JP2006125222A - 揺動支持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性の高い揺動支持機構を提供する。
【解決手段】 回転規制揺動支持部１４は、駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ と直交するＬ₁ を中心線とする第一ピン部材１８と、Ｌ₁ 周りに回転可能な第一回転部材１５と、第一ピン部材１８を介して第一回転部材１５と連結されハウジング（１０１）に支持される支持部材１７と、Ｌ₀ と直交しかつＬ₁ に対して交差するＬ₂ を中心線とする第二ピン部材１９と、揺動部材１１０に固定され第二ピン部材１９を介してＬ₂ 周りに回転可能に第一回転部材１５に連結された第二回転部材１６と、をもち、
ピン部材１８，１９は第一回転部材１５または第二回転部材１６と摺動し旋回部材１０８から伝達されるＬ₀ 周りのトルクを受ける第一高面圧摺動面をもつ第一摺動部５および第二高面圧摺動面をもつ第二摺動部６を有し、第一摺動部５および第二摺動部６には、凹部１が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、揺動する部材を揺動可能に支持する揺動支持機構に関するものであり、たとえば、圧縮機に用いられる揺動支持機構に関するものである。

各種構造部材の結合部分には、自在継ぎ手やそれに類似する構成が用いられている部分が少なくない。

たとえば、特許文献１には、自在継ぎ手状の揺動支持機構を用いたワッブル型可変容量式圧縮機が開示されている。特許文献１に記載のワッブル型可変容量式圧縮機は、ハウジング（１０１，１０２，１０５）と、ハウジングに回転可能に支持される駆動軸１０６と、ハウジング内に配設され駆動軸１０６と一体的に回転するとともに駆動軸１０６に対して傾いた傾斜面１０８ａを有する旋回部材１０８と、傾斜面１０８ａと摺接し旋回部材１０８の回転とともに揺動する揺動部材１１０と、揺動部材１１０が駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ 周りに回転することを規制するとともに揺動部材１１０を揺動可能に支持する揺動支持機構１１４と、からなる（特許文献１の図２等参照）。揺動支持機構１１４は、揺動部材１１０が駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ 周りに回転するのを規制することを一つの目的として用いられている。そのため、旋回部材１０８が高速回転する場合には、揺動支持機構１１４はＬ₀ 周りのトルクを受けるため、高負荷を受けやすい。高い負荷を受けると、揺動支持機構１１４が有する摺動部の潤滑が困難となり摺動特性が低下し、その結果、摺動部が高温となって局所凝着が発生する等の問題が生じる場合がある。

また、上記のような圧縮機は、各種空調装置の冷凍サイクルに適用される。この際、環境問題の観点からＣＯ₂ が冷媒として用いられるようになっている。しかしながら、ＣＯ₂ はＲ−１２やＲ−１３４ａといった従来の冷媒に比べて作動圧が高い。そのため、ＣＯ₂ を用いた場合には、揺動支持機構１１４が受ける負荷はさらに高まる。そのため、高負荷が生じる使用条件であっても、耐久性に優れた構成が求められている。

ところで、特許文献２には、コンプレッサ軸受に周溝を設けることにより圧縮室側端部に肉薄部を形成したロータリコンプレッサが開示されている。特許文献２のロータリコンプレッサでは、薄肉部が弾性変形し易いため、コンプレッサ軸受の軸受面はシャフトから逃げるように変形し、軸受面とシャフトとの隙間が広がる。そのため、コンプレッサ軸受とシャフトとの固体接触が防止され、摩耗や焼付きが低減される。
特開２００２−３３２９６１号公報 伊藤安孝、服部仁志，「ロータリコンプレッサ用軸受けの混合潤滑解析」，社団法人日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集，２００３年１１月，ｐ．１５９

