JPH09317634A - ウェーブカム式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貧潤滑状態においてもシューがウェーブカム
とピストンとの間でロックを起こしにくく、耐久性を向
上可能なウェーブカム式圧縮機を提供する。 【解決手段】 ウェーブカム３４とピストン３１との間
に一対の介装部材４３を介装する。この介装部材４３
は、そのウェーブカム３４のカム面３４ａ、３４ｂに摺
接する摺接平面４３ｂから中心Ｐ０までの高さｈを１／
２ｄ≦ｈ≦３／２ｄの範囲となるように形成する。ここ
で、ｄは介装部材４３のピストン３１の保持凹部３１ａ
に摺接する摺接球面４３ａの半径である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、駆動シャフトに
挿着されたウェーブカムの回転によって、ピストンを往
復動させるようにしたウェーブカム式圧縮機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧縮機としては、既に本願出願
人が、例えば特開平７−１８９９０１号公報に記載の構
成を提案している。この圧縮機では、ハウジングの内部
にクランク室を形成するとともに、駆動シャフトが回転
可能に支持されている。その駆動シャフトには、凸曲面
のみのカム面からなるウェーブカムが一体回転可能に挿
着されている。前記ハウジングの一部を構成するシリン
ダブロックには、前記駆動シャフトと平行に複数のシリ
ンダボアが配列され、そのシリンダボア内には、ピスト
ンが往復動可能に挿通されている。そのピストンと前記
ウェーブカムとの間には、前記カム面と摺接する摺接平
面と、前記ピストンの保持凹面と摺接する摺接球面とを
有する介装部材としての半球状をなすシューが介装され
ている。そして、前記ウェーブカムの回転により、シュ
ーを介して前記ピストンがウェーブカム面の変位曲線に
応じて往復動されるようになっている。

【０００３】斜板式圧縮機における斜板のサイクル曲線
は正弦波変位曲線であり、１サイクル曲線である。従っ
て、斜板式圧縮機における両頭ピストンは一方の頭にお
いて駆動シャフト一回転に対して一回圧縮するだけであ
る。これに対してウェーブカムのカム面の変位曲線は複
数サイクル曲線であり、両頭ピストンは一方の頭におい
て駆動シャフト一回転に対して複数回圧縮する。従っ
て、ウェーブカム式圧縮機においては一回転あたりの吐
出容量が斜板式圧縮機の場合よりも増大し、小型、軽量
化が容易に実現できる利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮機を長
時間停止させておくと、その圧縮機に接続された外部冷
媒回路内で、周囲の温度変化に応じて冷媒ガスが凝縮さ
れて液冷媒となることがある。このような液冷媒が圧縮
機内に流入すると、圧縮機内に貯留された潤滑油が液冷
媒中に分散される。そして、圧縮機の再起動時の液冷媒
のフォーミングに伴って、潤滑油が大量に外部冷媒回路
に持ち出される、いわゆる液洗い現象が発生することが
ある。この液洗い現象が発生すると、圧縮機内の摺動部
分への潤滑油の供給が困難となり、特に潤滑条件の厳し
いウェーブカム、シュー及びピストンの間で潤滑が不足
がちになるおそれがあった。

【０００５】このようなピストンの保持凹面とシューの
摺接球面との間に潤滑油がほとんど介在されない場合に
は、その摺接面間に大きな摩擦力が働くことになる。こ
の摩擦力により、図１１に示すように、シュー６１がウ
ェーブカム６２の回転に追従しなくなり、実線で示す理
想的な傾動状態からずれを生じて、破線で示す傾動状態
となる。これに伴って、ウェーブカム６２のカム面６２
ａとシュー６１の摺接平面６１ａとの接点Ａ１が、摺接
平面６１ａの中心付近から実接点Ａ２に移動されるとと
もに、シュー６１がカム面６２ａに対して浮き上がった
状態となる。そして、一対のシュー６１における中心間
距離が延びることになり、換言すると、シュー６１の摺
接球面６１ｂと図示しないピストンの保持凹面との間の
間隙が減少され、その間隙がゼロになるとシュー６１が
ウェーブカム６２とピストンとの間でロックした状態と
なるおそれがあった。

