(57)【要約】【課題】  ワッブルプレートの回転を阻止するため、ワッブル型圧縮機に備えられる回転阻止装置の構造を簡単にし、且つ、その耐久性を向上させる。【解決手段】  ワッブル型圧縮機の回転阻止装置は、ワッブルプレート（４２）の円筒孔（８４）内に嵌合された摺動ボール（８８）と、この摺動ボール（８８）を貫通するガイドロッド（９０）とを有し、ワッブルプレート（４２）が揺動されたとき、摺動ボール（８８）はガイドロッド（９０）に沿って摺動するとともに、円筒孔（８４）内にてガイドロッド（９０）の軸線回りに回転し、これにより、円筒孔（８４）の内面に対して転接ながら円筒孔（８４）をワッブルプレート（４２）の径方向に移動する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワッブル型圧縮機は、
シリンダボアを有するシリンダブロック、フロントケーシング及びクランク室とを含み、前記クランク室の両端が前記シリンダブロック及び前記フロントケーシングの内端面により仕切られている、ハウジングと、
前記シリンダブロックの前記シリンダボアに挿入されたピストンと、
前記クランク室内に収容され、前記ピストンを往復運動させるべく揺動可能なワッブルプレートと、
前記ワッブルプレートの自転を阻止する回転阻止装置と
を備え、
前記回転阻止装置は、
前記ワッブルプレートの外周部に形成され、前記ワッブルプレートの径方向内側に延びる円筒孔と、
前記ワッブルプレートの両面にそれぞれ形成され、前記円筒孔に沿って前記径方向に延び且つ前記円筒孔を前記クランク室内に開口させる径方向スロットと、
前記シリンダブロックから前記フロントハウジングの前記内端面に亘って前記ワッブルプレートの軸線と平行に延び、前記径方向スロットを通じて前記円筒孔を横断する円柱状のガイドロッドと、
前記ガイドロッドを貫通させた状態で、前記円筒孔内にこの円筒孔に沿って摺動自在に嵌合され、前記ガイドロッドの軸線方向に摺動自在であるともに前記円筒孔内にて前記ガイドロッドの軸線回りに回転自在な摺動ボールと
を含む。
【請求項２】
請求項１の圧縮機において、
前記摺動ボールは、前記ガイドロッドの軸線方向でみて、その中央に前記摺動ボールの直径よりも小さく且つ前記ガイドロッドの軸線と同心の円筒面を有し、この円筒面は前記摺動ボールと前記円筒孔の内面との間に三日月形状の一対のギャップを確保する。
【請求項３】
請求項２の圧縮機において、
前記摺動ボールは２つの型を使用して成形され、前記円筒面に前記型間の分離面により形成される円形の分離線を有する。
【請求項４】
請求項３の圧縮機において、
前記分離線は、前記円筒孔の軸線を含み且つ前記ガイドロッドを横断する面内に位置付けられている。
【請求項５】
請求項２〜４の何れかの圧縮機において、
前記摺動ボールは、グラファイト粉末及び粉末状のガラスボールの何れか混入されたフェノール樹脂から形成されている。
【請求項６】
請求項３〜５の何れかの圧縮機において、
前記摺動ボールは、射出成形、射出・圧縮成形及び圧縮成形の何れかプロセスを使用して形成されている。
【請求項７】
請求項２の圧縮機において、
前記ガイドロッドは、ニードル軸受のためのニードルの材料及び成形プロセスを使用して形成されている。
【請求項８】
請求項２の圧縮機において、
前記摺動ボールは焼結金属から形成されている。
【請求項９】
請求項８の圧縮機において、
前記ガイドロッドは、耐摩耗性のコーティングを有する。
【請求項１０】
請求項２の圧縮機において、
前記ガイドロッドは、前記シリンダブロック内に圧入された一端と、前記フロントケーシング内に摺動自在に挿入された他端とを有する。
【請求項１１】
請求項２の圧縮機において、
前記回転阻止装置は、前記円筒孔の内面と前記摺動ボールの外面との間に配置され、前記摺動ボールを挟み込む一対のブッシュを更に含み、前記各ブッシュは円筒面の一部から形成され、前記円筒孔の内面に合致する外面と、前記摺動ボールの外面に合致する半球状の内面とを有する。
【請求項１２】
請求項１１の圧縮機において、
前記ブッシュは、グラファイト粉末及び粉末状のガラスボールの何れか混入されたフェノール樹脂から形成されている。
【請求項１３】
請求項１２の圧縮機において、
前記ブッシュは、射出成形、射出・圧縮成形及び圧縮成形の何れかのプロセスを使用して形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワッブル型圧縮機に係わり、特に車両に装備された空調システムの冷凍回路に好適したワッブル圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のワッブル型圧縮機は、シリンダブロックを有するハウジングを備え、シリンダブロック内には複数のシリンダボアが形成されている。これらシリンダボアにはピストンがそれそれ挿入され、これらピストンはワッブルプレートの揺動運動により、そのシリンダボア内を往復運動する。
より詳しくは、ワッブルプレートはハウジング内のクランク室に収容され、駆動軸に揺動自在に支持されている。駆動軸にはロータが取付けられており、このロータはワッブルプレートにリンク機構を介して結合され、駆動軸とともに回転する。リンク機構はロータの回転をワッブルプレートの揺動運動に変換する。
【０００３】
上述したワッブルプレートはその自転が阻止されてなければならず、それ故、ワッブル型圧縮機はワッブルプレートのための回転阻止装置（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１の装置はワッブルプレートの外周部内に形成した円筒孔を含み、この円筒孔はワッブルプレートの径方向に延び、そして、ワッブルプレートの外周面に開口する一方、ワッブルプレートの両面にそれぞれ径方向スロットを介して開口している。円筒孔内には円筒状のスライダが嵌合されている。このスライダは割溝を有し、この割溝はスライダの軸線方向に延び、径方向スロットに合致して位置付けられている。
【０００４】
一方、クランク室内には板状のガイドレールが配置され、このガイドレールは駆動軸に沿い、スライダの割溝を貫通して延びている。ワッブルプレートが揺動されたとき、スライダはガイドレールに対し、その長手方向及び幅方向にそれぞれ摺動し、この結果、ワッブルプレートの自転はガイドレール及びスライダにより阻止される。
特許文献２の装置は、特許文献１のスライダ及びガイドレールに代えてガイドボール及びガイドロッドを備えている。このガイドボールは、ガイドロッドに摺動自在に取付けられ、一対のガイドシューを介してワッブルプレートの円筒孔内に収容されている。特許文献２の場合、ワッブルプレートが揺動されたとき、ガイドボールはガイドロッドに沿って摺動する一方、円筒孔内をガイドシューとともにワッブルプレートの径方向に移動する。この結果、ワッブルプレートの自転はガイドロッド及びガイドボールにより阻止される。
【特許文献１】特開昭63-205471号公報
【特許文献２】特開昭61-218783号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置は、ワッブルプレートの円筒孔内にスライダを保持するためのリテーナが必要不可欠となり、装置の部品点数が増加し、装置の構造が複雑になる。このため、圧縮機の組立及び分解が容易ではない。
