| 【発明の名称】 |
往復動型圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】橋本 見次
【氏名】松村 義人
【氏名】市川 喜伸
【氏名】佐藤 泰造
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| 【要約】 |
【課題】シリンダヘッド中央から偏芯した位置に吸入導入孔を配置した場合においても，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力を均等にして，吸入圧力脈動低減効果を最大限発揮させることができる往復動型圧縮機を提供すること。
【解決手段】回転軸の回転によりピストンをシリンダ内で往復動させて、冷媒導入孔からシリンダ内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮機において、前記シリンダヘッド１１の冷媒導入孔４に隣接して吸入チャンバ２ａ，２ｂを形成し，前記吸入チャンバ２ａ，２ｂを圧縮機回転軸方向に２分割するように，薄板３を前記シリンダヘッド１１内に固定してなる。前記薄板３は，第２の吸入導入孔５が中央部に設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸方向に沿った複数のシリンダと、前記複数のシリンダ内を往復動するピストンと、前記シリンダの一端を覆うシリンダヘッドとを備え、前記シリンダヘッドの冷媒導入孔がシリンダヘッド中央から偏心した位置にあり、前記回転軸の回転により前記ピストンをシリンダ内で往復動させて、前記冷媒導入孔からシリンダ内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮機において、前記シリンダヘッドの冷媒導入孔に隣接して吸入チャンバを形成したことを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項２】 請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記吸入チャンバを圧縮機回転軸方向に２分割するように，薄板を前記シリンダヘッド内に固定してなり，前記薄板は，第２の吸入導入孔が中央部に設けられていることを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項３】 請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記吸入チャンバから複数のシリンダに冷媒ガスを分岐する複数の独立吸入通路を有し，前記シリンダヘッドの冷楳導入孔に最も近いシリンダの独立吸入通路の断面積を，その他の独立吸入通路断面積より小さく形成したことを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項４】 請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記シリンダヘッドの偏心位置にある吸入導入孔から，前記シリンダヘッド中心部まで，前記シリンダヘッド底壁面に，吸入冷媒ガスを導く通路を設けたことを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項５】 請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記シリンダヘッドは、前記冷媒導入孔とこれに隣接する吸入チャンバを有する第１のシリンダヘッド部と，前記第１のシリンダヘッド部側に，凹形状の第２の吸入チャンバを形成する第２のシリンダヘッド部と、前記第１及び第２のシリンダヘッド部との間に設けられ前記第１及び第２のシリンダヘッド部をシールする薄板状のガスケットとを備え、前記ガスケットは、中央に前記第１の吸入チャンバと前記第２の吸入チャンバを連通させる第２の冷媒導入孔を有することを特徴とする往復動型圧縮機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にカーエアコン圧縮機に用いられる往復動型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用空調装置の冷凍回路等には、圧縮機が用いられている。図８は従来技術による圧縮機として、往復動型圧縮機を示す断面図である。図８を参照すると、従来技術による往復動型圧縮機５０は、複数のシリンダボア５２を備えケーシング５１と一体に形成されたシリンダブロック５３と、ケーシング５１の一端に設けられたフロントハウジング５４とを備えている。また、フロントハウジング５４を貫通してケーシング５１内のシリンダブロック５３の挿通孔５３ａまで挿通された回転軸５５を備えている。