(57)【要約】【課題】ローラと端板部材と間における焼付けを抑制する。【解決手段】この圧縮機は、シャフト２３の偏心部２３ａの外周面に装着され、シャフト２３の駆動に伴って移動するローラ５１と、ローラ５１を収容するシリンダ室Ｂを有するシリンダ３３と、シリンダ３３の端面に配置されるフロントヘッド３２及びリアヘッド３５とを備えている。そして、ローラ５１の内周面５１ａには、ローラ５１と、フロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ５１を弾性変形可能にする溝部５３及び５４が設けられている。【選択図】図６
2010223034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸の外周面に装着され、前記駆動軸の駆動に伴って移動するローラと、
前記ローラを収容するシリンダ室を有するシリンダと、
前記シリンダの端面に配置される端板部材とを備え、
前記ローラの内周面には、前記ローラと前記端板部材とが接触したときに前記ローラを弾性変形可能にする溝部が設けられることを特徴とする、圧縮機。
【請求項２】
前記溝部は、前記ローラの高さ方向中央部よりも上側に少なくとも１つ設けられると共に、高さ方向中央部よりも下側に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ローラには、前記溝部と前記ローラ及び前記端板部材の間とを連通する油通路が設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ローラに一体的に設けられ、前記シリンダ室を吸入側と吐出側とに区画するブレードをさらに備え、
前記溝部は、前記シリンダ室の吸入側に設けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記ローラと前記ブレードとの接続点を基点とした場合、前記溝部は、当該基点から前記ローラが移動する方向で３０°〜１８０°の範囲内に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記溝部は、前記ローラの内周面の全周に亘って設けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダとそのシリンダの端面に配置される端板部材とによって形成されるシリンダ室で、ローラを回転させることにより冷媒ガスを圧縮する圧縮機が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９７４６６号公報
【特許文献２】特許第３３７９１０９号
【特許文献３】特許第３７３１１２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吐出ガス温度と吸入ガス温度との温度差が大きい運転条件では、ローラの熱容量がシリンダより小さいことから、シリンダよりローラの方が大きく熱膨張し、ローラが端板部材と接触する結果、焼付けが発生するという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ローラと端板部材と間における焼付けを抑制することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、第１の発明にかかる圧縮機は、駆動軸の外周面に装着され、駆動軸の駆動に伴って移動するローラと、ローラを収容するシリンダ室を有するシリンダと、シリンダの端面に配置される端板部材とを備え、ローラの内周面には、ローラと端板部材とが接触したときにローラを弾性変形可能にする溝部が設けられる。
【０００７】
この圧縮機では、ローラが弾性変形できるため、熱膨張したローラが内部方向に逃げることで、ローラと端板部材との間における焼付けを抑制することができる。
【０００８】
第２の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機において、溝部は、ローラの高さ方向中央部よりも上側に少なくとも１つ設けられると共に、高さ方向中央部よりも下側に少なくとも１つ設けられている。
【０００９】
この圧縮機では、ローラの上面及び下面の両方で焼付けを抑制することができる。
【００１０】
第３の発明にかかる圧縮機は、第１又は第２の発明に係る圧縮機において、ローラには、溝部とローラ及び端板部材の間とを連通する油通路が設けられる。
【００１１】
この圧縮機では、熱膨張したローラに対して、油通路を介した給油による冷却作用を期待できる。
【００１２】
第４の発明にかかる圧縮機は、第１〜第３のいずれかの発明にかかる圧縮機において、ローラに一体的に設けられ、シリンダ室を吸入側と吐出側とに区画するブレードをさらに備え、溝部は、シリンダ室の吸入側に設けられる。
【００１３】
この圧縮機では、ローラの吸入側はシリンダとの温度差が最も大きいため、熱膨張によって最も端板部材と接触しやすい箇所に溝部を設けることができる。
また、ローラの吸入側は、ローラの吐出側と比べて油膜反力が小さいため（ほとんど負荷がないため）、その内周面に溝部を設けても、ローラ内周面の軸受け信頼性を低下させることはない。
【００１４】
