(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口（１６）及び吐出口（１７）が開口するシリンダ室（１１）を有するシリンダ（１２）と、
駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）に回転自在に嵌合され、上記シリンダ室（１１）内に配置されたロ−タリピストン（１５）と、
該ロ−タリピストン（１５）に一体的に設けられ、上記シリンダ室（１１）を吸入口（１６）に通じる低圧室（２３）と吐出口（１７）に通じる高圧室（２４）とに区画するブレ−ド（２２）と、
上記シリンダ（１２）に形成された嵌入穴（２０）に回転自在に嵌入され、上記ブレ−ド（２２）をスライド自在にかつ揺動自在に支持する揺動ブッシュ（５）とを備え、
上記揺動ブッシュ（５）は、ブレ−ド（２２）を挾んで対峙する１対の半割りブッシュ（２１），（２１）からなるスイング圧縮機において、
上記ブレ−ド（２２）は、上記ロ−タリピストン（１５）からその半径方向外方に延びるブレ−ド本体（２５）と、該ブレ−ド本体（２５）の先端面（２５ａ）から部分的に突出する突起部（２６）とからなり、
上記ブレ−ド本体（２５）の長さは、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において上記ブレ−ド本体先端面（２５ａ）が上記揺動ブッシュ（５）の回転中心位置（５ａ）に達しないように設定され、上記突起部（２６）の突出長さは、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において突起部（２６）の先端が上記回転中心位置（５ａ）を越えるように設定されており、
上記シリンダ（１２）には上記嵌入穴（２０）の半径方向外方に上記ブレ−ド本体（２５）のスライド揺動運動を許容する第１の不干渉空間（２７）が形成されているとともに、該第１の不干渉空間（２７）に連続しかつ上記突起部（２６）に対向する部位のみに該突起部（２６）のスライド揺動運動を許容する第２の不干渉空間（２８）が形成されていることを特徴とするスイング圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載のスイング圧縮機において、
突起部（２６）は、ブレ−ド本体先端面（２５ａ）の軸方向中央部にブレ−ド本体（２５）と同幅でもって突設されていることを特徴とするスイング圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載のスイング圧縮機において、
突起部（２６）は、ブレ−ド本体先端面（２５ａ）の軸方向両端部にそれぞれブレ−ド本体（２５）と同幅でもって突設されていることを特徴とするスイング圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置や冷凍装置等に使用されるスイング圧縮機に関し、特に、ロ−タリピストンのブレ−ドとシリンダとの構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スイング圧縮機（スイング型ロ−タリ圧縮機ともいう）として、例えば、図９に示すように、吸入口（ａ）及び吐出口（ｂ）が開口するシリンダ室（ｃ１）を有するシリンダ（ｃ）と、駆動軸（ｄ）の偏心軸部（ｄ１）に回転自在に嵌合され、上記シリンダ（ｃ）内に配置されたロ−タリピストン（ｅ）と、該ロ−タリピストン（ｅ）に一体的に設けられ、シリンダ室（ｃ１）を吸入口（ａ）に通じる低圧室（ｆ）と吐出口（ｂ）に通じる高圧室（ｇ）とに区画するブレ−ド（ｈ）と、シリンダ（ｃ）に形成された嵌入穴（ｉ）に回転自在に嵌入され、ブレ−ド（ｈ）をスライド自在にかつ揺動自在に支持する揺動ブッシュ（ｊ）とを備え、駆動軸（ｄ）の回転によりロ−タリピストン（ｅ）がブレ−ド（ｈ）を介して揺動ブッシュ（ｊ）の回転中心位置（ｊａ）を支点に揺動するようシリンダ室（ｃ１）の内周壁に沿って公転し、この公転毎に吸入口（ａ）から吸入した冷媒ガス等の流体を圧縮して吐出口（ｂ）から吐出するように構成されたものは知られている。
【０００３】
そして、近年、このようなスイング圧縮機においては、小型・軽量化を図るために、シリンダ（ｃ）の外径（半径Ｒ２×２）と内径（半径Ｒ１×２）の差の半分である厚み（Ｒ２−Ｒ１）を可及的に薄くする傾向になっており、また、このシリンダ厚の薄肉化に伴って、揺動ブッシュ（ｊ）の径を小さくするとともに、揺動ブッシュ（ｊ）自体を、ブレ−ド（ｈ）を挾んで対峙する一対の半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）で構成するようになって来ている。（図９参照）。
