(57)【要約】【課題】シューの摩耗を防止しシューの耐久性を向上し、優れた耐久性、信頼性を発揮する斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】シャフトと、略中央にシャフトが挿通され該シャフトに対して傾角を可変しながら回転可能な斜板と、該斜板の両面側に摺接された一対のシューを介して連結されるピストンとを有する斜板式圧縮機において、前記シューの斜板への摺接面に略楕円形状の板状部材を設けたことを特徴とする斜板式圧縮機。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、略中央にシャフトが挿通され該シャフトに対して傾角を可変しながら回転可能な斜板と、該斜板の両面側に摺接された一対のシューを介して連結されるピストンとを有する斜板式圧縮機において、前記シューの斜板への摺接面に略楕円形状の板状部材を設けたことを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記板状部材に、シューを反斜板側に付勢する付勢機能が付与されている、請求項１の斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記板状部材に、該板状部材を反斜板側に湾曲させた湾曲部が形成されている、請求項１または２の斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記板状部材に、該板状部材の一部を反斜板側に凸とした凸部が形成されている、請求項１または２の斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記凸部が斜板の周方向に沿って延びている、請求項４の斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記板状部材の周縁に、該板状部材を反斜板側に反らせた反り部が設けられている、請求項１ないし５のいずれか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、たとえば車両用空調装置等に用いられる斜板式圧縮機に関し、より詳しくは斜板と該斜板上を摺動するシューとの摩耗を防止しし、装置の耐久性、信頼性を向上できる斜板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、斜板と斜板の両面側に摺接された一対のシューを介してピストンが連結された斜板式圧縮機はよく知られている（特許文献１）。このような斜板式圧縮機においては、斜板の両面側に一対のシューを摺接させ、該シューを介してピストンが連結されている。そして、斜板がシャフトに対して傾角を可変しながら回転されることにより、シリンダボア内をピストンが往復し、シリンダボア内において流体（たとえば冷媒）が圧縮されるようになっている。
【０００３】
上記のような斜板式圧縮機においては、斜板上をシューが摺動するのに伴い斜板およびシューに摩耗が生じるおそれがある。摩耗の発生は斜板およびシュー、ひいては装置の耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、シューの斜板への摺接面等にコーティングを施し耐摩耗性を向上する提案も既になされている（特許文献２）。また、斜板式圧縮機の設計上の対応として、シューの斜板への摺接面を大きめに設計しシューの面圧を低下させシューの摩耗を抑制するような対策もとられている。また、シューの耐久性を向上すべくシューの摺接面と斜板との間に略円形状の板状部材（ホルダ部）を介装する提案もなされている（特許文献３）。
【０００４】
【特許文献１】
実公平２−６１６２７号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平７−８３１６５号公報（第２−３項）
【特許文献３】
特開平１０−７７９６６号公報（第２−５項、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シューの斜板への摺接面にコーティングを施す方法においては、経時的にコーティングが剥離するおそれがあり、耐摩耗効果が早期に消失するおそれがある。一方、シューの斜板への摺接面を拡大する方法では、ピストンソケットのシューのつつみ代が少なくなるため、シューがソケットから脱落するおそれがある。また、シューと斜板との間にホルダ部を介装させる提案においては、斜板の回転に伴いシューが自転し易い構造になっているので、自転防止機構を設ける必要がある。
【０００６】
本発明の課題は、斜板およびシューの摩耗を防止するとともに、ピストンの自転を効果的に防止でき、優れた耐久性、信頼性を有する斜板式圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の斜板式圧縮機は、シャフトと、略中央にシャフトが挿通され該シャフトに対して傾角を可変しながら回転可能な斜板と、該斜板の両面側に摺接された一対のシューを介して連結されるピストンとを有する斜板式圧縮機において、前記シューの斜板への摺接面に略楕円形状の板状部材を設けたことを特徴とするものからなる。
【０００８】
