容易に吸入案内溝45を形成することができる。
【0030】
(3)吸入案内溝45の形状を回転方向を長軸とする楕円形状に形成したので、吸入案内溝45の先行端面45a及び後行端面45b近傍の穴幅は中心45cに比べ非常に小さくなっている。そのため、先行端面45aが吸入連通孔43に連通するとき、圧縮室26に残留した冷媒ガスの再膨張終了時期にかかわらず、冷媒ガスの逆流による圧縮機の動力損失及び、負圧による吸入脈動に起因する圧縮機の騒音を抑制することができる。
【0031】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。
【0032】
・上記実施形態を変更し、図5に示すように吸入案内溝45を菱形形状とすること。このようにしても同様な効果を奏することができる。
【0033】
・上記実施形態を変更し、吸入工程の最初と最後には、吸入案内溝45と二つの圧縮室26が連通していたが、これに限定されるものではなく、吸入工程の最初と最後には、吸入案内溝45と三つの圧縮室26とを連通するように吸入案内溝45の開口角度を設定してもよい。このようにしても同じ効果を奏する。また、常に二つ以上の圧縮室26が吸入工程を行なうことにより、全体としての吸入量が増え、圧縮機の冷房能力が増加する。
【0034】
・上記実施形態においては、ロータリバルブ41の材質はアルミニウム系の材料としたが、これに限定されるものではなく、鉄系或いは樹脂材料であってもよい。また、ロータリバルブ41に樹脂コーティングを行なってもよい。
【0035】
・上記実施形態においては片頭ピストン式の圧縮機において具体化されていた。しかし、これに限定されるものではなく、両頭ピストン式の圧縮機において具体化してもよい。
【0036】
・斜板23に換えてウエーブカムをカム体として用いた、ウエーブカムタイプのピストン式圧縮機において具体化すること。
【0037】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、静寂性に優れたピストン式圧縮機を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ピストン式容量可変型圧縮機の縦断面図。
【図2】(a)ロータリバルブの側面図、(b)ロータリバルブの吸入案内溝の拡大図。
【図3】図1の1−1断面図
【図4】ロータリバルブからの吸入総量の変化を示すグラフ。(a)従来技術、(b)本発明。
【図5】別例を示すロータリバルブの側面図。
【符号の説明】
11…ハウジングを構成するシリンダブロック、11a…シリンダボア、12…ハウジングを構成するフロントハウジング、14…同じくリヤハウジング、16…駆動軸、23…斜板、25…ピストン、26…圧縮室、41…ロータリバルブ、43…冷媒ガス通路を構成する吸入連通路、44…吸入圧力領域を構成する導入室、45…冷媒ガス通路を構成する吸入案内溝、45a…吸入案内溝の先行端面、45b…吸入案内溝の後行端面、45c…吸入案内溝の中心、ΔL…単位長さ、Sn…吸入案内溝の単位長さ当りの面積。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの往復動によってガス圧縮を行うピストン式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、リード弁タイプの吸入弁は自励振動に起因した異音を発生し、圧縮機の静寂性が阻害される問題がある。従って、例えば、特開平5−164044号公報(従来技術)においては、自励振動を生じることのないロータリバルブを吸入弁として用いることが提案されている。
【0003】
従来技術のロータリバルブは、シリンダボア内のトップクリアランスに残留した圧縮ガスが再膨張を終了する時点よりも遅れて、吸入案内溝のロータリバルブ回転方向先行側に位置する先行端面が、吸入連通路と対応するようにタイミング調整し、吸入案内溝の先行端面付近のロータリバルブ外周面又は吸入連通路付近のバルブ収容室内周面に対し、残留圧縮ガスの再膨張終了時点から先行端面が吸入連通路と対応するまでの間、ガスの流入出を少量許容する切欠通路を設けている。
【0004】
