WO2017183330A1 - ローリングシリンダ式容積型圧縮機 - Google Patents

ローリングシリンダ式容積型圧縮機 Download PDF

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WO2017183330A1
WO2017183330A1 PCT/JP2017/008671 JP2017008671W WO2017183330A1 WO 2017183330 A1 WO2017183330 A1 WO 2017183330A1 JP 2017008671 W JP2017008671 W JP 2017008671W WO 2017183330 A1 WO2017183330 A1 WO 2017183330A1
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WO
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piston
cylinder
oil
pin
rolling cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/008671
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
坪野 勇
土屋 豪
野崎 務
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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Publication of WO2017183330A1 publication Critical patent/WO2017183330A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/10Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/10Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member

Definitions

  • the present invention relates to a rolling cylinder type positive displacement compressor.
  • Patent Document 1 discloses a means for solving the problem of locking of pump operation in a rolling cylinder type positive displacement pump.
  • the working fluid is liquid oil
  • the rotation synchronizing means for synchronizing the rotation amount of the swing piston and the rotation amount of the rolling cylinder and the rotation amount of the swing piston.
  • the rotation half means can be regarded as the attitude control means of the orbiting piston.
  • a pin slide mechanism that is a rotation half means of a positive displacement pump described in Patent Document 1 has a configuration in which a position-fixed cylinder (pin mechanism) is fitted in a slide groove.
  • a load acts on the pin slide mechanism only when the compression mechanism deviates from the normal operation. For this reason, the load applied to the pin slide mechanism is often a shocking load that fluctuates irregularly, and reliable lubrication is always necessary.
  • the working fluid is liquid oil having lubricity, reliable lubrication can be realized only by arranging a pin slide mechanism in the discharge flow path.
  • the pin slide mechanism cannot be secured by the method of disposing the pin slide mechanism in the discharge flow path, and the pin slide mechanism wears out. Decrease in reliability is a problem.
  • the pin slide mechanism In the vicinity of the pin slide mechanism, there are a suction chamber having the lowest suction pressure, a compression chamber changing to the highest discharge pressure, and a discharge chamber having the discharge pressure. Therefore, in order to constantly and reliably supply the pin slide mechanism, it is necessary to increase the pressure of the oil supplied to the pin slide mechanism until it resists the surrounding pressure.
  • the lubricating oil to the pin slide mechanism is always sufficiently supplied in order to improve the reliability of the pin slide mechanism.
  • a rolling cylinder type positive displacement compressor includes a swing piston having a slide groove, a rolling cylinder having a cylinder groove, a stationary cylinder having a fixed pin, and a piston swing drive source that is a drive source for the swing motion of the swing piston. And a drive transmission unit that connects the swing piston and the piston rotation drive source, a frame through which the drive transmission unit passes, a rotation piston, a rolling cylinder, a stationary cylinder, a piston rotation drive source, and a drive transmission unit.
  • a revolving piston, a rolling cylinder and a stationary cylinder constitute a compression portion, and two revolving pistons fitted in a cylinder groove partition between the rolling cylinder and the stationary cylinder.
  • the fixed pin is configured to reach the discharge pressure, and the fixed pin is fitted into the slide groove, and has a pin slide oil supply passage that supplies oil from the oil storage portion to the fixed pin and the slide groove.
  • the pressure of the oil supplied to the outlet of the pin slide oil supply passage is set to be equal to or higher than the discharge pressure.
  • the lubricating oil can always be reliably supplied to the sliding portion of the compression portion of the rolling cylinder positive displacement compressor, and the wear of the sliding portion can be avoided to improve the reliability of the compressor. be able to.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a frame of an RC compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a compression unit of an RC compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating a compression operation of the RC compressor according to the first embodiment with reference to a cross-sectional view slightly deviated from the BB cross section of FIG. 1 toward the revolving piston.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing an arrangement at a crank angle of 0 deg in FIG. 9.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view illustrating an arrangement between a crank angle of 180 deg and 225 deg in FIG. 9 in which one working chamber of the RC compressor according to the first embodiment shifts from a compression stroke to a discharge stroke.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part M of FIG. 12 in Example 2. It is a perspective view which shows the slider of the pin slide mechanism of RC compressor which concerns on Example 2.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part M of FIG. 12 in Example 3.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a slider of a pin slide mechanism of an RC compressor according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the vicinity of the surface of a rolling cylinder, a revolving piston, or a stationary cylinder of an RC compressor according to a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the vicinity of the surface of a rolling cylinder, a revolving piston, or a stationary cylinder of an RC compressor according to a sixth embodiment.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a Q portion in FIG. 1 in Example 7.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a rolling cylinder of an RC compressor according to a seventh embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a rolling cylinder of an RC compressor according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a top view illustrating a rolling cylinder of an RC compressor according to an eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a rolling cylinder of an RC compressor according to a ninth embodiment.
  • FIG. 10 is a top view illustrating a rolling cylinder of an RC compressor according to a ninth embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a rolling cylinder of an RC compressor according to a tenth embodiment. It is a perspective view from the lower part of the stationary cylinder of the RC compressor concerning Example 11.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view across a bypass valve and a discharge flow path of a horizontal RC compressor according to Embodiment 12.
  • FIG. 31 is a flowchart showing a pin slide pump operation of the RC compressor according to the embodiment 16 using a view seen from a cross section slightly deviating to the swing piston side from the BB cross section of FIG. 30. It is an expanded sectional view which shows the S section of FIG. 30 in Example 17. It is an expanded sectional view in the surface orthogonal to FIG. It is an expanded sectional view which shows the E section of FIG. 38 in Example 17. FIG. It is an expanded sectional view which shows the E section of FIG. 38 in Example 18. FIG. It is an expanded sectional view which shows the U section of FIG. It is a schematic diagram of the W section of FIG.
  • the present invention is a compressor having a typical configuration in which three main compression elements are a revolving piston that revolves, a rolling cylinder that rotates in conjunction with a stationary cylinder, and a stationary cylinder that incorporates them.
  • the present invention relates to a rolling cylinder positive displacement compressor (hereinafter also referred to as “RC compressor”) that compresses a gas that is a working fluid by a compression element.
  • RC compressor rolling cylinder positive displacement compressor
  • the present invention relates to a rolling cylinder type positive displacement compressor provided with a swing piston posture restricting means by a rotation half means that regulates the rotation speed of the piston to half of the swing speed.
  • the rotation synchronization means and the rotation half means are realized by a pin slide mechanism using a pin mechanism fixedly arranged or rotatably supported by the slide groove of the swing piston and the stationary cylinder.
  • the rolling cylinder positive displacement compressor is a high-pressure chamber that fills the casing with discharge gas.
  • the separated oil returns to the oil storage section provided at the bottom in the casing.
  • the oil in the oil storage section is almost discharged. More specifically, the surface of the oil storage part becomes the discharge pressure, and the oil below the surface becomes a pressure higher than the discharge pressure by the amount of oil from the surface.
  • a rolling cylinder positive displacement compressor includes a swing piston, a rolling cylinder, a piston swing drive source, a drive transmission means, a rolling cylinder rotation support, a rotation synchronization means, a rotation half means, and a stationary cylinder. And a casing.
  • the orbiting piston rotates around the piston rotation axis, and revolves around the piston rotation axis parallel to the piston rotation axis with a turning radius E.
  • a rolling cylinder has a cylindrical shape that rotates around a cylinder rotation axis, and has a cylinder groove with a constant width, with a cylinder groove axis perpendicular to the cylinder rotation axis as a central axis and parallel to the cylinder rotation axis. Both side surfaces of the groove are parallel to the cylinder groove axis.
  • the piston turning drive source is a driving source for the turning motion of the turning piston.
  • the drive transmission means connects the turning piston and the piston turning drive source.
  • the rolling cylinder rotation support portion is a cylinder whose cylinder rotation axis is parallel to the piston rotation axis and is eccentric with respect to the piston rotation axis so that the cylinder rotation axis is fixedly arranged on the piston rotation path circle that is the rotation path of the piston rotation axis.
  • the amount of eccentricity is arranged as E equal to the turning radius.
  • the rotation synchronization means synchronizes the amount of rotation of the piston, which is the amount of rotation of the rotating piston, with the amount of rotation of the cylinder, which is the amount of rotation of the rolling cylinder.
  • Rotation half means controls the piston rotation amount to half of the piston turning amount which is the turning angle amount of the turning piston.
  • the stationary cylinder and the rolling piston and the rolling cylinder are formed so as to form a compression portion that forms two working chambers by roughly sealing two spaces separated by fitting the swiveling piston into the cylinder groove and partitioning the cylinder groove. Contains the cylinder.
  • Casing has an oil storage part as well as a compression part.
  • the stationary cylinder is provided with a suction channel and a discharge channel.
  • the suction flow path connects one working chamber whose volume is increased by the swiveling motion of the swivel piston, of the two working chambers, to the suction system.
  • the discharge channel connects the other working chamber, whose volume is reduced by the swiveling motion of the swivel piston, to the discharge system and serves as the discharge chamber.
  • the suction channel and the discharge channel have a period that does not lead to the suction system or the discharge system until the working chamber, which was the suction chamber immediately before the start of the decrease after the increase in volume, is transferred to the discharge chamber. It is arranged to be a compression chamber.
  • the rotation synchronizing means is provided with a piston cut surface, which is a flat surface of two constant intervals, with a cut axis perpendicular to the piston rotation axis as a central axis and parallel to the piston rotation axis, on the side surface of the orbiting piston that is in sliding contact with the two side surfaces of the cylinder groove.
  • the rotation half means is a slide groove having a constant width parallel to the piston rotation axis with the slide axis orthogonal to the piston rotation axis as one of the two piston side end surfaces orthogonal to the piston rotation axis among the side surfaces of the orbiting piston.
  • a pin mechanism arranged on a rolling cylinder rotation support portion that is inserted into the slide groove with the pin axis as a central axis so that the pin axis parallel to the piston rotation axis is always perpendicular to the slide axis, arranged on the piston rotation locus circle It is comprised by the pin slide mechanism which consists of.
  • the pin shaft is arranged at a position on the piston turning locus circle rotated by the pin axis adjustment angle ⁇ from a position opposed to the cylinder rotation shaft arranged on the piston turning locus circle by 180 degrees around the piston turning axis.
  • the slide shaft around the piston rotation axis from the normal direction of the cut shaft in the same rotation direction as the pin shaft adjustment angle by ⁇ / 2 degrees, which is half of the pin shaft adjustment angle, Realize.
  • the rolling cylinder type positive displacement compressor according to the present invention includes a pin slide oil supply passage for supplying oil in the oil storage portion to the pin slide mechanism, and pressure in the pin slide mechanism portion for oil flowing through the pin slide oil supply passage. And a pin slide oil pressure increasing means for making the pressure equal to or higher than the discharge pressure.
  • the rolling cylinder type positive displacement compressor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate using a plurality of embodiments.
  • common parts will be described using the same drawings.
  • symbol in the figure of each Example shows the same thing or an equivalent, and the overlapping description is abbreviate
  • the dimensional ratios of the respective elements shown in the drawings indicate one embodiment. Therefore, the size relationship and angle of each dimension in the illustrated shape also indicate an embodiment.
  • the specific dimension value is not particularly limited, but it is desirable that the outer diameter of the rolling cylinder type positive displacement compressor is in a range from 10 mm to 2000 mm.
  • a compression part is arranged at the upper part in the casing, and a motor as a piston turning drive source is arranged below the compression part, and a crankshaft (drive transmission part) constituting drive transmission means is connected vertically.
  • It is an upper compression vertical type arranged in a direction (longitudinal direction).
  • the pin axis is set at a position rotated 180 degrees from the cylinder rotation axis on the piston turning locus circle passing through the cylinder rotation axis, and the slide axis is the normal direction of the cut axis around the piston rotation axis
  • the pin shaft adjustment angle ⁇ is 0 degree.
  • the description regarding this pin axis adjustment is described in prior art documents.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an RC compressor, which is a longitudinal sectional view taken along C1-C2-O-C3 in a transverse sectional view (A and B) in AA or BB shown in the figure.
  • C2 and C3 are in two places in FIGS. 2 and 3, respectively, which means that two C2s and two C3s are omitted.
  • 2 and 3 are an AA cross-sectional view (compression chamber forming portion) and a BB cross-sectional view (axial gap portion between a stationary cylinder, a turning piston, and a rolling cylinder) in FIG.
  • FIG. 3 the suction groove 2s2 immediately above the BB cross section is illustrated by a two-dot chain line.
  • FIG. 4 and 5 are perspective views of the rolling cylinder and the revolving piston, respectively.
  • FIG. 6 is a bottom view of the stationary cylinder
  • FIG. 7 is a perspective view of the frame.
  • FIG. 9 is an explanatory view of a compression operation using a cross section slightly shifted to the swivel piston side from the BB cross section of FIG.
  • the suction groove 2s2 immediately above the BB cross section is shown by a broken line.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the crank angle of 0 degrees in FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the timing at which one working chamber shifts from the compression stroke to the discharge stroke when a bypass valve 22 described later does not operate, and shows a state between the crank angle of 180 degrees and 225 degrees in FIG. It is shown.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the pin mechanism attaching portion, an enlarged view of a portion P in FIG. 1, and FIG. 13 is a modification of the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 14 shows the insertion of the slide groove of the pin slide mechanism, and is an enlarged vertical sectional view of the M part in FIG. 12 or 13.
  • the compression unit includes a swiveling piston 3, a rolling cylinder 1, and a stationary cylinder 2 as components that directly act on the compressed working fluid. Then, regarding these materials, if the revolving piston 3, the rolling cylinder 1 and the stationary cylinder 2 are all made of cast iron, the cost can be kept low.
  • the rolling cylinder 1 may be made of an aluminum alloy, and the turning piston 3 and the stationary cylinder 2 may be made of cast iron. If it does in this way, since the rolling cylinder 1 can be reduced in weight, it can become difficult to raise
  • the entire RC compressor can be reduced in weight.
  • the compression part is covered with a stationary cylinder 2 at the upper part and a frame 4 at the lower part, and the crankshaft 6 that is rotatably supported by a main bearing 24 comprising an upper main bearing 24a and a lower main bearing 24b provided on the frame 4 projects downward.
  • a motor 7 is provided on the crankshaft 6 while the compression portion is fixedly disposed on the casing cylindrical portion 8a by welding or the like.
  • the motor 7 includes a stator 7b fixedly disposed on the casing cylindrical portion 8a and a rotor 7a fixedly disposed on the crankshaft 6.
  • the motor 7 is a piston rotation drive source, and is also a shaft rotation drive source.
  • a main balance 80 is fixed to the upper portion of the rotor 7a, and a counter balance 82 is fixed to the lower portion. These serve to dynamically balance the unbalance of the compression element (slewing piston 3) that swirls in the compression operation.
  • the auxiliary bearing 25 includes a ball 25a and a ball holder 25b that rotatably supports the ball 25a in all directions. After the lower part of the crankshaft 6 is inserted into the ball 25a and the ball 25a is mounted on the ball holder 25b, the ball holder 25b is fixedly disposed on the sub-frame 35 welded to the casing cylindrical portion 8a. Thus, the auxiliary bearing 25 rotatably supports the lower part of the crankshaft 6.
  • the sub-frame 35 has a sub-frame peripheral hole 35a and a sub-frame central hole 35b.
  • a positive displacement oil pump 200 (oil supply pump) is provided at the lower end of the crankshaft 6.
  • This positive displacement oil pump 200 is an oil pump represented by a trochoidal tooth type or cycloid tooth type gear pump, and has a boosting capability.
  • the crankshaft 6 is provided with an oil supply vertical hole 6b (oil supply passage) penetrating the center in the central axis direction. Further, the crankshaft 6 is provided with oil supply horizontal holes (oil supply sub horizontal hole 6g, oil supply lower main horizontal hole 6f, oil supply upper main horizontal hole 6e) connected to the sub bearing 25, the lower main bearing 24b, and the upper main bearing 24a.
  • a casing lower lid 8c is welded to a lower portion of the casing cylindrical portion 8a, and a casing upper lid 8b is welded to an upper portion thereof.
  • oil is sealed at an appropriate stage of assembling the RC compressor, and an oil storage part 125 for storing the oil is formed in the vicinity of the casing lower lid 8c which is the lowermost part.
  • a suction pipe 50 for introducing a working fluid from the outside to a compression section provided inside the sealed casing 8 is provided in the casing upper lid 8b. Further, the casing upper lid 8b includes a discharge pipe 55 that discharges the working fluid pressurized by the compression unit to the outside of the RC compressor, an external power supply line (not shown) for supplying electric power to the motor 7, and a stator 7b. A hermetic terminal 220 to which the motor wire 7b3 connected to is connected is provided.
  • the frame 4 has a configuration in which a frame mounting surface 4a for attaching the stationary cylinder 2 later is used as an upper surface and a main bearing hole 4b is provided in the center.
  • An upper main bearing 24a and a lower main bearing 24b are press-fitted into the main bearing hole 4b to form a main bearing 24 that rotatably supports the crankshaft 6.
  • a collar receiving surface 4c is provided around the upper surface of the main bearing hole 4b, and a collar receiving notch 4c1 serving as an outlet passage for the oil that lubricates the main bearing 24 is provided at one or a plurality of positions.
  • a bed surface 4d on which the rolling cylinder 1 is placed is provided at a position surrounding the collar receiving surface 4c.
  • the bed surface 4d is provided with a bed radiation groove 4 serving as an oil passage.
  • a frame outer peripheral groove 4 m is provided on the outer periphery of the frame 4.
  • the swing piston 3 has a configuration in which a swing bearing hole 3a is provided in the center.
  • the slewing bearing 23 is press-fitted into the slewing bearing hole 3a.
  • Two piston cut surfaces parallel to each other and parallel to the slewing bearing axis are provided on two side surfaces of the slewing piston 3 with the cut axis being an axis perpendicular to the slewing bearing axis being the central axis of the slewing bearing 23 as the central axis. 3c is provided. Then, two piston cylindrical peripheral surfaces 3e whose centers connecting the two piston cut surfaces 3c are shifted are provided.
  • a piston upper surface 3d and a piston lower surface 3f which are flat surfaces parallel to each other and perpendicular to the slewing bearing shaft, are provided on the upper and lower sides.
  • a slide groove 3b having a constant width is provided with the slide axis orthogonal to the slewing bearing axis as the central axis and parallel to the slewing bearing axis.
  • the slide groove 3b is set to a depth communicating with the slewing bearing hole 3a, and the oil supply path to the slewing bearing 23 and the oil supply path to the slide groove 3b are made common to simplify the oil supply system. This has the effect of reducing manufacturing costs.
  • the slide groove 3b extends to the outer periphery of the piston cut surface 3c.
  • the slide shaft is set to the normal direction of the cut shaft (axis perpendicular to the swing bearing shaft). That is, the slide shaft is provided in a direction perpendicular to the two piston cut surfaces 3c parallel to the cut shaft.
  • the pin shaft adjustment angle ⁇ is set to 0 degree.
  • the rolling cylinder 1 basically has a configuration in which a rolling cylinder 1b having a cylindrical shape as a main body and having a rolling axis as a central axis and a rolling end plate 1a having a diameter larger than that of the rolling cylinder 1b are attached to the rolling cylinder 1b. Have. For this reason, the rolling end plate 1a will be in the state which protruded uniformly to the cylinder attachment surface 2a used as the lower surface part of the rolling cylinder 1b.
  • a cylinder groove 1c having a constant width parallel to the rolling axis is provided on the upper surface side which is the side opposite to the end plate of the rolling cylinder 1b, with the cylinder groove axis orthogonal to the rolling axis as the central axis.
  • the cylinder groove 1c has flat side surfaces parallel to each other, and the bottom surface is parallel to the upper surfaces of the cylinder column 1b and the rolling end plate 1a.
  • the cylinder groove 1c extends to the outer periphery of the rolling cylinder 1b. Thereby, since the movement of the cutting tool during groove processing becomes uniform, there is an effect that the shape accuracy of the groove is improved.
  • the piston cut surface 3c is fitted into the side surface of the cylinder groove 1c so that the rolling cylinder 1 is engaged with the revolving piston 3.
  • the turning piston 3 is inserted into the eccentric bearing 23 with the eccentric shaft 6a having a turning radius E of the crankshaft 6, and is rotated at the turning radius E by rotating the crankshaft 6, so that the cylinder groove 1c
  • An eccentric shaft insertion hole 1d is provided at the bottom center.
  • the stationary cylinder 2 has a circular eccentric cylinder hole 2b having a cylinder rotation axis as a central axis in a cylinder mounting surface 2a on the lower surface. Then, a cylindrical fixing pin 5s having the pin axis as a central axis is fixedly disposed on the bottom surface of the eccentric cylinder hole 2b, and the pin mechanism 5 is provided.
  • the pin mechanism 5 constitutes a pin slide mechanism by being inserted into the slide groove. Since the slide groove 3b provided in the orbiting piston 3 is assumed to have a pin shaft adjustment angle ⁇ of 0, the pin shaft is installed at a position 2E away from the cylinder rotation shaft.
  • This pin slide mechanism plays a role of defining the posture in accordance with the turning phase of the turning piston 3, and is an essential mechanism for smoothly continuing the compression operation of the RC compressor.
  • the fixing pin 5s has a through hole formed in the bottom of the eccentric cylinder hole 2b, and the fixing pin flange portion 5s1 is fixedly arranged by one or a plurality of screws.
  • a suction hole 2s1 connected to the bottom surface and side surface of the eccentric cylinder hole 2b from the top surface and a suction groove 2s2 connected to the eccentric cylinder hole 2s1 are provided on the bottom surface of the eccentric cylinder hole 2b.
  • These suction holes 2s1 and suction grooves 2s2 constitute a suction path 2s.
  • a discharge hole 2d that connects the top surface to the bottom surface and side surface of the eccentric cylinder hole 2b is provided.
  • a bypass hole 2e penetrating from the upper surface of the stationary cylinder 2 to the eccentric cylinder hole 2b is provided near the side surface of the eccentric cylinder hole 2b.
  • the number is two.
