(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸状に配設された複数個のピストンに狭持された摺動子を介して、回転斜板の回転力をピストンの往復動力に変換する圧縮機において、回転斜板の摺動子との摺動面を、曲面形状とし、くさび状の隙間を半径方向及び回転方向にも得られるよう形成したことで潤滑作用を得るようにしたことを特徴とする斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板式圧縮機に関し、特に車両空調用の斜板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、斜板式圧縮機において、その回転斜板と圧縮機に配置された摺動子の潤滑に関しては、様々なものが提案されている。
特に小型軽量化が要請される車両用のエアコン等の圧縮機に使用されるものにおいては、自動車エンジンの低速運転時には、摺動子に対して、潤滑油の供給が少なくなるので、その摺動子の負荷の増大と焼付けを防止をする種々の潤滑の機構が提案されている。
【０００３】
例えば、この問題解決の為に、従来の斜板式圧縮機において、摺動子の潤滑効果の改善の為に、摺動子の回転斜板に接する面をなだらかな曲面として、隙間を生じさせて油膜を確保することで摺動潤滑特性を保持するものとして、例えば、特公昭６３−２７５５４号公報で示されるものが提案されていた。
【０００４】
同技術では、摺動子の回転斜板と摺接する平面状部の構成を、中央部を頂点として、その高さを数値限定し、曲率半径の大きい滑らかに連なる凸曲面として形成し、その曲面の外周縁に該凸曲面に滑らかに連なる丸味部からなる複数の曲面から形成したもので、その凸曲面と丸味部はその必須の要件であって、それらの関係は潤滑の効率にとって影響があることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の斜板式圧縮機の潤滑の構成では、摺動子の潤滑効果が不充分で安定していなかった。仮に、摺動子の回転斜板に接する側をなだらかな面とするときには、その面の形状や粗さが潤滑作用に大きく影響して、画一的な性能を選定し維持するのが難かしく、計画通りの性能を得るのが容易ではなかった。
【０００６】
しかも、性能上の問題だけでなく、加工上も、摺動子の回転斜板との接触面をなだらかな曲面とするだけでなく、複数の曲率による曲面ために、その形成加工は単純でなく、先に述べたように、而もその曲面の曲率によって潤滑効果が微妙に変化する為に、精密にして手間のかかる加工行程と技術を要していた。
即ち、前記の摺動子のように、その摺動面を曲率の異なる二つの曲線で形成することは、複雑であるため、技術的にもかなりの困難性を含むものである。
【０００７】
特に、比較的小型な摺動子を加工し、単品にても精密さを要し、而も複数製作しなければならない為、多くの時間と寸法精度の維持の為の努力を必要としていた。そこで、品質管理にも少なくない負担が掛かり、コストのアップを招いていた。
【０００８】
従って、摺動子の潤滑効果を常時計画通りに実施することが難しく、また微妙な隙間を維持するために、常時清掃を含むメインテナンスが必要であった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を改善した摺動子への潤滑構造を備える斜板式圧縮機を得ることを目的とし、特に、車両空調用に適した潤滑構造を備える斜板式圧縮機の得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、回転斜板と圧縮室との間に配置された摺動子を備えた斜板式圧縮機に於いて、摺動子と接する回転斜板側の面を、該斜板の傾斜角線に対して、非平行面としたことを特徴とする斜板式圧縮機を提供する。
【００１１】
特に、回転斜板の摺動子と接する面を、加工が極めて容易に形成できて精度のある非平行面とすることで、効果的な潤滑作用を得る。
【００１２】
回転斜板の摺動子との摺動面を、非平行面である円錐形状とすることで、摺動子との摺動が滑らかに滑動でき、衝撃を減らし潤滑油の量を調整しえるものとする。
【００１３】
回転斜板の摺動子との摺動面を、潤滑油の供給油量を効果的とする、非平行面である曲面形状として形成してもよい。
【００１４】
実質的に軸方向の力を増して効率を向上させて、半径方向の分力を減少させて、振動や騒音を低減させる為に、ピストンの圧縮荷重を受ける側の回転斜板の摺動子との摺動面のみを非平行面として形成してもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例の一つである。
