JP2755193B2 - 圧縮機におけるピストン - Google Patents
圧縮機におけるピストンInfo
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- JP2755193B2 JP2755193B2 JP6327783A JP32778394A JP2755193B2 JP 2755193 B2 JP2755193 B2 JP 2755193B2 JP 6327783 A JP6327783 A JP 6327783A JP 32778394 A JP32778394 A JP 32778394A JP 2755193 B2 JP2755193 B2 JP 2755193B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
- F04B27/0878—Pistons
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸に支持されたカ
ム体の回転をピストンの往復直線運動に変換する圧縮機
におけるピストンに関するものである。
ム体の回転をピストンの往復直線運動に変換する圧縮機
におけるピストンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６０−１７５７８３号公報、実開
平４−１０９４８１号公報に開示される圧縮機では、半
球状のシューの球面部が片頭ピストンの首部の球面凹部
に嵌まり込み支持されていると共に、端面部がカム体で
ある斜板のカム面に接している。このようなシュー支持
構造によって片頭ピストンが斜板の回転に伴って回転軸
方向に往復動可能である。
平４−１０９４８１号公報に開示される圧縮機では、半
球状のシューの球面部が片頭ピストンの首部の球面凹部
に嵌まり込み支持されていると共に、端面部がカム体で
ある斜板のカム面に接している。このようなシュー支持
構造によって片頭ピストンが斜板の回転に伴って回転軸
方向に往復動可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ピストンを収容するシ
リンダボアの周面とピストンの周面との摺接は動力損失
をもたらす。この動力損失を少なくするには前記摺接に
伴う抵抗を少なくすればよい。しかし、特開昭６０−１
７５７８３号公報及び実開平４−１０９４８１号公報の
いずれにおいても前記摺接抵抗の低減に関する開示はな
い。
リンダボアの周面とピストンの周面との摺接は動力損失
をもたらす。この動力損失を少なくするには前記摺接に
伴う抵抗を少なくすればよい。しかし、特開昭６０−１
７５７８３号公報及び実開平４−１０９４８１号公報の
いずれにおいても前記摺接抵抗の低減に関する開示はな
い。
【０００４】本発明は、ピストンとシリンダボアとの間
の摺接抵抗を低減して動力損失を抑制することを目的と
する。
の摺接抵抗を低減して動力損失を抑制することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明では、ピストンの中心軸線に関してカム体の回転中心
軸線側のピストンの下半周の周面における上位部分及び
下位部分、前記回転軸線とは反対側のピストンの上半周
の周面における上位部分及び下位部分を除いた周面部分
に溝を形成した。
明では、ピストンの中心軸線に関してカム体の回転中心
軸線側のピストンの下半周の周面における上位部分及び
下位部分、前記回転軸線とは反対側のピストンの上半周
の周面における上位部分及び下位部分を除いた周面部分
に溝を形成した。
【０００６】請求項２の発明では、前記ピストンを中空
形状とした。請求項３の発明では、回転軸に片頭ピスト
ンを傾動可能に支持し、クランク室内の圧力と吸入圧と
の片頭ピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制御
し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共に、
クランク室の圧力を吸入圧領域へ放出してクランク室内
の調圧を行なう可変容量型圧縮機を対象とし、前記溝は
ピストンのストローク方向へ延びており、ピストンが下
死点位置にあるときには前記溝がシリンダボアから延出
するようにした。
形状とした。請求項３の発明では、回転軸に片頭ピスト
ンを傾動可能に支持し、クランク室内の圧力と吸入圧と
の片頭ピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制御
し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共に、
クランク室の圧力を吸入圧領域へ放出してクランク室内
の調圧を行なう可変容量型圧縮機を対象とし、前記溝は
ピストンのストローク方向へ延びており、ピストンが下
死点位置にあるときには前記溝がシリンダボアから延出
するようにした。
【０００７】請求項４の発明では、前記可変容量型圧縮
機をクラッチレス可変容量型圧縮機とした。請求項５の
発明では、回転軸の回転に伴い、クランク室内において
回転軸に装着されたカム体を介して、シリンダボア内を
上死点と下死点との間で往復動する圧縮機のピストンに
おいて、ピストンはシリンダボアの内周面と摺接する外
周面を備え、その外周面には、ピストンのストローク方
向に延びる溝を形成した。 請求項６の発明では、ピスト
ンの外周面とシリンダボアの内周面との間に存在する潤
滑油をクランク室に導くために、ピストンが少なくとも
下死点に位置するときにはシリンダボアからクランク室
内に前記溝を露出させた。
機をクラッチレス可変容量型圧縮機とした。請求項５の
発明では、回転軸の回転に伴い、クランク室内において
回転軸に装着されたカム体を介して、シリンダボア内を
上死点と下死点との間で往復動する圧縮機のピストンに
おいて、ピストンはシリンダボアの内周面と摺接する外
