JP5861458B2 - 揺動ピストン式圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、揺動ピストン式圧縮機に関し、特に、流体が圧縮機構から吐出される際の圧力損失の低減対策に係るものである。

従来より、流体を圧縮する圧縮機が知られており、空気調和機の冷媒回路等に広く適用されている。この種の圧縮機として、ピストンから突出するブレードが揺動しながら該ピストンがシリンダ室を公転する、揺動ピストン式圧縮機がある（例えば、特許文献１を参照）。

この揺動ピストン式圧縮機では、ブレードでシリンダ室を高圧室及び低圧室に区画するように構成され、この高圧室に吐出ポートが開口している。揺動ピストンの公転によって高圧室の容積が徐々に縮小して高圧室の流体が圧縮される。そして、この流体が圧縮されて所定圧力になると、上記吐出ポートを開閉する吐出弁が開いて、該吐出ポートから流体が吐出される。

特開２００８−１４４５８７号公報

ところで、このピストンは環状に形成され、該ピストンの中空部に回転軸の偏心部が摺動自在に嵌合している。そして、このピストンと偏心部との摺動隙間には潤滑油が供給される。一方、上述した吐出ポートは、シリンダ室の高圧室に軸方向から開口している。このことから、この吐出ポートを形成する場合には、該吐出ポートの開口縁が公転中のピストンの内周縁と重ならないようにする必要がある。仮に、吐出ポートの開口縁とピストンの内周縁とが重なってしまうと、この内周縁に係る摺動隙間と吐出ポートとが連通し、シリンダ室がシール不良を起こしてしまう。

このシール不良を回避するため、吐出ポートをピストンの内周縁から外側へ離しすぎると、この吐出ポートとシリンダ室との連通面積が小さくなり、この連通面積の縮小化に伴って、冷媒の吐出損失が増加してしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、揺動ピストン式圧縮機に係るシリンダ室のシール不良を抑えつつ、この吐出ポートを通過する流体の吐出損失を抑制することにある。

第１の発明は、中空部に回転軸（23）の偏心部（14）が嵌合する環状のピストン（40）と、中空部に該ピストン（40）を公転自在に収容するシリンダ室（39）を形成する環状のシリンダ部（32）と、該シリンダ室（39）の内周面（3）へ向かって上記ピストン（40）の外周面（4）から突出してシリンダ室（39）を高圧室（45a）及び低圧室（45b）に区画する平板状のブレード（41）と、上記ブレード（41）を揺動自在にシリンダ部（32）に保持する揺動ブッシュ（43a,43b）と、上記シリンダ室（39）の高圧室（45a）に軸方向から開口する吐出ポート（46）とを備えた揺動ピストン式圧縮機を前提としている。

そして、この揺動ピストン式圧縮機において、上記ピストン（40）は、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る低圧室（45b）側の側面（5b）とが交差する低圧交差部（2b）と、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る高圧室（45a）側の側面（5a）とが交差する高圧交差部（2a）とを有し、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらした形状である。

第１の発明では、上記吐出ポート（46）付近のピストン（40）の径方向幅（外周面と内周面との距離）を広くして、上記ピストン（40）が上死点付近にきたときの、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁との距離が従来よりも長くなるようにしている。

具体的には、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらして、上記ピストン（40）の回転によって該ピストン（40）と上記吐出ポート（46）とが重なる領域に係る該ピストン（40）の径方向幅を広げている。こうすると、上記吐出ポート（46）付近において、上記ピストン（40）に係る低圧交差部（2b）側の径方向幅よりも高圧交差部（2a）側の径方向幅が広がる。これにより、上記ピストン（40）の上死点付近において、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁とが従来よりも重なり難くなる。又、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁との距離を長くした分だけ、吐出ポート（46）を内側へ寄せることができるようになり、この吐出ポート（46）と高圧室（45a）との連通面積を大きくすることができるようになる。