  • a bypass valve 22 is provided on the upper surface side. As shown in FIG. 1, the bypass valve 22 is configured such that a valve plate is inserted into a valve seat and the valve plate is lightly pressed from above by a spring. As a result, the bypass valve 22 becomes a one-way valve that allows only the flow in the direction from the eccentric cylinder hole 2b to the upper part.
  • crankshaft 6 having the shaft axis as the central axis will be described with reference to FIG.
  • a shaft collar portion 6c having a large diameter portion is provided at an upper portion of the shaft, and an eccentric shaft 6a having an eccentric shaft axis having an eccentric amount E with respect to the shaft axis as a central axis and a shaft neck having a smaller diameter than the eccentric shaft 6a.
  • An eccentric portion consisting of 6d is provided.
  • the oil supply vertical hole 6b penetrated to an axial direction through the whole region also including the eccentric part of an upper part from the lower end part of the crankshaft 6 is provided.
  • a protruding pump connecting pipe 6z is fixedly disposed by press-fitting, interference fit or adhesion at the lower end of the oil supply vertical hole 6b, and an oil supply upper main horizontal hole 6e, an oil supply lower main horizontal hole 6f, and an oil supply sub horizontal hole 6g are provided in the lateral direction. These oil supply lateral holes are installed at positions facing the bearings when the crankshaft 6 is incorporated in an RC compressor.
  • the crankshaft 6 rotatably supported by the main bearing 24 of the frame 4 is positioned in the axial direction by placing the shaft collar portion 6c on the collar receiving surface 4c. Then, the eccentric shaft 6a is inserted into the eccentric shaft insertion hole 1d of the rolling cylinder 1 so that the eccentric shaft 6a protrudes into the cylinder groove 1c, and then the swing piston 3 is cranked so that the eccentric shaft 6a is inserted into the swing bearing 23. Install in the shaft 6. Thereby, the slewing bearing shaft of the slewing piston 3 can rotate around the eccentric shaft shaft disposed at the slewing radius E from the shaft shaft.
  • the orbiting piston has the orbiting bearing shaft as the piston rotation axis, and the shaft axis serves as the piston orbiting shaft that causes the piston rotation axis to rotate at the orbiting radius E.
  • a shaft neck 6d having a smaller diameter than the eccentric shaft 6a is provided between the eccentric shaft 6a and the shaft collar portion 6c so as to pass through the eccentric shaft insertion hole 1d.
  • the orbiting piston 3 is assembled into the rolling cylinder 1 in a state in which the piston cut surface 3c is fitted into the side surface of the cylinder groove 1c so as to be slidable in the cylinder groove 1c.
  • the cylinder groove 1 c is partitioned into two working chambers by the orbiting piston 3.
  • the cylinder groove axis and the cut axis coincide with each other, and both are perpendicular to the shaft axis, that is, the piston revolution axis.
  • the stationary cylinder 2 incorporating the pin mechanism 5 (the stationary cylinder 2 with the fixed pin 5s fixedly disposed) is inserted into the eccentric shaft insertion hole 1d by inserting the rolling cylinder 1b of the rolling cylinder 1 into the rolling shaft.
  • the shaft axis (piston pivot axis) is located at the intermediate position between the cylinder pivot axis and the pin axis to the frame 4 in which the pivot piston 3, the rolling piston 1 and the crankshaft 6 are assembled as described above.
  • the cylinder bolt 90 (see FIG. 1) is closely fixed and arranged.
  • the cylinder rotation axis and the pin axis are arranged on the piston rotation path circle, which is the rotation path of the piston rotation axis, and the position of the pin axis is centered on the shaft axis (cylinder rotation axis). This means that it is arranged at a position facing 180 degrees (a position where the pin axis adjustment angle ⁇ is 0 degrees). If the stationary cylinder 2 is arranged in such a position and rotation posture, the pin mechanism 5 is automatically inserted into the cylinder groove 3b.
  • the revolving piston 3 reciprocates in the cylinder groove 1c. For this reason, it is necessary to extend the length of the turning piston 3 so that the eccentric shaft insertion hole 1d is hidden by the turning piston 3 even when the turning piston 3 approaches the end of the cylinder groove 1c.
  • the length of the swiveling piston 3 is increased, it is necessary to increase the length of the cylinder groove 1c, and the diameter of the rolling cylinder 1b is increased. Therefore, since the diameter of the rolling cylinder 1 increases and the diameter of the stationary cylinder 2 into which the rolling cylinder 1 is incorporated increases, the diameter of the casing 8 increases and the RC compressor becomes larger in diameter. In this embodiment, as shown in FIG.
  • the shaft neck 6d is provided so that the eccentric shaft insertion hole 1d passes through the shaft neck 6d having a smaller diameter than the eccentric shaft 6a.
  • the eccentric shaft insertion hole 1d can be made small, an increase in the diameter of the RC compressor can be suppressed.
  • the working chamber having a volume of 0 is the discharge chamber 105 in which the discharge stroke is completed or the suction chamber 95 that starts the suction stroke
  • the working chamber having the maximum volume is the suction chamber 95 or the compression stroke in which the suction stroke is completed. It is the compression chamber 100 which starts. From the geometrical relationship, the rotation direction of the crankshaft 6 and the rotation direction of the rolling cylinder 1 are the same.
  • the position of the suction hole 2s1 in the stationary cylinder 2 is determined so that the side surface of the suction hole 2s1 starts to communicate with the working chamber.
  • the working chamber whose volume is maximum in FIGS. 2 and 3 is in the suction stroke.
  • the suction groove 2 s 2 at the bottom of the eccentric cylinder hole 2 b connected to the suction hole 2 s 1 continues to communicate with the working chamber (the right working chamber of the swiveling piston 3) that is the suction chamber 95. It is the structure extended as much as possible (see the two-dot chain line in FIG. 3).
  • the suction hole 2s1 is provided in the vertical direction this time, it is not limited thereto, and may be provided in the horizontal direction. In such a case, since the suction hole 2s1 and the casing 8 are close to each other, it is possible to shorten the suction pipe 50 in the RC compressor, and it is possible to suppress suction overheating and improve performance.
  • the tolerance setting is performed so that a gap is reliably left between the piston cylindrical peripheral surface 3e and the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b. That is, a gap larger than the other part (between the outer peripheral surface of the rolling cylinder 1b and the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b) is formed between the piston cylindrical peripheral surface 3e and the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b.
  • the working chamber having the volume 0 is not communicated with the suction hole 2s1, but is communicated after being slightly rotated.
  • the compression chamber 100 becomes the discharge chamber 105, and the discharge hole 2d is provided so as to communicate with the discharge chamber 105 during the entire discharge stroke.
  • the specific volume ratio is 2.2
  • the specific volume ratio is not limited to this value, and it is only necessary to obtain compression and discharge functions as a compressor.
  • the working fluid is discharged from the bypass hole 2e through the bypass valve.
  • the bypass hole 2e is designed to face the working chamber from the second half of the suction stroke to the entire compression stroke and the first half of the discharge stroke.
  • the discharge hole 2d is provided at a position and a size such that the discharge hole 2d is removed from the discharge chamber 105 when the discharge stroke in which the volume of the discharge chamber 105 becomes zero (see the working chamber of volume 0 in FIGS. 2 and 3). It is done.
  • the discharge part directly communicating with the discharge chamber 105 is the cylinder internal discharge groove 2d1 provided on the piston cylindrical peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b, but is not limited thereto, and the bottom of the eccentric cylinder hole 2b such as the suction groove 2s2 is used. It is good also as a groove
  • the discharge hole 2d can be set even when the specific volume ratio is large and the compression chamber 100 needs to be compressed until the volume of the compression chamber 100 is reduced at the start of the discharge stroke.
  • Working fluid enters the compression section through a suction pipe 50 that is a suction flow path from a suction system outside the RC compressor. Therefore, the pressure is increased by the compression operation of the compression unit described later.
  • the pressurized working fluid blows upward from the discharge hole 2d on the upper surface of the stationary cylinder 2 constituting the compression unit. Under over-compression conditions in which the operating pressure ratio is lower than the pressure ratio corresponding to the specific volume ratio of the RC compressor, the working fluid also blows out from the bypass hole 2e via the bypass valve 22.
  • the cylinder upper wall 2w is arranged on the upper part of the stationary cylinder 2 so as to cover the inner side of the cylinder bolt 90 for attaching the stationary cylinder 2 to the frame 4.
  • a discharge cover 230 is fixed on the upper surface of the cylinder upper wall 2w to cover the discharge hole 2d and the bypass hole 2e, and an upper wall groove 2w1 connecting the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is provided at a plurality of locations on the cylinder upper wall 2w. ing.
  • the working fluid blown upward from the discharge hole 2d and the bypass hole 2e once collides with the discharge cover 230, where oil in the working fluid adheres to the discharge cover and is separated, and blows out from the upper wall groove 2w1. And it collides with the inner wall of the casing cylindrical part 8a, oil is made to adhere there, and oil separation is performed again.
  • the discharge pipe 55 is provided in the casing upper lid 8b, the working fluid flows to the upper side of the compression section and enters the wide casing upper chamber 120 provided there. In this case, since the flow rate of the working fluid is reduced, the remaining oil mist is allowed to settle to realize a state where the amount of oil is extremely small, and then from the discharge pipe 55 serving as a discharge flow path to the discharge system outside the RC compressor. Discharge the working fluid.
  • FIG. 9 shows the state of the compression element every 45 degrees while the crankshaft 6 makes one clockwise rotation around the piston rotation axis (shaft axis, the intersection of the center lines in each figure).
  • the entire stroke of the compression operation is completed by rotating the crankshaft 6 twice.
  • FIG. 9 shows only half of the stroke, but in parallel, the fact that the two working chambers change by one rotation at the crank angle is used to change the stroke of the second rotation to that of the other working chamber.
  • the description will be made of the stroke of the working chamber on the left side of the swiveling piston 3 in the upper left diagram of FIG.
  • the crank angle at this time is set to 0 degree.
  • the rotation of the rolling cylinder 1 is always defined by the rotation of the orbiting piston 3 by the rotation synchronization means. This is achieved by fitting the piston cut surface 3c of the orbiting piston 3 to the side surface of the cylinder groove 1c. Then, by combining the rotation half means, the rotation amount of the rolling cylinder 1 synchronized with the rotation of the swing piston 3 can be defined as half the swing amount of the swing piston 3. In other words, the rotation of the rolling cylinder 1 can always be regulated to normal rotation.
  • the rotation half means of the rotating piston 3 is configured by inserting a pin 5 fixedly arranged on the stationary cylinder 2 into a slide groove 3b provided on the piston upper surface 3d which is the upper surface of the rotating piston 3. This is realized by a pin slide mechanism.
  • the degree of regulation (the degree of regulation) that regulates the amount of rotation of the orbiting piston 3 by the pin slide mechanism to half of the amount of revolution varies with the crank angle.
  • the crank angle is maximum at 180 degrees, when the crank angle is 0 degrees (see FIG. 11 of Patent Document 1), the pin shaft 61 and the piston rotation shaft 88 coincide with each other.
  • the normality of the pin slide mechanism shows an ideal change in which the crank angle where the necessity increases increases near 180 degrees and decreases near the crank angle 0 degrees where the necessity decreases.
  • the pin slide mechanism has a higher frequency of defining the movement of the compression element when the crank angle is around 180 degrees.
  • the crank angle is concentrated around 180 degrees, and a load is applied to the pin 5 and the slide groove 3b, which are pin mechanisms.
  • the magnitude of the load is an ideal movement of the compression element that is difficult to predict that arises from the gap of each part. It causes irregular and shocking changes due to the deviation from
  • the pin slide mechanism is subjected to irregular and shocking loads, so it is essential to perform reliable lubrication.
  • the load applied to the slide groove 3b acts from the pin 5
  • the lubrication to the pin slide mechanism may be lubricated to the pin mechanism. Therefore, in the RC compressor that realizes a smooth compression operation by the rotation half means by the rotation synchronization means and the pin slide mechanism, oil supply to the pin mechanism is essential. The description regarding this pin oil supply mechanism will be given in the description of the oil flow described later.
  • the stroke after the second rotation will be described in the other working chamber in FIG. 9 (the right working chamber in the upper left diagram) as described above.
  • the working chamber which has been the suction chamber 95 so far becomes a sealed space with the suction flow path removed.
  • a compression stroke is started, and the working fluid in the working chamber is compressed with a reduced volume. That is, the working chamber becomes the compression chamber 100.
  • This compression stroke is completed when the compression chamber 100 communicates with the discharge hole 2d before reaching the lower right view of FIG. 9 where the volume of the compression chamber 100 approaches zero, and the discharge stroke is started and the discharge pressure is reached.
  • the fluid is discharged into the RC compressor through the discharge hole 2d.
  • the process proceeds from the completion of the compression stroke to the start of the discharge stroke.
  • the timing is shown enlarged in FIG.
  • the release valve operates, the discharge stroke has been completed before this arrangement.
  • the bypass hole 2e is disposed at a position facing the discharge chamber 105 for a while after the compression chamber 100 has moved to the discharge chamber 105.
  • This can be seen from the view of the crank angle 225 degrees, which is the discharge stroke in FIG. 9, that the bypass hole 2 e faces the discharge chamber 105.
  • the bypass hole 2e at this point plays the role of the discharge flow path. Therefore, since the discharge flow path resistance can be reduced, there is an effect that the compressor efficiency is improved.
  • bypass hole 2e faces the working chamber even when the working chamber is the suction chamber 95. This is apparent from the fact that the bypass hole 2e is fully opened in the right working chamber where the compression stroke is started immediately after the suction stroke is completed in the graph of FIG. As a result, even if liquid compression occurs due to suction of a working fluid containing a large amount of liquefied working fluid or oil, the fluid causing the liquid compression can be discharged from the compression chamber 100 through the bypass hole 2e. It is possible to avoid damage to the compressed part due to the above and improve the reliability.
  • a flapper type valve is used as the bypass valve.
  • the bypass valve since the distance from the compression chamber 100 to the valve plate of the bypass valve 22 can be set short, there is an effect that re-expansion loss can be suppressed.
  • the bypass valve may be a reed valve type. In this case, since the structure is simple, there is an effect of cost reduction.
  • the oil in the oil storage section 125 is fed by the positive displacement oil pump 200 into the oil supply vertical hole 6b through the pump connecting pipe 6z that rotates together with the crankshaft 6. Then, the oil is supplied to each bearing portion (sub-bearing 25, lower main bearing 24b, upper main bearing 24a) through the three oil supply lateral holes. In addition, oil flows into the shaft eccentric end space 115 surrounded by the crankshaft 6, the slewing bearing 23, and the slewing piston 3 from the uppermost opening of the oil supply vertical hole 6 b.
  • the upper main bearing 24a is supplied with oil by the upper main oil supply horizontal hole 6e and the main oil supply groove 6k. Thereafter, the gap between the shaft collar portion 6c and the collar receiving surface 4c (thrust bearing portion of the crankshaft 6) is lubricated through the collar receptacle cutout 4c1 and the lower surface portion of the shaft collar portion 6c of the oil supply main shaft groove 6k. Then, it flows into the back pressure chamber 110 formed between the swing piston 3 and the rolling cylinder 1 and the frame 4. On the other hand, the lower main bearing 24b is supplied with oil through the lower oil supply main horizontal hole 6f. Since there is no groove in the bearing, the amount of flow is small. An oil supply groove similar to the oil supply main shaft groove 6k of the upper main bearing 24a may be provided here.
  • the slewing bearing 23 is supplied with oil by the shaft eccentric end space 115 and the oil supply eccentric groove 6h. Thereafter, the oil flows into the back pressure chamber 110 in the same manner as the oil flowing through the upper main bearing 24a.
  • the auxiliary bearing 25 is supplied with oil through the auxiliary oil supply lateral hole 6g. Similar to the lower main bearing 24b, the amount of flow is small because there is no groove in the bearing portion.
  • the oil is supplied to the auxiliary bearing 25, the oil supply auxiliary lateral hole 6g may be omitted. Part of the oil discharged from the positive displacement oil supply pump 200 enters the oil supply pump shaft chamber 150 through a gap around the pump connecting pipe 6z.
  • the oil supply pump shaft chamber 150 is filled with oil having a pressure higher than the discharge pressure, so that the auxiliary bearing 25 is supplied with oil.
  • the oil supply pump shaft chamber 150 is filled with oil having a pressure higher than the discharge pressure, so that the auxiliary bearing 25 is supplied with oil.
  • the processing cost is reduced. From the above, most of the oil that has passed through the oil supply vertical hole 6 b flows into the back pressure chamber 110.
  • the oil in the oil storage section 125 has a discharge pressure, so that the oil supplied to the pin slide mechanism becomes a pressure equal to or higher than the discharge pressure with a slight increase in pressure. That is, by using the oil in the oil storage section 125 as the discharge pressure, it is possible to suppress the consumption input of the positive displacement oil pump 200, and the compressor efficiency is improved.
  • the oil supply vertical hole 6b is a shaft through-hole and the shaft eccentric end space 115 realizes a slide path, and both the oil supply vertical hole 6b and the shaft eccentric end space 115 constitute a pin slide oil supply path.
  • the positive displacement oil pump 200 disposed at the lower end of the pin slide oil supply passage and regarded as a part of the pin slide oil supply passage realizes a pump in the oil supply passage, and serves as a pin slide oil pressure increasing means. Accordingly, even if the working fluid leaks from a high pressure region such as the discharge chamber 105 in the vicinity of the pin slide mechanism, the pressure is at most a discharge pressure, so oil supply to the pin slide mechanism that is higher than the discharge pressure. Will not interfere.
  • the slide groove that is the sliding portion of the pin slide mechanism passes through them. Oil can be directly supplied between 3b and the outer peripheral surface of the fixing pin 5s. That is, the fixed pin vertical hole 5s3 and the fixed pin horizontal hole 5s5 realize a pin oil supply path. Therefore, there is an effect that wear at this portion can be further reduced.
  • the opening position (pin oil passage side opening) of the fixing pin 5s outer periphery of the fixing pin lateral hole 5s5 is a sliding portion (12 o'clock in FIG.
  • the back pressure chamber 110 By the way, as described above, most of the oil rising in the oil supply vertical hole 6b flows into the back pressure chamber 110. Then, the oil flows into the bed back pressure chamber 110a through the bed radiation groove 4e of the bed surface 4d of the back pressure chamber 110, and then is discharged from the lower surface side of the frame 4 to the space in the casing by the oil discharge path 4x. Is done. Therefore, the back pressure that is the pressure of the back pressure chamber 110 becomes the discharge pressure that is the pressure of the casing space. That is, the oil discharge path 4x serves as a back pressure communication path.
  • the back pressure chamber 110 and the bed back pressure chamber 110a are made up of oil of discharge pressure. It is filled. Since the lower surface of the rolling cylinder 1 is almost at the same height as the bed surface 4d, the oil in the back pressure chamber 110 comes to the lower surface of the rolling cylinder 1 in a normal case.
  • the seal gap is formed by the piston lower surface 3f of the revolving piston 3 and the bottom surface of the cylinder groove 1c of the rolling cylinder 1 (see FIGS. 4 and 5), the outer peripheral surface of the rolling cylinder 1b of the rolling cylinder 1 and the eccentric cylinder hole 2b of the stationary cylinder 2.
  • This is a seal gap between the inner peripheral surface (see FIGS. 5 and 6) and the upper surface of the rolling end plate 1a of the rolling cylinder 1 and the cylinder mounting surface 2a of the stationary cylinder 2 (see FIGS.
  • the back pressure chamber 110 side opening of the oil discharge passage 4x is provided at a low position of the back pressure chamber 110.
  • the oil since the oil hardly accumulates in the back pressure chamber 110, the oil does not contact the lower end of the rolling cylinder 1.
  • oil agitation loss can be avoided. Therefore, in the case of an RC compressor in which the rolling cylinder 1 rotates at a high speed or the rotational speed of the rolling cylinder 1 is high at the rated operation (for example, the displacement volume). The compressor efficiency can be improved.
  • the entire rear surface of the compression movable part assembly of the rotating piston 3 mounted on the rolling cylinder 1 and the cylinder groove 1c as viewed from the back pressure chamber 110 side is configured such that the working chamber cannot be seen.
  • the bottom surface of the cylinder groove 1c serves as a back pressure cover.
  • the back pressure chamber 110 is used as the discharge pressure, so that the discharge pressure is constantly applied to the entire rear surface of the compression movable part assembly, while the upper surface side of the compression movable part assembly is always suctioned.
  • a compression chamber 100 having a pressure lower than the discharge pressure is formed outside the discharge stroke.
  • the average pressure in that region is the discharge pressure and the suction pressure. Intermediate pressure between.
  • the upper gap (the gap between the upper surface of the rolling cylinder 1b of the rolling cylinder 1 and the upper surface 3d of the swing piston 3 and the bottom surface of the eccentric cylinder hole 2b of the stationary cylinder 2), which is the upward seal gap of the compression movable part assembly, and the end.
  • the plate portion gap (the gap between the upper surface of the rolling end plate 1a of the rolling cylinder 1 and the cylinder mounting surface 2a of the stationary cylinder 2) is reduced to the limit, and internal leakage is greatly reduced. Thereby, there exists a big effect that compressor efficiency and volumetric efficiency improve significantly.
  • Oil that flows out from the oil discharge path 4x to the lower side of the frame 4 comes out of the rotor cup 210 that covers the periphery of the rotor 7a and is fixed to the lower surface of the frame 4. Then, it travels along the outer periphery of the rotor cup 210 and falls to the stator 7b, and further passes through a hole through which the stator winding 7b2 passes and the outer stator cut surface 7b1 to reach the space below the motor 7. Then, it returns to the oil storage part 125 through the sub-frame surrounding hole 35a.
  • the oil that flows into the compression section through the seal gap is mixed with the working fluid in the compression section. Then, when the working fluid enters the leakage channel during the suction, compression, or discharge stroke, an oil film is formed in the leakage channel to suppress internal leakage. Furthermore, since the leakage flow path is a location of relative movement between the compression elements, it is a sliding location, and the oil that flows in reduces friction and improves lubricity. In this way, there is an effect of improving the compressor efficiency and the volume efficiency.