上記板状部材には、シューを反斜板側に付勢する付勢機能が付与されることが好ましい。上記付勢機能を付与すれば、斜板とシューとの間の微小なクリアランスを吸収することができるので、斜板とシューとの間のがたつきを防止できる。また併せて組立作業性を向上することができる。このような、付勢機能は、たとえばステンレス、ばね鋼からなる板状部材を反斜板側に湾曲させ湾曲部を形成することにより、または板状部材の一部を反斜板側に凸とした凸部を形成することにより付与することができる。
【０００９】
上記湾曲部または凸部を形成すれば、板状部材と斜板との間に空間部が形成されるので、潤滑油が板状部材と斜板との間に効率よく保持され油膜層が形成される。したがって、斜板式圧縮機運転時の焼き付き、および起動時の焼き付き（貧潤滑）等の不具合が防止されるので、シューの円滑な摺動が確保され、シューひいては装置の耐久性が一層向上される。
【００１０】
さらに、上記板状部材の周縁に、板状部材の周縁を反斜板側に反らせた反り部を設ければ、毛細管現象を利用し板状部材の周縁から、上記空間部に潤滑油を効率よく供給することができる。
【００１１】
上記のような斜板式圧縮機においては、シューの斜板への摺接面には楕円形状の板状部材が設けられているので、摺動面積が増大し面圧が低減され、潤滑性を向上できる。したがって、シューの耐久性、ひいては装置の耐久性を向上できる。また、板状部材の長軸側の一端に楕円中心を支点とする回転力が加わった場合には、長軸側の他端が抵抗となり、該他端により荷重が受けられる。この結果、上記回転力と、反回転方向に板状部材を押し戻そうとする力とが互いに相殺され、シューの摺動性に斜板の周方向に沿う望ましい方向性が付与されるので、シューおよびこれに連結されるピストンの自転を確実に防止できる。したがって自転防止機構は廃止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の斜板式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ないし図４は、本発明の第１実施態様に掛かる斜板式圧縮機を示している。図１において、１は斜板式圧縮機を示している。斜板式圧縮機１は、ハウジング２９を有している。ハウジング２９の両端部は、フロントハウジング３０とシリンダヘッド３１とで閉塞されており、内部にはクランク室２が形成されている。クランク室２内には斜板３が配置されており、該斜板３の中央部にはシャフト４が挿通されている。シャフト４はベアリング５を介して回転自在に支持されている。
【００１３】
斜板３の外周側端部には、一対のシュー６が設けられている。シュー６は、球面８ａを有するピストン７のクランク室側の端部８に挟持されている。また、シュー６の斜板側の摺接面３５には、図４に示すような略楕円形状の板状部材３６が設けられている。なお、板状部材３６は、ステンレス、またはばね鋼から構成することができる。板状部材３６には、図３、図４に示すように、反斜板側に湾曲された湾曲部３７が形成されている。該湾曲部３７を形成することにより、板状部材３６にはシュー６を反斜板側に付勢機能が付与される。また、図３に示したように、板状部材３６の周縁には、反斜板側に反った反り部３８が形成されている。なお、該反り部３８の角度θは潤滑油の粘度等を考慮し適宜変更できる。このような湾曲部３７および反り部３８はプレス加工により一つの工程で同時に形成することができる。なお、本実施態様においては、シュー６と板状部材３６は別体に構成されているが、一体に構成することもできる。
【００１４】
このようにしてピストン７と斜板３との連結部１０が形成され、両者は連結されている。ピストン７の本体部はシリンダボア９内に往復動自在に配置されている。なお、斜板３には、圧縮機周方向に配置された複数のピストン７が連結されており、それに対応するシリンダボア９が設けられている。
【００１５】
斜板３の一面には、ロータ１５に向かって延びる耳部１４が設けられている。耳部１４には、ロータ１５の長穴１５ａに対応する穴１４ａが穿設されており、穴１４ａと長穴１５ａにはピン部材１６が挿通され、斜板３の傾斜角が変化した際にも、斜板３とロータ１５は実質的に連結されるようになっている。
【００１６】
ロータ１５は、フロントハウジング３０の内壁にスラストニードルベアリング１７を介してスラスト支持されつつ、シャフト４と一体的に回転するようになっている。斜板３はシャフト４上に軸方向に移動可能に設けられたブッシュ３２に係合しており、ブッシュ３２の軸方向変位に伴って傾斜角が変更されるようになっている。ロータ１５とブッシュ３２との間にはスプリング３３が介装されている。
【００１７】
シリンダヘッド３１内部は、内壁３４によって吸入室１８と吐出室２０とに画成されている。吸入室１８は吸入孔１９を介して、シリンダボア９内に挿通されている。また吐出室２０は吐出孔２１を介してシリンダボア９内に挿通されている。
【００１８】
本実施例の斜板式圧縮機においては、たとえば駆動モータや自動車エンジン等の駆動源（図示略）からの回転駆動力がシャフト４に伝達されると、該シャフト４が回転駆動される。回転駆動力はロータ１５から耳部１４を介して斜板３に伝達され、斜板３が所定の角度に傾斜した状態で回転される。回転する斜板３とシュー６との摺接係合を介し、斜板３の回転運動が、回転方向には位置が拘束されたシュー６の往復運動に変換され、それがピストン７に伝達されて、ピストン７がシリンダボア９内を往復動する。ピストン７の往復動に伴い、吸入孔１９を通して吸入室１８内から流体が吸入され、シリンダボア９内で圧縮された後、圧縮流体が吐出孔２１を介して吐出室２０内へと吐出される。