また、第１の発明は、上記低圧交差部（2b）から上記高圧交差部（2a）へ亘る該ピストン（40）の外周面（4）が、曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）を周方向へ繋ぎ合わせた形状である。

第１の発明では、上記ピストン（40）の外周面（4）を非円形状とするため、曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）を周方向へ繋ぎ合わせて構成している。

ここで、曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）を全て連続的に繋ぎ合わせようとすると、各円弧部（C1〜C7）の形状が限定されてしまい、上記ピストン（40）に係る外周面形状の設計自由度が小さくなる。第１の発明では、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらした形状であるため、上記ブレード（41）の両側にある円弧部（C1,C7）を互いに連続する位置に配置する必要がなくなる。

第２の発明は、第１の発明において、上記揺動ブッシュ（43a,43b）は、一対のブッシュ片（43a,43b）であり、上記一対のブッシュ片（43a,43b）は、該一対のブッシュ片（43a,43b）の間で上記ブレード（41）を両側面（5a,5b）から摺動自在に挟み込むとともに、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さを高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さよりも長くした形状であることを特徴としている。

第２の発明では、上記高圧交差部（2a）を上記ブレード（41）の先端側へずらした分だけ、上記高圧室（45a）側の側面（5a）よりも上記低圧室（45b）側の側面（5b）を長くできる。そして、この低圧室（45b）側の側面（5b）が長くなった分だけ、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さを高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さよりも長くできる。

ここで、上記ブレード（41）は、上述したように、シリンダ室（39）を高圧室（45a）と低圧室（45b）とに区画しているため、上記ブレード（41）が高圧室（45a）側から低圧室（45b）側へ押圧されている。このため、ブレード（41）から受ける荷重は、高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）よりも低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）の方が大きい。

第２の発明では、上述したように、上記高圧交差部（2a）を上記ブレード（41）の先端側へずらして、高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）を小さくすることにより、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）にかかる荷重を小さくしている。これにより、揺動ブッシュとブレードとの間の摩擦損失が小さくなる。

第３の発明は、中空部に回転軸（23）の偏心部（14）が嵌合する環状のピストン（40）と、中空部に該ピストン（40）を公転自在に収容するシリンダ室（39）を形成する環状のシリンダ部（32）と、該シリンダ室（39）の内周面（3）へ向かって上記ピストン（40）の外周面（4）から突出してシリンダ室（39）を高圧室（45a）及び低圧室（45b）に区画する平板状のブレード（41）と、上記ブレード（41）を揺動自在にシリンダ部（32）に保持する揺動ブッシュ（43a,43b）と、上記シリンダ室（39）の高圧室（45a）に軸方向から開口する吐出ポート（46）とを備えた回転式圧縮機において、上記ピストン（40）は、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る低圧室（45b）側の側面（5b）とが交差する低圧交差部（2b）と、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る高圧室（45a）側の側面（5a）とが交差する高圧交差部（2a）とを有し、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらした形状である。

そして、上記揺動ブッシュ（43a,43b）は、一対のブッシュ片（43a,43b）であり、上記一対のブッシュ片（43a,43b）は、該一対のブッシュ片（43a,43b）の間で上記ブレード（41）を両側面（5a,5b）から摺動自在に挟み込むとともに、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さを高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さよりも長くした形状である。

第４の発明は、第２又は第３の発明において、上記シリンダ部（32）には、上記ブレード（41）を挟んだ状態の一対のブッシュ片（43a,43b）を収容する断面略円形状のブッシュ孔（42）が形成され、上記高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）は、上記低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）よりも小さくなるように該高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係るブレード（41）の基端側の端部を切り欠いた形状であり、上記ブッシュ孔（42）に係る高圧室（45a）側の孔縁と低圧室（45b）側の孔縁との曲率を同じにしたことを特徴としている。

第４の発明では、例えば、同じ大きさのブッシュ片の場合には、高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係るブレード（41）の基端側の端部を切り欠くことにより、該高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）を低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）よりも小さくすることができる。又、これらのブッシュ片（43a,43b）を収容するブッシュ孔（42）は、高圧室（45a）側の孔縁と低圧室（45b）側の孔縁との曲率が同じであるため、孔加工が容易になる。

