圧縮機
【課題】圧縮性能が高い圧縮機の提供を図る。
【解決手段】圧縮機１は、バルブプレート９の吸入孔１１を塞ぐようにバルブプレート９に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁７１を備える。回転弁７１は、回転弁７１の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアＢの吸入孔１１を開放する吸入通路７１ｃと、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢへ逃がす逃がし通路７１ｅと、を備える。逃がし通路７１ｅは、吸入孔１１と重なり合う回転軌道上に設けられた入口７１ｆおよび出口７１ｇと、前記吸入孔１１と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側にそれぞれ設けられてこれら入口および出口を連通するように周方向に延在する連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２と、を備える。入口７１ｆと外周側の連通部７１ｋ−２とは仕切部８１によって非連続となっている。
【解決手段】圧縮機１は、バルブプレート９の吸入孔１１を塞ぐようにバルブプレート９に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁７１を備える。回転弁７１は、回転弁７１の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアＢの吸入孔１１を開放する吸入通路７１ｃと、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢへ逃がす逃がし通路７１ｅと、を備える。逃がし通路７１ｅは、吸入孔１１と重なり合う回転軌道上に設けられた入口７１ｆおよび出口７１ｇと、前記吸入孔１１と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側にそれぞれ設けられてこれら入口および出口を連通するように周方向に延在する連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２と、を備える。入口７１ｆと外周側の連通部７１ｋ−２とは仕切部８１によって非連続となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、従来の圧縮機が開示されている。この圧縮機は、シリンダボアと、前記シリンダボア内に往復動自在に配置されたピストンと、前記シリンダボアとバルブプレートによって区画されるとともに当該バルブプレートに形成された吸入孔を通じて前記シリンダボアと連通する吸入室と、前記シリンダボアとバブルプレートによって区画されるとともに当該バルブプレートに形成された吐出孔を通じて前記シリンダボアと連通する吐出室と、を備え、駆動軸の回転に連動して前記各シリンダボア内のピストンが往復動するようになっている。ピストンが往復動することで、吸入室から吸入孔を通じてシリンダボアに流体が吸入され、当該流体がシリンダボア内で圧縮されたのち、圧縮流体がシリンダボアから吐出孔を通じて吐出室に吐出される。
【０００３】
この圧縮機は、回転弁を備え、この回転弁は、バルブプレートの吸入孔を塞ぐようにバルブプレートに対して重ね合わされるとともに、駆動軸と同期回転するように前記駆動軸に連結されている。回転弁には吸入通路が設けられており、回転弁が回転すると、吸入通路が、吸入行程にあるシリンダボアの吸入孔を開放して当該シリンダボアと前記吸入室とを連通するようになっている。また、回転弁には放出通路が設けられており、回転弁が回転すると、この放出通路によって、ピストンの上死点タイミング付近の状態にある圧縮室内に残留する高圧の残留流体を、下死点タイミング付近の状態にある他の圧縮室へ、放出できるようになっている。
【０００４】
このような構成によれば、残留流体が少なくなるためつまり吸入行程において再膨張してしまう高圧の残留流体の量が少なくなるため、そのぶんより多くの流体を圧縮室内に吸入できるようになり、吸入効率が向上して、圧縮機の圧縮性能が向上することとなる。
【特許文献１】特開平０８−０６１２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来技術では、回転弁はシリンダボアで圧縮された高圧の圧縮流体の圧力を吸入孔を介して受けるため、回転弁がバルブプレートから浮き上がるようにして回転弁とバルブプレートとの密着度が低下するおそれがある。この場合、シリンダボア内の圧縮流体は、回転弁とバルブプレートとの間を通じてシリンダボアから吸入室に漏れてしまう可能性がある。このように、圧縮流体がシリンダボアから吸入室へ漏れていってしまうと、シリンダボアから吐出室へ吐出される圧縮流体の量が減るため、圧縮機の圧縮性能が低下してしまう。
【０００６】
本発明はこのような従来技術をもとに為されたもので、圧縮性能が高い圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、圧縮機であって、駆動軸と同期回転するように前記駆動軸に連結され且つ吸入室とシリンダボアとを隔てる隔壁に設けられた吸入孔を塞ぐように前記隔壁に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁を備え、前記回転弁は、当該回転弁の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアの前記吸入孔を開放することで当該シリンダボアと前記吸入室とを連通する吸入通路と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボアよりも低圧の他のシリンダボアへ逃がす逃がし通路と、を備え、前記逃がし通路は、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上に設けられた入口および出口と、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通するように周方向に延在する連通部と、を備えてなり、前記外周側の連通部は仕切部によって前記入口と非連続であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様は、圧縮機であって、駆動軸と同期回転するように前記駆動軸に連結され且つ吸入室とシリンダボアとを隔てる隔壁に設けられた吸入孔を塞ぐように前記隔壁に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁を備え、前記回転弁は、当該回転弁の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアの前記吸入孔を開放することで当該シリンダボアと前記吸入室とを連通する吸入通路と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボアよりも低圧の他のシリンダボアへ逃がす逃がし通路と、を備え、前記逃がし通路は、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上に設けられた入口および出口と、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通する連通部と、を備えてなり、前記入口のうちの外周側または前記外周側の連通部には、他の部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、逃がし通路により、吐出行程後にシリンダボアに残留してしまう高圧の残留流体を当該シリンダボアから低圧のシリンダボアに逃がすことができ、吸入効率を高く維持して、圧縮機の圧縮性能が高く維持できる。このとき、吐出行程中のシリンダボア内の圧縮流体は、吐出行程中のシリンダボア→当該シリンダボアに対応する吸入孔→回転弁とバルブプレートとの間→吸入室、という経路で吸入室に向けて漏れていく可能性がある。しかしながら、逃がし通路が吐出行程のシリンダボアの吸入孔を取り囲むように形成されているため、吸入孔から回転弁とバルブプレートとの間を通じて吸入室へ漏れていこうとする圧縮流体を、逃がし通路で捕獲できる。これにより、吐出行程中のシリンダボア内の圧縮流体が、吸入室へ漏れていってしまうことを抑制でき、さらに圧縮機の圧縮性能を高く維持できる。
【００１０】
