JPH11336658A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

斜板式圧縮機

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JPH11336658A
JPH11336658A JP10147439A JP14743998A JPH11336658A JP H11336658 A JPH11336658 A JP H11336658A JP 10147439 A JP10147439 A JP 10147439A JP 14743998 A JP14743998 A JP 14743998A JP H11336658 A JPH11336658 A JP H11336658A
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JP
Japan
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swash plate
piston
peripheral wall
crank chamber
inner peripheral
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Pending
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JP10147439A
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English (en)
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Manabu Sugiura
学 杉浦
Takahiro Hamaoka
貴裕 濱岡
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081Casings, housings
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Abstract

(57)【要約】 【課題】片頭形のピストンの自転防止構造の損耗を防
ぐ。 【解決手段】片頭形のピストン17の尾部に配設された
自転防止用の干渉面17dと衝接するクランク室14の
内周壁14aに、潤滑性被膜Cが形成されているので、
簡単な処理で効率的に焼付を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式圧縮機に係
り、詳しくはピストンの自転防止構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】主として車両空調用に供される片頭形の
斜板式圧縮機は、シリンダブロックの内端面を覆蓋する
ハウジングによってクランク室が形成され、該クランク
室内で駆動軸に装着された斜板がシューを介して片頭形
のピストンと連係するようになされており、さらに可変
容量型の同圧縮機では、支点回りに傾動可能な斜板を装
備することによって、クランク室圧力の変化に基づくピ
ストンの両端面に作用するガス圧力の釣合により、斜板
の傾角変位、すなわちピストンストロークを制御するよ
う構成されている。
【0003】そして、かかる斜板式圧縮機では、車両空
調用としてのあくなき軽量化要求からシリンダブロック
に加えて斜板やピストンにもアルミニウム合金の採用が
主流となってきている。したがって、過酷な摺動条件を
強いられる斜板のシューとの摺接面及びピストンのボア
との摺接面には、かねてより耐摩耗、耐焼付対策が検討
され、例えばピストンの摺接面に対するフッ素樹脂膜の
形成や斜板の摺接面に対する固体潤滑剤被膜の形成など
が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記片頭形のピ
ストンは、斜板の回転運動からシューを介して変換され
た直線往復運動と同時に、シューとの摩擦力によって回
転モーメント、つまり自転作用を受けるため、その尾部
に設けられた自転防止用の干渉面が、クランク室の内周
壁と衝接することにより、ピストンの自転(回動)が抑
制されるように構成されている。
【0005】しかし、共にアルミ合金が使用されるピス
トンとハウジングにあっては、かかる相対的な衝接部分
に生じる摩耗や焼付が当然に懸念され、上記ピストンの
干渉面にさまざまな表面処理を施すといった対策も試み
られてはいる。ところが上述のように、ピストンのボア
との摺接面にはフッ素樹脂などの被膜形成が既に定着さ
れており、これに該干渉面の処理加工が加わると、多気
筒圧縮機のピストンだけに、生産性の面からも軽視でき
ない負担増しとなる。
【0006】本発明は、ごく簡潔な処理でピストンの自
転防止構造の損耗を防ぎ、圧縮機の信頼性の向上を図る
ことを解決課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載の発明に係る斜板式圧縮機は、機体軸心に駆動
軸を支承し、同軸心周りに複数のボアを並設したシリン
ダブロックと、該シリンダブロックに結合されて内部に
クランク室を形成したハウジングと、上記駆動軸と共に
回転する斜板と連係して上記ボア内を直動する片頭形の
ピストンとを備え、該ピストンの尾部に配設された自転
防止用の干渉面と衝接する上記クランク室の内周壁に
は、潤滑性被膜が形成されていることを特徴としてい
る。
