JP6090379B2 - 回転式圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、回転式圧縮機に関するものである。

従来より、シリンダ室を有するシリンダと、シリンダ室に収容されて偏心回転運動をするピストンと、ピストンに一体形成されてシリンダ室を低圧室と高圧室とに区画するブレードと、ブレードを揺動可能に保持する一対のブッシュとを備え、ピストンが偏心回転することでシリンダ内の低圧室や高圧室の容積が変化して冷媒が圧縮される回転式圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許３１５６８９５号公報

ここで、近年の圧縮機の高速化及び大容量化の要望に伴い、本願発明者は、圧縮機の摺動特性にとって重要な部品であるブッシュの挙動を解析するようにした。その結果、低圧側に配設されているブッシュは、ブッシュの平坦面がブレードに面接触しているのではなく、ブッシュのシリンダ室側の端部がブレードに線接触しやすい姿勢となることが分かった。

具体的に、低圧側のブッシュは、シリンダ室側の低圧と、ブッシュを挟んでシリンダ室に対向する背圧空間の高圧との差圧によって、ブッシュの円弧面がブッシュ溝内においてシリンダ室側に押し付けられるとともに、ブッシュの背圧空間側の端部がブレードから離れるように周方向に回転する。そのため、ブッシュのシリンダ室側の端部とブレードとの間に形成される油膜が小さくなり、その状態のままで圧縮機の運転を続けると、ブッシュやブレードが摩耗したり焼き付きが発生するおそれがある。

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、ブッシュの形状を工夫することで、ブッシュのシリンダ室側の端部がブレードに線接触しないようにすることにある。

本発明は、内部にシリンダ室（55）を有し且つ該シリンダ室（55）に隣接する位置に略円形状のブッシュ溝（63）が形成されたシリンダ（51）と、該シリンダ室（55）に収容されて偏心回転運動をするピストン（60）と、該ピストン（60）に一体形成されて該シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）とに区画するブレード（62）と、略半円形状に形成されてその平坦面（61a）が互いに対向するように該ブッシュ溝（63）に嵌め込まれ且つその平坦面（61a）の間に配置された該ブレード（62）を揺動可能に支持する一対のブッシュ（61）とを備えた回転式圧縮機を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、少なくとも低圧側の前記ブッシュ（61）は、前記シリンダ室（55）側の低圧と、該ブッシュ（61）を挟んで該シリンダ室（55）に対向する背圧空間（64）の高圧との差圧によって、該ブッシュ（61）の円弧面が前記ブッシュ溝（63）内において該シリンダ室（55）側に押し付けられながら摺動しており、
少なくとも低圧側の前記ブッシュ（61）の平坦面（61a）には、前記ピストン（60）が偏心回転運動している間、前記ブレード（62）と該ブッシュ（61）との隙間が一定となる揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの開始位置から前記シリンダ室（55）側の端部に向かって該開始位置において該ブレード（62）に接する円弧状に形成されたクラウニング部（65）が設けられ、
平面視で前記ブッシュ（61）の平坦面（61a）に沿って延びる仮想平面と該ブッシュ（61）の円弧面に沿って延びる仮想円弧面とが交差する２つの交点の間の長さＬ［ｍｍ］と、該２つの交点のうち前記シリンダ室（55）側の交点から前記開始位置までの長さＬ’［ｍｍ］とで表される、Ｌ’のＬに対する比Ｌ’／Ｌであるパラメータαが、
α＜０．５
という条件を満たすように設定されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、少なくとも低圧側のブッシュ（61）の平坦面（61a）にクラウニング部（65）が設けられる。クラウニング部（65）は、揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの開始位置からシリンダ室（55）側の端部に向かって滑らかな曲線、具体的には、クラウニング開始位置においてブレード（62）に接する円弧状に形成された部分である。揺動の中心位置（O）は、ピストン（60）が偏心回転運動している間、ブレード（62）とブッシュ（61）との隙間が一定となる位置である。

このような構成とすれば、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に線接触しないようにして、ブッシュ（61）及びブレード（62）の摩耗や焼き付きを抑えることができる。