【０００４】
このとき、図１０に示すように、ロ−タリピストン（ｅ）の下死点姿勢においてブレ−ド先端面（ｈ１）が揺動ブッシュ（ｊ）の回転中心位置（ｊａ）よりシリンダ（ｃ）の半径方向内方になると、半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）の一方が自転してシリンダ（ｃ）の中心軸方向に倒れ込むことがある。引き続いてロ−タリピストン（ｅ）が上死点姿勢に公転していくと、ブレ−ド（ｈ）の先端と倒れ込んだ半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）とが衝突して、ブレ−ド（ｈ）のスム−ズなスライド揺動運動が妨げられる。
【０００５】
そこで、上記半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）が自転して倒れ込むことを防止するために、ロ−タリピストン（ｅ）の下死点姿勢において、ブレ−ド先端面（ｈ１）は回転中心位置（ｊａ）を越えていなければならない。図９によると、半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）が自転して倒れ込まない臨界のブレ−ドの長さＬｂｃｒは、駆動軸（ｄ）の中心位置と揺動ブッシュ（ｊ）の回転中心位置（ｊａ）との距離Ｌ１２からシリンダ室（ｃ１）の内径の半分Ｒ１を減じて揺動ブッシュ（ｊ）の半径とし、これに駆動軸（ｄ）とロ−タリピストン（ｅ）との偏心量ｅの２倍を加算すると算出できる。即ち、上記ブレ−ドの長さＬｂｃｒよりもブレ−ドの長さＬｂが大きく設定されることが必要である。この関係を式に表せば次式となる。
【０００６】
【数１】
Ｌｂ＞Ｌ１２−Ｒ１＋２ｅ＝Ｌｂｃｒ      （１）
Ｌｂ：ロ−タリピストン（ｅ）から延長されたブレ−ドの長さ
Ｌ１２：駆動軸（ｄ）の中心位置と揺動ブッシュ（ｊ）の回転中心位置（ｊａ）との距離
Ｒ１：シリンダ室（ｃ１）の半径（外径の半分）
ｅ：駆動軸（ｄ）とロ−タリピストン（ｅ）との偏心量
一方、このときブレ−ド（ｈ）のスライド揺動運動を許容する不干渉空間（ｍ）がシリンダ（ｃ）の嵌入穴（ｉ）の半径方向外方の部位に形成されると同時に、不干渉空間（ｍ）の半径方向外方に部分的にシリンダ肉厚の薄い部位が形成されることになる。そこでシリンダ半径をＲ２とし、シリンダ外径（半径Ｒ２×２）を小さくしていくと、上記シリンダ肉厚の薄い部位の肉厚はシリンダ（ｃ）の強度を維持できる最少のシリンダ肉厚に制約される。この最少のシリンダ肉厚をＬｍｉｎとすると、シリンダ半径Ｒ２からシリンダ室（ｃ１）の半径Ｒ１を減じた値は、ブレ−ドの長さＬｂに最少のシリンダ肉厚Ｌｍｉｎを加算した値を越えなければならない。即ち、次式となる。
【０００７】
【数２】
Ｒ２−Ｒ１＞Ｌｂ＋Ｌｍｉｎ              （２）
Ｒ２＞Ｒ１＋Ｌｂ＋Ｌｍｉｎ              （３）
ここで、シリンダ外径をより小さくしていくと、ブレ−ドの長さＬｂは半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）が自転して倒れ込まない臨界のブレ−ドの長さＬｂｃｒに漸近していくことになり、式（１）より、
【数３】
Ｒ２＞Ｒ１＋Ｌｂｃｒ＋Ｌｍｉｎ          （４）
となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記従来のものでは、シリンダ外径を（Ｒ１＋Ｌｂｃｒ＋Ｌｍｉｎ）×２以下に設定することができないという構造強度上の制約条件がある。即ち、式（１）により必要なブレ−ド長さＬｂが決められるので、図１１に示すように、単純にブレ−ド（ｈ）を延ばしただけでは上記最少のシリンダ肉厚Ｌｍｉｎに制約されてしまい、現状ではシリンダ（ｃ）の小径化には限界があることを意味している。これはスイング圧縮機の小型化への要請に問題となる。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロ−タリピストン（ｅ）の下死点姿勢において、半割りブッシュ（ｋ１），（ｋ１）が自転して中心軸方向に倒れ込むことを防止して、ブレ−ド（ｈ）のスム−ズなスライド揺動運動を確保してスイング圧縮機の正常な作動を保障し、更に、シリンダ（ｃ）の強度を維持しながらシリンダ（ｃ）の外径を小さくし、スイング圧縮機の小型・軽量化を図ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、スイング圧縮機として、図２に示すように、吸入口（１６）及び吐出口（１７）が開口するシリンダ室（１１）を有するシリンダ（１２）と、駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）に回転自在に嵌合され、上記シリンダ室（１１）内に配置されたロ−タリピストン（１５）と、該ロ−タリピストン（１５）に一体的に設けられ、上記シリンダ室（１１）を吸入口（１６）に通じる低圧室（２３）と吐出口（１７）に通じる高圧室（２４）とに区画するブレ−ド（２２）と、上記シリンダ（１２）に形成された嵌入穴（２０）に回転自在に嵌入され、上記ブレ−ド（２２）をスライド自在にかつ揺動自在に支持する揺動ブッシュ（５）とを備え、上記揺動ブッシュ（５）が、ブレ−ド（２２）を挾んで対峙する１対の半割りブッシュ（２１），（２１）からなることを前提とする。