周面を備え、その外周面には、ピストンのストローク方
向に延びる溝を形成した。 請求項６の発明では、ピスト
ンの外周面とシリンダボアの内周面との間に存在する潤
滑油をクランク室に導くために、ピストンが少なくとも
下死点に位置するときにはシリンダボアからクランク室
内に前記溝を露出させた。
【０００８】
【作用】ピストンが下死点位置付近にあるときにはピス
トンの慣性力が最も大きく、カム体はこの慣性力の反力
をピストンに与える。この反力はカム体の回転中心軸線
から半径方向へ離間する方向への分力を有し、この分力
がピストンの周面の特定部位をシリンダボアの周面に押
し付ける。前記した特定部位は、ピストンの中心軸線に
関してカム体の回転中心軸線側のピストンの下半周の周
面における上位部分及び前記中心軸線側とは反対側のピ
ストンの上半周の周面における上位部分である。圧縮行
程にあるピストンが下死点位置と上死点位置との中間位
置付近にある場合、圧縮反力が慣性力の反力を上回り、
圧縮反力に対するカム体からの反作用の分力がピストン
の周面の特定部位をシリンダボアの周面に押し付ける。
この特定部位はピストンの上半周及び下半周の下位部分
である。
トンの慣性力が最も大きく、カム体はこの慣性力の反力
をピストンに与える。この反力はカム体の回転中心軸線
から半径方向へ離間する方向への分力を有し、この分力
がピストンの周面の特定部位をシリンダボアの周面に押
し付ける。前記した特定部位は、ピストンの中心軸線に
関してカム体の回転中心軸線側のピストンの下半周の周
面における上位部分及び前記中心軸線側とは反対側のピ
ストンの上半周の周面における上位部分である。圧縮行
程にあるピストンが下死点位置と上死点位置との中間位
置付近にある場合、圧縮反力が慣性力の反力を上回り、
圧縮反力に対するカム体からの反作用の分力がピストン
の周面の特定部位をシリンダボアの周面に押し付ける。
この特定部位はピストンの上半周及び下半周の下位部分
である。
【０００９】溝は前記した各特定部位から外れている。
この溝はピストン周面とシリンダボア周面との間の摺接
抵抗を低減する。請求項２の発明では、ピストンの中空
化が熱膨張によるピストン周面とシリンダボア周面との
クリアランス減少を抑制し、ピストンとシリンダボアと
の間の摺接抵抗が低減する。
この溝はピストン周面とシリンダボア周面との間の摺接
抵抗を低減する。請求項２の発明では、ピストンの中空
化が熱膨張によるピストン周面とシリンダボア周面との
クリアランス減少を抑制し、ピストンとシリンダボアと
の間の摺接抵抗が低減する。
【００１０】請求項３の発明では、片頭ピストンが下死
点位置にあるときには溝がシリンダボアから延出する。
圧縮機内の潤滑は冷媒ガスと共に流動する潤滑油によっ
て行われるが、シリンダボアからピストンの周面とシリ
ンダボアの周面との間からクランク室へ洩れる冷媒ガス
と共に潤滑油も僅かずつピストンの周面とシリンダボア
の周面との間へ入り込んでいく。溝は潤滑油の流動を促
し、クランク室内の潤滑必要部位の潤滑が向上する。
点位置にあるときには溝がシリンダボアから延出する。
圧縮機内の潤滑は冷媒ガスと共に流動する潤滑油によっ
て行われるが、シリンダボアからピストンの周面とシリ
ンダボアの周面との間からクランク室へ洩れる冷媒ガス
と共に潤滑油も僅かずつピストンの周面とシリンダボア
の周面との間へ入り込んでいく。溝は潤滑油の流動を促
し、クランク室内の潤滑必要部位の潤滑が向上する。
【００１１】請求項４の発明では、クラッチレス可変容
量型圧縮機を駆動する外部駆動源が作動している限り圧
縮機が回転する。そのため、ピストンとシリンダボアと
の間の摺接抵抗が少しでも減れば動力損失の抑制効果は
大層高くなる。本発明のピストンをクラッチレス可変容
量型圧縮機に採用することは好適と言える。請求項５の
発明では、溝はピストン外周面とシリンダボア内周面と
の間の摺接抵抗を低減する。 請求項６の発明では、少な
くともピストンが下死点位置にあるときには溝がクラン
ク室内に露出する。溝はピストン外周面とシリンダボア
内周面との間の潤滑油の流動を促し、クランク室内の潤
滑必要部位の潤滑が向上する。
量型圧縮機を駆動する外部駆動源が作動している限り圧
縮機が回転する。そのため、ピストンとシリンダボアと
の間の摺接抵抗が少しでも減れば動力損失の抑制効果は
大層高くなる。本発明のピストンをクラッチレス可変容
量型圧縮機に採用することは好適と言える。請求項５の
発明では、溝はピストン外周面とシリンダボア内周面と
の間の摺接抵抗を低減する。 請求項６の発明では、少な
くともピストンが下死点位置にあるときには溝がクラン
ク室内に露出する。溝はピストン外周面とシリンダボア
内周面との間の潤滑油の流動を促し、クランク室内の潤
滑必要部位の潤滑が向上する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例を図１
〜図６に基づいて説明する。図１に示すようにシリンダ
ブロック１の前端にはフロントハウジング２が接合され
ており、シリンダブロック１の後端にはリヤハウジング
３が接合されている。クランク室２-1を形成するフロン
トハウジング２とシリンダブロック１との間には回転軸
４が回転可能に架設支持されている。回転軸４の前端は
クランク室２-1から外部へ突出している。
〜図６に基づいて説明する。図１に示すようにシリンダ
ブロック１の前端にはフロントハウジング２が接合され
ており、シリンダブロック１の後端にはリヤハウジング
３が接合されている。クランク室２-1を形成するフロン
トハウジング２とシリンダブロック１との間には回転軸
４が回転可能に架設支持されている。回転軸４の前端は
クランク室２-1から外部へ突出している。
【００１３】フロントハウジング２にはアンギュラベア
リング５が支持されており、アンギュラベアリング５に
はプーリ６が支持されている。プーリ６はベルト３５を
