JP4562661B2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は斜板式圧縮機に係わり、より詳しくは、冷媒としてＣＯ_２を用いた冷凍回路の圧縮機に好適な斜板式圧縮機に関する。

例えば冷凍回路の圧縮機に適用される斜板式圧縮機は、回転軸の回転運動をピストンの往復運動に変換する変換手段を備える。
具体的には、変換手段は、クランク室内に配置された斜板を備え、斜板は、回転軸によって貫通され且つ回転軸と一体に回転可能である。斜板の外周部は、ピストンの端部に形成された凹所内に位置付けられている。この凹所は、ピストンの軸線方向に離間した１組の座と、これらの座を連結するブリッジによって区画され、１組の座に１組の半球状のシューが配置されている。シューは、斜板の外周部に摺接し、斜板の回転運動がシューを介してピストンの往復運動に変換される。

そして、この種の斜板式圧縮機には可変容量型のものがあり、可変容量型の斜板式圧縮機では、斜板の背面にヒンジが設けられる（例えば、特許文献１参照）。ヒンジは、ピストンの上死点を一定に保ちながら、回転軸に対する斜板の傾動を許容し、クランク室内の圧力（背圧）を調整することで、ピストンのストロークが調整される。
特開2003-083244号公報

ところで、斜板式圧縮機の内部の摺動部は、作動流体に含まれる潤滑油によって潤滑される。そのため、圧縮機内には、十分な量の潤滑油が保持されており、潤滑油の一部はクランク室の底部に溜まる。斜板式圧縮機で特に潤滑が必要な箇所は、１）ピストンと斜板の係合部、２）軸受、３）ピストンとシリンダボアの嵌合面、４）軸封装置である。従来の斜板式圧縮機では斜板の回転によりピストンが往復動しクランク室内の潤滑油を揺り動かすが、潤滑油が１）〜４）の箇所に行き届いていたとは云えない。クランク室底部に溜まった潤滑油を掬い上げ、必要な箇所に集中して潤滑油を供給することができれば、たとえ作動流体としてＣＯ_２を圧縮して圧縮機が高温になったとしても、圧縮機の耐久性低下が防止される。

その上、潤滑油を跳ね上げることができれば、圧縮機内に保持させておく潤滑油量を減らすことが可能になり、圧縮機を冷凍回路に適用したとき、冷凍回路を循環する潤滑油の量をも減らすことができる。冷凍回路内を循環する潤滑油量が減少すれば、冷凍回路の冷凍能力が向上する。
また、潤滑油を摺動部に常に保持することができれば、潤滑油を跳ね上げるまでもなく、潤滑性が向上する。

しかしながら、特許文献１の圧縮機では、斜板の外周部とクランク室の内周面とは、少なくともブリッジの厚さに相当する距離だけ離間しているので、斜板によって、クランク室の底部に溜まっている潤滑油を跳ね上げることはできない。このため、潤滑油を跳ね上げるには、別の装置が必要になり、圧縮機が大型化してしまう。
また、特許文献１の圧縮機では、斜板の外周部が平坦であるため、斜板の回転により潤滑油が逃げてしまい、斜板とシューとの間の摺動部に常に油を保持することはできない。

一方、特許文献１の圧縮機では、背圧（クランク室内圧）を増減することによって、ピストンのストローク（吐出容量）が調整されるけれども、ストロークは、背圧のみによって決まるのではなく、往復運動に基づくピストンの慣性力や、回転速度に応じた遠心力に基づいて斜板が回転軸に垂直になろうとするモーメント（ジャイロ効果）等によっても変化する。回転軸の回転速度が高速のときには、ピストンの慣性力が増大し、吐出容量が大きくなる方向に制御の精度が低下してしまう。吐出容量の不所望の増大は、消費動力の増大や、部品へのストレス増大による耐久性低下に繋がることから、吐出容量の制御は高精度にて実行されるのが好ましい。