【0008】したがって、クランク室の内周壁に形成さ
れた上記潤滑性被膜が、その優れた潤滑性能により、特
に無潤滑状態で衝接するピストンの干渉面との焼付を良
好に防止する。この場合、多気筒圧縮機では5〜7個と
ピストンの使用個数が多いだけに、干渉面のそれぞれに
施される処理に比べて頗る有利である。とりわけ請求項
2記載の発明のように、二硫化モリブデンを含む固体潤
滑剤を必須の被膜要素とするものでは特に有効である。
【0009】さらに、請求項3記載の発明のように、ク
ランク室の内周壁に形成される潤滑性被膜を転写方式に
よって被装すれば、被膜材料の節約ばかりでなく、膜厚
管理の面からもきわめて有利である。また、請求項4記
載の発明のように、ピストンの干渉面と衝接するクラン
ク室の内周壁のうち、各干渉面と対向する領域の周方向
中央部分が軸方向に延びる油溝として凹刻されているも
のでは、斜板の回転に基づく遠心力で飛散した潤滑油
が、クランク室の内周壁と当接しない側の干渉面との間
に形成される隙間を介して油溝内に流入し、同じく軸方
向から流入した潤滑油と共にこの油溝内に貯溜されるの
で、相互の衝接摺動部分に対する潤滑が確保される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
図面に基づいて説明する。図1は可変容量型斜板式圧縮
機の縦断面図、図2は片頭形のピストンを示す正面図、
図3は同ピストンに形成された自転防止用の干渉面を示
す側面図であって、シリンダブロック10の前端側はフ
ロントハウジング11によって閉塞され、同後端側は弁
板12を介してリヤハウジング13によって閉塞される
とともに、これらは通しボルトにより共締めされてい
る。シリンダブロック10とフロントハウジング11と
によって形成されるクランク室14内には軸心方向に延
在する駆動軸15が収容されて、ラジアル軸受により回
転自在に支持されている。そしてシリンダブロック10
には該駆動軸15を囲繞する位置に複数個のボア16が
穿設されており、各ボア16には片頭形のピストン17
がそれぞれ往復動可能に嵌挿されている。
【0011】クランク室14内において、駆動軸15に
はロータ20がフロントハウジング11との間にスラス
ト軸受を介して同期回転可能に結合され、ロータ20の
後方には斜板18が嵌合されている。そして、該斜板1
8はロータ20との間に介装された押圧ばね21により
常に後方に向け付勢されている。斜板18には、両端面
外周側に平滑な摺接面18aが形成され、該摺接面18
aにはシュー19、19が当接されており、これらシュ
ー19、19のそれぞれはピストン17の半球面座17
c、17cと係合されている。また、斜板18とロータ
20との間には、相対的なヒンジ機構Kが設けられてお
り、屈折状の貫孔18bを介して駆動軸15に嵌合され
ている斜板18は、ピストン17の上死点位置を不動に
保ちながら傾角変位可能に構成されている。
【0012】本実施形態では、シリンダブロック10、
フロントハウジング11(以下、単にハウジングとい
う)及びピストン17はアルミ系金属、例えば過共晶ア
ルミニウム硅素合金が使用され、ピストン17は頭部に
所要の嵌合長を有してボア16に嵌入する摺接面17a
と、尾部に斜板18を跨ぐ凹所17bをもち、該凹所1
7bの背面側には大きな曲率半径を有してクランク室1
4の内周壁14aと(具体的には後述する潤滑性被膜C
面)と対向する自転防止用の干渉面17dが間隙Sを容
して設けられている。
【0013】次に本発明の最も特徴とするハウジング1
1の表面処理について説明する。ハウジング11には上
述のようにクランク室14が形成されており、その内周
壁14aには、固体潤滑剤として選択された二硫化モリ
ブデン及びグラファイトと、バインダとしてポリアミド
等未硬化の熱硬化性樹脂とを含む被膜材料Cを被装した
のち、これを加熱硬化させた被膜Cが形成されている。
勿論、被膜材料としては、低摩擦樹脂又はこれに固体潤
滑剤、硬質金属粒子、セラミックス粒子等を混在させた
ものも使用できる。また、被装方法は簡単なスプレー方
式も可能ではあるが、密着強度及び膜厚管理の面から以
下に述べる転写方式(ロール転写)が望ましい。
【0014】図4は、転写装置を示す模式図であって、
該転写装置50は、図示矢印方向に回転可能な転写ロー
ラ51と、その上方に所定の間隙を容して配置された膜
厚調整用のコンマローラ52と、該コンマローラ52か
ら転写ローラ51の回転方向後方側に離隔配置された堰
53とを備え、これらは上記ピストン17の干渉面17
dのストロークに適応しうる軸長を有して設置されてい
る。なお、54は、コンマローラ52と堰53の挟間に
被装材料Cを供給するディスペンサである。
【0015】一方、ハウジングワーク11wは、転写ロ
ーラ51と逆向き、かつ同調した速度で回転する駆動手
段(図示せず)に着脱自在に取付けられ、駆動手段は軸
方向への進退動と共に図示矢印方向への移動も可能なる
よう構成されている。したがって、駆動手段に取付けら
れたハウジングワーク11wをまず軸方向へ進動させ、
クランク室14の所定位置まで転写ローラ51を導入さ
せ、次いで該ハウジングワーク11wをA矢印方向へ移
動させて、図示のようにクランク室14の内周壁14a
を転写ローラ51に接触させる一方、ディスペンサ54
によってコンマローラ52と堰53との間に被膜材料C
を供給する。
【0016】その結果、転写ローラ51の回転につれて
移送される被膜材料Cは、コンマローラ52によって膜
