(57)【要約】【課題】ピストンリング、シリンダボアの内壁の摩耗を抑制し、長期に亘り優れたシール性を発揮し、耐久性、信頼性に優れた圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダボアと、シリンダボア内に往復動可能に嵌合されたピストンと、ピストンの外周面に設けられたシール用のピストンリングとを有する圧縮機において、前記ピストンリングを、下死点位置における円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも、同方向ピストンリングの設置領域の中心位置が下死点側にあることを特徴とする圧縮機。【選択図】図１
2008128173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアと、シリンダボア内に往復動可能に嵌合されたピストンと、ピストンの外周面に設けられたシール用のピストンリングとを有する圧縮機において、前記ピストンリングを、下死点位置における円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも、同方向ピストンリングの設置領域の中心位置が下死点側にあることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記ピストンリングの設置領域の全体が、下死点位置における円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも下死点側に配置されている、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ピストンリングがピストンの軸方向に複数配置されている、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
被圧縮流体が二酸化炭素冷媒からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮機が斜板式圧縮機からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮機が自動車用空調装置の圧縮機からなる、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機に関し、とくに二酸化炭素冷媒が用いられる自動車用空調装置の冷凍サイクルに好適な圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機としては、図５に示すような斜板式圧縮機がよく知られている。図５において、１００は斜板式圧縮機を示している。斜板式圧縮機１００は、駆動軸１０１と、該駆動軸１０１に固定されたロータ１０２と、傾斜角可変可能に駆動軸１０１に接続された斜板１０３とを備えている。斜板１０３はリンク機構１０４を介してロータ１０２に連結されている。斜板１０３の外周部には、一対のシュー１０５を介してピストン１０６が連結されている。ピストン１０６は、シリンダブロック１０７に形成されたシリンダボア１０８内に移動自在に挿入されている。
【０００３】
駆動軸１０１は、ロータ１０２、斜板１０３が収容されるクランク室１０９を形成するハウジング１１０を貫通し外部へと延びている。ハウジング１１０には、シリンダヘッド１１１が接続されており、シリンダヘッド１１１の内部は吸入室１１２と吐出室１１３とに区画されている。
【０００４】
上記のような圧縮機においては、吸入室１１２内に吸入された冷媒（たとえば、フロンガス）は吸入孔１１３を介してシリンダボア１０８内に流入し、ピストン１０６の上死点側（図５の右方向）への移動により圧縮され被圧縮冷媒が吐出孔１１４から吐出室１１３内に吐出されるようになっている。
【０００５】
また、上記のような圧縮機においてはピストン１０６の外周面には、ピストンリング１１５がピストン周方向に延設されている。ピストンリング１１５は、ピストン１０６の外周面形成された溝１１７内に嵌入されている。そして、シリンダボア１０８の内壁にピストンリング１１５が当接することによりピストン１０６とシリンダボア１０８の内壁との間のシール性が確保されるようになっている。つまり、図７に示すように、シリンダボア１０８内では常に高圧側（シリンダヘッド側）に比べ低圧側（クランク室側）の圧力が低くなるため、ピストンリング１１５には矢印で示すような力が加わりシリンダボア１０８の内壁に強く当接されるようになっている。また、ピストンリング１１５よりも先端側にはクリアランス１１６が形成されるので、デッドボリュームを低減させ圧縮効率を向上する観点から、ピストンリング１１５は、通常、ピストン往復動方向嵌合長の上死点側に設けられている（たとえば、特許文献１、２）。つまり、図６に示すように、下死点位置におけるピストン１０６とシリンダボア１０８における円周部同士の往復動方向嵌合長Ｆの中心位置Ｇよりも、同方向ピストンリング１１５の設置領域Ｈの中心位置Ｊは上死点側に配置されている。