そのためには、ピストンの慣性力を相殺するように、ジャイロ効果のモーメントを増大させればよく、より具体的には、斜板の外径を大きくするか、もしくは斜板の質量分布が内周側よりも外周側で大きくなるよう、外周部を肉厚にすればよい。
しかしながら、特許文献１の圧縮機では、ピストンのブリッジの存在により、斜板の大径化は不可能である。また、斜板の外周部はシューによって挟まれているので、外周部を更に肉厚にするのも不可能である。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、大型化を伴うことなく、クランク室やシリンダボア内の摺動部で良好な潤滑性が確保され、消費動力が削減されるとともに優れた耐久性を有し、例えばＣＯ_２冷媒を用いた冷凍回路に好適な斜板式圧縮機を提供することにある。
また、本発明の目的は、吐出容量が高精度にて制御され、この結果、消費動力が削減されるとともに耐久性が向上した可変容量型の斜板式圧縮機を提供することある。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、クランク室内を延びる回転軸と、前記回転軸に略平行の複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記各シリンダボアに挿入されたピストンと、前記クランク室側の前記ピストンの端部に形成され、前記クランク室に向けて開口した球面軸受と、前記回転軸によって貫通され且つ前記回転軸と一体に回転可能な斜板と、前記シリンダブロック側の前記斜板の面上に同心に設けられ、前記面内に円環状のカム面を区画する内周壁及び外周壁と、前記内周壁と外周壁との間に配置され、前記カム面に摺接するシューと、前記シューに連なり、前記シューから前記カム面とは反対側に突出するロッドと、前記ロッドの先端に設けられ、前記球面軸受に嵌合された球状のヘッドと、前記内壁面及び外壁面から互いに向けて突出し、前記ロッドの通過を許容するスリットを形成しながら前記シューを前記カム面上に保持する外向き鍔及び内向き鍔とを備えることを特徴とする斜板式圧縮機が提供される（請求項１）。

好適な態様として、斜板式圧縮機は、前記斜板の背面に設けられ、前記回転軸に対して傾動可能に前記斜板を支持するヒンジを更に備え、前記各ピストンは、前記斜板の回転に伴ない前記ヒンジの周方向位置に合致したとき、一定の上死点に位置付けられる（請求項２）。
好適な態様として、前記斜板は、当該斜板の外周から前記シリンダブロックに向けて一体に突出する円環部を更に有する（請求項３）。

好適な態様として、前記斜板は、前記ヒンジとは直径方向に離間する外周の領域にカウンタウエイトを更に有し、前記カウンタウエイトは、前記円環部から前記シリンダブロックに向けて延出した半円筒部を含む（請求項４）。
好適な態様として、斜板式圧縮機は、前記斜板と前記シューとの間に介挿された耐摩耗板を更に備える（請求項５）。

好適な態様として、斜板式圧縮機は作動流体としてのＣＯ_２を圧縮する（請求項６）。

本発明の請求項１の斜板式圧縮機では、シューが、斜板の面上に設けられた内周壁、外周壁、これら周壁から突出する外向き鍔及び内向きの鍔によって、カム面上に保持される。また、シューは、ロッドと、球面軸受に嵌合されたヘッドとを介して、ピストンに連結されている。
このため、この圧縮機では、斜板の大径化を阻害する部材がなく、斜板の大径化によって、クランク室の底部に溜まった潤滑油が跳ね上げられ、潤滑性が向上する。また、内周壁、外周壁、外向き鍔及び内向きの鍔によって、シューの回りには潤滑油が常に保持され、これによっても潤滑性が向上する。この結果として、消費動力が削減されるとともに耐久性が向上する。

請求項２の斜板式圧縮機では、斜板が、回転軸に対して傾動可能に支持された可変容量型の斜板式圧縮機である。この圧縮機では、斜板の大径化又は外周部の肉厚化を阻害する部材が無く、斜板の大径化又は外周部の肉厚化によって、ジャイロ効果のモーメントが大きくなり、特に高速回転時での吐出容量の制御精度が向上する。この結果として、この圧縮機では、消費動力が削減されるとともに、部品に加わるストレスが低減され、耐久性が向上する。

請求項３の斜板式圧縮機は、シリンダブロック側に突出した斜板の円環部によって、効率的に潤滑油が跳ね上げられ、潤滑性がより向上する。
また、この圧縮機では、斜板の円環部によって、大径化した斜板であっても剛性が確保される。このため、圧縮反力を受けたときでも、斜板のカム面の平坦性が確保され、カム面に対してシューが片当たりすることはない。この結果として、カム面とシューとの間での油膜切れが防止され、潤滑性がより向上する。