第５の発明にかかる圧縮機は、第４の発明にかかる圧縮機において、ローラとブレードとの接続点を基点とした場合、溝部は、当該基点からローラが移動する方向で３０°〜１８０°の範囲内に設けられている。
【００１５】
一般的に摺動損失は軸受長が長いほど大きいため、油膜反力が小さい基点からローラが移動する方向で３０°〜１８０°の範囲で軸受長を短くすることで、摺動損失を小さくできる。
【００１６】
第６の発明にかかる圧縮機は、第１〜第３のいずれかの発明にかかる圧縮機において、溝部は、ローラの内周面の全周に亘って設けられる。
【００１７】
この圧縮機では、シリンダに対してローラが回転したとしても、ローラの内周面の全周に溝部を設けておくことにより、所定の範囲（例えば、基点からローラが移動する方向で３０°〜１８０°の範囲）に常に溝部を配置することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１９】
第１の発明では、ローラが弾性変形できるため、熱膨張したローラが内部方向に逃げることで、ローラと端板部材との間における焼付けを抑制することができる。
【００２０】
また、第２の発明では、ローラの上面及び下面の両方で焼付けを抑制することができる。
【００２１】
また、第３の発明では、熱膨張したローラに対して、油通路を介した給油による冷却作用を期待できる。
【００２２】
また、第４の発明では、ローラの吸入側はシリンダとの温度差が最も大きいため、熱膨張によって最も端板部材と接触しやすい箇所に溝を設けることができる。
また、ローラの吸入側は、ローラの吐出側と比べて油膜反力が小さいため（ほとんど負荷がないため）、その内周面に溝を設けても、ローラ内周面の軸受け信頼性を低下させることはない。
【００２３】
また、第５の発明では、油膜反力が小さい基点からローラが移動する方向で３０°〜１８０°の範囲で軸受長を短くすることで、摺動損失を小さくできる。
【００２４】
また、第６の発明では、シリンダに対してローラが回転したとしても、ローラの内周面の全周に溝部を設けておくことにより、所定の範囲（例えば、基点からローラが移動する方向で３０°〜１８０°の範囲）に常に溝部を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の全体構成を示した断面図である。
【図２】図１に示したシリンダ及びピストンを示した平面図である。
【図３】図１に示したシリンダのシリンダ室に配置されたピストンの動作を示す平面図である。
【図４】図１に示したピストンの平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図１に示したローラに設けられた溝部の機能を説明するための断面模式図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係るローラの断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る圧縮機のシリンダ、ローラ及びブレードを示した平面図である。
【図９】図８に示したローラの平面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る圧縮機のピストンを示した斜視図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】第３実施形態の変形例に係るローラの断面図である。
【図１４】第３実施形態の変形例に係るローラの断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るローラの断面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係るローラの断面図である。
【図１７】本発明の第６実施形態に係るローラの断面図である。
【図１８】第６実施形態の変形例に係るローラの断面図である。
【図１９】本発明の第７実施形態に係るローラの内周面を示した展開図である。
【図２０】本発明の第８実施形態に係るローラの内周面を示した展開図である。
【図２１】本発明の第９実施形態に係るローラの内周面を示した展開図である。
【図２２】図２１に示したローラに設けられた溝部の機能を説明するための断面模式図である。
【図２３】本発明の第１０実施形態に係るローラの内周面を示した展開図である。
【図２４】本発明の第１１実施形態に係るローラの平面図である。
【図２５】図２４に示したローラの内周面を示した展開図である。
【図２６】本発明の第１１実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図２７】図２６に示したローラに設けられた溝部の機能を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて、本発明に係る圧縮機の実施形態について説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
＜ロータリー圧縮機の全体構成＞
