JP7073587B2

JP7073587B2 - 斜板式圧縮機

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Publication number: JP7073587B2
Application number: JP2021534789A
Authority: JP
Inventors: ソン，セヨン
Original assignee: ハンオンシステムズ
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2022-05-23
Anticipated expiration: 2039-12-20
Also published as: CN113167262A; US20220003224A1; KR20200080821A; DE112019006499T5; KR102680626B1; JP2022512512A; US11885319B2; WO2020138863A1; CN113167262B

Description

本発明は、斜板式圧縮機に係り、より詳しくは、シャフトの回転方向側に配置された斜板アームの耐磨耗性を向上させた斜板式圧縮機に関する。

一般に、車両用冷却システムにおいて冷媒を圧縮させる役割をする圧縮機は、多様な形態で開発されてきており、このような圧縮機には、冷媒を圧縮する構成として、往復運動をしながら圧縮を行う往復式と、回転運動をしながら圧縮を行う回転式とがある。

ここで、往復式圧縮機には、駆動源の駆動力を、クランクを用いて複数のピストンに伝達するクランク式と、斜板が設けられた回転軸に伝達する斜板式、及びウォブルプレートを用いるウォブルプレート式があり、回転式圧縮機には、回転するロータリー軸とベーンを用いるベーンロータリー式、及び旋回スクロールと固定スクロールとを用いるスクロール式がある。

一方、斜板式圧縮機としては、斜板の設置角度が固定された固定容量型タイプと、斜板の傾斜角を変化させることで吐出容量を変化できる可変容量型タイプとがある。

図１に、従来の可変容量型タイプの斜板式圧縮機に取り付けられる斜板の傾斜回転に関連する部品（１）を示す。
エンジンと連結されたプーリーが回転すると、プーリーの中心軸と連結されたシャフト（２）が回転することになる。シャフト（２）上にはローター（３）が締結されており、ローター（３）にはローターアーム（４）が形成されている。ローターアーム（４）には、スライディング可能に長さ方向に長孔が形成されたローターアームホール（４ａ）が加工されている。

また、斜板（７）からローターに向かう側に斜板アーム（６）が形成されており、斜板アーム（６）には、斜板アームホール（６ａ）が加工されている。ローターアームホール（４ａ）と斜板アームホール（６ａ）とは、リンクピン（５）により互いに連結されている。
このような連結構造によって、シャフト（２）が回転することによりローター（３）が回転すると、リンクピン（５）がローターアームホール（４ａ）の内部に沿ってスライディングし、斜板（７）の傾斜角を変化させることになる。

ところが、このような従来構造の場合、シャフト（２）が矢印方向に回転する場合、回転方向側に位置するローターアーム（４）と斜板アーム（６）とが当接する対向面（Ｓ１）に、シャフト（２）の回転による強い力を受けている状態でリンクピン（５）がスライディングされることで、反回転方向側のローターアーム（４）と斜板アーム（６）との対向面（Ｓ２）に比べて相対的に摩耗が大きく発生する。

本発明は、上記のような課題を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、シャフトの回転方向側に配置された斜板アームの耐磨耗性を向上させた斜板式圧縮機を提供することである。

上記のような目的を達成するための本発明は、斜板式圧縮機に関し、ケーシングと、前記ケーシングの内部に回転可能に配置されるシャフトと、前記シャフトに締結されて一体に回転するローターと、前記ローターに連動して一体に回転する斜板と、前記斜板と連動して前記シリンダーボアの内部で往復運動し、前記ケーシングの内部に形成されたシリンダーボアと共に圧縮室を形成するピストンと、前記ローターと前記斜板との間に連動して配置され、前記ローターの回転によって前記斜板の傾斜角を調節する傾斜調節手段と、を含み、前記傾斜調節手段は、前記ローターから前記斜板側に突出し、ローターアームホールが形成されたローターアームと、前記斜板から前記ローター側に突出し、斜板アームホールが形成された斜板アームと、前記ローターアームと前記斜板アームにリンクピンでヒンジ結合されるリンクアームと、を含み、前記斜板アームは、前記リンクアームを基準として前記シャフトの回転方向側に位置する第１斜板アームと、前記リンクアームを基準として前記シャフトの反回転方向側に位置する第２斜板アームと、を含み、前記第１斜板アームは、前記第２斜板アームよりも耐磨耗性が大きく形成されるように構成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記第１斜板アームは熱処理部を含んでいてもよい。

また、本発明の実施例では、前記第１斜板アームは、前記斜板に連結される第１基底部、前記第１基底部から前記ローター側に突出して形成され、第１斜板アームホールが形成された第１先端部、及び前記第１先端部に形成される熱処理部、を含み、前記第２斜板アームは、前記斜板に連結される第２基底部、及び前記第２基底部から前記ローター側に突出して形成され、第２斜板アームホールが形成された第２先端部、を含んでいてもよい。