【０００６】この発明の目的は、前記従来構成の最適化
を図るとともに、貧潤滑状態においてもシューがウェー
ブカムとピストンとの間でロックを起こしにくく、耐久
性を向上可能なウェーブカム式圧縮機を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のウェーブカム式圧縮機の発明で
は、介装部材は、摺接球面を有する半球部と、摺接平面
を有するオフセット部とを備えた一体のシューであり、
該摺接平面と半球部中心との距離（オフセット量）ｈ
が、次の式を満たすように形成されているものである。

【０００８】１／２ｄ ≦ ｈ ≦ ３／２ｄ ここで、ｄは、介装部材の摺接球面の半径を示す。請求
項２に記載のウェーブカム式圧縮機の発明では、介装部
材は、前記摺接球面を有する球体と、その球体と摺動自
在に接合されるとともに前記摺接平面を有する球座とを
備え、該摺接平面と球体中心との距離（オフセット量）
ｈが、次の式を満たすように形成されているものであ
る。

【０００９】ｄ ≦ ｈ ≦ ３／２ｄ ここで、ｄは、介装部材の摺接球面の半径を示す。請求
項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のウェ
ーブカム式圧縮機において、前記介装部材は、その摺接
平面と摺接球面中心との距離が前記摺接球面の半径にほ
ぼ等しくなるように形成されているものである。

【００１０】従って、本ウェーブカム式圧縮機において
は、介装部材におけるオフセット量の適正化により、ピ
ストンの保持凹面と介装部材の摺接球面との間に潤滑油
がほとんど介在されない場合が生じても、該介装部材の
傾動状態をほぼ理想状態に保つことができ、その摺接面
間（ピストンの保持凹面間に介装部材及びウェーブカム
を介在したときの軸方向における余裕空間）が安定して
確保される。このため、貧潤滑状態においても、介装部
材がウェーブカムとピストンとの間でロックしにくいも
のとなって、圧縮機の耐久性を向上することができる。

【００１１】さらに、一対の介装部材における摺接球面
中心間距離の伸びを極力抑えることができるため、ピス
トンの保持凹面間の余裕間隙の設定量を大きくする必要
がなく、ピストンの往復動に伴う騒音や振動の発生を抑
制することができる。

【００１２】特に、介装部材のオフセット量を摺接球面
の半径と等しくした場合には、ピストンの保持凹面と介
装部材の摺接球面との間に働く摩擦力の大小に拘わら
ず、前記間隙がほとんど減少しない。つまり、貧潤滑状
態においても介装部材がカム面に対してほとんど浮き上
がることがない。介装部材の摺接平面とウェーブカムの
カム面との接点を、理想の接点とほぼ一致させることが
できて、貧潤滑状態においても安定したウェーブカムの
回転が確保される。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、この発明の第１の実施形態を
図１〜図９に基づいて説明する。

【００１４】図１に示すように、ハウジングの一部を構
成する一対のシリンダブロック２１は、対向端縁におい
て互いに接合されている。同じくハウジングの一部を構
成するフロントハウジング２２は、シリンダブロック２
１の前端面にバルブプレート２３を介して接合されてい
る。同じくハウジングの一部を構成するリヤハウジング
２４は、シリンダブロック２１の後端面にバルブプレー
ト２３を介して接合されている。

【００１５】複数の通しボルト２５は、前記フロントハ
ウジング２２から両シリンダブロック２１及び両バルブ
プレート２３を通して、リヤハウジング２４のネジ孔２
６に螺合されている。そして、これらの通しボルト２５
により、フロントハウジング２２及びリヤハウジング２
４がシリンダブロック２１の両端面に締結固定されてい
る。