具体的に、シリンダ室（55）側の低圧と背圧空間（64）の高圧との差圧によって、ブッシュ（61）の背圧空間（64）側の端部は、ブレード（62）から離れるように周方向に回転する。その結果、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部は、ブレード（62）に近づくように周方向に回転する。ここで、本発明では、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部にクラウニング部（65）を設けているから、ブッシュ（61）の端部がブレード（62）に接触しないので、ブッシュ（61）とブレード（62）との間の油膜を十分に確保することができる。

また、上述した条件を満たすようにクラウニング加工を施すことで、ブレード（62）をブッシュ（61）で確実に保持することができる。具体的に、ブッシュ（61）の平坦面（61a）の長さの半分を超える位置からクラウニングを開始すると、ブッシュ（61）の平坦面（61a）とブレード（62）との摺動面積が小さくなり過ぎてしまい、面圧が増大するおそれがある。そのため、本発明では、α＜０．５となるように、クラウニング開始位置を設定するようにしている。

第２の発明は、第１の発明において、
前記パラメータαが、
０．２≦α
という条件を満たすように設定されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、α＝０．２となる位置に揺動の中心位置（O）が存在している。そのため、上述した条件を満たすように設定することで、揺動の中心位置（O）、又は揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの位置からクラウニング加工を施すことができる。

第３の発明は、第２の発明において、
前記一対のブッシュ（61）の平坦面（61a）と前記ブレード（62）との隙間及び該一対のブッシュ（61）の円弧面と前記ブッシュ溝（63）との隙間の合計長さをＣ［ｍｍ］としたときに、クラウニング終了位置における該ブッシュ（61）の平坦面（61a）からの離間距離であるシフト長さｘ［ｍｍ］が、
ｘ≦α・Ｃ
という条件を満たすように設定されていることを特徴とするものである。

第３の発明では、上述した条件式を満たすようにクラウニング加工を施すことで、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に線接触しないようにして、ブッシュ及びブレードの摩耗や焼き付きを抑えることができる。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記ブッシュ（61）の平坦面（61a）は、該ブッシュ（61）の中心線（X）と直交し且つ該ブッシュ（61）の円弧面に接する仮想平面（70）に対して平行な平面で形成されていることを特徴とするものである。

第４の発明では、ブッシュ（61）の平坦面（61a）が、ブッシュ（61）の中心線（X）と直交し且つブッシュ（61）の円弧面に接する仮想平面（70）に対して平行な平面となっている。

第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記シリンダ室（55）側の端部に前記クラウニング部（65）が設けられた前記ブッシュ（61）には、平面視で該ブッシュ（61）の中心線（X）に対して線対称となるように、前記背圧空間（64）側の端部にも該クラウニング部（65）が設けられていることを特徴とするものである。

第５の発明では、ブッシュ（61）は、シリンダ室（55）側及び背圧空間（64）側の端部にそれぞれクラウニング部（65）が設けられることで、平面視で中心線（X）に対して線対称となっている。これにより、ブッシュ（61）をブッシュ溝（63）に嵌め込む際に、クラウニング部（65）がシリンダ室（55）側にあるか、又は背圧空間（64）側にあるかを考慮する必要が無くなり、組み付けミスを防止することができる。

本発明によれば、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に線接触しないようにして、ブッシュ（61）及びブレード（62）の摩耗や焼き付きを抑えることができる。

本実施形態１に係る回転式圧縮機の構成を示す縦断面図である。 圧縮機構の構成を示す横断面図である。 ブッシュの構成を示す平面図である。 ブッシュの構成を示す斜視図である。 差圧によってブッシュが傾いた状態を示す図である。 駆動軸のクランク角度と油膜厚さとの関係を示すグラフ図である。 クラウニング開始点とＰｃＶ値との関係を示すグラフ図である。 クラウニング終了位置におけるブッシュの平坦面からのシフト長さを算出する方法を説明するための図である。 ブレードの最大傾き角度を説明するための図である。 シリンダ室内のピストンの動作を示す図である。 本実施形態２に係るブッシュの構成を示す平面図である。 ブッシュをブッシュ溝に嵌め込んだ状態を示す平面図である。 クラウニング開始点とＰｃＶ値との関係を示すグラフ図である。 本実施形態３に係るブッシュをブッシュ溝に嵌め込んだ状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