本発明者等は、摺動部において、互いの摺動面の接触面積を増加させることにより、摺動部に受ける負荷を低減することができる新規な構成を想到した。

本発明は、上記事情に鑑み、高い負荷を受けることによる摺動特性の低下を防止することができ、耐久性の高い揺動支持機構を提供することを目的とする。

本発明の揺動支持機構は、ハウジングと、該ハウジングに回転可能に支持される駆動軸と、該ハウジング内に配設され該駆動軸と一体的に回転するとともに該駆動軸に対して傾いた傾斜面を有する旋回部材と、該傾斜面と摺接し該旋回部材の回転とともに揺動する揺動部材と、該揺動部材が該駆動軸の中心線周りに回転することを規制するとともに該揺動部材を揺動可能に支持する回転規制揺動支持部と、からなり、
前記回転規制揺動支持部は、前記駆動軸の中心線と直交する第一軸線を中心線とする第一ピン部材と、該第一軸線周りに回転可能な第一回転部材と、前記第一ピン部材を介して前記第一回転部材と連結され前記ハウジングに支持される支持部材と、前記駆動軸の中心線と直交しかつ前記第一軸線に対して交差する第二軸線を中心線とする第二ピン部材と、前記揺動部材に固定され該第二ピン部材を介して該第二軸線周りに回転可能に前記第一回転部材に連結された第二回転部材と、をもつ揺動支持機構において、
前記第一ピン部材は前記第一回転部材および／または前記支持部材と摺動し前記旋回部材から伝達される前記駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第一高面圧摺動面をもつ第一摺動部を有し、前記第二ピン部材は前記第一回転部材および／または前記第二回転部材と摺動し前記旋回部材から伝達される前記駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第二高面圧摺動面をもつ第二摺動部を有し、該第一摺動部および該第二摺動部のうち少なくとも該第一高面圧摺動面または該第二高面圧摺動面をもつ部分の剛性が該第一ピン部材および該第二ピン部材の他の部分よりも低いことを特徴とする。

なお、本発明の「回転規制揺動支持部」は、［背景技術］の欄で説明した「揺動支持機構１１４」に相当する概念である。

また、前記ハウジングは、前記旋回部材および前記揺動部材を収納するクランク室と、吸入室と、吐出室と、これらと連通し該揺動部材の揺動により往復動されるピストンを収納するシリンダボアと、からなる圧縮機のハウジングであるのが好ましい。

本発明の揺動支持機構によれば、旋回部材から伝達される駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第一高面圧摺動面または第二高面圧摺動面をもつ第一摺動部および第二摺動部のうち、少なくとも第一高面圧摺動面または第二高面圧摺動面をもつ部分の剛性が第一ピン部材および第二ピン部材の他の部分よりも低い。そのため、第一ピン部材および第二ピン部材は、トルクを受けると、剛性の低い部分が各ピン部材の中心方向へ弾性変形するので、摺動する相手部材との接触面積が増大する。その結果、第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面が受ける面圧が低減され、第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面の摺動特性が向上する。また、旋回部材が高速で回転しても各部材の耐久性が高い。

また、本発明の揺動支持機構は、各種圧縮機に好適に用いることができ、作動流体にＣＯ₂ を含む場合においても優れた効果を発揮する。

なお、上記の非特許文献１では、コンプレッサ軸受の肉薄部がシャフトから逃げるように遠心方向に変形するため、軸受面とシャフトとの隙間が広がるものである。すなわち、接触面積の増大により第一ピン部材および第二ピン部材が受ける面圧が低減される本発明とは異なる。

以下に、本発明の揺動支持機構を実施するための最良の形態を、図１〜図６を用いて説明する。

本発明の揺動支持機構は、主として、ハウジングと、駆動軸と、旋回部材と、揺動部材と、回転規制揺動支持部と、からなる。

ハウジングは、後述の駆動軸や支持部材を支持することができれば、その形状や材質に特に限定はない。ハウジングが圧縮機のハウジングであれば、本発明の揺動支持機構を圧縮機に適用することができる。

駆動軸は、ハウジングに回転可能に支持される。駆動軸は、動力源からの回転力を受けて回転するような通常の形式の駆動軸であれば、特に限定はない。また、駆動軸は、各種軸受け等を介してハウジングに回転可能に支持されていればよい。

旋回部材は、ハウジング内に配設され駆動軸と一体的に回転するとともに駆動軸に対して傾いた傾斜面を有する。なお、「駆動軸に対して傾いた傾斜面」とは、傾斜面が駆動軸の中心線（回転中心）と平行でないことを意味する。すなわち、傾斜面が駆動軸の中心線に対して垂直である場合（傾斜面が中心線と同一の方向を向いている場合）は含まれる。この際、旋回部材と駆動軸とは、一体的に形成されていてもよいし、別体で形成され旋回部材が駆動軸に対して回転しないように互いに固定されているものでもよい。別体で形成される場合には、駆動軸に対する傾斜面の傾き具合を変更できる固定部材を用いて両者を固定してもよい。また、旋回部材の形状に特に限定はないが、円板状であるのが好ましい。

