JP2009097492A - 斜板式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダボアに片頭ピストンが嵌合された斜板式圧縮機において、斜板の外径を大きくすることなく、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部、又は、シリンダボアとは反対側のシューの平面部との摩耗を抑制することができる斜板式圧縮機の提供にある。
【解決手段】駆動軸17に斜板22が一体回転可能に連結され、斜板22にはシリンダボア12aに嵌合されたピストン28が一対のシュー29a、29bを介して係合され、斜板22は、一対の斜板面22b、22cと斜板外周面22dにより形成されるフロンント側及びリヤ側のエッジ部22e、22fを有し、斜板22の回転運動に伴い、ピストン28が往復運動される斜板式圧縮機10において、斜板22のフロント側エッジ部22eを、リヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径の曲面Rで形成する。
【選択図】 図2
【解決手段】駆動軸17に斜板22が一体回転可能に連結され、斜板22にはシリンダボア12aに嵌合されたピストン28が一対のシュー29a、29bを介して係合され、斜板22は、一対の斜板面22b、22cと斜板外周面22dにより形成されるフロンント側及びリヤ側のエッジ部22e、22fを有し、斜板22の回転運動に伴い、ピストン28が往復運動される斜板式圧縮機10において、斜板22のフロント側エッジ部22eを、リヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径の曲面Rで形成する。
【選択図】 図2
Description
この発明は、自動車用空調装置などに使用可能な斜板式圧縮機に関する。
例えば、特許文献1で開示された従来技術では、回転駆動される駆動軸に結合された斜板と往復運動可能なピストンとの間にシューを介在させた斜板式圧縮機が開示されている。この斜板式圧縮機においては、斜板におけるシューと摺接する軸方向端面に極大の曲率半径をもつ滑らかな凸曲面が設けられ、この凸曲面とシューの平面部との間に楔状の隙間が形成されている。この隙間から潤滑油が斜板とシューとの摺接面に供給されることにより、斜板とシューとの間の摺動性の改善が可能となり、摺動時に発生する摩耗を低減できるとしている。
特開2001−317453号公報
しかし、特許文献1で開示された従来技術においては、圧縮機の吐出容量を変化させるために、斜板の駆動軸に対する傾斜角度が変更される。高容量運転が必要な時には、斜板の傾斜角度が大となりピストンの往復動のストロークが大きくなる。そのことにより、シリンダボアと反対側にあるフロント側のシューの往復慣性力が増加するが、このシューに作用する往復慣性力は斜板の下死点位置との当接状態において最大となる。図10は、斜板が最大傾斜角位置にあり、且つ、斜板の下死点位置とシューとが当接状態にある時の状況を模式的に示したものである。
図10に示されるように、フロント側のシュー51aに往復慣性力Fが矢印方向(図10で左向き)に作用することにより、フロント側のシュー51aの平面部51cと斜板50の摺接面50aとの間に若干の隙間hが形成される。そして、フロント側のシュー51aの平面部51cと斜板50のフロント側下死点位置近傍のエッジ部50bとがエッジ当り状態となる。この斜板50のエッジ部50bには、フロント側のシュー51aを斜板50に押し付ける方向の吸入反力に加えて、斜板50をフロント側のシュー51aに押し付ける方向の垂直抗力も作用し、エッジ部50bにかかる荷重は最大となる。この時、エッジ部50bと当接するフロント側のシュー51aの平面部51cにかかる面圧が最も大きくなる。このことにより、フロント側のシュー51aの平面部51c、又は、フロント側のエッジ部50bが摩耗し、摩耗粉が発生する問題がある。摩耗粉が発生すると冷媒ガス中に摩耗粉が混じり、圧縮機の性能が低下する恐れがある。特許文献1には、斜板の軸方向面は、極大の曲率半径をもつ滑らかな凸曲面を有することが記載されているが、斜板の下死点近傍における凸曲面と斜板外周との間のエッジ部については記載されていない。
尚、図10において、フロント側のシュー51aの平面部51cと斜板50の摺接面50aとの間に形成される若干の隙間hは誇張して表現したものである。
図10に示されるように、フロント側のシュー51aに往復慣性力Fが矢印方向(図10で左向き)に作用することにより、フロント側のシュー51aの平面部51cと斜板50の摺接面50aとの間に若干の隙間hが形成される。そして、フロント側のシュー51aの平面部51cと斜板50のフロント側下死点位置近傍のエッジ部50bとがエッジ当り状態となる。この斜板50のエッジ部50bには、フロント側のシュー51aを斜板50に押し付ける方向の吸入反力に加えて、斜板50をフロント側のシュー51aに押し付ける方向の垂直抗力も作用し、エッジ部50bにかかる荷重は最大となる。この時、エッジ部50bと当接するフロント側のシュー51aの平面部51cにかかる面圧が最も大きくなる。このことにより、フロント側のシュー51aの平面部51c、又は、フロント側のエッジ部50bが摩耗し、摩耗粉が発生する問題がある。摩耗粉が発生すると冷媒ガス中に摩耗粉が混じり、圧縮機の性能が低下する恐れがある。特許文献1には、斜板の軸方向面は、極大の曲率半径をもつ滑らかな凸曲面を有することが記載されているが、斜板の下死点近傍における凸曲面と斜板外周との間のエッジ部については記載されていない。
尚、図10において、フロント側のシュー51aの平面部51cと斜板50の摺接面50aとの間に形成される若干の隙間hは誇張して表現したものである。
この問題を解決するために、例えば、斜板の外径を大きくして、斜板のフロント側下死点位置近傍のエッジ部がシューに当らないようにする方策が考えられる。しかし、斜板の外径を大きくすると、斜板の最小傾斜角位置におけるピストン部との干渉を考慮した設計が必要となり、圧縮機の大型化を招いてしまう問題がある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、シリンダボアにピストンが嵌合された斜板式圧縮機において、斜板の外径を大きくすることなく、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部、又は、シリンダボアとは反対側のシューの平面部との摩耗を抑制することができる斜板式圧縮機の提供にある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの中心部に軸支された駆動軸と、該駆動軸に一体回転可能に連結された斜板と、前記シリンダボアに嵌合されたピストンとを有する。前記ピストンは、一対のシューを介して前記斜板が係合され前記斜板の回転運動に伴い、前記ピストンが往復運動される斜板式圧縮機である。前記斜板は、前記シューと摺接する一対の斜板面と、該斜板面及び斜板外周面により形成されるシリンダボア側及びシリンダボアとは反対側のエッジ部とを有する。前記斜板の下死点位置近傍の前記シリンダボアとは反対側のエッジ部を前記シリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径の曲面で形成したことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部が、シリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径の曲面で形成されている。
従って、斜板式圧縮機が高速高容量運転された時に、シリンダボアとは反対側のシューの往復慣性力が増加し、このシリンダボアとは反対側のシューに作用する往復慣性力は、斜板の下死点位置におけるエッジ部との当接状態において最大となる。この時、シリンダボアとは反対側のシューと斜板のシリンダボアとは反対側の斜板面との摺接面間には若干の隙間が形成されることにより、シリンダボアとは反対側のシューと斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部とがエッジ当り状態となる。しかし、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部が、シリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径の曲面で形成されているので、より大きな曲率半径の曲面とシリンダボアとは反対側のシューの摺接面とが当接することになる。ここで、トライボロジー理論のヘルツ応力で考えると、平面と円筒面とが接触した場合、円筒面の曲率半径の大きい方が接触面圧が低くなることにより、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面にかかる面圧が低減でき、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部、又は、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面の摩耗を抑制することができる。
また、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部のみシリンダボア側のエッジ部と比較して曲率半径の大きな曲面とすれば良いので、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部の全周に渡り大きな曲面を形成する場合と比較して加工工数を削減可能である。
従って、斜板式圧縮機が高速高容量運転された時に、シリンダボアとは反対側のシューの往復慣性力が増加し、このシリンダボアとは反対側のシューに作用する往復慣性力は、斜板の下死点位置におけるエッジ部との当接状態において最大となる。この時、シリンダボアとは反対側のシューと斜板のシリンダボアとは反対側の斜板面との摺接面間には若干の隙間が形成されることにより、シリンダボアとは反対側のシューと斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部とがエッジ当り状態となる。しかし、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部が、シリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径の曲面で形成されているので、より大きな曲率半径の曲面とシリンダボアとは反対側のシューの摺接面とが当接することになる。ここで、トライボロジー理論のヘルツ応力で考えると、平面と円筒面とが接触した場合、円筒面の曲率半径の大きい方が接触面圧が低くなることにより、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面にかかる面圧が低減でき、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部、又は、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面の摩耗を抑制することができる。