介して外部駆動源である車両エンジン（図示略）に連結
されている。アンギュラベアリング５はスラスト方向の
荷重及びラジアル方向の荷重の両方を受け止める。
リング５が支持されており、アンギュラベアリング５に
はプーリ６が支持されている。プーリ６はベルト３５を
介して外部駆動源である車両エンジン（図示略）に連結
されている。アンギュラベアリング５はスラスト方向の
荷重及びラジアル方向の荷重の両方を受け止める。
【００１４】回転軸４には回転支持体７が止着されてい
る。回転軸４には斜板８が回転軸４の軸線方向へスライ
ド可能かつ傾動可能に支持されている。図２に示すよう
に斜板８は回転支持体７上の支持アーム７-1と一対のガ
イドピン９，１０との連係により回転軸４の軸線方向へ
傾動可能かつ回転軸４と一体的に回転可能である。斜板
８の傾動は、支持アーム７-1とガイドピン９，１０との
スライドガイド関係、回転軸４のスライド支持作用によ
り案内される。
る。回転軸４には斜板８が回転軸４の軸線方向へスライ
ド可能かつ傾動可能に支持されている。図２に示すよう
に斜板８は回転支持体７上の支持アーム７-1と一対のガ
イドピン９，１０との連係により回転軸４の軸線方向へ
傾動可能かつ回転軸４と一体的に回転可能である。斜板
８の傾動は、支持アーム７-1とガイドピン９，１０との
スライドガイド関係、回転軸４のスライド支持作用によ
り案内される。
【００１５】回転軸４の後端部はラジアルベアリング１
１及び遮断体１２を介してシリンダブロック１内の収容
孔１３の内周面で支持される。リヤハウジング３の中心
部には吸入通路１４が形成されている。吸入通路１４は
収容孔１３に連通しており、遮断体１２の先端は吸入通
路１４の開口の周囲の位置決め面１５に当接可能であ
る。遮断体１２の先端が位置決め面１５に当接すること
により遮断体１２が斜板８から離間する方向への移動を
規制されると共に、吸入通路１４と収容孔１３との連通
が遮断される。
１及び遮断体１２を介してシリンダブロック１内の収容
孔１３の内周面で支持される。リヤハウジング３の中心
部には吸入通路１４が形成されている。吸入通路１４は
収容孔１３に連通しており、遮断体１２の先端は吸入通
路１４の開口の周囲の位置決め面１５に当接可能であ
る。遮断体１２の先端が位置決め面１５に当接すること
により遮断体１２が斜板８から離間する方向への移動を
規制されると共に、吸入通路１４と収容孔１３との連通
が遮断される。
【００１６】斜板傾角の減少により斜板８が遮断体１２
側へ移動するに伴い、斜板８が回転軸４上のスラストベ
アリング１６に当接し、スラストベアリング１６及びラ
ジアルベアリング１１を位置決め面１５側へ押す。その
ため、遮断体１２は吸入通路開放ばね１７のばね力に抗
して位置決め面１５側へ付勢され、遮断体１２の先端が
位置決め面１５に当接する。
側へ移動するに伴い、斜板８が回転軸４上のスラストベ
アリング１６に当接し、スラストベアリング１６及びラ
ジアルベアリング１１を位置決め面１５側へ押す。その
ため、遮断体１２は吸入通路開放ばね１７のばね力に抗
して位置決め面１５側へ付勢され、遮断体１２の先端が
位置決め面１５に当接する。
【００１７】斜板８の最小傾角は０°よりも僅かに大き
い。この最小傾角状態は遮断体１２が吸入通路１４と収
容孔１３との連通を遮断する閉位置に配置されたときに
もたらされる。斜板８の最大傾角は回転支持体７の傾角
規制突部７-2と斜板８との当接によって規制される。
い。この最小傾角状態は遮断体１２が吸入通路１４と収
容孔１３との連通を遮断する閉位置に配置されたときに
もたらされる。斜板８の最大傾角は回転支持体７の傾角
規制突部７-2と斜板８との当接によって規制される。
【００１８】斜板８の回転運動はシュー１８を介してシ
リンダボア１-1内の片頭ピストン１９の前後往復運動に
変換される。図１及び図３に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室３-1及び吐出室３-2が区画形成されてい
る。吸入室３-1内の冷媒ガスは片頭ピストン１９の復動
動作により吸入ポート２０から吸入弁２１を押し退けて
シリンダボア１-1内へ流入する。シリンダボア１-1内へ
流入した冷媒ガスは片頭ピストン１９の往動動作により
吐出ポート２２から吐出弁２３を押し退けて吐出室３-2
へ吐出される。
リンダボア１-1内の片頭ピストン１９の前後往復運動に
変換される。図１及び図３に示すようにリヤハウジング
３内には吸入室３-1及び吐出室３-2が区画形成されてい
る。吸入室３-1内の冷媒ガスは片頭ピストン１９の復動
動作により吸入ポート２０から吸入弁２１を押し退けて
シリンダボア１-1内へ流入する。シリンダボア１-1内へ
流入した冷媒ガスは片頭ピストン１９の往動動作により
吐出ポート２２から吐出弁２３を押し退けて吐出室３-2
へ吐出される。
【００１９】回転支持体７とフロントハウジング２との
間にはスラストベアリング２４が介在されている。シリ
ンダボア１-1からの圧縮反力は、片頭ピストン１９、シ
ュー１８、斜板８、ガイドピン９，１０、回転支持体７
及びスラストベアリング２４を介してフロントハウジン
グ２で受け止められる。
間にはスラストベアリング２４が介在されている。シリ
ンダボア１-1からの圧縮反力は、片頭ピストン１９、シ
ュー１８、斜板８、ガイドピン９，１０、回転支持体７
及びスラストベアリング２４を介してフロントハウジン
グ２で受け止められる。
【００２０】吸入室３-1は通口２５を介して収容孔１３
に連通している。遮断体１２が位置決め面１５に当接す
ると、通口２５は吸入通路１４から遮断される。回転軸
４内には通路２６が形成されている。通路２６はクラン
ク室２-1と遮断体１２の筒内とを連通している。遮断体
１２の先端には放圧通口１２-1が貫設されている。放圧
通口１２-1は収容孔１３と遮断体１２の筒内とを連通す
る。
に連通している。遮断体１２が位置決め面１５に当接す
