JPH0988855A - スイング圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリーピストンの外周面及び端面とこれ
らに対向する部材面との間の隙間を無くし、洩れ損失を
抑制して性能の向上を図ると共に、加工精度及び部品寸
法管理を緩やかにしてコストダウン化及び組立作業性の
向上を図る。 【解決手段】 シリンダ（１２）の軸方向両側にそのシ
リンダ室（１１）を閉鎖するサイドハウジング（１
３），（１４）を配置する。シリンダ室内に、駆動軸
（３）の偏心軸部（３ａ）に回転自在に嵌合するロータ
リーピストン（１５）を配置する。ロータリーピストン
に設けたブレードによりシリンダ室を低圧室と高圧室と
に区画する。シリンダの穴内に配置した揺動ブッシュに
よりブレードの先端側を揺動自在にかつ進退自在に支持
する。ロータリーピストンの外周面及び上下両端面にフ
ッ素系樹脂やリン酸マンガン等自己潤滑性を有する延性
材料からなるコーティング層（４１）を形成する。この
層は圧縮機組立後のなじみ運転で各部位で対向する部材
面と接触する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷凍装
置等に使用されるスイング圧縮機に関し、特に、ロータ
リーピストンとシリンダ又はサイドハウジングとの間の
シール対策に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スイング圧縮機（スイングロ
ータリー圧縮機ともいう）として、例えば特開平５−２
０２８７４号公報に開示されるように、吸入口及び吐出
口が開口するシリンダ室を有するシリンダと、駆動軸の
偏心軸部に回転自在に嵌合され、上記シリンダ室内に配
置されたロータリーピストンと、該ロータリーピストン
に一体的に設けられ、上記シリンダ室を吸入口に通じる
低圧室と吐出口に通じる高圧室とに区画するブレード
と、上記シリンダにそのシリンダ室に臨んで形成された
穴内に揺動自在に設けられ、上記ブレードの先端側を揺
動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュとを備
え、駆動軸の回転によりロータリーピストンがブレード
を介して揺動ブッシュを支点に揺動するようシリンダ室
の外周壁に沿って公転し、この公転毎に吸入口から吸入
した冷媒ガス等の流体を圧縮して吐出口から吐出するよ
うにしたものは知られている。この場合、上記シリンダ
の軸方向両側にはサイドハウジングとしてのフロントヘ
ッドとリヤヘッドとが設けられ、これら三者でシリンダ
室を密閉空間に形成しており、上記駆動軸はフロントヘ
ッド及びリヤヘッドを貫通して設けられている（上記例
示公報の図１３参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
スイング圧縮機においては、シリンダの高圧室から圧縮
された流体が低圧室へロータリーピストンの端面とサイ
ドハウジング（フロントヘッド又はリヤヘッド）との間
の隙間を通して洩れるのを抑制するために、機械加工精
度を高めたり、部品寸法管理を厳しくしたりして隙間を
可及的に小さくするようにしており、上記例示の公報の
ものには、シリンダの高圧室側と低圧室側との熱膨張の
差をも考慮して部品寸法管理を行うことが開示されてい
る。しかし、ロータリーピストンのスムーズな回転（公
転）を確保する上で上記隙間を小さくすることには限界
があり、洩れ損失を充分に抑制できないのが実情であ
る。また、機械加工精度を高めることによりコストが高
くなるという問題もある。

【０００４】さらに、ロータリーピストンがシリンダ室
の外周壁に沿って公転するとき、圧縮効率を高める観点
からはロータリーピストンの外周面が各位相でシリンダ
室の外周壁に接触するように設定することが望ましい
が、このような設定は、機械加工精度や部品寸法管理等
との関係で困難であり、ロータリーピストンの外周面と
シリンダ室の外周壁との間にはある程度の隙間があるの
が実情である。また、従来、圧縮機の組立においては、
ロータリーピストンの外周面が所定位相（圧縮流体の吐
出行程のある位相）でシリンダ室の外周壁に最も近接す
るようにするために、シリンダとロータリーピストンと
を位相合わせしながら組み立てるいわゆる偏心組立法を
用いているが、この組立法は作業性が悪いものであっ
た。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、ロータリーピストンの
外周面及び端面とこれらに対向する部材面との間の隙間
を適宜手段でもって無くすことにより、洩れ損失を抑制
して性能の向上を図るとともに、加工精度及び部品寸法
管理を緩やかにしてコストダウン化を図り、また組立作
業性の向上を図るようにするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、スイング圧縮機として、図
１及び図２に示すように、吸入口（２１）及び吐出口
（２２）が開口するシリンダ室（１１）を有するシリン
ダ（１２）と、該シリンダ（１２）の軸方向両側にシリ
ンダ室（１１）を閉鎖するように配置されたサイドハウ
ジング（１３），（１４）と、駆動軸（３）の偏心軸部
（３ａ）に回転自在に嵌合され、上記シリンダ室（１
１）内に配置されたロータリーピストン（１５）と、該
ロータリーピストン（１５）に一体的に設けられ、上記
シリンダ室（１１）を吸入口（２１）に通じる低圧室
（３３）と吐出口（２２）に通じる高圧室（３４）とに
区画するブレード（３１）と、上記シリンダ（１２）に
そのシリンダ室（１１）に臨んで形成された穴（２５）
内に揺動自在に設けられ、上記ブレード（３１）の先端
側を揺動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュ
（３２）とを備えることを前提とする。そして、図３に
示すように、上記ロータリーピストン（１５）の外周面
及び端面、又はこれらの面に対向するシリンダ室（１
１）の外周壁及びサイドハウジング（１３），（１４）
のシリンダ室側側面に、延性材料からなるコーティング
層（４１）を形成し、該コーティング層（４１）が、圧
縮機組立後のなじみ運転で各部位で対向する部材面と接
触するように設けることを特徴とする。

