JP4242990B2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents
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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。
【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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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