請求項４の斜板式圧縮機では、カウンタウエイトが外周に形成されているので、カウンタウエイトが小型化される。また、半円筒状のカウンタウエイトによって潤滑油がより多く跳ね上げられ、潤滑性が更に向上する。
請求項５の斜板式圧縮機では、シューが耐摩耗板に摺動するため、耐久性を容易に高められる。すなわち、シューが摺動する面の面粗度が小さいほど、油膜切れが防止され圧縮機の耐久性は向上するけれども、斜板とは別体の耐摩耗板にシューを摺動させた場合、耐摩耗板の表面を研磨仕上げしてその面粗度を小さくするのは容易である。この結果として、この圧縮機では耐久性が容易に高められる。

請求項６の斜板式圧縮機では、作動流体としてＣＯ_２が圧縮されるため、フロン等を圧縮する場合に比べてクランク室やシリンダボア内の温度が高く、摺動部での摺動条件が厳しい。しかしながら、この圧縮機では、摺動部での潤滑性が向上しているので、摺動部での焼付きが防止され、耐久性の低下が防止される。

図１（ａ）,（ｂ）は、一実施形態の可変容量型の斜板式圧縮機を示し、図１（ａ）は、吐出容量が最大時の状態、図１（ｂ）は吐出容量が最小時の状態を示している。なお、圧縮機は、図１の縦方向が上下方向に一致するよう設置される。
圧縮機は、ハウジングの一部を構成するケーシング（フロントハウジング）１０を備える。ケーシング１０は大径筒部１２を含み、大径筒部１２の端壁１４に小径筒部１６が一体に連なっている。端壁１４と反対側の大径筒部１２の端部には、シリンダブロック１８が配置され、シリンダブロック１８の円柱部が大径筒部１２の端部の内側に嵌合している。シリンダブロック１８の一端面と大径筒部１２の端壁１４との間には、クランク室２０が区画されている。

ケーシング１０の大径筒部１２の端面は、環状のガスケット（図示せず）を介してシリンダブロック１８のフランジ部に当接し、シリンダブロック１８の他端面には、円形のガスケット（図示せず）及びバルブプレートを介してシリンダヘッドが配置されている。ケーシング１０、シリンダブロック及びシリンダヘッド２１は複数の連結ボルトによって連結されている。

シリンダヘッド２１の周壁には、吸入ポート及び吐出ポート（図示せず）が形成され、シリンダヘッド２１の内部には、これら吸入及び吐出ポートがそれぞれ開口する吸入室２２及び吐出室２４が区画されている。
吸入室２２は、吸入リード弁（図示せず）を介してシリンダブロック１８の各シリンダボア２６に連通する一方、低圧側連通路を通じてクランク室２０と常時連通している。低圧側連通路の一部は、シリンダブロック１８の中央に形成された軸受孔内に規定されている。

吐出室２４は、吐出リード弁（図示せず）を介してシリンダブロック１８の各シリンダボア２６に連通している。一方、吐出室２４からは、クランク室２０に渡る高圧側連通路（図示せず）が延び、高圧側連通路には電磁制御弁（図示せず）が介挿されている。電磁制御弁はシリンダブロック１８に内蔵され、外部からの制御信号に基づいて高圧側連通路を開閉し、もって、吐出室２４とクランク室２０との間を断続する。

シリンダブロック１８の各シリンダボア２６内には、クランク室２０側からピストン２８が往復動自在に挿入され、ピストン２８のテール部は、クランク室２０内に突出している。
ピストン２８のテール部には、往復運動のための動力が伝達される。そのために、圧縮機は、エンジン等の動力源から動力を受け取る電磁クラッチ３０を有する。

より詳しくは、電磁クラッチ３０のドライブ側ユニットを構成するドライブロータ３２は、小径筒部１６の外側にベアリングを介して回転可能に支持されている。ドライブロータ３２の外周には溝が形成され、この溝に駆動ベルトが架け回される。ドライブロータ３２内にはソレノイドが配置され、ソレノイドはブラケットによって端壁１４に固定されている。

ドライブロータ３２の端面には摩擦材が取り付けられ、ドライブロータ３２の端面近傍には、アーマチュア板３４が配置されている。アーマチュア板３４は、電磁クラッチ３０のドリブン側ユニットを構成し、アーマチュア板３４の背面にリベット結合された外環３６は弾性部材３８を介してホイール４０に連結されている。弾性部材３８は、ソレノイドの電磁力によってドライブロータ３２の端面にアーマチュア板３４が押し付けられるのを許容する。ホイール４０の中央にはハブが一体に形成され、ハブは小径筒部から突出した回転軸４２の外端部にスプライン結合されている。