【０００６】
しかし、上記のような圧縮機において、被圧縮冷媒を二酸化炭素とした場合には、フロン冷媒の場合に比べて高圧になり、高圧側、低圧側の差圧がさらに大きくなりピストンリング１１５はシリンダボア１０の内壁に一層強く押し付けられることになる。このため、ピストンリング１１５、シリンダボア１０８の内壁が摩耗しシール性、ひいては装置の耐久性、信頼性が低下するおそれがある。
【特許文献１】特開平１１−２４７７５９号公報
【特許文献２】特開平７−６３１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、ピストンリング、シリンダボアの内壁の摩耗を抑制し、長期に亘り優れたシール性を発揮でき、耐久性、信頼性に優れた圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、シリンダボアと、シリンダボア内に往復動可能に嵌合されたピストンと、ピストンの外周面に設けられたシール用のピストンリングとを有する圧縮機において、前記ピストンリングを、下死点位置における円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも、同方向ピストンリングの設置領域の中心位置が下死点側にあることを特徴とするものからなる。このような構成においては、従来に比べピストン端部からピストンリングの設置領域に至るまでのピストン移動方向における距離が延長されるため、該部分に形成されるピストンとシリンダボアとのクリアランスも延長されるので、高圧側からピストンリングを移動させる圧力が減圧され、ピストンリングのシリンダボアの内壁への押し付け力が低減される。したがって、ピストンリング、シリンダボアの内壁の摩耗が抑制されるので、装置の耐久性、信頼性を向上できる。
【０００９】
本発明の目的は、ピストンリングの設置領域の中心位置を、下死点位置におけるピストンとシリンダボアの円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも下死点側に配置することにより達成することができるが、ピストンリングの設置領域の全体を上記方向の中心位置より下死点側に配置する構成を採用することもできる。このような構成によれば、ピストン端部からピストンリングの設置領域に至るまでのピストン移動方向における距離がより延長されるため、該部分に形成されるピストンとシリンダボアとのクリアランスも延長されるので、高圧側からピストンリングを移動させる圧力が一層減圧され、ピストンリングのシリンダボアの内壁への押し付け力がより確実に低減される。
【００１０】
上記ピストンリングは、ピストンリングの設置領域内においてピストンの軸方向に複数設けることも可能である。
【００１１】
本発明に係る圧縮機は広範な分野において利用可能であるが、とくに二酸化炭素を被圧縮冷媒とし高圧状態で運転される自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機（たとえば、斜板式圧縮機）に好適である
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る圧縮機によれば、ピストンリングの設置領域の中心位置が、下死点位置におけるピストンとシリンダボアの円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも下死点側に配置され、ピストンリングのシリンダボアの内壁への押し付け力が低減されるので、ピストンリング、シリンダボアの内壁の摩耗が抑制され優れたシール性が確保でき、装置の耐久性、信頼性を向上できる。
【００１３】
また、ピストンリングの設置領域の全体を、下死点位置におけるピストンとシリンダボアの円周部同士の往復動方向嵌合長の中心位置よりも下死点側に配置すれば、ピストンリングのシリンダボアの内壁への押し付け力が一層低減されるので、ピストンリング、シリンダボアの内壁の摩耗が確実に抑制され、装置の耐久性、信頼性をより向上できる。
【００１４】
また、本発明に係る圧縮機は、とくに二酸化炭素を被圧縮冷媒とし高圧状態で運転される自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機（たとえば、斜板式圧縮機）に好適である
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る圧縮機を示している。図１の圧縮機は、自動車用空調装置の冷凍回路に用いられる斜板式圧縮機であって、被圧縮冷媒として二酸化炭素が使用されるものである。
【００１６】