また、本発明の実施例では、前記ローターアームホールの中心点と前記第１斜板アームホールの中心点とを含む仮想の平面を反力作用面とすると、前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記反力作用面を含む部位に形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記ローターアームホールの中心点と前記第１斜板アームホールの中心点とがなす反力作用面を第１反力作用面とし、前記斜板の傾斜角が最小であるとき、前記ローターアームホールの中心点と前記第１斜板アームホールの中心点とがなす反力作用面を第２反力作用面とすると、前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記第１反力作用面と前記第２反力作用面とを含んでいてもよい。

また、本発明の実施例では、前記第１斜板アームホールの中心点と前記斜板が垂直に配置される仮想の平面を垂直面とすると、前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記垂直面を含む部位に形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１斜板アームホールの中心点と前記斜板とがなす垂直面を第１垂直面とし、前記斜板の傾斜角が最小であるとき、前記第１斜板アームホールの中心点と前記斜板とがなす垂直面を第２垂直面とすると、前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記第１垂直面と前記第２垂直面とを含む部位に形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１先端部のうち前記第１反力作用面と交差する部位を第１境界部とし、前記斜板の傾斜角が最小であるとき、前記第１先端部のうち前記第２反力作用面と交差する部位を第２境界部とすると、前記熱処理部は、前記第１境界部と前記第２境界部とを含む部位に形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１先端部のうち前記第１反力作用面と交差する部位を第１境界部とし、前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１先端部のうち前記第１垂直面と交差する部位を第２境界部とすると、前記熱処理部は、前記第１境界部と前記第２境界部とを含む部位に形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記熱処理部は、高周波またはレーザーで熱処理されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記第１斜板アームの大きさは、前記第２斜板アームの大きさよりも大きく形成されてもよい。
また、本発明の実施例では、前記第１斜板アームのリンクアーム対向面の面積が、前記第２斜板アームのリンクアーム対向面の面積よりも大きく形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記第１斜板アームは、前記斜板に連結される第１基底部、及び前記第１基底部から前記ローター側に突出して形成され、第１斜板アームホールが形成された第１先端部、を含み、前記第２斜板アームは、前記斜板に連結される第２基底部、及び前記第２基底部から前記ローター側に突出して形成され、第２斜板アームホールが形成された第２先端部、を含み、前記第１先端部のリンクアーム対向面には面積増大部が形成されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記シャフトの中心線を基準として前記ローターアームと前記斜板アームとの結合中心線は、前記シャフトの回転方向側に偏心して配置されてもよい。

また、本発明の実施例では、前記ローターアームと前記斜板アームとの結合中心線は、前記斜板の傾斜回転により圧縮される前記ピストンの圧縮反力が作用される範囲内に位置するように構成されてもよい。

本発明によると、斜板の回転方向を考慮して、斜板の回転方向側に配置される斜板アームの対向面の面積を、斜板の反回転方向側に配置される斜板アームの対向面の面積に比べて相対的に大きく形成することで、回転方向側の斜板アームに集中される接触圧力を分散させ、斜板アームの耐磨耗性を向上させる。

また、斜板の回転方向を考慮して、斜板の回転方向側に配置される斜板アームに高周波またはレーザーで熱処理を施し、この際、熱処理領域は、リンクアームと斜板アームとの間の反力作用面を勘案して斜板の最大傾斜角範囲内に限定することで、局所的に大きい力が印加される斜板アームの特定部位における強度を高め、耐磨耗性を向上させる。

従来の斜板式圧縮機における斜板の傾斜回転結合構造を示した図である。斜板式圧縮機の構造を示した断面図である。本発明の斜板アームの熱処理部を示した図である。本発明の斜板アームの熱処理部を示した図である。本発明の斜板アームの熱処理部を斜板の傾斜角と関連して示した図である。本発明の斜板アームにおいて斜板の回転方向側における対向面の面積が相対的に大きく形成された状態を示した図である。本発明の一対の斜板アームのうち、斜板の回転方向と関連して対向面の面積が相対的に大きく形成された部位を示した図である。本発明の斜板アームの対向面の部位を斜板の傾斜角と関連して示した図である。本発明において、シャフトの中心でリンクアームの中心が斜板の回転方向側に偏心した状態を示した図である。本発明に関する分解斜視図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明による斜板式圧縮機の好ましい実施例を詳しく説明する。
まず、図２を参照して、本発明が適用される斜板式圧縮機の基本形態について説明する。但し、本発明は必ずこのような構造に限定されて適用されるものではなく、斜板式圧縮機に対する説明は、本発明を理解する範囲内でのみ有効である。

