JP2004176599A - 斜板式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成している。
【選択図】 図2
Description
【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】
本出願人は、主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線により構成される閉曲線を形成していることを特徴とする斜板式圧縮機を、特許文献1で提案した。
特許文献1の斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線により構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止される。
【0003】
【特許文献1】特開平6−159238号
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の斜板式圧縮機には、曲率半径の異なる複数の曲線のみにより構成される横断面外周を有するシリンダボアの加工が難しいという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止でき、且つシリンダボアの加工が特許文献1の斜板式圧縮機よりも容易な斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【0005】
【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、主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成してい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、シリンダボアの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止される。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士が直線で接続されているので、シリンダボアの加工が特許文献1の斜板式圧縮機よりも容易である。
シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士を直線で接続することにより、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線を曲線のみで構成する場合に比べて、隣接するシリンダボア間の隙間を狭めることができ、シリンダブロック横断面に対するシリンダボア横断面の面積占有率を高めることができ、斜板式圧縮機を小型高容積化できる。
【0006】
本発明の好ましい態様においては、前記閉曲線の主軸回転方向前方部位の曲率は他の部位の曲率よりも大きな値に設定されている。
シリンダボア内面の主軸回転方向前方部位には、圧縮行程にあるピストンからサイドフォースが印加される。前記閉曲線の主軸回転方向前方部位の曲率を他の部位の曲率よりも大きな値に設定することにより、シリンダボア内面のサイドフォースが印加される部位のピストンとの接触面積を増加させ、当該接触部の面圧を低減させることができる。
【0007】
本発明の好ましい態様においては、斜板式圧縮機は、金属スリーブで形成されたシリンダボアと、金属スリーブで形成された主軸保持部と、シリンダボアと主軸保持部とを収容する筒状容器と、シリンダボアと主軸保持部と筒状容器との間の隙間に充填された樹脂とで構成されたシリンダブロックを備える
シリンダボア間の隙間に樹脂を充填してシリンダブロックを形成することにより、シリンダブロックを軽量化できる。
【0008】
本発明の好ましい態様においては、シリンダボアを形成する金属スリーブは、金属製の円筒を塑性変形させたものである。
金属製の円筒を塑性変形させることにより、異形断面のシリンダボアを容易に形成できる。
【0009】
本発明の好ましい態様においては、ピストンはピストンヘッドとピストンリングとを介してシリンダボア壁面に当接している。
異形断面のシリンダボア壁面に当接するのはピストンヘッドとピストンリングなので、円筒形のピストンに異形のピストンヘッドとピストンリングとを外嵌合させれば良い。従って、シリンダボアを異形断面にしても、ピストンの加工は困難にならない。
【0010】
本発明の好ましい態様においては、ピストンヘッドとピストンリングとは、金属製の第1リング部材と、第1リング部材に外嵌合した樹脂製の第2リング部材とを有し、第1リング部材にはスリットが形成されている。
ピストン、第1リング部材、第2リング部材の加工精度が比較的低くても、樹脂製で弾性変形可能な第2リング部材はシリンダボア壁面に密着できる。ピストン、第1リング部材、第2リング部材の加工に高い精度を要しないことにより、斜板式圧縮機の生産性が向上する。第1リング部材には、ブローバイガス漏出用のスリットを形成するのが望ましい。
【0011】
本発明の好ましい態様においては、第2リング部材の外周面に少なくとも1条の周溝が形成されている。
第2リング部材の外周面に少なくとも1条の周溝が形成されることにより、第2リング部材のシリンダボア壁面との当接部が弾性変形し易くなり、第2リング部材のシリンダボア壁面への密着性が向上する。
【0012】
【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。
図1に示すように、斜板式圧縮機100は、複数のシリンダボア1aと主軸保持部1bと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と共働してクランク室3を形成するフロントハウジング4とを備えている。