厚が調整されたのち、ハウジングワーク11wのクラン
ク室内周壁14aに被装(転写)される。被装を終える
と被膜材料Cの供給中断と同時に、ハウジングワーク1
1wをB矢印方向へ移動させ、さらにこれを軸方向に退
動させることによって、転写ローラ51をクランク室1
4から相対的に脱出させる。駆動手段から取外されたハ
ウジングワーク11wは、その後の乾燥、焼成工程を経
ることによりクランク室14の内周壁14aには密着し
た被膜Cが形成される。そして必要に応じ被膜C面には
研削加工が施されて寸法精度が整えられる。
【0017】このように、クランク室14の内周壁14
aに耐摩耗、耐焼付性に優れた固体潤滑剤の被膜Cが形
成されているので、ピストン17の自転(回動)が生じ
た場合でも、その干渉面17dが滑らかに該被膜C面に
接触して、ピストン17の回動を抑制することができ
る。図5及び図6に示す他の実施形態は、上記クランク
室14の内周壁14aのうち、上記ピストン17の各干
渉面17dと対向する領域の周方向中央部分が軸方向に
延びる油溝14bとして凹刻されている。この油溝14
bはハウジング11の成形時に得られる鋳肌面で構成す
ることもでき、その形状についても適宜変更することが
可能である。
【0018】圧縮機の運転中、図6に示す矢印方向の回
転モーメントがピストン17に作用した場合、斜板18
の回転に基づく遠心力で飛散した潤滑油が、クランク室
14の内周壁14a(具体的には被膜C面)と当接しな
い側の干渉面17dとの間に形成される隙間を介して、
Q矢印方向から油溝14b内へ流入し、同じく軸方向か
ら流入した潤滑油と共に油溝14b内に貯溜される。そ
してこの油溝14bのもつ油溜め機能が、クランク室内
周壁14aとピストン干渉面17dとの実質的な衝接摺
動部分への給油を果し、十分な潤滑を確保する。
【0019】
【発明の効果】以上、詳述したように、請求項1記載の
発明は、片頭形ピストンの自転防止用干渉面と衝接する
クランク室の内周壁に潤滑性被膜を形成したので、特に
無潤滑状態で衝接するピストン干渉面との焼付を良好に
防止する。しかも多気筒圧縮機ではピストンの使用個数
が多いだけに、ピストン干渉面のそれぞれに施される処
理に比べて頗る有利であり、加えてクランク室の遮音と
いった副次的効果も付随する。とくに請求項2記載の発
明のように、二硫化モリブデンを含む固体潤滑剤を必須
の被膜要素とするものでは一層有効である。
【0020】さらに請求項3記載の発明のように、クラ
ンク室の内周壁に形成される潤滑性被膜を転写方式で被
装すれば、膜厚管理の面からもきわめて有利である。ま
た、請求項4記載の発明のように、クランク室の内周壁
のうち、ピストンの各干渉面と対向する領域の周方向中
央部分が軸方向に延びる油溝として凹刻されているもの
では、該油溝の油溜め機能によって、相互の衝接摺動部
分に対する給油も十分確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る片頭形斜板式圧縮機の
断面図。
【図2】同圧縮機に使用される片頭形ピストンの正面
図。
【図3】同ピストンの干渉面とクランク室の内周壁との
関係を示す部分断面図。
【図4】クランク室内周壁の転写装置を示す模式図。
【図5】クランク室内周壁の他の実施形態を示す部分断
面図。
【図6】同要部の拡大説明図。
【符号の説明】
10はシリンダブロック、11はフロントハウジング、
14はクランク室、14aは内周壁、14bは油溝、1
5は駆動軸、17はピストン、17dは干渉面、18は
斜板、19はシュー、Cは潤滑性被膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機体軸心に駆動軸を支承し、同軸心周りに
    複数のボアを並設したシリンダブロックと、該シリンダ
    ブロックに結合されて内部にクランク室を形成したハウ
    ジングと、上記駆動軸と共に回転する斜板と連係して上
    記ボア内と直動する片頭形のピストンとを備え、該ピス
    トンの尾部に配設された自転防止用の干渉面と衝接する
    上記クランク室の内周壁には、潤滑性被膜が形成されて
    いることを特徴とする斜板式圧縮機。
  2. 【請求項2】上記潤滑性被膜は、二硫化モリブデン又は
    二硫化モリブデンとフッ素樹脂、二硫化タングステン、
    グラファイトの少なくとも一種からなる固体潤滑剤を含
    む被膜であることを特徴とする請求項1記載の斜板式圧
    縮機。
  3. 【請求項3】上記クランク室の内周壁に形成される潤滑
    性被膜は、転写方式によって被装されていることを特徴
    とする請求項1又は2記載の斜板式圧縮機。
  4. 【請求項4】上記クランク室の内周壁のうち、上記ピス
    トンの各干渉面と対向する領域の周方向中央部分が、軸
    方向に延びる油溝としてて凹刻されていることを特徴と
    する請求項1、2又は3記載の斜板式圧縮機。
JP10147439A 1998-05-28 1998-05-28 斜板式圧縮機 Pending JPH11336658A (ja)

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JP2012013049A (ja) * 2010-07-05 2012-01-19 Sinlin Automotive Co Ltd 可変容量斜板式圧縮機

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