この回転軸５５は、軸受５６ａ，５６ｂを介してフロントハウジング５４、及びシリンダブロック５３に回転可能に支持されているとともに、封止部材５７，５８によって、密封されている。回転軸５５のフロントハウジング５４寄りには、ロータ６１が設けられ、ボルト６２によって、回転軸５５に固定されている。ロータ６１の一端は、フロントハウジング５４の内壁に、スラストベアリング６３を介して支持され、他端は、回転軸５５の周囲に配置された斜板６４の一端にクランク機構６５を介して連結されている。斜板６４の中心の円筒部の周囲には、揺動板６６が設けられ、スラストベアリング６４ａを介して、斜板６４に対して、摺動回転可能なように設けられている。揺動板６６の周囲の一部６７ａには、溝が設けられており、この溝は、ケーシング５１内に設けられたレール板６７ｂと軸方向に沿って移動可能に係合し、このレール板とともに回転阻止機構６７を構成している。回転阻止機構６７は、揺動板６６を回転軸５５に沿う方向には移動可能であるが、回転軸５５の周囲には回転不可能となるように構成されている。
【０００３】シリンダブロック５３内のシリンダボア５２内には、ピストン７１が配置され、ピストンロッド７２を介して、揺動板６６の他端側の周辺部に接続されている。
【０００４】ケーシング５１のシリンダブロック５３の他端は、弁板装置８０を介してシリンダヘッド１００が設けられている。
【０００５】弁板装置８０は、両面をシール部材と一体に形成された図示しない吸入弁と、吐出弁４３とを備えた弁板本体４６と、吐出弁４３を覆うように設けられたリテーナ４４とを備え、これらは、ボルト４５によって、弁体本体４６と一体となるように、組み立てられている。
【０００６】シリンダヘッド１００は、圧縮機の外側に設けられた第１のシリンダヘッド部８１と、第１のシリンダヘッド８１及び弁板装置８０との間に設けられた第２のシリンダヘッド部８２とを備えている。
【０００７】第１のシリンダヘッド部８１は、底壁１０１と、底壁１０１の周囲に連続して設けられた側壁１０２とを備えている。また、側壁１０２の内側には、隔壁１０１’が設けられている。底壁１０１の中心部には、貫通孔が設けられ、供給される冷媒を導入するための冷媒導入孔１０４を構成している。冷媒導入孔１０４から内部は、広くなって、第２のシリンダヘッド部８１の外側底面との間に吸入チャンバー１０５を形成している。また、底壁１０１の中心よりも外側寄りには、吐出孔１０７が形成されており、その周辺は、隔壁１０１’と一体に形成されたボス部となっている。
【０００８】隔壁１０１’は、周辺部の側壁１０２から冷媒導入孔１０４に向かって延在しており、中心部で、互いに接続される吸入室１０６を夫々区画形成している。また、この吸入室１０６の位置に、吸入口１１６が位置するように、組み立てられる。符号４７ａ，４７ｂは、ネジ孔であり、その周辺部は、側壁１０２及び隔壁１０１’と同じ高さのボス部１１７が形成され、側壁１０２及び隔壁１０１’と一体となっている。
【０００９】第２のシリンダヘッド部８２は、底壁１１３と、周囲に設けられた側壁１１１と、これに一体の隔壁１１２とを備えている。以下、側壁１１１及び隔壁１１２を合わせて、単に側壁と呼び、同じ符号１１１で示す。底壁１１３を貫通して、吐出孔１０７が設けられている。
【００１０】側壁１１１と、弁板装置８０との間で、吐出室１０３が形成されている。
【００１１】ボルト４８によって、シリンダヘッドは、シリンダブロック５３に設けたネジ孔にねじ込まれ固定されている。尚、隔壁１１２と、側壁１１１とを、一体に形成されているが、ボス部、側壁１１１、及び隔壁１１２は、一部または全部を別体に形成することも可能である。
【００１２】この様な構成の従来技術による往復動型圧縮機において、図示しない外部駆動源によって、回転軸５５が回転すると、それによって、ロータ６１が回転し、それに伴ってロータ６１に連結された斜板６４が回転する。斜板６４の回転は、揺動板６６の揺動運動及びピストンロッド７２の往復運動を介してピストン７１のシリンダボア５２内の軸方向の往復運動に変換される。
【００１３】これによって、冷媒導入孔１０４から吸入チャンバー１０５を介して吸入室１０６から、吸入口４１を通ってシリンダボア５２内に至り、ピストン７１によって圧縮され、吐出口４２から吐出室１０３に吐出され、吐出孔１０７を介して外部冷媒回路に送り出される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリンダヘッド１００の冷媒導入孔がシリンダヘッド中央から偏芯した位置にある場合，冷媒導入孔から近いシリンダと遠いシリンダの間に圧力損失が発生し，各シリンダに吸入される冷媒流量は不均一となり，圧力変動を来し，吸入脈動が発生する。
【００１５】これを是正するために，シリンダヘッド１００の冷媒導入孔に隣接して吸入チャンバを形成し，この吸入チャンバから各シリンダヘ通じる独立吸入通路を設けることが提案されている（特願平１１−９４９９３６号参照）。