ると、通口２５は吸入通路１４から遮断される。回転軸
４内には通路２６が形成されている。通路２６はクラン
ク室２-1と遮断体１２の筒内とを連通している。遮断体
１２の先端には放圧通口１２-1が貫設されている。放圧
通口１２-1は収容孔１３と遮断体１２の筒内とを連通す
る。
【００２１】クランク室２-1と吐出室３-2とは圧力供給
通路２７で接続されている。圧力供給通路２７上には電
磁開閉弁２８が介在されている。電磁開閉弁２８のソレ
ノイド２８-1の励磁により弁体２８-2が弁孔２８-3を閉
鎖する。ソレノイド２８-1が消磁すれば弁体２８-2が弁
孔２８-3を開放する。
通路２７で接続されている。圧力供給通路２７上には電
磁開閉弁２８が介在されている。電磁開閉弁２８のソレ
ノイド２８-1の励磁により弁体２８-2が弁孔２８-3を閉
鎖する。ソレノイド２８-1が消磁すれば弁体２８-2が弁
孔２８-3を開放する。
【００２２】吸入室３-1へ冷媒ガスを導入する吸入通路
１４と、吐出室３-2から冷媒ガスを排出する排出口１-2
とは外部冷媒回路２９で接続されている。外部冷媒回路
２９上には凝縮器３０、膨張弁３１及び蒸発器３２が介
在されている。蒸発器３２の近傍には温度センサ３３が
設置されている。制御コンピュータＣは温度センサ３３
から得られる検出温度情報に基づいてソレノイド２８-1
を励消磁制御する。制御コンピュータＣは空調装置作動
スイッチ３４のＯＮ状態のもとに検出温度が設定温度以
下になるとソレノイド２８-1の消磁を指令する。この設
定温度以下の温度は蒸発器３２においてフロストが発生
しそうな状況を反映する。制御コンピュータＣは空調装
置作動スイッチ３４のＯＦＦによってソレノイド２８-1
を消磁する。ソレノイド２８-1が消磁されると圧力供給
通路２７が開き、吐出室３-2とクランク室２-1とが連通
する。従って、吐出室３-2の冷媒ガスがクランク室２-1
へ流入し、クランク室２-1内の圧力が高くなる。クラン
ク室２-1内の圧力上昇により斜板８の傾角が最小傾角側
へ移行する。遮断体１２の先端が位置決め面１５に当接
すると、斜板傾角は最小となり、外部冷媒回路２９から
吸入室３-1への冷媒ガス流入が阻止される。
１４と、吐出室３-2から冷媒ガスを排出する排出口１-2
とは外部冷媒回路２９で接続されている。外部冷媒回路
２９上には凝縮器３０、膨張弁３１及び蒸発器３２が介
在されている。蒸発器３２の近傍には温度センサ３３が
設置されている。制御コンピュータＣは温度センサ３３
から得られる検出温度情報に基づいてソレノイド２８-1
を励消磁制御する。制御コンピュータＣは空調装置作動
スイッチ３４のＯＮ状態のもとに検出温度が設定温度以
下になるとソレノイド２８-1の消磁を指令する。この設
定温度以下の温度は蒸発器３２においてフロストが発生
しそうな状況を反映する。制御コンピュータＣは空調装
置作動スイッチ３４のＯＦＦによってソレノイド２８-1
を消磁する。ソレノイド２８-1が消磁されると圧力供給
通路２７が開き、吐出室３-2とクランク室２-1とが連通
する。従って、吐出室３-2の冷媒ガスがクランク室２-1
へ流入し、クランク室２-1内の圧力が高くなる。クラン
ク室２-1内の圧力上昇により斜板８の傾角が最小傾角側
へ移行する。遮断体１２の先端が位置決め面１５に当接
すると、斜板傾角は最小となり、外部冷媒回路２９から
吸入室３-1への冷媒ガス流入が阻止される。
【００２３】斜板最小傾角は０°ではないため、斜板傾
角が最小の状態においてもシリンダボア１-1から吐出室
３-2への吐出は行われている。吸入室３-1内の冷媒ガス
はシリンダボア１-1内へ吸入されて吐出室３-2へ吐出さ
れる。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出室３-2、圧
力供給通路２７、クランク室２-1、通路２６、放圧通口
１２-1、吸入室３-1、シリンダボア１-1を経由する循環
通路が圧縮機内にできている。冷媒ガスと共に流動する
潤滑油は前記循環通路を経由して圧縮機内を潤滑する。
吐出室３-2、クランク室２-1及び吸入室３-1の間では圧
力差が生じている。この圧力差及び放圧通口１２-1にお
ける通過断面積が斜板８を最小傾角に安定的に保持す
る。
角が最小の状態においてもシリンダボア１-1から吐出室
３-2への吐出は行われている。吸入室３-1内の冷媒ガス
はシリンダボア１-1内へ吸入されて吐出室３-2へ吐出さ
れる。即ち、斜板傾角が最小状態では、吐出室３-2、圧
力供給通路２７、クランク室２-1、通路２６、放圧通口
１２-1、吸入室３-1、シリンダボア１-1を経由する循環
通路が圧縮機内にできている。冷媒ガスと共に流動する
潤滑油は前記循環通路を経由して圧縮機内を潤滑する。
吐出室３-2、クランク室２-1及び吸入室３-1の間では圧
力差が生じている。この圧力差及び放圧通口１２-1にお
ける通過断面積が斜板８を最小傾角に安定的に保持す
る。
【００２４】ソレノイド２８-1が励磁すると圧力供給通
路２７が閉じる。クランク室２-1内と吸入室３-1内との
間では圧力差があるため、クランク室２-1の圧力が通路
２６及び放圧通口１２-1を介した放圧に基づいて減圧し
てゆく。この減圧により斜板８の傾角が最小傾角から最
大傾角へ移行する。
路２７が閉じる。クランク室２-1内と吸入室３-1内との
間では圧力差があるため、クランク室２-1の圧力が通路
２６及び放圧通口１２-1を介した放圧に基づいて減圧し
てゆく。この減圧により斜板８の傾角が最小傾角から最
大傾角へ移行する。
【００２５】このような動作を行なうクラッチレス圧縮
機に採用された片頭ピストン１９の首部の背面には回り
止め部１９-1が一体形成されている。回り止め部１９-1
はフロントハウジング２の内周面形状と略同径の円周面
を有しており、回り止め部１９-1の円周面がフロントハ
ウジング２の内壁面に接して片頭ピストン１９の回転を
防止する。
機に採用された片頭ピストン１９の首部の背面には回り