又、高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）の端部を切り欠くことで、ブッシュ孔（42）とシリンダ中心との距離を短くすることが可能となる、この結果、ピストン（40）の受圧面積が小さくなり、高圧室（45a）と低圧室（43a）の差圧に起因する軸受損失が小さくなる。

本発明によれば、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらすことにより、上記吐出ポート（46）付近のピストン（40）の径方向幅を従来よりも広くしている。これにより、上記ピストン（40）の上死点付近において、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁とが従来よりも重なり難くなって、上記吐出ポート（46）に係るシール洩れを抑えることができる。

又、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁との距離を長くした分だけ、吐出ポート（46）を内側へ寄せることができ、吐出ポート（46）と高圧室（45a）との連通面積が大きくなって、上記吐出ポート（46）に係る流体の吐出損失を抑制することができる。

また、本発明によれば、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらすことにより、上記ブレード（41）の両側にある円弧部（C1,C7）を互いに連続する位置に配置する必要がなくなり、複数の円弧部（C1〜C7）で上記ピストン（40）の外周面（4）を形成しやすくすることができる。

また、上記第２，第３の発明によれば、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらすことにより、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）を高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）よりも大きくすることができる。これにより、両方のブッシュ片（43a,43b）が同じ大きさの場合に比べて、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）にかかる面圧を小さくすることができる。

また、上記第４の発明によれば、高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）の端部を切り欠くことで、ブッシュ孔（42）とシリンダ中心との距離を短くし、ピストン（40）の受圧面積が小さくなり、高圧室（45a）と低圧室（43a）の差圧に起因する軸受損失を小さくすることができる。又、ブッシュ孔（42）は、高圧室（45a）側の孔縁と低圧室（45b）側の孔縁との曲率を同じであるため、該ブッシュ孔（42）の孔加工を容易に行うことができる。

図１は、本実施形態に係る揺動ピストン式圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。 図２は、揺動ピストン式圧縮機に係る圧縮機構の内部を示す横断面図である。 図３は、揺動ピストン式圧縮機に係る揺動ピストンの外形図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈圧縮機の全体構成〉
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る揺動ピストン式圧縮機（10）は、ケーシング（11）内に、圧縮機構（30）と電動機（20）とが収納され、全密閉型に構成されている。上記揺動ピストン式圧縮機（10）は、例えば、空気調和装置の冷媒回路中に設けられ、冷媒を吸入、圧縮して吐出するように構成されている。

ケーシング（11）は、円筒状の胴部（12）と、この胴部（12）の上下の端部にそれぞれ固定された鏡板（13a，13b）とによって構成されている。胴部（12）には、下方寄りの所定の位置に、この胴部（12）を貫通する吸入管（15）が設けられている。一方、上部の鏡板（13a）には、ケーシング（11）の内外を連通する吐出管（16）が設けられている。

圧縮機構（30）は、ケーシング（11）内の下部側に配置されている。圧縮機構（30）は、シリンダ（19）と、このシリンダ（19）のシリンダ室（39）の内部に収納された環状のピストン（40）とを備えている。シリンダ（19）は、環状シリンダ部（32）と、この環状シリンダ部（32）の上部開口を閉塞するフロントヘッド（31）と、環状シリンダ部（32）の下部開口を閉塞するリヤヘッド（35）とから構成されている。そして、環状シリンダ部（32）の内周面（3）と、フロントヘッド（31）の下端面と、リヤヘッド（35）の上端面との間に、シリンダ室（39）が区画形成されている。

電動機（20）は、ステータ（21）とロータ（22）とを備えている。ステータ（21）は、圧縮機構（30）の上方でケーシング（11）の胴部（12）に固定されている。

ロータ（22）には回転軸（23）が連結されていて、ロータ（22）と共に回転軸（23）が回転する。回転軸（23）は、シリンダ室（39）を上下方向に貫通している。フロントヘッド（31）とリヤヘッド（35）には、回転軸（23）を支持するための軸受部（36，37）がそれぞれ形成されている。