また、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部のみシリンダボア側のエッジ部と比較して曲率半径の大きな曲面とすれば良いので、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部の全周に渡り大きな曲面を形成する場合と比較して加工工数を削減可能である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の斜板式圧縮機において、前記斜板のシリンダボアとは反対側の斜板面及び前記シリンダボアとは反対側のエッジ部に被膜層を形成すると共に、前記シリンダボアとは反対側のエッジ部に形成される被膜層は、前記シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成されたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、斜板式圧縮機が高速高容量運転時に、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面と斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部とがエッジ当り状態となりエッジ部に大きな荷重がかかっても、エッジ部は所定の曲率半径を有する曲面で形成され、その上に被膜層が設けられているので、シューの摺接面と斜板のエッジ部とが直接接触する場合と比較して、シューの摺接面の摩耗をさらに少なくすることができる。加えて、シリンダボアとは反対側のエッジ部に形成される被膜層は、シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成されているので、シリンダボアとは反対側のエッジ部の被膜層が摩耗して斜板の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、斜板式圧縮機が高速高容量運転時に、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面と斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部とがエッジ当り状態となりエッジ部に大きな荷重がかかっても、エッジ部は所定の曲率半径を有する曲面で形成され、その上に被膜層が設けられているので、シューの摺接面と斜板のエッジ部とが直接接触する場合と比較して、シューの摺接面の摩耗をさらに少なくすることができる。加えて、シリンダボアとは反対側のエッジ部に形成される被膜層は、シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成されているので、シリンダボアとは反対側のエッジ部の被膜層が摩耗して斜板の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の斜板式圧縮機において、前記シリンダボアとは反対側のエッジ部に形成される曲面の曲率半径を、前記シリンダボア側のエッジ部に形成される曲率半径よりも大きく、かつ、前記斜板の板厚の半分以下にすることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部によるシリンダボアとは反対側のシューの摺接面にかかる面圧を低減できる。
請求項3に記載の発明によれば、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部によるシリンダボアとは反対側のシューの摺接面にかかる面圧を低減できる。
請求項4に記載の発明は、複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの中心部に軸支された駆動軸と、該駆動軸に一体回転可能に連結された斜板と、前記シリンダボアに嵌合されたピストンとを有し、前記ピストンは、一対のシューを介して前記斜板が係合され前記斜板の上死点位置と下死点位置の間の回転運動に伴い、前記ピストンが往復運動される斜板式圧縮機において、前記斜板は、前記シューと摺接する一対の斜板面と、該一対の斜板面及び斜板外周面により形成されるシリンダボア側及びシリンダボアとは反対側のエッジ部とを有し、前記斜板の下死点位置近傍の前記シリンダボアとは反対側のエッジ部を直線状の面取り面で形成し、前記面取り面に被膜層を形成し、該被膜層の厚さを前記シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成したことを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、斜板式圧縮機が高速高容量運転時に、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面と斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部とがエッジ当り状態となりエッジ部に大きな荷重がかかっても、エッジ部は直線状の面取り面で形成され、その上に被膜層が形成されているので、シューの摺接面と斜板のエッジ部とが直接接触する場合と比較して、シューの摺接面の摩耗を少なくすることができる。加えて、この面取り面に形成される被膜層は、シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成されているので、面取り面の被膜層が摩耗して斜板の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
また、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部のみ直線状の面取り面を形成し、この面取り面に被膜層を厚く形成すればよいので、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部の全周に渡り面取り面と被膜層を形成する場合と比較して加工工数及び材料コストを削減可能である。
請求項4に記載の発明によれば、斜板式圧縮機が高速高容量運転時に、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面と斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部とがエッジ当り状態となりエッジ部に大きな荷重がかかっても、エッジ部は直線状の面取り面で形成され、その上に被膜層が形成されているので、シューの摺接面と斜板のエッジ部とが直接接触する場合と比較して、シューの摺接面の摩耗を少なくすることができる。加えて、この面取り面に形成される被膜層は、シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成されているので、面取り面の被膜層が摩耗して斜板の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
また、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部のみ直線状の面取り面を形成し、この面取り面に被膜層を厚く形成すればよいので、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部の全周に渡り面取り面と被膜層を形成する場合と比較して加工工数及び材料コストを削減可能である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の斜板式圧縮機において、前記斜板式圧縮機が前記駆動軸に対する前記斜板の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、斜板式圧縮機が駆動軸に対する斜板の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型である。
固定容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の傾斜角度が変わらないため、斜板の外径を大きくして斜板のエッジ部がシューに当接しないようにすることができる。しかし、可変容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の最小傾斜角での斜板とピストンとの干渉を考慮する必要があり、高容量運転時に斜板のエッジ部がシューと当接しないようにすることが困難であり、下死点摩耗が発生しやすい。
しかし、請求項1〜4の各構成がとられることにより、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部が、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面と当接することによるシューの摩耗を抑制することができる。このシューの摩耗について固定容量型と比べて可変容量型においてより顕著な効果を得る事が可能となる。
請求項5に記載の発明によれば、斜板式圧縮機が駆動軸に対する斜板の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型である。
固定容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の傾斜角度が変わらないため、斜板の外径を大きくして斜板のエッジ部がシューに当接しないようにすることができる。しかし、可変容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の最小傾斜角での斜板とピストンとの干渉を考慮する必要があり、高容量運転時に斜板のエッジ部がシューと当接しないようにすることが困難であり、下死点摩耗が発生しやすい。
しかし、請求項1〜4の各構成がとられることにより、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部が、シリンダボアとは反対側のシューの摺接面と当接することによるシューの摩耗を抑制することができる。このシューの摩耗について固定容量型と比べて可変容量型においてより顕著な効果を得る事が可能となる。