シリンダヘッド5がシリンダブロック2と共働して吸入弁6と弁板7とを挟持している。弁板7に吐出弁8が固定されている。シリンダヘッド5内に吸入室9と吐出室10とが形成されている。吸入室9は吸入ポートに連通し、吐出室10は吐出ポートに連通している。
【0013】
斜板式圧縮機100は更にクランク室3内で延在する主軸11を備えている。主軸11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、他端は軸受を介してシリンダブロック2の主軸保持部1bに嵌合している。
【0014】
クランク室3内に配設された斜板12が主軸11に固定されている。斜板12の周縁部に、斜板12を挟んで一対のシュー13が摺動可能に当接している。複数の一対のシュー13が、周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。各一対のシュー13は、それぞれピストン14の尾部14aに形成されたシュー保持部により保持されている。ピストン14の頭部14bはシリンダボア1aに摺動可能に挿入されている。
【0015】
図2に示すように、シリンダブロック2は、金属スリーブ1a′で形成されたシリンダボア1aと、金属スリーブ1b′で形成された主軸保持部1bと、シリンダボア1aと主軸保持部1bとを収容する筒状容器2aと、シリンダボア1aと主軸保持部1bと筒状容器2aとの間の隙間に充填された樹脂2bとで構成されている。
シリンダボア1aの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成している。
シリンダボア1aを形成する金属スリーブ1a′は、金属製の円筒を、前記異形断面となるように塑性変形させたものである。
【0016】
図3に示すように、ピストン14の頭部14bは、円筒形のピストン頭部本体14cと、ピストン頭部本体14cの端部に外嵌固定されたピストンヘッド14dと、ピストン頭部本体14cの端部近傍部に外嵌固定されたピストンリング14eとにより構成されている。ピストンヘッド14dは金属製の第1リング部材14d′と第1リング部材14d′に外嵌合固定された樹脂製の第2リング部材14d″とを有している。ピストンリング14eは金属製の第1リング部材14e′と第1リング部材14e′に外嵌合固定された樹脂製の第2リング部材14e″とを有している。ピストン14の頭部14bは、ピストンヘッド14dとピストンリング14eとを介してシリンダボア壁面に当接している。
図4に示すように、第1リング部材14d′、14e′にはスリットSが形成されている。
図5に示すように、第2リング部材14e″の外周面には2条の周溝Gが形成されている。同様に、第2リング部材14d″の外周面にも2条の周溝が形成されている。
【0017】
本発明に係る斜板式圧縮機100においては、主軸11が外部駆動源により回転駆動され、主軸11の回転に伴って斜板12が回転し、シュー13を介して斜板12によりピストン14が往復駆動される。外部冷却回路から圧縮機100へ還流した冷媒ガスが、吸入ポートを介して吸入室9へ流入し、弁板7に形成された吸入穴と吸入弁6とを介してシリンダボア1a内へ吸引され、ピストン14により加圧圧縮され、弁板7に形成された吐出穴と吐出弁8とを介して吐出室10へ吐出し、吐出ポートを介して外部冷却回路へ還流する。
【0018】
斜板式圧縮機100においては、シリンダボア1aの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア1a内でのピストン14の軸回りの回転が防止される。
斜板式圧縮機100においては、シリンダボア1aの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士が直線で接続されているので、シリンダボア1aの加工が特許文献1の斜板式圧縮機よりも容易である。
シリンダボア1aの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士を直線で接続することにより、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線を曲線のみで構成する場合に比べて、隣接するシリンダボア1a間の隙間を狭めることができ、シリンダブロック2横断面に対するシリンダボア1a横断面の面積占有率を高めることができ、斜板式圧縮機100を小型高容積化できる。
【0019】
シリンダボア1a間の隙間に樹脂2bを充填してシリンダブロック2を形成することにより、シリンダブロック2を軽量化できる。
金属製の円筒を塑性変形させることにより、異形断面のシリンダボア1aを容易に形成できる。
【0020】
異形断面のシリンダボア1a壁面に当接するのはピストンヘッド14dとピストンリング14eなので、円筒形のピストン頭部本体14cに異形のピストンヘッド14dとピストンリング14eとを外嵌合固定すれば良い。従って、シリンダボア1aを異形断面にしても、ピストン14の加工は困難にならない。
ピストン頭部本体14c、第1リング部材14d′、14e′、第2リング部材14d″、14e″の加工精度が比較的低くても、樹脂製で弾性変形可能な第2リング部材14d″、14e″は、シリンダボア1a壁面に密着できる。ピストン頭部本体14c、第1リング部材14d′、14e′、第2リング部材14d″、14e″の加工に高い精度を要しないことにより、斜板式圧縮機100の生産性が向上する。
第1リング部材14d′、14e′に形成されたスリットSを通って、潤滑油を含むブローバイガスがクランク室3へ漏出することにより、潤滑油がクランク室3に供給される。
