(57)【要約】【課題】シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止でき、且つシリンダボアの加工が特開平６−１５９２３８号の斜板式圧縮機よりも容易な斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成していることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記閉曲線の主軸回転方向前方部位の曲率は他の部位の曲率よりも大きな値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
【請求項３】
金属スリーブで形成されたシリンダボアと、金属スリーブで形成された主軸保持部と、シリンダボアと主軸保持部とを収容する筒状容器と、シリンダボアと主軸保持部と筒状容器との間の隙間に充填された樹脂とで構成されたシリンダブロックを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の斜板式圧縮機。
【請求項４】
シリンダボアを形成する金属スリーブは、金属製の円筒を塑性変形させたものであることを特徴とする請求項３に記載の斜板式圧縮機。
【請求項５】
ピストンはピストンヘッドとピストンリングとを介してシリンダボア壁面に当接していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の斜板式圧縮機。
【請求項６】
ピストンヘッドとピストンリングとは、金属製の第１リング部材と、第１リング部材に外嵌合した樹脂製の第２リング部材とを有し、第１リング部材にはスリットが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の斜板式圧縮機。
【請求項７】
第２リング部材の外周面に少なくとも１条の周溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線により構成される閉曲線を形成していることを特徴とする斜板式圧縮機を、特許文献１で提案した。
特許文献１の斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線により構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止される。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１５９２３８号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の斜板式圧縮機には、曲率半径の異なる複数の曲線のみにより構成される横断面外周を有するシリンダボアの加工が難しいという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止でき、且つシリンダボアの加工が特許文献１の斜板式圧縮機よりも容易な斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、主軸と、主軸に連動して回転する斜板と、斜板により往復駆動されるピストンと、主軸の径方向外方に配設されピストンが挿入されるシリンダボアとを備え、シリンダボアの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成していることを特徴とする斜板式圧縮機を提供する。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止される。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士が直線で接続されているので、シリンダボアの加工が特許文献１の斜板式圧縮機よりも容易である。
シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士を直線で接続することにより、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線を曲線のみで構成する場合に比べて、隣接するシリンダボア間の隙間を狭めることができ、シリンダブロック横断面に対するシリンダボア横断面の面積占有率を高めることができ、斜板式圧縮機を小型高容積化できる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、前記閉曲線の主軸回転方向前方部位の曲率は他の部位の曲率よりも大きな値に設定されている。
シリンダボア内面の主軸回転方向前方部位には、圧縮行程にあるピストンからサイドフォースが印加される。前記閉曲線の主軸回転方向前方部位の曲率を他の部位の曲率よりも大きな値に設定することにより、シリンダボア内面のサイドフォースが印加される部位のピストンとの接触面積を増加させ、当該接触部の面圧を低減させることができる。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、斜板式圧縮機は、金属スリーブで形成されたシリンダボアと、金属スリーブで形成された主軸保持部と、シリンダボアと主軸保持部とを収容する筒状容器と、シリンダボアと主軸保持部と筒状容器との間の隙間に充填された樹脂とで構成されたシリンダブロックを備える
シリンダボア間の隙間に樹脂を充填してシリンダブロックを形成することにより、シリンダブロックを軽量化できる。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、シリンダボアを形成する金属スリーブは、金属製の円筒を塑性変形させたものである。
金属製の円筒を塑性変形させることにより、異形断面のシリンダボアを容易に形成できる。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、ピストンはピストンヘッドとピストンリングとを介してシリンダボア壁面に当接している。