止め部１９-1が一体形成されている。回り止め部１９-1
はフロントハウジング２の内周面形状と略同径の円周面
を有しており、回り止め部１９-1の円周面がフロントハ
ウジング２の内壁面に接して片頭ピストン１９の回転を
防止する。
【００２６】図１、図４〜図６に示すように片頭ピスト
ン１９の周面には複数の溝１９-2（本実施例では４つ）
が形成されている。溝１９-2は、片頭ピストン１９の中
心軸線１９-0に関して斜板８の回転中心軸線８-0とは反
対側の片頭ピストン１９の上半周の周面における上位部
分１９-3と下位部分１９-4との間に設定されている。溝
１９-2は上位部分１９-3を境にして左右に半々に分けら
れている。各溝１９-2は片頭ピストン１９のストローク
方向に沿うようにしてある。図１の下側の片頭ピストン
１９は下死点位置にある。片頭ピストン１９が下死点位
置にあるときには溝１９-2の一部がシリンダボア１-1か
らクランク室２-1側へ延出する。
ン１９の周面には複数の溝１９-2（本実施例では４つ）
が形成されている。溝１９-2は、片頭ピストン１９の中
心軸線１９-0に関して斜板８の回転中心軸線８-0とは反
対側の片頭ピストン１９の上半周の周面における上位部
分１９-3と下位部分１９-4との間に設定されている。溝
１９-2は上位部分１９-3を境にして左右に半々に分けら
れている。各溝１９-2は片頭ピストン１９のストローク
方向に沿うようにしてある。図１の下側の片頭ピストン
１９は下死点位置にある。片頭ピストン１９が下死点位
置にあるときには溝１９-2の一部がシリンダボア１-1か
らクランク室２-1側へ延出する。
【００２７】片頭ピストン１９の中心軸線１９-0に関し
て斜板８の回転中心軸線８-0側の片頭ピストン１９の下
半周の周面には肉取り部１９-5が中心軸線１９-0側に向
けて凹み形成されている。肉取り部１９-5は片頭ピスト
ン１９を中空化して軽量にする。
て斜板８の回転中心軸線８-0側の片頭ピストン１９の下
半周の周面には肉取り部１９-5が中心軸線１９-0側に向
けて凹み形成されている。肉取り部１９-5は片頭ピスト
ン１９を中空化して軽量にする。
【００２８】片頭ピストン１９が下死点位置付近にある
ときの片頭ピストン１９の慣性力は図１の矢印Ｆ0 で表
される。片頭ピストン１９は斜板８の傾きによって位置
Ｐから慣性力Ｆ0 の反力を矢印Ｆｓで示すように受け
る。反力Ｆｓは、片頭ピストン１９の往復動方向の分力
ｆ1 と、斜板８の回転中心軸線８-0から半径方向へ離間
する方向への分力ｆ2 とに分解される。片頭ピストン１
９は分力ｆ2 により傾こうとする。この分力ｆ2 により
片頭ピストン１９の上半周の上位部分１９-3がシリンダ
ボア１-1の内周面から分力ｆ2 （押し付け力）に対する
反力Ｆａを受ける。又、分力ｆ2 により片頭ピストン１
９の下半周の上位部分１９-6がシリンダボア１-1の内周
面から分力ｆ2 （押し付け力）に対する反力Ｆｂを受け
る。即ち、片頭ピストン１９は上位部分１９-3，１９-6
を介してシリンダボア１-1の周面と摺接する。
ときの片頭ピストン１９の慣性力は図１の矢印Ｆ0 で表
される。片頭ピストン１９は斜板８の傾きによって位置
Ｐから慣性力Ｆ0 の反力を矢印Ｆｓで示すように受け
る。反力Ｆｓは、片頭ピストン１９の往復動方向の分力
ｆ1 と、斜板８の回転中心軸線８-0から半径方向へ離間
する方向への分力ｆ2 とに分解される。片頭ピストン１
９は分力ｆ2 により傾こうとする。この分力ｆ2 により
片頭ピストン１９の上半周の上位部分１９-3がシリンダ
ボア１-1の内周面から分力ｆ2 （押し付け力）に対する
反力Ｆａを受ける。又、分力ｆ2 により片頭ピストン１
９の下半周の上位部分１９-6がシリンダボア１-1の内周
面から分力ｆ2 （押し付け力）に対する反力Ｆｂを受け
る。即ち、片頭ピストン１９は上位部分１９-3，１９-6
を介してシリンダボア１-1の周面と摺接する。
【００２９】図４では圧縮行程にある片頭ピストン１９
が下死点位置と上死点位置との中間位置にある。斜板８
は矢印Ｒ方向に回転している。この付近から上死点位置
までの範囲では圧縮反力が慣性力に対する反力を上回
る。この差の反力に対する斜板８からの反作用Ｆｋは片
頭ピストン１９が前記中間位置から上死点位置にある場
合には斜板８の周方向に向かう分力ｆ3 を有する。この
分力ｆ3 （押し付け力）により片頭ピストン１９は下位
部分１９-4を介してシリンダボア１-1の周面と摺接す
る。
が下死点位置と上死点位置との中間位置にある。斜板８
は矢印Ｒ方向に回転している。この付近から上死点位置
までの範囲では圧縮反力が慣性力に対する反力を上回
る。この差の反力に対する斜板８からの反作用Ｆｋは片
頭ピストン１９が前記中間位置から上死点位置にある場
合には斜板８の周方向に向かう分力ｆ3 を有する。この
分力ｆ3 （押し付け力）により片頭ピストン１９は下位
部分１９-4を介してシリンダボア１-1の周面と摺接す
る。
【００３０】溝１９-2はいずれも上位部分１９-3，１９
-6及び下位部分１９-4からはずれた位置にあり、前記分
力ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 は専ら溝１９-2から外れた片頭ピス
トン１９の周面を介してシリンダボア１-1の周面で受け
止められる。従って、前記各分力ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 に起
因する片頭ピストン１９の周面とシリンダボア１-1の周
面との摺接は円滑である。
-6及び下位部分１９-4からはずれた位置にあり、前記分
力ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 は専ら溝１９-2から外れた片頭ピス
トン１９の周面を介してシリンダボア１-1の周面で受け
