JP4591988B2 - Swash plate compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板式圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面に取り付けられクランク室を形成するフロントハウジングと、弁板を介してシリンダブロックの他方の端面に取り付けられ吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッドと、クランク室内で延在しフロントハウジングとシリンダブロックとにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸に同期して回転するように駆動軸に連結された斜板と、斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復摺動するピストンと、吸入室からシリンダボアへの冷媒ガスの流れを制御する吸入弁と、シリンダボアから吐出室への冷媒ガスの流れを制御する吐出弁とを備える斜板式圧縮機が自動車空調装置等に広く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の斜板式圧縮機には以下の問題があった。
1.吸入室は、各シリンダボアへガスを分岐供給するマニホールドとして機能すると共に、吸入工程で発生する吸入ガスの圧力変動を低減させ当該圧力変動に伴う騒音を低減させるサイレンサーとしても機能している。従来、吸入室の容積が不十分で、吸入室はサイレンサーとして十分に機能していなかった。
2.吸入弁の開閉を吸入室の内圧とシリンダボアの内圧との差圧のみで行っているので、ピストンの往復摺動と吸入弁の開閉動作との間にタイムラグが発生し、吸入効率が低下し易い。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、サイレンサーとして十分に機能する吸入室を備え、吸入効率が高い斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一方の端面に取り付けられクランク室を形成するフロントハウジングと、弁板を介してシリンダブロックの他方の端面に取り付けられ吸入室と吐出室とを形成するシリンダヘッドと、クランク室内で延在しフロントハウジングとシリンダブロックとにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸に同期して回転するように駆動軸に連結された斜板と、斜板の回転に伴ってシリンダボア内で往復摺動するピストンと、吸入室からシリンダボアへの冷媒ガスの流れを制御する吸入弁と、シリンダボアから吐出室への冷媒ガスの流れを制御する吐出弁とを備える斜板式圧縮機であって、ピストンは筒体であり、当該筒体の内部空間が、シリンダヘッドが形成する吸入室に連通する第2吸入室を形成し、吸入弁は第2吸入室からシリンダボアへの冷媒ガスの流れを制御することを特徴とする斜板式圧縮機を提供する。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダヘッドが形成する吸入室に加えてピストンヘッド内に第2吸入室が形成されているので、吸入室の容積が従来に比べて大きい。従って、本発明に係る斜板式圧縮機の吸入室はサイレンサーとして十分に機能する。
【0005】
本発明の好ましい態様においては、シリンダヘッドが形成する吸入室は、シリンダヘッドの径方向中央部に形成され、当該吸入室がシリンダブロックまで延在し、シリンダブロックに形成された放射状に延びる連通路を介して、第2吸入室に連通する。
シリンダヘッドが形成する吸入室がシリンダブロックまで延在すれば、吸入室の容積が増加し、吸入室のサイレンサーとしての機能が向上する。
【0006】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁は、ピストンの往復摺動方向に所定の遊びを持ってピストンに係合し、ピストンに従動してシリンダボア内で往復摺動すると共に、ピストンの下死点近傍と上死点近傍とにおいてピストンに対しピストンの往復摺動方向に遊びの範囲で往復相対移動して、ピストンに形成された吸入孔を開閉する。
吸入弁はピストンに対し遊びの範囲で相対移動してピストンに形成された吸入孔を開閉するので、ピストンの往復摺動と吸入弁の開閉動作との間のタイムラグが従来に比べて減少し、吸入効率が従来に比べて高くなる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例に係る斜板式圧縮機を説明する。
斜板式圧縮機100は、複数のシリンダボア1が形成されたシリンダブロック2と、シリンダブロック2の一方の端面に取り付けられクランク室3を形成するフロントハウジング4と、弁板5を介してシリンダブロック2の他方の端面に取り付けられ、第1吸入室6と吐出室7とを形成するシリンダヘッド8とを備えている。第1吸入室6は図示しない吸入ポートに連通し、吐出室7は図示しない吐出ポートに連通している。第1吸入室6は弁板5を貫通してシリンダブロック2まで延在している。