そして、上記ブレ−ド（２２）を、上記ロ−タリピストン（１５）からその半径方向外方に延びるブレ−ド本体（２５）と、該ブレ−ド本体（２５）の先端面（２５ａ）から部分的に突出する突起部（２６）とで構成し、上記ブレ−ド本体（２５）の長さを、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において上記ブレ−ド本体先端面（２５ａ）が上記揺動ブッシュ（５）の回転中心位置（５ａ）に達しないように設定する一方、上記突起部（２６）の突出長さを、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において突起部（２６）の先端が上記回転中心位置（５ａ）を越えるように設定する。また、図２に示すように、上記シリンダ（１２）における上記嵌入穴（２０）の半径方向外方に上記ブレ−ド本体（２２）のスライド揺動運動を許容する第１の不干渉空間（２７）を形成するとともに、該第１の不干渉空間（２７）に連続しかつ上記突起部（２６）に対応する部位のみに該突起部（２６）のスライド揺動運動を許容する第２の不干渉空間（２８）を形成することを特徴とする。
【００１１】
これにより、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢においては、ブレ−ド本体先端面（２５ａ）に形成した突起部（２６）の先端が、半割りブッシュ（２１），（２１）の割面間でこの回転中心位置（５ａ）を越えているため、半割りブッシュ（２１），（２１）が自転して軸方向に倒れ込もうとしても、その倒れ込みは上記突起部（２６）によって防止され、ブレ−ド（２２）はスム−ズにスライド揺動運動をする。
【００１２】
しかも、シリンダ（１２）の嵌入穴（２０）の半径方向外方において、ブレ−ド（２２）の突起部（２６）に対応する部位には第１及び第２の不干渉空間（２７），（２８）が連続して形成され、シリンダ肉厚が薄くし若しくは、全くない開口状態となっているが、ブレ−ド本体先端面（２５ａ）の突起部（２６）のない箇所に対応する部位には単に第１の不干渉空間（２７）のみが形成され、その部位の肉厚が厚く確保されている。従って、シリンダ（１２）の強度を維持しながらシリンダ（１２）の外径を小さくすることができることになる。
【００１３】
ここで、ブレ−ド本体（２５）の先端面（２５ａ）から部分的に突出する突起部（２６）について、請求項２に係る発明は、図３に示すように、突起部（２６）を具体的にブレ−ド本体先端面（２５ａ）の軸方向中央部にブレ−ド本体（２５）と同幅でもって突設する。
【００１４】
また請求項３に係る発明は、図７に示すように、突起部（２６）を具体的にブレ−ド本体先端面（２５ａ）の軸方向両端部にブレ−ド本体（２５）と同幅でもって突設する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施形態に係るスイング圧縮機の全体構成を示し、（１）は密閉ケ−シングであって、該ケ−シング（１）内の上部にはモ−タ（２）が配置されているとともに、下部には該モ−タ（２）から延びる駆動軸（３）で回転駆動される圧縮機本体としての圧縮要素（４）が配置されている。
【００１７】
上記圧縮要素（４）は、内部にシリンダ室（１１）を有するシリンダ（１２）と、該シリンダ（１２）の軸方向両側にシリンダ室（１１）を閉鎖するように設けられたサイドハウジングとしてのフロントヘッド（１３）及びリヤヘッド（１４）と、上記シリンダ室（１１）内に配置されたロ−タリピストン（１５）とを備えている。
【００１８】
上記ロ−タリピストン（１５）は、図２に示すように、円環状に形成され、その内側には駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）が回転自在に嵌合されている。上記偏心軸部（３ａ）の軸心は、駆動軸（３）の中心点より所定量オフセットされていて、駆動軸（３）の回転時にはロ−タリピストン（１５）が自転することなく、その外周面の一箇所でシリンダ室（１１）の外周壁に接触又は近接しつつ外周壁に沿って公転するようになっている。
