JP4242990B2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は斜板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板式圧縮機は例えば特開平７-１８０６５８号公報に開示されている。その斜板式圧縮機は、回転軸と、その回転軸上に備えた斜板と呼ばれる部材と、その斜板にシューを介して軸方向で係合した片頭型ピストンと、このピストンを挿入されたシリンダボアを有するシリンダブロックとを含んでいる。回転軸が回転駆動されると、斜板も回転し、シューを介してピストンをシリンダ内で往復移動させる。即ち、斜板とシューとが協働して回転運動を往復運動に変換している。
【０００３】
この種の斜板式圧縮機では吸入行程から吐出行程への切替え時に大きなピストン慣性力が斜板に加わる。その際の反力で斜板からシューを介してピストンに大きい押圧力が作用する。この押圧力は、シリンダボアの開口端縁にピストンが局部的に押圧されるというピストンの角当りを引き起こす。結果として、極端な場合にはピストンがロックされるおそれがある。
【０００４】
そこで前記公報では、シリンダブロックの一部に肉盛りを設け、ピストンのシリンダボア外に露出する部分をこの肉盛りにて受け、これによりピストンの倒れ、即ち、シリンダボアの軸心に対する傾斜の発生を防止している。
【０００５】
また、図４に示すように、シリンダボア４１の開口端縁に一段の面取り４２を形成することも提案されている。これによれば、シリンダボアに対するピストンの嵌合作業の容易化を計ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記公報の構造では、肉盛りを設けるため、シリンダブロックを構成している材料を余分に使用することになり、コンプレッサの重量増加を招いてしまう。
【０００７】
また、図４に示す構造では、ピストンの往復動作時のピストンの角当りを緩和するには不十分である。
【０００８】
それ故に本発明の課題は、重量を増加することなくピストンの角当りを効果的に防止できる構造を備えた斜板式圧縮機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、シリンダボアを形成したシリンダブロックと該シリンダボアに挿入された片頭型ピストンとを有する斜板式圧縮機において、前記シリンダボアの開口端縁に、傾斜の比較的小さい第１の面取りと、前記第１の面取りに引き続く傾斜の比較的大きい第２の面取りと、前記第２の面取りに引き続く鋳肌面とを備えたことを特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【００１０】
前記シリンダブロックとは別体のリング状コマに前記第１の面取と前記第２の面取りとを形成し、前記シリンダボアの開口端縁に前記リング状コマを固着してもよい。
【００１１】
前記リング状コマは、前記シリンダボアを形成する材料と同等な材質の材料にて作られていてもよい。
【００１２】
前記リング状コマは、耐熱性及び耐摩耗性の高い樹脂にて作られていてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る斜板式圧縮機を説明する。図示の斜板式圧縮機は容量可変型と一般に呼ばれるものである。シリンダーブロック１に形成した複数のシリンダボア２には夫々片頭型ピストン３が上下に往復動可能に挿入されている。シリンダブロック１の軸方向一端面には、弁板４及びそれに重ね合わされたガスケット５を介し、シリンダヘッド６が固定されている、シリンダヘッド６は、圧縮機外部に接続された吸入室７及び吐出室８形成している。弁板４は吸入室７とシリンダボア２とを仕切っている。弁板４及びガスケット５には、これらを貫通した吸入孔１１及び吐出孔１２が形成されている。吸入孔１１には吸入弁１３が対向している。吐出孔１２には吐出弁１４が対向している。
【００１４】
シリンダブロック１の軸方向反対面にはフロントハウジング１６が当接固定され、クランク室１７を形成している。クランク室１７を貫通して中央にシャフト１８を備えている。シャフト１８はシリンダブロック１とフロントハウジング１６とにラジアル軸受２１，２２，２３により回転可能に支持されている。
【００１５】
シャフト１８にはロータ２４が固定されている。ロータ２４はフロントハウジング１６にスラスト軸受２５を介して軸方向で対向している。ロータ２４にはヒンジ機構２６を介して斜板２７が傾角を可変に取り付けられている。斜板２７はシャフト１８及びロータ２４と一体になって回転するものである。この斜板２７の周辺部に、斜板２７に摺動するシュー２８，２９を介してピストン３が軸方向で係合されている。
