(57)【要約】【課題】シリンダブロックの端面に突出部を有する圧縮機において、ピストンが摺動するための環境を改善すると共に、それを実現するためのボアの加工方法を提供する。【解決手段】所定の駆動源により回転される回転軸、前記回転軸に固定され該回転軸の回転に伴い少なくとも揺動する斜板、前記斜板の周縁部に摺動自在に係合されるピストン、シリンダブロックに穿設され前記ピストンが摺動自在に嵌挿されるボアを有して構成される圧縮機において、前記シリンダブロックの前記斜板と対峙する端面に、該斜板側に突出する突出部が形成され、前記突出部に、前記ボアの前記斜板と対峙する開口部の一部又は全部が形成され、前記ボアの開口部に面取部が形成されている。【選択図】        図４
2005009327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の駆動源により回転される回転軸、前記回転軸に固定され該回転軸の回転に伴い少なくとも揺動する斜板、前記斜板の周縁部に摺動自在に係合されるピストン、シリンダブロックに穿設され前記ピストンが摺動自在に嵌挿されるボアを有して構成される圧縮機において、
前記シリンダブロックの前記斜板と対峙する端面に、該斜板側に突出する突出部が形成され、
前記突出部に、前記ボアの前記斜板と対峙する開口部の一部又は全部が形成され、
前記ボアの開口部に面取部が形成されていることを特徴とする圧縮機のボア構造。
【請求項２】
前記面取部の形状が、前記開口部の周縁に沿って非同一であることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のボア構造。
【請求項３】
前記面取部の面取角度が、前記突出部の高さが大きい場所ほど小さいことを特徴とする請求項２記載の圧縮機のボア構造。
【請求項４】
前記面取部の面取しろが、前記突出部の高さが大きい場所ほど大きいことを特徴とする請求項２又は３記載の圧縮機のボア構造。
【請求項５】
冷媒として二酸化炭素を用いる冷凍サイクルにおいて用いられることを特徴とする請求項１〜４いずれか１つに記載の圧縮機のボア構造。
【請求項６】
車両用空調装置に用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧縮機のボア構造。
【請求項７】
上記請求項１〜６のいずれか１つに記載の圧縮機のボアの加工方法であって、
回転により前記開口部の縁端を切削する切削手段の中心軸を前記ボアの中心軸に対して所定角度傾けた状態で、該切削手段により前記縁端を切削することを特徴とする圧縮機のボアの加工方法。
【請求項８】
前記突出部が傾斜面を有して構成されると共に、該傾斜面に前記ボアの開口部が形成された圧縮機において適用される方法であって、
前記傾斜面、前記ボアの中心軸、及び前記切削手段の回転軸が、略同一点で交わるようになされることを特徴とする請求項７記載の圧縮機のボアの加工方法。
【請求項９】
前記傾斜面と前記切削手段の回転軸とのなす角度が、略直角であることを特徴とする請求項８記載の圧縮機のボアの加工方法。
【請求項１０】
微小な粒体を高速で投射する処理を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の圧縮機のボアの加工方法。
【請求項１１】
前記微小な粒体を高速で投射する処理を前記ボアの内部にまで施すことを特徴とする請求項１０記載の圧縮機のボアの加工方法。
【請求項１２】
前記微小な粒体を高速で投射する処理は、ショットブラストであることを特徴とする請求項１０又は１１記載の圧縮機のボアの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置等に用いられる圧縮機に関し、特にボアの形状及びその加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮機として、次のようなものがある。所定端面に開口したシリンダボアを周辺部に有するシリンダブロックと、前記所定端面に対抗配置された回転する斜板と、前記シリンダボア内に挿入されかつ前記斜板の外周部に係合したピストンとを備えた片斜板式圧縮機において、前記シリンダブロックに、前記所定端面の一部を前記斜板に近づける突出部を設け、前記シリンダボアを前記突出部に延出形成したものであり、これにより、ピストンとシリンダボアの内面との接触面積が、シリンダブロックの中央部側で増大するため、ピストンの好ましくない挙動を抑制することができるものである（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０４１０６号公報（請求項１、段落番号００１７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、ボアの開口部の形状が、突出部の存する場所において真円でなくなるため、ボアの穿設加工時に開口部の縁端に形成されるシャープエッジやバリ等の除去が困難となる不具合