《実施形態１》
図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機（10）は、全密閉型の回転式圧縮機である。圧縮機（10）は、冷媒が充填された冷媒回路（図示省略）に接続されている。冷媒回路では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。つまり、冷媒回路では、圧縮機（10）で圧縮された冷媒が、凝縮器で凝縮し、膨張弁で減圧された後、蒸発器で蒸発し、圧縮機（10）に吸入される。

圧縮機（10）は、ケーシング（11）と、ケーシング（11）の内部に収容される電動機（20）と、電動機（20）と連結する駆動軸（30）と、駆動軸（30）によって駆動される圧縮機構（50）とを備えている。

ケーシング（11）は、縦長の円筒状の密閉容器で構成される。ケーシング（11）は、胴部（12）と、下部鏡板（13）と、上部鏡板（14）とを有している。胴部（12）は、上下に延びる円筒状に形成され、軸方向の両端が開口している。下部鏡板（13）は、胴部（12）の下端に固定されている。上部鏡板（14）は、胴部（12）の上端に固定されている。

胴部（12）の下部には、吸入管（15）が貫通して固定されている。上部鏡板（14）には、吐出管（16）が貫通して固定されている。上部鏡板（14）には、電動機（20）へ電力を供給するためのターミナル（17）が取り付けられている。

ケーシング（11）の底部には、油貯留部（18）が形成されている。油貯留部（18）は、下部鏡板（13）及び胴部（12）の下部の内壁によって構成される。油貯留部（18）には、圧縮機構（50）や駆動軸（30）の摺動部を潤滑するための潤滑油（冷凍機油）が貯留される。

ケーシング（11）の内部は、圧縮機構（50）で圧縮された高圧冷媒で満たされる。つまり、圧縮機（10）は、ケーシング（11）の内圧が高圧冷媒の圧力と実質的に等しい、いわゆる高圧ドーム型に構成されている。

電動機（20）は、圧縮機構（50）の上方に配置されている。電動機（20）は、固定子（21）と、回転子（22）とを有している。固定子（21）は、ケーシング（11）の胴部（12）の内周面に固定されている。回転子（22）は、固定子（21）の内部を上下方向に貫通している。回転子（22）の軸心内部には、駆動軸（30）が固定される。電動機（20）が通電されると、回転子（22）とともに駆動軸（30）が回転駆動される。

駆動軸（30）は、ケーシング（11）の胴部（12）の軸心上に位置している。駆動軸（30）の下端には、給油ポンプ（30a）が取り付けられている。給油ポンプ（30a）は、油貯留部（18）に貯留された潤滑油を搬送する。搬送された潤滑油は、駆動軸（30）の内部の油通路（図示省略）や給油孔（31a）を通じて、圧縮機構（50）や駆動軸（30）の摺動部へ供給される。

駆動軸（30）は、主軸部（31）と、主軸部（31）の回転中心から偏心した偏心部（32）とを有している。主軸部（31）の上部は、電動機（20）の回転子（22）に固定される。偏心部（32）の軸心は、主軸部（31）の軸心から所定量だけ偏心している。

主軸部（31）における偏心部（32）よりも上部は、後述するフロントヘッド（52）のフロント貫通口（52c）に回転可能に支持されている。主軸部（31）における偏心部（32）よりも下部は、リアヘッド（53）のリア貫通口（53c）に位置して回転可能に支持されている。

図１及び図２に示すように、圧縮機構（50）は、シリンダ（51）と、ヘッド部材としてのフロントヘッド（52）及びリアヘッド（53）とを備えている。シリンダ（51）、フロントヘッド（52）、及びリアヘッド（53）は、締結部材（54）を介して一体化されている。

シリンダ（51）は、偏心部（32）の外周を覆う筒状の部材であって、ケーシング（11）の胴部（12）の下部の内周面に固定されている。シリンダ（51）は、扁平な略環状に形成され、中央部に円形状のシリンダ室（55）が形成されている。シリンダ（51）には、径方向に延びる吸入ポート（56）が形成されている。吸入ポート（56）の流出端は、シリンダ室（55）における低圧室（55a）と連通し、吸入ポート（56）の流入端には、吸入管（15）が接続されている。