また、特許文献１の装置の場合、ワッブルプレートの円滑な揺動運動を得るためには、ガイドレール及びスライダの割溝が高精度に加工されていなければならない。
【０００６】
この点、特許文献２の装置は、ガイドボールがガイドロッド上を摺動するため、特許文献１の装置の上述した不具合を解消することができる。しかしながら、特許文献２の場合、一対のガイドシューはガイドボールを伴い、ワッブルプレートの円筒孔内を移動するので、円筒孔の内面とガイドシューとが摺動接触となる。それ故、円筒孔の内面及びガイドシューの摩耗が早期に進行し、特許文献２の装置は耐久性に劣る。
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡単で且つ耐久性に優れた回転阻止装置を有するワッブル型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】
上記の目的を達成するため、本発明のワッブル型圧縮機は回転阻止装置を備え、この装置は前述した特許文献２のガイドロッドと同様なガイドロッドと、このガイドロッドを貫通させた状態で、ワッブルプレートの円筒孔内にこの円筒孔に沿って摺動自在に嵌合され、ガイドロッドの軸線方向に摺動自在であるとともに円筒孔内にてガイドロッドの軸線回りに回転自在な摺動ボールとを含む（請求項１）。
【０００９】
上述したワッブル型圧縮機によれば、ワッブルプレートが揺動されたとき、摺動ボールはガイドロッド上をガイドロッドの軸線方向に摺動する一方、円筒孔内をガイドロッドの軸線回りに回転しながら円筒孔の軸線方向、即ち、ワッブルプレートの径方向に摺動する。この結果、ワッブルプレートの自転は摺動ボール及びガイドロッドにより阻止される。
好ましくは、摺動ボールは、ガイドロッドの軸線方向でみて、その中央に摺動ボールの直径よりも小さく且つガイドロッドの軸線と同心の円筒面を有し、この円筒面は摺動ボールと円筒孔の内面との間に三日月形状の一対のギャップを確保する（請求項２）。
【００１０】
本発明のワッブル型圧縮機が冷凍回路の冷媒の圧縮に使用される場合、冷媒ガスはミスト状の潤滑オイルを含み、そして、このような冷媒ガスはワッブルプレートを収容したクランク室内を満たしている。それ故、クランク室内の冷媒ガスは、ワッブルプレートの径方向スロットを通じて円筒孔内に流入し、そして、この円筒孔内からギャップに流入する。この結果、ギャップ内の冷媒ガス中の潤滑オイルは円筒孔の内面及び摺動ボールの外面との間に侵入し、円筒孔の内面及び摺動ボールの外面を潤滑する。
【００１１】
具体的には、摺動ボールは２つの型を使用して形成され、その円筒面に円形の分離線を有する（請求項３）。この場合、分離線は、円筒孔の軸線を含み且つガイドロッドを横断する面内に位置付けられているのが好ましい（請求項４）。
摺動ボールの成形後、摺動ボールの外面に分離線に沿ってバリを生じることがある。このようなバリがギャップに収まる程度の大きさである限り、バリは上述した摺動ボールの回転を妨げることはない。それ故、分離線が上述の面内に位置付けられている場合、三日月形状のギャップ内にて、分離線と円筒孔の内面との間の距離は最大となり、ギャップは比較的大きなバリの受け入れを許容する。
【００１２】
ガイドロッドは、ニードル軸受のためのニードルの材料及び成形プロセスを使用して形成されている（請求項７）。このようなガイドロッドの外周面はその品質が高く、ガイドロッドに沿う摺動ボールの摺動や摺動ボールの回転を円滑にする。
更に、回転阻止装置は、円筒孔の内面と摺動ボールの外面との間に配置され、摺動ボールを挟み込む一対のブッシュを更に含むことができ、各ブッシュは円筒面の一部から形成され、円筒孔の内面に合致する外面と、摺動ボールの外面に合致する半球状の内面とを有する（請求項１１）。この場合、ワッブルプレートが揺動されたとき、摺動ボールは、円筒孔の内面に対してはブッシュの外面を介して摺接し、そして、ブッシュの内面に対しては転接する。
【００１３】
上述した摺動ボール及びブッシュは、グラファイト粉末及び粉末状のガラスボールの何れか混入されたフェノール樹脂から形成することができる（請求項５，１２）。この場合、摺動ボール及びブッシュの成形には射出成形、射出・圧縮成形及び圧縮成形の何れかを使用することができる（請求項６，１３）。このようなフェルール樹脂は完全又はほぼ完全な等方性材料であるので、摺動ボールの成形後、摺動ボールがアニール処理を受けても、摺動ボールのサイズ変化は殆どない。
【００１４】
なお、摺動ボールは焼結金属から形成されていてもよく（請求項８）、この場合、ガイドロッドは耐摩耗性のコーティングを有しているのが好ましい（請求項９）。
更に、上述したクランク室の両端がワッブル型圧縮機のシリンダブロックとフロントケーシングの内端面とにより仕切られている場合、ガイドロッドは、シリンダブロック内に圧入された一端と、フロントケーシング内に摺動自在に挿入された他端とを有することができる（請求項１０）。
【００１５】
このような圧縮機への回転阻止装置の組付けは、ワッブルプレートの円筒孔内に摺動ボールを収容し、この後、シリンダブロックから延びるガイドロッドと摺動ボール自身の中央孔とを合致させ、摺動ボールの中央孔を通じてガイドロッドを貫通させることにより実施される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１のワッブル型圧縮機の場合、その回転阻止装置はガイドロッド及び摺動ボールの２部品のみを含むだけであるから、回転阻止装置の構造は簡単になる。ワッブルプレートが揺動されるとき、摺動ボールはワッブルプレートの円筒孔内にてガイドロッドの軸線回りに回転し、円筒孔の内面に対する摺動ボールの接触は転接となる。このような転接は摺動ボールや円筒孔の内面の摩耗を抑制し、回転阻止装置の耐久性が向上する。
【００１７】
請求項２の圧縮機が冷凍回路の冷媒を圧縮するために使用される場合、摺動ボールの円筒面と円筒孔の内面との間に確保されたギャップ内に冷媒が流入し、この冷媒中の潤滑オイルは摺動ボールの外面及び円筒孔の内面を潤滑し、摺動ボールや円筒孔の内面の摩耗を更に低減する。
請求項３〜６の圧縮機の場合、摺動ボールの分離線に沿ってバリが発生しても、このバリが三日月形状のギャップ内に収まる程度の大きさであれば、摺動ボールの成形後、成形ボールからバリを取り除くための後処理が不要となる。また、摺動ボールがグラファイト粉末又は粉末状のガラスボールが混入されたフェノール樹脂から形成されていれば、摺動ボールは成形後におけるサイズ変化を殆ど受けず、摺動ボールの研磨加工が不要となる。更に、摺動ボールはガイドロッドよりも柔らかいので、ガイドロッドのコーティングが不要となる。
【００１８】
請求項７の圧縮機の場合、ガイドロッドは高品質な外周面を有するので、摺動ボールの摺動及び回転が円滑となり、摺動ボールの摩耗は更に低減される。
請求項８，９の圧縮機の場合、摺動ボールが焼結金属から形成されていても、ガイドロッドの摩耗を低減することができる。
請求項１０の圧縮機の場合、ガイドロッドがシリンダブロックに予め組付けられているので、圧縮機への回転阻止装置の組付けを容易に行うことができる。
【００１９】