【００１９】
上記のように、シュー６が斜板３上を摺動する際には、シュー６と斜板３との間の摩擦等に起因してシュー６が摩耗するおそれがある。
【００２０】
しかし、本実施態様においては、シュー６の斜板３への摺接面３５には楕円形状の板状部材３６が設けられているので、シュー６の斜板３への摺動面積が増大し面圧が低減され潤滑性を向上できる。したがって、シュー６ひいては装置の耐久性を向上できる。
【００２１】
また、図２に示すように斜板３が矢印で示す方向に回転すると、斜板３上の潤滑油等の存在により板状部材３５の長軸の一端４０に楕円中心Ｏを支点とする回転力（白ぬき矢印Ａ）が加わる。しかし、板状部材３６は楕円形状に形成されているため、長軸の他端４１が抵抗となり、他端４１により荷重が受けられる。この結果、回転力とこれに抗して板状部材３６を押し戻そうとする力（白ぬき矢印Ｂ）とが互いに相殺され、シュー６の摺動に斜板３の周方向に沿う望ましい方向性が付与されるので、シュー６およびシュー６に連結されるピストン７の自転を確実に防止することができる。
【００２２】
また、板状部材３６には、湾曲部３７を形成することにより、板状部材３６にはシュー６を反斜板側に付勢される付勢機能が付与されているので、斜板３とシュー６との間の微小なクリアランスを吸収することができる。このため、斜板３とシュー６との間のがたつきを防止できる。また、併せて組立作業性を向上することができる。
【００２３】
さらに、板状部材３６に湾曲部３７を形成すると、図３に示すように板状部材３６と斜板３との間に空間部４２が形成される。このため、空間部４２内に潤滑油が効率よく保持され、板状部材３６と斜板３との間に油膜層が形成される。したがって、圧縮機１運転時の焼き付き、および起動時の焼き付き（貧潤滑）等の不具合が確実に防止されるので、シューの円滑な摺動が確保され、シュー６ひいては装置の耐久性を一層向上できる。また、本実施態様においては、板状部材３６の周縁には反り部３８が設けられているので、毛管現象により板状部材３６の周縁から空間部４２に潤滑油が効率よく供給されるようになっている。
【００２４】
図５、図６は、本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機に用いられる楕円形状の板状部材４３を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略することとする。板状部材４３には、該板状部材４３の一部を反斜板側に凸となる凸部４４が設けられている。本実施態様においては、凸部４４を形成することにより板状部材４３にシュー６を反斜板側に付勢する付勢機能が付与されている。本実施態様においても上記第１実施態様の作用に準じシュー６の摩耗を防止しつつ、ピストン７の自転を確実に防止できる。また、斜板３とシュー６との間のがたつきを防止しつつ組立作業性を向上できる。さらに、凸部４４の内部に潤滑油を保持することができるので、シュー６の焼き付き等を確実に防止できる。
【００２５】
なお、板状部材４３および凸部４４は、たとえば図７、図８に示すように斜板３の周方向に延びる形状（ブーメラン形状）に形成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の斜板式圧縮機によるときは、斜板に摺接されるシューの摺接面に略楕円形状の板状部材が設けられているので、シューの耐久性を向上しつつ、シュー連結されるピストンの自転を確実の防止できる。したがって、優れた耐久性、信頼性を有する斜板式圧縮機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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の斜板式圧縮機のシューと斜板との摺接状態を示す平面図である。
【図３】図１の斜板式圧縮機のシューと斜板との摺接状態を示す側面図である。
【図４】図１の斜板式圧縮機の板状部材の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機に用いられる板状部材の側面図である。
【図６】図６の板状部材の平面図である。
【図７】図５とは別の態様の板状部材の斜視図である。
【図８】図７の板状部材の平面図である。
【符号の説明】
１  斜板式圧縮機
２  クランク室
３  斜板
４  シャフト
５  ベアリング
６  シュー
７  ピストン
８  ピストンのクランク室側の端部
８ａ  球面
９  シリンダボア
９ａ  壁
１０  連結部
１４  耳部
１４ａ  穴
１５  ロータ
１５ａ  長穴
１６  ピン部材
１７  スラストニードルベアリング
１８  吸入室
１９  吸入孔
２０  吐出室
２１  吐出孔
２９  ハウジング
３０  フロントハウジング
３１  シリンダヘッド
３２  ブッシュ
３３  スプリング
３４  内壁
３５  摺接面
３６、４３  板状部材
３７  湾曲部
３８  反り部
４０  一端
４１  他端
４２  空間部
４４  凸部
【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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