しかも、本発明の第１の態様によれば、外周側の連通部は入口と非連続であるため、入口から出口に向けて流れる残留高圧流体は、距離が短い内周側の連通部を流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部を流通する場合よりも、より多くの残留流体を低圧のシリンダボアへ流すことができ、圧縮機の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様と同様の効果が得られる。なお、第２の態様によれば、入口のうちの外周側または外周側の連通部に他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部が設けられている。そのため、入口から出口に向けて流れる残留高圧流体は、距離が短い内周側の連通部を多く流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部を多く流通する場合よりも、より多くの残留流体を低圧のシリンダボアへ流すことができ、圧縮機の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００１２】
なお、本明細書で、吸入行程とはピストンが上死点位置から下死点位置まで移動する間の期間をいい、吐出行程とは、ピストンが下死点位置から上死点位置まで移動する間の期間をいい、吐出行程終了時および吸入行程開始時とはピストンが上死点にあるときをいい、吸入行程終了時および吐出行程開始時とはピストンが下死点にあるときをいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態にかかる圧縮機を図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
以下、図１〜図６を参照しつつ第１実施形態の圧縮機について説明する。
【００１５】
図１は第１実施形態の圧縮機の断面図、図２は同圧縮機のシリンダブロックとバルブプレートと回転弁との関係を示す分解斜視図、図３は同圧縮機のバブルプレートと吐出弁板と吸入弁としての回転弁との関係を示す分解斜視図、図４はバルブプレートに回転弁を重ね合わせた状態を吸入室側からみた図、図５は回転弁の正面図、図６は回転弁の斜視図である。
【００１６】
本実施形態の圧縮機１は、図１に示すように斜板式の可変容量圧縮機である。この圧縮機１は、複数（この例では５つ）のシリンダボアＢが円周方向に等間隔に配置されたシリンダブロック２（図２、３参照）と、該シリンダブロック２の前端面に接合され且つ内部にシリンダボアＢと連通するクランク室５を形成するフロントヘッド４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され且つ内部に吸入室７および吐出室８を形成するリアヘッド６と、を備える。これらシリンダブロック２とフロントヘッド４とリアヘッド６は、複数のスルーボルト１３によって締結固定され、圧縮機全体のハウジングを構成する。
【００１７】
バルブプレート９とリアヘッド６との間にはガスケット５３が介在し、吸入室７および吐出室８の密閉性が保持されている。また、バルブプレート９とシリンダブロック２との間にはガスケット５４が介在し、シリンダボアＢの密閉性が保持されている。
【００１８】
バルブプレート９は、円板状に形成され、各シリンダボアＢに対応する位置に貫通形成され当該シリンダボアＢと吸入室７とを連通する吸入孔１１と、各シリンダボアＢに対応する位置に貫通形成され当該シリンダボアＢと吐出室８とを連通する吐出孔１２と、を備えている。
【００１９】
後で詳しく説明するが、バルブプレート９の吸入室側には、吸入孔１１を開閉する吸入弁機構７０と、吐出孔１２を開閉する吐出弁機構６０と、が設けられている。
【００２０】
シリンダブロック２およびフロントヘッド４の中心の中央貫通口１４、１８にはラジアル軸受１５、１９を介して駆動軸１０が軸支され、これにより駆動軸１０がクランク室５内で回転自在となっている。
【００２１】
なお、駆動軸１０にクランク室５内で固定されたロータ２１の前端面とフロントヘッド４の内壁面との間にスラスト軸受２０が介在しており、シリンダブロック２の中央貫通口１４に固定された調整ネジ１７と、駆動軸１０に形成された段差面と、の間にスラスト軸受１６が介在している。これにより、駆動軸１０の軸方向への動きが規制されている。
【００２２】
クランク室５内には、駆動軸１０の回転をピストンＰの往復動に変換する変換機構が設けられている。変換機構は、駆動軸１０に固設された回転部材としてのロータ２１と、駆動軸１０に対して軸方向にスライド自在で且つ傾動自在に装着された回転斜板２４と、ロータ２１と回転斜板２４とを連結し回転斜板２４の傾角の変動を許容しつつロータ２１の回転トルクを回転斜板２４に伝達する連結機構４０と、を備える。回転斜板２４の外周部には、各ピストンＰが半球状の一対のピストンシュー３０、３０を介して連結され、回転斜板２４が回転すると、回転斜板２４の傾斜角度に応じてピストンＰがシリンダボアＢ内で往復動する。このピストンＰの往復動により、吸入室７内の冷媒がバルブプレート９の吸入孔１１を通じてシリンダボアＢ内に吸入されたのち、シリンダボアＢ内で圧縮され、圧縮された冷媒がバルブプレート９の吐出孔１２を通じて吐出室８へ吐出される。
【００２３】
回転斜板２４がリターンスプリング５２に抗してシリンダブロック２側に近接移動すると回転斜板２４の傾斜角は減少し、一方、回転斜板２４がディストロークスプリング５１に抗してシリンダブロック２から離れる方向に移動すると回転斜板２４の傾斜角は増大する。
【００２４】
可変容量の制御
冷媒の吐出容量を変化させるには、回転斜板２４の傾斜角を変化させてピストンストロークを変化させる。より具体的には、ピストンＰの後面側のクランク室圧ＰｃとピストンＰの前面側の吸入室圧Ｐｓの差圧（圧力バランス）により、回転斜板２４の傾角を変化させてピストンストロークを変化させる。そのため、この可変容量圧縮機には、圧力制御機構が設けられている。圧力制御機構は、クランク室５と吸入室７とを連通する抽気通路（図示せぬ）と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路（図示せぬ）と、この給気通路の途中に設けられ給気通路を開閉制御する制御弁３３と、を有する。
【００２５】
制御弁３３によって給気通路を開くと、吐出室８から高圧の冷媒が給気通路を通じてクランク室５に流れ込み、これによりクランク室５内の圧力が上昇する。クランク室５内の圧力が上昇すると、回転斜板２４はシリンダブロック２側に近接移動しつつその傾斜角が減少することで、ピストンストロークが小さくなり、吐出量が減少する。
【００２６】
一方、制御弁３３によって給気通路を閉じると、抽気通路を通じてクランク室５内に冷媒が吸入室７に常時抜けていっているため、次第に吸入室７とクランク室５との圧力差がなくなって均圧化していく。すると、回転斜板２４はシリンダブロック２から離れる方向に移動しつつその傾斜角が増大して、ピストンストロークが大きくなり、吐出量が増大する。
【００２７】
弁機構
次に、弁機構６０、７０について説明する。
【００２８】
まず、吐出弁機構６０について図１、３を参照しつつ説明する。吐出弁機構６０は、吐出弁板６１を備えて構成されている。吐出弁板６１は、図１に示すようにバルブプレート９とリアヘッド６との間に狭持される。吐出弁板６１は、図１、３に示すように、弾性可撓性を有する薄板（たとえば金属薄板など）で形成され、吐出孔１２に対応する位置にリード弁部６３を有する。リード弁部６３は、シリンダボアＢ内が所定圧力以下で吐出孔１２を閉塞しており、シリンダボアＢ内が所定圧力を越えると吐出孔１２を開弁する。つまり、リード弁部６３は、吸入行程および圧縮行程の途中では吐出孔１２を閉塞し、圧縮行程の最終段階の吐出行程で吐出孔１２を開弁する。このリード弁部６３の開限位置は、ガスケット５３に設けられたストッパ部６５によって規制される。
【００２９】
次に、吸入弁機構７０ついて図２〜６を参照しつつより詳しく説明する。
【００３０】
吸入弁機構７０は、吸入弁としての回転弁７１、ストッパ７３、およびバネ部材としてのコイルスプリング７５を備えて構成されている。回転弁７１、ストッパ７３、およびコイルスプリング７５は、図１に示すように、いずれも吸入室７に配置されている。
【００３１】
回転弁７１は、略円板状に形成され、その中央部に中央貫通口７１ｂが形成されている。この回転弁７１の中央貫通口７１ｂに、バルブプレート９の中央貫通口９ｃを貫通して吸入室７まで延在する駆動軸１０の軸方向端部１０ａが、装着されている。回転弁７１の中央貫通口７１ｂおよびこの駆動軸１０の軸方向端部１０ａは、非円形（この例では６角形）で同一形状に形成されており、これにより回転弁７１が駆動軸１０に対して軸方向にスライド自在な状態で、一体的に回転するようになっている。
【００３２】
ストッパ７３は、駆動軸１０の軸方向端部１０ａに締結手段としてのボルト７７により、軸方向の移動が規制されている。ストッパ７３から一対のアーム７３ｄが回転弁７１に向けて突設されており、この一対のアーム７３ｄが回転弁７１に連結され、これにより、ストッパ７３が回転弁７１と一体的に回転する。そして、ストッパ７３と回転弁７１との間にコイルスプリングが７５が圧縮保持されており、これにより、回転弁７１はバルブプレート９に対して付勢された状態で、常時密着するようになっている。
【００３３】