請求項１１〜１３の圧縮機の場合、円筒孔の内面と摺動ボールとの間にブッシュが介在されているので、円筒孔の内面の摩耗を防止できる。また、ブッシュが摺動ボールと同様に上述したフェノール樹脂から形成されていれば、ブッシュの研磨処理もまた不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は一実施例のワッブル型圧縮機２を示す。この圧縮機２は車両に装備された空調システムの冷凍回路に組込まれ、冷凍回路内を流れる冷媒ガスの圧縮に使用される。冷媒ガスはミスト状の潤滑オイルを含み、この潤滑オイルは圧縮機２内の種々の可動部分や軸受等の潤滑に使用される。
圧縮機２は円筒状のハウジング４を備え、このハウジング４は図１みて右側からフロントケーシング６及びシリンダブロック８を含む。シリンダブロック８はフロントケーシング６に向けて延びる円筒状のクランクケーシング１０を一体に有し、このクランクケーシング１０及びフロントケーシング６はガスケット及び複数の連結ボルト１２を介して互いに連結されている。
【００２１】
一方、クランクケーシング１０はその内部にシリンダブロック８及びフロントケーシング６と協働してクランク室１４を規定し、クランク室１４の両端はシリンダブロック８及びフロントケーシング６の内端面により仕切られている。
クランク室１４内の中央には駆動軸１６が配置されている。駆動軸１６はシリンダブロック８からフロントケーシング６に向けて延び、フロントケーシング６のボス１８を気密に貫通して圧縮機２の外側に突出している。駆動軸１６はシリンダブロック８及びフロントケーシング６のボス１８のそれぞれにニードル軸受２０を介して回転自在に支持されている。
【００２２】
フロントケーシング６のボス１８の外周面にはボール軸受２２を介して駆動プーリ２４が取付けられており、この駆動プーリ２４は車両のエンジン（図示しない）から動力を受け取り、一方向に回転される。駆動プーリ２４は電磁クラッチ２６を内蔵し、この電磁クラッチ２６は駆動プーリ２４と駆動軸１６の外端との連結を制御する。従って、電磁クラッチ２６がオン位置に切換えられたとき、駆動プーリ２４の回転が駆動軸１６に伝達され、駆動軸１６は図１中矢印方向Ｃに回転する。
【００２３】
クランク室１４内にて、駆動軸１６にはロータ２８が取付けられており、このロータ２８はスラスト軸受３０を介してフロントケーシング６の内端面に支持されている。ロータ２８は駆動軸１６と一緒に回転する。
更に、駆動軸１６にはディスク状の傾斜プレート３２が取付けられ、この傾斜プレート３２は駆動軸１６の軸線と交差する水平軸線３４を中心に揺動可能である。傾斜プレート３２とシリンダブロック８との間には圧縮コイルばね３６が駆動軸１６を囲むようにして配置され、この圧縮コイルばね３６は傾斜プレート３２をフロントケーシング６の内端面に向けて付勢する。一方、傾斜プレート３２は駆動リンク３８を介してロータ２８に連結され、この駆動リンク３８は傾斜プレート３２の傾動を許容しつつ、ロータ２８の回転を傾斜プレート３２に伝達する。従って、傾斜プレート３２はロータ２８とともに回転する。
【００２４】
傾斜プレート３２のボスにはニードル軸受４０を介してワッブルプレート４２が取付けられ、このワッブルプレート４２はスラスト軸受４４を介して傾斜プレート３２に支持されている。更に、ワッブルプレート４２はその軸線回りの回転が回転阻止装置４６により阻止されている。従って、傾斜プレート３２が回転されたき、ワッブルプレート４２は傾斜プレート３２の傾斜角に従い、図１中の矢印方向Ｗに揺動する。なお、回転阻止装置４６については後述する。
【００２５】
一方、シリンダブロック８には複数のシリンダボア４８が貫通して形成されている。これらシリンダボア４８は駆動軸１６の軸線を中心とした同一円上にて、シリンダブロック８の周方向に等間隔を存して配置されている。
各シリンダボア４８内にはピストン５０がそれぞれ挿入され、これらピストン５０は連結ロッド５２を介してワッブルプレート４２の外周部に連結されている。より詳しくは、連結ロッド５２の両端は球面継手５６を介してピストン５０及びワッブルプレート４２の双方に連結されている。従って、ワッブルプレート４２が揺動されたとき、各ピストン５０はそのシリンダボア４８内にて図１中矢印方向Ｓに往復運動する。ピストン５０のストロークはワッブルプレート４２の揺動角、即ち、傾斜プレート３２の傾斜角により決定される。なお、図２から明らかなように、この実施例の圧縮機２はピストン５０を７個備えている。
【００２６】
一方、シリンダブロック８の外端面にはバルブプレート５８を介してシリンダヘッド６０が隣接し、シリンダヘッド６０は複数の連結ボルト６２により、バルブプレート５８とともにシリンダブロック８に連結されている。なお、バルブプレート５８とシリンダブロック８との間及びバルブプレート５８とシリンダヘッド６０との間にはそれぞれガスケットが挟み込まれている。
【００２７】
バルブプレート５８には各シリンダボア４８毎に吸入孔６４及び吐出孔６６がそれぞれ形成されており、これら吸入孔６４及び吐出孔６６はシリンダヘッド６０内の吸入室６８及び吐出室７０に吸入弁及び吐出弁を介して連通することができる。図１中、吸入弁及び吐出弁は明確に示されていないが、これらの弁はバルブプレート５８の両面にそれぞれ取付けられている。
【００２８】
なお、一実施例の圧縮機の場合、吐出室７０がシリンダヘッド６０内の中央に位置し、環状の吸入室６８が吐出室７０の外側を囲んでいるが、これら吸入室６８及び吐出室７０の配置は置き換え可能である。
吐出室７０は、前述した冷凍回路の冷媒経路７２を介して吸入室６８に接続されており、冷媒経路には吐出室７０側から凝縮器７４、レシーバ７６、膨張弁７８及び蒸発器８０等が順次介挿されている。
【００２９】
前述したようにワッブルプレート４２の揺動によりピストン５０が往復運動されたとき、各ピストン５０の往復運動は、吸入室６８から吸入弁を通じて、そのシリンダボア内、即ち、圧縮室内に冷媒ガスを吸入する吸入プロセス、吸入した冷媒ガスを圧縮するプロセス及び圧縮された高圧の冷媒ガスを吐出弁を通じて吐出室７０に吐出する吐出プロセスを繰り返して実行する。
【００３０】
更に、シリンダブロック８内には電磁制御弁８２が収容され、この電磁制御弁８２は駆動軸１６の内端とシリンダヘッド６０との間に配置されている。電磁制御弁８２は吐出室７０とクランク室１４との間及び吸入室６８とクランク室１４との間の連通をそれぞれ制御し、クランク室１４内の圧力を調整する。クランク室１４内の圧力が変更されたとき、ワッブルプレート４２の揺動角（各ピストンのストローク）が変化する。従って、圧縮機２の吐出容量は電磁制御弁８２の作動を制御することにより可変可能である。なお、図１の圧縮機２はその吐出容量が最大値にあるときの状態で示されている。
【００３１】
前述した回転阻止装置４６について、以下に詳述する。
図１及び図３に示されているように、ワッブルプレート４２の外周部内には円筒孔８４が形成され、この円筒孔８４はワッブルプレート４２の外周面に開口し、且つ、ワッブルプレート４２の径方向に延びている。ワッブルプレート４２の両面には円筒孔８４に沿って延びる径方向スロット８６がそれぞれ形成され、これら径方向スロット８６は円筒孔８４をワッブルプレート４２の両面にて開口させる。
【００３２】