第１実施形態に係るロータリー圧縮機１は、図１に示すように、１シリンダ型ロータリー圧縮機であって、密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置されるモータ２０及び圧縮機構３０とを備えている。このロータリー圧縮機１は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、ＣＯ２冷媒（以下、冷媒と略記する）を利用している。そして、このロータリー圧縮機１は、密閉ケーシング１０内において、圧縮機構３０がモータ２０の下側に配置される。また、密閉ケーシング１０の下部には、圧縮機構３０の各摺動部に供給される潤滑油４０が貯留されている。
【００２８】
＜密閉ケーシング＞
密閉ケーシング１０は、パイプ１１、トップ１２及びボトム１３によって構成されている。パイプ１１は、上下方向に延びた略円筒状の部材であり、その上下端が開口している。また、パイプ１１の側面にはアキュームレータ（図示せず）に接続されるインレットチューブ１４を密閉ケーシング１０の内部に導入するための接続口１１ａが形成されている。そして、この接続口１１ａの内周面には、インレットチューブ１４を保持する円筒形状の継手管１５が接合されている。トップ１２は、パイプ１１の上端の開口を塞ぐ部材である。このトップ１２には、圧縮機構３０によって圧縮された高温高圧の冷媒を密閉ケーシング１０の外部に吐出するための吐出管１６が設けられている。また、トップ１２には、モータ２０に接続されるターミナル端子１７が設けられている。ボトム１３はパイプ１１の下端の開口を塞ぐ部材である。上記した構成の密閉ケーシング１０には、パイプ１１、トップ１２及びボトム１３によって囲まれた密閉空間が形成されている。
【００２９】
＜モータ＞
モータ２０は、圧縮機構３０を駆動するために設けられており、回転子２１と、この回転子２１の径方向外側にエアギャップを介して配置される固定子２２とを有している。そして、回転子２１の略中央部分には、上下方向に延びたシャフト２３の上端部が固定されている。このシャフト２３は、回転子２１と固定子２２との間に発生する磁力によって回転子２１と共に回転する。
【００３０】
＜圧縮機構＞
圧縮機構３０は、モータ２０のシャフト２３の回転軸に沿って上から下に向かって、マフラ３１と、フロントヘッド（端板部材）３２と、シリンダ３３及びピストン５０と、リアヘッド（端板部材）３４とを有している。
【００３１】
マフラ３１は、フロントヘッド３２に設けられる吐出ポート（図示せず）から吐出された冷媒を消音して吐出する。このマフラ３１は、フロントヘッド３２に取り付けられている。
【００３２】
フロントヘッド３２は、シリンダ３３の上面に配置されており、後述するシリンダ室Ｂの上側の開口を塞いでいる。このフロントヘッド３２には、シリンダ室Ｂにおいて圧縮された冷媒を、上記したマフラ３１によって形成されるマフラ空間Ａに吐出するための吐出ポート（図示せず）が設けられている。また、リアヘッド３４は、シリンダ３３の下面に配置されており、シリンダ室Ｂの下側の開口を塞いでいる。このフロントヘッド３２及びリアヘッド３４は、シャフト２３の軸受けとして機能している。
【００３３】
シリンダ３３には、その略中央部分にピストン５０を収容する平面視で略円形状のシリンダ室Ｂが形成されている。このシリンダ室Ｂは、フロントヘッド３２に形成される吐出ポート（図示せず）を介してマフラ空間Ａに連通している。また、シリンダ３３には、図２に示すように、ピストン５０のブレード５２を収容するためのブレード挿入溝Ｃが形成されている。このブレード挿入溝Ｃは、シリンダ室Ｂからその径方向外側に延在するように形成されている。また、シリンダ３３には、アキュームレータから供給される冷媒ガスをシリンダ室Ｂに導入するための吸入孔Ｄが形成されている。この吸入孔Ｄには、インレットチューブ１４の先端が挿入されている（図１参照）。
【００３４】
ピストン５０は、水平断面形状が円環形状のローラ５１と、ローラ５１の外周面から外側方向に延在するブレード５２とが一体的に形成されてなる。そして、ローラ５１は、シャフト２３の中心軸からずれた位置に配置される偏心部２３ａに装着されており、シリンダ室Ｂにおいて偏心回転運動をすることによって、吸入孔Ｄからシリンダ室Ｂに導入された冷媒ガスを圧縮する。具体的には、図３に示すように、シャフト２３が回転することによって、その偏心部２３ａに装着されたローラ５１が、シリンダ３３の内周面５１ａに沿って偏心回転運動を行い、アキュームレータからシリンダ室Ｂに導入された冷媒ガスを圧縮する。
【００３５】
ここで、本実施形態では、図４及び図５に示すように、ローラ５１の内周面５１ａ（シャフト２３の偏心部２３ａの外周面との摺動面）には、ローラ５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ５１の径方向内側の部分を弾性変形可能にする溝部５３及び５４が形成されている。溝部５３は、ピストン５０の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられると共に、溝部５４は、高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられている。図６に示すように、圧縮機１の高速始動時には、シャフト２３の偏心部２３ａの外周面とローラ５１の内周面５１ａとが摺動することによって、ローラ５１がシリンダ３３より早く且つ大きく熱膨張するので、ローラ５１がその上面及び下面に配置される端板部材（フロントヘッド３２及びリアヘッド３４）と接触する。