止められる。従って、前記各分力ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 に起
因する片頭ピストン１９の周面とシリンダボア１-1の周
面との摺接は円滑である。
【００３１】片頭ピストン１９の周面とシリンダボア１
-1の周面との間のクリアランスが小さくなる程、片頭ピ
ストン１９の周面とシリンダボア１-1の周面との間の摺
接抵抗が大きくなる。これは冷媒ガスと共に流動する潤
滑油の分子間力による密着性に起因する。潤滑油の分子
間力による密着性は前記クリアランスを大きくすること
によって低減できる。片頭ピストン１９の周面とシリン
ダボア１-1の周面との間の潤滑油は、シリンダボア１-1
内の高圧冷媒ガスが片頭ピストン１９の周面とシリンダ
ボア１-1の周面との間を通ってクランク室２-1へ洩れる
ことを抑制する。この冷媒ガス洩れの抑制は圧縮効率を
高める上で必要である。そのため、溝１９-2の深さは、
潤滑油による冷媒ガス洩れ抑制の機能を損ねない範囲で
潤滑油の分子間力による密着性を低減するように浅くし
てある。このような溝１９-2の存在が片頭ピストン１９
の周面とシリンダボア１-1の周面との間の摺接抵抗を低
減する。
-1の周面との間のクリアランスが小さくなる程、片頭ピ
ストン１９の周面とシリンダボア１-1の周面との間の摺
接抵抗が大きくなる。これは冷媒ガスと共に流動する潤
滑油の分子間力による密着性に起因する。潤滑油の分子
間力による密着性は前記クリアランスを大きくすること
によって低減できる。片頭ピストン１９の周面とシリン
ダボア１-1の周面との間の潤滑油は、シリンダボア１-1
内の高圧冷媒ガスが片頭ピストン１９の周面とシリンダ
ボア１-1の周面との間を通ってクランク室２-1へ洩れる
ことを抑制する。この冷媒ガス洩れの抑制は圧縮効率を
高める上で必要である。そのため、溝１９-2の深さは、
潤滑油による冷媒ガス洩れ抑制の機能を損ねない範囲で
潤滑油の分子間力による密着性を低減するように浅くし
てある。このような溝１９-2の存在が片頭ピストン１９
の周面とシリンダボア１-1の周面との間の摺接抵抗を低
減する。
【００３２】圧縮機は運転に伴って高温化してゆき、片
頭ピストン１９が熱膨張する。中空物体と中実物体とで
は外表面の熱膨張程度が僅かではあるが違い、中空物体
の外表面の方の熱膨張程度が少ない。片頭ピストン１９
の中空化は熱膨張による片頭ピストン１９の周面とシリ
ンダボア１-1の周面とのクリアランス減少を抑制し、片
頭ピストン１９とシリンダボア１-1との間の摺接抵抗が
低減する。
頭ピストン１９が熱膨張する。中空物体と中実物体とで
は外表面の熱膨張程度が僅かではあるが違い、中空物体
の外表面の方の熱膨張程度が少ない。片頭ピストン１９
の中空化は熱膨張による片頭ピストン１９の周面とシリ
ンダボア１-1の周面とのクリアランス減少を抑制し、片
頭ピストン１９とシリンダボア１-1との間の摺接抵抗が
低減する。
【００３３】本実施例のクラッチレス可変容量型圧縮機
を駆動する車両エンジン（外部駆動源）が作動している
限り圧縮機が回転する。そのため、片頭ピストン１９と
シリンダボア１-1との間の摺接抵抗が少しでも減れば動
力損失の抑制効果は大層高い。片頭ピストン１９とシリ
ンダボア１-1との間の摺接抵抗を低減する片頭ピストン
１９はクラッチレス可変容量型圧縮機に採用する上で好
適である。
を駆動する車両エンジン（外部駆動源）が作動している
限り圧縮機が回転する。そのため、片頭ピストン１９と
シリンダボア１-1との間の摺接抵抗が少しでも減れば動
力損失の抑制効果は大層高い。片頭ピストン１９とシリ
ンダボア１-1との間の摺接抵抗を低減する片頭ピストン
１９はクラッチレス可変容量型圧縮機に採用する上で好
適である。
【００３４】片頭ピストン１９が下死点位置にあるとき
には溝１９-2がシリンダボア１-1から延出し、溝１９-2
に溜まっている潤滑油がクランク室２-1へ供給される。
溝１９-2は潤滑油の流動を促し、クランク室２-1内の潤
滑必要部位の潤滑が向上する。
には溝１９-2がシリンダボア１-1から延出し、溝１９-2
に溜まっている潤滑油がクランク室２-1へ供給される。
溝１９-2は潤滑油の流動を促し、クランク室２-1内の潤
滑必要部位の潤滑が向上する。
【００３５】次に、図７の実施例を説明する。この実施
例では多数本の線状溝１９-7が片頭ピストン１９の周面
における上半周の上位部分１９-3と下位部分１９-4との
間に設けられている。線状溝１９-7の長さ方向は片頭ピ
ストン１９のストローク方向である。線状溝１９-7の深
さは、潤滑油による冷媒ガス洩れ抑制の機能を損ねない
範囲で潤滑油の分子間力による密着性を低減するように
浅くしてある。このような溝１９-7の存在が片頭ピスト
ン１９の周面とシリンダボア１-1の周面との間の摺接抵
抗を低減する。
例では多数本の線状溝１９-7が片頭ピストン１９の周面
における上半周の上位部分１９-3と下位部分１９-4との
間に設けられている。線状溝１９-7の長さ方向は片頭ピ
ストン１９のストローク方向である。線状溝１９-7の深
さは、潤滑油による冷媒ガス洩れ抑制の機能を損ねない
範囲で潤滑油の分子間力による密着性を低減するように
浅くしてある。このような溝１９-7の存在が片頭ピスト
ン１９の周面とシリンダボア１-1の周面との間の摺接抵
抗を低減する。
【００３６】次に、図８の実施例を説明する。この実施
例では片頭ピストン１９の周面における下半周の上位部
分１９-6と下位部分１９-4との間に溝１９-8が設けられ
ている。溝１９-8の長さ方向は片頭ピストン１９のスト
ローク方向である。溝１９-8の深さは、潤滑油による冷
媒ガス洩れ抑制の機能を損ねない範囲で潤滑油の分子間
力による密着性を低減するように浅くしてある。このよ
うな溝１９-8の存在が片頭ピストン１９の周面とシリン
ダボア１-1の周面との間の摺接抵抗を低減する。
例では片頭ピストン１９の周面における下半周の上位部