異形断面のシリンダボア壁面に当接するのはピストンヘッドとピストンリングなので、円筒形のピストンに異形のピストンヘッドとピストンリングとを外嵌合させれば良い。従って、シリンダボアを異形断面にしても、ピストンの加工は困難にならない。
【００１０】
本発明の好ましい態様においては、ピストンヘッドとピストンリングとは、金属製の第１リング部材と、第１リング部材に外嵌合した樹脂製の第２リング部材とを有し、第１リング部材にはスリットが形成されている。
ピストン、第１リング部材、第２リング部材の加工精度が比較的低くても、樹脂製で弾性変形可能な第２リング部材はシリンダボア壁面に密着できる。ピストン、第１リング部材、第２リング部材の加工に高い精度を要しないことにより、斜板式圧縮機の生産性が向上する。第１リング部材には、ブローバイガス漏出用のスリットを形成するのが望ましい。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、第２リング部材の外周面に少なくとも１条の周溝が形成されている。
第２リング部材の外周面に少なくとも１条の周溝が形成されることにより、第２リング部材のシリンダボア壁面との当接部が弾性変形し易くなり、第２リング部材のシリンダボア壁面への密着性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例に係る斜板式圧縮機を説明する。
図１に示すように、斜板式圧縮機１００は、複数のシリンダボア１ａと主軸保持部１ｂとが形成されたシリンダブロック２と、シリンダブロック２と共働してクランク室３を形成するフロントハウジング４とを備えている。
シリンダヘッド５がシリンダブロック２と共働して吸入弁６と弁板７とを挟持している。弁板７に吐出弁８が固定されている。シリンダヘッド５内に吸入室９と吐出室１０とが形成されている。吸入室９は吸入ポートに連通し、吐出室１０は吐出ポートに連通している。
【００１３】
斜板式圧縮機１００は更にクランク室３内で延在する主軸１１を備えている。主軸１１の一端はフロントハウジング４を貫通してフロントハウジング４外へ延び、他端は軸受を介してシリンダブロック２の主軸保持部１ｂに嵌合している。
【００１４】
クランク室３内に配設された斜板１２が主軸１１に固定されている。斜板１２の周縁部に、斜板１２を挟んで一対のシュー１３が摺動可能に当接している。複数の一対のシュー１３が、周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。各一対のシュー１３は、それぞれピストン１４の尾部１４ａに形成されたシュー保持部により保持されている。ピストン１４の頭部１４ｂはシリンダボア１ａに摺動可能に挿入されている。
【００１５】
図２に示すように、シリンダブロック２は、金属スリーブ１ａ′で形成されたシリンダボア１ａと、金属スリーブ１ｂ′で形成された主軸保持部１ｂと、シリンダボア１ａと主軸保持部１ｂとを収容する筒状容器２ａと、シリンダボア１ａと主軸保持部１ｂと筒状容器２ａとの間の隙間に充填された樹脂２ｂとで構成されている。
シリンダボア１ａの横断面外周は曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成している。
シリンダボア１ａを形成する金属スリーブ１ａ′は、金属製の円筒を、前記異形断面となるように塑性変形させたものである。
【００１６】
図３に示すように、ピストン１４の頭部１４ｂは、円筒形のピストン頭部本体１４ｃと、ピストン頭部本体１４ｃの端部に外嵌固定されたピストンヘッド１４ｄと、ピストン頭部本体１４ｃの端部近傍部に外嵌固定されたピストンリング１４ｅとにより構成されている。ピストンヘッド１４ｄは金属製の第１リング部材１４ｄ′と第１リング部材１４ｄ′に外嵌合固定された樹脂製の第２リング部材１４ｄ″とを有している。ピストンリング１４ｅは金属製の第１リング部材１４ｅ′と第１リング部材１４ｅ′に外嵌合固定された樹脂製の第２リング部材１４ｅ″とを有している。ピストン１４の頭部１４ｂは、ピストンヘッド１４ｄとピストンリング１４ｅとを介してシリンダボア壁面に当接している。
図４に示すように、第１リング部材１４ｄ′、１４ｅ′にはスリットＳが形成されている。
図５に示すように、第２リング部材１４ｅ″の外周面には２条の周溝Ｇが形成されている。同様に、第２リング部材１４ｄ″の外周面にも２条の周溝が形成されている。
【００１７】
本発明に係る斜板式圧縮機１００においては、主軸１１が外部駆動源により回転駆動され、主軸１１の回転に伴って斜板１２が回転し、シュー１３を介して斜板１２によりピストン１４が往復駆動される。外部冷却回路から圧縮機１００へ還流した冷媒ガスが、吸入ポートを介して吸入室９へ流入し、弁板７に形成された吸入穴と吸入弁６とを介してシリンダボア１ａ内へ吸引され、ピストン１４により加圧圧縮され、弁板７に形成された吐出穴と吐出弁８とを介して吐出室１０へ吐出し、吐出ポートを介して外部冷却回路へ還流する。
【００１８】
斜板式圧縮機１００においては、シリンダボア１ａの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア１ａ内でのピストン１４の軸回りの回転が防止される。
斜板式圧縮機１００においては、シリンダボア１ａの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士が直線で接続されているので、シリンダボア１ａの加工が特許文献１の斜板式圧縮機よりも容易である。
シリンダボア１ａの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士を直線で接続することにより、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線を曲線のみで構成する場合に比べて、隣接するシリンダボア１ａ間の隙間を狭めることができ、シリンダブロック２横断面に対するシリンダボア１ａ横断面の面積占有率を高めることができ、斜板式圧縮機１００を小型高容積化できる。