【００１６】駆動シャフト２７は、前記シリンダブロッ
ク２１及びフロントハウジング２２の中心に、一対のラ
ジアルベアリング２８を介して回転可能に支持されてい
る。その駆動シャフト２７の前端外周とフロントハウジ
ング２２との間には、リップシール２９が介装されてい
る。そして、この駆動シャフト２７は、図示しない車両
エンジン等の外部駆動源に作動連結されて、その外部駆
動源により回転駆動される。

【００１７】複数のシリンダボア３０は、前記駆動シャ
フト２７と平行に延びるように、各シリンダブロック２
１の両端部間に同一円周上で所定間隔おきに貫通形成さ
れている。両頭型のピストン３１は、各シリンダボア３
０内に往復動可能に嵌挿支持され、それらの両端面とバ
ルブプレート２３との間において、各シリンダボア３０
内には圧縮室３２が形成される。

【００１８】クランク室３３は、前記両シリンダブロッ
ク２１の中間内部に区画形成されている。ウェーブカム
３４は、クランク室３３内において駆動シャフト２７に
一体回転可能に挿着されている。一対のスラストベアリ
ング３５は、ウェーブカム３４のボス部３６の両端と各
シリンダブロック２１の内端との間に介装され、これら
のスラストベアリング３５を介して、ウェーブカム３４
が両シリンダブロック２１間に挟着保持されている。そ
して、圧縮機の運転時に、ウェーブカム３４に作用する
スラスト方向の荷重が、これらのスラストベアリング３
５を介してシリンダブロック２１で受け止められるよう
になっている。

【００１９】吸入室３７は、前記フロントハウジング２
２及びリヤハウジング２４内の内周部に環状に区画形成
されている。吸入室３７は、シリンダブロック２１及び
バルブプレート２３に形成された吸入通路３８を介して
クランク室３３に連通されている。クランク室３３は、
図示しない吸入口を介して外部冷媒回路に接続される。
吐出室３９は、フロントハウジング２２及びリヤハウジ
ング２４内の外周部に環状に区画形成され、図示しない
吐出マフラー及び吐出口を介して外部冷媒回路に接続さ
れる。

【００２０】吸入弁機構４０は、前記各バルブプレート
２３に形成され、ピストン３１の往復動時に、この吸入
弁機構４０により、両吸入室３７から各シリンダボア３
０の圧縮室３２内に冷媒ガスが吸入される。吐出弁機構
４１は、各バルブプレート２３に形成され、ピストン３
１の往復動時に、この吐出弁機構４１により、各シリン
ダボア３０の圧縮室３２内で圧縮された冷媒ガスが両吐
出室３９に吐出される。

【００２１】図１及び図２に示すように、前記ウエーブ
カム３４には、ピストン３１を上死点位置に配置する前
カム面３４ａ上の一対の各最上位３４ａ１、又は後カム
面３４ｂ上の一対の各最上位３４ｂ１を結ぶ線分内にお
いて、その断面の形状（輪郭）が変化しない曲面、すな
わち同一曲線を導線とする柱面が採用される。

【００２２】図１及び図３〜図５に示すように、この実
施形態のウエーブカム３４は、放物線を導線とする放物
柱４２の一部を円形に切り取った形状を前後（表裏）面
に組み合わせることによって形成されている。前記放物
柱４２によって構成される柱面を採用することで、前カ
ム面３４ａの各最上位３４ａ１と、後カム面３４ｂの各
最上位３４ｂ１とは、さらに、前カム面３４ａの各最下
位３４ａ２と、後カム面３４ｂの各最下位３４ｂ２とは
それぞれ１８０度の角度間隔を以て設定される。また、
前カム面３４ａの最上位３４ａ１と最下位３４ａ２と
は、さらに、後カム面３４ｂの最上位３４ｂ１と最下位
３４ｂ２とは９０°の角度間隔をもって設定される。つ
まり、前カム面３４ａの各最下位３４ａ２は、後カム面
３４ｂの各最上位３４ｂ１と背中合わせであり、前カム
面３４ａの各最上位３４ａ１は後カム面３４ｂの各最下
位３４ｂ２と背中合わせになる。そして、最下位３４ａ
２、３４ｂ２はピストン３１の下死点位置に対応する下
死点対応部位置となり、最上位３４ａ１、３４ｂ１はピ
ストン３１の上死点位置に対応する上死点対応部位置と
なる。従って、後カム面３４ｂは、前カム面３４ａに対
して９０度位相をずらせた状態に配置されることにな
る。