【0008】
斜板式圧縮機100は更に、クランク室3内でシリンダボア1の延在方向に平行に延在しフロントハウジング4とシリンダブロック2とにより回転可能に支持された駆動軸9を備えている。駆動軸9の一端はフロントハウジング4を貫通してフロントハウジング4外へ延びている。フロントハウジング4には、電磁クラッチ10が取り付けられている。
クランク室3内に配設されたロータ11が、駆動軸9に固定されている。ロータ11はフロントハウジング4により、駆動軸9の延在方向に支持されている。
【0009】
駆動軸9に、駆動軸9の延在方向に摺動可能に且つ駆動軸9に対して傾角変動可能に斜板12が外嵌合している。斜板12はリンク機構を介してロータ11に相対回転不能に連結されている。斜板12とロータ11との間に駆動軸9に外嵌合する図示しないコイルスプリングが配設されている。
【0010】
斜板12の周縁部に、斜板12を挟んで一対のスライディングシュー13が摺動可能に当接している。複数の一対のスライディングシュー13が、周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。各一対のスライディングシュー13は、それぞれピストンロッド14により、摺動可能に挟持されている。各ピストンロッド14はシリンダブロック2へ向けて延び、対応するシリンダボア1に摺動可能に挿通されたピストン15を形成している。
【0011】
各シリンダボア1に周溝16が形成されている。第1吸入室6から周溝16へ延びる連通路17がシリンダブロック2に形成されている。ピストン15内に第2吸入室18が形成されている。ピストン15の側壁に第2吸入室18に連通する複数の貫通孔19が形成されている。ピストン15の端壁に複数の吸入孔20が形成されている。
浅い有底円筒状の吸入弁21がシリンダボア1に摺動可能に挿入されている。吸入弁21はピストン15の端部に外嵌合している。吸入弁21の底壁中央に円形孔22が形成されている。ピストン15の端部に形成された周爪23に係合可能な周爪24が吸入弁21の周壁端部に形成されている。周爪23と周爪24との間に、ピストン15の延在方向に僅かな遊びαが形成されている。吸入弁21とシリンダボア1との間の摺動抵抗は、吸入弁21とピストン15との間の摺動抵抗よりも大きな値に設定されている。
【0012】
各シリンダボア1に対峙して、弁板5に吐出孔25が形成されている。吐出孔25を開閉する吐出弁26が弁板5に取り付けられている。
吐出室7とクランク室3とが図示しないオリフィスを介して連通している。第1吸入室6とクランク室3とが図示しない連通路を介して連通している。当該連通路の途上に図示しない開閉弁が配設されている。
【0013】
斜板式圧縮機100においては、電磁クラッチ10を介して、図示しない外部駆動源により、駆動軸9が回転駆動される。駆動軸9の回転に伴ってロータ11が回転し、更に斜板12が回転する。斜板12の回転に伴ってスライディングシュー13が斜板12の周縁上を摺動しつつ駆動軸9の延在方向に往復運動し、スライディングシュー13を挟持するピストンロッド14が駆動軸9の延在方向に往復運動し、ピストンロッド14の一端に形成されたピストン15が、シリンダボア1内をシリンダボア1の延在方向に往復摺動する。
【0014】
ピストン15が上死点に在る時、図1の上段から分かるように、ピストン15の端面は吸入弁21に当接しており、吸入孔20は吸入弁21により閉鎖されている。周爪23と周爪24との間に遊びαが存在している。
ピストン15が上死点から下死点へ向けて移動を開始すると、吸入弁21とシリンダボア間の摺動抵抗が吸入弁21とピストン15間の摺動抵抗よりも大きいために、ピストン15が吸入弁21に対して下死点方向へ相対移動し、ピストン15の端面が吸入弁21から離れ、吸入孔20が開放される。ピストン15が吸入弁21に対して僅かな遊びαだけ相対移動すると、周爪23が周爪24に係合し、前記相対移動が終了する。
【0015】
ピストン15と吸入弁21とが一体となって、ピストン15の下死点へ向けて移動する。シリンダボアの周溝16がピストン15の貫通孔19に連通し、連通路17、周溝16、貫通孔19を介して、第1吸入室6が第2吸入室18に連通する。ピストンの移動に伴って、シリンダボア1内に負圧が形成される。
吸入ポートを通って第1吸入室6へ流入したガスが、連通路17、周溝16、貫通孔19を介して、第2吸入室18へ流入し、吸入孔20と円形孔22とを通って負圧となったシリンダボア1へ吸引される。
【0016】
下死点に到達したピストンが上死点へ向けて移動を開始すると、吸入弁21とシリンダボア間の摺動抵抗が吸入弁21とピストン15間の摺動抵抗よりも大きいために、ピストン15が吸入弁21に対して上死点方向へ相対移動する。ピストン15が吸入弁21に対して僅かな遊びαだけ相対移動すると、ピストン15の端面が吸入弁21に当接し、吸入孔21が吸入弁21により閉鎖されると共に前記相対移動が終了する。