回転軸４２は、小径筒部１６、端壁１４のシャフト孔及びクランク室２０を貫通し、シリンダブロック１８の軸受孔まで延びている。回転軸４２の内端部は、軸受孔内のローラベアリング及びスラストベアリングによって回転自在に支持されている。
回転軸４２の中央部にはロータ４４が固定され、ロータ４４は環状の円盤部を有する。円盤部はスラストベアリング４６を介して端壁１４と対向し、円盤部の内縁には一体にボス部が形成されている。ロータ４４のボス部は回転軸４２に嵌合し、ボス部と端壁１４のシャフト孔の内周面との間にはローラベアリング４８が配置されている。従って、回転軸４２の中央部は、ローラベアリング４８及びスラストベアリング４６によって回転自在に支持されている。

なお、小径筒部１６内には、ローラベアリング４８よりもホイール６８側にリップシール５０が配置され、リップシール５０はクランク室２０を気密に区画している。
ロータ４４とシリンダブロック１８との間を延びる回転軸４２の部分は円環状の斜板５２の中央を貫通している。斜板５２は、ヒンジ５４を介してロータ４４に対して傾動可能に連結され、ロータ４４と一体に回転可能である。ヒンジ５４は、斜板５２及びロータ４４から相互に２つずつ突出するアームを有し、ロータ４４のアーム間にはヒンジピン５６が架け渡されている。ヒンジピン５６は、斜板５２の各アームに形成された長孔５８を貫通している。

図２に示したように、斜板５２の内周縁には、円筒状の斜板ボス６２が一体に形成され、斜板ボス６２は、シリンダブロック１８に向けて突出している。斜板ボス６２の内周面と回転軸４２との間にはスリーブ６４が配置され、スリーブ６４は、ヒンジピン５６と平行な傾動ピン６６を用いて斜板ボス６２にピン結合されている。また、スリーブ６４は、回転軸４２に対してスライド自在に嵌合しており、スリーブ６４とロータ４４との間には、圧縮コイルばね６８が介挿され、圧縮コイルばね６８は、スリーブ６４をシリンダブロック１８に向けて付勢している。

斜板５２の外周縁には、円筒状のリム７０が一体に形成され、リム７０も、シリンダブロック１８に向けて突出している。リム７０の内周面は段差をもって段付けられ、リム７０の内径は、段差よりも斜板５２側の部分が、シリンダブロック１８側の部分よりも小である。リム７０の外径は、シリンダブロック１８の円柱部の外径に略等しく、リム７０の外周面は、ケーシング１０の大径筒部１２の内周面近傍に位置している。

ただし、図３に示したように、斜板５２の傾動を許容するよう、リム７０の外周面は、周方向でみてヒンジ５４のアームが形成された領域に曲面領域７２を含む。
また、図４に示したように、リム７０の先端には、半円筒状の第１のカウンタウエイト７４が一体に形成され、第１のカウンタウエイト７４は、ヒンジ５４即ち曲面領域７２と直径方向に離間している。一方、図５に示したように、ロータ４４側の斜板５２の面にも、ヒンジ５４と直径方向に離間して、楔状の第２のカウンタウエイト７６が一体に形成されている。

再び図２を参照すると、互いに同心の斜板ボス６０とリム７０との間には、リテーナが固定されている。リテーナは、インナリング７８及びアウタリング８０を有し、インナリング７８は、斜板ボス６０の外周面に嵌合している。インナリング７８は、斜板ボス６０の外周面に嵌合し且つ斜板５２に当接するボス部７８ａを含み、ボス部７８ａの斜板５２寄りの部分から、径方向外側のアウタリング８０に向けて外向き鍔部７８ｂが一体に突出している。外向き鍔部７８ｂと斜板５２との間には、斜板５２側のボス部７８ａの一部によって所定の間隔が確保され、一方、外向き鍔部７８ｂとボス部７８ａとの間は、斜板５２とは反対側のリブ部７８ｃによって補強されている。リブ部７８ｃは、外向き鍔部７８ｂから離れるに連れて外径が小さくなるようなテーパ状に形成されている。