フロントヘッド（52）は、シリンダ（51）の上端部に積層されており、シリンダ（51）の内部空間を上方から覆うようにして配置されている。フロントヘッド（52）は、シリンダ（51）に積層する扁平な環状プレート部（52a）と、環状プレート部（52a）の径方向中央部から上方に突出する筒状突出部（52b）とを有している。

フロントヘッド（52）には、環状プレート部（52a）を軸方向に貫通する吐出ポート（57）が形成されている。吐出ポート（57）の流入端は、シリンダ室（55）における高圧室（55b）と連通している。吐出ポート（57）の流出端には、リード弁（図示省略）が設けられている。環状プレート部（52a）及び筒状突出部（52b）の中央部には、主軸部（31）が貫通するようにフロント貫通口（52c）が形成されている。

リアヘッド（53）は、シリンダ（51）の下端部に積層されており、シリンダ（51）の内部空間を下方から覆うようにして配置されている。リアヘッド（53）は、シリンダ（51）に積層する扁平な環状プレート部（53a）と、環状プレート部（53a）の径方向中央部から下方に突出する筒状突出部（53b）とを有している。環状プレート部（52a）及び筒状突出部（52b）の中央部には、主軸部（31）が貫通するようにリア貫通口（53c）が形成されている。

圧縮機構（50）は、さらに、ピストン（60）と、一対のブッシュ（61）と、ブレード（62）とを備えている。ピストン（60）は、シリンダ（51）内部、つまりはシリンダ室（55）に収容されている。ピストン（60）は、真円形の環状に形成され、その内部に円柱状の偏心部（32）が内嵌している。

シリンダ（51）には、シリンダ室（55）と隣接する位置に略円形のブッシュ溝（63）が形成される。ブッシュ溝（63）には、略半円形の一対のブッシュ（61,71）が嵌め込まれている。一対のブッシュ（61,71）は、各々の平坦面（61a,71a）が互いに対向するようにブッシュ溝（63）に配置される。一対のブッシュ（61,71）は、ブッシュ溝（63）の軸心を中心として揺動運動するように構成されている。なお、図２で右側に配置されている低圧側のブッシュ（61）には、後述するクラウニング部（65）が設けられている。

ブッシュ（61）の平坦面（61a）は、ブッシュ（61）の中心線（X）と直交し且つブッシュ（61）の円弧面に接する仮想平面（70）に対して平行な平面で形成されている（図４参照）。ここで、ブッシュ（61）の中心線（X）は、ブッシュ（61）の円弧面の曲率中心（P）と、クラウニング加工前のブッシュ（61）の平坦面（61a）の長さＬの中点（M）とを通る直線である（図３及び図４参照）。

シリンダ（51）におけるブッシュ溝（63）と隣接する位置には、ブレード（62）の先端部との干渉を避けるための略円形の背圧空間（64）が形成されている。ブッシュ（61）の平坦面（61a）とブレード（62）との間、及びブッシュ（61）の円弧面とブッシュ溝（63）との間には、給油ポンプ（30a）から搬送された潤滑油が給油されることで油膜が形成される。

ブレード（62）は、径方向外方に延びる板状に形成される。ブレード（62）の基端部は、ピストン（60）の外周面に一体に連結されている。ブレード（62）は、一対のブッシュ（61,71）の間に進退可能に収容される。

ブレード（62）は、シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）とに区画している。低圧室（55a）は、図２におけるブレード（62）の右側の空間であり、吸入ポート（56）と連通している。高圧室（55b）は、図２におけるブレード（62）の左側の空間であり、吐出ポート（57）と連通している。

ここで、本願発明者は、運転動作中のブッシュ（61）の挙動を解析した結果、低圧側に配設されているブッシュ（61）は、ブッシュ（61）の平坦面（61a）がブレード（62）に面接触しているのではなく、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に線接触しやすい姿勢となることを見い出した。