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダブロックの端面に突出部を有する圧縮機において、最適なボア形状を提供すると共に、それを実現する加工方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、所定の駆動源により回転される回転軸、前記回転軸に固定される斜板、前記斜板の周縁部に該斜板の回転に対して摺動自在に係合されるピストン、シリンダブロックに穿設され前記ピストンが摺動自在に嵌挿されるボアを有して構成される圧縮機において、前記シリンダブロックの前記斜板と対峙する側の端面に、該斜板側に突出する突出部が形成され、前記突出部に、前記ボアの前記斜板と対峙する側の開口部の一部又は全部が形成され、前記ボアの開口部の縁端に面取部が形成されていることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
また、突出部の存在によってボアの開口部が非真円となるため、前記面取部の形状を前記開口部の周縁に沿って非同一とすることが好ましい（請求項２）。このように、ボアの開口部に面取を施すことによって、ピストンのかじりが防止されると共に潤滑油が取り込まれやすくなるので、ピストンの摺動状態が良好になり、また摺動部の磨耗及び焼付きを防止する効果が向上する。
【０００８】
また、前記面取部の面取角度は、前記突出部の高さが大きい場所ほど小さく（請求項３）、前記面取部の面取しろは、前記突出部の高さが大きい場所ほど大きい（請求項４）ことが好ましい。
【０００９】
上記面取角度は、ボアの内壁面と面取部とのなす角度であり、上記面取しろは、面取部として切削された部分の面積に相当するものである。上記構成により、ピストン倒れ荷重の大きい側からより多くの潤滑油を引き込むことができるようになる。また、面取角度及び面取しろは、開口部の周縁に沿って徐々に変化していることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、高圧縮状態で稼動する圧縮機において好適なものであり、特に冷媒として二酸化炭素を用いる冷凍サイクル（請求項５）や、車両用空調装置に用いる場合（請求項６）に適している。
【００１１】
また、本発明は、上記圧縮機のボアの加工方法であって、回転により前記開口部の縁端を切削する切削手段の中心軸を前記ボアの中心軸に対して所定角度傾けた状態で、該切削手段により前記縁端を切削することを特徴とするものである（請求項７）。
【００１２】
この方法によれば、ボアの非真円の開口部に対しても、加工工程を複雑にすることなく、高い精度で最適な形状の面取を形成することができる。
【００１３】
また、前記突出部が傾斜面を有して構成されると共に、該傾斜面に前記ボアの開口部が形成された圧縮機において適用される方法であって、前記傾斜面、前記ボアの中心軸、及び前記切削手段の回転軸が、略同一点で交わるようになされることが好ましい（請求項８）。
【００１４】
これによれば、面取部の面取角度及び面取しろを、良好に上記請求項３及び４に示すような状態にすることができる。
【００１５】
更に、上記請求項７の加工方法においては、前記傾斜面と前記切削手段の中心軸とのなす角度を略直角とすることが好ましい（請求項９）。
【００１６】
また、上記請求項７〜９の加工方法において、微小な粒体を高速で投射する処理を行ってもよく（請求項１０）、また該処理を前記ボアの内部にまで施すようにしてもよく（請求項１１）、更に該処理はショットブラストであることが好ましい（請求項１２）。
【００１７】
これにより、面取部のエッジを極めて滑らかにすることができる。また、面取のつなぎが開口部だけでなく、ボアの内部への広い範囲に渡って滑らかなつながりとすることができる。更に、ショットを施すことにより性状が好適となるので耐磨耗性を改善することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態を説明する。図１に示すコンプレッサ１は、二酸化炭素を冷媒とする超臨界蒸気圧縮冷凍サイクル（ＣＯ２サイクル）において用いられ、また車両用空調装置の一部として用いられるものであり、シリンダブロック２、フロント側シリンダヘッド３、リア側シリンダヘッド４、バルブプレート５、吸入弁６、吐出弁７、駆動軸１０、斜板１１、ピストン１２等を備えて構成されている。
【００１９】
シリンダブロック２は、図２に示すように、複数（７つ）のボア１５が穿設されており、各ボア１５にはピストン１２が摺動自在に嵌挿される。前記リア側シリンダヘッド４の各ボア１５と対峙する部分には、図１に示すように、吸入室１８及び吐出室１９が画成されており、吸入室１８は冷凍サイクルの低圧ラインに、吐出室１９は冷凍サイクルの高圧ラインに連通している。前記フロント側シリンダヘッド３の内部には、中空状のクランク室１６が画成されており、このクランク室１６内には、斜板１１、シュー２０等が配置されている。前記駆動軸１０は、エンジンやモータ等の駆動源と連結すると共に、フロント側シリンダヘッド３及びシリンダブロック２に設けられた貫通孔、ベアリング等によって圧縮機１内に回転自在に保持されている。