図２を参照すると、斜板式圧縮機（１０）には、斜板式圧縮機（１０）の外観と骨格の一部を形成するシリンダーブロック（２０）が備えられる。このとき、シリンダーブロック（２０）の中央を貫通してセンターボア（２１）が形成され、センターボア（２１）にはシャフト（９４）が回転可能に設けられる。
シリンダーブロック（２０）、前方ハウジング（３０）、及び後方ハウジング（４０）を含んでケーシング（６０）と指称されてもよい。

センターボア（２１）を放射状に取り囲むように複数のシリンダーボア（２２）がシリンダーブロック（２０）を貫通して形成され、シリンダーボア（２２）の内部には、ピストン（７０）が直線往復運動可能に設けられる。このとき、ピストン（７０）は円柱状に形成され、シリンダーボア（２２）はこれに対応する円筒状の空間であり、ピストン（７０）の往復運動によってシリンダーボア（２２）内の冷媒が圧縮される。シリンダーボア（２２）とピストン（７０）とは圧縮室を形成する。

シリンダーブロック（２０）の前方に前方ハウジング（３０）が結合される。前方ハウジング（３０）は、シリンダーブロック（２０）との対向面が凹入して、シリンダーブロック（２０）と共に内部にクランク室（３１）を形成する。

前方ハウジング（３０）の前方には、エンジンなどの外部動力源（図示せず）と連結されるプーリー（３２）が回転可能に設けられ、プーリー（３２）の回転に連動してシャフト（９４）が回転することになる。

シリンダーブロック（２０）の後方には後方ハウジング（４０）が結合される。このとき、後方ハウジング（４０）には、シリンダーボア（２２）と選択的に連通するように、後方ハウジング（４０）の外周側縁に隣接した位置に沿って吐出室（４１）が形成される。

また、吸入口は、後方ハウジング（４０）の一側に形成され、吸入口には逆止め弁（４３）が配置され、後方ハウジング（４０）の中央側の部位に配置される吸入チャンバ（４２）と連結される。但し、これらに限定されず、圧縮機の種類によって異なる位置も可能である。

このとき、シリンダーブロック（２０）と後方ハウジング（４０）との間にはバルブプレート（５０）が介在し、吐出室（４１）は、バルブプレート（５０）に形成される吐出口（５１）を通じてシリンダーボア（２２）と連通する。

また、シャフト（９４）の外周面にはローター（９３）が配置され、ローター（９３）は傾斜調節手段（１００）によって斜板（９１）と連動し、斜板（９１）の縁に沿って備えられるシュー（６２）によりそれぞれのピストン（７０）と連結され、斜板（９１）の回転により、ピストン（７０）はシリンダーボア（２２）内で直線往復運動することになる。

このとき、斜板式圧縮機（１０）の冷媒吐出量が調節され得るように、シャフト（９４）に対する斜板（９１）の角度が可変可能となるように設けられ、このため、吐出室（４１）とクランク室（３１）とを連通する流路の開度が圧力調節バルブ（図示せず）により調節される。

上記のような構成の従来の斜板式圧縮機は、シリンダーブロック（２０）に形成された複数のシリンダーボア（２２）がシャフト（９４）を中心として放射状に離隔して配置される、いわゆる放射対称の構造をなしている。

上記のような構造を通じて斜板（９１）が回転するようになると、複数のピストン（７０）が運動するようになって流体を圧縮し、油圧によってバルブドア（５２）が開放され、バルブプレート（５０）の吐出口（５１）を通じて、吐出室（４１）に圧縮された流体を押し出すようになる。

斜板式圧縮機（１０）の基本構造は上記のとおりであり、以下では傾斜調節手段（１００）の詳細構造について説明する。
本発明の傾斜調節手段（１００）は、ローター（９３）と斜板（９１）との間に連動して配置され、ローター（９３）の回転により斜板（９１）の傾斜角を調節するように提供されてもよい。このような傾斜調節手段（１００）は、ローターアーム（１１０）、ハーブ（１７０）上に形成された斜板アーム（１２０）及びリンクアーム（１６０）を含んで構成されてもよい。

まローターアーム（１１０）は、ローター（９３）から斜板（９１）側に突出して配置され、先端部面には、円形断面のローターアームホール（１１１）が形成されてもよい。斜板アーム（１２０）は、斜板（９１）からローター（９３）側に突出して配置され、先端部面には、円形断面の斜板アームホール（１３３，１４３）が形成されてもよい。

また、リンクアーム（１６０）は、ローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）とにリンクピン（１６１）でヒンジ結合されていてもよい。リンクピン（１６１）は、ローターアームホール（１１１）と斜板アーム（１２０）ホールにそれぞれ挿入され、リンクアーム（１６０）がローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）とを互いに連結する。