また、回転軸（23）には、その軸方向に縦貫する給油路（図示省略）が設けられている。さらに、回転軸（23）の下端部には、油ポンプ（25）が設けられている。そして、この油ポンプ（25）によって、ケーシング（11）内の底部に貯留されている潤滑油を、上記給油路内を流通させて圧縮機構（30）の摺動部へ供給するように構成されている。

回転軸（23）には、シリンダ室（39）の中に位置する部分に偏心部（14）が形成されている。偏心部（14）は、回転軸（23）よりも大径に形成され、回転軸（23）の軸心から所定量だけ偏心している。そして、この偏心部（14）が、ピストン（40）の中空部に摺動自在に嵌め込まれている。

ピストン（40）は、図２に示すように、該ピストン（40）の外周面（4）から上記回転軸（23）の径方向外方へ突出する板状のブレード（41）が一体的に形成されている。ピストン（40）のブレード（41）は、一体形成か、または別部材を一体的に固着することにより形成されている。ピストン（40）はシリンダ室（39）の内部で公転可能に構成され、ブレード（41）はシリンダ（19）に揺動可能に保持されている。このブレード（41）により、上記シリンダ室（39）が高圧室（45a）及び低圧室（45b）に区画される。

上記環状シリンダ部（32）には、回転軸（23）の軸方向と平行に断面円形状のブッシュ孔（42）が貫通形成されている。ブッシュ孔（42）は、環状シリンダ部（32）の内周面（3）側に形成され、且つ周方向の一部分がシリンダ室（39）と連通するように形成されている。このブッシュ孔（42）に係る高圧室（45a）側及び低圧室（45b）側の孔縁の曲率は同じに設定されている。

このブッシュ孔（42）の内部には、断面が略半円形状の一対のブッシュ片（43a,43b）が挿入されている。このブッシュ片（43a,43b）は、シリンダ室（39）内の高圧室（45a）側に配設される高圧側ブッシュ片（43a）と、シリンダ室（39）内の低圧室（45b）側に配設される低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）とから構成されている。

両ブッシュ片（43a,43b）は、フラットな面同士が対向するように配置されている。そして、この両ブッシュ片（43a,43b）の対向面の間にブレード溝（38）が形成されている。ブレード溝（38）には、ピストン（40）のブレード（41）が挿入されている。ブッシュ片（43a,43b）は、ブレード溝（38）にブレード（41）を挟んだ状態で、ブレード（41）がその面方向にブレード溝（38）を進退するように構成されている。同時に、ブッシュ片（43a,43b）は、ブレード（41）と一体的にブッシュ孔（42）の中で揺動するように構成されている。

両ブッシュ片（43a,43b）のうち、高圧側ブッシュ片（43a）の端部（図２の下側）がカットされている。これにより、ブッシュ孔（42）とシリンダ中心との距離を短くすることが可能となる。

なお、この実施形態では両ブッシュ片（43a,43b）を別体とした例について説明したが、両ブッシュ片（43a,43b）は一体としてもよい。

そして、回転軸（23）が回転すると、ピストン（40）は、ブレード（41）がブレード溝（38）内を進退しながら、シリンダ側の一点（ブッシュ孔（42）の中心）を軸心として揺動する。この揺動動作により、ピストン（40）と環状シリンダ部（32）の内周面（3）との接触部が時計周り方向へ移動する。このとき、上記揺動ピストンの本体部（28a）は回転軸（23）の周りを公転するが、自転はしない。

環状シリンダ部（32）には吸入ポート（44）が形成されている。この吸入ポート（44）は、環状シリンダ部（32）をその径方向に貫通しており、一端が低圧室（45b）に臨むように開口している。一方、吸入ポート（44）の他端には上記吸入管（15）が接続されている。