円筒孔８４内には摺動ボール８８が回転自在に嵌合され、この摺動ボール８８は円筒孔８４の直径に実質的に等しい直径及びセンタ孔８８ａを有する。このセンタ孔８８ａの両端は径方向スロット８６に向けられ、センタ孔内をガイドロッド９０が貫通している。ガイドロッド９０はその軸線方向に沿って摺動ボール８８を摺動自在に支持し、且つ、その軸線回りに摺動ボール８８を回転自在に支持する。
【００３３】
ガイドロッド９０は径方向スロット８６を通じてワッブルプレート４２の両側に突出し、シリンダブロック８からフロントケーシング６の内端面に亘り、駆動軸１６と平行に延びている。より詳しくは、シリンダブロック８の内端面には孔９２が形成され、この孔９２にガイドロッド９０の一端部が圧入されている。一方、フロントケーシング６の内面には孔９４が形成され、この孔９４にガイドロッド９０の他端部が引き抜き可能に挿入されている。
【００３４】
それ故、圧縮機２への回転阻止装置４６の組み込みは、シリンダブロック８から延びる駆動軸１６に傾斜プレート３２を介してワッブルプレート４２を取付け、このワッブルプレート４２の円筒孔８４内に摺動ボール８８を嵌合させ、摺動ボール８８のセンタ孔８８ａ内にガイドロッド９０を貫通させ、この後、駆動軸１６への他の部品の取付けを組付け、ガイドロッド９０の他端をフロントケーシング６の孔９４に挿入することにより実施される。回転阻止装置４６は、円筒孔８４内にて摺動ボール８８を保持するリテーナを必要としないので、回転阻止装置４６の組付けは容易である。また、ガイドロッド９０の他端はフロントケーシング６の孔９４から抜出し可能であるから、回転阻止装置４６の分解もまた容易である。
【００３５】
ガイドロッド９０は、ニードル軸受のためのニードルと同様な材料及び成形プロセスを使用して形成され、高品質な外周面を有する。従って、摺動ボール８８はガイドロッド９０に沿って円滑に摺動でき、且つ、ガイドロッド９０上に円滑に回転可能である。
更に、図５から明らかなように摺動ボール８８はその外面に、センタ孔８８ａと同心の円筒面９６を有する。この円筒面９６は摺動ボール８８の直径よりも小さいな直径を有し、センタ孔８８ａの軸線方向でみて摺動ボール８８の中央に位置付けられている。
【００３６】
円筒孔８４内に摺動ボール８８が嵌合されたとき、摺動ボール８８の円筒面９６と円筒孔８４の内面との間には三日月形状をなす一対のギャップＧが確保される。
上述した回転阻止装置４６によれば、ワッブルプレート４２が揺動するとき、摺動ボール８８はガイドロッド９０上を摺動すると同時に、円筒孔８４内にてガイドロッド９０の軸線回りに回転しながらワッブルプレート４２の径方向に移動する。従って、回転阻止装置４６はワッブルプレート４２の揺動を許容する一方、ワッブルプレート４２の自転を阻止する。
【００３７】
一方、クランク室１４内の冷媒ガスは、一対の径方向スロット８６を通じて円筒孔８４内に流入し、そして、円筒孔８４から上述したギャップＧ内に更に流入する。冷媒ガスは潤滑オイルを含んでいるので、潤滑オイルはギャップＧからも円筒孔８４の内面と摺動ボール８８の外面との間に侵入し、これら円筒孔８４の内面及び摺動ボール８８を潤滑する。この結果、円筒孔８４の内面に対する摺動ボール８８の回転、即ち、摺動ボール８８の転接が円滑になり、これら内面及び摺動ボール８８の摩耗が低減される。
【００３８】
上述した摺動ボール８８は、射出成形、射出・圧縮成形及び圧縮成形の何れかのプロセスを使用して、合成樹脂から形成される。摺動ボール８８の形成には一対の型（図示しない）が使用されるが、これら型の合わせ面、即ち、分離面は図６に示されるように、摺動ボール８８の円筒面９６上、具体的には、円筒面９６の中央に位置付けられている。従って、摺動ボール８８の外面に残される分離線は、円筒孔８４の軸線を含み且つセンタ孔８８ａを横断する面内に位置付けられている。
【００３９】
摺動ボール８８の成形後、図７から明らかなように、摺動ボール８８の外面には分離線に沿ってバリ９８が発生することがある。しかしながら、このようなバリ９８がギャップＧ内に収まる程度の大きさであれば、バリ９８が摺動ボール８８の回転を妨げることはない。それ故、摺動ボール８８の成形後、摺動ボール８８からバリ９８を除去するための後加工は不要である。
【００４０】
摺動ボール８８を形成するための合成樹脂としては、グラファイト粉末が混合されたフェノール樹脂（ＩＳＯにて規定されたＰＦ２Ｃ４）、又は、粉末状のガラスボールが混合されたフェノール樹脂（ＩＳＯにて規定されたＰＦ２Ｃ１）が好適する。これらのフェノール樹脂は完全又はほぼ完全な等方性材料であるので、摺動ボール８８の成形後、摺動ボール８８がアニール処理を受けても、摺動ボール８８のサイズ変化は殆ど発生しない。それ故、摺動ボール８８は研磨処理等の後加工を必要としない。
【００４１】
本発明は、上述した一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、図８に示されるように、回転阻止装置４６は、円筒孔８４の内面と摺動ボール８８との間に配置された一対のブッシュ１００を含むことができる。これらブッシュ１００は、円筒孔８４の内面に合致する円弧状の外面と、摺動ボール８８の外面に合致する半球状の内面とを有する。ブッシュ１００は、摺動ボール８８と同様に前述したフェノール樹脂から形成されているのが望ましい。図８中に一対のギャップＧは示されていないが、これらギャップＧは摺動ボール８８とブッシュ１００との間に確保される。
【００４２】
図８の回転阻止装置４６の場合、ワッブルプレート４２が揺動されたとき、摺動ボール８８はガイドロッド９０に沿って摺動する。この際、摺動ボール８８はブッシュ１００の内面に転接し、そして、一対のブッシュ１００は摺動ボール８８を挟持した状態で、円筒孔８４の内面に対しワッブルプレート４２の径方向に摺接する。
図９に示されるように、摺動ボール８８は前述したフェノール樹脂に代えて、焼結金属から形成することも可能である。この場合、図１０に示されるようにガイドロッド９０は、耐摩耗性のコーテング１０２を有しているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】一実施例の回転阻止装置を備えたワッブル型圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の圧縮機の分解斜視図である。
【図３】図１の圧縮機の横断面図である。
【図４】図３中、IV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図４の一部を拡大して示した図である。
【図６】図５の摺動ボールに残される分離線を示した図である。
【図７】図５の摺動ボールの斜視図である。
【図８】変形例の回転阻止装置を示した図である。
【図９】変形例の摺動ボールの断面図である。
【図１０】図９の摺動ボールに好適したガイドロッドを示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
４          ハウジング
６          フロントケーシング
８          シリンダブロック
１４          クランク室
４２          ワッブルプレート
４６          回転阻止装置