揺動部材は、上記旋回部材の傾斜面と摺接し旋回部材の回転とともに揺動する。また、回転規制揺動支持部は、揺動部材が駆動軸の中心線周りに回転することを規制するとともに揺動部材を揺動可能に支持する。そのため、旋回部材の回転は揺動部材に伝達されず、揺動部材の或る一点に注目した場合、その点は駆動軸の中心線の或る一点を中心とする円弧上を揺動する。すなわち、駆動軸の回転運動は、揺動部材の揺動運動に変換される。なお、揺動部材は、旋回部材の傾斜面と摺接する部位を有し、互いに良好に摺接すれば、その形状に特に限定はないが、円板状であるのが好ましい。回転規制揺動支持部については、以下に図を用いて詳説する。

図１は、本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を示す断面図である。また、図２は図１のＸ−Ｘ’方向の断面図であり、図３は図１のＹ−Ｙ’方向の断面図である。

回転規制揺動支持部１４は、第一回転部材１５と、第二回転部材１６と、支持部材１７と、第一ピン部材１８と、第二ピン部材１９と、をもつ。

第一ピン部材１８は、駆動軸の中心線Ｌ₀ と直交する第一軸線Ｌ₁ を中心線とする部材である。また、第一回転部材１５は、第一軸線Ｌ₁ 周りに回転可能な部材である。そして、支持部材１７は、第一ピン部材１８を介して第一回転部材１５と連結され、ハウジングに支持される。すなわち、第一回転部材１５と第一ピン部材１８および／または第一ピン部材１８と支持部材１７とが互いに摺動することで、第一回転部材１５は第一軸線Ｌ₁ 周りに回転する。

また、第二ピン部材１９は、駆動軸の中心線Ｌ₀ と直交しかつ第一軸線Ｌ₁ に対して交差する第二軸線Ｌ₂ を中心線とする部材である。そして、第二回転部材１６は、第二ピン部材１９を介して第二軸線Ｌ₂ 周りに回転可能に第一回転部材１５に連結される。すなわち、第一回転部材１５と第二ピン部材１９および／または第二ピン部材１９と第二回転部材１６とが互いに摺動することで、第二回転部材１５は第二軸線Ｌ₂ 周りに回転する。さらに、第二回転部材１６は、前述の揺動部材に固定される。

ここで、揺動部材は、駆動軸により回転される旋回部材の回転力（トルク）を傾斜面から受けるため、揺動部材に固定されている第二回転部材１６も同様にトルクを受ける。そのため、第二回転部材１６に連結されている第二ピン部材１９、第二ピン部材１９に連結されている第一回転部材１５、第一回転部材１５に連結されている第一ピン部材１８、にトルクが伝達され、ハウジングに固定された支持部材１７により回転を規制されるので、面圧を受けながら摺動する部位が第一ピン部材１８および第二ピン部材１９に存在する。したがって、上記構成の回転規制揺動支持部１４では、第一ピン部材１８は第一回転部材１５および／または支持部材１７と摺動し旋回部材から伝達される駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第一高面圧摺動面をもつ第一摺動部を有し、第二ピン部材１９は第一回転部材１５および／または第二回転部材１６と摺動し旋回部材から伝達される駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第二高面圧摺動面をもつ第二摺動部を有する。以下に、図４を用いて面圧を受けながら摺動する部位を具体的に説明する。

図４は、本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を示す断面図であって、第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面を示すための説明図である。図４において、仮に、第一ピン部材１８が支持部材１７に固定され、第二ピン部材１９が第一回転部材１５に固定されているとする。すなわち、第一ピン部材１８と第一回転部材１５とが互いに摺動することにより第一回転部材１５が第一軸線Ｌ₁ 周りに回転し、第二ピン部材１９と第二回転部材１６とが互いに摺動することにより第二回転部材１６が第二軸線Ｌ₂ 周りに回転する。この際、第二回転部材１６が旋回部材から右回りのトルクを受けると、第二ピン部材１９は第二回転部材１６からの荷重で押圧されながら摺動する（図４の矢印Ｉ参照）。また、第二回転部材１６に押圧される第二ピン部材１９は第一回転部材１５に固定されているため、第一ピン部材１８は第一回転部材１５からの荷重で押圧されながら摺動する（図４の矢印ＩＩ参照）。すなわち、図４の矢印Ｉ，ＩＩ方向にかかる荷重を受ける第一ピン部材１８および第二ピン部材１９の摺動面が第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面となる。