また、フロントヘッド（31）には、該フロントヘッド（31）を軸方向に貫通する吐出ポート（46）が形成されている。この吐出ポート（46）の一端が、シリンダ室（39）の高圧室（45a）に軸方向から開口している。又、この吐出ポート（46）の他端には、図示しない吐出弁が取り付けられている。この吐出弁によって吐出ポート（46）が開閉される。この吐出弁が開いたときに、上記吐出ポート（46）を通じて高圧室（45a）とケーシング（11）の内部空間とが連通する。

上記圧縮機構（30）は、ピストン（40）に設けられたブレード（41）がシリンダ（19）に保持されて揺動しながら該ピストン（40）がシリンダ室（39）内で公転し、ピストン（40）がブレード（41）側でシリンダ（19）と実質的に接する上死点から下死点を経て再び上死点に戻る３６０°の回転で、吸入行程と圧縮行程と吐出行程の１サイクルが行われるように構成されている。

ピストン（40）は、その外周面形状がブレード（41）に対して高圧室（45a）側に位置する領域よりも低圧室（45b）側に位置する領域が突出した非円形形状で、略卵形に形成されている。これに対し、シリンダ室（39）の内周面形状は、該ピストン（40）の揺動時における該ピストン（40）の外周面（4）の包絡線に基づいた形状に形成されている。ピストン（40）の動作中には、シリンダ（19）とピストン（40）の間に常に一点の接触部（厳密には、ピストン（40）の外周面（4）とシリンダ室（39）の内周面（3）との間に油膜等を介してシール部を構成するシールポイント）が形成される。

〈ピストンの形状について〉
上記ピストン（40）には、このブレード（41）の基端部において、上記ブレード（41）に係る低圧室（45b）側の側面（5b）とピストン（40）の外周面（4）との交差部が低圧交差部（2b）であり、上記ブレード（41）に係る高圧室（45a）側の側面（5a）とピストン（40）の外周面（4）との交差部が高圧交差部（2a）である。

そして、本実施形態では、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらしている。これにより、このピストン（40）に係る高圧交差部（2a）側の径方向幅（図２のＡ２）が、低圧交差部（2b）側の径方向幅（図２のＡ１）よりも厚くなっている。尚、この高圧交差部（2a）を上記ブレード（41）の先端側へずらせばずらすほど、上記高圧交差部（2a）側の径方向幅が厚くなり、上記高圧交差部（2a）を上記ブレード（41）の基端側へずらせばずらすほど、上記高圧交差部（2a）側の径方向幅が薄くなる。

上記高圧交差部（2a）側の径方向幅（Ａ２）を厚くすることにより、上記ピストン（40）が上死点付近に公転してきたときの、上記ピストン（40）の内周縁と上記吐出ポートの開口縁との距離を、上記高圧交差部（2a）をずらさない場合に比べて長くすることが可能となる。上述したように、ピストン（40）の内周面と偏心部（14）の外周面とは摺動しており、この摺動面には潤滑油が供給されている。このことから、上記ピストン（40）の内周縁と吐出ポート（46）の開口とが重なり合うと、この内周縁に係るピストン（40）及び偏心部（14）の摺動隙間と吐出ポート（46）とが連通し、シリンダ室（39）でシール不良が起きてしまう。

本実施形態では、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらして、上記高圧交差部（2a）側の径方向幅（Ａ２）を厚くし、上記ピストン（40）の内周縁と上記吐出ポート（46）の開口縁との距離を長くしているので、このシール不良を確実になくすことができる。

又、このピストン（40）の外周面（4）に係る上記低圧交差部（2b）から上記高圧交差部（2a）へ亘る部分は、軸方向から見て曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）を周方向へ繋ぎ合わせて形成されている。図３に、上記回転軸（23）を軸方向から見たときのピストン（40）の外形図を示す。同図中の（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）の点が回転軸（23）の軸心の位置を示している。又、Ｙ＝０の直線が上記ブレード（41）に係る対称線と一致し、上記ブレード（41）は回転軸（23）の径方向へ延びている。