回転弁７１には、図２、３に示すように、円弧状に延びる長孔形状の吸入通路７１ｃが貫通形成されており、回転弁７１が回転すると、回転弁７１の吸入通路７１ｃがバルブプレート９の吸入孔１１と順次に重なりあって、当該吸入孔１１を順に開弁していくようになっている（図４参照）。なお、吸入通路７１ｃによる吸入孔１１の開弁タイミングは、ピストンＰの吸入行程に同期するように設定されている。
【００３４】
残圧逃がし構造
次に図２〜６を参照しつつ残圧逃がし構造について説明する。
【００３５】
回転弁７１には、図２〜６に示すように、逃がし通路７１ｅが設けられている。
【００３６】
逃がし通路７１ｅは、吐出行程中に吐出しきれずに吸入行程初期段階のシリンダボアＢ内に残留した高圧の残留冷媒を、当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢへ逃がすものである。
【００３７】
逃がし通路７１ｅは、回転弁７１の表面（バルブプレート９との摺動接触面）に凹設された溝として構成され、入口７１ｆと、出口７１ｇと、これら入口７１ｆおよび出口７１ｇを連通するように周方向に向けて延在する連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２と、を備えて構成されている。入口７１ｆおよび出口７１ｇは、前記吸入孔１１と重なり合う回転軌道上に設けられており、回転弁７１が回転する際に、吸入孔１１と順次連通していく。連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２は、上記回転軌道上から外れた内周側および外周側に設けられて、吸入孔１１とは重なり合わないようになっている。
【００３８】
この逃がし通路７１ｅにより、吐出行程後にシリンダボアＢに残留してしまう高圧の残留冷媒を当該シリンダボアＢから低圧のシリンダボアＢに逃がすことができ、吸入効率を高く維持して、圧縮機１の圧縮性能が高く維持できる。
【００３９】
しかも、本実施形態では、逃がし通路７１ｅの連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２が、吸入孔１１よりも内周側および外周側に設けられることで、逃がし通路７１ｅ全体としてみると逃がし通路７１ｅは吐出行程のシリンダボア３の吸入孔１１を取り囲むように略環状に設けられているため、吐出行程中のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒が、吐出行程のシリンダボアＢ→当該シリンダボアＢに対応する吸入孔１１→回転弁７１とバルブプレート９との密着面間→吸入室７、という経路で吸入室７に向けて漏れていこうとすると、逃がし通路７１ｅがこれを捕獲することとなる。これにより、吐出行程のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒が吸入室７へ漏れていってしまうことが抑制され、さらに圧縮機１の圧縮性能が高く維持される。
【００４０】
また、本実施形態では、外周側の連通部７１ｋ−２は仕切部８１によって入口７１ｆと非連続となっているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向けて流れる残留高圧冷媒は、入口７１ｆから出口７１ｇまでの距離が短い内周側の連通部７１ｋ−１を流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部７１ｋ−２を流通する場合よりも、より多くの残留冷媒を低圧のシリンダボア３へ流すことができ、圧縮機１の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００４１】
なお、本実施形態では、外周側の連通部７１ｋ−２が内周側の連通部７１ｋ−１よりも通路幅が狭く設定されることで通路断面積が小さく設定されている。
【００４２】
効果
次に、本実施形態の効果を列挙する。
【００４３】
（１）本実施形態の圧縮機１は、シリンダボアＢと、前記シリンダボアＢと隔壁９によって区画されるとともに当該隔壁に形成された吸入孔１１を通じて前記シリンダボアＢと連通する吸入室７と、前記シリンダボアＢと隔壁９によって区画されるとともに当該隔壁９に形成された吐出孔１２を通じて前記シリンダボアＢと連通する吐出室８と、各シリンダボアＢ内に往復動自在に配置されたピストンＰと、駆動軸１０の回転を前記ピストンＰの往復動に変換する変換機構２１、２４、４０と、を備え、駆動軸１０の回転に連動して前記各シリンダボアＢ内のピストンＰが往復動することで、前記吸入孔１１を通じて前記吸入室７から前記シリンダボアＢに冷媒が吸入され、前記シリンダボアＢ内で冷媒が圧縮されて当該圧縮冷媒が前記吐出孔１２を通じて前記シリンダボアＢから前記吐出室８に吐出される圧縮機１である。
【００４４】
そして、圧縮機１は、駆動軸１０と同期回転するように駆動軸１０に連結され且つ前記隔壁９の吸入孔１１を塞ぐように隔壁９に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁７１を備える。回転弁７１は、当該回転弁７１の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアＢの吸入孔１１を開放することで当該シリンダボアＢと吸入室７とを連通する吸入通路７１ｃを有する回転弁７１と、当該回転弁７１の回転に伴って吸入行程初期段階のシリンダボアＢに対応する吸入孔１１と当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢに対応する吸入孔１１とを連通することで吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留冷媒を、当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢへ逃がす逃がし通路７１ｅと、を備える。逃がし通路７１ｅは、吸入孔１１と重なり合う回転軌道上に設けられた入口７１ｆおよび出口７１ｇと、前記吸入孔１１と重なり合う回転軌道上から外れた外周側に設けられてこれら入口および出口をほぼ連通するように周方向に延在する連通部７１ｋと、を備えて構成されている。
【００４５】
そのため、本実施形態の圧縮機１によれば、逃がし通路７１ｅにより、吐出行程後にシリンダボアＢに残留してしまう高圧の残留冷媒を当該シリンダボアＢから低圧のシリンダボアＢに逃がすことができ、吸入効率を高く維持して、圧縮機の圧縮性能が高く維持できる。
【００４６】
このとき、吐出行程中のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒は、吐出行程中のシリンダボアＢ→当該シリンダボアＢに対応する吸入孔１１→回転弁７１とバルブプレート９との間→吸入室７、という経路で吸入室７に向けて漏れていく可能性がある。しかしながら本実施形態では、逃がし通路の連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２が吸入孔１１と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側に設けられることで、逃がし通路７１ｅが吐出行程中のシリンダボアＢに連通する吸入孔１１を取り囲むように略環状に設けられているため、吸入孔１１から回転弁７１とバルブプレート９との間を通じて吸入室７へ漏れていこうとする圧縮冷媒を、逃がし通路７１ｅで捕獲できる。これにより、吐出行程中のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒が、吸入室７へ漏れていってしまうことを抑制でき、さらに圧縮機１の圧縮性能を高く維持できる。
【００４７】
（２）また本実施形態の圧縮機１では、外周側の連通部７１ｋ−２が仕切部８１によって入口７１ｆと非連続となっているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向けて流れる残留高圧冷媒は、入口７１ｆから出口７１ｇまでの距離が短い内周側の連通部７１ｋ−１を流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部７１ｋ−２を流通する場合よりも、より多くの残留冷媒を低圧のシリンダボア３へ流すことができるため、圧縮機１の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００４８】
（３）また本実施形態の圧縮機１は、バルブプレート９に貫通形成された貫通口９ｃを通じて吸入室７側まで延在し且つ回転自在な駆動軸１０と、吸入室７内で駆動軸１０に連結されて駆動軸１０と一体的に回転するとともに駆動軸１０との一体的な回転に伴ってバルブプレート９の吸入孔１１を開閉する略板状の回転弁７１と、駆動軸１０に対して軸方向の移動が規制された状態に装着されたストッパ７３と、を備え、回転弁７１が、駆動軸１０に対して軸方向にスライド可能な状態で装着されているとともにストッパ７３に保持されたバネ部材としてのコイルスプリング７５によりバルブプレート９に付勢されている。