アウタリング８０は、リム７０の内周面に嵌合し且つこの内周面の段差に当接するボス部８０ａを含み、段差に当接するボス部８０ａの部分から、径方向内側の外向き鍔部７８ｂに向けて、内向き鍔部８０ｂが突出している。内向き鍔部８０ｂとボス部８０ａとの間は、段差とは反対側のリブ部８０ｃによって補強されている。リブ部８０ｃは、内向き鍔部８０ｂから離れるに連れて内径が大きくなるようにテーパ状に形成されている。

段差よりも斜板５２側のリム７０の部分によって確保された内向き鍔部８０ｂと斜板５２との間隔は、外向き鍔部７８ｂと斜板５２との間隔に等しく、外向き鍔部７８ｂと内向き鍔部８０ｂは、互いの外周縁と内周縁との間に、幅が一定の円環状のスリット８２を規定している。また、外向き鍔部７８ｂ及び内向き鍔部８０ｂは、斜板５２との間に、円環状のカム溝８４を規定し、シリンダブロック１８側の斜板５２の面内には、カム溝８４の底面として、円環状のカム面８６が規定される。なお、カム溝８４の内周壁は、インナリング７８のボス部７８ａによって形成され、カム溝８４の外周壁はリム７０によって形成されている。

カム溝８４内には、複数の円盤状のシュー８８が配置され、シュー８８の外径は、カム溝８４内に保持されるよう、スリット８２の開口幅よりも大である。ただし、シュー８８の外径は、カム溝８４の内周壁及び外周壁とシュー８８の外周面との間に所定のスペースが確保されるよう、カム溝８４の幅よりも小である。
シュー８８は、カム面８６に摺接する円形の摺接面を有し、シュー８８の背面には、スリット８２の開口幅よりも小径の円柱状のロッド９０が同軸且つ一体に形成されている。シュー８８の背面には、ロッド９０の回りに円環面が区画され、この円環面は、外向き鍔部７８ｂ及び内向き鍔部８０ｂの内面に摺接する。

ロッド９０はスリット８２を貫通してシリンダブロック１８即ちピストン２８に向けて延び、ロッド９０の先端部には、球状のヘッド９２が一体に形成されている。これらのヘッド９２は斜板５２の軸線を中心とする同心に位置付けられ、各ヘッド９２の半分以上の部分は、インナリング７８とアウタリング８０との間に位置している。また、斜板５２の軸線方向でみて、各ヘッドの中心点９２ａは、傾動ピン６６の中心に合致している。斜板の傾斜角θは、回転軸４２に垂直な面と、ヘッドの中心点９２ａが位置付けられる仮想面とのなす角度として規定される。

ここで、前述したピストン２８のテール部には球面軸受２８ａが形成され、球面軸受２８ａはピストン２８の軸線方向にて斜板５２に向けて開口し、且つ、内面が球面状をなす。シュー８８と一体のヘッド９２は、球面軸受２８ａに回動可能に嵌合している。即ち、シュー８８、ロッド９０及びヘッド９２は、１つの連結部材を構成している。なお、球面軸受２８ａの開口縁は、ヘッド９２の抜けを防止すべく、開口径を縮小するようにかしめ加工されている。

以下、上述した圧縮機の動作について説明する。
電磁クラッチ３０がオン作動されると、外部からの動力が電磁クラッチ３０を介して回転軸４２に伝達され、回転軸４２が回転する。回転軸４２の回転運動は、変換手段、つまり、ロータ４４、ヒンジ５４、斜板５２、シュー８８、ロッド９０、ヘッド９２及び球面軸受２８ａを介してピストン２８の往復運動に変換される。

各ピストン２８の往復運動に基づき、圧縮機内では、吸入室２２内の冷媒等の作動流体が吸入リード弁を介してシリンダボア２６に吸入される吸入工程と、シリンダボア２６内で作動流体が圧縮される圧縮工程と、圧縮された作動流体が吐出リード弁を介して吐出室２４に吐出される吐出工程とからなる一連のプロセスが実施される。
このプロセスによって圧縮機から吐出される冷媒の吐出量（吐出容量）は、電磁制御弁によって高圧側連通路を開閉することによって調整可能される。すなわち、クランク室２０内の圧力（背圧）が昇降するのに伴い、各ピストン２８のストロークは増減する。具体的には、背圧が低いほどストロークは長くなり、逆に、背圧が高いほどストロークは短くなる。