【０００７】これにより、請求項１に係る発明では、ロ
ータリーピストン（１５）の外周面とシリンダ室（１
１）の外周壁との間及びロータリーピストン（１５）の
端面とサイドハウジング（１３），（１４）のシリンダ
室側側面との間では、それぞれ対向する面の一方に形成
したコーティング層（４１）が他方の部材面と接触して
隙間がない状態になっているので、圧縮流体の洩れを抑
制して洩れ損失を低減することができる。また、従来の
如くシール性を確保するために加工精度及び部品寸法管
理をそれ程厳しくする必要はなく、その分コストダウン
化を図ることができる。さらに、ロータリーピストン
（１５）の外周面とシリンダ室（１１）の外周壁との間
の隙間をコーティング層（４１）で調整管理できること
から、従来の如く圧縮機の組立で作業性の悪い偏心組立
法を用いる必要はなく、例えば位置決めピンを用いてシ
リンダ（１２）とサイドハウジング（１３），（１４）
との位置合わせを簡単に行うことができる。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載のス
イング圧縮機において、上記コーティング層（４１）
を、延性材料のうち、特にフッ素系樹脂やリン酸マンガ
ン等のように研削しても表面粗さが低下しない自己潤滑
性を有するもので構成する。これにより、圧縮機組立後
のなじみ運転及びその後の使用でコーティング層（４
１）が他方の部材面との接触により研削されてもその表
面粗さが低下することはなく、ロータリーピストン（１
５）の滑らかな回転（公転）が永く維持されることにな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施形態に係るスイング
圧縮機の全体構成を示し、（１）は密閉ケーシングであ
って、該ケーシング（１）内の上部にはモータ（２）が
配置されているとともに、下部には該モータ（２）から
延びる駆動軸（３）で回転駆動される圧縮機本体として
の圧縮要素（４）が配置されている。

【００１１】上記圧縮要素（４）は、内部にシリンダ室
（１１）を有するシリンダ（１２）と、該シリンダ（１
２）の軸方向両側にシリンダ室（１１）を閉鎖するよう
に設けられたサイドハウジングとしてのフロントヘッド
（１３）及びリヤヘッド（１４）と、上記シリンダ室
（１１）内に配置されたロータリーピストン（１５）と
を備えている。図２に示すように、上記シリンダ室（１
１）の外周壁は、断面略円形状に形成されており、上記
ロータリーピストン（１５）は円環状に形成され、その
内側には上記駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）が回転自
在に嵌合されている。上記偏心軸部（３ａ）の軸心は、
駆動軸（３）の中心点より所定量オフセットされてい
て、駆動軸（３）の回転時にはロータリーピストン（１
５）が自転することなくその外周面の一個所でシリンダ
室（１１）の外周壁に接触しつつ外周壁に沿って公転す
るようになっている。

【００１２】上記シリンダ（１２）にはそのシリンダ室
（１１）の外周壁に各々開口する吸入口（２１）及び吐
出口（２２）が設けられ、吸入口（２１）には密閉ケー
シング（１）の外部から吸入管（２３）が接続されてい
る一方、吐出口（２２）にはシリンダ室（１１）（詳し
くは後述する高圧室（３４））内の圧力が所定値以上に
なったときに開く吐出弁（２４）が設けられている。ま
た、シリンダ（１２）には吸入口（２１）と吐出口（２
２）との間の位置に軸方向に貫通するブッシュ穴（２
５）が形成され、該ブッシュ穴（２５）は、円周の一部
でシリンダ室（１１）に臨んで開口する円柱形状の穴部
（２５ａ）と、該穴部（２５ａ）のシリンダ室（１１）
と反対側に位置する断面が略矩形状の穴部（２５ｂ）と
からなる。