【００４９】
つまり、回転弁７１は、駆動軸１０に対して軸方向にスライド可能な状態で且つ駆動軸１０と一体的に回転し、且つバネ部材７５によってバルブプレート９に向けて付勢されている。そのため、回転弁７１が確実にバルブプレート９に密着し、これにより、シリンダボアＢ内で圧縮された高圧の被圧縮媒体が、シリンダボアＢ→吸入孔１１→バルブプレート９と回転弁７１との隙間→吸入室７へと漏れることが少なくなり、圧縮効率が向上する。また、シリンダボアＢ内の圧力が過大になった際には、回転弁７１がバルブプレート９から離間して、シリンダボアＢ内の過剰高圧媒体を吸入室７に逃がすことができる。つまり、本実施形態の圧縮機１は、シリンダボアＢ内が異常な高圧状態になった際の、セーフティ機能を備える。
【００５０】
また、従来（例えば特開平８−１４４９４６号公報図３、６、９、１２など）とは異なり、コイルスプリング７５がリアヘッド６と接触していないため、回転弁７１の振動がコイルスプリング７５を介してリアヘッド６に伝達されることが防止される。これにより、本実施形態の圧縮機１では、音振性が向上する。
【００５１】
また、コイルスプリング７５のストッパ７３が回転弁７１と一体的に回転するため、従来（例えば特開平８−１４４９４６号公報図３、６、９、１２など）のようにコイルスプリングとロータリバブルとの間若しくはコイルスプリングとストッパとの間にスラストベアリングを配置する必要がなくなる。そのため、高価なスラストベアリングが不要となり、低コスト化できる。
【００５２】
以下、その他の実施形態を説明する。なお以下の実施形態の説明において第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、構成およびその作用効果の重複する説明は省略する。
【００５３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７〜９を参照しつつ説明する。図７は第２実施形態の圧縮機の回転弁の正面図、図８は図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図、図９は同回転弁の斜視図である。
【００５４】
第２実施形態では、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆの外周端部に、入口７１ｆの他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部９１が設けられている点で、入口７１ｆと外周側の連通部７１ｋ−２が仕切部８１によって非連続となっている第１実施形態と異なっている。
【００５５】
逃がし通路７１ｅの入口７１ｆは、外周側から内周側に向けて除々に通路断面積が大きくなるようにその底面が傾斜して設けられている。言い換えると、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆは、内周側の連通部７１ｋ−１に向けて深さが除々に深くなっている。このうち一番深さが浅い部分が、前記流通抵抗部９１となる。また、本実施形態の逃がし通路７１ｅは、外周側の連通部７１ｋ−２が内周側の連通部７１ｋ−１よりも通路幅が狭く設定されることで通路断面積が小さく設定されている。
【００５６】
このような第２実施形態によれば、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆの外周端部に、入口７１ｆの他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部９１が設けられているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向かう残留高圧冷媒は、外周側の連通部７１ｋ−２よりも内周側の連通部７１ｋ−２を多く流通することとなり、第１実施形態とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００５７】
また、第２実施形態では、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆは、内周側の連通部７１ｋ−１に向けて除々に通路断面積が大きくなっているため、入口７１ｆに流入してきた高圧の残留冷媒は、スムーズに内周側の連通部７１ｋに向けて流れることとなる。
【００５８】
また、第２実施形態では、逃がし通路７１ｅは、外周側の連通部７１ｋ−２が内周側の連通部７１ｋ−１よりも通路断面積が小さく設定されているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向けて流れる残留高圧冷媒は、距離が長い外周側の連通部７１ｋ−２をさらに流れ難くなる。そのため、より多くの残留冷媒を低圧のシリンダボア３へ流すことができ、圧縮機の圧縮性能がさらに向上する。
【００５９】
なお、第２実施形態では、内周側の連通部７１ｋ−１に対して外周側の連通部７１ｋ−２が、その通路幅が狭く設定されることで通路断面積が小さく設定されているが、内周側の連通部７１ｋ−１に対して外周側の連通部７１ｋ−２が、その深さが浅く設定されることで通路断面積が小さく設定されていてもよいし、その他の態様で通路断面積が小さく設定されていてもよい。
【００６０】
なお、本発明は上述した実施形態にのみに限定解釈されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内においてその他の種々の態様で本発明は実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の圧縮機の断面図。
【図２】図２は同圧縮機のシリンダブロックとバルブプレートと回転弁との関係を示す分解斜視図。
【図３】図３は同圧縮機のバブルプレートと吐出弁板と吸入弁としての回転弁との関係を示す分解斜視図。
【図４】図４はバルブプレートに回転弁を重ね合わせた状態を吸入室側からみた図。
【図５】図５は回転弁の正面図。
【図６】図６は回転弁の斜視図。
【図７】図７は本発明の第２実施形態の圧縮機の回転弁の正面図。
【図８】図８は図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。
【図９】図９は第２実施形態の回転弁の斜視図。
【符号の説明】
【００６２】
１…圧縮機
７…吸入室
８…吐出室
９…バルブプレート（隔壁）
１０…駆動軸
１１…吸入孔
１２…吐出孔
７１…回転弁
７１ｃ…吸入通路
７１ｅ…逃がし通路
７１ｆ…逃がし通路の入口
７１ｇ…逃がし通路の出口
７１ｋ−１…逃がし通路の内周側の連通部
７１ｋ−２…逃がし通路の外周側の連通部
８１…仕切部
９１…流通抵抗部
Ｐ…ピストン
Ｂ…シリンダボア
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、従来の圧縮機が開示されている。この圧縮機は、シリンダボアと、前記シリンダボア内に往復動自在に配置されたピストンと、前記シリンダボアとバルブプレートによって区画されるとともに当該バルブプレートに形成された吸入孔を通じて前記シリンダボアと連通する吸入室と、前記シリンダボアとバブルプレートによって区画されるとともに当該バルブプレートに形成された吐出孔を通じて前記シリンダボアと連通する吐出室と、を備え、駆動軸の回転に連動して前記各シリンダボア内のピストンが往復動するようになっている。ピストンが往復動することで、吸入室から吸入孔を通じてシリンダボアに流体が吸入され、当該流体がシリンダボア内で圧縮されたのち、圧縮流体がシリンダボアから吐出孔を通じて吐出室に吐出される。
【０００３】
この圧縮機は、回転弁を備え、この回転弁は、バルブプレートの吸入孔を塞ぐようにバルブプレートに対して重ね合わされるとともに、駆動軸と同期回転するように前記駆動軸に連結されている。回転弁には吸入通路が設けられており、回転弁が回転すると、吸入通路が、吸入行程にあるシリンダボアの吸入孔を開放して当該シリンダボアと前記吸入室とを連通するようになっている。また、回転弁には放出通路が設けられており、回転弁が回転すると、この放出通路によって、ピストンの上死点タイミング付近の状態にある圧縮室内に残留する高圧の残留流体を、下死点タイミング付近の状態にある他の圧縮室へ、放出できるようになっている。
【０００４】
このような構成によれば、残留流体が少なくなるためつまり吸入行程において再膨張してしまう高圧の残留流体の量が少なくなるため、そのぶんより多くの流体を圧縮室内に吸入できるようになり、吸入効率が向上して、圧縮機の圧縮性能が向上することとなる。