【００２３】さらに、前後両カム面３４ａ、３４ｂは放
物柱４２の一部を用いることにより、その表面は全て凸
曲面に形成されている。図１、図２及び図６に示すよう
に、前記ウエーブカム３４の前後のカム面３４ａ、３４
ｂは、シリンダボア３０の中心軸線Ｌ１の配列円周面Ｃ
０上にて軸方向へ交互に変位を繰り返す２サイクル変位
曲線Ｆ１、Ｆ２を有する。配列円周面Ｃ０の中心は、駆
動シャフト２７の軸線Ｌ０に一致する。また、ピストン
３１の保持凹面３１ａは、その中心Ｑ１がシリンダボア
３０の中心軸線Ｌ１上となるように形成されている。そ
して、ピストン３１の保持凹面３１ａとウェーブカム３
４の前後両カム面３４ａ、３４ｂとの間には、介装部材
としての一対のシュー４３が介装されている。

【００２４】図１及び図７に示すように、前記シュー４
３は、ピストン３１の保持凹面３１ａに摺動可能に係合
する摺接球面４３ａと、ウエーブカム３４の前後各カム
面３４ａ、３４ｂに摺接する摺接平面４３ｂとを有して
いる。また、シュー４３は、摺接球面４３ａを有する半
球部４４と、摺接平面４３ｂを有しほぼ円柱状のオフセ
ット部４５とから構成されている。この実施形態のシュ
ー４３は、摺接平面４３ｂからシュー中心（摺接球面４
３ａの中心）Ｐ０までの高さ、つまりオフセット部４５
の高さ（オフセット量）ｈが、摺接球面４３ａつまり半
球部４４の半径ｄと等しくなるように形成されている。

【００２５】また、ピストン３１の保持凹面間には、シ
ュー４３及びウェーブカム３４を介在させても軸方向に
対するピストン３１の移動を許容する余裕間隙（シュー
クリアランス）が形成されており、常時は潤滑油が満た
される。この間隙の量は、１０〜１００μｍの範囲が望
ましく、５０〜１００μｍの範囲がさらに望ましい。こ
こで、前記間隙が１００μｍを越えた場合には、前記ピ
ストン３１とウェーブカム３４との間のガタ付きが大き
くなり、ピストン３１の往復動に伴って騒音及び振動を
発生するおそれがある。また、前記間隙を１０μｍ未満
に設定しようとする場合、製造公差上その間隙量の設定
が困難であるとともに、冬場の低温起動時等、圧縮機全
体が縮んでいる場合には所定の間隙量が確保されないお
それがある。

【００２６】次に、前記のように構成されたウェーブカ
ム式圧縮機の動作について説明する。この圧縮機におい
て、図示しない車両エンジン等の外部駆動源により駆動
シャフト２７が回転されると、ウェーブカム３４及びシ
ュー４３を介して各ピストン３１がシリンダボア３０内
で往復動される。それにより、図示しない外部冷媒回路
から同じく図示しない吸入口を介してクランク室３３に
冷媒ガスが供給される。クランク室３３内の冷媒ガス
は、吸入通路２８を経て両吸入室３７に導入される。前
記ピストン３１の上死点位置から下死点位置への復動動
作に伴って、両吸入室３７内の冷媒ガスが、吸入弁機構
４０を介して、各シリンダボア３０の圧縮室３２内に吸
入される。そして、冷媒ガスは、前記ピストン３１の下
死点位置から上死点位置への往動動作に伴って、圧縮室
３２内で所定の圧力に達するまで圧縮される。圧縮され
た冷媒ガスは、各シリンダボア３０の圧縮室３２内から
吐出弁機構４１を介して両吐出室３９に吐出される。両
吐出室３９内の圧縮冷媒ガスは、図示しない吐出マフラ
ー及び吐出口を介して外部冷媒回路に供給される。