【００１３】上記ロータリーピストン（１５）にはその
外周面から半径方向に突出して延びるブレード（３１）
が一体的に設けられており、該ブレード（３１）は、ロ
ータリーピストン（１５）と鋳造により一体成形され、
あるいは別部材からなりかつ両者を凹凸嵌合構造又は接
着剤等により連結して構成されている。上記ブレード
（３１）の先端側は上記ブッシュ穴（２５）内に挿入さ
れている一方、ブッシュ穴（２５）の穴部（２５ａ）内
には断面が略半円形状の一対の揺動ブッシュ（３２），
（３２）が配置され、該両揺動ブッシュ（３２），（３
２）は、ブレード（３１）を挟んだ状態のまま該ブレー
ド（３１）がブッシュ穴（２５）内を進退移動するのを
許容するとともにブレード（３１）と一体にブッシュ穴
（２５）の穴部（２５ａ）内で揺動するように設けられ
ている。そして、上記ブレード（３１）は、シリンダ
（１２）の内周面とロータリーピストン（１５）の外周
面との間のシリンダ室（１１）を吸入口（２１）に通じ
る低圧室（３３）と吐出口（２２）に通じる高圧室（３
４）とに区画しており、この状態でロータリーピストン
（１５）がブレード（３１）を介して揺動ブッシュ（３
２）を支点に揺動するようシリンダ（１２）の内周面つ
まりシリンダ室（１１）の外周壁に沿って公転し、この
公転毎に吸入口（２１）から吸入した冷媒ガス等の流体
を圧縮して吐出口（２２）から吐出するように構成され
ている。

【００１４】そして、本発明の特徴点として、上記ロー
タリーピストン（１５）の外周面及び上下両端面には、
図３に示すように、それぞれコーティング層（４１）が
形成されている。該コーティング層（４１）は、フッ素
系樹脂やリン酸マンガン等のように研削しても表面粗さ
が低下しない自己潤滑性を有する延性材料からなり、そ
の厚みは、設計上はロータリーピストン（１５）の外周
面及び上下両端面でそれぞれこれらの面と対向する部材
面（つまりシリンダ室（１１）の外周壁又はフロントヘ
ッド（１３）若しくはリヤヘッド（１４）のシリンダ室
側側面）との間の隙間と同一又はそれよりも若干大きく
設定され、圧縮機組立後のなじみ運転でコーティング層
（４１）の一部が対向する部材面との接触により圧延又
は研削されてコーティング層（４１）の略全面で対向す
る部材面と接触するようになっている。

【００１５】尚、図２中、（４３）はシリンダ（１２）
を軸方向に貫通して設けられた締結ボルトであり、この
締結ボルト（４３）によりシリンダ（１２）を挟んでフ
ロントヘッド（１３）及びリヤヘッド（１４）が組み付
けられる。

【００１６】したがって、上記実施形態においては、ロ
ータリーピストン（１５）の外周面及び上下両端面にそ
れぞれ延性材料からなるコーティング層（４１）を設
け、圧縮機組立後のなじみ運転でコーティング層（４
１）が対向する部材面つまりシリンダ室（１１）の外周
壁又はフロントヘッド（１３）若しくはリヤヘッド（１
４）のシリンダ室側側面と接触してこれらの間に隙間が
ない状態になっているので、圧縮流体の洩れを抑制して
洩れ損失を低減することができ、圧縮効率等の性能の向
上を図ることができる。特に、ロータリーピストン（１
５）の外周面とシリンダ室（１１）の外周壁との間で
は、各位相において常に同じポイント同士が接触してコ
ーティング層（４１）がシリンダ室（１１）の外周壁形
状が転写され、隙間が略零の状態になるので、性能の向
上を有効に図ることができる。また、従来の如くシール
性を確保するために加工精度及び部品寸法管理をそれ程
厳しくする必要はなく、その分コストダウン化を図るこ
とができる。さらに、ロータリーピストン（１５）の外
周面とシリンダ室（１１）の外周壁との間の隙間をコー
ティング層（４１）で調整管理できることから、従来の
如く圧縮機の組立で作業性の悪い偏心組立法を用いる必
要はなく、例えば位置決めピンを用いてシリンダ（１
２）とサイドハウジング（１３），（１４）との位置合
わせを簡単に行うことができ、組立作業性を高めること
ができる。