この従来技術では、圧縮機の吸入工程において、シリンダボア内作動室の残留ガスの再膨張終了時期が切欠通路によるロータリバルブの吸入開始時期より遅れた場合には、切欠き通路により吸入連通路からロータリバルブの吸入案内溝側へ逆流する残留ガスを低減することにより動力損失を防ぎ、また、実際の残留ガスの再膨張終了時期がロータリバルブの吸入開始時期、つまり切欠通路を介して吸入案内溝と吸入連通路とが連通を開始する時期よりも早くなった場合には、シリンダボア内作動室が吸入案内溝と連通されない期間に作動室内が少し負圧となるが、その直後に切欠通路により作動室と吸入案内溝とが連通させることにより、作動室内の圧力が過度に低下するのを抑制し、作動室への急激なガスの吸入を行なわないことにより、吸入脈動による圧縮機の騒音を防ぐことを目的としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術においては、吸入案内溝の先行端面に対して、ごく小さな切欠通路を設けたのみにすぎず、後行端面に対しては何も施してはいなかった。そのため、ロータリバルブが複数のシリンダボアに同時に連通する構成をもつ圧縮機では吸入量が複数のシリンダボア分重ねられることになるが、その場合図4(a)に示すように、吸入案内溝と連通するシリンダボア内作動室へ吸入されるガスの急激な増加に起因する吸入脈動を十分に低減できてはいなかった。そのため、圧縮機の騒音を抑制するという目的を十分に達成しているとはいえなかった。
【0006】
本発明の目的は、吸入脈動を低減し、騒音の少ないピストン式圧縮機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明では、ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、前記駆動軸にカムプレートを介してシリンダボアに往復動可能に収容されたピストンと、前記シリンダボア内に区画形成され、駆動軸の回転によってピストンが往復動することによって体積変化することでガス圧縮が行われる圧縮室と、前記シリンダブロックに形成されたバルブ収容室内に収容され、駆動軸に一体的に設けられたロータリバルブと、前記ロータリバルブは、駆動軸と同期回転することで圧縮室と吸入圧力領域との間の冷媒ガス通路を開閉し、吸入工程の少なくとも最初と最後には複数の圧縮室に連通する吸入案内溝とを備え、前記吸入案内溝の回転方向における単位長さ当りの面積は、先行端面から中心側に向かうにつれて漸増し、中心側から後行端面に向かうにつれて漸減することを特徴としている。
【0008】
従って、ロータリバルブが複数の圧縮室に同時に連通する構成をもつ圧縮機であっても、ロータリバルブと連通する圧縮室への吸入量が、ロータリバルブが連通する複数の圧縮室分重ねられるが、急激な吸入総量の変動に起因する吸入脈動を十分に低減でき、騒音の少ないピストン式圧縮機を安価に提供することが可能となる。
【0009】
請求項2の発明は請求項1において、前記吸入案内溝の穴幅は、該吸入案内溝の先行側から中心に向かうにつれ増加し、中心から後行側に向かうにつれ減少していることを特徴としている。従って、容易に吸入案内溝を形成することができる。
【0010】
請求項3の発明は請求項1又は2において、前記吸入案内溝は、略楕円形状であることを特徴としている。従って、ロータリバルブに連通している圧縮室への吸入総量の変動を抑えることができる。
【0011】
請求項4の発明は請求項1又は2において、前記吸入案内溝は、略菱形形状であることを特徴としている。従って、ロータリバルブに連通している圧縮室への吸入総量の変動を抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両用空調装置に用いられるピストン式容量可変型圧縮機において具体化した第1実施形態について説明する。
【0013】
(ピストン式容量可変型圧縮機)
図1に示すように、ピストン式容量可変型圧縮機(以下単に圧縮機とする)は、アルミニウム系の金属材料よりなるシリンダブロック11と、その前端に接合固定されたフロントハウジング12と、シリンダブロック11の後端に弁・ポート形成体13を介して接合固定されたリヤハウジング14とを備えている。これらシリンダブロック11、フロントハウジング12及びリヤハウジング14が圧縮機のハウジングを構成する。なお、図面の左方を前方とし、右方を後方とする。
【0014】
前記シリンダブロック11とフロントハウジング12とで囲まれた領域にはクランク室15が区画されている。クランク室15内には駆動軸16が回転可能に配設されている。駆動軸16は鉄系の金属材料により構成されている。駆動軸16は、車両の走行駆動源である図示しないエンジンに作動連結されており、エンジンから動力の供給を受けて回転される。
【0015】
前記クランク室15において駆動軸16上には、ラグプレート21が一体回転可能に固定されている。前記クランク室15内にはカムプレートとしての斜板23が収容されている。ヒンジ機構24は、ラグプレート21と斜板23との間に介在されている。斜板23は、ヒンジ機構24を介したラグプレート21との間でのヒンジ連結、及び駆動軸16の支持により、ラグプレート21及び駆動軸16と同期回転可能であるとともに、駆動軸16の軸線方向へのスライド移動を伴いながら駆動軸16に対し傾動可能となっている。
【0016】