【００１６】冷媒ガスは，冷媒導入孔からいったん吸入チャンバ１０６に入り、その後，各シリンダ５２に吸入されるため，冷媒流量の不均一は，幾分是正され，圧力変動が低減するするものの，車の静寂性が進むにつれてこの圧力変動に起因する吸入脈動が蒸発器で共鳴して車室内ノイズを発生するという問題があった。
【００１７】このような問題を解決するために，吸入導入孔をシリンダヘッド中央部に位置させる方法が考えられるが、圧縮機の吸入導入孔位置は、コンプレッサメーカ単独で決定することが出来ず，全ての車両において，必ずシリンダヘッド中央に，吸入導入孔を配置することは，困難である。
【００１８】一方，シリンダヘッド中央から偏芯した位置に吸入導入孔を配置し，それに隣接した吸入チャンバを形成した場合，吸入導入孔から各シリンダまでの距離は不均一であり，吸入導入孔から最も近い位置にあるシリンダヘ多量な冷媒が導入される。このため，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力の均等性は，不十分であり，圧力脈動は十分低減されていない。
【００１９】そこで、本発明の技術的課題は，シリンダヘッド中央から偏芯した位置に吸入導入孔を配置した場合においても，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力を均等にして，吸入圧力脈動低減効果を最大限発揮させることができる往復動型圧縮機を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、回転軸方向に沿った複数のシリンダと、前記複数のシリンダ内を往復動するピストンと、前記シリンダの一端を覆うシリンダヘッドとを備え、前記シリンダヘッドの冷媒導入孔がシリンダヘッド中央から偏心した位置にあり、前記回転軸の回転により前記ピストンをシリンダ内で往復動させて、前記冷媒導入孔からシリンダ内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮機において、前記シリンダヘッドの冷媒導入孔に隣接して吸入チャンバを形成したことを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００２１】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮機において、前記吸入チャンバを圧縮機回転軸方向に２分割するように，薄板を前記シリンダヘッド内に固定してなり，前記薄板は，第２の吸入導入孔が中央部に設けられていることを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００２２】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮機において、前記吸入チャンバから複数のシリンダに冷媒ガスを分岐する複数の独立吸入通路を有し，前記シリンダヘッドの冷楳導入孔に最も近いシリンダの独立吸入通路の断面積を，その他の独立吸入通路断面積より小さく形成したことを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００２３】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮機において、前記シリンダヘッドの偏心位置にある吸入導入孔から，前記シリンダヘッド中心部まで，前記シリンダヘッド底壁面に，吸入冷媒ガスを導く通路を設けたことを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００２４】さらに、本発明によれば、前記往復動型圧縮機において、前記シリンダヘッドは、前記冷媒導入孔とこれに隣接する吸入チャンバを有する第１のシリンダヘッド部と，第１のシリンダヘッド側に，凹形状の第２の吸入チャンバを形成する第２のシリンダヘッド部と、前記第１及び第２のシリンダヘッド部との間に設けられ前記第１及び第２のシリンダヘッド部をシールする薄板状のガスケットとを備え、前記ガスケットは、中央に前記第１の吸入チャンバと前記第２の吸入チャンバを連通させる第２の冷媒導入孔を有することを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここで、本発明の各実施の形態による往復動型圧縮機は、シリンダヘッド以外は、従来技術によるものと同様な構成を有するので、シリンダヘッドについてのみ説明する。
【００２６】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを異なる直径面で切断したときのの断面図である。図２は図１の薄板の底側を上面にした斜視図である。図１に示すように、シリンダヘッド１１は、第１のシリンダヘッド部１１ａ及び第２のシリンダヘッド部１１ｂとを備えている。この第１のシリンダヘッド部１１の一端面の偏心位置に第１の冷媒導入孔４が設けられている。また、第２のシンリンダヘッド部１１ｂは、隔壁によって吐出室１０３が設けられ、その周囲には、各シリンダボアに通じる独立吸入通路６，７が設けられている。