また、吐出ガス温度と吸入ガス温度との温度差が大きい運転条件でも、熱容量がシリンダ３３より小さいローラ５１は、シリンダ３３より大きく熱膨張するので、ローラ５１がその上面及び下面に配置される端板部材（フロントヘッド３２及びリアヘッド３４）と接触する。この際、本実施形態では、フロントヘッド３２側に形成される溝部５３が、ローラ５１とフロントヘッド３２とが接触したときに、ローラ５１の当該溝部５３とフロントヘッド３２との間の部分であってローラ５１の径方向内側の部分５１ｂを弾性変形可能にし、リアヘッド３４側に形成される溝部５４が、ローラ５１とリアヘッド３４とが接触したときに、ローラ５１の当該溝部５４とリアヘッド３４との間の部分であってローラ５１の径方向内側の部分５１ｃを弾性変形可能にしている。
【００３６】
また、本実施形態では、溝部５３及び５４は、図４に示すように、平面視でシリンダ室Ｂの吸入側に設けられ、好ましくは、ローラ５１とブレード５２との接続点を基点とした場合、溝部５３及び５４は、当該基点からローラ５１が移動する方向（図４中のＲ方向）で３０°〜１８０°の範囲内に設けられている。当該範囲では、他の範囲に比べて、ローラ５１の内周面５１ａと偏心部２３ａの外周面との間で摺動負荷が小さいので、溝部５３及び５４を設けることでローラ５１と偏心部２３ａとの軸受け長が短くなったとしても、ローラ５１及び偏心部２３ａの信頼性が低下させる恐れは少ない。つまり、本実施形態では、ローラ５１の内周面５１ａと偏心部２３ａの外周面との間での摺動負荷（油膜反力）の大きさに応じて、溝部５３及び５４を形成する位置を決定している。
【００３７】
［本実施形態の圧縮機の特徴］
本実施形態の圧縮機１には、以下のような特徴がある。
【００３８】
本実施形態の圧縮機１では、ローラ５１の内周面５１ａにローラ５１と端板部材（フロントヘッド３２及びリアヘッド３４）とが接触したときにローラ５１を弾性変形可能にする溝部５３及び５４が設けることによって、ローラ５１が弾性変形できるため、熱膨張したローラ５１が内部方向に逃げることで、ローラ５１と端板部材（フロントヘッド３２及びリアヘッド３４）との間における焼付けを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態の圧縮機１では、溝部５３及び５４を、ローラ５１の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に１つ設けると共に、高さ方向中央部ＣＬよりも下側に１つ設けることによって、ローラ５１の上面及び下面の両方で焼付けを抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態の圧縮機１では、ローラ５１とブレード５２とが一体的なピストン５０を用いて、そのローラ５１の内周面５１ａに設けられる溝部５３及び５４をシリンダ室Ｂの吸入側に配置することによって、ローラ５１の吸入側はシリンダ３３との温度差が最も大きく、熱膨張によって最も端板部材（フロントヘッド３２及びリアヘッド３４）と接触しやすい箇所に溝部を設けることができる。
また、ローラ５１の吸入側は、ローラ５１の吐出側と比べて油膜反力が小さいため（ほとんど負荷がないため）、その内周面５１ａに溝部５３及び５４を設けても、ローラ５１内周面５１ａの軸受け信頼性を低下させることはない。
【００４１】
また、本実施形態の圧縮機１では、溝部５３及び５４を基点からローラ５１が移動する方向で３０°〜１８０°の範囲内に設けることによって、油膜反力が小さい基点からローラ５１が移動する方向で３０°〜１８０°の範囲で軸受長を短くすることで、摺動損失を小さくできる。
【００４２】
［変形例］
上記第１実施形態では、溝部５３及び５４の高さ方向の幅を同等にする例について説明したが、図７に示す第１実施形態の変形例のように、ローラ５１の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられる溝部５３の高さ方向の幅Ｔ１と、ピストン５０の高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられる溝部５４の高さ方向の幅Ｔ２（＜Ｔ１）とを異ならせてもよい。
【００４３】
（第２実施形態）
第２実施形態の圧縮機は、上記した第１実施形態の圧縮機とは異なり、ローラとブレードとが別体で構成されている。なお、以下の実施形態において、第１実施形態の圧縮機と同様の構成については、同一の番号を付して、その説明を省略する。
【００４４】
本実施形態の圧縮機は、図８に示すように、水平断面形状が円環形状のローラ１５１と、ローラ１５１の外周面に当接するように配置されることによってシリンダ室Ｂを吸入側と吐出側とに区画するブレード１５２と、このブレード１５２の一方端をローラ１５１の外周面に当接させるように付勢するバネ１５３とを有している。そして、ローラ１５１は、シャフト２３の中心軸からずれた位置に配置される偏心部２３ａに装着されており、シリンダ室Ｂにおいて偏心回転運動をすることによって、吸入孔Ｄからシリンダ室Ｂに導入された冷媒ガスを圧縮する。
【００４５】