この発明によれば、シリンダボアに嵌合されたピストンを有する斜板式圧縮機において、斜板の外径を大きくすることなく、斜板のシリンダボアとは反対側のエッジ部、又は、シリンダボアとは反対側のシューの平面部との摩耗を抑制することができる。
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る片頭ピストンを有する可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示す圧縮機10には、圧縮機10の外殻であるハウジング11が形成されているが、このハウジング11には、複数のシリンダボア12aが形成されたシリンダブロック12と、そのシリンダブロック12の前部側に接合されるフロントハウジング13と、シリンダブロック12の後部側に接合されるリヤハウジング14とから構成されている。尚、図1において、左方向を前側(フロント側)、右方向を後側(リヤ側)とする。
そして、フロントハウジング13からリヤハウジング14まで通される通しボルト15の前後方向の締め付けにより、フロントハウジング13、シリンダブロック12及びリヤハウジング14が一体的に固定され、ハウジング11が形成される。
以下、第1の実施形態に係る片頭ピストンを有する可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示す圧縮機10には、圧縮機10の外殻であるハウジング11が形成されているが、このハウジング11には、複数のシリンダボア12aが形成されたシリンダブロック12と、そのシリンダブロック12の前部側に接合されるフロントハウジング13と、シリンダブロック12の後部側に接合されるリヤハウジング14とから構成されている。尚、図1において、左方向を前側(フロント側)、右方向を後側(リヤ側)とする。
そして、フロントハウジング13からリヤハウジング14まで通される通しボルト15の前後方向の締め付けにより、フロントハウジング13、シリンダブロック12及びリヤハウジング14が一体的に固定され、ハウジング11が形成される。
フロントハウジング13には、クランク室16が後部側をシリンダブロック12により閉鎖した状態にて形成されている。
クランク室16を貫通する駆動軸17は、ラジアル軸受18、19を介してシリンダブロック12及びフロントハウジング13に回転自在に軸支されている。
この駆動軸17の前部を支持するラジアル軸受18の前方に、駆動軸17の周面に渡って摺接する軸封機構20が備えられている。又、この実施形態における駆動軸17の前端は、図示しない動力伝達機構を介して外部駆動源に連結されている。
クランク室16を貫通する駆動軸17は、ラジアル軸受18、19を介してシリンダブロック12及びフロントハウジング13に回転自在に軸支されている。
この駆動軸17の前部を支持するラジアル軸受18の前方に、駆動軸17の周面に渡って摺接する軸封機構20が備えられている。又、この実施形態における駆動軸17の前端は、図示しない動力伝達機構を介して外部駆動源に連結されている。
クランク室16における駆動軸17には、ラグプレート21が一体回転可能に固着されている。
ラグプレート21の後方における駆動軸17には、容量変更機構を構成する斜板22が駆動軸17の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。
斜板22とラグプレート21との間にはヒンジ機構23が介在され、このヒンジ機構23を介して斜板22がラグプレート21及び駆動軸17に対して、同期回転可能及び傾動可能に連結されている。
ラグプレート21の後方における駆動軸17には、容量変更機構を構成する斜板22が駆動軸17の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。
斜板22とラグプレート21との間にはヒンジ機構23が介在され、このヒンジ機構23を介して斜板22がラグプレート21及び駆動軸17に対して、同期回転可能及び傾動可能に連結されている。
駆動軸17におけるラグプレート21と斜板22との間にはコイルスプリング24が巻装されているほか、コイルスプリング24の押圧により後方へ付勢される摺動自在の筒状体25が駆動軸17に嵌挿されている。
斜板22は、コイルスプリング24の付勢力を受けた筒状体25により常に後方、すなわち、斜板22の傾斜角度が減少する方向へ向けて押圧される。尚、斜板22の傾斜角度とは、ここでは駆動軸17と直交する面と斜板22の面により成す角度を意味している。
斜板22は、コイルスプリング24の付勢力を受けた筒状体25により常に後方、すなわち、斜板22の傾斜角度が減少する方向へ向けて押圧される。尚、斜板22の傾斜角度とは、ここでは駆動軸17と直交する面と斜板22の面により成す角度を意味している。
斜板22の前部にはストッパ部22aが突設されており、このストッパ部22aがラグプレート21に当接することにより、斜板22の最大傾斜角位置が規制されるようになっている。斜板22の後方における駆動軸17には止め輪26が取り付けられ、この止め輪26の前方においてコイルスプリング27が駆動軸17に巻装されている。このコイルスプリング27の前部に斜板22が当接することにより斜板22の最小傾斜角位置が規制されるようになっている。図1において、実線で示す斜板22は最大傾斜角位置にあり、仮想線で示す斜板22は最小傾斜角位置にある。
シリンダブロック12の各シリンダボア12a(本実施例では5個)には、片頭式のピストン28がそれぞれ往復移動可能に嵌合され、これらのピストン28の首部28aには凹部28bが設けられている。凹部28bには半球状の一対のシュー29a、29bが収容され、シュー29a、29bの間に斜板22の外周部が係合されている。シュー29a、29bは球面部及び平面部を備え、球面部においてピストン28の凹部28bと係合し、平面部において斜板22の斜板面と摺接する。
そして、駆動軸17の回転に伴い斜板22が駆動軸17と同期回転しつつ、駆動軸17の軸線方向に揺動運動される時、シュー29a、29bを介して各ピストン28が前後方向に往復移動される。
そして、駆動軸17の回転に伴い斜板22が駆動軸17と同期回転しつつ、駆動軸17の軸線方向に揺動運動される時、シュー29a、29bを介して各ピストン28が前後方向に往復移動される。
一方、図1に示されるように、リヤハウジング14の前部側とシリンダブロック12の後部側は、バルブプレート31を介在させて接合されている。
リヤハウジング14内の中心側には吸入室32が形成されており、リヤハウジング14内の外周側には吐出室33が形成されている。吸入室32及び吐出室33は、バルブプレート31に設けられている吸入ポート31a及び吐出ポート31bによりシリンダボア12a内の圧縮室30とそれぞれ連通されている。
ところで、各ピストン28が上死点より下死点へ移動する時に、吸入室32内の冷媒ガスは吸入ポート31aを介してシリンダボア12a内の圧縮室30に吸入される。圧縮室30内に吸入された冷媒ガスは、ピストン28の下死点より上死点への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート31bを介して吐出室33へ吐出される。
リヤハウジング14内の中心側には吸入室32が形成されており、リヤハウジング14内の外周側には吐出室33が形成されている。吸入室32及び吐出室33は、バルブプレート31に設けられている吸入ポート31a及び吐出ポート31bによりシリンダボア12a内の圧縮室30とそれぞれ連通されている。
ところで、各ピストン28が上死点より下死点へ移動する時に、吸入室32内の冷媒ガスは吸入ポート31aを介してシリンダボア12a内の圧縮室30に吸入される。圧縮室30内に吸入された冷媒ガスは、ピストン28の下死点より上死点への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート31bを介して吐出室33へ吐出される。
尚、この圧縮機10では、斜板22の傾斜角度を変更させてピストン28のストローク即ち圧縮機10の吐出容量を調整するために、リヤハウジング14に容量制御弁34が配設されている。
そして、この容量制御弁34は、吐出室33とクランク室16とを連通する給気通路(図示せず)の途中に配置されている。
この容量制御弁34の弁開度の調整を介して吐出室33からクランク室16に導入される高圧の冷媒ガスの導入量と、クランク室16と吸入室32とを連通させる抽気通路(図示せず)を通じてクランク室16から吸入室32へ導出させる冷媒ガスの導出量とのバランスにより、クランク室16内の圧力が決定される。
これにより、ピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されて、斜板22の傾斜角度が変更される。
そして、この容量制御弁34は、吐出室33とクランク室16とを連通する給気通路(図示せず)の途中に配置されている。
この容量制御弁34の弁開度の調整を介して吐出室33からクランク室16に導入される高圧の冷媒ガスの導入量と、クランク室16と吸入室32とを連通させる抽気通路(図示せず)を通じてクランク室16から吸入室32へ導出させる冷媒ガスの導出量とのバランスにより、クランク室16内の圧力が決定される。
これにより、ピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されて、斜板22の傾斜角度が変更される。
図2は、斜板22が最大傾斜角位置で回転駆動され下死点位置にある時に、斜板22とシュー29a、29bとの当接状態を拡大して示している。尚、斜板22の上死点位置及び下死点位置は、上死点及び下死点にあるピストン28のシュー29a、29bと摺接する斜板22のそれぞれの位置を示している。
斜板22に対しシリンダボア12aとは反対側であるフロント側に配置されたフロント側シュー29aは、その球面部29eをピストン28の凹部28bの前部と係合させ、その平面部29cを斜板22のシリンダボア12aとは反対側であるフロント側の斜板面22bと摺接するように配置されている。また、斜板22に対しシリンダボア12a側であるリヤ側に配置されたリヤ側シュー29bは、その球面部29fをピストン28の凹部28bの後部と係合させ、その平面部29dを斜板22のシリンダボア12a側であるリヤ側の斜板面22cと摺接するように配置されている。なお、シュー29a、29bの材料としてはアルミニウム系材料が用いられている。
斜板22に対しシリンダボア12aとは反対側であるフロント側に配置されたフロント側シュー29aは、その球面部29eをピストン28の凹部28bの前部と係合させ、その平面部29cを斜板22のシリンダボア12aとは反対側であるフロント側の斜板面22bと摺接するように配置されている。また、斜板22に対しシリンダボア12a側であるリヤ側に配置されたリヤ側シュー29bは、その球面部29fをピストン28の凹部28bの後部と係合させ、その平面部29dを斜板22のシリンダボア12a側であるリヤ側の斜板面22cと摺接するように配置されている。なお、シュー29a、29bの材料としてはアルミニウム系材料が用いられている。