【００１６】
回転斜板１は、ロータ６と共に駆動軸５に回転自在に取り付けられており、該回転斜板１と複数のピストン４との間には、摺動子３が介在している。
該摺動子３は、従来使用されていたもので、回転斜板１が、駆動軸５により回転すると、該摺動子３を介して、複数のピストン４に往復運動を生じさせて圧縮作用を起こさせる。
【００１７】
回転斜板１は、摺動子３との摺動面２を、回転斜板１の傾斜面に対して、図１に示すように、摺動子３の傾斜面が、回転斜板１の傾斜角度１００と平行でない非平行面２としている。
【００１８】
つまり、該非平行面２は、その形状が円錐形状になっており、摺動子３の摺動面とは、その摺動面が回転斜板１と半径方向で線接触となっている。
従って、回転斜板１の円錐形状と摺動子３とは、特に圧縮側面において円周方向で、くさび状隙間が空いており、如何なる状態でも、好ましいことに潤滑油が入り込めるものとなっている。
【００１９】
更に、くさび状隙間は、円錐角を変えることで、そのくさびの隙間を変化させることが簡単にでき、これにより潤滑の油量や接触圧を容易に調整する。
【００２０】
例えば、円錐角を大きくすれば、くさび隙間が小さくなり、回転方向から巻き込む潤滑量は少なくなり、反対に小さくすれば大きくなる。
また、円錐形状として傾斜面が、図２に示すような斜板の断面形状の選択も可能である。図３は、その要部の拡大図を示しているが、ピストン側のみの非平行面である傾斜面としても構わない。
【００２１】
また、反ピストン側も、図１に示されるように、同じ方向に傾斜となる非平行面を設けたので、回転斜板１が回転する場合に円滑となり、また、可変容量とする場合にも同様その作動は好ましいものとなる。
【００２２】
ここで、円錐形状の形成は、摺動子に比較して大径の円板であるために旋盤等で簡単に形成し得て、又種々の形状を容易に得ることができる構成である。
従って、潤滑の構成としては、その調節が、回転斜板の非平行面の形状の変更や寸法によって、容易に行えるので簡単となる。
円錐形状の錐線部分は直線とは限らず、円、放物線、楕円、双曲線など様々な形状のものが、潤滑効率とピストンの運動に対して、好適なものを選択し提供できる。
この外、当業者にとって円錐曲線の以外に様々な曲面が、検討の結果、採用できることは、明らかである。
【００２３】
非平行面としては、円錐形状としての外、図１、２の実施例と同様な原理に従って、図４に示すように、断面が曲線からなる曲面形状２０とすることもできる。この場合でも、くさび状の隙間を得ることができる。
くさび状隙間３０２は、曲面形状２０を変更することで、その隙間を変化させることが容易にでき、最適化が可能である。
このような曲面形状とすることで、回転方向では線接触、半径方向では、点接触となり、くさび状の隙間を半径方向へ形成したので、潤滑作用を獲得することが可能となる。
【００２４】
また、潤滑の供給量の調節のために、非平行部を円錐形状と曲面形状との組合せで行うことも可能である。
【００２５】
このように、回転斜板１それ自体を切削して、非平行面が円錐形状でもまた曲面形状でも簡単に形成できるので、好ましい潤滑作用が得られる。
【００２６】
回転斜板１が回転して、ピストン４に往復運動を生じさせ、圧縮作用を起こさせるときに、摺動子３は、図１で示すように、該ピストン４を押圧するが、回転斜板１に対して、非平行面である円錐形状である為に、角度θ分だけ立ち上がることになり、半径方向の分力を減じることができて、その分の軸方向の力を増加させることができる。
勿論、この角度については、例えば、曲面形状としたとしても、そのときに於ける立ち上がり分の角度が得られることは、円錐形状の場合と同様である。
【００２７】
この立ち上がりにより、実際の圧縮の押圧力を増加させて、圧縮効率の向上だけでなく、ピストン４が往復動するときや摺動子への運動に当たって、圧縮仕事に関係のない半径方向の分力が減少できて、摺動面における点接触や線接触によって、振動、騒音などが減少する。
又、更に、ピストン４への半径方向の分力が減少することで、駆動負荷は低減され、馬力負荷も軽減する。また、摺動子やピストン４の磨滅をも防止する。
【００２８】
又、立ち上がり分により、回転斜板１の非平行部による、傾斜分による滑らかな運動変化によって、摺動子３が急激な力を受けることがないので、従来のような過度のアンバランスによる振動を減じられる。
【００２９】
上記実施例では、可変容量として好ましいので、ピストン側と反ピストン側の両側を円錐形状としたが、ピストン側だけに非平行面を設けることも可能である。