具体的に、低圧側のブッシュ（61）は、シリンダ室（55）側の低圧と、ブッシュ（61）を挟んでシリンダ室（55）に対向する背圧空間（64）の高圧との差圧によって、ブッシュ（61）の円弧面がブッシュ溝（63）内においてシリンダ室（55）側に押し付けられながら摺動するとともに、ブッシュ（61）の背圧空間（64）側の端部がブレード（62）から離れるように周方向に回転する。その結果、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部とブレード（62）との間に形成される油膜が小さくなり、その状態のままで圧縮機の運転を続けると、ブッシュ（61）やブレード（62）が摩耗したり焼き付きが発生するおそれがある。

そこで、本実施形態では、図３〜図５に示すように、ブッシュ（61）の平坦面（61a）にクラウニング加工を施すことで、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部にクラウニング部（65）を設けるようにした。これにより、図５に白矢印で示すように、差圧によって、ブッシュ（61）の円弧面がブッシュ溝（63）内においてシリンダ室（55）側に押し付けられながら摺動するとともに、図５に黒矢印で示すように、ブッシュ（61）の背圧空間（64）側の端部がブレード（62）から離れるように周方向に回転したとしても、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部とブレード（62）との間に形成される油膜を十分に確保することができる。以下、クラウニング部（65）のクラウニング開始位置及びクラウニング終了位置の設定方法について説明する。

具体的に、クラウニング加工前のブッシュ（61）の平坦面（61a）の長さをＬ［ｍｍ］、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部からクラウニング開始位置までの長さをＬ’［ｍｍ］としたときに、Ｌ’のＬに対する比Ｌ’／Ｌであるパラメータαは、下記の（１）式を満たすように設定されている。

０．２＜α＜０．５ ・・・（１）
ここで、図６に示すように、駆動軸（30）のクランク角度に対するブッシュ（61）とブレード（62）との間の油膜厚さの関係を示すグラフ図を見ると、クランク角度が１８０°のときに、ブッシュ（61）の背圧空間（64）側の端部がブレード（62）から最も離れて油膜厚さが最大となる一方、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に最も近づいて油膜厚さが最小となっていることが分かる。

また、図６に示すグラフ図の中で、クランク角度に対する油膜厚さが変動しない位置、つまり、ピストン（60）が偏心回転運動している間、ブレード（62）とブッシュ（61）との隙間が一定となる揺動の中心位置（O）が存在していることが分かる。本願発明者は、この揺動の中心位置（O）がα＝０．２となる位置であることを見い出した。そこで、本実施形態では、０．２＜αとなるように、つまり、揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの位置がクラウニング開始位置となるように設定することで、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に線接触しないようにしている。

具体的に、α＜０．２となるように、つまり、揺動の中心位置（O）よりもシリンダ室（55）側寄りの位置がクラウニング開始位置となるように設定した場合には、ピストン（60）が偏心回転運動している間、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部には、揺動の中心位置（O）よりもブレード（62）側に近づく部分が存在することとなる。これに対し、０．２＜αとなるようにクラウニング部（65）を形成すれば、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部が揺動の中心位置（O）よりもブレード（62）側に近づくことはない。

これにより、ブッシュ（61）とブレード（62）との間の油膜を十分に確保して、摩耗や焼き付きを防止することができる。

なお、ブッシュ（61）の平坦面（61a）の長さの半分を超える位置からクラウニングを開始すると、ブッシュ（61）の平坦面（61a）とブレード（62）との摺動面積が小さくなり過ぎてしまい、面圧が増大するおそれがある。そのため、本実施形態では、α＜０．５となるように、クラウニング開始位置を設定するようにしている。

図７は、クラウニング開始点とＰｃＶ値との関係を示すグラフ図である。ここで、ＰｃＶ値とは、固体接触分担の平均圧力Ｐｃと相対速度Ｖを掛けたものであり、ブッシュ（61）とブレード（62）とが摺動したときの焼き付き易さを示す指標である。この値が小さいほど、ブッシュ（61）とブレード（62）とが焼き付き難いことを示している。

図７のグラフ図を見ると、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部にクラウニング部（65）が設けられている場合には、ブッシュ（61）にクラウニング部（65）が設けられていない場合に比べて、ＰｃＶ値が小さくなっていることが分かる。つまり、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部にクラウニング部（65）を設けるようにすれば、焼き付きを抑えることができる。