なお、図１（ａ）は、吐出容量が最大の状態を示し、図１（ｂ）は、吐出容量が最小の状態を示している。
図２を参照すると、ストロークの変化を許容するように、斜板５２の傾斜角θは増減し、斜板５２は、傾動ピン６６の回りに傾動する。この際、スリーブ６４は回転軸４２に沿って移動し、且つ、ヒンジ５４のヒンジピン５６が、長孔５８内にてスライドする。これによって、斜板５２が傾動しても、ピストン２８の上死点は変化せず、下死点のみが変化する。すなわち、斜板５２の回転に伴い、ヒンジ５４の周方向位置に合致したピストンが上死点に位置付けられ、第１のカウンタウエイトに合致したピストンが下死点に位置付けられる。

なお、傾動ピン６６は斜板５２の傾動を案内するが、ピストン２８から斜板５２に加わる圧縮反力の合力中心は、ヒンジ５４の近傍に位置しており、斜板５２を支持しているのはヒンジ５４である。また、斜板５２の傾動に伴い、シュー８８は、カム溝８４内を径方向にもわずかにスライドする。
上述した斜板式圧縮機では、シュー８８が、斜板５２の面上に設けられたカム溝８４内に保持される。また、シュー８８は、ロッド９０と、球面軸受２８ａに嵌合されたヘッド９２とを介して、ピストン２８に連結されている。

このため、この圧縮機では、斜板５２の大径化を阻害する従来のピストンのブリッジのような部材がなく、斜板５２の大径化によって、クランク室２０の底部に溜まった潤滑油が跳ね上げられ、潤滑性が向上する。また、カム溝８４内のシュー８８の回りには潤滑油が常に保持され、これによっても潤滑性が向上する。そして、このように潤滑性が向上したことで、この圧縮機では、消費動力の削減や耐久性の向上が図られる一方、斜板５２やシュー８８に安価な材料を用いることができるので、材料費が削減される。

また、上述した斜板式圧縮機では、斜板５２の大径化又は外周部の肉厚化を阻害する部材が無く、斜板５２の大径化又は外周部の肉厚化によって、ジャイロ効果のモーメントが大きくなり、特に高速回転時での吐出容量の制御精度が向上する。この結果として、この圧縮機では、消費動力が削減されるとともに、構成部品に加わるストレスが低減され、耐久性が向上する。

更に、上述した斜板式圧縮機は、シリンダブロック１８側に突出した斜板５２のリム７０によって、効率的に潤滑油が跳ね上げられ、潤滑性がより向上する。
同時に、この圧縮機では、斜板５２のリム７０によって、大径化した斜板５２であっても剛性が確保される。このため、圧縮反力を受けたときでも、斜板５２のカム面８６の平坦性が確保され、カム面８６に対してシュー８８が片当たりすることはない。この結果として、カム面とシュー８８との間での油膜切れが防止され、潤滑性がより向上する。

また更に、この斜板式圧縮機では、第１及び第２のカウンタウエイト７４,７６が斜板５２の外周部に形成されているので、これらカウンタウエイト７４,７６が小型化される。また、半円筒状の第１のカウンタウエイト７４によって潤滑油がより多く跳ね上げられ、潤滑性が更に向上する。
なお、図２に示したように、第１のカウンタウエイト７４の先端は、斜板５２の傾動に伴い、大径筒部１２の内周面に沿って移動し、常に潤滑油を跳ね上げることができる。

本発明は上述した一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、圧縮機が圧縮する作動流体は特に限定されないけれども、この圧縮機は、潤滑性が向上しているので、ＣＯ_２の圧縮に好適である。作動流体としてＣＯ_２を圧縮する場合、フロン等を圧縮する場合に比べてクランク室２０やシリンダボア２６内の温度が高くなり、摺動部での摺動条件が厳しい。しかしながら、この圧縮機では、摺動部での潤滑性が向上しているので、斜板５２とシュー８８との間や、ピストン２８とシリンダボア２６との間、更には軸受等の摺動部での焼付きが防止され、耐久性の低下が防止される。

一実施形態の圧縮機は水平に設置されたけれども、圧縮機を斜め若しくは垂直に設置してもよい。ただし、潤滑性をより向上するには、水平に設置するのが好ましい。
一実施形態の圧縮機では、シリンダボア２６と回転軸４２とが平行であったけれども、シリンダボアは、回転軸４２に対して略平行であれば若干傾斜していてもよい。
一実施形態の圧縮機では、ピストンの上死点が変化しなかったけれども、上死点が変化するようにしてもよい。なお、一実施形態の圧縮機は、上死点が変化しないことから、圧縮性の流体を圧縮するのに好適である。