【００２７】シリンダヘッド１１の吸入チャンバを圧縮機回転軸方向に２分割するように，薄板３がシリンダヘッド１内に設けられ固定され、この吸入チャンバの空間を回転軸に交差する面で、第１の吸入チャンバ２ａ及び第２の吸入チャンバ２ｂとに分割している。
【００２８】図２に示すように、薄板３は、中央部に第２の吸入導入孔５が設けられており、２分割された第１の吸入チャンバ２ａ及び第２の吸入チャンバ２ｂを連通させる。これにより，偏心位置にある第１の吸入導入孔４から吸入された冷媒ガスは、第１の吸入チャンバ２ａに吸入され，第２の吸入導入孔５を通過して，第２の吸入チャンバ２ｂに導かれる。
【００２９】第２の吸入チャンバ２ｂからは，各シリンダに通じる複数の独立吸入通路６、７に分岐され，各シリンダに吸入される。第２の冷媒導入孔５から各シリンダまでの距離は，均一になるため，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力は均等になり，圧力変動により発生する吸入脈動は低減する。
【００３０】（第２の実施の形態）図３は本発明の第２の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを異なる直径面で切断したときのの断面図である。図３を参照すると、シリンダヘッド１２は、第１のシリンダヘッド部１２ａと、図示しない弁板装置との間に吐出室１０３を形成する第２のシリンダヘッド部１２ｂを備え、その内部に吸入チャンバー２が形成されている。第１のシリンダヘッド部１２ａの中央から偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４に最も近いシリンダの上部にある独立吸入通路６の断面積Ｓ１が他の独立吸入通路７の断面積Ｓ２に比べ，小さく形成されている（即ち、Ｓ１＜Ｓ２）。これにより，偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４に、最も近い図示しないシリンダに導入される冷媒流量は減少し，各シリンダに吸入される冷媒流量の不均一が是正され，圧力脈動低減効果が向上する。
【００３１】（第３の実施の形態）図４は本発明の第３の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを異なる直径面で切断したときのの断面図である。図４を参照すると、シリンダヘッド１３は、第１のシンリンダヘッド部１３ａと第２のシリンダヘッド部１３ｂとを備えている。
【００３２】第１のシリンダヘッド１３ａの偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４から，シリンダヘッド中心部８まで，第１のシリンダヘッド部１３ａの底壁面に沿ってガイドもしくは配管９が設けられている。これにより，シリンダヘッド１３の偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４から，シリンダヘッド中心部８まで、冷媒ガスが導かれ、以下、各シリンダまでの距離は均一になり，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力は均等になり、圧力変動により発生する吸入脈動を低減させることができる。
【００３３】（第４の実施の形態）図５は本発明の第４の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを異なる直径面で切断したときのの断面図である。図４を参照すると、シリンダヘッドは第1のシリンダヘッド部１４ａ及び第２のシリンダヘッド部１４ｂとを備えている。また、第1のシリンダヘッド部１４ａの偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４から，シリンダヘッド中心部８まで，第1のシリンダヘッド部１４ａの底壁面に沿って、この第１のシリンダヘッド部１４ａと一体化された連通口２１が設けられている。
【００３４】ここで、シリンダヘッド１４はアルミダイカスト等で製造され，連通口２１が第１のシリンダヘッド部１４ａの側壁部から，第１のシリンダヘッド部１４ａの外部に開口されている場合，メクラ栓２２を、例えば、ネジ止め等により、第１のシリンダヘッド部１４ａの側壁部に固定して、開口部が閉じられている。
【００３５】これにより，シリンダヘッド１４の偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４から，シリンダヘッド中心部８まで、冷媒ガスが導かれ，以下シリンダまでの距離は均一になり，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力は均等になり、圧力変動により発生する吸入脈動を低減することができる。