ここで、斜板アーム（１２０）は、第１斜板アーム（１３０）及び第２斜板アーム（１４０）を含んで構成されてもよい。
前第１斜板アーム（１３０）は、リンクアーム（１６０）を基準としてシャフト（９４）の回転方向側に位置し、第２斜板アーム（１４０）は、リンクアーム（１６０）を基準としてシャフト（９４）の反回転方向側に位置する。

本発明では、第１斜板アーム（１３０）は、第２斜板アーム（１４０）よりも耐磨耗性が大きく形成されるように構成されてもよい。以下、図面を参考して説明する。

図３ａ及び図３ｂは、本発明の斜板アーム（１２０）の熱処理部（１５０）を示した図であり、図４は、本発明の斜板アーム（１２０）の熱処理部（１５０）を斜板（９１）の傾斜角と関連して示した図である。

本発明の第１実施例では、第１斜板アーム（１３０）が、第２斜板アーム（１４０）よりも耐磨耗性が大きく形成される構成は、第１斜板アーム（１３０）に金属材質の強度を向上させるために局所的に熱処理部（１５０）が形成される構成であってもよい。熱処理部（１５０）は、高周波（ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）熱処理またはレーザー（ｌａｓｅｒ）熱処理を利用したものであってもよい。

具体的に、第１斜板アーム（１３０）は、第１基底部（１３１）、第１先端部（１３２）、及び熱処理部（１５０）を含んで構成されてもよい。
前第１基底部（１３１）は、斜板（９１）に連結される部位であってもよく、第１先端部（１３２）は、第１基底部（１３１）からローター（９３）側に突出して形成され、円形断面の第１斜板アームホール（１３３）が形成された部位であってもよい。熱処理部（１５０）は、第１先端部（１３２）に形成されてもよい。

シャフト（９４）の回転によりローター（９３）が一体に回転すると、ローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）とを連結するリンクアーム（１６０）が回転力を受けて斜板（９１）を回転させることになる。このとき、第１斜板アーム（１３０）は斜板（９１）の回転方向側に配置され、第２斜板アーム（１４０）は斜板（９１）の反回転方向側に配置されているため、リンクアーム（１６０）は、第２斜板アーム（１４０）の対向面よりは第１斜板アーム（１３０）の対向面の方に強い力を印加することになる。

これによって、熱処理部（１５０）は、斜板（９１）の回転方向側に配置された第１斜板アーム（１３０）に形成されることが好ましいが、これに限定されるものではない。

また、第２斜板アーム（１４０）は、第２基底部（１４１）及び第２先端部（１４２）を含んで構成されてもよい。
前第２基底部（１４１）は、斜板（９１）に連結される部位であってもよく、第２先端部（１４２）は、第２基底部（１４１）からローター（９３）側に突出して形成され、円形断面の第２斜板アームホール（１４３）が形成された部位であってもよい。

ここで、図４を参考すると、ローターアームホール（１１１）の中心点（Ａ）と第１斜板アームホール（１３３）の中心点（Ｂ）とを含む仮想の平面を反力作用面（Ｍ１，Ｍ２）とすると、熱処理部（１５０）は、第１先端部（１３２）のうち、反力作用面（Ｍ１，Ｍ２）を含む部位に形成されてもよい。好ましくは、第１先端部（１３２）のうち、反力作用面（Ｍ１，Ｍ２）と交差する部位に形成されてもよい。

詳しくは、斜板（９１）の傾斜角が最大角（例えばα角度）であるとき、ローターアームホール（１１１）の中心点と第１斜板アームホール（１３３）の中心点とがなす反力作用面を第１反力作用面（Ｍ１）とし、斜板（９１）の傾斜角が最小角（例えばおおよそ０゜）であるとき、ローターアームホール（１１１）の中心点と第１斜板アームホール（１３３）の中心点とがなす反力作用面を第２反力作用面（Ｍ２）とすると、本発明の熱処理部（１５０）は、第１先端部（１３２）のうち、第１反力作用面（Ｍ１）と第２反力作用面（Ｍ２）とを含む部位に形成されてもよい。好ましくは、第１先端部（１３２）のうち、第１反力作用面（Ｍ１）と第２反力作用面（Ｍ２）とが交差する部位に形成されてもよい。

前反力作用面（Ｍ１，Ｍ２）は、リンクアーム（１６０）が第１斜板アーム（１３０）を外側方向に押す力を印加する同一平面を意味してもよい。詳しくは、リンクアーム（１６０）のリンクピン（１６１）が第１斜板アーム（１３０）の第１斜板アームホール（１３３）の内周面を外側方向に押す力を印加する同一平面であってもよい。