なお、第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面の領域は、第一回転部材１５および第二回転部材１６の回転角度により決定される。たとえば、支持部材１７に固定された第一ピン部材１８が円柱形状であり、第一回転部材１５が第二軸線Ｌ₂ 周りに９０°回転（すなわち第一回転部材１５が図４の位置から前後４５°の範囲で揺動）可能な場合には、少なくとも第一ピン部材１８の外周面のうちの４分の１円弧を含むの外周面（図４の下図１８’参照）が第一高面圧摺動面になり得る。

また、第二ピン部材１９が第二回転部材１６に固定され、第一回転部材１５と互いに摺動する場合には、第二回転部材１６がトルクを受けると、第二ピン部材１９は第一回転部材１５を押圧しながら摺動する。したがって、第二ピン部材１９の摺動面は、図４の矢印ＩＩＩ方向にかかる荷重を受ける。また、第二ピン部材１９に対して、第一回転部材１５も第二回転部材１６も回転可能であれば、第二ピン部材１９の摺動面は、図４の矢印Ｉ方向とＩＩＩ方向にかかる荷重を受ける。

そして、第一摺動部は、第一回転部材１５および／または支持部材１７と互いに摺動し、上記第一高面圧摺動面を有する。また、第二摺動部は、第一回転部材１５および／または第二回転部材１６と互いに摺動し、上記第二高面圧摺動面を有する。第一摺動部および第二摺動部は、各ピン部材が円柱形状であれば、その端部に位置するのが好ましい。

なお、各部材の形状は、図１〜図４に記載されている形状に限定されるものではない。たとえば、図１等では、第一ピン部材は１つで構成されているが、２つであってもよい。また、第一ピン部材および第二ピン部材は円柱形状が好ましいが、少なくとも第一回転部材１５、第二回転部材１６および支持部材１７のいずれかと摺動できる摺動面を有すればその形状に限定はない。

そして、第一摺動部および第二摺動部のうち少なくとも第一高面圧摺動面または第二高面圧摺動面をもつ部分の剛性が第一ピン部材および第二ピン部材の他の部分よりも低い。この構成により、第一ピン部材および第二ピン部材は、面圧を受けると、剛性の低い部分が各ピン部材の中心方向へ弾性変形するので、摺動する相手部材（第一回転部材１５や第二回転部材１６）との接触面積が増大する。接触面積が増大すると、受ける面圧が分散されるため、第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面が受ける面圧が低減される。その結果、摩擦係数が低下し、高面圧摺動面の温度上昇が抑制されるので、凝着などの発生を防止することができ、揺動支持機構の耐久性が向上する。また、旋回部材が高速で回転して第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面の面圧が高くなっても、摺動性に優れる。

上記したように、第一ピン部材および第二ピン部材は、円柱形状であるのが好ましいが、この際、第一摺動部および第二摺動部は、第一ピン部材または第二ピン部材の端部に位置し、かつ、軸方向に開口した凹部を有するとよい。剛性を低くする方法としては、所望の部分に剛性の低い材料を用いる、各ピン部材を細く形成する、等の方法が考えられるが、円柱形状をもつ第一ピン部材や第二ピン部材の端部に凹部を形成することにより、その部分の剛性を容易に低減することができる。また、各ピン部材の強度を低下させること無く、剛性を低減することができる。

第一ピン部材や第二ピン部材の端部に形成する凹部の形状に特に限定はなく、第一摺動部および第二摺動部のうち少なくとも第一高面圧摺動面または第二高面圧摺動面をもつ部分の剛性が第一ピン部材および第二ピン部材の他の部分よりも低くなるような形状であればよい。図５＜Ａ＞＜Ｂ＞＜Ｃ＞＜Ｄ＞および図６は、第一ピン部材または第二ピン部材の一例を示す平面図および軸方向断面図である。凹部としては、円柱形状に形成された円柱状凹部（図６および図５＜Ａ＞＜Ｂ＞＜Ｃ＞）や、リング状に形成されたリング状溝部（図５＜Ｄ＞）であるのが好ましい。図６において、円柱状凹部は、断面が真円形状であるが、楕円形状であっても半円形状であってもよく、曲率の異なる円弧を有する形状（図５＜Ｂ＞参照）であってもよい。また、円柱状凹部やリング状溝部は、開口端へ向かうほど拡径された形状でもよい。なお、円柱状凹部やリング状溝部は、第一ピン部材や第二ピン部材と同軸的に形成されていてもよいし、偏芯されていてもよい（図５＜Ａ＞参照）。偏芯されていると剛性も均一ではなくなるので、第一摺動部および第二摺動部のうち特に第一高面圧摺動面や第二高面圧摺動面をもつ部分の剛性を低くすることができる。さらに、凹部を形成することにより周縁部に残される摺動壁部の厚さ方向に細溝部を形成してもよい（図５＜Ｃ＞１Ｃ’参照）。以上の形状の凹部であれば、各摺動部が高面圧を受けた際に、各ピン部材の軸芯方向へ容易に弾性変形する。