  • the fixing arrangement method of the fixing pins 5s constituting the pin mechanism 5 of this embodiment is a simple cylinder without providing the fixing pin flange portion 5s1 and the fixing pin small flange portion 5s1 'when the impact force applied to the fixing pin 5s is small.
  • Possible shapes include press-fitting, shrink fitting, cold fitting, welding and adhesion. With this method, the hole to be inserted does not need to be penetrated, so that the degree of freedom in design is improved and the manufacturing cost of the fixing pin 5s is reduced.
  • the pin mechanism 5 of the present embodiment is provided with oil supply holes (fixed pin vertical holes 5s3 and fixed pin lateral holes 5s5) having an outlet on the outer peripheral surface in the fixed pin 5s. As shown in the 13 M section, such an oil supply hole may not be provided.
  • the fixing pin horizontal hole 5s5 may be omitted, and only the fixing pin vertical hole 5s3 may be provided. In these cases, drilling is not necessary, and the manufacturing cost is reduced.
  • the upper surface of the rolling end plate 1a is provided closer to the back surface of the rolling cylinder 1 than the bottom surface of the cylinder groove 1c.
  • the bottom surface of the cylinder groove 1c is made higher than the upper surface of the rolling end plate 1a to form a step (see FIG. 4).
  • the working chamber suction chamber 95, compression chamber 100, discharge chamber 105 in which a gap between the outer peripheral surface of the stepped portion and the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b is formed in the cylinder groove 1c, the back pressure chamber 110, Therefore, there is an effect of suppressing the leakage of the gap and improving the compressor efficiency.
  • the level difference of the present embodiment is slight, if the eccentric cylinder hole 2b of the counterpart stationary cylinder 2 is made deeper as shown by the two-dot chain line, the sealing performance of the level difference portion is improved and internal leakage is caused. Is suppressed, and the compressor efficiency and the volume efficiency are improved.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the slide groove insertion portion of the pin slide mechanism, and is an enlarged view of the M portion in FIGS.
  • FIG. 16 is a perspective view of the slider of the pin slide mechanism.
  • the pin mechanism 5 is provided with a slider 5a that is rotatable with respect to the pin shaft, and the other parts are the same as those in the first embodiment.
  • the pin mechanism 5 includes a slider 5a that is rotatable with respect to a pin shaft by a slider flange 5b.
  • the slider 5a is an element that fits into the slide groove 3b.
  • the slider 5a has a slider shaft hole 5a2 and a slider cut surface 5a1.
  • the slider cut surface 5a1 is provided as two flat portions parallel to each other, and is a portion to be fitted into the slide groove 3b.
  • the pin mechanism 5 After inserting the slider flange 5b into the slider shaft hole 5a2 with a small gap (about 5 to 20 ⁇ m in diameter), the pin mechanism 5 is manufactured by press-fitting into the fixed pin 5s.
  • the impact load applied to the pin mechanism is applied from the side surface of the slide groove 3b to the slider cut surface 5a1, and further from the slider shaft hole 5a2 to the shaft of the slider flange 5b.
  • the former is between planes and the latter is between piston cylindrical peripheral surfaces, so there is no delivery of loads with concentrated loads. For this reason, since concentration of the load in the pin mechanism can be avoided, there is an effect that the risk of wear in the pin slide mechanism portion is reduced and the reliability is improved.
  • the slider flange 5b is provided with the slider flange vertical hole 5b1 and the slider flange horizontal hole shaft 5b2, and the slider shaft hole 5a2 and the slider flange 5b slide from the shaft eccentric end space 115 filled with oil.
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional view of the slide groove insertion portion of the pin slide mechanism, which is an enlarged view of the M portion of FIGS. 12 and 13, and the slider rolling element 5c is placed on the slide portion of the slider shaft hole 5a2 and the slider flange 5b. Since it is the same as that of Example 2 except having inserted, description regarding the same location is abbreviate
  • the compression operation of the RC compressor becomes smoother, and there is an effect that the impact force applied to the pin slide mechanism is reduced and the reliability can be improved. Further, the friction loss at the sliding portion between the slider shaft hole 5a2 and the slider flange 5b can be reduced, and the compressor efficiency is improved. In particular, when the pin slide mechanism receives a force from the compressed working fluid due to the deviation of the setting position, the friction loss at the sliding portion of the slider shaft hole 5a2 and the slider flange 5b is large, so the amount of reduction of the friction loss is also large. There is an effect of increasing the efficiency of the compressor and increasing the efficiency of the compressor.
  • the slider flange vertical hole 5b1 and the slider flange horizontal hole shaft 5b2 provided in the slider flange 5b may be omitted. This is because there is a gap around the slider rolling element 5c and this gap faces the shaft eccentric end space 115, and this serves as an oil supply path.
  • FIG. 18 is a perspective view of a slider of the pin slide mechanism, which is the same as that of the second or third embodiment except that a slider groove 5a3 penetrating from one end of the slider cut surface 5a1 to the other end is provided. Is omitted.
  • the slide groove 3b is normally filled with oil, and the pin mechanism 5 reciprocates therein. At this time, since the pin mechanism 5 is configured to partition the slide groove 3b, the oil pressure on the side where the volume is reduced (cross hatching side in FIG. 37) of the two slide groove spaces formed by partitioning. rises slightly.
  • a plurality of slider grooves 5a3 may be provided on each slider cut surface 5a1 instead of one. Furthermore, it is good also as the non-penetrating slider groove 5a4 which dares to stop on the way like the dashed-two dotted line of FIG. In this case, it shall stop on the way from both ends.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the vicinity of the surface of a rolling cylinder, a swing piston, or a stationary cylinder.
  • the discontinuous and familiar film 85 when the base material is an aluminum alloy, there is a film formed by adding a material different from the base material, such as nickel phosphorus plating, to the surface. This makes it possible to select an optimal familiar film regardless of the base material with almost no restriction, so that a highly familiar film can be provided on the swivel piston 3. Therefore, high performance can be realized even if the shape accuracy of the revolving piston 3, the rolling cylinder 1 and the stationary cylinder 2 is loosened, and there is an effect of cost reduction.
  • a material different from the base material such as nickel phosphorus plating
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the vicinity of the surface of a rolling cylinder, a swing piston, or a stationary cylinder.
  • the entire surface of the rolling cylinder or the swing piston (see FIGS. 4 and 5), and at least the eccentric cylinder hole 2b in the stationary cylinder. Since it is the same as that of Example 5 except providing the discontinuous familiar film 85 shown by the graph of FIG. 20 in the whole area (refer to FIG. 6), the description regarding the similar parts is omitted.
  • An example of the continuous familiar film 86 is a surface-modified familiar film that is immersed in a treatment agent to modify the surface. This is because, as shown in FIG. 20, the constituent precipitates on the surface of the original base material and reacts with the treatment agent to form a highly adaptable precipitated layer, and the original base material side is eroded and porous. This can be realized by forming an erosion layer that is slightly more familiar to the base material than the base material but less accustomed to the deposited layer. For example, when the base material is cast iron, there is a film formed by manganese phosphate treatment. As a result, the peeling of the film is less likely to occur than in the case of the discontinuous familiar film 85, and the reliability is improved.
  • the tolerance of the base material dimensions can be set to allow mutual interference, so the distance between the dense surfaces (between the base surfaces of the base material) when familiar is reduced, and the sealing performance is further improved and compressed. There is an effect that the efficiency is improved.
  • FIG. 21 is a vertical cross-sectional view of the lower end of the outer periphery of the rolling cylinder 1b of the rolling cylinder 1, which is an enlarged view of the Q portion of FIG. 1, and
  • FIG. 22 is a perspective view of the rolling cylinder 1.
  • the rolling end plate 1a of the previous embodiment (see FIG. 4) is replaced with a cylindrical rolling cylindrical end 1h, and other than this is the same as in the first to sixth embodiments, so the explanation regarding the similar parts is as follows. Omitted.
  • the rolling cylindrical end 1h Since the rolling cylindrical end 1h is opened to the outer peripheral side by back pressure, the rolling cylinder end 1h is biased to the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b of the stationary cylinder 2, and the compression chamber 100 and the suction are provided above the back pressure chamber 110 and the rolling cylindrical end 1h.
  • the sealing performance between the chamber 95 and the discharge chamber 105 is improved, and the compressor efficiency is improved.
  • the rolling end plate 1a does not have a larger diameter than the rolling cylinder column 1b, there is an effect that the diameter of the RC compressor can be reduced.
  • the gap is not reduced but the gap length is increased to suppress the leakage.
  • a variation example in which the rolling cylindrical long end 1i indicated by the chain line is used is also conceivable. In this case, even if the discharge pressure is extremely high, the rolling cylinder end portion is not pressed against the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b, and there is an effect that the danger of a sudden increase in input can be avoided.
  • FIG. 23 is a perspective view of the rolling cylinder 1
  • FIG. 24 is a top view of the rolling cylinder 1.
  • the rolling end plate and the rolling cylinder of the rolling cylinder 1 of the previous embodiment are changed to a flat plate-like separate rolling end plate 1a ′ and a cylindrical separate rolling column 1b ′, which are separated on the cylinder axis. Except for fixing with the end plate screw 1w so that the central axis of the body rolling end plate 1a ′ comes, it is the same as in the first to sixth embodiments, and thus the description of the same part is omitted.
  • FIG. 25 is a perspective view of the rolling cylinder 1
  • FIG. 26 is a top view of the rolling cylinder 1.
  • the mass and moment of inertia of the rolling cylinder 1 are reduced, so that it can be easily rotated by the orbiting piston 3.
  • vibration noise is reduced, wear is reduced, and reliability is improved.
  • improvement of compressor efficiency and volume efficiency can be realized by forming an oil film.
  • the rolling hollow portion 1v is provided at a position communicating with the discharge pressure space (back pressure chamber 110) as in the present embodiment, the outer peripheral surface of the rolling cylinder 1b slightly bulges outward due to the discharge pressure.
  • the gap with the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b is reduced, and there is an effect of suppressing leakage and improving compressor efficiency and volume efficiency.
  • the side surface of the cylinder groove 1c is slightly recessed inward. As a result, the gap with the piston cut surface 3c is reduced, leakage is suppressed, and the compressor efficiency and volume efficiency are improved.
  • FIG. 27 is a perspective view of the rolling cylinder 1 having a cylindrical end portion instead of an end plate. Except for providing a rolling outer peripheral recess 1n on the outer peripheral part of the rolling cylinder 1b, the rolling cylindrical end 1h and the rolling cylindrical long end 1i in the outer peripheral isolated region that is not connected to the operating chamber as a seal gap between the operating chamber and the working chamber. Since it is the same as that of Example 7, the description regarding the same location is abbreviate
  • the rolling cylinder 1 is rotating at an angular velocity that is half the turning angular velocity of the orbiting piston 3, the outer peripheral portion is away from the cylinder rotation axis that is the center of rotation, so the peripheral speed is increased. Therefore, the outer peripheral surface of the rolling cylinder 1 and the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b slide, and the friction loss due to the friction torque increases. Therefore, by providing the rolling outer peripheral recess 1n in the outer peripheral isolated region in a range that does not affect the seal of the working chamber, the sliding area can be reduced and the friction loss can be reduced. Thereby, there is an effect that the input is reduced and the compressor efficiency is improved.
  • the rolling outer periphery recessed part 1n of a present Example is extended to a lower end, a lower end part contacts the oil of the back pressure chamber 110, and oil enters the rolling outer periphery recessed part 1n. Therefore, the lubricating action of the oil has the effect of further reducing friction loss and further improving the compressor efficiency.
  • the lower end of the rolling outer periphery recessed portion 1n communicating with the back pressure chamber 110 serves as an outer periphery recessed oil introduction path.
  • FIG. 28 is a perspective view from below of the stationary cylinder. Since it is the same as in Examples 1 to 10 except that the cylinder inner circumferential recess 2n is provided in the inner circumferential portion of the eccentric cylinder hole 2b in the inner circumferential isolated region that is not connected to the working chamber as a seal gap with the working chamber, A description of similar parts is omitted.
  • the rolling cylinder 1 is rotating at an angular velocity that is half the turning angular velocity of the orbiting piston 3, the outer peripheral portion is away from the cylinder rotation axis that is the center of rotation, so the peripheral speed is increased. Therefore, the outer peripheral surface of the rolling cylinder 1 and the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b slide, and the friction loss due to the friction torque increases. Therefore, by providing the cylinder inner peripheral recess 2n in the inner peripheral isolated region in a range that does not affect the seal of the working chamber, the sliding area can be reduced and the friction loss can be reduced. Thereby, there is an effect that the input is reduced and the compressor efficiency is improved.
  • the cylinder inner circumferential recess 2n of the present embodiment extends to the lower end, the lower end contacts the oil in the back pressure chamber 110, and oil enters the cylinder inner circumferential recess 2n. Therefore, the lubricating action of the oil has the effect of further reducing friction loss and further improving the compressor efficiency.
  • the lower end of the cylinder inner peripheral recessed portion 2n communicating with the back pressure chamber 110 plays a role of an inner peripheral recessed portion oil introduction path.
  • the lower end of the cylinder inner circumferential recess 2n may be of a shape that does not connect to the back pressure chamber 110 in order to improve the sealing performance.
  • the stationary cylinder 2 can be regarded as being composed of a plate-shaped cylinder flat plate portion and a ring-shaped cylinder annular portion when divided by a two-dot chain line dividing line in FIG. It is also conceivable to divide the cylinder at the bottom of the eccentric cylinder hole 2b along this view, divide it into a cylinder flat plate 2f and a cylinder annular body 2c, and fix them with screws or the like. In this way, the surface roughness of the bottom surface of the eccentric cylinder hole 2b that forms the most important seal gap with the piston upper surface 3d of the orbiting piston 3 can be improved very easily.
  • the eccentric cylinder hole 2b becomes a through hole in the cylinder annular portion 2c
  • the surface roughness of the inner peripheral surface of the eccentric cylinder hole 2b that forms the most important seal gap is the same as that of the outer peripheral surface of the rolling cylinder 1b of the rolling piston 1. It can be improved very easily. As a result, there is an effect that internal leakage and friction loss in these two gaps are reduced, and compressor efficiency and volume efficiency are improved.
  • the connection between the cylinder flat plate portion 2f and the cylinder annular portion 2c is not limited to screw fixing, and may be welding or adhesion.
  • This embodiment is an embodiment of a horizontal RC compressor in which the crankshaft 6 is horizontally arranged.
  • FIG. 29 is a longitudinal sectional view across the bypass valve and the discharge flow path of the horizontal RC compressor.
  • the position of the oil discharge passage 4x is moved to the vicinity of the height of the central axis, and the lower upper wall groove 2w1 is prevented so that the discharge gas does not blow into the oil. Since it is the same as that of Example 1 thru
  • An oil passage hole 35d is provided below the sub-frame 35, a slightly smaller discharge gas passage hole 35c is provided above, and an oil inflow pipe 200p having a lower end opening around the bottom is provided at the oil inlet of the positive displacement oil pump 200. Further, the discharge pipe 55 is moved to the upper part of the casing lower lid 8c. Due to the change in the vicinity of the oil storage portion 125 and the movement of the cylinder outer peripheral groove 2m and the frame outer peripheral groove 4m to the upper part, the working fluid passes from the cylinder outer peripheral groove 2m and the frame outer peripheral groove 4m to the upper stator cut surface 7b1. The gas passes through the sub-frame 35 through the discharge gas passage hole 35c and is discharged from the discharge pipe 55 to the outside of the compressor. Since this flow path is in the upper part, the working fluid can be discharged without being obstructed by the oil accumulated in the lower part.
  • the discharge gas passage hole 35c has a slight flow resistance
  • the working fluid that has passed through the sub-frame 35 is decompressed.
  • the oil is sucked into the oil storage part 125 from the oil passage hole 35d
  • the oil level of the oil storage part 125 rises, and a large amount of oil can be stored.
  • the motor 7 Since the oil level on the motor 7 side is lowered to the height of the oil passage hole 35d, the motor 7 does not agitate the oil, and has an effect of suppressing the increase in the oil rate and improving the compressor efficiency by suppressing the input. .
  • the motor 7 and the compression portion of the upper compression vertical RC compressor shown in the first to eleventh embodiments are integrally turned upside down in the casing space, and the sub frame and the sub bearing are abolished and compressed.
  • FIG. 30 is a longitudinal sectional view across the bypass valve and the discharge flow path of the lower compression vertical RC compressor.
  • FIG. 31A is a longitudinal sectional view of the pin mechanism attaching portion, and is an enlarged view of the S portion of FIG. 32 is a longitudinal sectional view of the vicinity of the lower part of the slewing bearing and the main bearing, and is an enlarged view of the R part in FIG.
  • FIG. 33 is a longitudinal sectional view of the slide groove insertion portion of the pin slide mechanism, and is an enlarged view of the N portion of FIGS.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (compression chamber forming portion).
  • FIG. 6 is a bottom view of the stationary cylinder
  • FIG. 7 is a perspective view of the frame.
  • FIG. 9 is an explanatory view of a compression operation using a cross section slightly shifted to the swivel piston side from the BB cross section of FIG.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the crank angle of 0 degrees in FIG. 9, and
  • FIG. 11 is an enlarged view of the timing at which one working chamber shifts from the compression stroke to the discharge stroke when the bypass valve 22 does not operate. It shows a state between 180 degrees and 225 degrees.
  • the working fluid suction side has been opened to the eccentric cylinder hole 2 b (however, the axial direction may be slightly shifted).
  • a horizontal suction hole 2s6 similar to the suction hole 2s1 of the embodiment is provided.
  • the suction pipe 50 is mounted through the casing cylindrical portion 8a.
  • the discharge hole 2 d opening on the lower surface side of the stationary cylinder 2 and the bypass valve 22 opening are provided so as not to discharge into the oil in the oil storage portion 125.
  • a discharge through passage 140 is provided which is covered with a hermetic discharge cover 231 and penetrates the space from the space to the upper surface of the frame 4 through the stationary cylinder 2 and the attachment surface of the frame 4.
  • an oil storage seal 215 oil storage partition wall
  • the crankshaft 6, the rotor 7 a, or the frame upper annular discharge port 130 around the rotating body of the main balance 80 is connected to the chamber space inside the upper portion of the oil storage limit 215.
  • the fixing pin 5 s extends through the cylinder flat plate portion of the stationary cylinder 2 to the bottom of the oil storage portion 125 by the fixing pin extension portion 5 s 2, and then the oil in the oil storage portion 125 is placed therein.
  • a fixed pin vertical hole 5s3 is provided to hermetically connect up to the slide groove 3b of the pin slide mechanism.
  • the fixing pin 5s is a fixing pin that is fixedly disposed in the stationary cylinder 2 by press-fitting, shrink fitting, cold fitting or welding. This fixed pin vertical hole 5s3 becomes a pin slide sealed path.
  • the pin slide mechanism includes the height of the pin slide mechanism and the oil level height.
  • the oil whose pressure is higher than the discharge pressure is supplied by a pressure increase corresponding to the oil column weight (hereinafter referred to as “oil level differential pressure increment”).
  • the fixed pin vertical hole 5s3 is in the vicinity of the pin slide mechanism and penetrates the stationary cylinder 2, so that it becomes a pin vicinity flow path.
  • the pin slide mechanism which has a high risk of wear due to the impact load, is not allowed to be in an oil-free state even for a short time, and this embodiment, which can supply oil near the pin, reduces the possibility of running out of oil. Therefore, there is an effect that the reliability of the pin slide mechanism can be improved and a highly reliable RC compressor can be provided. This time, it is a through pin hole in which an oil supply passage is provided in the fixed pin 5s itself, which can be said to be the limit in the vicinity of the pin, and the above-described reliability improvement effect is even greater.
  • the oil supplied to the slide groove 3b enters the adjacent shaft eccentric end space 115 through the fixing pin vertical hole 5s3.
  • the oil supply lower vertical hole 6l opened there is provided with an oil supply eccentric lateral hole 6i toward the oil supply eccentric sealing groove 6h 'whose lower end is sealed. Centrifugal oil supply is performed to the oil supply eccentric sealing groove 6h 'by rotation of the crankshaft 6 through the oil supply eccentric lateral hole 6i. Thereby, the oil supply lower vertical hole 6l becomes a shaft non-penetrating vertical hole, and the oil supply eccentric horizontal hole 6i becomes a shaft turning horizontal hole.
  • the oil that has entered the oil supply eccentric sealing groove 6 h ′ is supplied to the orbiting bearing 23 and further enters the back pressure chamber 110.
  • the back pressure which is the pressure in the back pressure chamber 110, is maintained at a discharge pressure or a pressure slightly higher than the discharge pressure.
  • the oil that has entered the back pressure chamber 110 then enters the space where the inlet of the oil supply screw groove 6n provided in the main shaft portion of the shaft 6 opens at the upper part of the shaft collar portion 6c, and is mainly driven by the screw pump action of the oil supply screw groove 6n. After refueling the bearing 24, the bearing 24 is ejected from the upper end of the main bearing 24.
  • lubrication can be performed without using a positive displacement oil pump that requires a level of power that causes a reduction in compressor efficiency to locations where lubrication is essential, such as the pin slide mechanism, the slewing bearing 23, and the main bearing 24. Therefore, there is an effect of improving the compressor efficiency. In addition, there is an effect of reducing the manufacturing cost.
  • an oil supply screw horizontal hole 6m that opens to a space where the inlet of the oil supply screw groove 6n opens may be provided instead of the oil supply eccentric horizontal hole 6i.
  • the oil supply screw side hole 6m becomes the shaft main side hole.
  • both the oil supply eccentric horizontal hole 6i and the oil supply screw horizontal hole 6m may be provided.
  • the oil spouted from the upper end of the main bearing 24 adheres to the inner peripheral side of the main balance 80, as can be seen from FIG. And it flows down to the main balance inner periphery protrusion part 80a by gravity, and accumulates temporarily. Then, the main balance oil hole 80b leading to the outer periphery of the main balance 80 is forcibly passed by centrifugal force, adheres to the inner peripheral wall of the stator winding 7b2 and the casing cylindrical portion 8a, and becomes oil droplets as an oil storage portion. Return to 125.