斜板22の一対の斜板面22b、22cと斜板外周面22dによりシリンダボア12a側及びシリンダボア12aとは反対側に相当するリヤ側エッジ部22f及びフロント側エッジ部22eが形成されている。そして、斜板22の下死点位置近傍にあるフロント側エッジ部22eは、リヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径の曲面Rで形成されている。
図2で示すように、斜板22の傾斜角度が最大傾斜角位置にあるので、ピストン28の往復動によるストロークは最大となり、フロント側シュー29aに作用する往復慣性力F1は最大となる。この往復慣性力F1が矢印方向(図2で左向き)に作用することにより、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板22の摺接面である斜板面22bとの間に若干の隙間gが形成される。このことにより、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板22のフロント側エッジ部22eとがエッジ当り状態となる。尚、図2において、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板22の摺接面である斜板面22bとの間に形成される若干の隙間gは誇張して表現したものである。
図3に示されるように、斜板22の下死点位置Qは上死点位置Pと軸心Oを通る水平な中心線mに対し対称の位置にある。この下死点位置Qの近傍のフロント側エッジ部22eには曲面Rが形成されている。図3には曲面Rの形成領域を矢印で示している。フロント側エッジ部22eの下死点位置Qの近傍以外の部位及びリヤ側エッジ部22fの全周に渡り、この曲面Rより小さな曲率半径を有する面取り部が形成されている。尚、図3では斜板22の上死点位置Pには上部のピストン28が係留されているが、斜板22の下死点位置Qには係留されていない。斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qの間の回転運動に伴い、各シリンダボア12aに嵌合されているピストン28は順次、上死点と下死点の間の往復運動を行う。
図4に示されるように、この実施形態においては斜板22の基材としては鉄系材料が用いられ、その基材表面側を焼き入れ処理されたものが使用されている。
フロント側シュー29aの平面部29cと摺接するフロント側斜板面22bと斜板外周面22dで形成されるフロント側エッジ部22eは、斜板22の板厚tとすれば1/2tの曲率半径を有する曲面Rとされている。
一方、リヤ側シュー29bの平面部29dと摺接するリヤ側斜板面22cと斜板外周面22dで形成されるリヤ側エッジ部22fは、曲面Rの曲率半径より小さく通常の面取りが施された曲面Sとなっている。尚、フロント側エッジ部22eの下死点位置Qの近傍以外の部位は、リヤ側エッジ部22fと同等の面取りが施された曲面Sとなっている。
フロント側シュー29aの平面部29cと摺接するフロント側斜板面22bと斜板外周面22dで形成されるフロント側エッジ部22eは、斜板22の板厚tとすれば1/2tの曲率半径を有する曲面Rとされている。
一方、リヤ側シュー29bの平面部29dと摺接するリヤ側斜板面22cと斜板外周面22dで形成されるリヤ側エッジ部22fは、曲面Rの曲率半径より小さく通常の面取りが施された曲面Sとなっている。尚、フロント側エッジ部22eの下死点位置Qの近傍以外の部位は、リヤ側エッジ部22fと同等の面取りが施された曲面Sとなっている。
この焼き入れ処理された基材表面には、シュー29a、29bの平面部29c、29dとの摺動性を改善するために被膜層35a、35bが設けられている。被膜層35a、35bは、二硫化モリブデン(略してMoS2)をバインダー樹脂に分散させたものを塗布することにより形成されている。
また、図4に示されるように、被膜層35aの膜厚は曲面Rの部分で厚膜となるように被膜形成されている。被膜層35aの膜厚は、フラットなフロント側斜板面22bにおいては所定の均一な膜厚となるように形成され、曲面Rのフロント側エッジ部22eにおいては斜板22の外周側ほど厚膜となり、被膜層35aの表面が平面となるように調整されている。即ち、フロント側エッジ部22eに形成される被膜層35aは、フロント側斜板面22bに形成される被膜層35aよりも厚く形成されている。
一方、リヤ側斜板面22cにも同一材料で被膜層35bが形成されているが、リヤ側エッジ部22fの曲面Sでは若干厚膜となるように調整され、被膜層35bの表面が平面となるように形成されている。尚、図示しないがフロント側エッジ部22eにおける曲面R以外の部位については、リヤ側エッジ部22fと同様に被膜層35aが形成されている。
また、図4に示されるように、被膜層35aの膜厚は曲面Rの部分で厚膜となるように被膜形成されている。被膜層35aの膜厚は、フラットなフロント側斜板面22bにおいては所定の均一な膜厚となるように形成され、曲面Rのフロント側エッジ部22eにおいては斜板22の外周側ほど厚膜となり、被膜層35aの表面が平面となるように調整されている。即ち、フロント側エッジ部22eに形成される被膜層35aは、フロント側斜板面22bに形成される被膜層35aよりも厚く形成されている。
一方、リヤ側斜板面22cにも同一材料で被膜層35bが形成されているが、リヤ側エッジ部22fの曲面Sでは若干厚膜となるように調整され、被膜層35bの表面が平面となるように形成されている。尚、図示しないがフロント側エッジ部22eにおける曲面R以外の部位については、リヤ側エッジ部22fと同様に被膜層35aが形成されている。
次に、この実施形態に係る圧縮機10の作用説明を行う。
駆動軸17の回転に伴い、斜板22は揺動回転運動を行い、斜板22と連結されたピストン28は、前後方向へ往復運動を行い、冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出を行う。
斜板22の傾斜角度は、容量制御弁34によりピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されることにより制御されている。
ここで、斜板22が最大傾斜角度、即ち最大吐出容量で回転運動を行っている場合を考える。
駆動軸17の回転に伴い、斜板22は揺動回転運動を行い、斜板22と連結されたピストン28は、前後方向へ往復運動を行い、冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出を行う。
斜板22の傾斜角度は、容量制御弁34によりピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されることにより制御されている。
ここで、斜板22が最大傾斜角度、即ち最大吐出容量で回転運動を行っている場合を考える。
図5(a)は、斜板22の下死点位置Qとピストン28に係合されているシュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は下死点にあり、冷媒ガスの吸入が終了し、冷媒ガスの圧縮を行う寸前の段階にある。ここで、フロント側シュー29aに作用する往復慣性力をF1とし、フロント側シュー29aがピストン28の球面凹部から受ける力をF2とし、斜板22からフロント側シュー29aに作用する垂直抗力をF3とすれば、図5(a)に矢印で示される方向に各力F1、F2、F3は作用している。ところで、斜板22が最大傾斜角度の時、ピストン28の往復動のストロークは最も大きくなり、特にフロント側シュー29aに作用する往復慣性力F1は最大となる。
一方、フロント側シュー29aがピストン28から受ける力F2は、往復慣性力F1と反対方向のリヤ側に向けて作用する吸入反力に相当する力であるが、この力F2は往復慣性力F1と比べて小さい。従って、フロント側シュー29aに作用する力としては、往復慣性力F1の方が優勢となり、フロント側シュー29aの平面部29cとフロント側斜板面22bとの摺接面間には若干の隙間gが形成される。このことにより、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eとがエッジ当り状態となる。
この斜板22のフロント側エッジ部22eには、フロント側シュー29aがピストン28から受ける力F2(フロント側シュー29aを斜板22に押し付ける力)に加えて、斜板22からフロント側シュー29aに作用する垂直抗力F3(斜板22をフロント側シュー29aに押し付ける力)も作用し、フロント側エッジ部22eにかかる荷重は最大となる。
この斜板22のフロント側エッジ部22eには、フロント側シュー29aがピストン28から受ける力F2(フロント側シュー29aを斜板22に押し付ける力)に加えて、斜板22からフロント側シュー29aに作用する垂直抗力F3(斜板22をフロント側シュー29aに押し付ける力)も作用し、フロント側エッジ部22eにかかる荷重は最大となる。
しかし、下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eは、リヤ側エッジ部22fよりも大きな1/2tの曲率半径を有する曲面Rとされ、その上にMoS2を含有する被膜層35aが曲面Rのフロント側エッジ部22eに厚く形成されている。よって、フロント側シュー29aの平面部29cは、被膜層35aで形成されたフロント側エッジ部22eと当接することになる。被膜層35aはMoS2を含有する樹脂コート層なので、アルミニウム系材料で形成されたフロント側シュー29aの平面部29cと繰り返し当接すると、平面部29cの摩耗は抑制されるが、被膜層35aは少しずつ削れてくる。だが、被膜層35aは曲面Rのフロント側エッジ部22eに厚く形成されているので、被膜層35aが摩耗して斜板22の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
また、被膜層35aが摩耗して斜板22の基材表面が露出しても、フロント側エッジ部22eの基材表面は曲率半径1/2tを有する曲面Rとされているので、この曲面Rとフロント側シュー29aの平面部29cとが直接当接することになる。ここで、トライボロジー理論のヘルツ応力で考えると、平面と円筒面とが接触した時には円筒面の曲率半径の大きい方が接触面圧が低くなることにより、フロント側シュー29aの平面部29cにかかる面圧を低減することができる。このため、斜板22のフロント側エッジ部22eによるフロント側シュー29aの平面部29cの摩耗を軽減化することが可能となり、耐久性の更なる向上を図ることができる。