分１９-6と下位部分１９-4との間に溝１９-8が設けられ
ている。溝１９-8の長さ方向は片頭ピストン１９のスト
ローク方向である。溝１９-8の深さは、潤滑油による冷
媒ガス洩れ抑制の機能を損ねない範囲で潤滑油の分子間
力による密着性を低減するように浅くしてある。このよ
うな溝１９-8の存在が片頭ピストン１９の周面とシリン
ダボア１-1の周面との間の摺接抵抗を低減する。
【００３７】次に、図９の実施例を説明する。この実施
例では溝１９-9が片頭ピストン１９の周面における上位
部分１９-3，１９-6及び下位部分１９-4を除いた部分に
設けられている。片頭ピストン１９は２つの構成片を溶
接によって連結して構成した中空ピストンである。溝１
９-9の長さ方向は片頭ピストン１９のストローク方向で
ある。溝１９-8の深さは、潤滑油による冷媒ガス洩れ抑
制の機能を損ねない範囲で潤滑油の分子間力による密着
性を低減するように浅くしてある。このような溝１９-9
の存在が片頭ピストン１９の周面とシリンダボア１-1の
周面との間の摺接抵抗を低減する。
例では溝１９-9が片頭ピストン１９の周面における上位
部分１９-3，１９-6及び下位部分１９-4を除いた部分に
設けられている。片頭ピストン１９は２つの構成片を溶
接によって連結して構成した中空ピストンである。溝１
９-9の長さ方向は片頭ピストン１９のストローク方向で
ある。溝１９-8の深さは、潤滑油による冷媒ガス洩れ抑
制の機能を損ねない範囲で潤滑油の分子間力による密着
性を低減するように浅くしてある。このような溝１９-9
の存在が片頭ピストン１９の周面とシリンダボア１-1の
周面との間の摺接抵抗を低減する。
【００３８】又、本発明は両頭ピストンを用いた圧縮機
にも適用できる。
にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１の発明で
は、ピストンの中心軸線に関してカム体の回転中心軸線
側のピストンの下半周の周面における上位部分及び下位
部分、前記回転軸線とは反対側のピストンの上半周の周
面における上位部分及び下位部分を除いた周面部分に溝
を形成したので、ピストンの周面とシリンダボアの周面
との間の摺接抵抗を低減して動力損失を抑制し得る。
は、ピストンの中心軸線に関してカム体の回転中心軸線
側のピストンの下半周の周面における上位部分及び下位
部分、前記回転軸線とは反対側のピストンの上半周の周
面における上位部分及び下位部分を除いた周面部分に溝
を形成したので、ピストンの周面とシリンダボアの周面
との間の摺接抵抗を低減して動力損失を抑制し得る。
【００４０】請求項２の発明では、前記ピストンを中空
形状としたので、熱膨張によるピストン周面とシリンダ
ボア周面とのクリアランス減少を抑制してピストンとシ
リンダボアとの間の摺接抵抗を低減し得る。
形状としたので、熱膨張によるピストン周面とシリンダ
ボア周面とのクリアランス減少を抑制してピストンとシ
リンダボアとの間の摺接抵抗を低減し得る。
【００４１】請求項３の発明では、回転軸に片頭ピスト
ンを傾動可能に支持し、クランク室内の圧力と吸入圧と
の片頭ピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制御
し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共に、
クランク室の圧力を吸入圧領域へ放出してクランク室内
の調圧を行なう可変容量型圧縮機を対象とし、前記溝は
ピストンのストローク方向へ延びており、ピストンが下
死点位置にあるときには前記溝がシリンダボアから延出
するようにしたので、ピストンの周面とシリンダボアの
周面との間へ入り込んでいく潤滑油の流動が溝によって
促され、クランク室内の潤滑必要部位の潤滑が向上す
る。
ンを傾動可能に支持し、クランク室内の圧力と吸入圧と
の片頭ピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制御
し、吐出圧領域の圧力をクランク室に供給すると共に、
クランク室の圧力を吸入圧領域へ放出してクランク室内
の調圧を行なう可変容量型圧縮機を対象とし、前記溝は
ピストンのストローク方向へ延びており、ピストンが下
死点位置にあるときには前記溝がシリンダボアから延出
するようにしたので、ピストンの周面とシリンダボアの
周面との間へ入り込んでいく潤滑油の流動が溝によって
促され、クランク室内の潤滑必要部位の潤滑が向上す
る。
【００４２】クラッチレス可変容量型圧縮機を対象とし
た請求項４の発明では、溝の存在によるピストンとシリ
ンダボアとの間の摺接抵抗を減らして動力損失の抑制効
果を高め得る。請求項５の発明では、溝の存在によって
ピストンとシリンダボアとの間の摺接抵抗を減らして動
力損失を抑制し得る。 請求項６の発明では、少なくとも
ピストンが下死点位置にあるときには溝がクランク室内
に露出するようにしたので、クランク室内の潤滑必要部
位の潤滑が向上する。
た請求項４の発明では、溝の存在によるピストンとシリ
ンダボアとの間の摺接抵抗を減らして動力損失の抑制効
果を高め得る。請求項５の発明では、溝の存在によって
ピストンとシリンダボアとの間の摺接抵抗を減らして動
力損失を抑制し得る。 請求項６の発明では、少なくとも
ピストンが下死点位置にあるときには溝がクランク室内
に露出するようにしたので、クランク室内の潤滑必要部
位の潤滑が向上する。
【図１】本発明の第１実施例の圧縮機全体の側断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】図１のＤ−Ｄ線断面図。
【図６】片頭ピストンの斜視図。
【図７】別例を示す片頭ピストンの斜視図。
【図８】別例を示す片頭ピストンの斜視図。
【図９】別例を示す片頭ピストンの断面図。
１-1…シリンダボア、２-1…クランク室、４…回転軸、
８…斜板、８-0…回転中心軸線、１９…片頭ピストン、