図３に示すように、上記ピストン（40）の外周面（4）は、第１から第７の円弧部（C1〜C7）を周方向に順に繋ぎ合わせた非円形状に形成されている。各円弧部（C1〜C7）の中心点（M1〜M7）の位置と曲率半径（R1〜R7）とは互いに異なっている。

第１円弧部（C1）の一端は、上記ブレード（41）に係る低圧室（45b）側の側面（5b）に接している。第１円弧部（C1）の他端が第２円弧部（C2）の一端と接している。この第２円弧部（C2）の中心点（M2）は、上記第１円弧部（C1）の中心点（M1）と該第１円弧部（C1）の他端とを通る仮想直線（R2）上にある。

又、第２円弧部（C2）の他端が第３円弧部（C3）の一端と接している。この第３円弧部（C3）の中心点（M3）は、上記第２円弧部（C2）の中心点（M2）と該第２円弧部（C2）の他端とを通る仮想直線（R3）上にある。

又、第３円弧部（C3）の他端が第４円弧部（C4）の一端と接している。この第４円弧部（C4）の中心点（M4）は、上記第３円弧部（C2）の中心点（M3）と該第３円弧部（C3）の他端とを通る仮想直線（R4）上にある。

又、第４円弧部（C4）の他端が第５円弧部（C5）の一端と接している。この第５円弧部（C5）の中心点（M5）は、上記第４円弧部（C4）の中心点（M4）と該第４円弧部（C4）の他端とを通る仮想直線（R5）上にある。

又、第５円弧部（C5）の他端が第６円弧部（C6）の一端と接している。この第６円弧部（C6）の中心点（M6）は、上記第５円弧部（C5）の中心点（M5）と該第５円弧部（C5）の他端とを通る仮想直線（R6）上にある。

又、第６円弧部（C6）の他端が第７円弧部（C7）の一端と接している。この第７円弧部（C7）の中心点（M7）は、上記第６円弧部（C6）の中心点（M6）と該第６円弧部（C6）の他端とを通る仮想直線（R7）上にある。第７円弧部（C7）の他端は、上記ブレード（41）に係る高圧室（45a）側の側面（5a）に接している。

つまり、隣り合う円弧部において、時計回りで前方の円弧部の中心点は、後方の円弧部の中心点と該後方の円弧部の他端とを通る仮想直線上にある。このような関係を保つことで、前方と後方の円弧部の接点において、前方と後方の円弧部の接線が一致し、前方と後方の円弧部が滑らかに繋がるようになる。

そして、本実施形態では、ピストン（40）に係る低圧交差部（2b）及び高圧交差部（2a）をずらすことにより、第７円弧部（C7）の他端から延びる仮想円弧と第１円弧部（C1）の一端から延びる仮想円弧とを一致させないようにしている。

ここで、曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）を全て連続的に繋ぎ合わせようとすると、各円弧部（C1〜C7）の形状が限定されてしまい、上記ピストン（40）に係る外周面形状の設計自由度が小さくなる。本実施形態では、上記ピストン（40）が上記高圧交差部（2a）を上記ブレード（41）の先端側へずらした形状であるため、上記ブレード（41）の両側にある円弧部（C1,C7）が互いに連続する位置になくてもよい。このことから、曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）で上記ピストン（40）の外周面（4）を形成しやすくなる。

又、本実施形態のピストン（40）では、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらした分だけ、上記低圧室（45b）側の側面（5b）が上記高圧室（45a）側の側面（5a）よりも長くなっている。又、回転軸（23）の軸心から上記高圧交差部（2a）までのＹ方向の距離Ｌ２は、回転軸（23）の軸心から上記低圧交差部（2b）までのＹ方向の距離Ｌ１よりも長くなっている。