【００２７】ここで、図１、図４及び図５に示すよう
に、ウェーブカム３４の回転をピストン３１の往復動に
変換する一対のシュー４３は、その摺接平面４３ｂが常
にウェーブカム３４のカム面３４ａ、３４ｂに対して線
接触（又は、面接触）しながら相対回転を行う。図５
は、図４に対してウェーブカム３４が９０度回転した状
態を示す平面図である。このとき、シュー４３の摺接球
面４３ａの中心、つまりシュー４３の中心Ｐ０は前記２
サイクル変位曲線Ｆ１、Ｆ２に沿って相対変位する。そ
して、そのシュー４３の摺接球面４３ａに、常には潤滑
油が満たされた所定の間隙を介して摺接するピストン３
１の保持凹面３１ａの中心Ｑ１も、常にサイクル変位曲
線Ｆ１、Ｆ２に沿って相対変位する。従って、ウエーブ
カム３４の回転に伴って往復動するピストン３１の往復
動変位は、前記２サイクル変位曲線Ｆ１、Ｆ２の変位に
一致する。つまり、この圧縮機においては、冷媒ガスの
吸入、圧縮、吐出がウェーブカム３４の１回転に対して
２回行われる。

【００２８】次に、ピストン３１とウェーブカム３４と
の間において、前記の液洗い現象等により、潤滑油がほ
とんど介在されなくなった状態でのシュー４３の傾動挙
動について説明する。

【００２９】貧潤滑状態においては、ピストン３１の保
持凹部３１ａとシュー４３の摺接球面４３ａとの間の摩
擦力により、シュー４３がウェーブカム３４の回転に追
従しなくなる。そして、シュー４３の摺接平面４３ｂと
カム面３４ａ、３４ｂとの接点が、理想の接点Ｐ１から
実接点Ｐ２にずれが生じる。この状態をモデル的に示し
たものが図８である。ここでは、シュー中心Ｐ０を原点
とし、実接点Ｐ２におけるカム面３４ａ、３４ｂの接線
に平行なｕ軸と、同じく実接点Ｐ２におけるカム面３４
ａ、３４ｂの法線に平行なｖ軸との直交座標系で考え
る。

【００３０】ところで、理想の接点Ｐ１と実接点Ｐ２と
の乖離が生じることで、シュー４３が図においてさらに
上方に傾いて、シュー中心Ｐ０がその理想軌道よりも上
方に移動する。この移動量は、シュー４３の摺接球面４
３ａとピストン３１の保持凹面３１ａとの間の間隙（シ
ュークリアランス）の減少量に相当する。

【００３１】まず、シュー４３に作用する力の釣り合い
について考える。シュー４３の摺接平面４３ｂとウェー
ブカム３４のカム面３４ａ、３４ｂとの実接点Ｐ２にお
いては、ｖ軸方向にはカム面３４ａ、３４ｂからの垂直
抗力Ｎ0 が、ｕ軸方向にはカム面３４ａ、３４ｂと摺接
平面４３ｂとの間の摩擦力μ0 Ｎ0 ｓｉｎθがそれぞれ
作用している。ここで、θはウェーブカム３４の回転
角、μ0 はカム面３４ａ、３４ｂと摺接平面４３ｂとの
間の摩擦係数である。これに対して、シュー４３の摺接
球面４３ａとピストン３１の保持凹面３１ａとの外側接
点Ｐ３においては、シュー中心Ｐ０に向かう保持凹面３
１ａからの垂直抗力Ｎが、接線方向には保持凹面３１ａ
と摺接球面４３ａとの間の摩擦力μＮｓｉｎθが作用し
ている。ここで、μは保持凹面３１ａと摺接球面４３ａ
との間の摩擦係数である。これらの力が釣り合うのは、
次の２式を満たすときとなる。