次に、図5(b)は、斜板22の上死点位置Pと下死点位置Qの中間位置と、シュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は上死点と下死点の中間位置にあり、冷媒ガスの圧縮が行われている途中段階か又は、冷媒ガスの吸入が行われている途中段階にある。この場合には、斜板22の斜板面22b、22cとシュー29a、29bの平面部29c、29dとは面接触状態で摺接されている。
図5(c)は、斜板22の上死点位置Pとピストン28に係合されているシュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は上死点にあり、圧縮された冷媒ガスの吐出が終了し、新たに冷媒ガスの吸入を行う寸前の段階にある。ここで、リヤ側シュー29bに作用する往復慣性力をF1とし、リヤ側シュー29bがピストン28の球面凹部から受ける力をF2とし、斜板22からリヤ側シュー29bに作用する垂直抗力をF3とすれば、図5(c)に示される矢印方向に各力F1、F2、F3は作用している。ところで、斜板22が最大傾斜角度にあるので、ピストン28の往復動のストロークはこの時最も大きくなり、リヤ側シュー29bに作用する往復慣性力F1は最大となる。
一方、リヤ側シュー29bがピストン28から受ける力F2は、往復慣性力F1と反対方向のフロント側に向けて作用する圧縮反力に相当する力であるが、この力F2は往復慣性力F1と比べて大きい。従って、リヤ側シュー29bに作用する力としては、ピストン28から受ける力F2の方が優勢となり、リヤ側シュー29bの平面部29dはリヤ側斜板面22cに押し付けられて面接触状態で摺接している。従って、リヤ側エッジ部22fとリヤ側シュー29bの平面部29dとがエッジ当り状態になり難い。
この実施形態に係る圧縮機10によれば以下の効果を奏する。
(1)斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eをリヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径の曲面Rで形成されているので、この曲面Rとフロント側シュー29aの平面部29cとが直接当接することになる。ここで、トライボロジー理論のヘルツ応力で考えると、平面と円筒面とが接触した時には円筒面の曲率半径の大きい方が接触面圧が低くなることにより、フロント側シュー29aの平面部29cにかかる面圧を低減することができる。このため、斜板22のフロント側エッジ部22eによるフロント側シュー29aの平面部29cの摩耗を抑制することができる。
(2)斜板22の斜板面22b及びフロント側エッジ部22eに被膜層35aが形成されると共に、フロント側エッジ部22eに形成される被膜層35aは、斜板面22bに形成される被膜層35aよりも厚く形成されている。従って、被膜層35aが磨耗してフロント側エッジ部22eの基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することができる。
(3)斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eは、リヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径1/2tを有する曲面Rとされているので、フロント側エッジ部22eの全周に渡り曲率半径1/2tの曲面Rを形成する場合と比較して加工工数を削減可能である。また、微小な曲率半径で曲面Rを形成する場合と比較して製造加工面で容易であり、加工ミスを軽減可能である。
(4)圧縮機10として駆動軸17に対する斜板22の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型を使用している。固定容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の傾斜角度が変わらないため、斜板の外径を大きくして斜板のエッジ部がシューに当接しないようにすることができる。しかし、可変容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の最小傾斜角での斜板とピストンとの干渉を考慮する必要があり、高容量運転時に斜板のエッジ部がシューと当接しないようにすることが困難であり、下死点摩耗が発生しやすい。しかし、最も大きな荷重がかかる斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eが、曲率半径1/2tを有する曲面Rとされ、その上にMoS2を含有する被膜層35aが形成されているので、固定容量型と比べて可変容量型においてシューの摩耗に関してより顕著な効果を得る事が可能となる。
(1)斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eをリヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径の曲面Rで形成されているので、この曲面Rとフロント側シュー29aの平面部29cとが直接当接することになる。ここで、トライボロジー理論のヘルツ応力で考えると、平面と円筒面とが接触した時には円筒面の曲率半径の大きい方が接触面圧が低くなることにより、フロント側シュー29aの平面部29cにかかる面圧を低減することができる。このため、斜板22のフロント側エッジ部22eによるフロント側シュー29aの平面部29cの摩耗を抑制することができる。
(2)斜板22の斜板面22b及びフロント側エッジ部22eに被膜層35aが形成されると共に、フロント側エッジ部22eに形成される被膜層35aは、斜板面22bに形成される被膜層35aよりも厚く形成されている。従って、被膜層35aが磨耗してフロント側エッジ部22eの基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することができる。
(3)斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eは、リヤ側エッジ部22fよりも大きな曲率半径1/2tを有する曲面Rとされているので、フロント側エッジ部22eの全周に渡り曲率半径1/2tの曲面Rを形成する場合と比較して加工工数を削減可能である。また、微小な曲率半径で曲面Rを形成する場合と比較して製造加工面で容易であり、加工ミスを軽減可能である。
(4)圧縮機10として駆動軸17に対する斜板22の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型を使用している。固定容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の傾斜角度が変わらないため、斜板の外径を大きくして斜板のエッジ部がシューに当接しないようにすることができる。しかし、可変容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の最小傾斜角での斜板とピストンとの干渉を考慮する必要があり、高容量運転時に斜板のエッジ部がシューと当接しないようにすることが困難であり、下死点摩耗が発生しやすい。しかし、最も大きな荷重がかかる斜板22の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部22eが、曲率半径1/2tを有する曲面Rとされ、その上にMoS2を含有する被膜層35aが形成されているので、固定容量型と比べて可変容量型においてシューの摩耗に関してより顕著な効果を得る事が可能となる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る斜板式圧縮機を図6に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における斜板22の基材表面の焼き入れ処理を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
次に、第2の実施形態に係る斜板式圧縮機を図6に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における斜板22の基材表面の焼き入れ処理を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
図6に示されるように、この実施形態においては斜板22の基材としては鉄系材料が用いられ、そのフロント側の基材表面側は処理が施されていない基材のままであり、リヤ側の基材表面側は溶射処理を施されたものを使用している。一般にフロント側の斜板面40bには吸入反力に基づく荷重が主として作用し、リヤ側の斜板面40cには圧縮反力に基づく荷重が主として作用するが、この圧縮反力は吸入反力と比べてかなり大きい。このため、小さな荷重のかかる基材表面側は基材のままとし、大きな荷重のかかる基材表面側は摺動性を改善するための溶射処理されたものを用いている。
フロント側シュー29aの平面部29cと摺接するフロント側斜板面40bと斜板外周面40dとでフロント側エッジ部40eが形成され、下死点位置Qの近傍のフロント側エッジ部40eは、斜板40の板厚tとすれば1/2tの曲率半径を有する曲面Rとされている。
一方、リヤ側シュー29bの平面部29dと摺接するリヤ側斜板面40cと斜板外周面40dで形成されるリヤ側エッジ部40fは、曲面Rの曲率半径より小さく通常の面取りが施された曲面Sとなっている。
尚、フロント側エッジ部40eの下死点位置Qの近傍以外の部位は、リヤ側エッジ部40fと同等の面取りが施された曲面Sとなっている。
一方、リヤ側シュー29bの平面部29dと摺接するリヤ側斜板面40cと斜板外周面40dで形成されるリヤ側エッジ部40fは、曲面Rの曲率半径より小さく通常の面取りが施された曲面Sとなっている。
尚、フロント側エッジ部40eの下死点位置Qの近傍以外の部位は、リヤ側エッジ部40fと同等の面取りが施された曲面Sとなっている。
この斜板面40b、40cには、シュー29a、29bの平面部29c、29dとの摺動性を改善するために被膜層41a、41bが設けられている。被膜層41a、41bは、二硫化モリブデン(略してMoS2)をバインダー樹脂に分散させたものを塗布することにより形成されている。
また、図6に示されるように、被膜層41aの膜厚は曲面Rの部分で厚膜となるように被膜形成されている。被膜層41aの膜厚は、フラットなフロント側斜板面40bにおいては所定の均一な膜厚となるように調整され、曲面Rのフロント側エッジ部40eにおいては斜板40の外周側ほど厚膜となり、被膜層41aの表面が平面となるように調整されている。