また、斜板（９１）の傾斜角が最大角（例えばα角度）であるとき、第１先端部（１３２）のうち、第１反力作用面（Ｍ１）と交差する部位を第１境界部（Ｄ１）とし、斜板（９１）の傾斜角が最小角（例えばおおよそ０゜）であるとき、第１先端部（１３２）のうち、第２反力作用面（Ｍ２）と交差する部位を第２境界部（Ｄ２）とすると、熱処理部（１５０）は、第１境界部（Ｄ１）と第２境界部（Ｄ２）とを含む部位に形成されてもよい。好ましくは、熱処理部（１５０）は、第１境界部（Ｄ１）と第２境界部（Ｄ２）との間に形成されてもよい。

斜板（９１）が最大傾斜角であるとき、反力作用面はＭ１平面上に位置する。また、斜板（９１）が最小傾斜角であるとき、反力作用面はＭ２平面上に位置する。斜板（９１）が最大傾斜角から最小傾斜角に変更される場合、リンクアーム（１６０）がシャフト（９４）と傾いた位置から平行な位置に変更されるため、反力作用面もＭ１からＭ２に移動することになる。

一方、第１斜板アームホール（１３３）の中心点と斜板（９１）とが垂直に配置される仮想の平面を垂直面（Ｈ１，Ｈ２）とすると、熱処理部（１５０）は、第１先端部（１３２）のうち垂直面（Ｈ１，Ｈ２）を含む部位に形成されてもよい。

詳しくは、斜板（９１）の傾斜角が最大であるとき、第１斜板アームホール（１３３）の中心点と斜板（９１）とがなす垂直面を第１垂直面（Ｈ１）とし、斜板（９１）の傾斜角が最小であるとき、第１斜板アームホール（１３３）の中心点と斜板（９１）とがなす垂直面を第２垂直面（Ｈ２）とすると、熱処理部（１５０）は、第１先端部（１３２）のうち、第１垂直面（Ｈ１）と第２垂直面（Ｈ２）とを含む部位に形成されてもよい。

斜板（９１）が最大傾斜角であるとき、第１斜板アームホール（１３３）の中心点（Ｂ）と斜板（９１）とがなす垂直面はＨ１に位置し、斜板（９１）が最小傾斜角であるとき、第１斜板アームホール（１３３）の中心点（Ｂ）と斜板（９１）とがなす垂直面はＨ２に位置するようになる。

斜板（９１）が最大傾斜角から最小傾斜角に変更される場合、垂直面はＨ１からＨ２に移動することになる。
これによって、リンクアーム（１６０）の位置移動範囲と第１斜板アーム（１３０）の位置移動範囲を併せて考慮すると、リンクアーム（１６０）によって第１斜板（９１）に印加される反力が作用される領域は、反力作用面（Ｍ１，Ｍ２）と垂直面（Ｈ１，Ｈ２）とが含まれる領域となり、これは、第１及び第２の境界部（Ｄ１，Ｄ２）の間の部位となる。

結果として、斜板（９１）の傾斜角が最大であるときの第１反力作用面（Ｍ１）と交差する部位が第１境界部（Ｄ１）であり、斜板（９１）の傾斜角が最小であるときの第２反力作用面（Ｍ２）と交差する部位が第２境界部（Ｄ２）であるため、熱処理部（１５０）は、第１境界部（Ｄ１）と第２境界部（Ｄ２）とを含む部位に形成される。

他の観点からみると、図４に示したように、斜板（９１）の傾斜角が最大であるときの第１反力作用面（Ｍ１）と交差する部位が第１境界部（Ｄ１）であり、また斜板（９１）の傾斜角が最大であるときの第１垂直面（Ｈ２）と交差する部位が第２境界部（Ｄ２）となるので、熱処理部（１５０）は、第１境界部（Ｄ１）と第２境界部（Ｄ２）とを含む部位に形成される。

上述のように、斜板（９１）の最大傾斜角と斜板（９１）の最小傾斜角におけるリンクアーム（１６０）と第１斜板アーム（１３０）との位置関係を考慮して熱処理部（１５０）を形成することで、第１斜板アーム（１３０）の耐磨耗性を向上させるようになる。

一方、図５は、本発明の斜板アーム（１２０）において斜板（９１）の回転方向側における対向面の面積が相対的に大きく形成された状態を示した図であり、図６は、本発明の一対の斜板アーム（１２０）のうち斜板（９１）の回転方向と関連して対向面の面積が相対的に大きく形成された部位を示した図であり、図７は、本発明の斜板アーム（１２０）の対向面の部位を斜板（９１）の傾斜角と関連して示した図である。

本発明の第２実施例では、第１斜板アーム（１３０）が第２斜板アーム（１４０）よりも耐磨耗性が大きく形成される構成は、第１斜板アーム（１３０）の大きさを第２斜板アーム（１４０）の大きさよりも大きく形成する構成であってもよい。すなわち、シャフト（９４）の回転方向側に配置され、リンクアーム（１６０）との対向面に相対的に高い回転力負荷を受ける第１斜板アーム（１３０）の大きさをより大きくかつ厚くすることで、回転力負荷に対する抵抗力を向上させることである。