  • the oil sprayed to the periphery from the upper end of the main bearing 24 is moved toward the inner peripheral wall of the casing cylindrical portion 8a by the centrifugal force of the motor 7, passes over the upper end portion of the oil storage threshold 215, and the casing cylindrical portion It moves between the cylindrical cylindrical portion 8a and the oil storage limit 215, for example, by adhering to the inner peripheral wall of 8a and stored.
  • FIG. 34 is a longitudinal sectional view of the slide groove insertion portion of the pin slide mechanism, and is an enlarged view of the N portion of FIGS. 31A and 31B.
  • 16 and 18 are perspective views of the slider of the pin slide mechanism.
  • This embodiment is substantially the same as the embodiment 30 except for the pin mechanism 5 provided with the slider 5c that can be rotated with respect to the pin shaft, which is employed in the embodiment 2 or 4 of the upper compression vertical RC compressor. A description of similar parts is omitted.
  • the slider flange vertical hole 5b1 is the slider as the flow path. Since it is the same as the structure demonstrated in Example 2 or 4 except setting it as the form which penetrates the flange 5b, description is abbreviate
  • FIG. 35 is a longitudinal sectional view of the slide groove insertion portion of the pin slide mechanism, and is an enlarged view of the N portion of FIGS. 31A and 31B. Since it is the same as that of Example 14 except inserting the slider rolling element 5c in the sliding part of the slider shaft hole 5a2 and the fixed pin 5s, the description regarding the same location is abbreviate
  • FIG. 36 is an enlarged vertical cross-sectional view of the N portion of FIGS. 31A and 31B, showing a slide groove insertion portion of the pin slide mechanism.
  • FIG. 37 is a flowchart showing the pin slide pump operation using a view seen from a cross section slightly deviating to the swivel piston side from the BB cross section of FIG. Except for causing the pin slide pump operation described in FIG. 37 by opening the pin pump hole 5s4 in a specific direction of the side surface portion sliding with the slide groove 3b of the fixed pin 5s (see FIG. 36), the thirteenth to thirteenth embodiments. 15 is the same as in FIG.
  • the fixed pin 5s constituting the pin slide mechanism slides on both side surfaces of the slide groove 3b, and divides the region in the slide groove 3b into two at the two sliding portions (see FIG. 37). Of the two regions, the cross-hatched region of FIG. 37 increases the area, and the other region decreases the area conversely.
  • the pin pump hole 5 s 4 connects the fixed pin vertical hole 5 s connected to the oil storage part 125 to the cross-hatched area increasing region and does not connect to the other area reducing region, and thus causes a pumping action to suck up oil.
  • the general setting direction of the pin pump hole 5s4 including the case where the pin shaft adjustment angle ⁇ is not 0 degree is set to (90 + ⁇ ) degrees around the pin axis in the turning motion rotation direction of the turning piston 3 with respect to the XX direction. Good. This direction is described in FIG.
  • the operation of the pin slide mechanism can be used to raise the pressure of the oil in the oil storage portion 125 and supply the pin slide mechanism, so that the pin slide mechanism does not increase in cost. There is an effect that it becomes possible to improve the reliability of.
  • the hermeticity of the cross-hatched area increasing region in FIG. 37 can be improved, and the efficiency of the above-described pin slide pump operation can be improved. Can be increased.
  • the opening of the pin pump hole 5s4 expands in the circumferential direction. If is large, it can be seen that there is a risk of reducing the efficiency of the pin slide pump operation through the cross-hatched area increasing region and the other area reducing region through the opening. For this reason, since the opening shape is a long hole shape that is long in the pin axis direction, the circumferential expansion of the opening portion of the pin pump hole 5s4 can be reduced while ensuring the opening cross-sectional area, and thus the efficiency of the pin slide pump operation is increased. be able to.
  • FIG. 38 is a longitudinal sectional view of the pin slide mechanism, which is an enlarged view of a portion S in FIG.
  • FIG. 39 is an enlarged longitudinal sectional view of the pin slide mechanism on a plane orthogonal to the section of FIG.
  • FIG. 40 is a longitudinal sectional view of the rotating pin support portion of the pin slide mechanism, and is an enlarged view of an E portion in FIGS. Since the pin mechanism 5 is configured by the rotation pin 5r that can rotate with respect to the pin shaft, it is the same as in the thirteenth to fifteenth embodiments, and thus the description of the same portion is omitted.
  • the rotation pin 5r has a rotation pin extension portion 5r2 immersed in the oil storage portion 125 and a rotation pin slide portion 5r1 attached to the slide groove 3b.
  • the rotating pin slide portion 5r1 is provided in a direction perpendicular to the pin axis. Along with the compression operation of the RC compressor, it slides back and forth in the slide groove 3b. That is, it can be considered that the slider 5a2 of the second embodiment is integrated with the pin shaft portion.
  • the rotation pin horizontal hole 5r4 passes through the rotation pin slide part 5r1, and is connected to the rotation pin vertical hole 5r3 that opens at the lower end part and communicates with the oil storage part 125.
  • a narrow gap is provided between the rotating pin 5r and the stationary cylinder 2, so that the rotating pin 5r can be rotated, and a fixed pin oiling hole 5r5 for supplying oil to the bearing portion.
  • a plurality of are provided. Of course, only one fixing pin oiling hole 5r5 may be provided.
  • the rotation pin 5r rotates at the rotation speed of the revolving piston 3 due to the rotational torque acting on the rotation pin slide portion 5r1 mounted in the slide groove 3b.
  • oil is jetted to the slide groove 3b through the rotary pin vertical hole 5r3 and the rotary pin horizontal hole 5r4 while being pressurized by the centrifugal pump action.
  • FIG. 41 is a longitudinal sectional view of the rotating pin support portion of the pin slide mechanism, and is an enlarged view of the E portion of FIGS. 38 and 39.
  • the rotating pin rolling element 5k is always immersed in the oil in the oil storage section 125, and the oil is supplied to the rotating pin rolling element 5k through the rotating pin bearing lower gap 2p. Moreover, it becomes one of the pin slide oil supply paths for supplying the rotation pin bearing lower gap 2p to the pin slide mechanism. Since this is an oil supply passage close to the pin mechanism 5, it is a pin vicinity passage. Since the oil can be supplied in the vicinity of the pin, the possibility that the oil supply is cut off can be reduced, and the reliability of the pin slide mechanism can be improved.
  • FIG. 42 is a transverse cross-sectional view of the compression unit for explaining the relationship between the installation position of the pin shaft of the pin slide mechanism and the inclination of the slide shaft, and is an enlarged view of the U portion of FIG.
  • FIG. 43 is a detailed explanatory view of the installation position of the pin shaft, and is an enlarged view of a portion W in FIG.

Abstract

スライド溝を有する旋回ピストンと、シリンダ溝を有するローリングシリンダと、固定ピンを有する静止シリンダと、旋回ピストンの旋回運動の駆動源であるピストン旋回駆動源と、旋回ピストンとピストン旋回駆動源とを繋ぐ駆動伝達部と、駆動伝達部が貫通するフレームと、旋回ピストン、ローリングシリンダ、静止シリンダ、ピストン旋回駆動源及び駆動伝達部を内蔵し、かつ、貯油部を有する、ケーシングと、を備えたローリングシリンダ式容積型圧縮機であって、旋回ピストン、ローリングシリンダ及び静止シリンダは、圧縮部を構成し、ローリングシリンダと静止シリンダとの間には、シリンダ溝に嵌合された旋回ピストンが仕切る2つの空間である吸込室及び圧縮室が形成され、圧縮室の作動流体は、旋回ピストンの運動により吐出圧に達する構成であり、固定ピンは、スライド溝に嵌合されるものであり、貯油部の油を固定ピン及びスライド溝に供給するピンスライド給油路を有し、固定ピン及びスライド溝に供給される油の、ピンスライド給油路の出口における圧力を吐出圧以上とする構成を有する。これにより、ローリングシリンダ式容積型圧縮機の圧縮部の摺動部に潤滑油を常に確実に供給することができ、摺動部における摩耗を回避し、圧縮機の信頼性を向上することができる。

Description

ローリングシリンダ式容積型圧縮機
 本発明は、ローリングシリンダ式容積型圧縮機に関する。
 ローリングシリンダ式の容積形ポンプにおけるポンプ動作のロックの問題を解決する手段に関しては、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の容積形ポンプは、作動流体が液体の油であり、旋回ピストンの自転量とローリングシリンダの回転量を同期させる回転同期手段と、旋回ピストンの自転量を旋回ピストンの旋回量の半分にする自転半減手段を設けたものである。すなわち、この自転半減手段は、旋回ピストンの姿勢制御手段とみなすことができる。これらの手段により、旋回ピストンの旋回量の半分がローリングシリンダの回転量と等しくなり、ポンプ動作を行う。
特開2010-185358号公報
 特許文献1に記載の容積形ポンプの自転半減手段であるピンスライド機構は、位置固定円柱(ピン機構)をスライド溝に嵌合する構成を有する。ピンスライド機構には、圧縮機構が正規の動作からずれた場合のみ荷重が作用する。このため、ピンスライド機構にかかる荷重は、衝撃的で不規則変動する荷重となる場合が多く、常時確実な潤滑が必須となる。特許文献1の容積形ポンプの場合、作動流体が潤滑性を備えた液体の油であるから、吐出流路中にピンスライド機構を配置するだけで確実な潤滑を実現できた。
 ところが、作動流体を、油よりも潤滑性に乏しい気体とする場合には、吐出流路中にピンスライド機構を配置する方法ではピンスライド機構の潤滑性を確保できず、ピンスライド機構における摩耗等の信頼性の低下が問題となる。そして、ピンスライド機構の近傍には、最低圧である吸込圧の吸込室や、最高圧の吐出圧まで変化する圧縮室や、吐出圧の吐出室が存在する。そのため、ピンスライド機構への給油を常時確実に行うためには、ピンスライド機構に供給する油の圧力を周囲の圧力に抗するまで昇圧する必要がある。
 本発明は、ローリングシリンダ式容積型圧縮機の自転半減手段にピンスライド機構を適用した場合において、ピンスライド機構の信頼性を向上させために、ピンスライド機構への潤滑油を常時十分に供給することを目的とする。
 本発明のローリングシリンダ式容積型圧縮機は、スライド溝を有する旋回ピストンと、シリンダ溝を有するローリングシリンダと、固定ピンを有する静止シリンダと、旋回ピストンの旋回運動の駆動源であるピストン旋回駆動源と、旋回ピストンとピストン旋回駆動源とを繋ぐ駆動伝達部と、駆動伝達部が貫通するフレームと、旋回ピストン、ローリングシリンダ、静止シリンダ、ピストン旋回駆動源及び駆動伝達部を内蔵し、かつ、貯油部を有する、ケーシングと、を備え、旋回ピストン、ローリングシリンダ及び静止シリンダは、圧縮部を構成し、ローリングシリンダと静止シリンダとの間には、シリンダ溝に嵌合された旋回ピストンが仕切る2つの空間である吸込室及び圧縮室が形成され、圧縮室の作動流体は、旋回ピストンの運動により吐出圧に達する構成であり、固定ピンは、スライド溝に嵌合されるものであり、貯油部の油を固定ピン及びスライド溝に供給するピンスライド給油路を有し、固定ピン及びスライド溝に供給される油の、ピンスライド給油路の出口における圧力を吐出圧以上とする構成を有する。
 本発明によれば、ローリングシリンダ式容積型圧縮機の圧縮部の摺動部に潤滑油を常に確実に供給することができ、摺動部における摩耗を回避し、圧縮機の信頼性を向上することができる。
実施例1に係るRC圧縮機のバイパス弁及び吐出流路を横切る縦断面図である。 図1のA-A断面図である。 図1のB-B断面図である。 実施例1に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す斜視図である。 実施例1に係るRC圧縮機の旋回ピストンを示す斜視図である。 実施例1に係る固定ピンを有する静止シリンダを示す底面図である。 実施例1に係るRC圧縮機のフレームを示す斜視図である。 実施例1に係るRC圧縮機の圧縮部の構成を示す分解斜視図である。 実施例1に係るRC圧縮機の圧縮動作について図1のB-B断面よりもわずかに旋回ピストン側へずれた断面で見た図を用いて示すフロー図である。 図9のクランク角0degにおける配置を示す拡大断面図である。 実施例1に係るRC圧縮機の一方の作動室が圧縮行程から吐出行程へ移行する図9のクランク角180degと225degとの間における配置を示す拡大断面図である。 図1のP部の拡大断面図である。 図12の変形例を示す拡大断面図である。 図12のM部の拡大断面図である。 実施例2における図12のM部を示す拡大断面図である。 実施例2に係るRC圧縮機のピンスライド機構のスライダを示す斜視図である。 実施例3における図12のM部を示す拡大断面図である。 実施例4に係るRC圧縮機のピンスライド機構のスライダを示す斜視図である。 実施例5に係るRC圧縮機のローリングシリンダ、旋回ピストンまたは静止シリンダの表面付近を模式的に示す拡大断面図である。 実施例6に係るRC圧縮機のローリングシリンダ、旋回ピストンまたは静止シリンダの表面付近を模式的に示す拡大断面図である。 実施例7における図1のQ部を示す拡大断面図である。 実施例7に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す斜視図である。 実施例8に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す斜視図である。 実施例8に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す上面図である。 実施例9に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す斜視図である。 実施例9に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す上面図である。 実施例10に係るRC圧縮機のローリングシリンダを示す斜視図である。 実施例11に係るRC圧縮機の静止シリンダの下方からの斜視図である。 実施例12に係る横型RC圧縮機のバイパス弁及び吐出流路を横切る縦断面図である。 実施例13に係る圧縮部が下方に配置された下部圧縮縦型RC圧縮機のバイパス弁及び吐出流路を横切る縦断面図である。 実施例13における図30のS部を示す拡大断面図である。 実施例13の変形例における図30のS部を示す拡大断面図である。 実施例13における図30のR部を示す拡大断面図である。 実施例13における図31AのN部を示す拡大断面図である。 実施例14における図31AのN部を示す拡大断面図である。 実施例15における図31AのN部を示す拡大断面図である。 実施例16における図31AのN部を示す拡大断面図である。 実施例16に係るRC圧縮機のピンスライドポンプ動作について図30のB-B断面よりもわずかに旋回ピストン側へずれた断面で見た図を用いて示すフロー図である。 実施例17における図30のS部を示す拡大断面図である。 図38に直交する面における拡大断面図である。 実施例17における図38のE部を示す拡大断面図である。 実施例18における図38のE部を示す拡大断面図である。 実施例19における図10のU部を示す拡大断面図である。 図42のW部の模式図である。