一方、リヤ側斜板面40cにも同一材料で被膜層41bが形成されているが、リヤ側エッジ部40fの曲面Sでは若干厚膜となるように調整され、被膜層41bの表面が平面となるように形成されている。尚、図示しないがフロント側エッジ部40eにおける曲面R以外の部位については、リヤ側のエッジ部40fと同様に形成されている。
また、図6に示されるように、被膜層41aの膜厚は曲面Rの部分で厚膜となるように被膜形成されている。被膜層41aの膜厚は、フラットなフロント側斜板面40bにおいては所定の均一な膜厚となるように調整され、曲面Rのフロント側エッジ部40eにおいては斜板40の外周側ほど厚膜となり、被膜層41aの表面が平面となるように調整されている。
一方、リヤ側斜板面40cにも同一材料で被膜層41bが形成されているが、リヤ側エッジ部40fの曲面Sでは若干厚膜となるように調整され、被膜層41bの表面が平面となるように形成されている。尚、図示しないがフロント側エッジ部40eにおける曲面R以外の部位については、リヤ側のエッジ部40fと同様に形成されている。
このように、第2の実施形態における斜板40の構成は、第1の実施形態における斜板22の構成と同等であり、もたらされる作用も同等なので、作用説明を省略する。
また、第1の実施形態における(1)〜(4)と同等の効果を得ることができること以外に、斜板22の基材として一方の面のみ処理されたものを使用すればよいので、材料コストを削減可能である。
また、第1の実施形態における(1)〜(4)と同等の効果を得ることができること以外に、斜板22の基材として一方の面のみ処理されたものを使用すればよいので、材料コストを削減可能である。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る斜板式圧縮機を図7〜図9に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における斜板22のフロント側エッジ部に形成される曲面Rの面取り形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
次に、第3の実施形態に係る斜板式圧縮機を図7〜図9に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における斜板22のフロント側エッジ部に形成される曲面Rの面取り形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
図7は、斜板45が最大傾斜角位置で回転駆動され下死点位置にある時に、斜板45とシュー29a、29bとの当接状態を拡大して示している。
斜板45の一対の斜板面45b、45cと斜板外周面45dによりシリンダボア12a側及びシリンダボア12aとは反対側に相当するリヤ側エッジ部45f及びフロント側エッジ部45eが形成されている。そして、斜板45の下死点位置近傍にあるフロント側エッジ部45eは、直線状の面取り面Xで形成され、その上に被膜層46aが形成されている。
図7に示すように、第1の実施形態と同様に、フロント側シュー29aに作用する往復慣性力F11はこの時最大となり、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板45のフロント側エッジ部45eとがエッジ当り状態となる。尚、図示しないが、面取り面Xの形成領域は、第1の実施形態における曲面Rの形成領域と同等となっている。
斜板45の一対の斜板面45b、45cと斜板外周面45dによりシリンダボア12a側及びシリンダボア12aとは反対側に相当するリヤ側エッジ部45f及びフロント側エッジ部45eが形成されている。そして、斜板45の下死点位置近傍にあるフロント側エッジ部45eは、直線状の面取り面Xで形成され、その上に被膜層46aが形成されている。
図7に示すように、第1の実施形態と同様に、フロント側シュー29aに作用する往復慣性力F11はこの時最大となり、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板45のフロント側エッジ部45eとがエッジ当り状態となる。尚、図示しないが、面取り面Xの形成領域は、第1の実施形態における曲面Rの形成領域と同等となっている。
図8に示されるように、この実施形態においては斜板45の基材としては第1の実施形態と同様に鉄系材料が用いられ、その基材表面側を焼き入れ処理されたものが使用されている。
フロント側シュー29aの平面部29cと摺接するフロント側斜板面45bと斜板外周面45dで形成されるフロント側エッジ部45eは、面取り面Xとされている。面取り面Xの大きさは、フロント側斜板面45bに対する面取り角度をα°とし、面取り寸法をβ、γとすれば、α=45°、β=γでβ、γ<1/2t(但し、斜板45の板厚t)となっている。尚、面取り寸法β、γは、斜板45の板厚tの1/2よりもやや小さく設定されている。
一方、リヤ側シュー29bの平面部29dと摺接するリヤ側斜板面45cと斜板外周面45dで形成されるリヤ側エッジ部45fは、第1の実施形態と同様に通常の面取りが施された曲面Sとなっており、フロント側エッジ部45eの下死点位置Qの近傍以外の部位は、リヤ側エッジ部45fと同等の面取りが施された曲面Sとなっている。
フロント側シュー29aの平面部29cと摺接するフロント側斜板面45bと斜板外周面45dで形成されるフロント側エッジ部45eは、面取り面Xとされている。面取り面Xの大きさは、フロント側斜板面45bに対する面取り角度をα°とし、面取り寸法をβ、γとすれば、α=45°、β=γでβ、γ<1/2t(但し、斜板45の板厚t)となっている。尚、面取り寸法β、γは、斜板45の板厚tの1/2よりもやや小さく設定されている。
一方、リヤ側シュー29bの平面部29dと摺接するリヤ側斜板面45cと斜板外周面45dで形成されるリヤ側エッジ部45fは、第1の実施形態と同様に通常の面取りが施された曲面Sとなっており、フロント側エッジ部45eの下死点位置Qの近傍以外の部位は、リヤ側エッジ部45fと同等の面取りが施された曲面Sとなっている。
この焼き入れ処理された基材表面には、シュー29a、29bの平面部29c、29dとの摺動性を改善するために被膜層46a、46bが設けられている。被膜層46a、46bは、銅(略してCu)の金属被膜で形成されている。
また、図8に示されるように、被膜層46aの膜厚は面取り面Xの部分で厚膜となるように被膜形成されている。被膜層46aの膜厚は、フラットなフロント側斜板面45bにおいては所定の均一な膜厚となるように形成され、面取り面Xのフロント側エッジ部45eにおいては斜板45の外周側ほど厚膜となり、被膜層46aの表面が平面となるように調整されている。即ち、フロント側エッジ部45eの面取り面Xに形成される被膜層46aは、フロント側斜板面45bに形成される被膜層46aよりも厚く形成されている。
一方、リヤ側斜板面45cにも同一材料で被膜層46bが形成されているが、リヤ側エッジ部45fの曲面Sでは若干厚膜となるように調整され、被膜層46bの表面が平面となるように形成されている。尚、図示しないがフロント側エッジ部45eにおける面取り面X以外の部位については、リヤ側エッジ部45fと同様に被膜層46aが形成されている。
また、図8に示されるように、被膜層46aの膜厚は面取り面Xの部分で厚膜となるように被膜形成されている。被膜層46aの膜厚は、フラットなフロント側斜板面45bにおいては所定の均一な膜厚となるように形成され、面取り面Xのフロント側エッジ部45eにおいては斜板45の外周側ほど厚膜となり、被膜層46aの表面が平面となるように調整されている。即ち、フロント側エッジ部45eの面取り面Xに形成される被膜層46aは、フロント側斜板面45bに形成される被膜層46aよりも厚く形成されている。
一方、リヤ側斜板面45cにも同一材料で被膜層46bが形成されているが、リヤ側エッジ部45fの曲面Sでは若干厚膜となるように調整され、被膜層46bの表面が平面となるように形成されている。尚、図示しないがフロント側エッジ部45eにおける面取り面X以外の部位については、リヤ側エッジ部45fと同様に被膜層46aが形成されている。
次に、この実施形態に係る圧縮機の作用説明を図9に基づき行う。
図9(a)は、斜板45の下死点位置Qとピストン28に係合されているシュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は下死点にあり、冷媒ガスの吸入が終了し、冷媒ガスの圧縮を行う寸前の段階にある。ここで、フロント側シュー29aに作用する往復慣性力をF11とし、フロント側シュー29aがピストン28の球面凹部から受ける力をF21とし、斜板45からフロント側シュー29aに作用する垂直抗力をF31とすれば、図9(a)に矢印で示される方向に各力F11、F21、F31は作用している。
ここで、第1の実施形態で説明したのと同様の理由から、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eとがエッジ当り状態となり、このフロント側エッジ部45eにかかる荷重はこの時最大となる。
図9(a)は、斜板45の下死点位置Qとピストン28に係合されているシュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は下死点にあり、冷媒ガスの吸入が終了し、冷媒ガスの圧縮を行う寸前の段階にある。ここで、フロント側シュー29aに作用する往復慣性力をF11とし、フロント側シュー29aがピストン28の球面凹部から受ける力をF21とし、斜板45からフロント側シュー29aに作用する垂直抗力をF31とすれば、図9(a)に矢印で示される方向に各力F11、F21、F31は作用している。
ここで、第1の実施形態で説明したのと同様の理由から、フロント側シュー29aの平面部29cと斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eとがエッジ当り状態となり、このフロント側エッジ部45eにかかる荷重はこの時最大となる。
しかし、下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eは、面取り面Xとされ、その上にCuからなる被膜層46aが面取り面Xに厚く形成されている。よって、フロント側シュー29aの平面部29cは、被膜層46aで形成されたフロント側エッジ部45eと当接することになる。被膜層46aはCuからなる金属被膜層なので、摺動性が極めて高く、アルミニウム系材料で形成されたフロント側シュー29aの平面部29cと繰り返し当接しても、平面部29cを傷めることは少なく平面部29cの摩耗は大幅に抑制される。しかし、平面部29cと当接することにより被膜層46aは少しずつ削れてくるが、被膜層46aは面取り面Xに厚く形成されているので、被膜層46aが摩耗して斜板45の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