４８          シリンダボア
５０          ピストン
８４          円筒孔
８６          径方向スロット
８８          摺動ボール
９０          ガイドロッド
９６          円筒面
９８          バリ（分離線）
１００          ブッシュ
１０２          耐摩耗性コーテング
Ｇ          ギャップ
【図１】
2007056799.tif 000003
【図２】
2007056799.tif 000004
【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】
2007056799.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007056799.tif 000012
【外国語明細書】
[Title of the Invention]  Wobble Compressor
[Field of Art]
This invention relates to a wobble compressor, particularly to a wobble compressor suited to be used in a refrigerating circuit for an air-conditioning system installed in a vehicle.
[Background Art]
The wobble compressor of this type has a housing including a cylinder block, and a plurality of cylinder bores are formed in the cylinder block.  A piston is fitted into each of the cylinder bores.  These pistons are caused to reciprocate in their respective cylinder bores by rocking motion of a wobble plate.
More specifically, the wobble plate is arranged within a crank chamber and supported by a drive shaft in such a manner that the wobble plate can rock.  A rotor is fixed on the drive shaft.  The rotor is connected with the wobble plate by means of a link mechanism, and rotates with the drive shaft.  The link mechanism converts the rotation of the rotor into rocking motion of the wobble plate.
The wobble plate needs to be prevented from rotating around its axis.  The wobble compressor therefore includes a rotation preventing device for the wobble plate (see patent documents 1 and 2, for example).
The device disclosed in patent document 1 includes a cylindrical hole formed in the peripheral part of the wobble plate.  The cylindrical hole extends along the radial direction of the wobble plate to open into the outer circumferential surface of the wobble plate, and the opposite surfaces of the wobble plate through radial slots.  Into the cylindrical hole is fitted a cylindrical slider.  The slider has a split groove extending along the axis of the slider, and is arranged so that the split groove aligns with the above-mentioned radial slots.
In the crank chamber, a plate-like guide rail is arranged to extend parallel to the drive shaft, passing through the split groove in the slider.  When the wobble plate is caused to rock, the slider slides along the guide rail to thereby change its position relative to the directions of the length and the width of the guide rail, respectively.  Thus, the rotation of the wobble plate is prevented by the guide rail and slider.
The device disclosed in patent document 2 has a guide ball and a guide rod in place of the slider and the guide rail in patent document 1.  The guide ball is slidably mounted on the guide rod and arranged within the cylindrical hole of the wobble plate with a pair of guide shoes.  In the case of patent document 2, when the wobble plate is caused to rock, the guide ball slides along the guide rod while the guide ball moves along the radial direction of the wobble plate within the cylindrical hole, with the guide shoes.  Thus, the rotation of the wobble plate is prevented by the guide rod and guide ball.