 本発明は、旋回する旋回ピストンと、連動して回転するローリングシリンダと、これらを組込む静止シリンダと、を3つの主な圧縮要素とする形式を代表的な構成とする圧縮機であって、これらの圧縮要素により作動流体である気体の圧縮を行うローリングシリンダ式容積型圧縮機(以下「RC圧縮機」ともいう。)に関する。
 特に、ピストン自転軸とシリンダ回転軸が重なるタイミングにおいて極めて高い頻度で生じる機構停止を回避し、圧縮動作を滑らかに継続させるため、旋回ピストン及びローリングシリンダの自転速度を同期させる回転同期手段と、旋回ピストンの自転速度を旋回速度の半分に規定する自転半減手段による旋回ピストンの姿勢規制手段と、を備えたローリングシリンダ式容積型圧縮機に関する。
 なお、回転同期手段及び自転半減手段は、旋回ピストンのスライド溝と静止シリンダに固定配置または回転自在に支持されるピン機構を用いるピンスライド機構によって実現する。これにより、圧縮部を1つとしても、圧縮動作を継続できる容積型圧縮機を実現できる。このため、小容量または二酸化炭素等の高圧下で使用するために大容量であっても押除け容積が小さい圧縮機には最適となり、圧縮機の小型化を可能にできるという効果がある。もちろん、回転トルク変動を抑えるために、圧縮部を複数にしてもよい。今回は、一か所の圧縮部を有する実施形態とする。
 また、ローリングシリンダ式容積型圧縮機は、ケーシング内を吐出ガスで満たす高圧チャンバ方式とする。これは、圧縮部から油を含んだ作動流体である吐出ガスをケーシング空間へ吹き出し、そこで吐出ガスから油を分離する。分離された油は、ケーシング内の底部に設ける貯油部へ戻る。これにより、貯油部の油はほぼ吐出圧となる。詳細にいえば、貯油部の表面が吐出圧となり、表面下の油は、表面からの油の重量分だけ吐出圧より高い圧力となる。
 本発明のローリングシリンダ式容積型圧縮機は、旋回ピストンと、ローリングシリンダと、ピストン旋回駆動源と、駆動伝達手段と、ローリングシリンダ回転支持部と、回転同期手段と、自転半減手段と、静止シリンダと、ケーシングと、を備えている。
 旋回ピストンは、ピストン自転軸を中心に自転運動し、ピストン自転軸と平行なピストン旋回軸を中心に旋回半径Eで旋回運動する。
 ローリングシリンダは、シリンダ回転軸を中心に回転運動する円柱的な形状を有し、シリンダ回転軸と直交するシリンダ溝軸を中心軸としシリンダ回転軸に平行な一定幅のシリンダ溝を有し、シリンダ溝の両側面がシリンダ溝軸に対して平行となる。
 ピストン旋回駆動源は、旋回ピストンの旋回運動の駆動源である。
 駆動伝達手段は、旋回ピストンとピストン旋回駆動源を繋ぐ。
 ローリングシリンダ回転支持部は、シリンダ回転軸をピストン自転軸の旋回軌跡であるピストン旋回軌跡円上に固定配置するべく、シリンダ回転軸をピストン旋回軸に平行としかつピストン旋回軸に対する偏心量であるシリンダ偏心量を旋回半径と等しいEとして配置させる。
 回転同期手段は、旋回ピストンの自転角量であるピストン自転量をローリングシリンダの回転角量であるシリンダ回転量と同期させる。
 自転半減手段は、ピストン自転量を旋回ピストンの旋回角量であるピストン旋回量の半分に制御する。
 静止シリンダは、旋回ピストンをシリンダ溝へ隙間嵌合させてシリンダ溝を仕切ることにより隔成される2つの空間を概略密閉して2つの作動室を形成する圧縮部とするべく、旋回ピストンとローリングシリンダを内包する。
 ケーシングは、圧縮部とともに貯油部を内蔵する。
 静止シリンダには、吸込流路と吐出流路とが設けられている。
 吸込流路は、2つの作動室のうち、旋回ピストンの旋回運動で容積が増大する一方の作動室を吸込系と繋いで吸込室とする。
 吐出流路は、旋回ピストンの旋回運動で容積が減少するもう一方の作動室を吐出系と繋いで吐出室とする。
 吸込流路及び吐出流路は、容積が増大を終了し減少を開始する直前まで吸込室であった作動室を、吐出室へ移行するまで、吸込系にも吐出系にも繋がらない期間を設けて圧縮室とすべく配置されている。
 回転同期手段は、シリンダ溝の2側面と摺接する旋回ピストンの側面に、ピストン自転軸と直交するカット軸を中心軸としピストン自転軸に平行な一定間隔の二平面であるピストンカット面を設けることにより実現する。
 自転半減手段は、旋回ピストンの側面のうちでピストン自転軸と直交する二つのピストン側端面の一つにピストン自転軸と直交するスライド軸を中心軸としピストン自転軸に平行な一定幅のスライド溝と、ピストン旋回軌跡円上に配置されてピストン旋回軸と平行なピン軸がスライド軸と常に直交するべく、ピン軸を中心軸としてスライド溝へ挿入するローリングシリンダ回転支持部に配されるピン機構からなるピンスライド機構で構成されている。そして、ピン軸を、ピストン旋回軌跡円上に配置するシリンダ回転軸に対して、ピストン旋回軸を中心として180度対向する位置からピン軸調整角δだけ回転したピストン旋回軌跡円上の位置に配置するとともに、スライド軸を、ピストン自転軸を中心として、カット軸の法線方向からピン軸調整角と同一回転方向にピン軸調整角の半分であるδ/2度だけ回転させて設置することにより実現する。
 そして、本発明のローリングシリンダ式容積型圧縮機は、貯油部の油をピンスライド機構へ供給するピンスライド給油路と、このピンスライド給油路を流れる油のピンスライド機構部における圧力を作動流体の吐出圧以上とするピンスライド油昇圧手段と、を備えている。
 以下、本発明のローリングシリンダ式容積型圧縮機について複数の実施例を用い、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の図を用いて説明する。また、各実施例の図における同一符号は、同一物または相当物を示し、重複した説明を省略する。なお、模式的図示と記載される以外の箇所においては、図示する各要素の寸法比率は一実施形態を示している。よって、図示される形状における各寸法の大小関係や角度も一実施形態を示す。ここで、具体的な寸法値についても、特に限定されるものではないが、ローリングシリンダ式容積型圧縮機の外径が10mmから2000mmまでの範囲であることが望ましい。
 実施例1に係るRC圧縮機について、図1乃至図14を用いて説明する。このRC圧縮機は、ケーシング内の上部に圧縮部、そして、その下にピストン旋回駆動源であるモータが配置され、駆動伝達手段を構成するクランクシャフト(駆動伝達部)が両者を繋ぐように垂直方向(縦方向)に配置される、上部圧縮縦型である。また、ここでは、ピン軸がシリンダ回転軸を通るピストン旋回軌跡円上でシリンダ回転軸から180度回転した位置に設定し、さらに、スライド軸は、ピストン自転軸を中心にカット軸の法線方向に設けるものを中心に説明する。すなわち、ピン軸調整角δを0度とした場合である。なお、このピン軸調整に関する説明は、先行技術文献に記されている。
 図1はRC圧縮機の縦断面図であり、図中に示すA-AまたはB-Bにおける横断面図(図2、3)のC1-C2-O-C3を通る縦断面図である。ここで、C2、C3は、図2、3中に各二箇所あるが、これは2つのC2間と2つのC3間を省略したことを意味する。また、図2、3は図1のA-A断面図(圧縮室形成部)とB-B断面図(静止シリンダと旋回ピストンおよびローリングシリンダ間の軸方向隙間部)である。ここで、図3には、B-B断面のすぐ上にある吸込溝2s2が二点鎖線によって図示される。図4、5は各々ローリングシリンダと旋回ピストンの斜視図である。また、図6は静止シリンダの底面図、図7はフレームの斜視図である。そして、これらとクランクシャフトを合わせた圧縮要素部の組立てを説明する斜視図が図8である。さらに、図9は図1のB-B断面よりもわずかに旋回ピストン側へずれた断面を用いた圧縮動作説明図である。ここで、図9にはB-B断面のすぐ上にある吸込溝2s2が破線によって図示される。図10は図9のクランク角0度の拡大図である。これは、吐出行程から吸込行程へ移行する容積が0の作動室と吸込行程から圧縮行程へ移行する最大容積の作動室が共存するタイミングである。図11は後述するバイパス弁22が動作しない場合に一方の作動室が圧縮行程から吐出行程に移行するタイミングの拡大図であり、図9のクランク角180度と225度との間にある状態を示したものである。図12はピン機構取り付け部の縦断面図であり、図1のP部の拡大図、図13は図12で示す実施例1の変形例である。最後に、図14はピンスライド機構のスライド溝挿入を示したものであり、図12または13のM部の拡大縦断面図である。
 まず、RC圧縮機の全体構成を説明した後、主要な各構成要素とその構成法を述べる。
この中で詳細な説明を要する圧縮部の構成法は、後半にまとめて説明する。次に、RC圧縮機内の作動流体の流れを説明する。この中で、圧縮部の流れはその動作とともに後半部で詳細に説明する。最後に、RC圧縮機内の油の流れを説明する。
 最初に、RC圧縮機の全体構成を、図1を用いて説明する。
 圧縮部は、圧縮される作動流体に直接作用する構成要素として、旋回ピストン3と、ローリングシリンダ1と、静止シリンダ2と、を含む。そして、これらの材質に関して、旋回ピストン3、ローリングシリンダ1及び静止シリンダ2をすべて鋳鉄で作製すれば、コストを低く抑えることができる。
 また、ローリングシリンダ1をアルミニウム合金で作製し、旋回ピストン3及び静止シリンダ2を鋳鉄で作製してもよい。このようにすれば、ローリングシリンダ1を軽量化することができるため、動作不良を起こしにくくすることができ、かつ、運転を滑らかにすることができる。
 さらに、旋回ピストン3、ローリングシリンダ1及び静止シリンダ2をすべてアルミニウム合金で作製すれば、RC圧縮機全体を軽量化することができる。
 圧縮部は、上部を静止シリンダ2、下部をフレーム4で覆われ、フレーム4に設けられる上主軸受24aと下主軸受24bからなる主軸受24で回転支持されるクランクシャフト6が下方へ突き出ている。この圧縮部をケーシング円筒部8aへ溶接等によって固定配置しつつ、このクランクシャフト6にモータ7を設ける。モータ7は、ケーシング円筒部8aに固定配置されるステータ7bと、クランクシャフト6に固定配置されるロータ7aとによって構成される。ここで、モータ7はピストン旋回駆動源であり、また、シャフト回転駆動源でもある。ここで、ロータ7aには、上部に主バランス80、下部にカウンタバランス82が固定されている。これらは、圧縮動作で旋回運動する圧縮要素(旋回ピストン3)の不釣り合いを動的にバランスさせる役目を担う。
 副軸受25は、ボール25aと、そのボール25aを全方位で回転支持するボールホルダ25bとから構成される。クランクシャフト6の下部をボール25aへ挿入し、そのボール25aをボールホルダ25bへ装着した後、ボールホルダ25bをケーシング円筒部8aに溶接された副フレーム35に固定配置する。これにより、副軸受25はクランクシャフト6下部を回転支持する。副フレーム35は、副フレーム周囲穴35a及び副フレーム中央穴35bを有する。
 また、クランクシャフト6の下端には容積型給油ポンプ200(給油ポンプ)が設けられる。この容積型給油ポンプ200は、トロコイド歯型またはサイクロイド歯型の歯車ポンプに代表される給油ポンプであり、昇圧能力を有するものである。クランクシャフト6には、中心軸方向に中央を貫通する給油縦穴6b(給油路)が設けられている。さらに、クランクシャフト6には、副軸受25や下主軸受24bや上主軸受24aへ繋がる給油横穴(給油副横穴6g、給油下主横穴6f、給油上主横穴6e)が設けられている。
 ケーシング円筒部8aの下部にはケーシング下フタ8cが溶接され、上部にはケーシング上フタ8bが溶接され、内部に密閉されたケーシング空間を有するケーシング8(ケーシング円筒部8aとケーシング上フタ8bとケーシング下フタ8cの総称)を形成する。
ここで、RC圧縮機組立ての適当な段階で油を封入し、最下部となるケーシング下フタ8c付近に油を溜める貯油部125を形成する。
 前記した密閉されたケーシング8の内部に設けられる圧縮部へ外部から作動流体を導入する吸込パイプ50をケーシング上フタ8bに設ける。さらに、ケーシング上フタ8bには、圧縮部で昇圧された作動流体をRC圧縮機外部へ吐出する吐出パイプ55と、モータ7へ電力を供給するための外部電源線(図示せず)とステータ7bへ繋がるモータ線7b3が接続するハーメチック端子220が設けられる。
 次に、RC圧縮機の主要な構成要素を個別に説明する。
 まず、圧縮部のベースとなるフレーム4を図7で説明する。
 フレーム4は、後に静止シリンダ2を取付けるフレーム取付面4aを上面とし、中央部に主軸受穴4bを設けた構成を有する。この主軸受穴4bには、上主軸受24aと下主軸受24b(図1参照)を圧入して、クランクシャフト6を回転支持する主軸受24を形成する。その主軸受穴4bの上面周囲には、つば受面4cを設け、その一か所または複数個所に主軸受24を潤滑した油の出口路となるつば受切欠き4c1を設ける。そして、つば受面4cを取り囲んだ位置に、ローリングシリンダ1を載せるベッド面4dを設ける。このベッド面4dには油の通路となるベッド放射溝4を設ける。一方、フレーム4の外周にはフレーム外周溝4mを設ける。
 次に、旋回ピストン3を図5で説明する。
 旋回ピストン3は、中央に旋回軸受穴3aを設けた構成を有する。この旋回軸受穴3aには、旋回軸受23を圧入する。この旋回軸受23の中心軸である旋回軸受軸に垂直な軸であるカット軸を中心軸として、旋回ピストン3の二側面に、互いに平行でありかつ旋回軸受軸に平行である2つのピストンカット面3cを設ける。そして、2つのピストンカット面3cを繋ぐ中心がずれた2つのピストン円筒周面3eを設ける。
 さらに、上下には、ピストン側端面である、旋回軸受軸に垂直となる互いに平行な平坦面のピストン上面3dとピストン下面3fを設ける。そして、そのピストン上面3dに、旋回軸受軸と直交するスライド軸を中心軸とし、旋回軸受軸に平行な一定幅のスライド溝3bを設ける。このスライド溝3bは、旋回軸受穴3aと通じる深さに設定し、旋回軸受23への給油路とスライド溝3bへの給油路を共通とし、給油系統を単純にする。これにより、製造コストが低減するという効果がある。また、スライド溝3bは、ピストンカット面3cの外周まで延在されている。これにより、溝加工時の刃具の動きが一様になるために、溝の形状精度が向上するという効果がある。
 また、後述するが、ピストンカット面3cへの給油路ともなる。ところで、本実施例では、スライド軸をカット軸(旋回軸受軸に垂直な軸)の法線方向とする。つまり、スライド軸をカット軸に平行な2つのピストンカット面3cに垂直な方向に設ける。これは、ピン軸調整角δを0度としたものである。
 次に、ローリングシリンダ1を図4で説明する。
 ローリングシリンダ1は、基本的には、本体となる円柱形状でローリング軸を中心軸とするローリング円柱1bと、それに付属してローリング円柱1bよりも直径が大きいローリング端板1aとを合わせた構成を有する。このため、ローリング端板1aは、ローリング円柱1bの下面部となるシリンダ取付面2aに一様にはみ出した状態となる。そして、ローリング円柱1bの反端板側である上面側には、ローリング軸と直交するシリンダ溝軸を中心軸としてローリング軸に平行な一定幅のシリンダ溝1cを設ける。このシリンダ溝1cは、平坦で互いに平行な側面を有し、底面はシリンダ円柱1bやローリング端板1aの各上面と平行になっている。
 また、シリンダ溝1cはローリング円柱1bの外周まで延在されている。これにより、溝加工時の刃具の動きが一様になるために、溝の形状精度が向上するという効果がある。
このシリンダ溝1cの側面へは前記したピストンカット面3cを隙間嵌合させ、ローリングシリンダ1を旋回ピストン3と噛み合わせる。ここで、旋回ピストン3は、偏心軸受23にクランクシャフト6の旋回半径がEとなる偏心シャフト6aを挿入し、クランクシャフト6を回転させて旋回半径Eで旋回運動させられるため、シリンダ溝1cの底面中央に偏心シャフト挿入穴1dを設ける。
 次に、静止シリンダ2とピン機構5を、図1、6、8、12及び14を用いて説明する。
 静止シリンダ2は、下面のシリンダ取付面2aにシリンダ回転軸を中心軸とする円形の偏心シリンダ穴2bを開ける。そして、偏心シリンダ穴2b底面にピン軸を中心軸とする円柱状の固定ピン5sを固定配置しピン機構5を設ける。このピン機構5は、スライド溝へ挿入することでピンスライド機構を構成する。そして、旋回ピストン3に設けるスライド溝3bをピンスライド機構のピン軸調整角δが0の場合としたため、ピン軸がシリンダ回転軸から2Eだけ離れた位置に設置する。このピンスライド機構は、旋回ピストン3の旋回位相に伴って姿勢を規定する役目を担い、RC圧縮機の圧縮動作を滑らかに継続するための必須の機構である。この固定ピン5sは、図12に示す通り、偏心シリンダ穴2bの穴底に貫通穴をあけ、固定ピンフランジ部5s1を1本または複数本のねじによって固定配置する。
 これにより、固定ピン5s先端近くに軸方向に垂直な方向の衝撃的荷重がかかって固定ピン5sをこじるようなトルクがかかっても、ピン軸から離れた箇所でねじ固定しているため、腕の長さが長くなり、対抗するトルクを容易に発生させることができる。これにより、固定ピン5sが静止シリンダ2から脱落する危険性を回避でき、確実な圧縮動作を継続できるという効果がある。
 また、上面から偏心シリンダ穴2bの底面と側面に繋がる吸込穴2s1と偏心シリンダ穴2s1に繋がる吸込溝2s2を偏心シリンダ穴2b底面に設ける。これらの吸込穴2s1と吸込溝2s2で吸込路2sを構成する。さらに、上面から偏心シリンダ穴2bの底面と側面に繋がる吐出穴2dを設ける。
 また、静止シリンダ2の上面から偏心シリンダ穴2bへ貫通するバイパス穴2eを偏心シリンダ穴2bの側面近くに設ける。本実施例では2個とする。そして上面側にはバイパス弁22が設けられている。このバイパス弁22は、図1に示す通り、弁座に弁板を投入し上部から弁板をばねで軽く押さえる構成となっている。これにより、バイパス弁22は偏心シリンダ穴2bから上部へ抜ける方向の流れだけを許容する一方向弁となる。
 最後に、シャフト軸を中心軸とするクランクシャフト6を図1で説明する。
 シャフト上部に大径部であるシャフトつば部6cを設け、それより上部にシャフト軸に対して偏心量Eの偏心シャフト軸を中心軸とする偏心シャフト6aと、偏心シャフト6aよりも小径のシャフトネック6dとからなる偏心部を設ける。そして、クランクシャフト6の下端部から上部の偏心部も含む全域を通して軸方向に貫通する給油縦穴6bを設ける。給油縦穴6bの下端部には突出したポンプ連結管6zを圧入、しまりばめ又は接着で固定配置するとともに、横方向に給油上主横穴6eと給油下主横穴6fと給油副横穴6gを設ける。これらの給油横穴は、クランクシャフト6をRC圧縮機に組込んだ場合、軸受に向かう位置に設置される。
 次に、これまでに説明した圧縮機構成要素の構成について、図1、2、3及び8を用いて説明する。但し、詳細な説明を要する圧縮部に関する説明のみ後述する。まず、図8を用いてRC圧縮機の全体的な構成を説明し、詳細な説明を要する圧縮部の構成は後半で説明する。
 前記したとおり、フレーム4の主軸受24で回転支持されるクランクシャフト6は、シャフトつば部6cをつば受面4cにのせることで軸方向の位置決めがなされる。そして、ローリングシリンダ1の偏心シャフト挿入穴1dへ偏心シャフト6aを挿入することで偏心シャフト6aをシリンダ溝1c内に突出させ、その後、偏心シャフト6aを旋回軸受23に挿入させるべく旋回ピストン3をクランクシャフト6へ組込む。それにより、旋回ピストン3の旋回軸受軸はシャフト軸から旋回半径Eに配置される偏心シャフト軸を中心に自転可能となる。つまり、旋回ピストンは旋回軸受軸をピストン自転軸とし、シャフト軸がピストン自転軸を旋回半径Eで旋回運動させるピストン旋回軸となる。
 偏心シャフト6aとシャフトつば部6cとの間には、偏心シャフト6aよりも小径の部分であるシャフトネック6dを設け、偏心シャフト挿入穴1dを通るようにする。さらに、旋回ピストン3は、ピストンカット面3cをシリンダ溝1cの側面へ隙間嵌合させ、シリンダ溝1c内を摺動可能な状態でローリングシリンダ1へ組込む。これにより、シリンダ溝1cは旋回ピストン3によって2個の作動室に仕切られる。これにより、シリンダ溝軸とカット軸は一致するとともに、両者は、シャフト軸すなわちピストン公転軸に垂直となる。
 次に、前記した通り、ピン機構5を組込んだ静止シリンダ2(固定ピン5sを固定配置した静止シリンダ2)を、偏心シャフト挿入穴1dにローリングシリンダ1のローリング円柱1bを挿入してローリング軸をシリンダ回転軸に一致させつつ、以上のように旋回ピストン3とローリングピストン1とクランクシャフト6がアセンブリされたフレーム4へ、シリンダ回転軸とピン軸の中間位置にシャフト軸(ピストン旋回軸)が来るようにして、シリンダボルト90(図1参照)で密着固定配置する。
 これにより、ピストン自転軸の旋回軌跡であるピストン旋回軌跡円上に、シリンダ回転軸とピン軸を配置し、さらに、ピン軸の位置を、シャフト軸(シリンダ回転軸)を中心としてシリンダ回転軸の180度対向する位置(ピン軸調整角δが0度の位置)に配置したことになる。このような位置と回転姿勢に静止シリンダ2を配すれば、自動的にシリンダ溝3bにピン機構5が挿入される。
 ところで、後述するが、旋回ピストン3は、シリンダ溝1c内を往復運動する。このため、旋回ピストン3がシリンダ溝1cの端に寄った場合でも偏心シャフト挿入穴1dが旋回ピストン3で隠れるように旋回ピストン3の長さを伸ばす必要がある。旋回ピストン3の長さが伸びると、シリンダ溝1cの長さを伸ばすことが必要になり、ローリング円柱1bの直径が増大する。よって、ローリングシリンダ1の直径が増大し、それを組込む静止シリンダ2の直径が増大するため、ケーシング8の直径が増大し、RC圧縮機が大径化してしまうという問題が生じる。本実施例は、図1で示すとおり、偏心シャフト6aよりも小径部のシャフトネック6dで偏心シャフト挿入穴1dを通すようにシャフトネック6dを設けている。この結果、偏心シャフト挿入穴1dを小さくできるため、RC圧縮機の大径化を抑制できるという効果がある。
 次に、圧縮部の構成を、図2、3の横断面で説明する。
 圧縮動作の途中においては旋回ピストン3の2つのピストン円筒周面3eに各々隣接して作動室が2つ形成されるが、図2、3はともに、作動室の一つが容積0となり、他方の作動室が最大の容積となる状態である。すなわち、容積0となる作動室は、吐出行程が完了する吐出室105または吸込行程を開始する吸込室95であり、容積が最大となる作動室は、吸込行程が完了する吸込室95または圧縮行程を開始する圧縮室100である。幾何学的な関係から、クランクシャフト6の回転方向とローリングシリンダ1の回転方向とは同一である。このため、これらの図では、クランクシャフト6は時計回りに回転するため、ローリングシリンダ1も時計回りに回転する(図2、3にローリングシリンダ1の回転方向を示す矢印を記載)。よって、ローリングシリンダ1が時計回りに回転すると、図2、3で容積0の作動室(旋回ピストン3の左側作動室)が吸込行程を開始するべく吸込流路を設ける。
 具体的には、図2、3で示す通り、静止シリンダ2における吸込穴2s1の位置は、吸込穴2s1の側面が作動室と連通開始するように決定する。