この際、第一ピン部材や第二ピン部材の直径が８〜１５ｍｍであれば、摺動壁部の厚さは１〜３ｍｍであるのがよい。なお、凹部の形成位置を偏芯させたり、凹部が円柱状でない場合には、摺動壁部の厚さが均一にはならないが、少なくとも第一高面圧摺動面や第二高面圧摺動面をもつ部分の摺動壁部の厚さが１〜３ｍｍであればよい。

また、本発明の揺動支持機構が圧縮機に適用される場合には、ハウジングは、旋回部材および揺動部材を収納するクランク室と、吸入室と、吐出室と、これらと連通し揺動部材の揺動により往復動されるピストンを収納するシリンダボアと、からなる。この際、吸入室へ吸入されてピストンに圧縮されて吐出室から吐出される作動流体は、ＣＯ₂ を含んでもよい。ＣＯ₂ は、Ｒ−１２やＲ−１３４ａに比べて作動圧が高いが、本発明の揺動支持機構によれば、旋回部材が高速で回転して第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面の面圧が高くなっても摺動性に優れるため、好適に用いることができる。

本発明の揺動支持機構は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、第一摺動部や第二摺動部に潤滑油を供給する手段など、他の構成を追加してもよい。

以下に、本発明の揺動支持機構の実施例を、図１〜３および図６〜図８を用いて説明する。

（実施例１）
実施例１の揺動支持機構は、ワッブル型可変容量式圧縮機（以下、圧縮機１００と略す）に適用した揺動支持機構である。以下に、本実施例の揺動支持機構を圧縮機の構成とともに、図１〜図３、図６および図７を用いて説明する。なお、図７は、圧縮機１００の駆動軸の軸方向断面を示す。

本実施例の揺動支持機構は、ハウジング（１０１，１０２，１０５）と、ハウジングに回転可能に支持される駆動軸１０６と、ハウジング内に配設される旋回部材１０８と、旋回部材１０８の回転とともに揺動する揺動部材１１０と、揺動部材１１０が駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ 周りに回転することを規制するとともに揺動部材１１０を揺動可能に支持する回転規制揺動支持部１４と、からなる。

ハウジングは、アルミニウム製で、主として、フロントハウジング１０１、ミドルハウジング１０２およびリアハウジング１０５からなる。フロントハウジング１０１は、後述する揺動部材１１０が収納される内部空間であるクランク室１２７をもつ。ミドルハウジング１０２は、円柱状の内部空間でありピストン１１２を収納する複数本（本実施例では９本）のシリンダボア１０３が形成されている。そして、リアハウジング１０５は、吸入室１２１および吐出室１２２をもつ。また、ミドルハウジング１０２とリアハウジング１０５との間には、シリンダボア１０３の一端側を閉塞するバルブプレート１０４が挟まれて固定されており、吸入室１２１とシリンダボア１０３とを連通させる吸入ポート１２３、およびシリンダボア１０３と吐出室１２２とを連通させる吐出ポート１２４が形成されている。

駆動軸１０６は、ラジアル軸受１０７を介してフロントハウジング１０１内に回転可能に保持される。圧縮機１００が車両の空調装置に適用される場合には、駆動軸１０６は、車両走行用エンジンから駆動力を得て回転する。なお、駆動軸１０６とフロントハウジング１０１との間隙部分は、駆動軸シール１２６によりクランク室１２７内の気密性が保たれる。