より好ましくは、第１斜板アーム（１３０）のリンクアーム（１６０）との対向面の面積を、第２斜板アーム（１４０）のリンクアーム（１６０）との対向面の面積よりも広く形成する構成であってもよい。

シャフト（９４）の回転によりローター（９３）が一体に回転すると、ローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）とを連結するリンクアーム（１６０）が回転力を受けて斜板（９１）を回転させることになる。このとき、第１斜板アーム（１３０）は斜板（９１）の回転方向側に配置され、第２斜板アーム（１４０）は斜板（９１）の反回転方向側に配置されているため、リンクアーム（１６０）は、第２斜板アーム（１４０）との対向面よりは第１斜板アーム（１３０）との対向面の方に強い接触圧力を印加することになる。

このような接触圧力が持続して印加されると、第１斜板アーム（１３０）の対向面の摩耗が第２斜板アーム（１４０）の対向面の摩耗よりも大きく起きるようになる。
したがって、第１斜板アーム（１３０）のリンクアーム（１６０）との対向面の面積を、第２斜板アーム（１４０）のリンクアーム（１６０）との対向面の面積よりも広く形成することで、斜板（９１）の回転方向側に配置される第１斜板アーム（１３０）の耐磨耗性を向上させる。

より具体的には、第１斜板アーム（１３０）は、第１基底部（１３１）及び第１先端部（１３２）を含んでいてもよい。第１基底部（１３１）は、斜板（９１）に連結される部位であってもよく、第１先端部（１３２）は、第１基底部（１３１）からローター（９３）側に突出して形成され、リンクピン（１６１）が結合される第１斜板アームホール（１３３）が形成される部位であってもよい。

また、第２斜板アーム（１４０）は、第２基底部（１４１）及び第２先端部（１４２）を含んでいてもよい。第２基底部（１４１）は、斜板（９１）に連結される部位であってもよく、第２先端部（１４２）は、第２基底部（１４１）からローター（９３）側に突出して形成され、リンクピン（１６１）が結合される第２斜板アームホール（１４３）が形成される部位であってもよい。

ここで、第１先端部（１３２）のリンクアーム（１６０）との対向面には、第２先端部（１４２）のリンクアーム（１６０）との対向面よりも耐磨耗性が高くなるように、面積増大部（１３５）が形成されてもよい。
前面積増大部（１３５）が配置されることで、リンクアーム（１６０）が回転力を第１斜板アーム（１３０）側に伝達するとき、リンクアーム（１６０）との対向面に該当する第１斜板アーム（１３０）の第１先端部（１３２）は、対向面積が増大することにより強い接触圧力が印加されたとしても、力が面積増大部（１３５）の分だけさらに分散して摩耗率を低めることができるようになる。

一方、図８は、本発明において、シャフト（９４）の中心でリンクアーム（１６０）の中心が斜板（９１）の回転方向側に偏心した状態を示した図である。
本発明の実施例において、前記シャフト（９４）の中心線（Ｙ）を基準としてローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）との結合中心線（Ｘ）は、シャフト（９４）の回転方向側に偏心して配置されてもよい。

斜板式圧縮機では、斜板（９１）からピストン（７０）に圧縮力が伝達され、シリンダーボア（２２）の内部で冷媒を圧縮するようになる。このとき、反作用としてピストン（７０）から斜板（９１）に圧縮反力（Ｐ）が作用するようになる。厳密には、通常は複数のピストン（７０）が配置されるので圧縮反力（Ｐ）の合力を意味する。

通常、シャフト（９４）の周りに沿って複数のピストン（７０）が配置され、斜板（９１）のシュー（６２）とピストン（７０）との連動位置の関係上、圧縮反力（Ｐ）は、シャフト（９４）の中心線（Ｙ）からシャフト（９４）の回転方向側に一定距離離隔して発生する。
ピストン（７０）からシュー（６２）を通じて斜板（９１）に印加される圧縮反力（Ｐ）は、斜板アーム（１２０）からリンクアーム（１６０）を通じてローターアーム（１１０）に伝達される。

仮に、ローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）との結合中心線（Ｘ）の位置がシャフト（９４）の中心線（Ｙ）と一致する場合は、ピストン（７０）により圧縮反力（Ｐ）が作用する斜板（９１）上の位置とリンクアーム（１６０）の位置とが互いに同一線上に位置せず、圧縮反力（Ｐ）を確実に支えることができなくなる。
これによって、リンクアーム（１６０）と斜板アーム（１２０）またはローターアーム（１１０）とを連結するリンクピン（１６１）が不均衡な圧縮反力を受けることで容易に破損かつ摩耗する問題が発生する。