【００１６】
今、シャフト１８が外部の駆動源により回転駆動されると、ロータ２４及び斜板２７が回転する。斜板２７の回転にしたがい、その傾角に応じたストロークをもってピストン３が軸方向に往復動する。なお、斜板２７の傾角は、公知の機構により制御されるクランク室１７の圧力などに応じて変化する。この斜板２７の傾角の変化にしたがいピストン３のストロークが変動するため、圧縮容量が可変である。
【００１７】
ピストン３が弁板４から離間する向きに移動すると、吸入室７のガスが吸入弁１３を押し開きつつ吸入孔１１を通してシリンダボア２に吸入される。またピストン３が弁板４に接近する向きに移動すると、シリンダボア２内で圧縮されたガスが、吐出孔１２を通して吐出室８に吐出される。
【００１８】
図１の圧縮機において、吸入行程から吐出行程への切替え時に大きなピストン慣性力が斜板２７に加わる。その際の反力により、斜板２７からシュー２８，２９を介してピストン３に大きい押圧力が作用する。この結果、ピストン３の外周面がシリンダボア２の内周面のクランク室１７側開口端縁に向けて押圧される。
【００１９】
この際にピストン３の外周面が損傷を受けることを回避するため、図２に示すように、シリンダボア２の開口端縁に、傾斜の比較的小さい第１の面取り３１と、これに引き続き傾斜の比較的大きい第２の面取り３２とを形成している。即ち、シリンダボア２の開口端縁に二段面取形状を直接加工している。こうしてシリンダボア２の端縁を全体として比較的滑らかな形状としている。これによれば、重量を増加させることなくピストン３の外周面の角当りを回避でき、したがってピストンロックを効果的に防止できる。ここで、第１の面取り３１の傾斜角度は５°、第２の面取り３２の傾斜角度は１８°に設定されているが、これらについては様々な変形が可能である。なお３３はシリンダブロック１に特別な機械加工を施していない鋳肌面である。
【００２０】
２段面取形状を直接加工する代わりに、図３に示すように、シリンダボア２の開口端縁に、二段面取を加工した別体のリング状コマ３４を固着してもよい。この場合、第１の面取り３１と第２の面取り３２とを有する二段面取りを形成した別体のリング状コマ３４をシリンダボア２と同じ数量だけ用意する。一方、シリンダボア２の端面にはこのコマ３４が圧入される形状を加工する。そして、リング状コマ３４をシリンダボア２の開口端縁に夫々圧入し、これによりシリンダボア２の開口端縁に所定の二段面取形状をもつ斜板式圧縮機を得る。
【００２１】
なお、リング状コマ３４の材質は、シリンダブロック１と同等な材質の材料にて作られてもよいし、耐熱性及び耐摩耗性の高い樹脂にて作られてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、重量を増加させることなくピストンの角当りを効果的に防止できる構造を備えた斜板式圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の要部３０の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る斜板式圧縮機の変形例に使用されるリング状コマの断面図である。
【図４】従来の斜板式圧縮機の要部の拡大図である。
【符号の説明】
１ シリンダーブロック
２ シリンダボア
３ 片頭型ピストン
４ 弁板
５ ガスケット
６ シリンダヘッド
７ 吸入室
８ 吐出室
１１ 吸入孔
１２ 吐出孔
１３ 吸入弁
１４ 吐出弁
１６ フロントハウジング
１７ クランク室
１８ シャフト
２４ ロータ
２５ スラスト軸受
２６ ヒンジ機構
２７ 斜板
２８，２９ シュー
３０ 要部
３１ 第１の面取り
３２ 第２の面取り
３３ 鋳肌面
３４ リング状コマ

Claims (4)

1. シリンダボアを形成したシリンダブロックと該シリンダボアに挿入された片頭型ピストンとを有する斜板式圧縮機において、前記シリンダボアの開口端縁に、傾斜の比較的小さい第１の面取りと、前記第１の面取りに引き続く傾斜の比較的大きい第２の面取りと、前記第２の面取りに引き続く鋳肌面とを備えたことを特徴とする斜板式圧縮機。
2. 前記シリンダブロックとは別体のリング状コマに前記第１の面取と前記第２の面取りとを形成し、前記シリンダボアの開口端縁に前記リング状コマを固着した請求項１に記載の斜板式圧縮機。
3. 前記リング状コマは、前記シリンダボアを形成する材料と同等な材質の材料にて作られている請求項２に記載の斜板式圧縮機。
4. 前記リング状コマは、耐熱性及び耐摩耗性の高い樹脂にて作られている請求項２に記載の斜板式圧縮機。

Images