ここで、本実施形態では、図９及び図１０に示すように、ローラ１５１の内周面１５１ａには、ローラ１５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ１５１を弾性変形可能にする溝部１５３及び１５４が形成されている。この溝部１５３は、ローラ１５１の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられると共に、この溝部１５４は、高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられている。フロントヘッド３２側に形成される溝部１５３は、ローラ１５１とフロントヘッド３２とが接触したときに、ローラ１５１の当該溝部１５３とフロントヘッド３２との間の部分１５１ｂを弾性変形可能にし、リアヘッド３４側に形成される溝部１５４は、ローラ１５１とリアヘッド３４とが接触したときに、ローラ１５１の当該溝部１５４とリアヘッド３４との間の部分１５１ｃを弾性変形可能にしている。また、本実施形態では、ローラ１５１とブレード１５２とが分離しており、ローラ１５１はシリンダ３３に対して回転するので、溝部１５３及び１５４の位置は定まらない。そのため、溝部１５３及び１５４は、図９に示すように、ローラ１５１の内周面１５１ａの全周にわたって形成されており、ローラ１５１がシリンダ３３に対して回転したとしても、基点からローラ１５１が移動する方向で時計回りに３０°〜１８０°の範囲内に常に溝部１５３及び１５４が配置されるようにしている。
【００４６】
［本実施形態の圧縮機の特徴］
本実施形態の圧縮機には、以下のような特徴がある。
【００４７】
本実施形態の圧縮機では、ローラ１５１とブレード１５２とが別体であって、シリンダ３３に対してローラ１５１が回転する構成であっても、ローラ１５１の内周面１５１ａの全周に溝部１５３及び１５４を設けておくことにより、所定の範囲（例えば、基点からローラ１５１が移動する方向で３０°〜１８０°の範囲）に常に溝部１５３及び１５４を配置することができる。
【００４８】
（第３実施形態）
第３実施形態の圧縮機は、上記した第１及び第２実施形態の圧縮機とは異なり、ローラに溝部に連通する油通路を形成している。
【００４９】
ピストン２５０は、図１１に示すように、水平断面形状が円環形状のローラ２５１と、ローラ２５１の外周面から外側方向に延在するブレード２５２とが一体的に形成されてなる。そして、ローラ２５１は、シャフト２３の中心軸からずれた位置に配置される偏心部２３ａに装着されており、シリンダ室Ｂにおいて偏心回転運動をすることによって、吸入孔Ｄからシリンダ室Ｂに導入された冷媒ガスを圧縮する。
【００５０】
ここで、本実施形態では、図１１及び図１２に示すように、ローラ２５１の内周面２５１ａには、ローラ２５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ２５１を弾性変形可能にする溝部２５３及び２５４が形成されている。この溝部２５３は、ローラ２５１の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられると共に、この溝部２５４は、高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられている。フロントヘッド３２側に形成される溝部２５３は、ローラ２５１とフロントヘッド３２とが接触したときに、ローラ２５１の当該溝部２５３とフロントヘッド３２との間の部分２５１ｂを弾性変形可能にし、リアヘッド３４側に形成される溝部２５４は、ローラ２５１とリアヘッド３４とが接触したときに、ローラ２５１の当該溝部２５４とリアヘッド３４との間の部分２５１ｃを弾性変形可能にしている。なお、溝部２５３及び２５４は、ローラ２５１の内周面２５１ａの全周にわたって形成されている。
【００５１】
さらに、本実施形態では、ローラ２５１には、溝部２５３とローラ２５１及びフロントヘッド３２の間とを連通する油通路２５５が設けられる。この油通路２５５は、溝部２５３に溜まった油をローラ２５１とフロントヘッド３２との間の摺動面に供給する機能を有している。本実施形態では、油通路２５５は、平面視でシリンダ室Ｂの吸入側に設けられている。
【００５２】
［変形例］
上記第３実施形態では、フロントヘッド３２側に設けられる溝部２５３に連通する油通路２５５を設ける例について説明したが、本発明はこれに限らず、図１３に示した第３実施形態の第１変形例のように、各溝部２５３及び２５４のそれぞれに対して油通路を形成してもよい。具体的には、この変形例に係るローラ２５１には、溝部２５３とローラ２５１及びフロントヘッド３２の間とを連通する油通路２５５に加えて、溝部２５４とローラ２５１及びリアヘッド３４の間とを連通する油通路２５６が設けられている。このように構成すれば、溝部２５３に溜まった油をローラ２５１とフロントヘッド３２との摺動面に供給可能になると共に、溝部２５４に溜まった油をローラ２５１とリアヘッド３４との摺動面に供給可能になる。
【００５３】
［変形例］