【００３２】 Ｎ0 − Ｎｓｉｎβ − μＮｓｉｎθｃｏｓβ ＝ ０ ・・・（１） μ0 Ｎ0 ｓｉｎθ − Ｎｃｏｓβ ＋ μＮｓｉｎθｓｉｎβ ＝ ０ ・・・（２） ここで、（１）式及び（２）式は、それぞれｖ軸方向及
びｕ軸方向についての釣り合い式となっている。また、
βは、ピストン３１の保持凹面３１ａからの垂直抗力Ｎ
と、実接点Ｐ２における接線と平行な座標軸ｕ軸とのな
す角を示している。

【００３３】次に、シュー中心Ｐ０を中心とした前記各
力のモーメントの和について考える。シュー中心Ｐ０か
らΔｕだけ離れたカム面３４ａ、３４ｂからの垂直抗力
Ｎ0のモーメントは、Ｎ0 Δｕとなる。また、シュー中
心Ｐ０からシューオフセット量ｈだけ離れたカム面３４
ａ、３４ｂと摺接平面４３ｂとの間の摩擦力μ0 Ｎ0ｓ
ｉｎθのモーメントは、μ0 Ｎ0 ｓｉｎθｈとなる。さ
らに、シュー中心Ｐ０から摺接球面４３ａの半径ｄだけ
離れた保持凹面３１ａと摺接球面４３ａとの間の摩擦力
μＮｓｉｎθのモーメントは、−μＮｓｉｎθｄとな
る。そして、これらのモーメントが釣り合うのは、次式
を満たしたときとなる。

【００３４】 Ｎ0 Δｕ ＋ μ0 Ｎ0 ｓｉｎθｈ − μＮｓｉｎθｄ ＝ ０ ・・・（３） 図９は、前記の（１）〜（３）式を満たすような条件に
おいて、シューオフセット量ｈを変化させた時のピスト
ン３１の保持凹部３１ａとシュー４３の摺接球面４３ａ
との間の間隙の減少量をプロットしたものである。この
間隙の減少量は、シューオフセット量ｈを摺接球面４３
ａの半径ｄと等しくしたときに極小値を有し、しかもそ
のときの減少量はゼロとなる。つまり、この状態では、
ピストン３１の保持凹部３１ａとシュー４３の摺接球面
４３ａとの間の摩擦力の大小を問わず前記間隙の減少量
がゼロとなる。

【００３５】以上のように構成されたこの第１の実施形
態によれば、以下の優れた効果を奏する。 （ａ） ピストン３１の保持凹面３１ａとシュー４３の
摺接球面４３ａとの間に潤滑油がほとんど介在されず、
シュー４３の傾動状態が理想の状態からずれを生じて
も、シュークリアランスが安定的に確保される。このた
め、貧潤滑状態においても、シュー４３がウェーブカム
３４とピストン３１との間でロックすることなく、安定
して傾動される。従って、圧縮機の耐久性を向上するこ
とができる。

【００３６】（ｂ） 貧潤滑状態におけるシュー４３の
摺接球面４３ａとピストン３１の保持凹面３１ａとの間
の間隙が、ほとんど減少することがない。このため、シ
ュークリアランスの設定量を大きくする必要がなく、ピ
ストン３１の往復動に伴う騒音や振動の発生を抑制する
ことができる。