 また、ローリングシリンダ1が反時計回りにわずかに回ったとき(図2、3の時刻をわずかにさかのぼったとき)、図2、3で容積最大となっている作動室が吸込行程中となるように吸込流路を設ける。具体的には、図2、3で示す通り、吸込穴2s1と繋がる偏心シリンダ穴2b穴底の吸込溝2s2が吸込室95である作動室(旋回ピストン3の右側作動室)と連通を継続するべく延伸した構成である(図3の二点鎖線参照)。今回は、吸込穴2s1を縦方向に設けたが、それに限らず、横方向に設けてもよい。このようにした場合、吸込穴2s1とケーシング8が近くなるため、RC圧縮機内の吸込パイプ50を短くすることが可能となり、吸込過熱を抑制でき、性能を高くすることができるという効果がある。
 ところで、シリンダ溝1cがローリング円柱1bの側面まで達している本実施例のような形態では、実際は、図2、3の作動室の一つが容積0となるタイミングでは、その作動室を吸込穴2s1と通じさせず、わずかに回転させた後で通じさせるように設計する。それは、ピストン円筒周面3eが偏心シリンダ穴2bの内周面と衝突しないように設計するためである。そうしないと、ピストン円筒周面3eが偏心シリンダ穴2bの内周面に衝突し、信頼性が損なわれるとともに、騒音や振動の増大、また、衝突箇所の摺動損失増大による効率低下という問題が生じるためである。
 すなわち、図2、3のタイミングで、ピストン円筒周面3eと偏心シリンダ穴2bの内周面が衝突しないような公差設定が必要となる。これは言い換えると、ピストン円筒周面3eと偏心シリンダ穴2bの内周面の間に確実に隙間が残る公差設定を行うということである。つまり、ピストン円筒周面3eと偏心シリンダ穴2bの内周面との間に他の箇所(ローリング円柱1bの外周面と偏心シリンダ穴2bの内周面との間)よりも大きな隙間が形成される。
 このため、仮にこの作動室に吸込路2sと吐出穴2dがともに通じていると、ピストン円筒周面3eと偏心シリンダ穴2bの内周面の隙間が内部漏れ流路となり、吐出するべき作動流体が吸込側へ戻り、大幅な圧縮機効率低下と体積効率低下を起こす。
 よって、上記したように、図2、3の作動室の一つが容積0となるタイミングでは、その容積0となる作動室を吸込穴2s1と通じさせず、わずかに回転させた後で通じさせるように設計する。
 さらに、ローリングシリンダ1が時計回りに回転すると、図2、3で容積最大の作動室が圧縮行程を継続するべく吐出穴2dにも吸込流路にも通じさせない密閉状態を開始する。その密閉状態は、圧縮室100が固有容積比(吸込行程完了時の吸込室95の容積/吐出行程開始時の圧縮室100の容積)の容積まで縮小し吐出行程を開始するまで続ける。
図2、3の吐出穴2dは、固有容積比が2.2の場合を示している。すなわち、圧縮室100の容積が吸込行程完了時の吸込室95の容積÷2.2まで縮小した時に吐出穴2dが連通開始する位置に設けられる。そして、その時から圧縮室100は吐出室105となり、吐出穴2dは吐出行程の全期間で吐出室105と連通するように設けられる。なお、ここでは、固有容積比が2.2の場合を示したが、固有容積比は、この数値に限定されるものではなく、圧縮機として圧縮及び吐出の機能が得られればよい。また、運転圧力比が圧縮比2.2に対応する圧力比以下の過圧縮条件では、作動流体がバイパス穴2eからバイパス弁を通って吐出する。本実施例では、吸込行程の後半から圧縮行程の全域、および吐出行程の前半で、作動室にバイパス穴2eが臨むように設計してある。これにより、過圧縮条件での過圧縮回避や吐出流路抵抗の低減により、圧縮機効率向上の効果がある。また、吸込行程を含んで、液圧縮を回避できるため、圧縮機の信頼性向上の効果がある。
 そして、最後に、吐出室105の容積が0となる吐出行程の完了時(図2、3の容積0の作動室参照)に吐出穴2dが吐出室105から外れるような位置と大きさに設けられる。今回は、吐出室105と直接連通する吐出部は、偏心シリンダ穴2bのピストン円筒周面に設けるシリンダ内部吐出溝2d1としたが、それに限らず、吸込溝2s2のような偏心シリンダ穴2b穴底に設ける溝としてもよい。このようにした場合、固有容積比が大きく、吐出行程開始時の圧縮室100の容積を小さくするまで圧縮しなければならない場合でも吐出穴2dを設定することが可能となる。
 次に、気体である作動流体の流れを説明する。ここで、圧縮部の流れは、圧縮部の動作とともに、後半で詳細に説明する。
 作動流体は、RC圧縮機外部の吸込系から吸込流路である吸込パイプ50を通って圧縮部へ入る。そこで後で説明する圧縮部の圧縮動作によって昇圧する。昇圧した作動流体は、圧縮部を構成する静止シリンダ2上面の吐出穴2dから上部へ吹き出る。運転圧力比がRC圧縮機の固有容積比に対応した圧力比よりも低い過圧縮条件では、作動流体は、バイパス弁22を介してバイパス穴2eからも吹き出る。
 ところで、静止シリンダ2の上部には、シリンダ上部壁2wが静止シリンダ2をフレーム4へ取り付けるためのシリンダボルト90よりも内側を覆うように配置されている。そして、シリンダ上部壁2w上面には吐出カバー230を固定し、吐出穴2dやバイパス穴2eを覆うとともに、シリンダ上部壁2wの複数箇所に内周部と外周部を繋ぐ上部壁溝2w1が設けられている。
 吐出穴2dやバイパス穴2eから上方へ吹き出た作動流体は、一旦、吐出カバー230に衝突し、そこで、作動流体内の油を吐出カバーに付着させて分離し、上部壁溝2w1から吹き出る。そして、さらにケーシング円筒部8aの内壁に衝突してそこに油を付着させて、再度油分離を行う。吐出パイプ55がケーシング上フタ8bに設けられているため、作動流体は圧縮部上部側へ流れ、そこに設けた広いケーシング上部室120へ入る。そこでは、作動流体の流速が低下するため、わずかに残った油ミストを沈降させ、油がきわめて少ない状態を実現した上で、吐出流路である吐出パイプ55からRC圧縮機外部の吐出系へ作動流体を吐出する。
 以上の通り、圧縮部の下部に作動流体の主流は無いが、圧縮部の外周の隙間であるシリンダ外周隙間2gやフレーム外周隙間4g、さらに、圧縮部の外周溝であるシリンダ外周溝2mやフレーム外周溝4mを通って、吐出圧の作動流体が流入する。これにより、圧縮部の下部も含むケーシング空間全域を吐出圧とする高圧チャンバ方式を実現する。
 次に、圧縮部の作動流体の流れを圧縮部の動作とともに、図9、10及び11(ともに図1のB-B断面よりもわずかに下方の断面)を用いて説明する。ここで、吸込溝2s2は図1のB-B断面よりも手前にあるため、本来ならば想像線として二点鎖線で表さなければならない。しかし、小さな図中の二点鎖線は実線と判別しにくいため、今回は便宜的に破線で示す。
 まず、圧縮動作を含む作動流体の流れを説明する。ピンスライド機構を自転半減機構とするRC圧縮機の圧縮動作は、吸込行程終了と吐出行程開始との時間差を極めて小さく設定する以外は同一とみなすことができるポンプ動作が特許文献1で詳細に説明されているため、本明細書においては概略説明だけを行う。
 図9は、クランクシャフト6がピストン旋回軸(シャフト軸、各図の中心線の交点)を中心に時計回りに一回転する間の45度毎の圧縮要素の状態を示したものである。圧縮動作の全行程(吸込行程、圧縮行程、吐出行程)は、クランクシャフト6が2回転して完了する。このため、図9は、行程の半分しか示していないが、並行して2つの作動室がクランク角で一回転ずれた変化をすることを利用し、二回転目の行程を他方の作動室の変化を使って説明する。説明は、図9の左上図で旋回ピストン3の左側にある作動室の行程を説明する。そして、このときのクランク角を0度とする。
 クランク角が0度となる図9の左上図(その拡大図である図10参照)は、ピストン自転軸がピン軸と重なっている。
 しかし、この両流路2s、2dを作動室へ通じさせない期間は、極めて短時間であるため、図10、11等には明示されていない。
 この後、クランクシャフト6が時計回りにわずかに回転した時点で、作動室は吸込流路と通じて吸込パイプ50から作動流体が流入し吸込室95となる。そして、その後、クランク角が増大するにつれて、クランク角の増大と同一の量だけ旋回ピストン3が旋回する。一方、旋回ピストン3が隙間嵌合するシリンダ溝1cは、図9から明らかなように、旋回量の半分の回転量で連れ回る。この旋回ピストン3の旋回とシリンダ溝1cの回転すなわちローリングシリンダ1との回転によって、旋回ピストン3はシリンダ溝1c内を他方の端部へ向かって移動する。つまり、吸込室95の容積は増大し続け、吸込行程が継続する。この動きは、クランク角が360度のところ、すなわちクランクシャフト6が1回転を完了するまで継続する。この間に、ピストン自転軸88は、図9に示す旋回軌跡円96を描く。
 ここで、クランク角が180度の時、ピストン自転軸88とシリンダ回転軸89とが一致する。このため、ローリングシリンダ1は、旋回ピストン3の旋回量の半分で連れ回る正規の回転とは異なる非正規の回転を起こしても噛み合いが成立する。
 実際の場合、ローリングシリンダ1や旋回ピストン3や静止シリンダ2相互の隙間からくる理想的な回動からのずれにより、上記したローリングシリンダ1の非正規回転が頻発する。そして、一旦この非正規回転が生じると、特許文献1において指摘したとおり、力学的に正規回転へ自動復帰することは不可能となり、圧縮動作は停止してしまう。そのようなロック状態を常時回避して、滑らかな圧縮動作を継続するため、本実施例では、ローリングシリンダ1の回転と旋回ピストン3の自転とを同期させる回転同期手段を設けたうえで、旋回ピストン3の自転量を旋回量の半分にする自転半減手段を設けている。
 まず、回転同期手段でローリングシリンダ1の回転が常に旋回ピストン3の自転で規定される。これは、旋回ピストン3のピストンカット面3cをシリンダ溝1cの側面へ隙間嵌合させることで実現する。そして、自転半減手段を組み合わせることによって、旋回ピストン3の自転と同期したローリングシリンダ1の回転量を旋回ピストン3の旋回量の半分に規定することができる。すなわち、ローリングシリンダ1の回転を常に正規回転に規定可能となる。
 旋回ピストン3の自転半減手段は、特許文献1に記載されている通り、旋回ピストン3の上面であるピストン上面3dに設けるスライド溝3bへ、静止シリンダ2に固定配置されるピン5を挿入させて構成するピンスライド機構によって実現する。このピンスライド機構による旋回ピストン3の自転量を旋回量の半分に規定する規定の度合い(規定度)は、クランク角で変化する。特許文献1で記載されているとおり、クランク角が180度で最大となる一方、クランク角が0度の時(特許文献1の図11参照)、ピン軸61とピストン自転軸88とが一致し、旋回ピストン3の自転量はピンスライド機構によって規定されないことから、規定度は最小となることがわかる。しかし、クランク角が0度の場合は、ピストン自転軸88とシリンダ回転軸89は最も離れているため、元々、圧縮動作に問題はなく、ピンスライド機構は不要であった。
 以上より、ピンスライド機構の規定度は、必要性の高まるクランク角が180度付近で高くなり、必要性の低下するクランク角0度付近で低下するという理想的な変化を示す。
これにより、圧縮機構を構成する圧縮要素の寸法公差や組立て精度の高度化を行う必要がなく、製作コストを低減できるという効果がある。
 また、これにより、ピンスライド機構は、クランク角が180度付近で圧縮要素の動きを規定する頻度が高まることがわかる。すなわち、クランク角が180度付近に集中して、ピン機構であるピン5やスライド溝3bに負荷がかかり、さらに負荷の大きさは、各部の隙間から生じる予測困難な圧縮要素の理想的な動きからのずれを原因とするため、不規則で衝撃的な変化を伴う。
 以上より、ピンスライド機構には、不規則で衝撃的な負荷がかかるため、確実な潤滑を行うことが必須となる。ところで、スライド溝3bにかかる負荷はピン5から作用するため、ピンスライド機構への潤滑は、ピン機構へ給油すればよい。よって、滑らかな圧縮動作を回転同期手段とピンスライド機構による自転半減手段により実現するRC圧縮機において、ピン機構への給油は必須となる。このピン給油機構に関する説明は、後述する油の流れの説明の中で行う。
 ところで、回転同期手段とする旋回ピストン3のピストンカット面3cをシリンダ溝1cの側面へ隙間嵌合させる方法は、旋回ピストン3で仕切られて、圧力差のある作動室間のシール部としても機能している。このため、シール性が向上し、圧縮機効率が向上するという効果がある。
 2回転目以降の行程は、上述したとおり、図9のもう一方の作動室(左上図の右側作動室)で説明する。これまで吸込室95であった作動室は、吸込流路が外れて密閉空間となる。この結果、圧縮行程が開始され、作動室内の作動流体は容積が縮小して圧縮される。
つまり作動室は圧縮室100となる。この圧縮行程は、圧縮室100の容積が0に近づく図9の右下図へ至る前に圧縮室100が吐出穴2dと連通することで完了し、吐出行程が開始されて吐出圧となった作動流体は、吐出穴2dを通ってRC圧縮機の機内へ吐出される。
 例えば、吐出時の圧縮室容積が吸込行程完了時の吸込室95容積の2.2分の1になる場合、すなわち固有容積比が2.2の場合の圧縮行程完了から吐出行程開始へ移行するタイミングを図11に拡大して示す。ただし、リリース弁が動作する場合は、この配置以前に吐出行程へ移行済みとなる。
 この吐出行程は、図9のクランク角が360度すなわちクランク角0度で示す左上図の状態まで継続する。また、圧縮行程中の圧縮室100には、常時バイパス穴2eが臨む。
これにより、過圧縮時、バイパス穴2eとその上部に設ける一方向弁のバイパス弁22は、圧縮室100内の作動流体を吐出圧であるケーシング8の機内空間へ流す動作を行う。
すなわち、過圧縮抑制手段を構成する。これにより、過圧縮運転時には、余分な圧縮を回避できるため、圧縮機効率が向上するという効果がある。
 ところで、このバイパス穴2eは、圧縮室100が吐出室105へ移行した後も暫くの間は吐出室105へ臨む位置に配されている。これは、図9の吐出行程となるクランク角225度の図で、バイパス穴2eが吐出室105に臨んでいることからわかる。これより、この時点でのバイパス穴2eは吐出流路の役割を果たしていることになる。よって、吐出流路抵抗を低減できるため、圧縮機効率が向上するという効果がある。
 さらに、このバイパス穴2eは、作動室が吸込室95の時にもその作動室へ臨んでいることがわかる。それは、図10のクランク角0度の図中で、吸込行程を完了した直後で圧縮行程を開始した右側の作動室にバイパス穴2eが全開していることから明らかである。
これにより、液化した作動流体や油を大量に含む作動流体の吸込に伴う液圧縮が生じても、液圧縮を起こしている流体をバイパス穴2eで圧縮室100から排出できるため、過大な圧力上昇による圧縮部の損傷を回避でき、信頼性が向上するという効果がある。
 本実施例では、バイパス弁として、フラッパタイプの弁を用いている。これにより、圧縮室100からバイパス弁22の弁板までの距離を短く設定できるため、再膨張損失を抑制できるという効果がある。ここで、バイパス弁をリード弁タイプとしてももちろんよい。この場合、構造が単純となるため、コスト低減という効果がある。
 最後に、油の流れを説明する。
 貯油部125の油は、容積型給油ポンプ200により、クランクシャフト6とともに回転するポンプ連結管6zを介して給油縦穴6bへ送り込まれる。そして、その油は、前記3か所の給油横穴を介して各軸受部(副軸受25、下主軸受24b、上主軸受24a)へ供給される。また、給油縦穴6b最上部の開口部から、クランクシャフト6と旋回軸受23と旋回ピストン3で囲まれたシャフト偏心端部空間115へ、油が流入する。これにより、給油縦穴6bやポンプ連結管6zの穴がシャフト貫通縦穴となり、シャフト偏心端部空間115がスライド路の役割を担い、旋回ピストン3のスライド溝3bへ油が入り旋回軸受23を給油するとともに、ピンスライド機構へ油が供給される。
 これらのうちで上主軸受24aは、給油上主横穴6eと給油主軸溝6kで給油される。
その後は、つば受け切欠き4c1や給油主軸溝6kのシャフトつば部6c下面箇所を通って、シャフトつば部6cとつば受面4cの間(クランクシャフト6のスラスト軸受部)を潤滑し、最終的に、旋回ピストン3やローリングシリンダ1とフレーム4の間に形成される背圧室110へ流入する。一方、下主軸受24bは、給油下主横穴6fで給油される。
軸受部の溝が無いため、流れ込む量は少ない。ここに上主軸受24aの給油主軸溝6kと同様の給油溝を設けてもよい。
 また、旋回軸受23は、シャフト偏心端部空間115と給油偏心溝6hで給油される。
その後は、上主軸受24aを流れた油と同様に背圧室110へ流入する。そして、副軸受25は、給油副横穴6gで給油される。下主軸受24bと同様に、軸受部の溝が無いため流れ込む量は少ない。ここで、副軸受25への給油だが、給油副横穴6gを省略してもよい。容積型給油ポンプ200から吐出される油の一部は、ポンプ連結管6zの周囲の隙間を通って給油ポンプシャフト室150へ入る。
 このため、給油ポンプシャフト室150は吐出圧よりも高い圧力の油で満たされるため、副軸受25への給油が行われる。これにより、給油副横穴6gの加工が不要となり、加工コストが低減するという効果がある。以上より、給油縦穴6bを通った油の大部分が、背圧室110に流れ込むことになる。
 次に、もう一つのピンスライド機構への給油について説明する。これは、太い真っ直ぐな給油縦穴6bと大きな断面積でありかつ長さが短いシャフト偏心端部空間115で行われる。よって、流路抵抗が極めて小さく、給油縦穴6b下端部に設ける容積型給油ポンプ200による昇圧がそのまま反映した高圧の油が潤沢に供給される。貯油部125の油は前記した通り、吐出圧であるから、ピンスライド機構へ供給される油は、わずかの昇圧で吐出圧以上の圧力となる。つまり、貯油部125の油を吐出圧とすることで容積型給油ポンプ200の消費入力を抑えることができ、圧縮機効率が向上するという効果がある。
 このように、給油縦穴6bがシャフト貫通縦穴、シャフト偏心端部空間115はスライド路を実現し、給油縦穴6bとシャフト偏心端部空間115の両者によってピンスライド給油路が構成される。そして、そのピンスライド給油路の下端に配置されて、ピンスライド給油路の一部ともみなされる容積型給油ポンプ200が給油路内ポンプを実現し、ピンスライド油昇圧手段となっている。これにより、ピンスライド機構近傍にある吐出室105などの高圧力域から作動流体が漏れ込んでも、その圧力は高々吐出圧であるため、吐出圧以上の高圧となっているピンスライド機構への給油を妨げることはない。
 以上より、ピンスライド機構へ、常時油を供給できるため、摩耗の危険性が低減し、信頼性の高いRC圧縮機を実現できるという効果がある。
 さらに、図14で示す通り、固定ピン5sの先端部には、固定ピン縦穴5s3(凹部)と固定ピン横穴5s5が設けられるため、これらを通って、ピンスライド機構の摺動箇所であるスライド溝3bと固定ピン5sの外周面の間に直接給油することができる。つまり、固定ピン縦穴5s3と固定ピン横穴5s5はピン給油路を実現している。よって、この箇所における摩耗を一層低減できるという効果がある。ところで、固定ピン横穴5s5の固定ピン5s外周の開口位置(ピン給油路側面開口部)は、摩耗の危険性が高いタイミング(図9のクランク角180度)における摺動箇所(図9の12時と6時の方向)をわずかにずらした箇所(1時や7時の方向など、図9のクランク角180度に記載)に開口させる。これにより、固定ピン横穴5s5の開口に伴う摺動面積の減少を回避できるため、固定ピン横穴5s5設置の弊害を取り除くことができ、摩耗の危険性をさらに一層低減できるという効果がある。
 ピンスライド機構へ供給される油の多くは、シャフト偏心端部空間115で反転し、給油偏心溝6hに入って旋回軸受23へ供給される。これにより、ピンスライド機構へ供給される油の大部分は、給油縦穴6bから流入した直後の油であるため、温度が低く、粘度が高い。よって、ピンスライド機構を含む近辺の摩耗の危険性をさらに一層低減できるという効果がある。
 ところで、ピンスライド機構へ供給される油の一部は、スライド溝3bを通って、旋回ピストン3のピストン上面3dと静止シリンダ2の偏心シリンダ穴2b底面との隙間(図5、6参照)に入る。ここは、吸込室95と圧縮室100(または吐出室105)を仕切る最重要なシール隙間の一つであり、ここへの給油を行うことで、内部漏れや摩擦を低減する。さらに、スライド溝3bがピストンカット面3cまで突き抜けているため、スライド溝3bを介して吸込室95と圧縮室100(または吐出室105)を仕切るもう一つの最重要であるシリンダ溝1c側面とピストンカット面3cのシール隙間(図4、5参照)へ効率よく給油でき、内部漏れや摩擦を低減する。
 これらの隙間へ流入した油の大半は、吸込室95や圧縮室100や吐出室105へ入るが、一部は、ローリングシリンダ1のローリング円柱1b上面と静止シリンダ2の偏心シリンダ穴2b底面との隙間に入り、内部漏れや摩擦を低減する。このように、圧縮部各部のシール性向上や摺動部の摩擦低減を実現し、RC圧縮機の内部漏れや入力される電力の低減に大きく寄与するため、圧縮機効率や体積効率の大幅な向上を実現するという効果がある。
 ところで、前記した通り、給油縦穴6bを上昇する油の大半が背圧室110へ流入する。そして、その油は、背圧室110のベッド面4dのベッド放射溝4eを通って、ベッド背圧室110aへ流入後、油排出路4xによって、フレーム4の下面側からケーシング内の空間へ排出される。よって、背圧室110の圧力である背圧は、ケーシング空間の圧力である吐出圧となる。つまり、油排出路4xは、背圧連通路の役目を担う。さらに、油排出路4xの背圧室110側開口部の大半は、背圧室110の最も高いベッド面4dに設けられるため、背圧室110及びベッド背圧室110aは吐出圧の油でほぼ満たされる。ローリングシリンダ1の下面はこのベッド面4dとほぼ同じ高さにくるため、通常の場合、ローリングシリンダ1の下面まで背圧室110内部の油が来ている。
 これにより、ローリングシリンダ1の上部に形成される吐出圧よりも低い圧力の吸込室95や圧縮室105へ向かって油が流れることで吸込室95や圧縮室105のシール隙間に油が流入する。このシール隙間は、旋回ピストン3のピストン下面3fとローリングシリンダ1のシリンダ溝1cの底面(図4、5参照)や、ローリングシリンダ1のローリング円柱1bの外周面と静止シリンダ2の偏心シリンダ穴2b内周面(図5、6参照)やローリングシリンダ1のローリング端板1aの上面と静止シリンダ2のシリンダ取付面2aの間(図5、6参照)のシール隙間である。これにより、圧縮部各部のシール性向上や摺動部の摩擦低減を実現し、RC圧縮機の内部漏れや入力される電力の低減に大きく寄与するため、圧縮機効率や体積効率の大幅な向上を実現するという効果がある。
 ところで、油排出路4xの背圧室110側開口部を背圧室110の低いところに設ける場合も考えられる。この場合、背圧室110には油がほとんど溜まらないため、ローリングシリンダ1の下端に油が接触しない。これにより、油の撹拌損失を回避できるため、ローリングシリンダ1が高速で回転する運転下や、ローリングシリンダ1の定格運転時での回転数が高いようなRC圧縮機の場合(例えば、押除け容積を小さく設定した場合など)の圧縮機効率を向上できるという効果がある。
 また、背圧室110側から見たローリングシリンダ1とシリンダ溝1cに装着した旋回ピストン3の圧縮可動部アセンブリの背面全域は、作動室を見通せないような構成となっている。これは、シリンダ溝1cの底面が背圧カバーの役目を担うためである。このような背圧カバーを有する構成で、背圧室110を吐出圧としたため、圧縮可動部アセンブリの背面全域には、常時吐出圧が作用する一方、圧縮可動部アセンブリの上面側は、常時吸込室95が存在するうえに、吐出行程以外では、吐出圧よりも低い圧力の圧縮室100が形成されている。また、圧縮可動部アセンブリの上面部(ピストン上面3d、ローリング円柱1b上面)には、前記したシール隙間があるが、わずかな漏れ流れがあるため、その領域の平均圧力は、吐出圧と吸込圧の間の中間圧になる。これにより、圧縮可動部アセンブリが周囲の油や作動流体から受ける力の合力は、常時上向きとなり、圧縮可動部アセンブリは、静止シリンダ2に押し付けられる。