また、図８に示すように、本実施形態では、一対のブッシュ（61）の平坦面（61a）とブレード（62）との隙間及び一対のブッシュ（61）の円弧面とブッシュ溝（63）との隙間の合計長さをＣ［ｍｍ］としたときに、クラウニング終了位置におけるブッシュ（61）の平坦面（61a）からの離間距離であるシフト長さｘ［ｍｍ］は、下記の（２）式を満たすように設定されている。

ｘ≦α・Ｃ ・・・（２）
以下、前記（２）式の具体的な算出方法について説明する。図９に示すように、ブレード（62）の最大傾き角度θ［°］は、ブッシュ（61）、ブッシュ溝（63）、及びブレード（62）の幾何関係に基づいて求めることができる。そして、この最大傾き角度θ以下のクラウニング加工を施すことで、面圧を増大させることなく、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に接触しないようにすることができる。

まず、低圧側のブッシュ（61）の最大傾き角度θと、隙間の合計長さＣとの関係について検討する。ここで、ブレード（62）には、低圧室（55a）と高圧室（55b）との差圧が常に生じているから、ブッシュ（61）の最大傾き角度θの検討において、ブレード（62）は、ブッシュ溝（63）の中心位置にある場合を考える。

隙間の合計長さＣは、Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４で表される（図７参照）。そのため、下記の（３）式が成立する。

ｂ/２＋Ｃ/２＝（ｂ/２）・（１/cosθ）＋（Ｌ/２）・tanθ ・・・（３）
ここで、（３）式は、下記の（４）式で表すことができる。

(１−cosθ)・ｂ＋Ｌ・sinθ＝Ｃ・cosθ ・・・（４）
なお、ブッシュ（61）の平坦面（61a）の長さＬに対して、ブッシュ（61）の隙間の合計長さＣは十分に小さいので、cosθ＝１と近似すると、下記の（５）式が成立する。

tanθ＝Ｃ/Ｌ ・・・（５）
ここで、クラウニング終了位置におけるブッシュ（61）の平坦面（61a）からのシフト長さｘは、下記の（６）式で表される。

ｘ＝α・Ｌ・tanθ ・・・（６）
そして、前記（６）式に対して前記（５）式を代入して得られた値をｘの上限値とすることで、前記（２）式を得ることができる。

以上のように、クラウニング開始位置に関する前記（１）式（０．２＜α＜０．５）と、クラウニング終了位置に関する前記（２）式（ｘ≦α・Ｃ）とを満たすようにクラウニング加工を施してクラウニング部（65）を設けることで、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部がブレード（62）に線接触しないようにして、ブッシュ及びブレードの摩耗や焼き付きを抑えることができる。

なお、クラウニング部（65）は、クラウニング開始位置においてブレード（62）に接する円弧状に形成されていることが好ましい。

−圧縮機の運転動作−
圧縮機（10）の基本的な運転動作について説明する。まず、図１に示すように、ターミナル（17）から電動機（20）へ電力が供給されると、電動機（20）が作動し、駆動軸（30）が回転駆動される。すると、駆動軸（30）の偏心部（32）が偏心回転し、これに伴いピストン（60）も偏心回転する。

一方、給油ポンプ（30a）は、油貯留部（18）から潤滑油を吸い上げる。吸い上げられた潤滑油は、駆動軸（30）内部の油通路及び給油孔（31a）から吐出され、主軸部（31）との摺動部に供給されたり、シリンダ室（55）に供給されたりする。

図１０は、シリンダ室（55）内のピストン（60）の動作を段階的に示したものである。本実施形態においては、図１０（ａ）に示すように、低圧室（55a）と高圧室（55b）とが一体となる位置をピストン（60）の始動位置（角度０度）として、順に説明する。

図１０（ａ）に示す状態から、電動機（20）が回転すると、ピストン（60）はシリンダ室（55）の内周面に沿って時計回り方向に公転し、図１０（ｂ）の状態となる。そして、シリンダ室（55）の内部空間は、ブレード（62）によって、低圧室（55a）と高圧室（55b）とに区画される。この際、吸入ポート（56）より低圧室（55a）へ冷媒ガスが吸入される。