【００３７】（ｃ） 特に、シュー４３のオフセット量
ｈが、摺接球面４３ａの半径ｄと等しくなっているた
め、ピストン３１の保持凹面３１とシュー４３の摺接球
面４３ａとの間に働く摩擦力の大小に拘わらず、シュー
クリアランスがほとんど減少しない。つまり、貧潤滑状
態においてもシュー４３がカム面３４ａ、３４ｂに対し
てほとんど浮き上がることがない。従って、シュー４３
の摺接平面４３ｂとウェーブカム３４のカム面３４ａ、
３４ｂとの接点を、理想の接点Ｐ１とほぼ一致させるこ
とができて、貧潤滑状態においても安定したウェーブカ
ム３４の回転を確保することができる。

【００３８】（第２の実施形態）次に、この発明の第２
の実施形態について図１０に基づいて、前記第１の実施
形態と異なる部分を中心に説明する。

【００３９】この第２の実施形態においては、ピストン
３１とウェーブカム３４との間に、介装される介装部材
５１の形状が異なっている。この介装部材５１は、ピス
トン３１の保持凹面３１ａに摺接する摺接球面５２ａを
有する球体５２と、その球体５２と摺動自在に接合され
るとともに、ウェーブカム３４のカム面３４ａ、３４ｂ
に摺接する摺接平面５３ａを有する球座５３とから構成
されている。この球座５３は、例えば円板状をなしてお
り、前記球体５２に接合される側面には球体５２の摺接
球面５２ａに対応する凹部５３ｂが形成されている。そ
の凹部５３ｂの中心部分は、その板厚が可及的に小さく
なっている。このため、摺接平面５３ａから介装部材５
１の中心としての球体５２の中心Ｐ４までの高さ、つま
りオフセット量ｈが前記摺接球面５２ａの半径ｄとほぼ
一致するようになっている。

【００４０】このように構成しても、前記第１の実施形
態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。なお、こ
の発明は以下のように変更して構成することもできる。

【００４１】（１） 前記第１の実施形態において、シ
ュー４３のオフセット量ｈを次式の範囲で変更するこ
と。 １／２ｄ ≦ ｈ ≦ ３／２ｄ （２） 前記第２の実施形態において、介装部材５１の
オフセット量ｈを次式の範囲で変更すること。

【００４２】ｄ ≦ ｈ ≦ ３／２ｄ これらのように構成しても、貧潤滑状態におけるシュー
クリアランスの減少を抑制することができる。このた
め、前記間隙の設定量を大きくする必要がなく、ピスト
ン３１の往復動に伴う騒音や振動の発生を抑制すること
ができる。

【００４３】（３） 前記各実施形態において、ウェー
ブカム３４のカム面３４ａ、３４ｂを、放物線を導線と
する放物柱４２の柱面に替えて、図３のｚ軸において対
称な凸曲線を導線とする形状、例えば円柱面、楕円柱面
等を採用すること。

【００４４】（４） 前記各実施形態において、ウェー
ブカム３４のカム面３４ａ、３４ｂを、そのピストン３
１が下死点位置に配置される最下位３４ａ２、３４ｂ２
を平面で、そのピストン３１が上死点位置に配置される
最上位３４ａ１、３４ｂ１を放物柱面、楕円柱面あるい
は円柱面で構成すること。

【００４５】これらのように構成しても、前記第１の実
施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
以下の優れた効果を奏する。貧潤滑状態においても、介
装部材がウェーブカムとピストンとの間でロックしにく
いものとなって、圧縮機の耐久性を向上することができ
る。

【００４７】また、シュークリアランスの設定量を大き
くする必要がなく、ピストンの往復動に伴う騒音や振動
の発生を抑制することができる。特に、介装部材のオフ
セット量を摺接球面の半径とほぼ等しくした場合には、
介装部材の摺接平面とウェーブカムのカム面との接点
を、理想の接点とほぼ一致させることができて、貧潤滑
状態においても安定したウェーブカムの回転が確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態の圧縮機全体を示す断面図。