また、図１４に示した第３実施形態の第２変形例のように、溝部２５３と２５４との間を油通路で連通させてもよい。具体的には、この変形例に係るローラ２５１には、溝部２５３とローラ２５１及びフロントヘッド３２の間とを連通する油通路２５５と、溝部２５４とローラ２５１及びリアヘッド３４の間とを連通する油通路２５６とが設けられている。そして、溝部２５３と溝部２５４との間には、両溝部２５３，２５４を連通させる油通路２５７が設けられている。
【００５４】
［本実施形態の圧縮機の特徴］
本実施形態の圧縮機には、以下のような特徴がある。
【００５５】
本実施形態の圧縮機では、ローラ２５１に、溝部２５３及び２５４と、ローラ２５１及び端板部材（フロントヘッド３２，リアヘッド３４）の間とを連通する油通路２５５及び２５６を設けることによって、熱膨張したローラ２５１に対して、油通路２５５及び２５６を介した給油による冷却作用を期待できる。
【００５６】
（第４実施形態）
上記した第１〜第３実施形態の圧縮機では、溝部をピストンの高さ方向中央部よりも上側に１つ設けると共に高さ方向の中央部よりも下側に１つ設けることにより、溝部を２段に構成したが、この第４実施形態では、図１５に示すように、ローラ３５１の内周面３５１ａに複数段（３段以上）の溝部を形成している。具体的には、ローラ３５１の内周面３５１ａに等間隔で４段の溝部３５３ａ〜３５３ｄが形成されている。また、溝部３５３ａ〜３５３ｄを複数段で構成することにより、ローラ３５１の内周面３５１ａの偏心部２３ａと摺動する部分が３５１ｂがシャフト２３の軸方向に分散して配置される。
【００５７】
（第５実施形態）
上記した第４実施形態では、ローラ３５１の内周面３５１ａに複数段（３段以上）の溝部３５３ａ〜３５３ｄを形成したが、この第５実施形態では、図１６に示すように、ローラ４５１の内周面４５１ａに１つの溝部４５３を形成している。ここでは、当該溝部４５３をローラ４５１の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けることによって、ローラ４５１とフロントヘッド３２とが接触したときに、ローラ４５１の当該溝部４５３とフロントヘッド３２との間の部分４５１ｂを弾性変形可能にしている。なお、１つの溝部を形成する場合、その溝部の位置は、ローラ４５１の高さ方向中央部ＣＬよりも下側であっても良いし、高さ方向の略中央部であっても良い。
【００５８】
（第６実施形態）
第６実施形態では、上記した第１〜第５実施形態と異なる形状の溝部をローラの内周面に設けている。図１７に示すように、この第６実施形態に係るローラ５５１の内周面５５１ａには、ローラ５５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ５５１を弾性変形可能にする溝部５５３及び５５４が形成されている。そして、本実施形態では、溝部５５３及び５５４は、ローラ５５１の径方向外側に向かって先細形状になっている。そして、溝部５５３とフロントヘッド３２との間の部分５５１ｂ、及び、溝部５５４とリアヘッド３４との間の部分５５１ｃは、共に径方向内側に向かってその厚みＴｂ及びＴｃが小さくなっている。
【００５９】
［変形例］
上記第６実施形態では、ローラ５５１の内周面５５１ａに設けられる溝部５５３及び５５４の形状を先細形状にする例について説明したが、本発明はこれに限らず、図１８に示した第６実施形態の変形例のように、溝部５５５及び５５６の径方向外側の端部５５５ａ及び５５６ａを、円弧状に形成しても良い。
【００６０】
（第７実施形態）
上記した第１〜第６実施形態では、高さ方向（シャフト２３の軸方向）の幅が等幅の溝部を設けたが、この第７実施形態では、図１９に示すように、溝部の高さ方向の幅を基点（図４参照）からの位置によって変更している。この第７実施形態に係るピストンは、ローラ６５１とブレードとが一体的に形成されており（図４参照）、そのローラ６５１の内周面６５１ａには、ローラ６５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ６５１を弾性変形可能にする溝部６５３及び６５４が形成されている。ここで、本実施形態では、溝部６５３及び６５４の吸入側（基点（０°）からローラ６５１が移動する方向で１８０°まで）の部分６５３ａ及び６５４ａは、各々高さ方向にＷ１の幅を有し、且つ、溝部６５３及び６５４の吐出側（１８０°からローラ６５１が移動する方向で３６０°まで）の部分６５３ｂ及び６５４ｂは、各々高さ方向にＷ２（＜Ｗ１）の幅を有している。つまり、基点（０°）からローラ６５１が移動する方向で１８０°までの部分６５３ａ及び６５４ａが、１８０°からローラ６５１が移動する方向で３６０°までの部分６５３ｂ及び６５４ｂより、幅広になっている。つまり、ローラ６５１の内周面６５１ａと偏心部２３ａの外周面との間における摺動負荷が小さい範囲に幅広の溝部（６５３ａ，６５４ａ）を形成し、当該摺動負荷が大きい範囲に幅狭の溝部（６５３ｂ，６５４ｂ）を形成している。つまり、本実施形態では、ローラ６５１の内周面６５１ａと偏心部２３ａの外周面との間での摺動負荷（油膜反力）の大きさに応じて、溝部６５３及び６５４の高さ方向の幅を決定している。ここでは、ローラとブレードとが一体的に形成されたピストンについて説明したが本発明はこれに限らず、ブレードが分離したローラにも適用可能である。
【００６１】
（第８実施形態）