旋回部材１０８は、駆動軸１０６に一体形成されたアーム１０６ａの先端側に連結されて駆動軸１０６と一体的に回転するとともに、駆動軸１０６に対して傾いた傾斜面１０８ａを有する。なお、１０９は、旋回部材１０８をアーム１０６ａに対して揺動（回転）可能に連結するヒンジ機構を構成する連結ピンである。連結ピン１０９は、アーム１０６に楕円状に形成された長穴１０６ｂに挿入されている。このため、駆動軸１０６に対する傾斜面１０８ａの傾き具合（傾斜角θ：傾斜面１０８ａと駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ とのなす角θ）を変更できる。なお、θが９０°のときに、圧縮機１００は最小容量となる。

揺動部材１１０は、リング状であり、傾斜面１０８ａとスラスト軸受１１１を介して摺接するように連結されている。この揺動部材１１０は、旋回部材１０８の回転と共に、その外周側が波打つように揺動する。なお、スラスト軸受１１１は、傾斜面１０８ａに対して垂直な軸周りに旋回部材１０８が揺動部材１１０に対して回転することができるようにする軸受である。

ピストン１１２は、ロッド１１３により揺動部材１１０と連結される。このとき、ロッド１１３の一端側は揺動部材１１０の外周側に揺動可能に連結され、他端側はピストン１１２に揺動可能に連結されているので、駆動軸１０６の回転により揺動部材１１０が揺動すると、ピストン１１２がシリンダボア１０３内を往復運動する。

ところで、リアハウジング１０５において、吸入室１２１は、シリンダボア１０３、バルブプレート１０４およびピストン１１２によって形成される複数個の作動室Ｖに作動流体（ＣＯ₂ 冷媒と油分を含む）を分配供給する。そして、バルブプレート１０４の吸入ポート１２３は吸入室１２１と作動室Ｖとを連通させ、吐出ポート１２４は作動室Ｖと吐出室１２２とを連通させる。また、吸入ポート１２３には、作動流体が作動室Ｖから吸入室１２０へ逆流することを防止するリード弁状の吸入弁（図示せず）が設けられ、吐出ポート１２４には、作動流体が吐出室１２２から作動室Ｖへ逆流することを防止するリード弁状の吐出弁（図示せず）が設けられている。なお、吸入弁および吐出弁は、吐出弁の最大開度を規制する弁止板（ストッパ）１２５と共にミドルハウジング１０２およびリアハウジング１０５間に挟まれて固定されている。

なお、１２８はクランク室１２７と吸入室１２１および吐出室１２２との連通状態を調節することによりクランク室１２７内の圧力を制御する圧力制御弁である。

次に、回転規制揺動支持部１４について、図を用いて説明する。なお、図１〜図３は、本実施例の揺動支持機構１４の回転規制揺動支持部を示す断面図である。図１は回転規制揺動支持機構１４を駆動軸１０６側から見た図であり、図２は図１のＸ−Ｘ’方向の断面図であり、図３は図１のＹ−Ｙ’方向の断面図である。また、図６は、本実施例の揺動支持機構の回転規制揺動支持部を模式的に示す図であって、第一ピン部材１８または第二ピン部材１９の平面図（上図）および軸方向断面図（下図）である。

回転規制揺動支持部１４は、第一回転部材１５と、第二回転部材１６と、支持部材１７と、第一ピン部材１８と、第二ピン部材１９と、をもつ。

支持部材１７は、図２および図３に示すように、球状で摺動面を有する球面摺動部１７ａと略円柱状の支持本体１７ｂとを有する。そして、支持本体１７ｂの外周面には、その軸方向に延びる多数本の溝部からなるスプライン１７ｃが断面形状が歯車状に形成され（ＪＩＳ Ｂ １６０１等参照）、一方、ミドルハウジング１０２の略中央部には、支持本体１７ｂの断面形状と相似形状の断面形状を有する穴部１０２ａが形成されている（図７参照）。そして、支持部材１７は、穴部１０２ａに摺動可能に挿入される。そのため、支持部材１７は、ミドルハウジング１０２に対して回転不可とした状態で、かつ、中心線Ｌ₀ 方向に摺動することができるようにミドルハウジング１０２に支持される。

なお、支持部材１７（支持本体１７ｂ）内には、回転規制揺動支持部１４を駆動軸１０６側に押圧する弾性力をもつコイルバネ１２０が配設されている。

第一ピン部材１８は、駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ と直交する第一軸線Ｌ₁ を中心線とする部材である。第一ピン部材１８は直径１１ｍｍの円柱形状で、支持部１７の球面摺動部１７ａの中心を貫通するように回転不可とした状態で固定されている。そして、第一ピン部材１８の両端部（第一摺動部５）は、球面摺動部１７ａから突出している。