本発明の実施例では、ピストン（７０）により斜板（９１）に印加される圧縮反力（Ｐ）を効果的に支えるため、ローターアーム（１１０）と斜板アーム（１２０）との結合中心線（Ｙ）が、斜板（９１）とピストン（７０）とが連動されるシュー（６２）の配置部位に位置してもよい。

すなわち、ローターアーム（１１０）のローター（９３）上における位置と斜板アーム（１２０）の斜板（９１）上における位置とは、それぞれシャフト（９４）の中心線（Ｙ）からシャフト（９４）の回転方向側に離隔し、斜板（９１）の傾斜回転によりピストン（７０）から斜板（９１）に作用する圧縮反力（Ｐ）が発生する範囲内に位置してもよい。厳密には、圧縮反力（Ｐ）が発生する作用線（Ｐ１）と一致することが最も好ましいといえる。

このような配置によって、圧縮反力（Ｐ）は、同一線または平行線上に配置された斜板アーム（１２０）とローターアーム（１１０）、及びこれを連結するリンクアーム（１６０）とリンクピン（１６１）によって安定に支えられるようになる。

一方、図９は、本発明に関する分解斜視図を示している。図９を参照すると、シャフト（９４）の外周面の一部にはローター（９３）が取り付けられ、ローター（９３）上には一対のローターアーム（１１０）が配置されている。

また、斜板（９１）の内側貫通部にはネジ山が加工されており、斜板アーム（１２０）の一端部にもネジ山が加工されており、製作者は斜板アーム（１２０）を斜板（９１）の内側貫通部に回して嵌め込んで結合させることができる。斜板アーム（１２０）には、上述のように、第１及び第２の斜板アーム（１３０，１４０）を含んでいる。第１斜板アーム（１３０）上には、上述のように、熱処理部（１５０）または面積増大部（１３５）が加工されていてもよい。

また、第１及び第２の斜板アーム（１３０，１４０）とローターアーム（１１０）とは、リンクアーム（１６０）とリンクピン（１６１）とによって連結される。

次いで、シャフト（９４）の軸方向に沿って第１リターンスプリング（９５）が挿入され、シャフト（９４）の軸は、斜板アーム（１２０）の中央側に形成された貫通部を貫通して配置される。第１リターンスプリング（９５）は、斜板（９１）の一側で斜板（９１）の傾斜角を最小化する方向に弾性力を発揮する。

また、シャフト（９４）の軸方向で第１リターンスプリング（９５）の端部にはブッシュ（９６）が当接して配置され、ブッシュ（９６）の中空ホールにシャフト（９４）が挿入され、ブッシュ（９６）はシャフト（９４）の軸上に配置される。ブッシュ（９６）の外周面には斜板アーム（１２０）が位置する。

また、シャフト（９４）の他側にはリテーナー（９９）が結合され、ブッシュ（９６）とリテーナー（９９）との間には第２リターンスプリング（９８）が配置される。第２リターンスプリング（９８）も斜板（９１）の他側で斜板（９１）の傾斜角を最小化する方向に弾性力を発揮する。すなわち、第１及び第２のリターンスプリング（９５，９８）は、それぞれ斜板（９１）の両側に配置され、斜板（９１）の傾斜角が最小化される方向に弾性力を発揮するようになる。

以上の事項は、斜板式圧縮機の特定の実施例を示したものに過ぎない。
したがって、以下の請求の範囲に記載の本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で本発明が多様な形態に置き換えられ、変形され得ることは、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば容易に把握できるという点を明らかにしておく。

本発明は、斜板式圧縮機に関し、産業上の利用可能性がある。

１斜板の傾斜回転に関連する部品
２、９４シャフト
３、９３ローター
４、１１０ローターアーム
４ａ、１１１ローターアームホール
５、１６１リンクピン
６、１２０斜板アーム
６ａ、１３３、１４３斜板アームホール
７、９１斜板
１０斜板式圧縮機
２０シリンダーブロック
２１センターボア
２２シリンダーボア
３０前方ハウジング
３１クランク室
３２プーリー
４０後方ハウジング
４１吐出室
４２吸入チャンバ
４３逆止め弁
５０バルブプレート
５１吐出口
５２バルブドア
６０ケーシング
６２シュー
７０ピストン
９５第１リターンスプリング
９６ブッシュ
９８第２リターンスプリング
９９リテーナー
１００傾斜調節手段
１３０第１斜板アーム
１３１第１基底部
１３２第１先端部
１３５面積増大部
１４０第２斜板アーム
１４１第２基底部
１４２第２先端部
１５０熱処理部
１６０リンクアーム
１７０ハーブ