本実施態様に係る斜板式圧縮機１は、可変容量型斜板式圧縮機に構成されている。斜板式圧縮機１は、駆動軸２と、該駆動軸２に固定されたロータ３と、傾斜角可変可能に駆動軸２に接続された斜板４とを備えている。斜板４はリンク機構５を介してロータ３に連結されている。斜板４の外周部には、一対のシュー６を介してピストン７が連結されている。ピストン７は、シリンダブロック８に形成されたシリンダボア９内に移動自在に挿入されている。また、ピストン７の外周面には、溝１８が形成されており、該溝１８にはピストンリング１７が嵌入されている。ピストンリング１７はピストン周方向に延設されており、シリンダボア９の内壁にピストンリング１７が当接することによりピストン７とシリンダボア９の内壁との間のシール性が確保されるようになっている。
【００１７】
駆動軸２は、ロータ３、斜板４が収容されるクランク室１０を形成するハウジング１１を貫通し外部へと延びている。ハウジング１１には、シリンダヘッド１２が接続されており、シリンダヘッド１２の内部は吸入室１３と吐出室１４とに区画されている。
【００１８】
斜板式圧縮機１においては、吸入室１３内に吸入された二酸化炭素冷媒は吸入孔１５を介してシリンダボア９内に流入し、ピストン７の上死点側（図１の右方向）への移動により圧縮され圧縮された二酸化炭素冷媒が吐出孔１６から吐出室１４内に吐出されるようになっている。
【００１９】
ピストンリング１７は、ピストン７の軸方向、換言すればピストン７の往復動方向（図１の左右方向）に２つ設置されている。本実施態様においては、ピストンリング１７の設置される設置領域Ａは、図２に示すようにピストン７の下死点位置におけるピストン７とシリンダボア９の円周部同士の往復動方向嵌合長Ｂの中心位置Ｃよりも下死点側になるように配置されている。ただし、設置領域Ａの設置位置は上記態様に限定されるものではなく、図４に示すように設置領域Ａの中心位置Ｄが、ピストン７の下死点位置におけるピストン７とシリンダボア９の円周部同士の往復動方向嵌合長Ｂの中心位置Ｃよりも下死点側になるように設置する態様を採用することも可能である。
【００２０】
本実施態様においては、設置領域Ａは、図２に示すようにピストン７の下死点位置におけるピストン７とシリンダボア９の円周部同士の往復動方向嵌合長Ｂの中心位置Ｃよりも下死点側になるように設置されているので、図３に示すように、ピストン端部からピストンリング１７の設置領域Ａに至るまでのピストン移動方向における距離を延ばすことができ、該部分に形成されるピストン７とシリンダボア９とのクリアランスも延長されるので、図３に示す高圧側からピストンリング１７を移動させる圧力が減圧され、ピストンリング１７のシリンダボア９の内壁への押し付け力が低減される。したがって、ピストンリング１７、シリンダボア９の内壁の摩耗が抑制されるので、装置の耐久性、信頼性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、たとえば自動車用空調装置の冷凍サイクルに用いられる圧縮機、とくに二酸化炭素冷媒が用いられる自動車用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施態様に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の斜板式圧縮機の下死点におけるピストンのシリンダボアへの嵌合状態を示す拡大縦断面図である。
【図３】図２のＥ部の拡大縦断面図である。
【図４】図１とは別の態様の斜板式圧縮機の下死点におけるピストンのシリンダボアへの嵌合状態を示す拡大縦断面図である。
【図５】従来の斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図６】図５の斜板式圧縮機のピストンのピストンリングのシリンダボアの内壁への当接状態を示す拡大縦断面図である。
【図７】図６のＫ部の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  斜板式圧縮機
２  駆動軸
３  ロータ
４  斜板
５  リンク機構
６  シュー
７  ピストン
８  シリンダブロック
９  シリンダボア
１０  クランク室
１１  ハウジング
１２  シリンダヘッド
１３  吸入室
１４  吐出室
１５  吸入孔
１６  吐出孔
１８  溝
１７  ピストンリング
Ａ  ピストンリングの設置領域
Ｂ  ピストンの下死点位置におけるピストンとシリンダボアの円周部同士の往復動方向嵌合長
Ｃ  往復動方向嵌合長Ｂの中心位置
Ｄ  設置領域Ａの中心位置
【図１】
2008128173.tif 000003
【図２】
2008128173.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008128173.tif 000006
【図５】
2008128173.tif 000007
【図６】
2008128173.tif 000008
【図７】
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