【特許文献１】特開平０８−０６１２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来技術では、回転弁はシリンダボアで圧縮された高圧の圧縮流体の圧力を吸入孔を介して受けるため、回転弁がバルブプレートから浮き上がるようにして回転弁とバルブプレートとの密着度が低下するおそれがある。この場合、シリンダボア内の圧縮流体は、回転弁とバルブプレートとの間を通じてシリンダボアから吸入室に漏れてしまう可能性がある。このように、圧縮流体がシリンダボアから吸入室へ漏れていってしまうと、シリンダボアから吐出室へ吐出される圧縮流体の量が減るため、圧縮機の圧縮性能が低下してしまう。
【０００６】
本発明はこのような従来技術をもとに為されたもので、圧縮性能が高い圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、圧縮機であって、駆動軸と同期回転するように前記駆動軸に連結され且つ吸入室とシリンダボアとを隔てる隔壁に設けられた吸入孔を塞ぐように前記隔壁に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁を備え、前記回転弁は、当該回転弁の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアの前記吸入孔を開放することで当該シリンダボアと前記吸入室とを連通する吸入通路と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボアよりも低圧の他のシリンダボアへ逃がす逃がし通路と、を備え、前記逃がし通路は、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上に設けられた入口および出口と、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通するように周方向に延在する連通部と、を備えてなり、前記外周側の連通部は仕切部によって前記入口と非連続であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様は、圧縮機であって、駆動軸と同期回転するように前記駆動軸に連結され且つ吸入室とシリンダボアとを隔てる隔壁に設けられた吸入孔を塞ぐように前記隔壁に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁を備え、前記回転弁は、当該回転弁の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアの前記吸入孔を開放することで当該シリンダボアと前記吸入室とを連通する吸入通路と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボアよりも低圧の他のシリンダボアへ逃がす逃がし通路と、を備え、前記逃がし通路は、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上に設けられた入口および出口と、前記吸入孔と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通する連通部と、を備えてなり、前記入口のうちの外周側または前記外周側の連通部には、他の部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、逃がし通路により、吐出行程後にシリンダボアに残留してしまう高圧の残留流体を当該シリンダボアから低圧のシリンダボアに逃がすことができ、吸入効率を高く維持して、圧縮機の圧縮性能が高く維持できる。このとき、吐出行程中のシリンダボア内の圧縮流体は、吐出行程中のシリンダボア→当該シリンダボアに対応する吸入孔→回転弁とバルブプレートとの間→吸入室、という経路で吸入室に向けて漏れていく可能性がある。しかしながら、逃がし通路が吐出行程のシリンダボアの吸入孔を取り囲むように形成されているため、吸入孔から回転弁とバルブプレートとの間を通じて吸入室へ漏れていこうとする圧縮流体を、逃がし通路で捕獲できる。これにより、吐出行程中のシリンダボア内の圧縮流体が、吸入室へ漏れていってしまうことを抑制でき、さらに圧縮機の圧縮性能を高く維持できる。
【００１０】
しかも、本発明の第１の態様によれば、外周側の連通部は入口と非連続であるため、入口から出口に向けて流れる残留高圧流体は、距離が短い内周側の連通部を流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部を流通する場合よりも、より多くの残留流体を低圧のシリンダボアへ流すことができ、圧縮機の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様と同様の効果が得られる。なお、第２の態様によれば、入口のうちの外周側または外周側の連通部に他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部が設けられている。そのため、入口から出口に向けて流れる残留高圧流体は、距離が短い内周側の連通部を多く流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部を多く流通する場合よりも、より多くの残留流体を低圧のシリンダボアへ流すことができ、圧縮機の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００１２】
なお、本明細書で、吸入行程とはピストンが上死点位置から下死点位置まで移動する間の期間をいい、吐出行程とは、ピストンが下死点位置から上死点位置まで移動する間の期間をいい、吐出行程終了時および吸入行程開始時とはピストンが上死点にあるときをいい、吸入行程終了時および吐出行程開始時とはピストンが下死点にあるときをいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態にかかる圧縮機を図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
以下、図１〜図６を参照しつつ第１実施形態の圧縮機について説明する。
【００１５】
図１は第１実施形態の圧縮機の断面図、図２は同圧縮機のシリンダブロックとバルブプレートと回転弁との関係を示す分解斜視図、図３は同圧縮機のバブルプレートと吐出弁板と吸入弁としての回転弁との関係を示す分解斜視図、図４はバルブプレートに回転弁を重ね合わせた状態を吸入室側からみた図、図５は回転弁の正面図、図６は回転弁の斜視図である。
【００１６】
本実施形態の圧縮機１は、図１に示すように斜板式の可変容量圧縮機である。この圧縮機１は、複数（この例では５つ）のシリンダボアＢが円周方向に等間隔に配置されたシリンダブロック２（図２、３参照）と、該シリンダブロック２の前端面に接合され且つ内部にシリンダボアＢと連通するクランク室５を形成するフロントヘッド４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され且つ内部に吸入室７および吐出室８を形成するリアヘッド６と、を備える。これらシリンダブロック２とフロントヘッド４とリアヘッド６は、複数のスルーボルト１３によって締結固定され、圧縮機全体のハウジングを構成する。
【００１７】
バルブプレート９とリアヘッド６との間にはガスケット５３が介在し、吸入室７および吐出室８の密閉性が保持されている。また、バルブプレート９とシリンダブロック２との間にはガスケット５４が介在し、シリンダボアＢの密閉性が保持されている。
【００１８】
バルブプレート９は、円板状に形成され、各シリンダボアＢに対応する位置に貫通形成され当該シリンダボアＢと吸入室７とを連通する吸入孔１１と、各シリンダボアＢに対応する位置に貫通形成され当該シリンダボアＢと吐出室８とを連通する吐出孔１２と、を備えている。
【００１９】
後で詳しく説明するが、バルブプレート９の吸入室側には、吸入孔１１を開閉する吸入弁機構７０と、吐出孔１２を開閉する吐出弁機構６０と、が設けられている。
【００２０】
シリンダブロック２およびフロントヘッド４の中心の中央貫通口１４、１８にはラジアル軸受１５、１９を介して駆動軸１０が軸支され、これにより駆動軸１０がクランク室５内で回転自在となっている。
【００２１】
なお、駆動軸１０にクランク室５内で固定されたロータ２１の前端面とフロントヘッド４の内壁面との間にスラスト軸受２０が介在しており、シリンダブロック２の中央貫通口１４に固定された調整ネジ１７と、駆動軸１０に形成された段差面と、の間にスラスト軸受１６が介在している。これにより、駆動軸１０の軸方向への動きが規制されている。
【００２２】
クランク室５内には、駆動軸１０の回転をピストンＰの往復動に変換する変換機構が設けられている。変換機構は、駆動軸１０に固設された回転部材としてのロータ２１と、駆動軸１０に対して軸方向にスライド自在で且つ傾動自在に装着された回転斜板２４と、ロータ２１と回転斜板２４とを連結し回転斜板２４の傾角の変動を許容しつつロータ２１の回転トルクを回転斜板２４に伝達する連結機構４０と、を備える。回転斜板２４の外周部には、各ピストンＰが半球状の一対のピストンシュー３０、３０を介して連結され、回転斜板２４が回転すると、回転斜板２４の傾斜角度に応じてピストンＰがシリンダボアＢ内で往復動する。このピストンＰの往復動により、吸入室７内の冷媒がバルブプレート９の吸入孔１１を通じてシリンダボアＢ内に吸入されたのち、シリンダボアＢ内で圧縮され、圧縮された冷媒がバルブプレート９の吐出孔１２を通じて吐出室８へ吐出される。