図１０（ｂ）の状態から、ピストン（60）がさらに公転すると、徐々に低圧室（55a）の容積が拡大される一方、高圧室（55b）の容積が縮小される（図１０（ｃ）参照）。よって、この動作時において、高圧室（55b）内の冷媒ガスは次第に圧縮され、高圧状態となっていく。そして、高圧室（55b）がさらに縮小されて、冷媒ガスが所定の圧力値以上になると（図１０（ｄ）参照）、この圧力によってリード弁（図示省略）が開き、高圧となった冷媒ガスが、高圧室（55b）からケーシング（11）内へ吐出される。

そして、ピストン（60）がさらに公転すると、再び図１０（ａ）の状態となる。このように、ピストン（60）は、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）のサイクルを繰り返すことで、冷媒ガスの圧縮を行う。

《実施形態２》
図１１は、本実施形態２に係るブッシュの構成を示す平面図である。以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図１１及び図１２に示すように、低圧側のブッシュ（61）の平坦面（61a）には、シリンダ室（55）側及び背圧空間（64）側の端部にクラウニング部（65）が設けられている。

シリンダ室（55）側のクラウニング部（65）は、揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの開始位置からシリンダ室（55）側の端部に向かってクラウニング加工が施されることで形成されている。背圧空間（64）側のクラウニング部（65）は、平面視でブッシュ（61）の中心線（X）に対して、シリンダ室（55）側のクラウニング部（65）と線対称な形状に形成されている。

これにより、ブッシュ（61）は、平面視で中心線（X）に対して線対称となっている。そのため、ブッシュ（61）をブッシュ溝（63）に嵌め込む際に、クラウニング部（65）がシリンダ室（55）側にあるか、又は背圧空間（64）側にあるかを考慮する必要が無くなり、組み付けミスを防止することができる。

図１３は、クラウニング開始点とＰｃＶ値との関係を示すグラフ図である。ここで、ＰｃＶ値とは、固体接触分担の平均圧力Ｐｃと相対速度Ｖを掛けたものであり、ブッシュ（61）とブレード（62）とが摺動したときの焼き付き易さを示す指標である。この値が小さいほど、ブッシュ（61）とブレード（62）とが焼き付き難いことを示している。

図１３のグラフ図を見ると、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側及び背圧空間（64）の端部にクラウニング部（65）が設けられている場合には、ブッシュ（61）にクラウニング部（65）が設けられていない場合に比べて、ＰｃＶ値が小さくなっていることが分かる。つまり、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部にクラウニング部（65）を設けるようにすれば、焼き付きを抑えることができる。

なお、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側及び背圧空間（64）の端部にクラウニング部（65）が設けられている場合には、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部のみにクラウニング部（65）が設けられている場合に比べて、ＰｃＶ値が大きくなる傾向にある。

しかしながら、ブッシュ（61）のシリンダ室（55）側及び背圧空間（64）の端部にクラウニング部（65）が設けられていれば、組み付けミスを防止することができるという有利な効果が得られるため、好ましい。

《実施形態３》
図１４は、本実施形態３に係るブッシュをブッシュ溝に嵌め込んだ状態を示す平面図である。以下、前記実施形態２と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図１４に示すように、低圧側及び高圧側のブッシュ（61,71）の平坦面（61a,71a）には、シリンダ室（55）側及び背圧空間（64）側の端部にクラウニング部（65）が設けられている。つまり、低圧側のブッシュ（61）と、高圧側のブッシュ（71）とは、ブレード（62）を挟んで対称に配置された同じ部品で構成されている。

このように、低圧側及び高圧側のブッシュ（61,71）の形状を共通化することで、部品管理が煩雑となるのを防止できる。

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

本実施形態１では、低圧側のブッシュ（61）のシリンダ室（55）側の端部にクラウニング加工を施した構成について説明したが、高圧側のブッシュ（71）についても同様に、シリンダ室（55）側の端部にクラウニング加工を施すようにしてもよい。これにより、一対のブッシュ（61,71）の形状を共通化することができ、部品管理が煩雑となるのを防止できる。

また、本実施形態１では、０．２＜αとなるように、つまり、揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの位置がクラウニング開始位置となるように設定するようにしたが、０．２＝α、つまり、揺動の中心位置（O）がクラウニング開始位置となるように設定してもよい。