上記した第７実施形態では、基点からの位置に応じて溝部の高さ方向の幅を変更したが、この第８実施形態では、図２０に示すように、溝部の数を基点（図４参照）からの位置によって変更している。この第８実施形態に係るピストンは、ローラ７５１とブレードとが一体的に形成されており（図４参照）、そのローラ７５１の内周面７５１ａには、ローラ７５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ７５１を弾性変形可能にする溝部７５３〜７５５が形成されている。ここで、本実施形態では、溝部７５３及び７５４は、吸入側（基点（０°）からローラ７５１が移動する方向で１８０°まで）に設けられ、且つ、溝部７５５は、吐出側（１８０°から時計回りに３６０°まで）に設けられている。つまり、基点（０°）からローラ７５１が移動する方向で１８０°までの範囲に、２つの溝部７５３及び７５４が設けられ、且つ、１８０°から３６０°までの範囲に、１つの溝部７５５が設けられている。つまり、ローラ７５１の内周面７５１ａと偏心部２３ａの外周面との間における摺動負荷が小さい範囲に２つの溝部７５３及び７５４を形成し、当該摺動負荷が大きい範囲に１つの溝部７５５を形成している。つまり、本実施形態では、ローラ７５１の内周面７５１ａと偏心部２３ａの外周面との間での摺動負荷（油膜反力）の大きさに応じて、溝部の数を決定している。ここでは、ローラとブレードとが一体的に形成されたピストンについて説明したが本発明はこれに限らず、ブレードが分離したローラにも適用可能である。
【００６２】
（第９実施形態）
上記した第７及び第８実施形態では、基点からの位置に応じて溝部の高さ方向の幅や溝部の数を変更したが、この第９実施形態では、図２１に示すように、溝部の位置を基点（図４参照）からの位置によって変更している。この第９実施形態に係るピストンは、ローラ８５１とブレードとが一体的に形成されており（図４参照）、そのローラ８５１の内周面８５１ａには、ローラ８５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ８５１を弾性変形可能にする溝部８５３及び８５４が形成されている。ここで、本実施形態では、溝部８５３は、吸入側（基点（０°）からローラ８５１が移動する方向で１８０°まで）に設けられ、且つ、溝部８５４は、吐出側（１８０°からローラ８５１が移動する方向で３６０°まで）に設けられている。そして、吸入側に設けられる溝部８５３は、ローラ８５１の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられ、且つ、吐出側に設けられる溝部８５４は、ローラ８５１の高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられる。このように構成すれば、図２２に示すように、ローラ８５１が傾いた状態で回転する場合において、ローラ８５１の吸入側に設けられた溝部８５３で、溝部８５３とフロントヘッド３２との間の部分８５１ｂを弾性変形させると共に、ローラ８５１の吐出側に設けられた溝部８５４で、溝部８５４とリアヘッド３４との間の部分８５１ｃを弾性変形させる。
【００６３】
ここでは、溝部８５３と８５４との位置を、吸入側（基点（０°）からローラ８５１が移動する方向で１８０°まで）と吐出側（１８０°から時計回りに３６０°まで）とで分けた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。つまり、ローラ８５１の一方側（ローラ８５１の中心を通過する線でローラ８５１を分割した場合の一方側）において、その高さ方向中央部ＣＬよりも上側に溝部８５３を形成し、且つ、ローラ８５１の他方側（ローラ８５１の中心を通過する線でローラ８５１を分割した場合の他方側）において、その高さ方向中央部ＣＬよりも下側に溝部８５４を形成すれば良い。
【００６４】
（第１０実施形態）
上記した第１〜第９実施形態では、溝部を水平方向に沿って形成したが、この第１０実施形態では、図２３に示すように、溝部を斜めに形成している。この第１０実施形態に係るピストンは、ローラ９５１とブレードとが一体的に形成されており（図４参照）、そのローラ９５１の内周面９５１ａには、ローラ９５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ９５１を弾性変形可能にする溝部９５３が形成されている。ここで、本実施形態では、溝部９５３は、基点（０°）を上端として時計回りにローラ９５１の内周面を一周する間に下端に到達するように斜めに形成されている。
【００６５】
（第１１実施形態）
上記した第２実施形態では、溝部をローラの内周面の全周に亘って形成したが、この第１１実施形態では、図２４及び図２５に示すように、複数の溝部をローラの周方向に沿って所定の間隔を隔てて設けている。この第１１実施形態に係るローラ１０５１の内周面１０５１ａには、ローラ１０５１とフロントヘッド３２及びリアヘッド３４とが接触したときにローラ１０５１を弾性変形可能にする溝部１０５３〜１０５５が形成されている。そして、本実施形態では、隣接する溝部１０５３〜１０５５の間のそれぞれに、所定の間隔Ｓが形成されており、溝部１０５３〜１０５５同士は、つながっていない。
【００６６】
（第１２実施形態）