ピストン15と吸入弁21とが一体となって、ピストン15の上死点へ向けて移動する。シリンダボア1内のガスが圧縮される。ピストン15が上死点に接近すると、シリンダボアの周溝16とピストン15の貫通孔19との間の連通が遮断される。圧縮されたガスは、吐出孔25と吐出弁25とを通って吐出室7へ吐出し、図示しない吐出ポートを通って斜板式圧縮機から流出する。
【0017】
図示しないオリフィスを通って吐出室7からクランク室3へ高圧ガスが導入され、図示しない連通路と開閉弁とを通ってクランク室内のガスが吸入室6へ排出されることにより、クランク室3の内圧が制御され、斜板12の駆動軸9に対する傾角が制御され、ピストン15のストロークが制御されて、斜板式圧縮機100の圧縮容量が可変制御される。
【0018】
上記説明から分かるように、斜板式圧縮機100においては、シリンダヘッド8が形成する第1吸入室6に加えてピストンヘッド15内に第2吸入室18が形成されているので、吸入室の容積が従来の斜板式圧縮機に比べて大きい。従って、斜板式圧縮機100の吸入室はサイレンサーとして十分に機能する。
斜板式圧縮機100においては、シリンダヘッド8が形成する第1吸入室6が弁板5を越えてシリンダブロック2まで延在しているので、吸入室の容積が増加し、吸入室のサイレンサーとしての機能が向上している。
斜板式圧縮機100においては、吸入弁21とシリンダボア1間の摺動抵抗と吸入弁21とピストン15間の摺動抵抗の差によって、ピストン15の上死点近傍と下死点近傍とにおいて、吸入弁21がピストン15に対して僅かな遊びαの範囲で相対移動して、ピストン15に形成された吸入孔20を開閉するので、吸入室の内圧とシリンダボアの内圧との差圧によって吸入弁が開閉動作する従来の斜板式圧縮機に比べて、ピストン15の往復摺動と吸入弁21の開閉動作との間のタイムラグが小さく、吸入効率が高い。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダヘッドが形成する吸入室に加えてピストンヘッド内に第2吸入室が形成されているので、吸入室の容積が従来に比べて大きい。従って、本発明に係る斜板式圧縮機の吸入室はサイレンサーとして十分に機能する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダボア
2 シリンダブロック
3 クランク室
4 フロントハウジング
5 弁板
6 第1吸入室
7 吐出室
8 シリンダヘッド
15 ピストン
16 周溝
17 連通路
18 第2吸入室
19 貫通孔
20 吸入孔
21 吸入弁
23、24 周爪
α 遊び
100 斜板式圧縮機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a swash plate compressor.
[0002]
[Prior art]
A cylinder block having a plurality of cylinder bores, a front housing attached to one end face of the cylinder block to form a crank chamber, and a suction chamber and a discharge chamber attached to the other end face of the cylinder block via a valve plate A cylinder head to be formed; a drive shaft extending in the crank chamber and supported rotatably by the front housing and the cylinder block; a swash plate coupled to the drive shaft so as to rotate in synchronization with the drive shaft; A piston that reciprocates in the cylinder bore as the plate rotates, a suction valve that controls the flow of refrigerant gas from the suction chamber to the cylinder bore, and a discharge valve that controls the flow of refrigerant gas from the cylinder bore to the discharge chamber The provided swash plate compressor is widely used for automobile air conditioners and the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The swash plate compressor having the above configuration has the following problems.