【００２３】
回転斜板２４がリターンスプリング５２に抗してシリンダブロック２側に近接移動すると回転斜板２４の傾斜角は減少し、一方、回転斜板２４がディストロークスプリング５１に抗してシリンダブロック２から離れる方向に移動すると回転斜板２４の傾斜角は増大する。
【００２４】
可変容量の制御
冷媒の吐出容量を変化させるには、回転斜板２４の傾斜角を変化させてピストンストロークを変化させる。より具体的には、ピストンＰの後面側のクランク室圧ＰｃとピストンＰの前面側の吸入室圧Ｐｓの差圧（圧力バランス）により、回転斜板２４の傾角を変化させてピストンストロークを変化させる。そのため、この可変容量圧縮機には、圧力制御機構が設けられている。圧力制御機構は、クランク室５と吸入室７とを連通する抽気通路（図示せぬ）と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路（図示せぬ）と、この給気通路の途中に設けられ給気通路を開閉制御する制御弁３３と、を有する。
【００２５】
制御弁３３によって給気通路を開くと、吐出室８から高圧の冷媒が給気通路を通じてクランク室５に流れ込み、これによりクランク室５内の圧力が上昇する。クランク室５内の圧力が上昇すると、回転斜板２４はシリンダブロック２側に近接移動しつつその傾斜角が減少することで、ピストンストロークが小さくなり、吐出量が減少する。
【００２６】
一方、制御弁３３によって給気通路を閉じると、抽気通路を通じてクランク室５内に冷媒が吸入室７に常時抜けていっているため、次第に吸入室７とクランク室５との圧力差がなくなって均圧化していく。すると、回転斜板２４はシリンダブロック２から離れる方向に移動しつつその傾斜角が増大して、ピストンストロークが大きくなり、吐出量が増大する。
【００２７】
弁機構
次に、弁機構６０、７０について説明する。
【００２８】
まず、吐出弁機構６０について図１、３を参照しつつ説明する。吐出弁機構６０は、吐出弁板６１を備えて構成されている。吐出弁板６１は、図１に示すようにバルブプレート９とリアヘッド６との間に狭持される。吐出弁板６１は、図１、３に示すように、弾性可撓性を有する薄板（たとえば金属薄板など）で形成され、吐出孔１２に対応する位置にリード弁部６３を有する。リード弁部６３は、シリンダボアＢ内が所定圧力以下で吐出孔１２を閉塞しており、シリンダボアＢ内が所定圧力を越えると吐出孔１２を開弁する。つまり、リード弁部６３は、吸入行程および圧縮行程の途中では吐出孔１２を閉塞し、圧縮行程の最終段階の吐出行程で吐出孔１２を開弁する。このリード弁部６３の開限位置は、ガスケット５３に設けられたストッパ部６５によって規制される。
【００２９】
次に、吸入弁機構７０ついて図２〜６を参照しつつより詳しく説明する。
【００３０】
吸入弁機構７０は、吸入弁としての回転弁７１、ストッパ７３、およびバネ部材としてのコイルスプリング７５を備えて構成されている。回転弁７１、ストッパ７３、およびコイルスプリング７５は、図１に示すように、いずれも吸入室７に配置されている。
【００３１】
回転弁７１は、略円板状に形成され、その中央部に中央貫通口７１ｂが形成されている。この回転弁７１の中央貫通口７１ｂに、バルブプレート９の中央貫通口９ｃを貫通して吸入室７まで延在する駆動軸１０の軸方向端部１０ａが、装着されている。回転弁７１の中央貫通口７１ｂおよびこの駆動軸１０の軸方向端部１０ａは、非円形（この例では６角形）で同一形状に形成されており、これにより回転弁７１が駆動軸１０に対して軸方向にスライド自在な状態で、一体的に回転するようになっている。
【００３２】
ストッパ７３は、駆動軸１０の軸方向端部１０ａに締結手段としてのボルト７７により、軸方向の移動が規制されている。ストッパ７３から一対のアーム７３ｄが回転弁７１に向けて突設されており、この一対のアーム７３ｄが回転弁７１に連結され、これにより、ストッパ７３が回転弁７１と一体的に回転する。そして、ストッパ７３と回転弁７１との間にコイルスプリングが７５が圧縮保持されており、これにより、回転弁７１はバルブプレート９に対して付勢された状態で、常時密着するようになっている。
【００３３】
回転弁７１には、図２、３に示すように、円弧状に延びる長孔形状の吸入通路７１ｃが貫通形成されており、回転弁７１が回転すると、回転弁７１の吸入通路７１ｃがバルブプレート９の吸入孔１１と順次に重なりあって、当該吸入孔１１を順に開弁していくようになっている（図４参照）。なお、吸入通路７１ｃによる吸入孔１１の開弁タイミングは、ピストンＰの吸入行程に同期するように設定されている。
【００３４】
残圧逃がし構造
次に図２〜６を参照しつつ残圧逃がし構造について説明する。
【００３５】
回転弁７１には、図２〜６に示すように、逃がし通路７１ｅが設けられている。
【００３６】
逃がし通路７１ｅは、吐出行程中に吐出しきれずに吸入行程初期段階のシリンダボアＢ内に残留した高圧の残留冷媒を、当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢへ逃がすものである。
【００３７】
逃がし通路７１ｅは、回転弁７１の表面（バルブプレート９との摺動接触面）に凹設された溝として構成され、入口７１ｆと、出口７１ｇと、これら入口７１ｆおよび出口７１ｇを連通するように周方向に向けて延在する連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２と、を備えて構成されている。入口７１ｆおよび出口７１ｇは、前記吸入孔１１と重なり合う回転軌道上に設けられており、回転弁７１が回転する際に、吸入孔１１と順次連通していく。連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２は、上記回転軌道上から外れた内周側および外周側に設けられて、吸入孔１１とは重なり合わないようになっている。
【００３８】
この逃がし通路７１ｅにより、吐出行程後にシリンダボアＢに残留してしまう高圧の残留冷媒を当該シリンダボアＢから低圧のシリンダボアＢに逃がすことができ、吸入効率を高く維持して、圧縮機１の圧縮性能が高く維持できる。
【００３９】
しかも、本実施形態では、逃がし通路７１ｅの連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２が、吸入孔１１よりも内周側および外周側に設けられることで、逃がし通路７１ｅ全体としてみると逃がし通路７１ｅは吐出行程のシリンダボア３の吸入孔１１を取り囲むように略環状に設けられているため、吐出行程中のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒が、吐出行程のシリンダボアＢ→当該シリンダボアＢに対応する吸入孔１１→回転弁７１とバルブプレート９との密着面間→吸入室７、という経路で吸入室７に向けて漏れていこうとすると、逃がし通路７１ｅがこれを捕獲することとなる。これにより、吐出行程のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒が吸入室７へ漏れていってしまうことが抑制され、さらに圧縮機１の圧縮性能が高く維持される。
【００４０】
また、本実施形態では、外周側の連通部７１ｋ−２は仕切部８１によって入口７１ｆと非連続となっているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向けて流れる残留高圧冷媒は、入口７１ｆから出口７１ｇまでの距離が短い内周側の連通部７１ｋ−１を流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部７１ｋ−２を流通する場合よりも、より多くの残留冷媒を低圧のシリンダボア３へ流すことができ、圧縮機１の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００４１】
なお、本実施形態では、外周側の連通部７１ｋ−２が内周側の連通部７１ｋ−１よりも通路幅が狭く設定されることで通路断面積が小さく設定されている。
【００４２】
効果
次に、本実施形態の効果を列挙する。
【００４３】
（１）本実施形態の圧縮機１は、シリンダボアＢと、前記シリンダボアＢと隔壁９によって区画されるとともに当該隔壁に形成された吸入孔１１を通じて前記シリンダボアＢと連通する吸入室７と、前記シリンダボアＢと隔壁９によって区画されるとともに当該隔壁９に形成された吐出孔１２を通じて前記シリンダボアＢと連通する吐出室８と、各シリンダボアＢ内に往復動自在に配置されたピストンＰと、駆動軸１０の回転を前記ピストンＰの往復動に変換する変換機構２１、２４、４０と、を備え、駆動軸１０の回転に連動して前記各シリンダボアＢ内のピストンＰが往復動することで、前記吸入孔１１を通じて前記吸入室７から前記シリンダボアＢに冷媒が吸入され、前記シリンダボアＢ内で冷媒が圧縮されて当該圧縮冷媒が前記吐出孔１２を通じて前記シリンダボアＢから前記吐出室８に吐出される圧縮機１である。