【００２０】
前記シリンダブロック２は、図１〜図４に示すように、その斜板１１と対面する端面２２に、該斜板１１側に突出する突出部２５が形成されている。この突出部２５は、シリンダブロック２の外縁近傍のボルト穴２３が穿設された低面部２４よりも中心側に形成されており、駆動軸１０へ近づくに従い高くなっている傾斜面２６により構成されている。第１の実施の形態における前記ボア１５は、図２〜図４に示すように、その開口部１７の全体が前記傾斜面２６に位置するように設けられている。
【００２１】
前記開口部１７は、傾斜面２６に沿った斜めの円形状となっており、この開口部１７の縁端には、面取部３０が形成されている。この面取部３０は、図３及び図４示すように、回転によって前記開口部１７の縁端を切削する切削手段３１により形成され、開口部の円周端に沿ってその形状が変化している。図４に示すように、突出部２５の高さが最も大きい部分においては、その面取角度α１が面取部３０の全域中で最も小さいと共に、面取しろａ１が面取部３０の全域中で最も大きくなっている。また、突出部２５の高さが最も小さい部分においては、その面取角度β１が面取部３０の全域中で最も大きいと共に、面取しろｂ１が面取部３０の全域中で最も小さくなっている。
【００２２】
上記のように、突出部２５の存在によってボア１５の開口部１７は非真円となるが、この開口部１７に面取部３０を形成することにより、ピストン１２の開口部１７へのかじりが防止されると共に潤滑油が取り込まれやすくなるので、摺動状態が向上し、摺動部の磨耗及び焼付きを防止することができる。また、面取部３０の形状を上記のようにしたことにより、ピストン１２の倒れ荷重の大きい側からより多くの潤滑油を引き込むことができるようになる。
【００２３】
また、本実施の形態においては、上記のような面取部３０を加工する際に、ボア１５の中心軸Ｃ１と切削手段３１の回転軸Ｃ２とを所定角度傾け、更に前記傾斜面２６、ボア１５の中心軸Ｃ１、及び切削手段３１の回転軸Ｃ２が略同一点Ｐで交わるようにし、更にまた前記傾斜面２６と切削手段３１の回転軸Ｃ２とのなす角度が略直角となるようにして、前記開口部１７を切削していく。
【００２４】
上記のような加工方法により、突出部２５の存在により非真円となっている開口部１７に対して、加工工程を複雑にすることなく、高い精度で面取部３０を形成することができる。
【００２５】
以下、本発明の他の実施の形態について図を参考にしながら説明するが、上記第１の実施の形態と同一又は同様の箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
図５は、第２の実施の形態に係るボア１５の開口部１７及びその加工方法を示すものであり、この実施の形態における切削手段３１は、その前記開口部１７との接触部３１ａがＲ形状となっているものであり、これに伴って面取部３０もＲ形状となる。このような形状によっても、上記第１の実施の形態と同様に良好な効果を得ることができる。
【００２７】
図６及び図７に示す第３の実施の形態においては、シリンダブロック２に形成された突出部２５が傾斜面２６と平面３２とから構成され、これらの面２６，３２の接辺がボア１５の開口部１７の略半分の位置にくるようになされている。そして、本実施の形態の加工方法においても、ボア１５の中心軸Ｃ１と切削手段３１の回転軸Ｃ２とが所定の角度をもって傾けられた状態で開口部１７を切削することによって、面取部３０を形成していく。このような構成においても、本発明は好適に用いられることができる。尚、前記面２６，３２の接辺がボア１５の開口部１７の略半分の位置でなくとも問題はない。
【００２８】
図８及び図９に示す第４の実施の形態においては、シリンダブロック２に形成された突出部２５が階段状に形成され、その段差の部分がボア１５の開口部１７の略半分の位置にくるようになされている。そして、本実施の形態の加工方法においても、ボア１５の中心軸Ｃ１と切削手段３１の回転軸Ｃ２とが所定の角度をもって傾けられた状態で開口部１７を切削することによって、面取部３０を形成していく。このような構成においても、本発明は好適に用いられることができる。尚、前記段差の部分がボア１５の開口部１７の略半分の位置でなくとも問題はない。
【００２９】
図１０〜図１２に示す第５の実施の形態においては、シリンダブロック２に形成された突出部２５が階段状に形成され、その段差の部分がボア１５の開口部１７の略半分の位置にくるようになされている。そして、本実施の形態の加工方法においては、ボア１５の中心軸Ｃ１と切削手段３１の回転軸Ｃ２とが略平行となるように設定し、切削手段３１を適宜平行移動させながら開口部１７を切削していくことによって、面取部３０を形成していき、更に例えばショットブラスト３５により、面取部３０周辺を仕上げていく。これにより、面取部３０のエッジを極めて滑らかにすることができる。このような加工方法によっても、突出部２５に開口部１７が存するボア１５に、良好な状態の面取部３０を形成することができる。尚、前記段差の部分がボア１５の開口部１７の略半分の位置でなくとも問題はない。