【００１７】しかも、上記コーティング層（４１）は、
延性材料のうち、特にフッ素系樹脂やリン酸マンガン等
のように研削しても表面粗さが低下しない自己潤滑性を
有するものからなるので、圧縮機組立後のなじみ運転及
びその後の使用でコーティング層（４１）が対向する部
材面との接触により研削されてもその表面粗さが低下す
ることはなく、ロータリーピストン（１５）の滑らかな
回転（公転）を永く維持することができ、耐久性の向上
を図ることができる。

【００１８】尚、上記実施形態では、ロータリーピスト
ン（１５）の外周面及び上下両端面にコーティング層
（４１）を形成したが、本発明は、ロータリーピストン
（１５）の外周面及び上下両端面に対向するシリンダ室
（１１）の外周壁（つまりシリンダ（１２）の内周面）
並びにフロントヘッド（１３）及びリヤヘッド（１４）
のシリンダ室側側面にコーティング層を形成し、該コー
ティング層が、圧縮機組立後のなじみ運転で各部位で対
向する部材面（つまりロータリーピストン（１５）の外
周面又は上下両端面）と接触するようにしてもよく、上
記実施形態の場合と同様の作用効果を発揮することがで
きる。

【００１９】

【発明の効果】以上の如く、本発明のスイング圧縮機に
よれば、ロータリーピストン（１５）の外周面とシリン
ダ室（１１）の外周壁との間及びロータリーピストン
（１５）の端面とサイドハウジング（１３），（１４）
のシリンダ室側側面との間では、それぞれ対向する面の
一方に形成したコーティング層（４１）が他方の部材面
と接触して隙間がない状態になっているので、圧縮流体
の洩れを抑制して洩れ損失を低減することができ、性能
の向上を図ることができる。また、シール性を確保する
ために加工精度及び部品寸法管理をそれ程厳しくする必
要はなく、その分コストダウン化を図ることができると
ともに、偏心組立法の代りに位置決めピンを用いてシリ
ンダ（１２）とサイドハウジング（１３），（１４）と
の位置合わせを簡単に行うことができ、組立作業性の向
上を図ることができる。

【００２０】特に、請求項２に係る発明では、圧縮機組
立後のなじみ運転及びその後の使用でコーティング層
（４１）が他方の部材面との接触により研削されてもそ
の表面粗さが低下することはないので、ロータリーピス
トン（１５）の滑らかな回転を永く維持することがで
き、耐久性の向上を図ることができるという効果をも有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るスイング圧縮機の全体
構成を示す縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】図１のＢ部の拡大図である。

【符号の説明】

３ 駆動軸 ３ａ 偏心軸部 ４ 圧縮要素 １１ シリンダ室 １２ シリンダ １３ フロントヘッド（サイドハウジング） １４ リヤヘッド（サイドハウジング） １５ ロータリーピストン ２１ 吸入口 ２２ 吐出口 ２５ ブッシュ穴 ３１ ブレード ３２ 揺動ブッシュ ３３ 低圧室 ３４ 高圧室 ４１ コーティング層

フロントページの続き (72)発明者 斉藤 健一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 福永 剛 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 加藤 勝三 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 河原 克己 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 大川 剛義 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入口（２１）及び吐出口（２２）が開
   口するシリンダ室（１１）を有するシリンダ（１２）
   と、 該シリンダ（１２）の軸方向両側にシリンダ室（１１）
   を閉鎖するように配置されたサイドハウジング（１
   ３），（１４）と、 駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）に回転自在に嵌合さ
   れ、上記シリンダ室（１１）内に配置されたロータリー
   ピストン（１５）と、 該ロータリーピストン（１５）に一体的に設けられ、上
   記シリンダ室（１１）を吸入口（２１）に通じる低圧室
   （３３）と吐出口（２２）に通じる高圧室（３４）とに
   区画するブレード（３１）と、 上記シリンダ（１２）にそのシリンダ室（１１）に臨ん
   で形成された穴（２５）内に揺動自在に設けられ、上記
   ブレード（３１）の先端側を揺動自在にかつ進退自在に
   支持する揺動ブッシュ（３２）とを備えたスイング圧縮
   機において、 上記ロータリーピストン（１５）の外周面及び端面、又
   はこれらの面に対向するシリンダ室（１１）の外周壁及
   びサイドハウジング（１３），（１４）のシリンダ室側
   側面には延性材料からなるコーティング層（４１）が形
   成され、該コーティング層（４１）は、圧縮機組立後の
   なじみ運転で各部位で対向する部材面と接触するように
   設けられていることを特徴とするスイング圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスイング圧縮機であっ
   て、 上記コーティング層（４１）は、フッ素系樹脂やリン酸
   マンガン等のように研削しても表面粗さが低下しない自
   己潤滑性を有する延性材料からなることを特徴とするス
   イング圧縮機。