【００４４】
そして、圧縮機１は、駆動軸１０と同期回転するように駆動軸１０に連結され且つ前記隔壁９の吸入孔１１を塞ぐように隔壁９に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁７１を備える。回転弁７１は、当該回転弁７１の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボアＢの吸入孔１１を開放することで当該シリンダボアＢと吸入室７とを連通する吸入通路７１ｃを有する回転弁７１と、当該回転弁７１の回転に伴って吸入行程初期段階のシリンダボアＢに対応する吸入孔１１と当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢに対応する吸入孔１１とを連通することで吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留冷媒を、当該シリンダボアＢよりも低圧の他のシリンダボアＢへ逃がす逃がし通路７１ｅと、を備える。逃がし通路７１ｅは、吸入孔１１と重なり合う回転軌道上に設けられた入口７１ｆおよび出口７１ｇと、前記吸入孔１１と重なり合う回転軌道上から外れた外周側に設けられてこれら入口および出口をほぼ連通するように周方向に延在する連通部７１ｋと、を備えて構成されている。
【００４５】
そのため、本実施形態の圧縮機１によれば、逃がし通路７１ｅにより、吐出行程後にシリンダボアＢに残留してしまう高圧の残留冷媒を当該シリンダボアＢから低圧のシリンダボアＢに逃がすことができ、吸入効率を高く維持して、圧縮機の圧縮性能が高く維持できる。
【００４６】
このとき、吐出行程中のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒は、吐出行程中のシリンダボアＢ→当該シリンダボアＢに対応する吸入孔１１→回転弁７１とバルブプレート９との間→吸入室７、という経路で吸入室７に向けて漏れていく可能性がある。しかしながら本実施形態では、逃がし通路の連通部７１ｋ−１、７１ｋ−２が吸入孔１１と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側に設けられることで、逃がし通路７１ｅが吐出行程中のシリンダボアＢに連通する吸入孔１１を取り囲むように略環状に設けられているため、吸入孔１１から回転弁７１とバルブプレート９との間を通じて吸入室７へ漏れていこうとする圧縮冷媒を、逃がし通路７１ｅで捕獲できる。これにより、吐出行程中のシリンダボアＢ内の圧縮冷媒が、吸入室７へ漏れていってしまうことを抑制でき、さらに圧縮機１の圧縮性能を高く維持できる。
【００４７】
（２）また本実施形態の圧縮機１では、外周側の連通部７１ｋ−２が仕切部８１によって入口７１ｆと非連続となっているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向けて流れる残留高圧冷媒は、入口７１ｆから出口７１ｇまでの距離が短い内周側の連通部７１ｋ−１を流通することとなるため、距離が長い外周側の連通部７１ｋ−２を流通する場合よりも、より多くの残留冷媒を低圧のシリンダボア３へ流すことができるため、圧縮機１の圧縮性能がさらに向上することとなる。
【００４８】
（３）また本実施形態の圧縮機１は、バルブプレート９に貫通形成された貫通口９ｃを通じて吸入室７側まで延在し且つ回転自在な駆動軸１０と、吸入室７内で駆動軸１０に連結されて駆動軸１０と一体的に回転するとともに駆動軸１０との一体的な回転に伴ってバルブプレート９の吸入孔１１を開閉する略板状の回転弁７１と、駆動軸１０に対して軸方向の移動が規制された状態に装着されたストッパ７３と、を備え、回転弁７１が、駆動軸１０に対して軸方向にスライド可能な状態で装着されているとともにストッパ７３に保持されたバネ部材としてのコイルスプリング７５によりバルブプレート９に付勢されている。
【００４９】
つまり、回転弁７１は、駆動軸１０に対して軸方向にスライド可能な状態で且つ駆動軸１０と一体的に回転し、且つバネ部材７５によってバルブプレート９に向けて付勢されている。そのため、回転弁７１が確実にバルブプレート９に密着し、これにより、シリンダボアＢ内で圧縮された高圧の被圧縮媒体が、シリンダボアＢ→吸入孔１１→バルブプレート９と回転弁７１との隙間→吸入室７へと漏れることが少なくなり、圧縮効率が向上する。また、シリンダボアＢ内の圧力が過大になった際には、回転弁７１がバルブプレート９から離間して、シリンダボアＢ内の過剰高圧媒体を吸入室７に逃がすことができる。つまり、本実施形態の圧縮機１は、シリンダボアＢ内が異常な高圧状態になった際の、セーフティ機能を備える。
【００５０】
また、従来（例えば特開平８−１４４９４６号公報図３、６、９、１２など）とは異なり、コイルスプリング７５がリアヘッド６と接触していないため、回転弁７１の振動がコイルスプリング７５を介してリアヘッド６に伝達されることが防止される。これにより、本実施形態の圧縮機１では、音振性が向上する。
【００５１】
また、コイルスプリング７５のストッパ７３が回転弁７１と一体的に回転するため、従来（例えば特開平８−１４４９４６号公報図３、６、９、１２など）のようにコイルスプリングとロータリバブルとの間若しくはコイルスプリングとストッパとの間にスラストベアリングを配置する必要がなくなる。そのため、高価なスラストベアリングが不要となり、低コスト化できる。
【００５２】
以下、その他の実施形態を説明する。なお以下の実施形態の説明において第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、構成およびその作用効果の重複する説明は省略する。
【００５３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７〜９を参照しつつ説明する。図７は第２実施形態の圧縮機の回転弁の正面図、図８は図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図、図９は同回転弁の斜視図である。
【００５４】
第２実施形態では、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆの外周端部に、入口７１ｆの他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部９１が設けられている点で、入口７１ｆと外周側の連通部７１ｋ−２が仕切部８１によって非連続となっている第１実施形態と異なっている。
【００５５】
逃がし通路７１ｅの入口７１ｆは、外周側から内周側に向けて除々に通路断面積が大きくなるようにその底面が傾斜して設けられている。言い換えると、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆは、内周側の連通部７１ｋ−１に向けて深さが除々に深くなっている。このうち一番深さが浅い部分が、前記流通抵抗部９１となる。また、本実施形態の逃がし通路７１ｅは、外周側の連通部７１ｋ−２が内周側の連通部７１ｋ−１よりも通路幅が狭く設定されることで通路断面積が小さく設定されている。
【００５６】
このような第２実施形態によれば、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆの外周端部に、入口７１ｆの他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部９１が設けられているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向かう残留高圧冷媒は、外周側の連通部７１ｋ−２よりも内周側の連通部７１ｋ−２を多く流通することとなり、第１実施形態とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００５７】
また、第２実施形態では、逃がし通路７１ｅの入口７１ｆは、内周側の連通部７１ｋ−１に向けて除々に通路断面積が大きくなっているため、入口７１ｆに流入してきた高圧の残留冷媒は、スムーズに内周側の連通部７１ｋに向けて流れることとなる。
【００５８】
また、第２実施形態では、逃がし通路７１ｅは、外周側の連通部７１ｋ−２が内周側の連通部７１ｋ−１よりも通路断面積が小さく設定されているため、入口７１ｆから出口７１ｇに向けて流れる残留高圧冷媒は、距離が長い外周側の連通部７１ｋ−２をさらに流れ難くなる。そのため、より多くの残留冷媒を低圧のシリンダボア３へ流すことができ、圧縮機の圧縮性能がさらに向上する。
【００５９】