 この結果、圧縮可動部アセンブリの上向き側シール隙間である上部隙間(ローリングシリンダ1のローリング円柱1b上面および旋回ピストン3のピストン上面3dと、静止シリンダ2の偏心シリンダ穴2b底面との隙間)と端板部隙間(ローリングシリンダ1のローリング端板1a上面と静止シリンダ2のシリンダ取付面2aとの隙間)が極限まで縮小し、内部漏れが大幅に低減する。これにより、圧縮機効率や体積効率が大幅に向上するという大きな効果がある。
 油排出路4xからフレーム4下方へ流出する油は、ロータ7aの周囲を覆ってフレーム4の下面に密着固定されているロータカップ210の外側に出る。そして、ロータカップ210の外周を伝って、ステータ7bへ落下し、さらにステータ巻線7b2が通る穴や外周のステータカット面7b1を通って、モータ7の下の空間へ至る。その後、副フレーム周囲穴35aを通って、貯油部125へ戻る。
 一方、シール隙間を経由して圧縮部へ流入した油は、圧縮部内の作動流体と混ざる。そして、吸込や圧縮や吐出行程中に作動流体が漏れ流路に入ったときに、漏れ流路内に油膜を形成し、内部漏れを抑制する。さらに、漏れ流路は圧縮要素間の相対運動箇所であるため摺動箇所となっており、流入した油は摩擦を低減して潤滑性を向上させる。このようにして、圧縮機効率や体積効率を向上させるという効果がある。
 そして、作動流体の流れで説明した通り、吐出穴2dやバイパス穴2eから作動流体とともに静止シリンダ2の上部へ吹き出て、吐出カバー230の上下面やケーシング円筒部8aの内面に付着する。これらの油は、重力や作動流体の流れによって、圧縮部外周隙間であるシリンダ外周隙間2gやフレーム外周隙間4g、さらに、圧縮部外周溝であるシリンダ外周溝2mやフレーム外周溝4mを通って、圧縮部下部の空間へ流入する。そして、ケーシング円筒部8a内面やフレーム4下面とロータカップ210外周面を伝ってステータ7bに至る。その後は、油排出路4xからの油と合流して、貯油部125へ戻る。
 次に、ピン機構5である固定ピン5sの静止シリンダ2への取付方法をねじ止め(図12参照)からかしめに変更する実施例1の変形例を、図1のP部の拡大縦断面図である図13により説明する。
 つば部を小さくした固定ピン小フランジ部5s1’とし、ピンかしめ穴5s6を設ける以外は、実施例1と同様なので、その他の説明は省略する。ピンかしめ穴5s6に先端がテーパ状のプレス治具を挿入してそれを静止シリンダ2に押し込むことで固定ピン5sの固定が完了するため、組み立てコストの低減という効果がある。
 本実施例のピン機構5を構成する固定ピン5sの固定配置方法は、固定ピン5sにかかる衝撃力が小さい場合、固定ピンフランジ部5s1や固定ピン小フランジ部5s1’を設けずに単純な円筒形状として、圧入、焼きばめ、冷やしばめ、さらに溶接や接着なども考えられる。この方法であると、挿入する穴は貫通としなくてもよくなり、設計の自由度が向上するとともに、固定ピン5sの製造コスト低減という効果がある。
 また、本実施例のピン機構5は、図14で示す通り、固定ピン5s内に外周面に出口を有する給油穴(固定ピン縦穴5s3や固定ピン横穴5s5)を設けているが、図12または13のM部に示すように、このような給油穴は設けなくてもよい。固定ピン横穴5s5を省略し、固定ピン縦穴5s3のみを設けてもよい。これらの場合、穴加工が不要となるので、製造コスト低減の効果がある。
 さらに、本実施例では、ローリング端板1aの上面をシリンダ溝1c底面よりもローリングシリンダ1の背面寄りに設ける。つまり、ローリング端板1aの上面よりもシリンダ溝1c底面を高くし、段差をつける(図4参照)。これにより、段差部の外周面と偏心シリンダ穴2b内周面との間の隙間がシリンダ溝1cに形成される作動室(吸込室95や圧縮室100や吐出室105)と背圧室110との間のシール隙間となるため、その隙間の漏れを抑制し、圧縮機効率が向上するという効果がある。ここで、本実施例の段差はわずかであるが、二点鎖線で示すような形態にし、相手の静止シリンダ2の偏心シリンダ穴2bを深くすれば、段差部のシール性は向上し、内部漏れが抑制され、圧縮機効率や体積効率が向上するという効果がある。
 次に、実施例2に係るRC圧縮機について、図15及び図16を用いて説明する。
 図15は、ピンスライド機構のスライド溝挿入部の縦断面図であり、図12や13のM部の拡大図となる。また、図16は、ピンスライド機構のスライダの斜視図である。この実施例は、ピン軸に対して回転可能なスライダ5aを設けたピン機構5とし、これ以外は実施例1と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ピン機構5は、図15に示すように、ピン軸に対して回転自在となるスライダ5aを、スライダフランジ5bにより設置したものである。スライダ5aは、スライド溝3bに隙間嵌合させる要素である。スライダ5aは、図16で示すように、スライダ軸穴5a2を有し、スライダカット面5a1を有する。スライダカット面5a1は、互いに平行な2つの平面部として設けたものであり、スライド溝3bに隙間嵌合させる部分である。
 スライダフランジ5bを、スライダ軸穴5a2に小さい隙間(直径で5~20μm程度)で挿入した後、固定ピン5sへ圧入することにより、ピン機構5を作製する。
 これにより、ピン機構にかかる衝撃荷重は、スライド溝3bの側面からスライダカット面5a1へかかり、さらに、スライダ軸穴5a2からスライダフランジ5bの軸へかかる。2箇所の荷重の受け渡しは、前者が平面同士であり、後者がピストン円筒周面同士であるため、集中荷重を伴う荷重の受け渡しはない。このため、ピン機構における荷重の集中を回避することができるため、ピンスライド機構部での摩耗の危険性を低減し、信頼性が向上するという効果がある。
 さらに、本実施例では、スライダフランジ5bに、スライダフランジ縦穴5b1とスライダフランジ横穴軸5b2を設けて、油が満たされているシャフト偏心端部空間115からスライダ軸穴5a2とスライダフランジ5bの摺動部へ直接油を供給する給油路を設ける。これにより、ピンスライド機構部での摩耗の危険性を一層低減し、RC圧縮機の信頼性を一層高めるという効果がある。この給油路はなくてももちろんよい。
 次に、実施例3に係るRC圧縮機について、図17を用いて説明する。
 図17は、ピンスライド機構のスライド溝挿入部の縦断面図で、図12や13のM部の拡大図となっており、スライダ軸穴5a2とスライダフランジ5bの摺動部にスライダ転動体5cを挿入する以外は実施例2と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 スライダ5aのがたが小さくなるため、RC圧縮機の圧縮動作がより滑らかとなり、ピンスライド機構にかかる衝撃力が小さくなって信頼性を向上できるという効果がある。さらに、スライダ軸穴5a2とスライダフランジ5bの摺動部における摩擦損失を低減でき、圧縮機効率が向上するという効果がある。特に、ピンスライド機構が、設定位置のずれによって圧縮作動流体からの力を受ける場合、スライダ軸穴5a2とスライダフランジ5bの摺動部における摩擦損失が大きくなっているため、摩擦損失の低減量も大きくなり、圧縮機効率の向上率が高くなるという効果がある。
 ここで、スライダフランジ5bに設けるスライダフランジ縦穴5b1とスライダフランジ横穴軸5b2を省略しても良い。なぜならば、スライダ転動体5cの周囲は隙間があり、この隙間がシャフト偏心端部空間115に臨んでいるため、これが給油路の役割を果たすからである。
 これにより、スライダフランジ5bの穴加工が不要となるため、製作コストの低減という効果がある。
 次に、実施例4に係るRC圧縮機について、図18を用いて説明する。
 図18は、ピンスライド機構のスライダの斜視図であり、スライダカット面5a1の一端からもう一端の全長にわたって貫通したスライダグルーブ5a3を設ける以外は実施例2または3と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 スライド溝3bは通常油で満たされ、その中をピン機構5が往復動する。この際、ピン機構5はスライド溝3bを仕切る形となっているため、仕切られて形成された2つのスライド溝空間のうちで容積が縮小する側(図37のクロスハッチング側)の油の圧力がわずかに上がる。
 これにより、スライダグルーブ5a3には、図37のクロスハッチング側空間から反対側空間へ油が流れる。これにより、スライダカット面5a1へ油を潤沢に供給できるため、スライダカット面5a1とスライド溝3bの摺動部の摩擦損失が低減し、圧縮機効率が向上するという効果がある。また、スライダ5aの上下側の隙間が小さい場合、図37のクロスハッチング側空間の油の昇圧量が増大して無駄な仕事をすることになるが、その場合には、油の昇圧を抑制して、入力される電力の増大を抑制するという効果もある。
 ところで、スライダグルーブ5a3は、各スライダカット面5a1に一本ではなく複数本設けてもよい。さらに、図18の二点鎖線のように、敢えて途中で止める非貫通スライダグルーブ5a4としてもよい。この場合は、両端から途中で止めるものとする。
 これにより、昇圧作用が働き、油膜の保持力が上がって、スライダカット面5a1とスライド溝3bでの摩耗の危険性を低減できるという効果がある。
 次に、実施例5に係るRC圧縮機について、図19を用いて説明する。
 図19は、ローリングシリンダまたは旋回ピストンまたは静止シリンダの表面付近を模式的に示す拡大断面図であり、ローリングシリンダまたは旋回ピストンでは表面全域(図4、5参照)、静止シリンダでは少なくとも偏心シリンダ穴2b全域(図6参照)に、図19のグラフで示す不連続性馴染み性皮膜85を設ける以外は、実施例1乃至4と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 不連続性馴染み性皮膜85の例としては、母材がアルミ合金の場合、ニッケルリンメッキ等の、母材とは異なる材料を表面に付加して形成する皮膜がある。これは、母材に関係なく最適な馴染み皮膜をほとんど制約なく選定することができるため、馴染み性の高い皮膜を旋回ピストン3上に設けることが可能となる。よって、旋回ピストン3やローリングシリンダ1や静止シリンダ2の形状精度を緩めても高性能を実現できるため、コスト低減という効果がある。
 次に、実施例6に係るRC圧縮機について、図20を用いて説明する。
 図20は、ローリングシリンダまたは旋回ピストンまたは静止シリンダの表面付近を模式的に示す拡大断面図であり、ローリングシリンダまたは旋回ピストンでは表面全域(図4、5参照)、静止シリンダでは少なくとも偏心シリンダ穴2b全域(図6参照)に、図20のグラフで示す不連続性馴染み性皮膜85を設ける以外は、実施例5と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 連続性馴染み性皮膜86の例としては、処理剤に浸して表面を改質する表面改質性馴染み皮膜があげられる。これは図20で示すように、元の母材表面から構成物が表面上へ析出して処理剤と反応し馴染み性の高い析出層を形成するとともに、元の母材側は侵食されて多孔性となったところへ処理剤が侵食して母材よりは馴染み性がわずかに高いが析出層よりは馴染み性の低い侵食層を形成することで実現できる。例えば、母材が鋳鉄の場合、燐酸マンガン処理による皮膜がある。これによって、不連続性馴染み皮膜85の場合よりも皮膜はがれが生じにくくなり、信頼性が向上するという効果がある。
 また、母材の元表面位置でもある程度の馴染み性が発生するため、馴染み皮膜を設ける母材寸法の管理が容易となる。例えば、母材における旋回ピストン3の高さが母材におけるシリンダ溝1cの深さより多少大きくなっても、旋回ピストン3の連続性馴染み皮膜86により、母材寸法以下まで磨耗させることができる。つまり、母材寸法の公差を互いの干渉を許容する設定にできるため、馴染み切ったときの稠密な表面間(母材の元表面間)の距離が小さくなり、シール性が一層向上して圧縮機効率が向上するという効果がある。
 次に、実施例7に係るRC圧縮機について、図21及び図22を用いて説明する。
 図21は、ローリングシリンダ1のローリング円柱1bの外周下端部の縦断面図で、図1のQ部の拡大図となっており、図22は、ローリングシリンダ1の斜視図である。
 これまでの実施例(図4参照)のローリング端板1aを円筒状のローリング円筒端部1hに置き換えたものであり、これ以外は、実施例1乃至6と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ローリング円筒端部1hは、背圧により外周側に開くため、静止シリンダ2の偏心シリンダ穴2b内周面に付勢され、背圧室110とローリング円筒端部1hより上部の圧縮室100や吸込室95や吐出室105との間におけるシール性が向上し、圧縮機効率が向上する。さらに、ローリング端板1aがローリングシリンダ円柱1bよりも大径とならないため、RC圧縮機の小径化を実現できるという効果がある。
 また、厚みが薄く上記したように背圧による外周側への変形による隙間の縮小を実現するローリング円筒端部1hの代わりに、隙間は縮小しないが隙間長さを伸ばして漏れを抑制する二点鎖線で示すローリング円筒長端部1iとする変形例も考えられる。この場合は、吐出圧が極端に高い条件でもローリング円筒端部が偏心シリンダ穴2b内周面へ押し付けられず、急激な入力増大という危険性を回避できるという効果がある。
 次に、実施例8に係るRC圧縮機について、図23及び図24を用いて説明する。
 図23は、ローリングシリンダ1の斜視図、図24はローリングシリンダ1の上面図である。
 これまでの実施例(図4参照)のローリングシリンダ1のローリング端板とローリング円柱を、平板状の別体ローリング端板1a’と円筒状の別体ローリング円柱1b’とし、シリンダ軸上に別体ローリング端板1a’の中心軸が来るように端板ねじ1wで固定する以外は、実施例1乃至6と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ローリング端板の仕上げ加工に平研が可能となり、精度向上とともに、コスト低減を図ることが可能となる。さらに、本体とのねじ固定には位置精度は要求されないため、ねじ固定によるコスト上昇も限定的となり、総合的に、製造コストを低減する効果が生じる。
もちろん、ねじ固定に限定されず、溶接や接着でもよい。
 次に、実施例9に係るRC圧縮機について、図25及び図26を用いて説明する。
 図25は、ローリングシリンダ1の斜視図、図26はローリングシリンダ1の上面図である。厚肉部内をくり抜いて中空部であるローリング中空部1vを設ける以外は、実施例1乃至8と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 これにより、ローリングシリンダ1の質量および慣性モーメントが低減するため、旋回ピストン3によって容易に回転させることが可能となり、不要な衝突の低減により、振動騒音の低減、磨耗の低減による信頼性向上、良好な油膜形成による圧縮機効率および体積効率の向上を実現できるという効果がある。また、本実施例のように、吐出圧空間(背圧室110)と連通する位置にローリング中空部1vを設けると、吐出圧によって、ローリング円柱1bの外周面が外側へわずかに膨らむ。これにより、偏心シリンダ穴2bの内周面との隙間が縮小し、漏れを抑制して、圧縮機効率や体積効率を向上させる効果がある。
また、シリンダ溝1cの側面がわずかに内側へ凹む。これにより、ピストンカット面3cとの隙間が縮小し、漏れを抑制して、圧縮機効率や体積効率を向上させる効果がある。
 次に、実施例10に係るRC圧縮機について、図27を用いて説明する。
 図27は、端板ではなく円筒端部を有するローリングシリンダ1の斜視図である。作動室との間はシール隙間となって作動室と接続しない外周孤立領域のローリング円柱1bやローリング円筒端部1hやローリング円筒長端部1iの外周部にローリング外周凹み部1nを設ける以外は、実施例7と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ローリングシリンダ1は、旋回ピストン3の旋回角速度の半分の角速度で回転しているとはいえ、外周部は、回転中心であるシリンダ回転軸から離れているため、周速は大きくなる。よって、ローリングシリンダ1の外周面と偏心シリンダ穴2bの内周面が摺動し摩擦トルクによる摩擦損失が増大する。そこで、外周孤立領域に作動室のシールに影響を与えない範囲でローリング外周凹み部1nを設けることにより、摺動面積が低減して、摩擦損失の低減を実現できる。これにより、入力が低減して、圧縮機効率が向上するという効果がある。
 また、本実施例のローリング外周凹み部1nは、下端まで延在するため、下端部は背圧室110の油と接触し、ローリング外周凹み部1nには油が入る。よって、油の潤滑作用により、摩擦損失が一層低減し、一層圧縮機効率が向上するという効果がある。このとき、背圧室110と通じるローリング外周凹み部1nの下端は、外周凹部油導入路の役割を担う。一方、シール性を高めるために、ローリング外周凹み部1nの下端を背圧室110と繋がない形状としてももちろんよい。
 次に、実施例11に係るRC圧縮機について、図28を用いて説明する。
 図28は、静止シリンダの下方からの斜視図である。作動室との間はシール隙間となって作動室と接続しない内周孤立領域の偏心シリンダ穴2bの内周部にシリンダ内周凹み部2nを設ける以外は、実施例1乃至10と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ローリングシリンダ1は、旋回ピストン3の旋回角速度の半分の角速度で回転しているとはいえ、外周部は、回転中心であるシリンダ回転軸から離れているため、周速は大きくなる。よって、ローリングシリンダ1の外周面と偏心シリンダ穴2bの内周面が摺動し摩擦トルクによる摩擦損失が増大する。そこで、内周孤立領域に作動室のシールに影響を与えない範囲でシリンダ内周凹み部2nを設けることにより、摺動面積が低減して、摩擦損失の低減を実現できる。これにより、入力が低減して、圧縮機効率が向上するという効果がある。
 また、本実施例のシリンダ内周凹み部2nは、下端まで延在するため、下端部は背圧室110の油と接触し、シリンダ内周凹み部2nには油が入る。よって、油の潤滑作用により、摩擦損失が一層低減し、一層圧縮機効率が向上するという効果がある。
 このとき、背圧室110と通じるシリンダ内周凹み部2nの下端は内周凹部油導入路の役割を担う。一方、シール性を高めるために、シリンダ内周凹み部2nの下端を背圧室110と繋がない形状としてももちろんよい。
 ところで、静止シリンダ2は、図28の二点鎖線の分割線で分割すると平板形状のシリンダ平板部とリング状のシリンダ環状部で構成されているとみなすことができる。この見方に沿って実際に偏心シリンダ穴2bの底面で分割し、シリンダ平板2fとシリンダ環状体2cに分割し、両者をねじ等で固定することも考えられる。このようにすると、旋回ピストン3のピストン上面3dと最重要なシール隙間を形成す偏心シリンダ穴2bの底面の表面粗さを極めて容易に向上できる。
 さらに、偏心シリンダ穴2bがシリンダ環状部2cで貫通穴となるため、ローリングピストン1のローリング円柱1bの外周面と同じく最重要なシール隙間を形成する偏心シリンダ穴2bの内周面の表面粗さも極めて容易に向上できる。この結果、これら2か所の隙間における内部漏れと摩擦損失が低減し、圧縮機効率と体積効率が向上するという効果がある。シリンダ平板部2fとシリンダ環状部2cの接続は、もちろん、ねじ固定に限定されず、溶接や接着でもよい。
 次に、実施例12に係るRC圧縮機について、図29を用いて説明する。本実施例は、クランクシャフト6を水平配置した横型RC圧縮機の一実施例である。
 図29は、横型RC圧縮機のバイパス弁及び吐出流路を横切る縦断面図である。背圧室110からの油の排出を円滑にするために油排出路4xの位置を中心軸高さ付近に移動し、吐出ガスが油中へ吹き出さないように、下側の上部壁溝2w1を上へ移動するとともに、貯油部125付近の構成を変更する以外は、実施例1乃至11と同様なので、同様な箇所及び単純な変更箇所に関する説明は省略する。言い換えると、油排出路4xの位置は、クランクシャフト6の下方で、かつ、フレーム4の上方とする。
 よって、以下では、貯油部125付近の構成のみ説明する。
 副フレーム35の下方に油通過穴35d、上方に少し小さい吐出ガス通過穴35cを設け、容積型給油ポンプ200の油流入口に下端が底周辺に開口する油流入パイプ200pを設ける。また、吐出パイプ55をケーシング下フタ8cの上部に移動する。これらの貯油部125付近の変更と、前記したシリンダ外周溝2mとフレーム外周溝4mの上部への移動により、作動流体は、シリンダ外周溝2mとフレーム外周溝4mから上部のステータカット面7b1を経て、吐出ガス通過穴35cで副フレーム35を抜け、吐出パイプ55から圧縮機外部へ吐出する。この流路は上部にあるため、作動流体は下部に溜まる油に阻害されず、吐出できる。
 ここで、吐出ガス通過穴35cにわずかに流路抵抗があるために、副フレーム35を通過した作動流体は減圧される。その結果、油は油通過穴35dから貯油部125に吸い上げられ、貯油部125の油面が上昇し、多量の油をためることが可能となる。そして、モータ7側の油面は油通過穴35dの高さまで下がるため、モータ7は油を撹拌せず、オイルレートの上昇を抑えることや入力の抑制で圧縮機効率を向上するという効果がある。
 次に、実施例13に係るRC圧縮機について、図30、31A、32、33と、図3、6、7、8、9、10、11の各図中の括弧付きの符号を用いて説明する。
 本実施例は、実施例1乃至11で示した上部圧縮縦型RC圧縮機の、モータ7と圧縮部を一体的にケーシング空間内で上下逆転させ、副フレームや副軸受を廃止しつつ、圧縮部をケーシング空間の下方に配置して、下方に形成される貯油部125の油に少なくともピンスライド機構の高さまで浸した、下部圧縮縦型RC圧縮機の一実施例である。
 図30は、下部圧縮縦型RC圧縮機のバイパス弁及び吐出流路を横切る縦断面図である。また、図31Aは、ピン機構取り付け部の縦断面図であり、図30のS部の拡大図となる。図32は、旋回軸受及び主軸受下部付近の縦断面図であり、図30のR部の拡大図となる。そして、図33は、ピンスライド機構のスライド溝挿入部における縦断面図であり、図31、32のN部の拡大図となる。
 図3は図1のA-A断面図(圧縮室形成部)である。また、図6は静止シリンダの底面図、図7はフレームの斜視図である。そして、これらとクランクシャフトを合わせた圧縮要素部の組立てを説明する斜視図が図8であり、具体的構成は上下が逆転する。さらに、図9は図1のB-B断面よりもわずかに旋回ピストン側へずれた断面を用いた圧縮動作説明図である。図10は図9のクランク角0度の拡大図、図11はバイパス弁22が動作しない場合に一方の作動室が圧縮行程から吐出行程に移行するタイミングの拡大図であり、図9のクランク角180度と225度との間にある状態を示したものである。
 前記の配置変更のうち、圧縮部の下方移動に伴う圧縮部を出入りする作動流体の流路変更と、圧縮部が油中に浸ることに伴うピンスライド機構や各軸受への給油系変更が施されている。これらの変更以外は、実施例1乃至11と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。よって、以下では、まず、圧縮部を出入りする作動流体の流路変更を説明し、次に、給油系の変更を説明する。
 作動流体の吸込側は、図3、6、8、9、10、11に示す通り、偏心シリンダ穴2bへ開口する位置(但し、軸方向は多少ずれてもかまわない。)は、これまでの実施例の吸込穴2s1と同様とした横吸込穴2s6を設ける。そして、組み立て時に、吸込パイプ50を、ケーシング円筒部8aを貫通して装着する。
 一方、作動流体の吐出側は、図1、6、7に示す通り、貯油部125の油中へ吐出しないように、静止シリンダ2の下面側の吐出穴2d開口部とバイパス弁22開口部を密閉吐出カバー231で覆い、その空間からフレーム4の上面まで静止シリンダ2とフレーム4の取り付け面を経由して両者を貫く吐出貫通路140を設ける。さらに、この吐出貫通路140の上開口部には、油が入らないように、フレーム4の上面に密着固定した貯油しきり215(貯油隔壁)を設ける。そして、貯油しきり215の上部内側でクランクシャフト6またはロータ7aまたは主バランス80の回転体周囲のフレーム上部環状吐出口130でチャンバ空間とつなぐ。
 次に、変更した給油系を説明する。
 まず、ピンスライド機構への給油系について説明する。