また、本実施形態２，３では、ブッシュ（61）が、平面視で中心線（X）に対して線対称となるように、シリンダ室（55）側の端部と背圧空間（64）側の端部とにそれぞれ同じ形状のクラウニング部（65）を設けるようにしたが、この形態に限定するものではない。例えば、シリンダ室（55）側の端部と背圧空間（64）側の端部とにそれぞれ異なる形状のクラウニング部（65）を設けることで、ブッシュ（61）が中心線（X）に対して非対称な形状であってもよい。

以上説明したように、本発明は、ブッシュの形状を工夫することで、ブッシュのシリンダ室側の端部がブレードに線接触しないようにすることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

10 回転式圧縮機
51 シリンダ
55 シリンダ室
55a 低圧室
55b 高圧室
60 ピストン
61 ブッシュ
61a 平坦面
62 ブレード
63 ブッシュ溝
64 背圧空間
65 クラウニング部
70 仮想平面
O 揺動の中心位置
X 中心線

Claims (5)

1. 内部にシリンダ室（55）を有し且つ該シリンダ室（55）に隣接する位置に略円形状のブッシュ溝（63）が形成されたシリンダ（51）と、該シリンダ室（55）に収容されて偏心回転運動をするピストン（60）と、該ピストン（60）に一体形成されて該シリンダ室（55）を低圧室（55a）と高圧室（55b）とに区画するブレード（62）と、略半円形状に形成されてその平坦面（61a）が互いに対向するように該ブッシュ溝（63）に嵌め込まれ且つその平坦面（61a）の間に配置された該ブレード（62）を揺動可能に支持する一対のブッシュ（61）とを備えた回転式圧縮機であって、
   少なくとも低圧側の前記ブッシュ（61）は、前記シリンダ室（55）側の低圧と、該ブッシュ（61）を挟んで該シリンダ室（55）に対向する背圧空間（64）の高圧との差圧によって、該ブッシュ（61）の円弧面が前記ブッシュ溝（63）内において該シリンダ室（55）側に押し付けられながら摺動しており、
   少なくとも低圧側の前記ブッシュ（61）の平坦面（61a）には、前記ピストン（60）が偏心回転運動している間、前記ブレード（62）と該ブッシュ（61）との隙間が一定となる揺動の中心位置（O）よりも背圧空間（64）寄りの開始位置から前記シリンダ室（55）側の端部に向かって該開始位置において該ブレード（62）に接する円弧状に形成されたクラウニング部（65）が設けられ、
   平面視で前記ブッシュ（61）の平坦面（61a）に沿って延びる仮想平面と該ブッシュ（61）の円弧面に沿って延びる仮想円弧面とが交差する２つの交点の間の長さＬ［ｍｍ］と、該２つの交点のうち前記シリンダ室（55）側の交点から前記開始位置までの長さＬ’［ｍｍ］とで表される、Ｌ’のＬに対する比Ｌ’／Ｌであるパラメータαが、
   α＜０．５
   という条件を満たすように設定されていることを特徴とする回転式圧縮機。
2. 請求項１において、
   前記パラメータαが、
   ０．２≦α
   という条件を満たすように設定されていることを特徴とする回転式圧縮機。
3. 請求項２において、
   前記一対のブッシュ（61）の平坦面（61a）と前記ブレード（62）との隙間及び該一対のブッシュ（61）の円弧面と前記ブッシュ溝（63）との隙間の合計長さをＣ［ｍｍ］としたときに、クラウニング終了位置における該ブッシュ（61）の平坦面（61a）からの離間距離であるシフト長さｘ［ｍｍ］が、
   ｘ≦α・Ｃ
   という条件を満たすように設定されていることを特徴とする回転式圧縮機。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
   前記ブッシュ（61）の平坦面（61a）は、該ブッシュ（61）の中心線（X）と直交し且つ該ブッシュ（61）の円弧面に接する仮想平面（70）に対して平行な平面で形成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
5. 請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
   前記シリンダ室（55）側の端部に前記クラウニング部（65）が設けられた前記ブッシュ（61）には、平面視で該ブッシュ（61）の中心線（X）に対して線対称となるように、前記背圧空間（64）側の端部にも該クラウニング部（65）が設けられていることを特徴とする回転式圧縮機。

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