【００３０】
本発明は、実施例において、片ピストン斜板式可変容量圧縮機への適用例で説明をしたが、片ピストン斜板式の固定容量圧縮機にも適用可能であり、その一例を図２に示している。また両頭ピストン斜板式圧縮機にも適用し得るものであるのは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、斜板式圧縮機の摺動子との摺動面を、回転斜板の傾斜角線に対して非平行面とした為に、潤滑油が非平行面と摺動子との間に、くさび状の間隙が容易に形成されて、潤滑作用が好ましい構成を提供する。
【００３２】
本発明は、斜板式圧縮機の摺動子との摺動面を非平行面とすることで、回転斜板の方に非平行面を形成するのは、回転斜板自体が円板であって寸法も大きいので、その形成は非常に容易で正確に様々な形状にすることが可能となる。
従来のように摺動子の摺動面に曲面を形成する為には、その形状が潤滑作用に大きな影響を与えるために面形成が難しく、また摺動子自体の形状が小さいために、特殊な製造方法が必要であったが、本発明では、その必要はなくなり、容易に形成ができる。又、摺動子の場合には、複数個を精密に製作しなければならなかったが、回転斜板の場合には、１度にて完了することができる。
【００３３】
更に、前記くさび状の間隙は回転方向に向けて形成されるために、常に潤滑油は、回転斜板１の回転により、非平行部の線接触の部分に集められるので、潤滑油は集まり易く潤滑油の逃げ防止することにもなり、接触面圧を低減して負荷の軽減された、好ましい潤滑作用を奏することになる。
【００３４】
更に、回転斜板の摺動面を非平面として、例えば、円錐形状や曲面形状とした為に、接触圧力が減少して、円滑にして摩擦の少ない摺動が可能となり、駆動馬力の軽減も図られた。
【００３５】
回転斜板の摺動子との摺動面を、円錐形状とした為に、滑らかな滑動を維持しまた急激な動作が減じるので、振動や騒音を著しく低減できる斜板式圧縮機となった。
【００３６】
回転斜板の摺動子との摺動面を、曲面形状とした為に、滑らかな滑動を維持しまた急激な動作が減じ、振動や騒音を著しく低減できると共に回転方向に形成されるくさび状の隙間は、回転方向の前後に同様に形成されて潤滑油が集められるので好ましい潤滑作用が行われる。
即ち、潤滑油は集まり易く潤滑油の逃げ防止することにもなり、接触面圧を低減して負荷の軽減された、好ましい潤滑作用を奏する。
【００３７】
ピストンの圧縮荷重を受ける側の回転斜板の摺動子との摺動面を非平行面とすることで、回転斜板が回転して、ピストンに往復運動を生じさせ、圧縮作用を起こさせるときに、摺動子は、該ピストンを押圧するが、回転斜板に対して非平行面である為に、角度θ分だけ立ち上がることになり、半径方向の分力を減じることができて、その分の軸方向の力を増加させることができる。
【００３８】
この立ち上がりにより、実際の圧縮の押圧力を増加させて、圧縮効率の向上だけでなく、ピストンが往復動するときや摺動子への運動に当たって、圧縮仕事に関係ない半径方向の分力が減少できて、摺動面における点接触や線接触によって、振動、騒音などが減少する斜板式圧縮機が得られる。
又、更に、ピストンへの半径方向の分力が減少することで、駆動負荷は低減され、馬力負荷も軽減する。また、摺動子やピストンの磨滅をも防止する。
【００３９】
又、立ち上がり分により、回転斜板の非平行面による、傾斜分による滑らかな運動変化によって、摺動子が急激な力を受けることがないので、従来のような過度のアンバランスからもたらされる振動を減じられる。
【００４０】
勿論、非平行面を両側に設けることもできるので、この場合には、更に回転上円滑となる好ましい効果が得られる斜板式圧縮機となることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における全体図を示す。
【図２】本発明の第２の実施例を示す。
【図３】本発明の第２の実施例の要部の拡大図を示す。
【図４】斜板の非平行面を曲面で形成した例を示す。
【符号の説明】
１      回転斜板
１００  角度
２      非平行面
２０    円錐形状
３      摺動子
３０２  くさび状隙間
４      ピストン
５      駆動軸
６      ロータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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