 図31Aと33に示す通り、固定ピン5sを、固定ピン延長部5s2により静止シリンダ2のシリンダ平板部を貫通して貯油部125の底部まで延長したうえで、その内部に貯油部125の油とピンスライド機構のスライド溝3bまでを密閉状に繋ぐ固定ピン縦穴5s3を設ける。ここで、固定ピン5sは、静止シリンダ2に圧入や焼きばめまたは冷やしばめまたは溶接で固定配置する固定ピンである。この固定ピン縦穴5s3は、ピンスライド密閉路となる。
 前記した通り、貯油部125の油面は、ピンスライド機構の高さを超えるように、封入する油量を調整しているため、ピンスライド機構には、ピンスライド機構の高さと油面高さの差の油柱の重量に相当する昇圧分(以下「油面差圧力増分」と称する。)だけ吐出圧よりも高い圧力の油が供給される。これにより、これまでの上部圧縮縦型の場合の実施例と同様に、如何なる圧力の領域が近傍にあろうとも、ピンスライド機構への給油を確実に継続することが可能となって、ピンスライド機構の信頼性を向上できるため、高信頼性のRC圧縮機を提供できるという効果がある。
 また、この固定ピン縦穴5s3は、ピンスライド機構近傍にあって静止シリンダ2を貫通しているので、ピン近傍流路となっている。衝撃荷重が働いて摩耗の危険性が高いピンスライド機構には、短時間であろうとも無給油状態となることは許されず、ピン近傍に給油できる本実施例は、給油が切れる可能性を低減できるため、ピンスライド機構の信頼性を向上でき、高信頼性のRC圧縮機を提供できるという効果がある。今回は、ピン近傍の極限ともいえる固定ピン5s自体に給油路を設けた貫通ピン穴となっており、上記の信頼性向上効果は一層大きい。
 次に、旋回軸受23や主軸受24への給油系について、主に図32を用いて説明する。
 固定ピン縦穴5s3によって、スライド溝3bへ供給された油は、隣接するシャフト偏心端部空間115へ入る。そこに開口する給油下部縦穴6lには、下端が封止された給油偏心封止溝6h’へ向かう給油偏心横穴6iが設けられる。この給油偏心横穴6iにより、クランクシャフト6の回転で給油偏心封止溝6h’へ遠心給油が行われる。これにより、給油下部縦穴6lはシャフト非貫通縦穴、給油偏心横穴6iはシャフト旋回横穴となる。給油偏心封止溝6h’に入った油は、旋回軸受23に供給され、更に背圧室110へ入る。これより、背圧室110の圧力である背圧は、吐出圧または吐出圧よりも少し高い圧力に保持される。
 これによって、上部圧縮縦型RC圧縮機での背圧と同様に、旋回ピストン3とローリングシリンダ1を静止シリンダ2側へ押し付け、漏れを抑制して、圧縮機効率や体積効率を向上させるという効果がある。
 背圧室110に入った油は、次に、シャフトつば部6cの上部でシャフト6の主軸部に設ける給油ねじ溝6nの入口が開口する空間へ入り、給油ねじ溝6nのねじポンプ作用で主軸受24を給油した後、主軸受24の上端から周囲に噴き出す。
 以上のようにして、ピンスライド機構や旋回軸受23や主軸受24などの給油が必須となる箇所へ、圧縮機効率の低下をもたらすレベルの動力を要する容積型給油ポンプを使用することなく、給油を行うことができるため、圧縮機効率を向上するという効果がある。
また、製造コスト低減という効果もある。
 ここで、図32の二点鎖線で示す通り、給油偏心横穴6iに代わって、給油ねじ溝6nの入口が開口する空間へ開口する給油ねじ横穴6mを設けても良い。これより、給油ねじ横穴6mはシャフト主横穴となる。この場合、主軸受24への給油が圧縮機の起動からほとんど時間遅れなく開始するため、主軸受24の信頼性を向上できるという効果がある。
もちろん、給油偏心横穴6iと給油ねじ横穴6mを両方とも設けてももちろんよい。
 また、なんらかの理由によって、貯油部125の油面がピンスライド機構より低下しても、これら給油横穴6i、6mの遠心ポンプ作用により、油をピンスライド機構へ供給できるため、ピンスライド機構の信頼性を向上するという効果もある。
 主軸受24の上端から周囲に噴き出した油は、図30から分かるとおり、主バランス80の内周側へ付着する。そして、重力により、主バランス内周突出部80aまで流下し一時的に溜まる。そして、そこから主バランス80の外周へ通じる主バランス油穴80bを遠心力で強制的に通過させられ、ステータ巻線7b2やケーシング円筒部8aの内周壁に付着し、油滴となって貯油部125へ戻る。言い換えると、主軸受24の上端から周囲に噴き出した油は、モータ7の遠心力によりケーシング円筒部8aの内周壁に向かって移動し、貯油しきり215の上端部の上方を通過し、ケーシング円筒部8aの内周壁に付着するなどして、ケーシング円筒部8aと貯油しきり215との間に移動し、貯留される。
 これにより、吐出貫通路140の出口が開口する貯油しきり215の内周部に油が溜まることがなく、吐出流れが阻害されず、圧縮機効率の低下を回避できるという効果がある。さらに、オイルミストの増大も回避できるため、貯油部125の油面低下の危険性を低減できるという効果がある。
 次に、ピン機構5である固定ピン5sの静止シリンダ2への取り付け方法を固定ピンフランジ部5s1(図31B参照)でねじ止めする変形例も考えられる。これは、上圧縮縦型RC圧縮機の第1実施例におけるピン機構取り付けと同様であるため、説明を省略する。
 次に、実施例14に係るRC圧縮機について、図34、16、18を用いて説明する。
 図34は、ピンスライド機構のスライド溝挿入部の縦断面図であり、図31Aや31BのN部の拡大図となる。また、図16、18は、ピンスライド機構のスライダの斜視図である。この実施例は、上圧縮縦型RC圧縮機の実施例2または4で採用した、ピン軸に対して回転可能なスライダ5cを設けたピン機構5とする以外は実施例30とほぼ同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ピン軸に対して回転可能なスライダ5cを設けたピン機構5は、主軸受24や旋回軸受23を給油する油が固定ピン縦穴5s3を通ることから、その流路として、スライダフランジ縦穴5b1がスライダフランジ5bを貫通する形態とする以外は、実施例2または4で説明する構成と同じであるため、説明を省略する。
 次に、実施例15に係るRC圧縮機について、図35を用いて説明する。
 図35は、ピンスライド機構のスライド溝挿入部の縦断面図で、図31Aや31BのN部の拡大図となっている。スライダ軸穴5a2と固定ピン5sの摺動部にスライダ転動体5cを挿入する以外は実施例14と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 スライダ5aのがたが小さくなるため、RC圧縮機の圧縮動作がより滑らかとなり、ピンスライド機構にかかる衝撃力が小さくなって信頼性を向上できるという効果がある。
 次に、実施例16に係るRC圧縮機について、図36、37を用いて説明する。
 図36は、図31Aや31BのN部の拡大縦断面図であってピンスライド機構のスライド溝挿入部を示している。また、図37は、図30のB-B断面よりもわずかに旋回ピストン側へずれた断面で見た図を用いてピンスライドポンプ動作を示すフロー図である。固定ピン5sのスライド溝3bと摺動する側面部の特定の方向にピンポンプ穴5s4を開口させること(図36参照)で、図37で説明するピンスライドポンプ動作を起こす以外は、実施例13乃至15と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ピンスライド機構を構成する固定ピン5sは、スライド溝3bの両側面と摺動し、その2つの摺動箇所でスライド溝3b内の領域を2分割する(図37参照)。そして、二分割する領域のうち、図37のクロスハッチングした領域では面積が増大し、もう一方の領域は逆に面積が縮小する。ピンポンプ穴5s4は、貯油部125に繋がる固定ピン縦穴5sとクロスハッチングした面積増大領域を繋ぎ、もう一方の面積縮小領域には繋がらない流路となるため、油を吸い上げるポンプ作用を起こす。
 次に、このピンポンプ穴5s4が開口する方向について、図37のクランク角0度の図で説明する。
 まず、基準となる方向XXとして、シリンダ回転軸からシャフト軸(ピストン旋回軸)へ向う方向を考える。そして、このXX方向に対し、ピン軸を中心として、旋回ピストン3の旋回運動回転方向(ローリングシリンダ1の回転方向と等しい)へ90度回転させる方向とする。本実施例を含むこれまで示してきた実施例は全て、ピン軸調整角δが0度であった。上記したピンポンプ穴5s4の設置方向はピン軸調整角δが0とした場合だけに当てはまる。ピン軸調整角δが0度でない場合も含む一般的なピンポンプ穴5s4設定方向は、XX方向に対し、ピン軸を中心として、旋回ピストン3の旋回運動回転方向へ(90+δ)度回転させればよい。この方向は、図42に記載した。
 以上のようにして、ピンスライド機構の動作を利用して、貯油部125の油を昇圧してピンスライド機構へ供給するポンプ動作を起こすことができるため、コスト増大を伴わずに、ピンスライド機構の信頼性を高めることが可能になるという効果がある。
 ここで、固定ピン5sの先端面とスライド溝3bの底面との隙間を狭めることで、図37のクロスハッチングした面積増大領域の密閉性を高めることができ、前記したピンスライドポンプ動作の効率を高めることができる。
 また、図37のクランク角が180度の図から分かるとおり、ピンポンプ穴5s4の開口する箇所が固定ピン5sとスライド溝の摺動箇所となるタイミングでは、ピンポンプ穴5s4の開口部の周方向の広がりが大きいと、その開口部を介してクロスハッチングした面積増大領域ともう一方の面積縮小領域が通じて、ピンスライドポンプ動作の効率を低下させてしまう危険性のあることがわかる。このため、開口形状をピン軸方向に長い長穴形状とすることで、開口断面積を確保しながらピンポンプ穴5s4の開口部の周方向の広がりを縮小できるため、ピンスライドポンプ動作の効率を高めることができる。
 次に、実施例17に係るRC圧縮機について、図38、39、40を用いて説明する。
 図38は、ピンスライド機構の縦断面図であり、図30のS部の拡大図となる。また、図39は、図38の断面と直交する面でのピンスライド機構の拡大縦断面図である。そして、図40は、ピンスライド機構の回転ピン支持部における縦断面図であり、図38や39のE部の拡大図となる。ピン軸に対して回転可能な回転ピン5rによりピン機構5を構成する以外は実施例13乃至15と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 回転ピン5rは、図38と39に明示するように、貯油部125に浸る回転ピン延長部5r2とスライド溝3bに装着する回転ピンスライド部5r1を有する。この回転ピンスライド部5r1は、ピン軸に対して垂直方向に設けられる。RC圧縮機の圧縮動作に伴って、スライド溝3b内を往復摺動する。すなわち、実施例2のスライダ5a2をピン軸の部分に一体化した構成とみなすこともできる。そして、この回転ピンスライド部5r1内部に、回転ピン横穴5r4を貫通させ、下端部に開口して貯油部125と連通する回転ピン縦穴5r3とつなげる。
 さらに、図40に示す通り、回転ピン5rと静止シリンダ2の間には、狭い隙間を設けて、回転ピン5rが回転自在となるようにし、その軸受部へ給油するための固定ピン給油穴5r5を複数設ける。この固定ピン給油穴5r5は一個でももちろんよい。
 RC圧縮機の圧縮動作に伴って、回転ピン5rは、スライド溝3b内に装着された回転ピンスライド部5r1のために回転トルクが働き、旋回ピストン3の自転速度で回転する。これに伴って、油が、遠心ポンプ作用により、昇圧されつつ、回転ピン縦穴5r3、回転ピン横穴5r4を経由して、スライド溝3bへ噴き出る。
 これにより、ピンスライド機構へ吐出圧以上の圧力の油を確実に供給できるため、高い信頼性のRC圧縮機を供給できるという効果がある。また、遠心ポンプ作用による給油であるため、入力増大を伴わず、また、構造が単純で製造コストを抑えることができる。
 さらに、回転数が高くなってピンスライド機構摩耗の危険性が高くなるほど給油量と昇圧量を増大できる。よって、広範な運転域でピンスライド機構に適正な油量を供給でき、無駄な給油による圧縮機効率の低下を回避できるとともに、ピンスライド機構部での摩耗の危険性を低減し信頼性が向上する低コストのRC圧縮機を実現できるという効果がある。
 次に、実施例18に係るRC圧縮機について、図41を用いて説明する。
 図41は、ピンスライド機構の回転ピン支持部における縦断面図で、図38や39のE部の拡大図となっている。回転ピン5rと静止シリンダ2の間に回転ピン転動体5kを設ける以外は実施例17と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 回転ピンスライダ5aのがたが小さくなるため、RC圧縮機の圧縮動作がより滑らかとなり、ピンスライド機構にかかる衝撃力が小さくなって信頼性を向上できるという効果がある。また、回転ピン転動体5kが、常時、貯油部125の油に浸るようにして、回転ピン転動体5kへの給油を回転ピン軸受下隙間2pで行う。また、回転ピン軸受下隙間2pをピンスライド機構へ給油するためのピンスライド給油路の一つとなる。これは、ピン機構5に近い給油路であるため、ピン近傍流路となっている。ピン近傍に給油できるため、給油が切れる可能性を低減でき、ピンスライド機構の信頼性を向上できるという効果がある。
 最後に、実施例19に係るRC圧縮機について、図42と図43を用いて説明する。
 図42は、ピンスライド機構のピン軸の設置位置とスライド軸の傾斜の関係を説明する圧縮部横断面図であり、図10のU部の拡大図となっている。また、図43は、ピン軸の設置位置の詳細説明図であり、図42のW部の拡大図となっている。
 ピン軸調整角を0度以外のδ度とする以外は、実施例1乃至18と同様なので、同様な箇所に関する説明は省略する。
 ピン軸をピストン旋回軌跡円上でδ度回転させた位置に配置し、スライド軸をピストンカット面3cの法線からピン軸調整角δと同じ方向にδ/2度だけ回転させる。これにより、ピン軸調整角δが0の場合と同様に、動作のロックを回避し、圧縮動作を継続できるという効果がある。これにより、バイパス弁22や吸込穴2s1や吐出穴2dなどシリンダ平板部に設ける要素や構成との干渉を回避ですことができ、設計の自由度が向上する。
 しかし、ピン軸調整角δを0とすることが最良であることは、前記従来例で詳細に説明されており、ピン軸調整角δの絶対値を大きくすると、ロック現象の回避が困難になってくる。つまり、ピン軸調整角δを0とすることにより、圧縮動作を滑らかにして、振動や騒音を低減し、信頼性が高く圧縮機効率も高いRC圧縮機を実現できるという効果がある。
 1:ローリングシリンダ、1b:ローリング円柱、1c:シリンダ溝、1d:偏心シャフト挿入穴、2:静止シリンダ、2d:吐出穴、2e:バイパス穴、3:旋回ピストン、3b:スライド溝、3c:ピストンカット面、4:フレーム、4x:油排出路、5:ピン機構、5a:スライダ、5b:スライダフランジ、5b1:スライダフランジ縦穴、5b2:スライダフランジ横穴、5c:スライダ転動体、5k:回転ピン転動体、5r:回転ピン、5r3:回転ピン縦穴、5r4:回転ピン横穴、5r5:回転ピン給油穴、5s:固定ピン、5s3:固定ピン縦穴、5s4:ピンポンプ穴、5s5:固定ピン横穴、6:クランクシャフト、6a:偏心シャフト、6b:給油縦穴、6d:シャフトネック、6e:給油上主軸受穴、6f:給油下主軸受穴、6z:ポンプ連結管、7:モータ、7a:ロータ、7b:ステータ、8:ケーシング、8a:ケーシング円筒部、8b:ケーシング上フタ、8c:ケーシング下フタ、35c:吐出ガス通過穴、35d:油通過穴、50:吸込パイプ、55:吐出パイプ、80:主バランス、80a:主バランス内周突出部、80b:主バランス油穴、95:吸込室、100:圧縮室、105:吐出室、110:背圧室、110a:ベッド背圧室、115:シャフト偏心端部空間、120:ケーシング上部室、125:貯油部、130:フレーム上部環状吐出口、150:給油ポンプシャフト室、200:容積型給油ポンプ、200p:油流入パイプ、210:ロータカップ、215:貯油しきり、230:吐出カバー、231:密閉吐出カバー。

Claims (21)

  1.  スライド溝を有する旋回ピストンと、
     シリンダ溝を有するローリングシリンダと、
     固定ピンを有する静止シリンダと、
     前記旋回ピストンの旋回運動の駆動源であるピストン旋回駆動源と、
     前記旋回ピストンと前記ピストン旋回駆動源とを繋ぐ駆動伝達部と、
     前記駆動伝達部が貫通するフレームと、
     前記旋回ピストン、前記ローリングシリンダ、前記静止シリンダ、前記ピストン旋回駆動源及び前記駆動伝達部を内蔵し、かつ、貯油部を有する、ケーシングと、を備え、
     前記旋回ピストン、前記ローリングシリンダ及び前記静止シリンダは、圧縮部を構成し、
     前記ローリングシリンダと前記静止シリンダとの間には、前記シリンダ溝に嵌合された前記旋回ピストンが仕切る2つの空間である吸込室及び圧縮室が形成され、
     前記圧縮室の作動流体は、前記旋回ピストンの運動により吐出圧に達する構成であり、 前記固定ピンは、前記スライド溝に嵌合されるものであり、
     前記貯油部の油を前記固定ピン及び前記スライド溝に供給するピンスライド給油路を有し、
     前記固定ピン及び前記スライド溝に供給される油の、前記ピンスライド給油路の出口における圧力を前記吐出圧以上とする構成を有する、ローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  2.  前記貯油部に溜まる油の上面における圧力は、前記圧縮室から流出する前記作動流体により前記吐出圧とする、請求項1記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  3.  前記圧縮部は、前記ピストン旋回駆動源の上方に配置されている、請求項2記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  4.  前記圧縮部、前記ピストン旋回駆動源及び前記駆動伝達部は、水平方向に配置されている、請求項2記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  5.  さらに、給油ポンプを備え、
     前記給油ポンプは、前記ピンスライド給油路の油の圧力を高めるものである、請求項2~4のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  6.  前記給油ポンプは、容積型ポンプである、請求項5記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  7.  前記駆動伝達部は、クランクシャフトを含み、
     前記クランクシャフトの内部には、回転軸方向に貫通する給油路が設けられている、請求項5又は6に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  8.  前記固定ピンの先端部は、給油路を構成する凹部が設けられている、請求項5~7のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  9.  前記固定ピンの前記凹部と前記固定ピンの側面部との間には、前記旋回ピストンに油を供給する給油路が設けられている、請求項8記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  10.  前記固定ピンの先端部には、前記固定ピンに対して回転自在であるスライダが付設され、
     前記スライダの内部又は側面部には、給油路が設けられている、請求項5~9のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  11.  前記フレームには、油排出路が設けられている、請求項5~10のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  12.  スライド溝を有する旋回ピストンと、
     シリンダ溝を有するローリングシリンダと、
     固定ピン又は回転ピンを有する静止シリンダと、
     前記旋回ピストンの旋回運動の駆動源であるピストン旋回駆動源と、
     前記旋回ピストンと前記ピストン旋回駆動源とを繋ぐ駆動伝達部と、
     前記駆動伝達部が貫通するフレームと、
     前記旋回ピストン、前記ローリングシリンダ、前記静止シリンダ、前記ピストン旋回駆動源及び前記駆動伝達部を内蔵し、かつ、貯油部を有する、ケーシングと、を備え、
     前記旋回ピストン、前記ローリングシリンダ及び前記静止シリンダは、圧縮部を構成し、
     前記ローリングシリンダと前記静止シリンダとの間には、前記シリンダ溝に嵌合された前記旋回ピストンが仕切る2つの空間である吸込室及び圧縮室が形成され、
     前記圧縮室の作動流体は、前記旋回ピストンの運動により吐出圧に達する構成であり、 前記固定ピン又は前記回転ピンは、前記スライド溝に嵌合されるものであり、
     前記貯油部の油を前記固定ピン又は前記回転ピン及び前記スライド溝に供給するピンスライド給油路を有し、
     前記固定ピン又は前記回転ピン及び前記スライド溝に供給される油の、前記ピンスライド給油路の出口における圧力を前記吐出圧以上とする構成を有し、
     前記貯油部に溜まる油の上面における圧力は、前記圧縮室から流出する前記作動流体により前記吐出圧とし、
     前記圧縮部は、前記ピストン旋回駆動源の下方に配置されている、ローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  13.  さらに、貯油しきりを有し、
     前記ピストン旋回駆動源と前記圧縮部との間に噴出した油は、前記貯油しきりと前記ケーシングとの間に貯留される構成を有し、
     当該貯留された油の上面は、前記圧縮部の上方に位置するように構成されている、請求項12記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  14.  前記ピストン旋回駆動源と前記圧縮部との間に位置する前記駆動伝達部には、給油路が設けられている、請求項12又は13に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  15.  前記固定ピン又は前記回転ピンの内部には、給油路が設けられている、請求項12~14のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  16.  前記固定ピン又は前記回転ピンは、前記貯油部の底部に向かって延長した構成を有する、請求項15に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  17.  前記固定ピン又は前記回転ピンの内部に設けられた前記給油路と前記固定ピン又は前記回転ピンの側面部との間には、前記旋回ピストンに油を供給する給油路が設けられている、請求項15又は16に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  18.  前記ローリングシリンダの側面部には、ローリング外周凹み部が設けられている、請求項1~17のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  19.  前記静止シリンダの内周面には、シリンダ内周凹み部が設けられている、請求項1~18のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  20.  前記旋回ピストン、前記ローリングシリンダ及び前記静止シリンダは、鋳鉄又はアルミニウム合金で形成されている、請求項1~19のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
  21.  前記旋回ピストンと前記フレームとの間には、背圧室を有し、
     前記背圧室の圧力である背圧を吐出圧とするべく、前記ケーシングの内部であるケーシング空間と前記背圧室とを連通する背圧連通路を設けた、請求項1~20のいずれか一項に記載のローリングシリンダ式容積型圧縮機。
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