第一回転部材１５は略環状で、その内周面は、支持部材１７の球面摺動部１７ａと互いに摺接する。第一回転部材１５には、第一ピン部材１８の両端部が回転可能に挿通されている。したがって、第一回転部材１５は、第一ピン部材１８の端部を第一摺動部５として、第一軸線Ｌ₁ 周りに回転可能な状態で連結されている。

第二ピン部材１９は、駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ と直交しかつ第一軸線Ｌ₁ に対して交差する第二軸線Ｌ₂ を中心線とする部材である。第二ピン部材１９は直径１１ｍｍの円柱形状であって、２つの第二ピン部材１９の一端部は、第一回転部材１５において第一ピン部材１８の挿通位置と９０°の位置となるように、回転不可とした状態でそれぞれ固定されている。そして、第二ピン部材１９の他端部は、第一回転部材１５の外周面側に突出している。

第二回転部材１６は略環状で、その内周面は、第一回転部材１５の外周面と互いに摺接する。そして、第二回転部材１６には、第二ピン部材１９の他端部が回転可能に挿通されている。したがって、第二回転部材１６は、第二ピン部材１９の他端部を第二摺動部６として、第二軸線Ｌ₂ 周りに回転可能に第一回転部材１５に連結されている。なお、揺動部材１１０は第２回転部材１１７に圧入された状態で固定されている。

また、第一ピン部材１８の両端部に位置する第一摺動部５（第一回転部材１５と摺動）および第二ピン部材１９の他端部に位置する第二摺動部６（第二回転部材１６と摺動）は、軸方向に開口する円柱状凹部１を有する（図６参照）。円柱状凹部１は、各ピン部材１８，１９の軸方向に延びる断面真円形状の凹部である。また、第一摺動部５および第二摺動部６は、円柱状凹部１を形成することにより、その周縁部に残された摺動壁部２を有する。この際、摺動壁部２の半径方向の幅（摺動壁部２の厚さ）は、１．５ｍｍとした。また、円柱状凹部１の軸方向の深さは、第一ピン部材１８および第二ピン部材１９が第一回転部材１５または第二回転部材１６に挿通されている軸方向の長さとほぼ同じとした。

なお、本実施例の揺動支持機構では、第一回転部材１５および第二回転部材１６は、第一ピン部材１８および第二ピン部材１９に対して所定の角度φ揺動するように構成されている。そのため、駆動軸１０６の中心線Ｌ₀ 周りのトルクが旋回部材１０８から伝達されると、第一ピン部材１８および第二ピン部材１９は、図６に示すように、矢印イ〜ロ方向のいずれかの位置（いずれの位置であるかは、第一回転部材１５および第二回転部材１６の揺動角度に応じる）から第一回転部材１５または第二回転部材１６に押圧される。したがって、第一ピン部材１８および第二ピン部材１９の摺動壁部２の外周面において押圧される範囲（矢印イ〜ロで示す範囲）が、高い面圧を受ける第一高面圧摺動面または第二高面圧摺動面に相当する。そして、矢印イ〜ロ方向のいずれかの位置からの面圧により、摺動壁部２は軸芯方向へと弾性変形する。摺動壁部２が軸芯方向へ変形することにより、第一高面圧摺動面または第二高面圧摺動面が第一回転部材１５または第二回転部材１６と接触する面積が増大する。

（実施例２）
第一ピン部材１８および第二ピン部材１９の摺動壁部２の厚さを２ｍｍとした他は、実施例１と同様である。

（比較例）
第一ピン部材１８および第二ピン部材１９に円柱状凹部１が形成されていない他は、実施例１と同様である。

［評価］
実施例および比較例の揺動支持機構について、第一ピン部材に関して、第一高面圧摺動面が受ける面圧と、第一高面圧摺動面の近傍の温度（摺動部近傍温度）を測定した。測定結果を図８に示す。

なお、面圧と摺動部近傍温度は、（測定方法をお教え下さい）により測定した。この際、圧縮機の作動条件は、Ｐｄ／Ｐｓ＝１３．５／３．５［ＭＰａ］、容量：３３ｃｃ（最大容量）とし、駆動軸１０６の回転数を１５００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍとした。