【００１９】
上記シリンダ（１２）には、そのシリンダ室（１１）の外周壁に各々開口する吸入口（１６）及び吐出口（１７）が設けられ、シリンダ（１２）の吸入口（１６）と吐出口（１７）との間の位置に軸方向に貫通する円柱形状の嵌入穴（２０）が形成され、該嵌入穴（２０）内には揺動ブッシュ（５）が収納されている。
【００２０】
上記ロ−タリピストン（１５）にはその外周面部から半径方向に突出して延びるブレ−ド（２２）が一体的に設けられている。該ブレ−ド（２２）はロ−タリピストン（１５）に一体成形され、あるいは別部材からなりかつ両者を凹凸嵌合構造又は接着剤等により連結して構成されている。
【００２１】
上記揺動ブッシュ（５）は、断面が略半円形状の１対の半割りブッシュ（２１），（２１）からなり、該１対の半割りブッシュ（２１），（２１）は、その割面間に上記ブレ−ド（２２）を挾んだ状態のまま該ブレ−ド（２２）が嵌入穴（２０）内をスライド自在に移動するのを許容するとともに、ブレ−ド（２２）と一体に嵌入穴（２０）内で揺動自在に配置されている。そして、ブレ−ド（２２）は、シリンダ室（１１）の内周面とロ−タリピストン（１５）の外周面との間のシリンダ室（１１）を吸入口（１６）に通じる低圧室（２３）と吐出口（１７）に通じる高圧室（２４）とに区画しており、この状態でロ−タリピストン（１５）がブレ−ド（２２）を介して半割りブッシュ（２１），（２１）を支点に揺動するようシリンダ（１２）の内周面つまりシリンダ室（１１）の外周壁に沿って公転し、この公転毎に吸入口（１６）から吸入した冷媒ガス等の流体を圧縮して吐出口（１７）から吐出するように構成されている。
【００２２】
そして、本発明の特徴点として、上記ブレ−ド（２２）は、図３に詳示するように、ロ−タリピストン（１５）からその半径方向外方に延びるブレ−ド本体（２５）と、該ブレ−ド本体（２５）の先端面（２５ａ）から部分的に突出する突起部（２６）とからなり、該突起部（２６）は、ブレ−ド本体先端面（２５ａ）の軸方向中央部にブレ−ド本体（２５）と同幅でもって、ブレ−ド本体（２５）と一体成形されている。ここで、図２によれば、Ｌｂ´はロ−タリピストン（１５）から延長されたブレ−ドの長さであり、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において、上記ブレ−ド（２２）の長さＬｂ´は、次式を満足するように設定されている。
【００２３】
【数４】
Ｌｂ´＞Ｌ１２−Ｒ１＋２ｅ＝Ｌｂｃｒ      （５）
Ｌｂ´：ロ−タリピストン（１５）から延長されたブレ−ドの長さ
Ｌ１２：駆動軸（３）の中心位置と揺動ブッシュ（５）の回転中心位置（５ａ）との距離
Ｒ１：シリンダ室（１１）の半径（外径の半分）
ｅ：駆動軸（３）とロ−タリピストン（１５）との偏心量
Ｌｂｃｒ：半割りブッシュ（２１），（２１）が自転して倒れ込まない臨界のブレ−ドの長さ
このとき、上記ブレ−ド本体先端面（２５ａ）が上記半割りブッシュ（２１），（２１）の回転中心位置（５ａ）に達しないように設定され、上記突起部（２６）の突出長さが、突起部（２６）の先端が回転中心位置（５ａ）を越えるように設定されている。
【００２４】
一方、図３に示すように、上記シリンダ（１２）には上記嵌入穴（２０）の半径方向外方に上記ブレ−ド本体（２５）のスライド揺動運動を許容する第１の不干渉空間（２７）が形成されているとともに、該第１の不干渉空間（２７）に連続しかつ上記突起部（２６）に対応する部位のみに該突起部（２６）のスライド揺動運動を許容する第２の不干渉空間（２８）が形成される。上記第１の不干渉空間（２７）に対応する部位のシリンダ肉厚が厚く確保され（図３中のＬ）、上記第２の不干渉空間（２８）に対応する部位が開口状態とされている。
【００２５】
尚、第２の不干渉空間（２８）に対応する部位の開口状態は、図４に示すように、シリンダ（１２）の周方向横長形状に設けられ、あるいは図５に示すように、加工性のよい円形状に設けられる。
【００２６】
次に、上記第１の実施形態の作用・効果を説明するに、図２に示すロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において、ブレ−ド（２２）の突起部（２６）の先端が半割りブッシュ（２１），（２１）の回転中心位置（５ａ）に最近接し、該半割りブッシュ（２１），（２１）の一方が自転して軸方向に倒れ込みやすい状態となる。このとき、半割りブッシュ（２１），（２１）が倒れ込もうとしても、上記回転中心位置（５ａ）を越えたところにある上記突起部（２６）の存在により、その倒れ込みは防止される。引き続いて、図６の上死点姿勢に至るまでブレ−ド（２２）が上記割面間をスム−ズにスライド自在に運動し、上記半割りブッシュ（２１），（２１）を支点にロ−タリピストン（１５）はブレ−ド（２２）を介してスム−ズに揺動することができる。また、ブレ−ド本体（２５）の先端面（２５ａ）の突起部（２６）のない箇所に対応する部位に、上記第１の不干渉空間（２７）のみが形成されているため、その部位のシリンダ肉厚を厚く確保することができ、この厚肉部位と上記第２の不干渉空間（２８）に対応する部位のシリンダ肉厚とをバランスして、シリンダ（１２）の強度を維持することができる。