次に、図9(b)は、斜板45の上死点位置Pと下死点位置Qの中間位置と、シュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は上死点と下死点の中間位置にあり、冷媒ガスの圧縮が行われている途中段階か又は、冷媒ガスの吸入が行われている途中段階にある。この場合には、斜板45の斜板面45b、45cとシュー29a、29bの平面部29c、29dとは面接触状態で摺接されている。
図9(c)は、斜板45の上死点位置Pとピストン28に係合されているシュー29a、29bとの当接状態を示している。この時、ピストン28は上死点にあり、圧縮された冷媒ガスの吐出が終了し、新たに冷媒ガスの吸入を行う寸前の段階にある。ここで、リヤ側シュー29bに作用する往復慣性力をF11とし、リヤ側シュー29bがピストン28の球面凹部から受ける力をF21とし、斜板45からリヤ側シュー29bに作用する垂直抗力をF31とすれば、図9(c)に示される矢印方向に各力F11、F21、F31は作用している。ところで、第1の実施形態で説明したのと同様の理由から、リヤ側シュー29bの平面部29dはリヤ側斜板面45cに押し付けられて面接触状態で摺接している。従って、リヤ側エッジ部45fとリヤ側シュー29bの平面部29dとがエッジ当り状態になり難い。
この実施形態に係る圧縮機によれば以下の効果を奏する。
(5)斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eは、面取り面Xとされ、その上にCuからなる被膜層46aが形成されている。そして、面取り面Xに形成される被膜層46aは、フロント側斜板面45bに形成される被膜層46aよりも厚く形成されている。従って、フロント側シュー29aの平面部29cは、被膜層46aで形成されたフロント側エッジ部45eと当接することになるが、被膜層46aはCuからなる金属被膜層なので、摺動性が極めて高く、アルミニウム系材料で形成されたフロント側シュー29aの平面部29cと繰り返し当接しても、平面部29cを傷めることは少なく平面部29cの摩耗は大幅に抑制される。一方、平面部29cと当接することにより被膜層46aは少しずつ削れてくるが、被膜層46aは面取り面Xに厚く形成されているので、被膜層46aが摩耗して斜板45の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
(6)斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eは、面取り角度α=45°、面取り寸法β=γでβ、γ<1/2tの大きさの面取り面Xとされており、この面取り面Xに被膜層46aが厚く形成されている。従って、フロント側エッジ部45eの全周に渡り面取り面Xと被膜層46aを形成する場合と比較して加工工数及び材料コストを削減可能である。また、曲面Rを形成する場合と比較して、面取り面Xを形成する方が製造加工面で容易であり、加工ミスを軽減可能である。
(7)圧縮機10として駆動軸17に対する斜板45の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型を使用している。固定容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の傾斜角度が変わらないため、斜板の外径を大きくして斜板のエッジ部がシューに当接しないようにすることができる。しかし、可変容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の最小傾斜角での斜板とピストンとの干渉を考慮する必要があり、高容量運転時に斜板のエッジ部がシューと当接しないようにすることが困難であり、下死点摩耗が発生しやすい。しかし、最も大きな荷重がかかる斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eが、面取り面Xとされ、その上にCuからなる被膜層46aが形成されているので、固定容量型と比べて可変容量型においてシューの摩耗に関してより顕著な効果を得る事が可能となる。
(5)斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eは、面取り面Xとされ、その上にCuからなる被膜層46aが形成されている。そして、面取り面Xに形成される被膜層46aは、フロント側斜板面45bに形成される被膜層46aよりも厚く形成されている。従って、フロント側シュー29aの平面部29cは、被膜層46aで形成されたフロント側エッジ部45eと当接することになるが、被膜層46aはCuからなる金属被膜層なので、摺動性が極めて高く、アルミニウム系材料で形成されたフロント側シュー29aの平面部29cと繰り返し当接しても、平面部29cを傷めることは少なく平面部29cの摩耗は大幅に抑制される。一方、平面部29cと当接することにより被膜層46aは少しずつ削れてくるが、被膜層46aは面取り面Xに厚く形成されているので、被膜層46aが摩耗して斜板45の基材表面が露出してしまうまでの耐久時間を延長することが可能となる。
(6)斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eは、面取り角度α=45°、面取り寸法β=γでβ、γ<1/2tの大きさの面取り面Xとされており、この面取り面Xに被膜層46aが厚く形成されている。従って、フロント側エッジ部45eの全周に渡り面取り面Xと被膜層46aを形成する場合と比較して加工工数及び材料コストを削減可能である。また、曲面Rを形成する場合と比較して、面取り面Xを形成する方が製造加工面で容易であり、加工ミスを軽減可能である。
(7)圧縮機10として駆動軸17に対する斜板45の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型を使用している。固定容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の傾斜角度が変わらないため、斜板の外径を大きくして斜板のエッジ部がシューに当接しないようにすることができる。しかし、可変容量型の斜板式圧縮機の場合、斜板の最小傾斜角での斜板とピストンとの干渉を考慮する必要があり、高容量運転時に斜板のエッジ部がシューと当接しないようにすることが困難であり、下死点摩耗が発生しやすい。しかし、最も大きな荷重がかかる斜板45の下死点位置Q近傍のフロント側エッジ部45eが、面取り面Xとされ、その上にCuからなる被膜層46aが形成されているので、固定容量型と比べて可変容量型においてシューの摩耗に関してより顕著な効果を得る事が可能となる。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 第1、第2の実施形態では、フロント側エッジ部に形成される曲面Rの曲率半径を1/2t(斜板の板厚t)として説明したが、リヤ側エッジ部の曲面Sの曲率半径より大きければ良く、例えば曲面Sが曲率半径0.5mm以下で面取りされるとすると、曲面Rは曲率半径0.5mm以上とすれば良い。また、斜板の製造方法によってはエッジ部の面取りが実施されない場合もあり、この場合には曲面Sの曲率半径は限りなく零に近い状態となっているが、このような場合も含まれる。曲面Rの曲率半径については、好ましくは0.5mm〜1/2tの範囲内にあれば良い。これは、0.5mm以下とするとエッジ当り状態における面圧の低減効果が非常に少なくなるためであり、また、1/2t以上とするとシューとの摺接面積が小さくなりすぎるためである。
○ 第3の実施形態では、フロント側エッジ部に形成される面取り面Xの大きさを、面取り角度α=45°、面取り寸法β=γでβ、γ<1/2t(但し、斜板の板厚t)として説明したが、面取り角度αは45°以外であってもよく、また、面取り寸法β、γはβ=γでなくても良い。面取り面Xの大きさについては、面取り角度α=45°として考えると、好ましくは、0.5mm<β、γ<1/2tの範囲内にあれば良い。これは、0.5mm以下とすると面取り面Xの上に形成される被膜層の厚さを充分確保できないためであり、また、1/2t以上とするとエッジ部の被膜層が摩耗した場合に、シューとの摺接面積が小さくなりすぎるためである。
○ 上記の実施形態では、フロント側エッジ部に形成される面取り面Xの大きさを、面取り角度αで面取り寸法β、γとして説明したが、面取り面Xとフロント側斜板面及び斜板外周面とで形成されるエッジ部については少なくともどちらか一方を曲面で形成しても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板の摺接面に形成する被膜層をMoS2をバインダー樹脂に分散させたものを用いるとして説明し、第3の実施形態では、斜板の摺接面に形成する被膜層をCuからなる金属被膜を用いるとして説明したが、MoS2に代えてCuを用いても良いし、Cuに代えてMoS2を用いても良い。MoS2、Cu以外の個体潤滑材として、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、酸化アンチモン、酸化鉛、インジウム、及びスズなどを用いても良い。また、被膜層を金属メッキにより形成しても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板のシューとの摺接面(斜板面22b、22c、40b、40c、フロント側エッジ部22e、40e及びリヤ側エッジ部22f、40f)に被膜層を設けるとして説明したが、ピストンから大きな荷重のかかるリヤ側の摺接面のみに被膜層を設けても良いし、また、両摺接面に被膜層を設けなくても良い。この場合には、エッジ当り状態においては、シューと斜板のフロント側エッジ部とは基材表面どうしが直接接触するが斜板のフロント側エッジ部が曲面Rとされていることにより、面圧が低減され摺接による摩耗を軽減化できる。
○ 第3の実施形態では、斜板のシューとの摺接面(斜板面45b、45c、フロント側エッジ部45e及びリヤ側エッジ部45f)に被膜層を設けるとして説明したが、Cu等の摺動性の良い被膜層を設けるのはフロント側及びリヤ側の両面ではなく、下死点摩耗が発生し易いフロント側のみとしても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板式圧縮機を片頭式の可変容量型として説明したが固定容量型でも良い。また、両頭型であっても良い。両頭型の場合には、一方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部をシリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径を有する曲面とすれば良い。また、他方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部をシリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径を有する曲面とすれば良い。