[Patent document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. sho 63-205471
[Patent document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. sho 61-218783
[Disclosure of the Invention]
[Problem to be solved by the Invention]
In the device disclosed in patent document 1, a retainer for retaining the slider within the cylindrical hole of the wobble plate is necessary.  The device therefore has an increased number of components and more complicated structure, which makes it difficult to assemble and disassemble the compressor.
Further, in the device disclosed in patent document 1, in order to obtain a smooth rocking motion of the wobble plate, the guide rail and the split groove of the slider need to be formed with high accuracy.
Meanwhile, in the device disclosed in patent document 2, since it is so arranged that the guide ball slides on the guide rod, the above-mentioned problems seen in the device disclosed in patent document 1 are obviated.  However, in the case of patent document 2, the paired guide shoes move within the cylindrical hole of the wobble plate with the guide ball, where the guide shoes are in sliding contact with the inner surface of the cylindrical hole.  The guide shoes and the inner surface of the cylindrical hole therefore wear quickly, and the device in patent document 2 is inferior in durability.
An object of this invention is to provide a wobble compressor provided with a rotation preventing device having a simple structure and good durability.
[Means for solving the Problem]
In order to achieve the above object, a wobble plate compressor according to this invention has a rotation preventing device, which includes a guide rod similar to the guide rod shown in patent document 2, and a sliding ball fitted into a cylindrical hole or a wobble plate in a state that the guide rod is passed through the sliding ball, in such a manner that the sliding ball can slide along the cylindrical hole, where the sliding ball can slide along the axis of the guide rod and rotate around the axis of the guide rod within the cylindrical hole (claim 1).
In this wobble compressor, when the wobble plate is caused to rock, the sliding ball slides on the guide rod along the axis of the guide rod, rotating around the axis of the guide rod within the cylindrical hole while the sliding ball slides along the axis of the cylindrical hole, namely along the radial direction of the wobble plate within the cylindrical hole.  Thus, the rotation of the wobble plate is prevented by the sliding ball and guide rod.
Preferably, the sliding ball has a cylindrical surface concentric with the guide rod and having a diameter smaller than the diameter of the sliding ball, arranged in the middle thereof, as viewed along the axis of the guide rod, and the cylindrical surface, the sliding ball and the inner surface of the cylindrical hole define a pair of crescent-shaped gaps (claim 2).
When the wobble compressor according to this invention is used to compress a refrigerant in a refrigerating circuit, the refrigerant gas contains lubricating oil in the form of a mist.  Such refrigerant gas fills a crank chamber in which the wobble plate is arranged.  The refrigerant gas in the crank chamber therefore flows into the cylindrical hole through radial slots in the wobble plate, and then from the cylindrical hole into the gaps.  Consequently, the lubricating oil contained in the refrigerant gas in the gaps enters between the inner surface of the cylindrical hole and the outer surface of the sliding ball to lubricate the inner surface of the cylindrical hole and the outer surface of the sliding ball.
Specifically, the sliding ball is made using two molds and has a circular parting line on the cylindrical surface (claim 3).  In this case, the parting line is preferably within the plane that contains the axis of the cylindrical hole and traverses the guide rod (claim 4).
Burr can be left on the outer surface of the sliding ball molded, along the parting line.  However, as long as the burr is so small that the gaps can contain the burr, the burr does not hinder the rotation of the sliding ball.  When the parting line is within the above plane, the distance between the parting line and the inner surface of the cylindrical hole in the crescent-shaped gap is greatest, so that the gap can contain relatively large burr.
The guide rod is made out of a material for needles of a needle bearing, using a forming process used for making the needles (claim 7).  The guide rod thus made has a high-quality circumferential surface and allows the sliding ball to slide along and rotate on the guide rod smoothly.
The rotation preventing device can further include a pair of bushes arranged between the inner surface of the cylindrical hole and the outer surface of the sliding ball to hold the sliding ball therebetween, where each of the bushes has an outer surface in the shape of part of a cylindrical surface corresponding to the inner surface of the cylindrical hole and a hemispherical inner surface corresponding to the outer surface of the sliding ball (claim 11).  In this case, when the wobble plate rocks, the sliding ball is in rolling contact with the inner surfaces of the bushes while the outer surfaces of the bushes are in sliding contact with the inner surface of the cylindrical hole.
The sliding ball and the bushes can be made of phenol resin with either graphite powder or glass-ball powder mixed (claims 5, 12).  In this case, the sliding ball and the bushes can be made, using any of an injection molding process, an injection/compression molding process and a compression molding process (claims 6, 13).  These types of phenol resin are completely or almost completely isotropic materials.  Therefore, even when the sliding ball molded is subjected to annealing, the sliding ball hardly undergoes change in size.
The sliding ball can be made of sintered metal (claim 8).  In this case, the guide rod has preferably an anti-wear coating (claim 9).
When the crank chamber is demarcated by a cylinder block of the wobble compressor at one end and by the inner end surface of a front casing of the wobble compressor at the other end, the guide rod can be press-fitted into the cylinder block at one end and slidably inserted into the front casing at the other end (claim 10).
The rotation preventing device is assembled into this compressor by first fitting the sliding ball into the cylindrical hole of the wobble plate, then aligning the central hole of the sliding ball with the guide rod extending from the cylinder block, and then passing the guide rod through the central hole of the sliding ball.
[Effect of the Invention]
In the wobble compressor claimed in claim 1, the rotation preventing device includes only two components, namely the guide rod and the sliding ball, and therefore, has a simple structure.  When the wobble plate is caused to rock, the sliding ball rotates around the axis of the guide rod within the cylindrical hole of the wobble plate, and the manner of contact of the sliding ball with the inner surface of the cylindrical hole is rolling contact.  Such rotating contact suppresses the wear of the sliding ball and the inner surface of the cylindrical hole, so that the durability of the rotation preventing device improves.
When the compressor claimed in claim 2 is used to compress a refrigerant in a refrigerating circuit, the refrigerant flows into the gaps defined by the cylindrical surface of the sliding ball and the inner surface of the cylindrical hole, and lubricating oil contained in the refrigerant lubricates the outer surface of the sliding ball and the inner surface of the cylindrical hole to reduce the wear of the sliding ball and the inner surface of the cylindrical hole.
In the compressors claimed in claims 3 to 6, even when burr is left along the parting line on the sliding ball, a post-treatment for removing the burr from the sliding ball molded is not required, as long as the burr is so small that the crescent-shaped gaps can contain the burr.  Further, when the sliding ball is molded out of phenol resin with either graphite powder or glass-ball powder mixed, the sliding ball hardly undergoes change in size after molding, and therefore, does not need grinding.  Further, since the sliding ball is softer than the guide rod, the guide rod does not need coating.