複数のシリンダボア11a(図1においては一箇所のみ示す)は、前記シリンダブロック11において駆動軸16の後端側を取り囲むようにして貫通形成されている。片頭型のピストン25は、各シリンダボア11aに往復動可能に収容されている。シリンダボア11aの前後開口は、弁・ポート形成体13及びピストン25によって閉塞されており、このシリンダボア11a内にはピストン25の往復動に応じて体積変化する圧縮室26が区画されている。各ピストン25は、シュー27を介して斜板23の外周部に係留されている。従って、駆動軸16の回転にともなう斜板23の回転が、シュー27を介してピストン25の往復動に変換される。
【0017】
前記リヤハウジング14内には、吸入室28及び吐出室29がそれぞれ区画形成されている。吸入室28はリヤハウジング14の中央部に形成されているとともに、吐出室29は吸入室28の外周を取り囲むようにして形成されている。弁・ポート形成体13は、圧縮室26と吐出室29とを連通する吐出ポート32及び吐出ポート32を開閉するリード弁よりなる吐出弁33から形成されている。シリンダブロック11には、ロータリバルブ41を備えた吸入弁機構35が設けられている。
【0018】
そして、前記吸入室28の冷媒ガスは、各ピストン25の上死点位置から下死点側への移動により、吸入弁機構35を介して圧縮室26に吸入される(吸入行程)。圧縮室26に吸入された冷媒ガスは、ピストン25の下死点位置から上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、弁・ポート形成体13の吐出ポート32及び吐出弁33を介して吐出室29に吐出される(吐出工程)。
【0019】
(吸入弁機構)
図1及び図2(a)に示すように、前記圧縮機のハウジングには、シリンダブロック11においてシリンダボア11aに囲まれた中心部からリヤハウジング14の中心部にかけてバルブ収容室42が形成されている。バルブ収容室42は、円柱状をなすとともに後方側で吸入室28に連通されている。バルブ収容室42と各圧縮室26とは、シリンダブロック11に吸入工程と対応する位置に形成された(図3参照)の吸入連通路43を介してそれぞれ連通されている。
【0020】
前記バルブ収容室42内には、ロータリバルブ41が回転可能に収容されている。ロータリバルブ41は、吸入室28側及びクランク室15側に開口する円筒状をなしており、クランク室15側の開口部には取付孔41aが形成されている。ロータリバルブ41は、例えば、アルミニウム系の金属材料により構成されている。駆動軸16の後端はバルブ収容室42内に配置され、この後端の小径部16aには、ロータリバルブ41が取付孔41aを以って圧入固定されている。従って、ロータリバルブ41と駆動軸16とは一体化されて一軸様をなしており、ロータリバルブ41は駆動軸16の回転つまりはピストン25の往復動に同期して回転される。
【0021】
図3に示すように、前記ロータリバルブ41の筒内空間は、吸入室28と連通する導入室44をなしている。すなわち、吸入室28及び導入室44が吸入圧力領域となっている。ロータリバルブ41の外周面41bには、導入室44と常時連通され、図2(a)に示すように回転方向に長軸を持つ楕円形状の吸入案内溝45が回転方向の一定区間に形成されている。すなわち、図2(b)に示すように、吸入案内溝45の回転方向における単位長さΔL当りの面積Sn(n=1,2・・・)は先行端面45aから中心45cに向かうにつれ漸増し、中心45cから後行端面45bに向かうにつれ漸減することになる。この吸入案内溝45と吸入連通路43とが、導入室44と圧縮室26との間の冷媒ガス通路をなしている。この冷媒ガス通路をロータリバルブ41がその回転によって開閉する。
【0022】
すなわち、前記ロータリバルブ41は、ピストン25が吸入行程に移行した場合に、バルブ回転方向に関して先行する吸入案内溝45の先行端面45aが、シリンダブロック11の吸入連通路43を開放する方向に通過される。従って、吸入室28の冷媒ガスは、ロータリバルブ41の導入室44及び吸入案内溝45、並びにシリンダブロック11の吸入連通路43を経由して圧縮室26に吸入される。
【0023】
前記ピストン25の吸入工程中には、吸入案内溝45と吸入連通路43は常に連通しているが、前述のとおり、吸入案内溝45は楕円形状に形成されているので、吸入工程が開始されてから吸入連通路43が、吸入案内溝45の中心45cに到達するまでは、圧縮室26に吸入される冷媒ガス量は増加を続ける、すなわち漸増することになる。一方、吸入連通路43が吸入案内溝45の中心45cを通過した後は圧縮室26に吸入される冷媒ガス量は減少を続ける、すなわち漸減することになる。
【0024】