Claims

ケーシングと、
前記ケーシングの内部に回転可能に配置されるシャフトと、
前記シャフトに締結されて一体に回転するローターと、
前記ローターに連動して一体に回転する斜板と、
前記斜板と連動して前記ケーシングに形成されたシリンダーボアの内部で往復運動し、前記シリンダーボアと共に圧縮室を形成するピストンと、
前記ローターと前記斜板との間に連動して配置され、前記ローターの回転によって前記斜板の傾斜角を調節する傾斜調節手段と、を含み、
前記傾斜調節手段は、
前記ローターから前記斜板側に突出し、ローターアームホールが形成されたローターアームと、
前記斜板から前記ローター側に突出し、斜板アームホールが形成された斜板アームと、
前記ローターアームと前記斜板アームにリンクピンでヒンジ結合されるリンクアームと、を含み、
前記斜板アームは、
前記リンクアームを基準として前記シャフトの回転方向側に位置する第１斜板アームと、
前記リンクアームを基準として前記シャフトの反回転方向側に位置する第２斜板アームと、を含み、
前記第１斜板アームは、前記第２斜板アームよりも耐磨耗性が大きく形成される、ことを特徴とする斜板式圧縮機。
前記第１斜板アームは熱処理部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
前記第１斜板アームは、
前記斜板に連結される第１基底部、前記第１基底部から前記ローター側に突出して形成され、第１斜板アームホールが形成された第１先端部、及び前記第１先端部に形成される熱処理部、を含み、
前記第２斜板アームは、
前記斜板に連結される第２基底部、及び前記第２基底部から前記ローター側に突出して形成され、第２斜板アームホールが形成された第２先端部、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の斜板式圧縮機。
前記ローターアームホールの中心点と前記第１斜板アームホールの中心点とを含む仮想の平面を反力作用面とすると、
前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記反力作用面を含む部位に形成される、ことを特徴とする請求項３に記載の斜板式圧縮機。
前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記ローターアームホールの中心点と前記第１斜板アームホールの中心点とがなす反力作用面を第１反力作用面とし、
前記斜板の傾斜角が最小であるとき、前記ローターアームホールの中心点と前記第１斜板アームホールの中心点とがなす反力作用面を第２反力作用面とすると、
前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記第１反力作用面と前記第２反力作用面とを含む部位に形成される、ことを特徴とする請求項４に記載の斜板式圧縮機。
前記第１斜板アームホールの中心点と前記斜板が垂直に配置される仮想の平面を垂直面とすると、
前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記垂直面を含む部位に形成される、ことを特徴とする請求項５に記載の斜板式圧縮機。
前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１斜板アームホールの中心点と前記斜板とがなす垂直面を第１垂直面とし、
前記斜板の傾斜角が最小であるとき、前記第１斜板アームホールの中心点と前記斜板とがなす垂直面を第２垂直面とすると、
前記熱処理部は、前記第１先端部のうち前記第１垂直面と前記第２垂直面とを含む部位に形成される、ことを特徴とする請求項６に記載の斜板式圧縮機。
前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１先端部のうち前記第１反力作用面と交差する部位を第１境界部とし、
前記斜板の傾斜角が最小であるとき、前記第１先端部のうち前記第２反力作用面と交差する部位を第２境界部とすると、
前記熱処理部は、前記第１境界部と前記第２境界部とを含む部位に形成される、ことを特徴とする請求項７に記載の斜板式圧縮機。
前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１先端部のうち前記第１反力作用面と交差する部位を第１境界部とし、
前記斜板の傾斜角が最大であるとき、前記第１先端部のうち前記第１垂直面と交差する部位を第２境界部とすると、
前記熱処理部は、前記第１境界部と前記第２境界部とを含む部位に形成される、ことを特徴とする請求項７に記載の斜板式圧縮機。
前記熱処理部は、高周波またはレーザーで熱処理される、ことを特徴とする請求項２に記載の斜板式圧縮機。
前記第１斜板アームの大きさは、前記第２斜板アームの大きさよりも大きく形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
前記第１斜板アームのリンクアーム対向面の面積が前記第２斜板アームのリンクアーム対向面の面積よりも大きく形成される、ことを特徴とする請求項１１に記載の斜板式圧縮機。
前記第１斜板アームは、
前記斜板に連結される第１基底部、及び前記第１基底部から前記ローター側に突出して形成され、第１斜板アームホールが形成された第１先端部、を含み、
前記第２斜板アームは、
前記斜板に連結される第２基底部、及び前記第２基底部から前記ローター側に突出して形成され、第２斜板アームホールが形成された第２先端部、を含み、
前記第１先端部のリンクアーム対向面には面積増大部が形成される、ことを特徴とする請求項１２に記載の斜板式圧縮機。
前記シャフトの中心線を基準として、前記ローターアームと前記斜板アームとの結合中心線は、前記シャフトの回転方向側に偏心して配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
前記ローターアームと前記斜板アームとの結合中心線は、前記斜板の傾斜回転により圧縮される前記ピストンの圧縮反力が作用される範囲内に位置する、ことを特徴とする請求項１４に記載の斜板式圧縮機。