なお、第２実施形態では、内周側の連通部７１ｋ−１に対して外周側の連通部７１ｋ−２が、その通路幅が狭く設定されることで通路断面積が小さく設定されているが、内周側の連通部７１ｋ−１に対して外周側の連通部７１ｋ−２が、その深さが浅く設定されることで通路断面積が小さく設定されていてもよいし、その他の態様で通路断面積が小さく設定されていてもよい。
【００６０】
なお、本発明は上述した実施形態にのみに限定解釈されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内においてその他の種々の態様で本発明は実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の圧縮機の断面図。
【図２】図２は同圧縮機のシリンダブロックとバルブプレートと回転弁との関係を示す分解斜視図。
【図３】図３は同圧縮機のバブルプレートと吐出弁板と吸入弁としての回転弁との関係を示す分解斜視図。
【図４】図４はバルブプレートに回転弁を重ね合わせた状態を吸入室側からみた図。
【図５】図５は回転弁の正面図。
【図６】図６は回転弁の斜視図。
【図７】図７は本発明の第２実施形態の圧縮機の回転弁の正面図。
【図８】図８は図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。
【図９】図９は第２実施形態の回転弁の斜視図。
【符号の説明】
【００６２】
１…圧縮機
７…吸入室
８…吐出室
９…バルブプレート（隔壁）
１０…駆動軸
１１…吸入孔
１２…吐出孔
７１…回転弁
７１ｃ…吸入通路
７１ｅ…逃がし通路
７１ｆ…逃がし通路の入口
７１ｇ…逃がし通路の出口
７１ｋ−１…逃がし通路の内周側の連通部
７１ｋ−２…逃がし通路の外周側の連通部
８１…仕切部
９１…流通抵抗部
Ｐ…ピストン
Ｂ…シリンダボア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸（１０）と同期回転するように前記駆動軸（１０）に連結され且つ吸入室（７）とシリンダボア（Ｂ）とを隔てる隔壁（９）に設けられた吸入孔（１１）を塞ぐように前記隔壁（９）に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁（７１）を備え、
前記回転弁（７１）は、当該回転弁（７１）の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボア（Ｂ）の前記吸入孔（１１）を開放することで当該シリンダボア（Ｂ）と前記吸入室（７）とを連通する吸入通路（７１ｃ）と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボア（Ｂ）よりも低圧の他のシリンダボア（Ｂ）へ逃がす逃がし通路（７１ｅ）と、を備え、
前記逃がし通路（７１ｅ）は、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上に設けられた入口（７１ｆ）および出口（７１ｇ）と、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通するように周方向に延びる連通部（７１ｋ−１、７１ｋ−２）と、を備えてなり、
前記外周側の連通部（７１ｋ−２）は、仕切部（８１）によって前記入口（７１ｆ）と非連続であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
駆動軸（１０）と同期回転するように前記駆動軸（１０）に連結され且つ吸入室（７）とシリンダボア（Ｂ）とを隔てる隔壁（９）に設けられた吸入孔（１１）を塞ぐように前記隔壁（９）に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁（７１）を備え、
前記回転弁（７１）は、当該回転弁（７１）の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボア（Ｂ）の前記吸入孔（１１）を開放することで当該シリンダボア（Ｂ）と前記吸入室（７）とを連通する吸入通路（７１ｃ）と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア（Ｂ）内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボア（Ｂ）よりも低圧の他のシリンダボア（Ｂ）へ逃がす逃がし通路（７１ｅ）と、を備え、
前記逃がし通路（７１ｅ）は、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上に設けられた入口（７１ｆ）および出口（７１ｇ）と、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通する連通部（７１ｋ−１、７１ｋ−２）と、を備えてなり、
前記入口（７１ｆ）のうちの外周側または前記外周側の連通部（７１ｋ−２）には、他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部（９１）が設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧縮機であって、
前記外周側の連通部（７１ｋ−２）は、前記内周側の連通部（７１ｋ−１）よりも通路断面積が小さいことを特徴とする圧縮機。
【請求項１】
駆動軸（１０）と同期回転するように前記駆動軸（１０）に連結され且つ吸入室（７）とシリンダボア（Ｂ）とを隔てる隔壁（９）に設けられた吸入孔（１１）を塞ぐように前記隔壁（９）に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁（７１）を備え、
前記回転弁（７１）は、当該回転弁（７１）の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボア（Ｂ）の前記吸入孔（１１）を開放することで当該シリンダボア（Ｂ）と前記吸入室（７）とを連通する吸入通路（７１ｃ）と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボア（Ｂ）よりも低圧の他のシリンダボア（Ｂ）へ逃がす逃がし通路（７１ｅ）と、を備え、
前記逃がし通路（７１ｅ）は、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上に設けられた入口（７１ｆ）および出口（７１ｇ）と、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通するように周方向に延びる連通部（７１ｋ−１、７１ｋ−２）と、を備えてなり、
前記外周側の連通部（７１ｋ−２）は、仕切部（８１）によって前記入口（７１ｆ）と非連続であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
駆動軸（１０）と同期回転するように前記駆動軸（１０）に連結され且つ吸入室（７）とシリンダボア（Ｂ）とを隔てる隔壁（９）に設けられた吸入孔（１１）を塞ぐように前記隔壁（９）に対して回転摺動自在に重ね合わされた回転弁（７１）を備え、
前記回転弁（７１）は、当該回転弁（７１）の回転に伴って吸入行程にあるシリンダボア（Ｂ）の前記吸入孔（１１）を開放することで当該シリンダボア（Ｂ）と前記吸入室（７）とを連通する吸入通路（７１ｃ）と、吐出行程で吐出しきれずにシリンダボア（Ｂ）内に残留した高圧の残留流体を、当該シリンダボア（Ｂ）よりも低圧の他のシリンダボア（Ｂ）へ逃がす逃がし通路（７１ｅ）と、を備え、
前記逃がし通路（７１ｅ）は、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上に設けられた入口（７１ｆ）および出口（７１ｇ）と、前記吸入孔（１１）と重なり合う回転軌道上から外れた内周側および外周側のそれぞれに設けられこれら入口および出口を連通する連通部（７１ｋ−１、７１ｋ−２）と、を備えてなり、
前記入口（７１ｆ）のうちの外周側または前記外周側の連通部（７１ｋ−２）には、他の通路部分よりも通路断面積が小さい流通抵抗部（９１）が設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧縮機であって、
前記外周側の連通部（７１ｋ−２）は、前記内周側の連通部（７１ｋ−１）よりも通路断面積が小さいことを特徴とする圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１１５７０８（Ｐ２００８−１１５７０８Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９７４９１（Ｐ２００６−２９７４９１）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
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