上記した第１実施形態では、１シリンダ型の圧縮機について説明したが、本発明は２シリンダ型の圧縮機にも適用可能である。この第１２実施形態に係る２シリンダ型の圧縮機１１００の圧縮機構１１３０は、図２６に示すように、モータ２０のシャフト２３の回転軸に沿って上から下に向かって、２重マフラ１１３１と、フロントヘッド（端板部材）１１３２と、フロントシリンダ１１３３及びフロントピストン１１５０と、ミドルプレート（端板部材）１１３４と、リアシリンダ１１３５及びリアピストン１１６０と、リアヘッド（端板部材）１１３６とを有している。
【００６７】
フロントピストン１１５０は、水平断面形状が円環形状のローラ１１５１、ローラ１１５１の外周面から外側方向に延在するブレード（図示せず）とが一体的に形成されてなる。そして、ローラ１１５１は、シャフト２３の中心軸からずれた位置に配置される偏心部２３ａに装着されており、フロントシリンダ１１３３のシリンダ室Ｂ１において偏心回転運動をすることによって、シリンダ室Ｂ１に導入された冷媒ガスを圧縮する。また、リアピストン１１６０も同様に、水平断面形状が円環形状のローラ１１６１と、ローラ１１６１の外周面から外側方向に延在するブレード（図示せず）とが一体的に形成されてなる。そして、ローラ１１６１は、上記した偏心部２３ａとは１８０°位相差の異なる位置に配置される偏心部２３ｂに装着されており、リアシリンダ１１３５のシリンダ室Ｂ２において偏心回転運動をすることによって、シリンダ室Ｂ２に導入された冷媒ガスを圧縮する。
【００６８】
ここで、本実施形態では、図２７に示すように、ローラ１１５１の内周面１１５１ａには、ローラ１１５１と、フロントヘッド１１３２及びミドルプレート１１３４とが接触したときにローラ１１５１を弾性変形可能にする溝部１１５３及び１１５４が形成されている。この溝部１１５３は、フロントピストン１１５０の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられると共に、この溝部１１５４は、高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられている。そして、フロントヘッド１１３２側に形成される溝部１１５３が、ローラ１１５１とフロントヘッド１１３２とが接触したときに、ローラ１１５１の当該溝部１１５３とフロントヘッド１１３２との間の部分を弾性変形可能にし、ミドルプレート１１３４側に形成される溝部１１５４が、ローラ１１５１とミドルプレート１１３４とが接触したときに、ローラ１１５１の当該溝部１１５４とミドルプレート１１３４との間の部分を弾性変形可能にしている。
【００６９】
また、本実施形態では、ローラ１１６１の内周面１１６１ａには、ローラ１１６１と、ミドルプレート１１３４及びリアヘッド１１３６とが接触したときにローラ１１６１を弾性変形可能にする溝部１１６３及び１１６４が形成されている。この溝部１１６３は、リアピストン１１６０の高さ方向中央部ＣＬよりも上側に設けられると共に、この溝部１１６４は、高さ方向中央部ＣＬよりも下側に設けられている。そして、ミドルプレート１１３４側に形成される溝部１１６３が、ローラ１１６１とミドルプレート１１３４とが接触したときに、ローラ１１６１の当該溝部１１６３とミドルプレート１１３４との間の部分を弾性変形可能にし、リアヘッド１１３６側に形成される溝部１１６４が、ローラ１１６１とリアヘッド１１３６とが接触したときに、ローラ１１６１の当該溝部１１６４とリアヘッド１１３６との間の部分を弾性変形可能にしている。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、ＣＯ２冷媒を利用する圧縮機について説明したが、ＣＯ２冷媒以外の冷媒を利用する圧縮機にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明を利用すれば、ローラとそのローラの端面に配置される端板部材との間における焼付け抑制することが可能な圧縮機を得ることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１，１１００  圧縮機
２３  シャフト
３２，１１３２  フロントヘッド（端板部材）
３３  シリンダ
３４，１１３６  リアヘッド（端板部材）
５１，１５１，２５１，３５１，４５１，５５１，６５１，７５１，８５１，９５１，１０５１，１１５１，１１６１  ローラ
５２，１５２，２５２  ブレード
５３，５４，１５３，１５４，２５３，２５４，３５３ａ〜３５３ｄ，４５３，５５３，５５４，５５５，５５６，６５３，６５４，７５３，７５４，７５５，８５３，８５４，９５３，１０５３，１０５４，１０５５，１１５３，１１５４，１１６３，１１６４  溝部
２５５，２５６油通路
１１３３  フロントシリンダ
１１３５  リアシリンダ
１１３４  ミドルプレート（端板部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2010223034.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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