○ 第3の実施形態では、斜板式圧縮機を片頭式の可変容量型として説明したが固定容量型でも良い。また、両頭型であっても良い。両頭型の場合には、一方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部を面取り面で形成し、面取り面に被膜層を形成し、該被膜層の厚さをシリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成すれば良い。また、他方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部を面取り面で形成し、面取り面に被膜層を形成し、該被膜層の厚さをシリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成すれば良い。
○ 第1、第2、第3の実施形態では、斜板の基材を鉄系材料とし、シューの基材をアルミニウム系材料として説明したが、斜板はアルミニウム系材料としても良く、また、シューは鉄系材料としても良い。斜板及びシューの基材が共に鉄系材料の場合には、斜板のエッジ部に形成されている被膜層が摩耗し斜板の基材表面とシューの基材表面とが直接接触することが考えられるが、この場合には斜板とシューの両方が摩耗する。
○ 第1、第2の実施形態では、フロント側エッジ部に形成される曲面Rの曲率半径を1/2t(斜板の板厚t)として説明したが、リヤ側エッジ部の曲面Sの曲率半径より大きければ良く、例えば曲面Sが曲率半径0.5mm以下で面取りされるとすると、曲面Rは曲率半径0.5mm以上とすれば良い。また、斜板の製造方法によってはエッジ部の面取りが実施されない場合もあり、この場合には曲面Sの曲率半径は限りなく零に近い状態となっているが、このような場合も含まれる。曲面Rの曲率半径については、好ましくは0.5mm〜1/2tの範囲内にあれば良い。これは、0.5mm以下とするとエッジ当り状態における面圧の低減効果が非常に少なくなるためであり、また、1/2t以上とするとシューとの摺接面積が小さくなりすぎるためである。
○ 第3の実施形態では、フロント側エッジ部に形成される面取り面Xの大きさを、面取り角度α=45°、面取り寸法β=γでβ、γ<1/2t(但し、斜板の板厚t)として説明したが、面取り角度αは45°以外であってもよく、また、面取り寸法β、γはβ=γでなくても良い。面取り面Xの大きさについては、面取り角度α=45°として考えると、好ましくは、0.5mm<β、γ<1/2tの範囲内にあれば良い。これは、0.5mm以下とすると面取り面Xの上に形成される被膜層の厚さを充分確保できないためであり、また、1/2t以上とするとエッジ部の被膜層が摩耗した場合に、シューとの摺接面積が小さくなりすぎるためである。
○ 上記の実施形態では、フロント側エッジ部に形成される面取り面Xの大きさを、面取り角度αで面取り寸法β、γとして説明したが、面取り面Xとフロント側斜板面及び斜板外周面とで形成されるエッジ部については少なくともどちらか一方を曲面で形成しても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板の摺接面に形成する被膜層をMoS2をバインダー樹脂に分散させたものを用いるとして説明し、第3の実施形態では、斜板の摺接面に形成する被膜層をCuからなる金属被膜を用いるとして説明したが、MoS2に代えてCuを用いても良いし、Cuに代えてMoS2を用いても良い。MoS2、Cu以外の個体潤滑材として、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、酸化アンチモン、酸化鉛、インジウム、及びスズなどを用いても良い。また、被膜層を金属メッキにより形成しても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板のシューとの摺接面(斜板面22b、22c、40b、40c、フロント側エッジ部22e、40e及びリヤ側エッジ部22f、40f)に被膜層を設けるとして説明したが、ピストンから大きな荷重のかかるリヤ側の摺接面のみに被膜層を設けても良いし、また、両摺接面に被膜層を設けなくても良い。この場合には、エッジ当り状態においては、シューと斜板のフロント側エッジ部とは基材表面どうしが直接接触するが斜板のフロント側エッジ部が曲面Rとされていることにより、面圧が低減され摺接による摩耗を軽減化できる。
○ 第3の実施形態では、斜板のシューとの摺接面(斜板面45b、45c、フロント側エッジ部45e及びリヤ側エッジ部45f)に被膜層を設けるとして説明したが、Cu等の摺動性の良い被膜層を設けるのはフロント側及びリヤ側の両面ではなく、下死点摩耗が発生し易いフロント側のみとしても良い。
○ 第1、第2の実施形態では、斜板式圧縮機を片頭式の可変容量型として説明したが固定容量型でも良い。また、両頭型であっても良い。両頭型の場合には、一方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部をシリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径を有する曲面とすれば良い。また、他方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部をシリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径を有する曲面とすれば良い。
○ 第3の実施形態では、斜板式圧縮機を片頭式の可変容量型として説明したが固定容量型でも良い。また、両頭型であっても良い。両頭型の場合には、一方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部を面取り面で形成し、面取り面に被膜層を形成し、該被膜層の厚さをシリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成すれば良い。また、他方のシリンダボアに対して、斜板の下死点位置近傍のシリンダボアとは反対側のエッジ部を面取り面で形成し、面取り面に被膜層を形成し、該被膜層の厚さをシリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成すれば良い。
○ 第1、第2、第3の実施形態では、斜板の基材を鉄系材料とし、シューの基材をアルミニウム系材料として説明したが、斜板はアルミニウム系材料としても良く、また、シューは鉄系材料としても良い。斜板及びシューの基材が共に鉄系材料の場合には、斜板のエッジ部に形成されている被膜層が摩耗し斜板の基材表面とシューの基材表面とが直接接触することが考えられるが、この場合には斜板とシューの両方が摩耗する。
10 斜板式圧縮機
12a シリンダボア
17 駆動軸
22 斜板
22b フロント側斜板面
22c リヤ側斜板面
22e フロント側エッジ部
22f リヤ側エッジ部
28 ピストン
29a フロント側シュー
29b リヤ側シュー
P 斜板の上死点位置
Q 斜板の下死点位置
t 斜板の板厚
R 下死点位置近傍のフロント側エッジ部の曲面
12a シリンダボア
17 駆動軸
22 斜板
22b フロント側斜板面
22c リヤ側斜板面
22e フロント側エッジ部
22f リヤ側エッジ部
28 ピストン
29a フロント側シュー
29b リヤ側シュー
P 斜板の上死点位置
Q 斜板の下死点位置
t 斜板の板厚
R 下死点位置近傍のフロント側エッジ部の曲面
Claims (5)
- 複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの中心部に軸支された駆動軸と、該駆動軸に一体回転可能に連結された斜板と、前記シリンダボアに嵌合されたピストンとを有し、前記ピストンは、一対のシューを介して前記斜板が係合され前記斜板の上死点位置と下死点位置の間の回転運動に伴い、前記ピストンが往復運動される斜板式圧縮機において、
前記斜板は、前記シューと摺接する一対の斜板面と、該一対の斜板面及び斜板外周面により形成されるシリンダボア側及びシリンダボアとは反対側のエッジ部とを有し、
前記斜板の下死点位置近傍の前記シリンダボアとは反対側のエッジ部を前記シリンダボア側のエッジ部よりも大きな曲率半径の曲面で形成したことを特徴とする斜板式圧縮機。 - 前記シリンダボアとは反対側の斜板面及び前記シリンダボアとは反対側のエッジ部に被膜層を形成すると共に、前記シリンダボアとは反対側のエッジ部に形成される被膜層は、前記シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成されたことを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機。
- 前記シリンダボアとは反対側のエッジ部に形成される曲面の曲率半径を、前記シリンダボア側のエッジ部に形成される曲率半径よりも大きく、かつ、前記斜板の板厚の半分以下にす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。
- 複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの中心部に軸支された駆動軸と、該駆動軸に一体回転可能に連結された斜板と、前記シリンダボアに嵌合されたピストンとを有し、前記ピストンは、一対のシューを介して前記斜板が係合され前記斜板の上死点位置と下死点位置の間の回転運動に伴い、前記ピストンが往復運動される斜板式圧縮機において、
前記斜板は、前記シューと摺接する一対の斜板面と、該一対の斜板面及び斜板外周面により形成されるシリンダボア側及びシリンダボアとは反対側のエッジ部とを有し、
前記斜板の下死点位置近傍の前記シリンダボアとは反対側のエッジ部を直線状の面取り面で形成し、
前記面取り面に被膜層を形成し、該被膜層の厚さを前記シリンダボアとは反対側の斜板面に形成される被膜層よりも厚く形成したことを特徴とする斜板式圧縮機。 - 前記斜板式圧縮機が前記駆動軸に対する前記斜板の傾斜角度を変更することで吐出容量を変更可能な可変容量型であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の斜板式圧縮機。
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