In the compressor claimed in claim 7, the guide rod has a high-quality circumferential surface.  The sliding ball therefore slides along and rotates on the guide rod smoothly, and the wear of the sliding ball is further reduced.
In the compressors claimed in claims 8 and 9, although the sliding ball is made of sintered metal, the wear of the guide rod can be reduced.
In the compressor claimed in claim 10, since the guide rod is fitted to the cylinder block in advance, the rotation preventing device can be easily assembled into the compressor.
In the compressors claimed in claims 11 to 13, the paired bushes are arranged between the inner surface of the cylindrical hole and the sliding ball, which can prevent the wear of the inner surface of the cylindrical hole.  Further, when the bushes are made of the phenol resin of the type mentioned above as the sliding ball is, the bushes do not need grinding, either.
[Best Mode of carrying out the Invention]
FIG. 1 shows a wobble compressor 2 in one embodiment.  This compressor 2 is incorporated into a refrigerating circuit of an air-conditioning system installed in a vehicle and used to compress a refrigerant gas flowing along the refrigerating circuit.  The refrigerant gas contains lubricating oil in the form of a mist, and the lubricating oil is used for lubrication of various movable parts, bearings, etc. in the compressor 2.
The compressor 2 includes a cylindrical housing 4, and the housing 4 includes a front casing 6 and a cylinder block 8 arranged in this order from the right in FIG. 1.  The cylinder block 8 includes a cylindrical crank casing 10 which is integrally formed with the block 8 and extends toward the front casing 6.  The crank casing 10 and the front casing 6 are joined together using a gasket and a plurality of joining bolts 12.
The crank casing 10 defines a crank chamber 14 therein, in cooperation with the cylinder block 8 and the front casing block 6, where the crank chamber 14 is demarcated by the cylinder block 8 at one end and by the inner end surface of the front casing 6 at the other end.
A drive shaft 16 is arranged in the center of the crank chamber 14.  The drive shaft 16 extends from the cylinder block 8 toward the front casing 6, passes through a boss 18 of the front casing 6 air-tightly and projects from the compressor 2 outward.  The drive shaft 16 is rotatably supported by the cylinder block 8 and the boss 18 of the front casing 6 through needle bearings 20.
A drive pulley 24 is mounted on the boss 18 of the front casing 6 through a ball bearing 22.  The drive pulley 24 is supplied with power from an engine (not shown) of a vehicle to rotate in one direction.  The drive pulley 24 houses an electromagnetic clutch 26.  The electromagnetic clutch 26 controls connection between the drive pulley 24 and the outer end of the drive shaft 16.  When the electromagnetic clutch 26 is switched over to ON position, the rotation of the drive pulley 24 is transmitted to the drive shaft 16, so that the drive shaft 16 rotates in the direction of the arrow C in FIG. 1.
Within the crank chamber 14, a rotor 28 is mounted on the drive shaft 16.  The rotor 28 is supported on the inner end surface of the front casing 6 through a thrust bearing 30.  The rotor 28 rotates with the drive shaft 16.
Further, a disk-like inclined plate 32 is mounted on the drive shaft.  The inclined plate 32 can rock around a horizontal axis 34 which crosses the axis of the drive shaft 16.  Between the inclined plate 32 and the cylinder block 8 is arranged a compression coil spring 36 to surround the drive shaft 16.  The compression coil spring 36 presses the inclined plate 32 toward the inner end surface of the front casing 6.  The inclined plate 32 is connected with the rotor 28 by means of a drive link 38.  The drive link 38 transmits the rotation of the rotor 28 to the inclined plate 32, allowing the inclined plate 32 to change its inclination.  Thus, the inclined plate 32 rotates with the rotor 28.
A wobble plate 42 is mounted on a boss of the inclined plate 32 through a needle bearing 40.  The wobble plate 42 is supported on the inclined plate 32 through a thrust bearing 44.  The wobble plate 42 is prevented from rotating around its axis by a rotation preventing device 46.  Therefore, when the inclined plate 32 rotates, the wobble plate 42 rocks in the direction of the arrow W in FIG. 1 according to the angle of inclination of the inclined plate 32.  The rotation preventing device 46 will be described later.
A plurality of cylinder bores 48 are formed through the cylinder block 8.  The cylinder bores 48 are arranged on the same circle having the center on the axis of the drive shaft 16, at regular intervals.
A piston 50 is fitted into each of the cylinder bores 48.  Each piston 50 is connected to the peripheral part of the wobble plate 42 by means of a connecting rod 52.  More specifically, the connecting rod 52 is connected with the piston 50 and the wobble plate 42, with spherical joints 56 at each end thereof.  When the wobble plate 42 is caused to rock, therefore, each piston 50 reciprocates within its cylindrical bore 48 in the direction of the arrow S in FIG. 1.  The stroke of the piston 50 is determined by the angle over which the wobble plate 42 rocks, or in other words, by the angle of inclination of the inclined plate 32.  As seen from FIG. 2, the compressor 2 in this embodiment has seven pistons 50.
A cylinder head 60 is arranged adjacent to the outer end surface of the cylinder block 8 with a valve plate 58.  The valve plate 58 is sandwiched the bock 8 and the head 60.  The cylinder head 60 and the valve plate 58 are joined to the cylinder block 8 by a plurality of joining bolts 62.  Gaskets intervene between the valve plate 58 and the cylinder block 8 and between the valve plate 58 and the cylinder head 60, respectively.
For each cylinder bore 48, a suction hole 64 and a discharge hole 66 are formed in the valve plate 58.  The suction hole 64 and the discharge hole 66 can be connected with a suction chamber 68 and a discharge chamber 70, defined inside the cylinder head 60, by a suction valve and a discharge valve, respectively.  The suction valve and the discharge valve are attached to the opposite surfaces of the valve plate 58, respectively, although not clearly shown in FIG. 1. 
In the present embodiment, the discharge chamber 70 is located in the center of the cylinder head 60, and the annular suction chamber 68 surrounds the discharge chamber 70.  However, the positions of the suction chamber 68 and discharge chamber 70 can be reversed.
The discharge chamber 70 is connected to the suction chamber 68 by way of a refrigerant path 72 constituting the refrigerating circuit.  In the refrigerant path 72, a condenser 74, a receiver 76, an expansion valve 78, an evaporator 80, etc. are inserted in this order, as viewed from the discharge chamber 70.