前記ピストン25の吸入行程の終了時には、ロータリバルブ41の回転方向に関して吸入案内溝45の後行端面45bが吸入連通路43を閉鎖する方向に通過して、圧縮室26内への冷媒ガスの吸入が停止される。ピストン25が吐出行程に移行されると、ロータリバルブ41の外周面41bによって吸入連通路43が閉鎖状態に保持され、吸入連通路43からの漏れによる冷媒ガスの圧縮及び吐出室29への吐出が妨げられることはない。
【0025】
また図3に示すように、本実施形態においては、吸入工程の最初(吸入連通路43と吸入案内溝45との連通面積が漸増する時期:図3A)と最後(吸入連通路43と吸入案内溝45との連通面積が漸減する時期:図3E)には、吸入案内溝45が二つの圧縮室26に連通し、一つのボアのみ連通する時期がわずかに存在するように吸入案内溝45の開口角度αを設定している。
【0026】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
【0027】
(1)吸入案内溝45の回転方向における単位長さ当りの面積は、先行端面45aから中心45c側に向かうにつれて漸増し、中心45c側から後行端面45bに向かうにつれて漸減する様に構成したので、ロータリバルブ41から圧縮室26へ吸入される冷媒ガス量は、先行端面45aから中心45c側に向かうにつれ漸増し、中心45c側から後行端面45bに向かうにつれ漸減する。また、吸入案内溝45が吸入工程の最初と最後に二つの圧縮室26に連通するように吸入案内溝45の開口角度αを設定している。
【0028】
従って、図4(b)に示すように、吸入案内溝45が二つの吸入連通路43、すなわち二つの圧縮室26に連通した時に起こる吸入の重なりによるロータリバルブからの吸入総量の変動、すなわち吸入脈動を抑制することができ、吸入脈動に起因する騒音を低減することができる。
【0029】
(2)吸入案内孔45を回転方向を長軸とする楕円形状にしたので、容易に吸入案内溝45を形成することができる。
【0030】
(3)吸入案内溝45の形状を回転方向を長軸とする楕円形状に形成したので、吸入案内溝45の先行端面45a及び後行端面45b近傍の穴幅は中心45cに比べ非常に小さくなっている。そのため、先行端面45aが吸入連通孔43に連通するとき、圧縮室26に残留した冷媒ガスの再膨張終了時期にかかわらず、冷媒ガスの逆流による圧縮機の動力損失及び、負圧による吸入脈動に起因する圧縮機の騒音を抑制することができる。
【0031】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。
【0032】
・上記実施形態を変更し、図5に示すように吸入案内溝45を菱形形状とすること。このようにしても同様な効果を奏することができる。
【0033】
・上記実施形態を変更し、吸入工程の最初と最後には、吸入案内溝45と二つの圧縮室26が連通していたが、これに限定されるものではなく、吸入工程の最初と最後には、吸入案内溝45と三つの圧縮室26とを連通するように吸入案内溝45の開口角度を設定してもよい。このようにしても同じ効果を奏する。また、常に二つ以上の圧縮室26が吸入工程を行なうことにより、全体としての吸入量が増え、圧縮機の冷房能力が増加する。
【0034】
・上記実施形態においては、ロータリバルブ41の材質はアルミニウム系の材料としたが、これに限定されるものではなく、鉄系或いは樹脂材料であってもよい。また、ロータリバルブ41に樹脂コーティングを行なってもよい。
【0035】
・上記実施形態においては片頭ピストン式の圧縮機において具体化されていた。しかし、これに限定されるものではなく、両頭ピストン式の圧縮機において具体化してもよい。
【0036】
・斜板23に換えてウエーブカムをカム体として用いた、ウエーブカムタイプのピストン式圧縮機において具体化すること。
【0037】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、静寂性に優れたピストン式圧縮機を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ピストン式容量可変型圧縮機の縦断面図。
【図2】(a)ロータリバルブの側面図、(b)ロータリバルブの吸入案内溝の拡大図。
【図3】図1の1−1断面図
【図4】ロータリバルブからの吸入総量の変化を示すグラフ。(a)従来技術、(b)本発明。
【図5】別例を示すロータリバルブの側面図。
【符号の説明】
11…ハウジングを構成するシリンダブロック、11a…シリンダボア、12…ハウジングを構成するフロントハウジング、14…同じくリヤハウジング、16…駆動軸、23…斜板、25…ピストン、26…圧縮室、41…ロータリバルブ、43…冷媒ガス通路を構成する吸入連通路、44…吸入圧力領域を構成する導入室、45…冷媒ガス通路を構成する吸入案内溝、45a…吸入案内溝の先行端面、45b…吸入案内溝の後行端面、45c…吸入案内溝の中心、ΔL…単位長さ、Sn…吸入案内溝の単位長さ当りの面積。