−運転動作−
次に、この揺動ピストン式圧縮機（10）の運転動作について説明する。

電動機（20）を起動してロータ（22）が回転すると、該ロータ（22）の回転が回転軸（23）を介してピストン（40）に伝達される。これによって、ピストン（40）のブレード（41）がブッシュ片（43a,43b）に対して往復直線運動の摺動を行い、且つブッシュ片（43a,43b）が上記ブッシュ孔（42）内で往復回転運動を行うことで、ブレード（41）がブッシュ孔（42）を中心として揺動しながらピストン（40）がシリンダ室（39）内で回転軸（23）を中心として公転し、圧縮機構（30）が所定の圧縮動作を行う。

ピストン（40）が、上死点から正回転方向（図２における右回り）に公転すると、低圧室（45b）の容積が徐々に拡大し、この低圧室（45b）に低圧の冷媒ガスが吸入ポート（44）を介して吸入される。この吸入行程において、ピストン（40）が下死点に位置した状態では、低圧室（45b）の容積が高圧室（45a）の容積よりもやや大きくなる。

ピストン（40）が下死点を通過して公転を続けると、低圧室（45b）の容積がさらに拡大していく。そして、ピストン（40）が更に公転して、環状シリンダ部（32）の内周面（3）とピストン（40）の外周面（4）との接触部が吸入ポート（44）にまで達すると、この低圧室（45b）は冷媒が圧縮される高圧室（45a）となる。同時に、ブレード（41）を隔てて新たな低圧室（45b）が形成される。

また、上記ピストン（40）がさらに公転すると、低圧室（45b）への冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（45a）の容積が減少し、該高圧室（45a）では冷媒が圧縮される。高圧室（45a）の圧力が所定値となって圧縮機構（30）の外側空間との差圧が設定値に達すると、高圧室（45a）の高圧冷媒によって吐出弁が開き、高圧冷媒が高圧室（45a）からケーシング（11）の内部に吐出される。この動作が繰り返される。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらすことにより、上記吐出ポート（46）付近のピストン（40）の径方向幅を従来よりも広くしている。これにより、上記ピストン（40）の上死点付近において、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁とが従来よりも重なり難くなって、上記吐出ポート（46）に係るシール洩れを抑えることができる。

又、上記吐出ポート（46）の開口縁と上記ピストン（40）の内周縁との距離を長くした分だけ、吐出ポート（46）を内側へ寄せることができ、吐出ポート（46）と高圧室（45a）との連通面積を大きくなって、上記吐出ポート（46）に係る流体の吐出損失を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらすことにより、上記ブレード（41）の両側にある円弧部（C1,C7）を互いに連続する位置に配置する必要がなくなり、複数の円弧部（C1〜C7）で上記ピストン（40）の外周面（4）を形成しやすくすることができる。

また、本実施形態によれば、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらすことにより、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）を高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）よりも大きくすることができる。これにより、両方のブッシュ片（43a,43b）が同じ大きさの場合に比べて、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）にかかる面圧を小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）の端部を切り欠くことで、ブッシュ孔（42）とシリンダ中心との距離を短くし、ピストン（40）の受圧面積が小さくなり、高圧室（45a）と低圧室（43a）の差圧に起因する軸受損失を小さくすることができる。又、ブッシュ孔（42）は、高圧室（45a）側の孔縁と低圧室（45b）側の孔縁との曲率を同じであるため、該ブッシュ孔（42）の孔加工を容易に行うことができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、複数の円弧部（C1〜C7）の曲率が互いに異なっていたが、これに限定されず、例えば、複数の円弧部（C1〜C7）のうち、少なくとも２つの円弧部の曲率が異なるように構成してもよい。この場合であっても、本発明の効果を得ることができる。

上記実施形態では、７つの円弧部（C1〜C7）でピストン（40）の外周面を構成したが、これに限定されず、７つ以外の複数の円弧部であってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は揺動ピストン式圧縮機について有用である。