【００１９】
シリンダボア１ａ間の隙間に樹脂２ｂを充填してシリンダブロック２を形成することにより、シリンダブロック２を軽量化できる。
金属製の円筒を塑性変形させることにより、異形断面のシリンダボア１ａを容易に形成できる。
【００２０】
異形断面のシリンダボア１ａ壁面に当接するのはピストンヘッド１４ｄとピストンリング１４ｅなので、円筒形のピストン頭部本体１４ｃに異形のピストンヘッド１４ｄとピストンリング１４ｅとを外嵌合固定すれば良い。従って、シリンダボア１ａを異形断面にしても、ピストン１４の加工は困難にならない。
ピストン頭部本体１４ｃ、第１リング部材１４ｄ′、１４ｅ′、第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″の加工精度が比較的低くても、樹脂製で弾性変形可能な第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″は、シリンダボア１ａ壁面に密着できる。ピストン頭部本体１４ｃ、第１リング部材１４ｄ′、１４ｅ′、第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″の加工に高い精度を要しないことにより、斜板式圧縮機１００の生産性が向上する。
第１リング部材１４ｄ′、１４ｅ′に形成されたスリットＳを通って、潤滑油を含むブローバイガスがクランク室３へ漏出することにより、潤滑油がクランク室３に供給される。
第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″の外周面に２条の周溝が形成されることにより、第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″のシリンダボア１ａ壁面との当接部が弾性変形し易くなり、第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″のシリンダボア１ａ壁面への密着性が向上する。
【００２１】
図６に示すように、シリンダボア１ａの横断面外周を形成する閉曲線の、主軸回転方向前方部位αの曲率を他の部位の曲率よりも大きな値に設定しても良い。シリンダボア１ａ内面の主軸回転方向前方部位αには、圧縮行程にあるピストン１４からサイドフォースが印加される。前記閉曲線の主軸回転方向前方部位αの曲率を他の部位の曲率よりも大きな値に設定することにより、シリンダボア１ａ内面のサイドフォースが印加される部位のピストン１４との接触面積を増加させ、当該接触部の面圧を低減させることができる。
図７に示すように、第１リング部材１４ｄ′、１４ｅ′にスリットＳを形成するのに加えて、第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″にもスリットＳに重畳してスリットＳ′を形成しても良い。クランク室３へのブローバイガスの漏出が促進される。
第２リング部材１４ｄ″、１４ｅ″の外周面に形成する周溝の条数は２に限定されない。少なくとも１条あれば良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周が曲率半径の異なる複数の曲線と、隣接する曲線間で延在する直線とにより構成される閉曲線を形成しているので、シリンダボア内でのピストンの軸回りの回転が防止される。
本発明に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士が直線で接続されているので、シリンダボアの加工が特許文献１の斜板式圧縮機よりも容易である。
シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線中の隣接する曲線同士を直線で接続することにより、シリンダボアの横断面外周を形成する閉曲線を曲線のみで構成する場合に比べて、隣接するシリンダボア間の隙間を狭めることができ、シリンダブロック横断面に対するシリンダボア横断面の面積占有率を高めることができ、斜板式圧縮機を小型高容積化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機の概略断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるシリンダブロックの構造図である。（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は側断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの構造図である。（ａ）は側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【図４】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの横断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの部分拡大側断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるシリンダブロックの横断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機が備えるピストンの横断面図である。
【符号の説明】
【符号の説明】
１  シリンダボア
１ａ  シリンダボア
１ａ′  金属製スリーブ
２  シリンダブロック
３  クランク室
４  フロントハウジング
５  シリンダヘッド
１１  主軸
１２  斜板
１４  ピストン
１４ｄ  ピストンヘッド
１４ｅ  ピストンリング
【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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