Claims (4)
- ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、
前記ハウジングの一部を構成するシリンダブロックに形成されたシリンダボアと、
前記駆動軸にカムプレートを介してシリンダボアに往復動可能に収容されたピストンと、
前記シリンダボア内に区画形成され、駆動軸の回転によってピストンが往復動することによって体積変化することでガス圧縮が行われる圧縮室と、
前記シリンダブロックに形成されたバルブ収容室内に収容され、駆動軸に一体的に設けられたロータリバルブと、
前記ロータリバルブは、駆動軸と同期回転することで圧縮室と吸入圧力領域との間の冷媒ガス通路を開閉し、吸入工程の少なくとも最初と最後には複数の圧縮室に連通する吸入案内溝と
を備え、
前記吸入案内溝の回転方向における単位長さ当りの面積は、先行端面から中心側に向かうにつれて漸増し、中心側から後行端面に向かうにつれて漸減することを特徴とするピストン式圧縮機。 - 前記吸入案内溝の穴幅は、該吸入案内溝の先行側から中心に向かうにつれ増加し、中心から後行側に向かうにつれ減少している請求項1に記載のピストン式圧縮機。
- 前記吸入案内溝は、略楕円形状である請求項1又は2に記載のピストン式圧縮機。
- 前記吸入案内溝は、略菱形形状である請求項1又は2に記載のピストン式圧縮機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002196599A JP2004036548A (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | ピストン式圧縮機 |
US10/607,619 US20040005224A1 (en) | 2002-07-05 | 2003-06-27 | Piston type compressor |
EP03015179A EP1384888A3 (en) | 2002-07-05 | 2003-07-03 | Piston type compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002196599A JP2004036548A (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | ピストン式圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004036548A true JP2004036548A (ja) | 2004-02-05 |
Family
ID=29997054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002196599A Pending JP2004036548A (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | ピストン式圧縮機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040005224A1 (ja) |
EP (1) | EP1384888A3 (ja) |
JP (1) | JP2004036548A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4730317B2 (ja) * | 2007-02-02 | 2011-07-20 | 株式会社豊田自動織機 | 両頭ピストン式圧縮機 |
JP2016133094A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | 両頭ピストン型斜板式圧縮機 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2295862A (en) * | 1942-05-04 | 1942-09-15 | Reed Roller Bit Co | Valve |
US2902253A (en) * | 1956-10-18 | 1959-09-01 | George D Page | Rotary plug valve |
US3204534A (en) * | 1963-01-24 | 1965-09-07 | Raymond Int Inc | Drawbar multiplier |
US3516437A (en) * | 1968-05-17 | 1970-06-23 | Walter E Folkerts | Valve for automobile power steering gear |