2a 高圧交差部
2b 低圧交差部
10 揺動ピストン式圧縮機
19 シリンダ
39 シリンダ室
40 ピストン
41 ブレード
43a 高圧側ブッシュ片
43b 低圧側ブッシュ片

Claims (4)

1. 中空部に回転軸（23）の偏心部（14）が嵌合する環状のピストン（40）と、中空部に該ピストン（40）を公転自在に収容するシリンダ室（39）を形成する環状のシリンダ部（32）と、該シリンダ室（39）の内周面（3）へ向かって上記ピストン（40）の外周面（4）から突出してシリンダ室（39）を高圧室（45a）及び低圧室（45b）に区画する平板状のブレード（41）と、上記ブレード（41）を揺動自在にシリンダ部（32）に保持する揺動ブッシュ（43a,43b）と、上記シリンダ室（39）の高圧室（45a）に軸方向から開口する吐出ポート（46）とを備えた回転式圧縮機であって、
   上記ピストン（40）は、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る低圧室（45b）側の側面（5b）とが交差する低圧交差部（2b）と、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る高圧室（45a）側の側面（5a）とが交差する高圧交差部（2a）とを有し、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらした形状であり、
   上記低圧交差部（2b）から上記高圧交差部（2a）へ亘る該ピストン（40）の外周面（4）が、曲率の異なる複数の円弧部（C1〜C7）を周方向へ繋ぎ合わせた形状であることを特徴とする揺動ピストン式圧縮機。
2. 請求項１において、
   上記揺動ブッシュ（43a,43b）は、一対のブッシュ片（43a,43b）であり、
   上記一対のブッシュ片（43a,43b）は、該一対のブッシュ片（43a,43b）の間で上記ブレード（41）を両側面（5a,5b）から摺動自在に挟み込むとともに、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さを高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さよりも長くした形状であることを特徴とする揺動ピストン式圧縮機。
3. 中空部に回転軸（23）の偏心部（14）が嵌合する環状のピストン（40）と、中空部に該ピストン（40）を公転自在に収容するシリンダ室（39）を形成する環状のシリンダ部（32）と、該シリンダ室（39）の内周面（3）へ向かって上記ピストン（40）の外周面（4）から突出してシリンダ室（39）を高圧室（45a）及び低圧室（45b）に区画する平板状のブレード（41）と、上記ブレード（41）を揺動自在にシリンダ部（32）に保持する揺動ブッシュ（43a,43b）と、上記シリンダ室（39）の高圧室（45a）に軸方向から開口する吐出ポート（46）とを備えた回転式圧縮機であって、
   上記ピストン（40）は、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る低圧室（45b）側の側面（5b）とが交差する低圧交差部（2b）と、該ピストン（40）の外周面（4）と上記ブレード（41）に係る高圧室（45a）側の側面（5a）とが交差する高圧交差部（2a）とを有し、上記高圧交差部（2a）を上記低圧交差部（2b）よりも上記ブレード（41）の先端側へずらした形状であり、
   上記揺動ブッシュ（43a,43b）は、一対のブッシュ片（43a,43b）であり、
   上記一対のブッシュ片（43a,43b）は、該一対のブッシュ片（43a,43b）の間で上記ブレード（41）を両側面（5a,5b）から摺動自在に挟み込むとともに、低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さを高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係る上記ブレード（41）の突出方向の長さよりも長くした形状であることを特徴とする揺動ピストン式圧縮機。
4. 請求項２又は３において、
   上記シリンダ部（32）には、上記ブレード（41）を挟んだ状態の一対のブッシュ片（43a,43b）を収容する断面略円形状のブッシュ孔（42）が形成され、
   上記高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）は、上記低圧室（45b）側のブッシュ片（43b）よりも小さくなるように該高圧室（45a）側のブッシュ片（43a）に係るブレード（41）の基端側の端部を切り欠いた形状であり、
   上記ブッシュ孔（42）に係る高圧室（45a）側の孔縁と低圧室（45b）側の孔縁との曲率を同じにしたことを特徴とする揺動ピストン式圧縮機。

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