【００３０】
図１３及び図１４に示す第６の実施の形態においては、シリンダブロック２に形成された突出部２５が傾斜面２６と平面３２とから構成され、これらの面２６，３２の接辺がボア１５の開口部１７の略半分の位置にくるようになされている。そして、本実施の形態の加工方法においては、ボア１５の中心軸Ｃ１と切削手段３１の回転軸Ｃ２，Ｃ２’とが、平行状態、又は所定の角度をもって傾けられた状態に適宜変更しながら開口部１７を切削することによって、面取部３０を形成する。このような構成においても、本発明は好適に用いられることができる。
【００３１】
図１５に示す第７の実施の形態は、ボア１５内部の所定範囲にまで例えばショットブラスト処理を施すことにより、面取部３０からボア１５内部の所定範囲に渡って滑らかに表面処理がなされたものである。これにより、面取部３０のエッジを極めて滑らかにすることと同時に、ボア内面に摺動に好適な表面性状（微妙なオイルポケット）を持たせることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、シリンダブロックの端面に突出部を有する圧縮機において、ボアの開口部に面取部も設けたことにより、ピストンの摺動状態が良好になり、また摺動部の磨耗及び焼付きを防止する効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る圧縮機の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態に係るシリンダブロックの構造を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係るボアの開口部の構造を示す概略図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図５】図５は、第５の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図６】図６は、第３の実施の形態に係るボアの開口部の構造を示す概略図である。
【図７】図７は、第３の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図８】図８は、第４の実施の形態に係るボアの開口部の構造を示す概略図である。
【図９】図９は、第４の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図１０】図１０は、第５の実施の形態に係るボアの開口部の構造を示す概略図である。
【図１１】図１１は、第５の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図１２】図１２は、第５の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図１３】図１３は、第６の実施の形態に係るボアの開口部の構造を示す概略図である。
【図１４】図１３は、第６の実施の形態に係るボアの開口部の加工方法を示す説明図である。
【図１５】図１５は、第７の実施の形態に係るボアの開口部付近の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  圧縮機
２  シリンダブロック
３  フロント側シリンダヘッド
４  リア側シリンダヘッド
５  弁板
６  吸入弁
７  吐出弁
１０  駆動軸
１１  斜板
１２  ピストン
１５  ボア
１７  開口部
２５  突出部
２６  傾斜面
３０  面取部
３１  切削手段
３５  サンドブラスト
α１，β１    面取角度
ａ１，ｂ１    面取しろ
Ｃ１    （ボアの）中心軸
Ｃ２    （切削手段の）回転軸
【図１】
2005009327.tif 000003
【図２】
2005009327.tif 000004
【図３】
2005009327.tif 000005
【図４】
2005009327.tif 000006
【図５】
2005009327.tif 000007
【図６】
2005009327.tif 000008
【図７】
2005009327.tif 000009
【図８】
2005009327.tif 000010
【図９】
2005009327.tif 000011
【図１０】
2005009327.tif 000012
【図１１】
2005009327.tif 000013
【図１２】
2005009327.tif 000014
【図１３】
2005009327.tif 000015
【図１４】
2005009327.tif 000016
【図１５】
2005009327.tif 000017