US4993453A (en) * | 1986-06-16 | 1991-02-19 | Agf Manufacturing, Inc. | Valve and arrangement for fire suppression water sprinkler system |
JP2682290B2 (ja) * | 1991-09-09 | 1997-11-26 | 株式会社豊田自動織機製作所 | ピストン型圧縮機 |
JP2707896B2 (ja) * | 1991-12-17 | 1998-02-04 | 株式会社豊田自動織機製作所 | ピストン型圧縮機における冷媒ガス吸入案内機構 |
US5342178A (en) * | 1992-01-29 | 1994-08-30 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Coolant gas guiding mechanism in compressor |
US5242150A (en) * | 1992-09-30 | 1993-09-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Rotary hydraulic servo or throttle valve |
US5417552A (en) * | 1992-10-20 | 1995-05-23 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Swash plate type variable displacement compressor |
JP3928832B2 (ja) * | 1998-08-10 | 2007-06-13 | 株式会社豊田自動織機 | 可変容量型圧縮機 |
-
2002
- 2002-07-05 JP JP2002196599A patent/JP2004036548A/ja active Pending
-
2003
- 2003-06-27 US US10/607,619 patent/US20040005224A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-03 EP EP03015179A patent/EP1384888A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1384888A2 (en) | 2004-01-28 |
EP1384888A3 (en) | 2005-03-09 |
US20040005224A1 (en) | 2004-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150086400A1 (en) | Valve assembly for variable swash plate compressor | |
KR100317417B1 (ko) | 피스톤식 압축기 | |
KR980009894A (ko) | 압축기의 머플러 구조제 | |
JP2001012343A (ja) | 両頭ピストン式圧縮機 | |
JPH10238463A (ja) | 圧縮機 | |
KR20040074382A (ko) | 압축기 | |
KR101452568B1 (ko) | 가변용량형 사판식 압축기 | |
JP2006077766A (ja) | 多気筒往復圧縮機 | |
JP2004036548A (ja) | ピストン式圧縮機 | |
JP4153160B2 (ja) | 斜板式圧縮機の脈動低減構造 | |
EP1617078B1 (en) | Refrigerant suction structures for compressors | |
KR20040021062A (ko) | 압축기 | |
KR101205221B1 (ko) | 가변용량형 사판식 압축기 | |
JPH089432Y2 (ja) | 可変容量圧縮機 | |
JP2000283062A (ja) | ロータリ圧縮機 | |
KR101184211B1 (ko) | 압축기 | |
JP2004278361A (ja) | ピストン式圧縮機 | |
JP4810701B2 (ja) | 往復式冷媒圧縮機 | |
US20190085845A1 (en) | Oscillating piston-type compressor | |
JP2004239210A (ja) | ピストン式圧縮機 | |
JP2003206857A (ja) | ピストン式圧縮機 | |
JP2001193647A (ja) | 往復動型圧縮機 | |
KR20150060199A (ko) | 왕복식 압축기 | |
JP3123178B2 (ja) | ローリングピストン型圧縮機 | |
KR101682241B1 (ko) | 가변용량형 사판식 압축기 |