【００３６】（第５の実施の形態）図６は本発明の第５の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを異なる直径面で切断したときのの断面図である。図６に示すように、シリンダヘッド１５は、第１のシリンダヘッド１５ａと、第２のシリンダヘッド１５ｂとこれらの対向端面間に挟み込まれたガスケット２５とを備えている。ガスケット２５とによって、第１のシリンダヘッド１５ａ及び第２のシリンダヘッド１５ｂとによって形成された空間が２分割されて第１の吸入チャンバ２ｃ及び第２の吸入チャンバ２ｄが形成されている。
【００３７】第２のシリンダヘッド１５ｂは，第１のシリンダヘッド１５ａ側に，凹形状の第２の吸入チャンバ２ｄを有し，第１のシリンダヘッド１５ａとの間に，薄板状のガスケット２５が設けられている。ガスケット２５は，中央部に第２の冷媒導入孔２６を設け，第１のシリンダヘット１５ａ内の第１の吸入チャンバ２ｃと，第２のシリンダヘッド１５ｂ内の第２の吸入チャンバ２ｄとを連通させている。
【００３８】これにより、第１のシリンダヘッド１５ａの偏芯位置にある第１の冷媒導入孔４から，吸入された冷媒ガスは，第１の吸入チャンバ２ｃに吸入され，第２の冷媒導入孔２６を通過して，第２の吸入チャンバ２ｄに導かれる。第２の吸入チャンバ２ｄからは、各シリンダに通ずる独立吸入通路６，７に分岐され，各シリンダに吸入される。これによって、第２の吸入チャンバ２ｄへ連通する第２の冷媒導入孔２６から各シリンダまでの距離は、均一になるため，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力は均等になり，圧力変動により発生する吸入脈動を低減させることができる。
【００３９】図７は本発明の第１の実施の形態によるシリンダヘッドを組み込んだ圧縮機と、組み込まない従来技術によるものとの冷媒循環量に対する吸入脈動を調査した結果を示す図である。図７に示すように、本発明の第１の実施の形態によるシリンダヘッドを組み込んだもの（曲線３１）は、組み込まない従来技術によるもの（曲線３２）よりも明らかに吸入脈動が低減されていることがわかる。尚、本発明の第２乃至第５の実施の形態によるシリンダヘッドを組み込んだ圧縮機に対しても同様な効果が得られている。
【００４０】このように、本発明の実施の形態においては、シリンダヘッドの偏芯位置にある第１の冷媒吸入孔より、吸入される冷媒ガス流量は，各シリンダに均等に分配されるので、各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力は均等になり、圧力変動により，発生する吸入脈動は、回避され車室内騒音防止を図ることができる。
【００４１】尚、本発明の実施の形態においては、往復動型圧縮機として、揺動板の一面に一端が設けられたピストンを備えた圧縮機について述べたが、本発明のシリンダヘッドは、これに限定されず、回転斜板を備え、この回転斜板の回転がシューを介してピストンの往復動に変換される圧縮機に関しても同様に用いることができることは明らかである。
【００４２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明においては、冷媒導入孔がシリンダヘッド偏芯位置に設定された場合でも，各シリンダに吸入される冷媒流量及び各シリンダの吸入圧力は均等になり，圧力変動により，発生する吸入脈動は回避され，車室内騒音防止を図ることができる往復動型圧縮機を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８４５
【氏名又は名称】サンデン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月９日（２０００．３．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１２７２
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 洋介 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２５４６７４（Ｐ２００１−２５４６７４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２１日（２００１．９．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−６４３３１（Ｐ２０００−６４３３１） |
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