【００２７】
図７は第２の実施形態に係るスイング圧縮機のブレ−ド（２２）の周辺の縦断面図である。この第２の実施形態においては、突起部（２６）がブレ−ド本体先端面（２５ａ）の軸方向両端部に、ブレ−ド本体（２５）と同幅でもってブレ−ド本体（２５）に一体成形されている。一方、シリンダ（１２）に形成される第２の不干渉空間（２８）はブレ−ド本体先端面（２５ａ）の半径方向外方にシリンダ（１２）の上下両端を開口するように設けられている。このときの開口状態は、図８に示すように、シリンダ（１２）の半径方向外方に貫通開口し周方向横長形状二段に形成される。尚、圧縮機のその他の構成は第１の実施形態の場合と同様であり、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２８】
そして、上記第２の実施形態においては、第１の実施形態との相違点が、先端面（２５ａ）に設けられる突起部（２６）の位置のみであるので、その作用・効果も同様となる。
【００２９】
尚、突起部（２６）はブレ−ド本体（２５）と同幅でもってブレ−ド本体先端面（２５ａ）に複数設けられることもあり、同時にシリンダ（１２）に形成される第１と第２の不干渉空間（２７），（２８）がブレ−ド本体先端面（２５ａ）の半径方向外方に複数設けられる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の如く、本発明のスイング圧縮機によれば、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において、ブレ−ド（２２）の突起部（２６）の先端を回転中心位置（５ａ）を越えるように設定するだけの簡単な構成によって、ロ−タリピストン（１５）の下死点姿勢において、半割りブッシュ（２１），（２１）が自転して中心軸方向に倒れ込むことなく、ブレ−ド（２２）のスム−ズなスライド揺動運動を保持して、スイング圧縮機の正常な作動を保障することができる。その上、シリンダ（１２）内に第１の不干渉空間（２７）と、突起部（２６）に対向する第２の不干渉空間（２８）とを形成するだけの簡単な構成によって、上記第１の不干渉空間（２７）に臨む部位のシリンダ肉厚を厚肉化して、シリンダ（１２）の強度を維持しながらシリンダ（１２）の外径を小さくし、スイング圧縮機の小型・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスイング圧縮機の全体構成の一部を示す縦断側面図である。
【図２】同じくスイング圧縮機のロ−タリピストン下死点姿勢での横断面図である。
【図３】ブレ−ドとシリンダの不干渉空間との位置関係を示す縦断側面図である。
【図４】図３のＡ方向から見た矢視図である。
【図５】変形形態を示す図４相当図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るスイング圧縮機のロ−タリピストン上死点姿勢での横断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図３相当図である。
【図８】図７のＢ方向から見た矢視図である。
【図９】従来形態を示す図２相当図である。
【図１０】従来形態において半割りブッシュが倒れ込んだ状態を示す。
【図１１】従来形態を示す図３相当図である。
【符号の説明】
３      駆動軸
３ａ    偏心軸部
５      揺動ブッシュ
５ａ    回転中心位置
１１    シリンダ室
１２    シリンダ
１５    ロ−タリピストン
１６    吸入口
１７    吐出口
２０    嵌入穴
２１    半割りブッシュ
２２    ブレ−ド
２３    低圧室
２４    高圧室
２５    ブレ−ド本体
２５ａ  ブレ−ド本体先端面
２６    突起部
２７  第１の不干渉空間
２８  第２の不干渉空間
【図１】
0003551579.tif 000002
【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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