【図２】 柱面によるウェーブカムの斜視図。

【図３】 放物柱面を示す概略的な斜視図。

【図４】 柱面によるウェーブカムの拡大平面図。

【図５】 図４のウェーブカムを９０度回転した状態の
拡大平面図。

【図６】 図１の６−６線断面図。

【図７】 図１のシューを拡大して示す断面図。

【図８】 シューの傾動状態をモデル的に示す説明図。

【図９】 ピストンとシューとの間の間隙の減少量と、
シューのオフセット量との関係を示す説明図。

【図１０】 第２の実施形態の圧縮機の要部を示す部分
断面図。

【図１１】 従来のシューにおけるピストンとシューと
の間の間隙の減少量に関する説明図。

【符号の説明】

２１…ハウジングの一部を構成するシリンダブロック、
２２…ハウジングの一部を構成するフロントハウジン
グ、２４…ハウジングの一部を構成するリヤハウジン
グ、２７…駆動シャフト、３０…シリンダボア、３１…
ピストン、３１ａ…保持凹面、３３…クランク室、３４
…ウェーブカム、３４ａ、３４ｂ…カム面、４３…シュ
ー、４３ａ、５２ａ…摺接球面、４３ｂ、５３ａ…摺接
平面、４４…半球部、４５…オフセット部、５１…介装
部材、５２…球体、５３…球座、Ｐ０…半球部中心及び
摺接球面中心としてのシュー中心、Ｐ４…摺接球面中心
としての球体中心。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの内部にクランク室を形成す
   るとともに、駆動シャフトを回転可能に支持し、その駆
   動シャフトには凸曲面のみのカム面からなるウェーブカ
   ムを一体回転可能に挿着し、前記ハウジングの一部を構
   成するシリンダブロックには前記駆動シャフトと平行に
   複数のシリンダボアを配列し、そのシリンダボア内にピ
   ストンを往復動可能に挿通し、そのピストンと前記ウェ
   ーブカムとの間には、前記カム面と摺接する摺接平面
   と、前記ピストンの保持凹面と摺接する摺接球面とを有
   する介装部材を介装して、前記ウェーブカムの回転によ
   り介装部材を介して前記ピストンを往復動させるように
   したウェーブカム式圧縮機において、 前記介装部材は、前記摺接球面を有する半球部と、前記
   摺接平面を有するオフセット部とを備えた一体のシュー
   であり、該摺接平面と半球部中心との距離（オフセット
   量）ｈが、次の式を満たすように形成されていることを
   特徴とするウェーブカム式圧縮機。 １／２ｄ ≦ ｈ ≦ ３／２ｄ ここで、ｄは、介装部材の摺接球面の半径を示す。
2. 【請求項２】 ハウジングの内部にクランク室を形成す
   るとともに、駆動シャフトを回転可能に支持し、その駆
   動シャフトには凸曲面のみのカム面からなるウェーブカ
   ムを一体回転可能に挿着し、前記ハウジングの一部を構
   成するシリンダブロックには前記駆動シャフトと平行に
   複数のシリンダボアを配列し、そのシリンダボア内にピ
   ストンを往復動可能に挿通し、そのピストンと前記ウェ
   ーブカムとの間には、前記カム面と摺接する摺接平面
   と、前記ピストンの保持凹面と摺接する摺接球面とを有
   する介装部材を介装して、前記ウェーブカムの回転によ
   り介装部材を介して前記ピストンを往復動させるように
   したウェーブカム式圧縮機において、 前記介装部材は、前記摺接球面を有する球体と、その球
   体と摺動自在に接合されるとともに前記摺接平面を有す
   る球座とを備え、該摺接平面と球体中心との距離（オフ
   セット量）ｈが、次の式を満たすように形成されている
   ことを特徴とするウェーブカム式圧縮機。 ｄ ≦ ｈ ≦ ３／２ｄ ここで、ｄは、介装部材の摺接球面の半径を示す。
3. 【請求項３】 前記介装部材は、その摺接平面と摺接球
   面中心との距離が前記摺接球面の半径にほぼ等しくなる
   ように形成されていることを特徴とする請求項１または
   ２に記載のウェーブカム式圧縮機。