第2リング部材14d″、14e″の外周面に2条の周溝が形成されることにより、第2リング部材14d″、14e″のシリンダボア1a壁面との当接部が弾性変形し易くなり、第2リング部材14d″、14e″のシリンダボア1a壁面への密着性が向上する。
【0021】
図6に示すように、シリンダボア1aの横断面外周を形成する閉曲線の、主軸回転方向前方部位αの曲率を他の部位の曲率よりも大きな値に設定しても良い。シリンダボア1a内面の主軸回転方向前方部位αには、圧縮行程にあるピストン14からサイドフォースが印加される。前記閉曲線の主軸回転方向前方部位αの曲率を他の部位の曲率よりも大きな値に設定することにより、シリンダボア1a内面のサイドフォースが印加される部位のピストン14との接触面積を増加させ、当該接触部の面圧を低減させることができる。
図7に示すように、第1リング部材14d′、14e′にスリットSを形成するのに加えて、第2リング部材14d″、14e″にもスリットSに重畳してスリットS′を形成しても良い。クランク室3へのブローバイガスの漏出が促進される。
第2リング部材14d″、14e″の外周面に形成する周溝の条数は2に限定されない。少なくとも1条あれば良い。
【0022】
【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、シリンダボアの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止される。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士が直線で接続されているので、シリンダボアの加工が特許文献1の斜板式圧縮機よりも容易である。
シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士を直線で接続することにより、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線を曲線のみで構成する場合に比べて、隣接するシリンダボア間の隙間を狭めることができ、シリンダブロック横断面に対するシリンダボア横断面の面積占有率を高めることができ、斜板式圧縮機を小型高容積化できる。
【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概略断面図である。
【図2】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるシリンダブロックの構造図である。(a)は横断面図であり、(b)は側断面図である。
【図3】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの構造図である。(a)は側断面図であり、(b)は(a)のb−b矢視図である。
【図4】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの横断面図である。
【図5】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの部分拡大側断面図である。
【図6】本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるシリンダブロックの横断面図である。
【図7】本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの横断面図である。
【符号の説明】
【符号の説明】
1 シリンダボア
1a シリンダボア
1a′ 金属製スリーブ
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 シリンダヘッド
11 主軸
12 斜板
14 ピストン
14d ピストンヘッド
14e ピストンリング
Claims (7)
- 主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成していることを特徴とする斜板式圧縮機。
- 前記閉曲線の主軸回転方向前方部位の曲率は他の部位の曲率よりも大きな値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機。
- 金属スリーブで形成されたシリンダボアと、金属スリーブで形成された主軸保持部と、シリンダボアと主軸保持部とを収容する筒状容器と、シリンダボアと主軸保持部と筒状容器との間の隙間に充填された樹脂とで構成されたシリンダブロックを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の斜板式圧縮機。
- シリンダボアを形成する金属スリーブは、金属製の円筒を塑性変形させたものであることを特徴とする請求項3に記載の斜板式圧縮機。
- ピストンはピストンヘッドとピストンリングとを介してシリンダボア壁面に当接していることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の斜板式圧縮機。
- ピストンヘッドとピストンリングとは、金属製の第1リング部材と、第1リング部材に外嵌合した樹脂製の第2リング部材とを有し、第1リング部材にはスリットが形成されていることを特徴とする請求項5に記載の斜板式圧縮機。
- 第2リング部材の外周面に少なくとも1条の周溝が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の斜板式圧縮機。
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