第一ピン部材１８および第二ピン部材１９に円柱状凹部１が形成された実施例の揺動支持機構では、比較例の揺動支持機構に比べ、面圧は１００ＭＰａ以上、摺動部近傍温度は２０℃程度低下した。また、摺動壁部２の厚さが薄い実施例１の方が、実施例２よりも効果的であった。

本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を示す断面図である。 本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を示す断面図であって、図１のＸ−Ｘ’方向の断面図である。 本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を示す断面図であって、図１のＹ−Ｙ’方向の断面図である。 本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を示す断面図であって、第一高面圧摺動面および第二高面圧摺動面を示すための説明図である。 本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を模式的に示す図であって、第一ピン部材または第二ピン部材の平面図および軸方向断面図である。 本発明の揺動支持機構の回転規制揺動支持部の一例を模式的に示す図であって、第一ピン部材または第二ピン部材の平面図および軸方向断面図である。 実施例および比較例の揺動支持機構の軸方向断面図であって、圧縮機の最大容量時における断面図である。 実施例および比較例の揺動支持機構が適用された圧縮機について、第一ピン部材が受ける面圧と摺動部近傍温度を示すグラフである。

符号の説明

１０１，１０２，１０５：ハウジング
１０６：駆動軸
１０８：旋回部材 １０８ａ：傾斜面
１１０：揺動部材
１４：回転規制揺動支持部
Ｌ₀ ：駆動軸の中心線
Ｌ₁ ：第一軸線 Ｌ₂ ：第二軸線
１５：第一回転部材
１６：第二回転部材
１７：支持部材
１８：第一ピン部材
１９：第二ピン部材
１：円柱状凹部
２：摺動壁部

Claims (6)

1. ハウジングと、該ハウジングに回転可能に支持される駆動軸と、該ハウジング内に配設され該駆動軸と一体的に回転するとともに該駆動軸に対して傾いた傾斜面を有する旋回部材と、該傾斜面と摺接し該旋回部材の回転とともに揺動する揺動部材と、該揺動部材が該駆動軸の中心線周りに回転することを規制するとともに該揺動部材を揺動可能に支持する回転規制揺動支持部と、からなり、
   前記回転規制揺動支持部は、前記駆動軸の中心線と直交する第一軸線を中心線とする第一ピン部材と、該第一軸線周りに回転可能な第一回転部材と、前記第一ピン部材を介して前記第一回転部材と連結され前記ハウジングに支持される支持部材と、前記駆動軸の中心線と直交しかつ前記第一軸線に対して交差する第二軸線を中心線とする第二ピン部材と、前記揺動部材に固定され該第二ピン部材を介して該第二軸線周りに回転可能に前記第一回転部材に連結された第二回転部材と、をもつ揺動支持機構において、
   前記第一ピン部材は前記第一回転部材および／または前記支持部材と摺動し前記旋回部材から伝達される前記駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第一高面圧摺動面をもつ第一摺動部を有し、前記第二ピン部材は前記第一回転部材および／または前記第二回転部材と摺動し前記旋回部材から伝達される前記駆動軸の中心線周りのトルクを受ける第二高面圧摺動面をもつ第二摺動部を有し、該第一摺動部および該第二摺動部のうち少なくとも該第一高面圧摺動面または該第二高面圧摺動面をもつ部分の剛性が該第一ピン部材および該第二ピン部材の他の部分よりも低いことを特徴とする揺動支持機構。
2. 前記第一ピン部材および前記第二ピン部材は、円柱形状であって、
   前記第一摺動部および前記第二摺動部は、該第一ピン部材または該第二ピン部材の端部に位置し、かつ、軸方向に開口した凹部を有する請求項１記載の揺動支持機構。
3. 前記凹部は、円柱形状に形成された円柱状凹部である請求項２記載の揺動支持機構。
4. 前記凹部は、リング状に形成されたリング状溝部である請求項２記載の揺動支持機構。
5. 前記ハウジングは、前記旋回部材および前記揺動部材を収納するクランク室と、吸入室と、吐出室と、これらと連通し該揺動部材の揺動により往復動されるピストンを収納するシリンダボアと、からなる圧縮機のハウジングである請求項１〜４のいずれかに記載の揺動支持機構。
6. 前記吸入室へ吸入されて前記ピストンにより圧縮されて前記吐出室から吐出される作動流体は、ＣＯ₂ を含む請求項５記載の揺動支持機構。

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