1. The suction chamber functions as a manifold that divides and supplies gas to each cylinder bore, and also functions as a silencer that reduces the pressure fluctuation of the suction gas generated in the suction process and reduces the noise accompanying the pressure fluctuation. Conventionally, the volume of the suction chamber is insufficient, and the suction chamber has not functioned sufficiently as a silencer.
2. Since the intake valve is opened and closed only by the differential pressure between the internal pressure of the intake chamber and the internal pressure of the cylinder bore, a time lag occurs between the reciprocating sliding of the piston and the open / close operation of the intake valve, and the intake efficiency tends to decrease. .
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a swash plate compressor having a suction chamber sufficiently functioning as a silencer and having high suction efficiency.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a cylinder block in which a plurality of cylinder bores are formed, a front housing attached to one end surface of the cylinder block to form a crank chamber, and a cylinder block through a valve plate A cylinder head that is attached to the other end surface and forms a suction chamber and a discharge chamber, a drive shaft that extends in the crank chamber and is rotatably supported by the front housing and the cylinder block, and rotates in synchronization with the drive shaft A swash plate connected to the drive shaft, a piston that reciprocates in the cylinder bore as the swash plate rotates, a suction valve that controls the flow of refrigerant gas from the suction chamber to the cylinder bore, and a discharge chamber from the cylinder bore a swash plate type compressor and a discharge valve for controlling the flow of refrigerant gas to the piston is a cylindrical body, of the cylindrical body Space forms a second suction chamber which communicates with the suction chamber which cylinder head is formed, providing a suction valve swash plate type compressor, characterized by controlling the flow of refrigerant gas into the cylinder bores from the second suction chamber To do.
In the swash plate compressor according to the present invention, since the second suction chamber is formed in the piston head in addition to the suction chamber formed by the cylinder head, the volume of the suction chamber is larger than the conventional one. Therefore, the suction chamber of the swash plate compressor according to the present invention functions sufficiently as a silencer.
[0005]
In a preferred aspect of the present invention, the suction chamber formed by the cylinder head is formed at a central portion in the radial direction of the cylinder head, the suction chamber extends to the cylinder block, and the communication passage extending radially is formed in the cylinder block. Through the second suction chamber .
If the suction chamber formed by the cylinder head extends to the cylinder block, the volume of the suction chamber increases and the function of the suction chamber as a silencer is improved.
[0006]
In a preferred embodiment of the present invention, the suction valve engages with the piston with a predetermined play in the reciprocating sliding direction of the piston, reciprocates within the cylinder bore following the piston, and the bottom dead center of the piston. In the vicinity and in the vicinity of the top dead center, the piston moves reciprocally in the range of play in the reciprocating sliding direction of the piston to open and close the suction hole formed in the piston.
Since the suction valve moves relative to the piston within the range of play to open and close the suction hole formed in the piston, the time lag between the reciprocating sliding of the piston and the opening and closing operation of the suction valve is reduced compared to the conventional one, The inhalation efficiency is higher than before.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A swash plate compressor according to an embodiment of the present invention will be described.
The
[0008]
The
A
[0009]
A
[0010]
A pair of sliding shoes 13 are slidably in contact with the peripheral edge of the
[0011]
A
A shallow bottomed
[0012]
A
The
[0013]
In the
[0014]
When the
When the
[0015]
The
The gas that has flowed into the
[0016]
When the piston that has reached the bottom dead center starts to move toward the top dead center, the sliding resistance between the
The
[0017]
High-pressure gas is introduced from the
[0018]
As can be seen from the above description, in the
In the
In the
[0019]
【The invention's effect】
As described above, in the swash plate compressor according to the present invention, the second suction chamber is formed in the piston head in addition to the suction chamber formed by the cylinder head. large. Therefore, the suction chamber of the swash plate compressor according to the present invention functions sufficiently as a silencer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a swash plate compressor according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Cylinder bore 2
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