一実施形態の圧縮機では、斜板５２に対してシュー８８が摺動していたけれども、図６に示したように、斜板５２とシュー８８との間に耐摩耗板９４を配置し、耐摩耗板９４の表面に対してシュー８８を摺動させてもよい。
ここで、シュー８８が摺動する面の面粗度が小さいほど、油膜切れが防止され圧縮機の耐久性は向上する。斜板５２とは別体の耐摩耗板９４にシュー８８を摺動させた場合、斜板５２にリム７０を一体に形成していたとしても、耐摩耗板９４の表面を研磨仕上げしてその面粗度を小さくするのは容易であり、圧縮機の耐久性を容易に高めることができる。

なお、摩耗板９４にシュー８８を摺動させることで、斜板５２の材質の選択幅が広がる。その上、耐摩耗性向上のための斜板５２の熱処理が不要になり、熱処理による斜板５２の変形も防止される。この結果として、シュー８８が摺動する耐摩耗板９４の平面度の確保は容易である。
最後に、一実施形態の圧縮機は、可変容量型であったけれども固定容量型であってもよいのは勿論である。

一実施形態に係る可変容量型の往復動流体機械の縦断面を示す図であり、（ａ）は、吐出容量が最大時の状態、（ｂ）は吐出容量が最小時の状態を示している。 図１（ｂ）の斜板の一部及びその周辺を拡大して示した図である。 図１（ｂ）の斜板及び斜板に連結部材を介して連結されたピストンを示す図である。 図３を斜め前方からみた図である。 図３を斜め後方からみた図である。 斜板とシューとの間に配置された耐摩耗板を説明するための図である。

符号の説明

２０ クランク室
２８ ピストン
２８ａ 球面軸受
４２ 回転軸
５２ 斜板
６０ 斜板ボス
７０ リム
７８ インナリング
７８ａ ボス部
７８ｂ 外向き鍔部
８０ アウタリング
８０ｂ 内向き鍔部
８２ スリット
８４ カム溝
８６ カム面
８８ シュー
９０ ロッド
９２ ヘッド

Claims (6)

1. クランク室内を延びる回転軸と、
   前記回転軸に略平行の複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、
   前記各シリンダボアに挿入されたピストンと、
   前記クランク室側の前記ピストンの端部に形成され、前記クランク室に向けて開口した球面軸受と、
   前記回転軸によって貫通され且つ前記回転軸と一体に回転可能な斜板と、
   前記シリンダブロック側の前記斜板の面上に同心に設けられ、前記面内に円環状のカム面を区画する内周壁及び外周壁と、
   前記内周壁と外周壁との間に配置され、前記カム面に摺接するシューと、
   前記シューに連なり、前記シューから前記カム面とは反対側に突出するロッドと、
   前記ロッドの先端に設けられ、前記球面軸受に嵌合された球状のヘッドと、
   前記内壁面及び外壁面から互いに向けて突出し、前記ロッドの通過を許容するスリットを形成しながら前記シューを前記カム面上に保持する外向き鍔及び内向き鍔と
   を備えることを特徴とする斜板式圧縮機。
2. 前記斜板の背面に設けられ、前記回転軸に対して傾動可能に前記斜板を支持するヒンジを更に備え、
   前記各ピストンは、前記斜板の回転に伴ない前記ヒンジの周方向位置に合致したとき、一定の上死点に位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
3. 前記斜板は、当該斜板の外周から前記シリンダブロックに向けて一体に突出する円環部を更に有することを特徴とする請求項２に記載の斜板式圧縮機。
4. 前記斜板は、前記ヒンジとは直径方向に離間する外周の領域にカウンタウエイトを更に有し、
   前記カウンタウエイトは、前記円環部から前記シリンダブロックに向けて延出した半円筒部を含む
   ことを特徴とする請求項３に記載の斜板式圧縮機。
5. 前記斜板と前記シューとの間に介挿された耐摩耗板を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の斜板式圧縮機。
6. 作動流体としてのＣＯ_２を圧縮することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の斜板式圧縮機。

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