１９-0…中心軸線、１９-2，１９-8，１９-9…溝、１９
-3，１９-6…上位部分、１９-4…下位部分、１９-7…線
状溝。
８…斜板、８-0…回転中心軸線、１９…片頭ピストン、
１９-0…中心軸線、１９-2，１９-8，１９-9…溝、１９
-3，１９-6…上位部分、１９-4…下位部分、１９-7…線
状溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04B 27/08
Claims (6)
- 【請求項１】回転軸に支持されたカム体の回転運動をピ
ストンの往復直線運動に変換する圧縮機におけるピスト
ンにおいて、 ピストンの中心軸線に関してカム体の回転中心軸線側の
ピストンの下半周の周面における上位部分及び下位部
分、前記回転軸線とは反対側のピストンの上半周の周面
における上位部分及び下位部分を除いた周面部分に溝を
形成した圧縮機におけるピストン。 - 【請求項２】前記ピストンは中空形状である請求項１に
記載の圧縮機におけるピストン。 - 【請求項３】圧縮機は、回転軸に片頭ピストンを傾動可
能に支持し、クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピス
トンを介した差に応じて斜板の傾角を制御し、吐出圧領
域の圧力をクランク室に供給すると共に、クランク室の
圧力を吸入圧領域へ放出してクランク室内の調圧を行な
う可変容量型圧縮機であり、前記溝はピストンのストロ
ーク方向へ延びており、ピストンが下死点位置にあると
きには前記溝はシリンダボアから延出している請求項１
及び請求項２のいずれか１項に記載の圧縮機におけるピ
ストン。 - 【請求項４】請求項３の可変容量型圧縮機をクラッチレ
ス可変容量型圧縮機とした請求項１乃至請求項３のいず
れか１項に記載の圧縮機におけるピストン。 - 【請求項５】 回転軸の回転に伴い、クランク室内におい
て回転軸に装着されたカム体を介して、シリンダボア内
を上死点と下死点との間で往復動する圧縮機のピストン
において、ピストンはシリンダボアの内周面と摺接する
外周面を備え、その外周面には、ピストンのストローク
方向に延びる溝を形成した圧縮機におけるピストン。 - 【請求項６】 前記溝は、ピストンの外周面とシリンダボ
アの内周面との間に存在する潤滑油をクランク室に導く
ために、ピストンが少なくとも下死点に位置するときに
はシ リンダボアからクランク室内に露出する請求項５に
記載の圧縮機におけるピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6327783A JP2755193B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 圧縮機におけるピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6327783A JP2755193B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 圧縮機におけるピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177734A JPH08177734A (ja) | 1996-07-12 |
| JP2755193B2 true JP2755193B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=18202940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6327783A Expired - Fee Related JP2755193B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 圧縮機におけるピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755193B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029658A1 (fr) * | 1996-12-25 | 1998-07-09 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Compresseur a plateau incline a deplacement variable |
| DE19961646C1 (de) * | 1999-12-21 | 2001-11-15 | Knorr Bremse Systeme | Schwingungsarmer, zweistufiger Tauchkolbenverdichter |
| KR20030089214A (ko) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | 한라공조주식회사 | 사판식 압축기용 피스톤 |
| JP2019039376A (ja) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | 株式会社不二工機 | 可変容量型圧縮機用制御弁 |
| JP2019039377A (ja) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | 株式会社不二工機 | 可変容量型圧縮機用制御弁 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP6327783A patent/JP2755193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08177734A (ja) | 1996-07-12 |
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