As mentioned above, when the pistons 50 are caused to reciprocate by the rocking motion of the wobble plate 42, the reciprocation of each piston 50 repeatedly executes a process for sucking the refrigerant gas from the suction chamber 68 into the cylinder bore, namely the compression chamber, via the suction valve, a process for compressing the sucked refrigerant gas, and process for discharging the compressed high-pressure refrigerant gas to the discharge chamber 70 via the discharge valve.
The cylinder block 8 further contains an electromagnetic control valve 82.  The electromagnetic control valve 82 is arranged between the inner end of the drive shaft 16 and the cylinder head 60.  The electromagnetic control valve 82 controls the connection between the discharge chamber 70 and the crank chamber 14 and the connection between the suction chamber 68 and the crank chamber 14, and thereby adjusts the pressure in the crank chamber 14.  When the pressure in the crank chamber 14 is changed, the angle over which the wobble plate 42 rocks (that is, the stroke of each piston) changes.  Therefore, by controlling the operation of the electromagnetic control valve 82, the discharge capacity of the compressor 2 can be changed.  FIG. 1 shows the compressor 2 in a state that it has the maximum discharge capacity.
The rotation preventing device 46 mentioned above will be described in detail below.
As shown in FIGS. 1 to 3, a cylindrical hole 84 is formed in the peripheral part of the wobble plate 42.  The cylindrical hole 84 opens into the outer circumferential surface of the wobble plate 42 and extends along a radial direction of the wobble plate 42.  A radial slot 86 extending along the cylindrical hole 84 is formed in each of the opposite surfaces of the wobble plate 42 to make the cylindrical hole 84 open into the opposite surfaces of the wobble plate 42.
A sliding ball 88 is rotatably fitted into the cylindrical hole 84.  The sliding ball 88 has a diameter almost equal to the diameter of the cylindrical hole 84, and has a center hole 88a.  The sliding ball 88 is so arranged that the center hole 88a is directed to the radial slot 86 at each end, and a guide rod 90 is passed through the center hole.  The guide rod 90 supports the sliding ball 88 in such a manner that the sliding ball 88 can slide along the axis of the guide rod 90 and rotate around the axis of the guide rod 90.
The guide rod 90 projects from each of the opposite surfaces of the wobble plate 42 through each of the radial slots 86 so that the guide rod 90 extends from the cylinder block 8 to the inner end surface of the front casing 6, parallel to the drive shaft 16.  More specifically, a hole 92 is formed in the inner end surface of the cylinder block 8, and the guide rod 90 is press-fitted in this hole 92 at one end.  Meanwhile, a hole 94 is formed in the inner surface of the front casing 6, and the guide rod 90 is inserted in this hole 94 at the other end in such a manner that the guide rod 90 can be pulled out of the hole 94.
Thus, the rotation preventing device 46 is assembled into the compressor 2 as follows: Onto the drive shaft 16 extending from the cylinder block 8, the inclined plate 32 and then the wobble plate 42 are mounted.  Then, the sliding ball 88 is fitted into the cylindrical hole 84 of the wobble plate 42, and the guide rod 90 is passed through the center hole 88a of the sliding ball 88.  Then, the other components are mounted to the drive shaft 16, and then the free end of the guide rod 90 is inserted into the hole 94 in the front casing 6.  Since the rotation preventing device 46 does not require a retainer for retaining the sliding ball 88 within the cylindrical hole 84, the rotation preventing device 46 can be easily assembled into the compressor.  Further, since it is arranged that the guide rod 90 can be pulled out of the hole 94 in the front casing 6, the rotation preventing device 46 can be easily disassembled.
The guide rod 90 is made out of a material similar to the material for the needles for the needle bearing, using a forming process similar to that used for making the needles, and has a high-quality circumferential surface.  The sliding ball 88 therefore can slide along the guide rod 90 smoothly and rotate on the guide rod 90 smoothly.
Further, as seen from FIG. 5, the sliding ball 88 has a cylindrical surface 96 concentric with the center hole 88a, on the outside thereof.  The cylindrical surface 96 has a diameter smaller than the diameter of the sliding ball 88, and is arranged in the middle of the sliding ball 88, as viewed along the axis of the center hole 88a.
When the sliding ball 88 is fitted into the cylindrical hole 84, a pair of crescent-shaped gaps G is defined between the cylindrical surface 96 of the sliding ball 88 and the inner surface of the cylindrical hole 84.
In the described rotation preventing device 46, when the wobble plate 42 rocks, the sliding ball 88 slides along the guide rod 90, rotating around the axis of the guide rod 90 within the cylindrical hole 84 while the sliding ball 88 moves along the radial direction of the wobble plate 92 within the cylindrical hole 84.  Thus, the rotation preventing device 46 allows the wobble plate 42 to rock, while preventing the wobble plate 42 from rotating around its axis.
The refrigerant gas in the crank chamber 14 flows into the cylindrical hole 84 through the paired radial slots 86, and then flows from the cylindrical hole 84 further into the gaps G.  Since the refrigerant gas contains lubricating oil, the lubricating oil enters between the inner surface of the cylindrical hole 84 and the outer surface of the sliding ball 88 also through the gaps G and lubricates the inner surface of the cylindrical hole 84 and the sliding ball 88.  Consequently, the rotation of the sliding ball 88 on the inner surface of the cylindrical hole 84, or in other words, the rolling contact of the sliding ball 88 with the inner surface of the cylindrical hole 84 is smooth, and therefore, the wear of the inner surface of the cylindrical hole 84 and the sliding ball 88 is reduced.
The sliding ball 88 is made out of synthetic resin using any of an injection molding process, an injection/compression molding process and a compression molding process.  In molding the sliding ball 88, a pair of molds (not shown) is used.  The paired molds are so arranged that their joint surfaces, or parting plane is on the cylindrical surface 96 of the sliding ball 88 to be molded, more specifically, on the center line of the cylindrical surface 96, as shown in FIG. 6.  Thus, the parting line left on the outer surface of the sliding ball 88 is within the plane that contains the axis of the cylindrical hole 84 and traverses the center hole 88a.
As shown in FIG. 7, burr 98 can be left on the outer surface of the sliding ball 88 molded, along the parting line.  However, as long as the burr 98 is so small that the gaps G can contain the burr 98, the burr 98 does not hinder the rotation of the sliding ball 88.  Hence a post-treatment for removing the burr 98 from the sliding ball 88 molded is not required.
As the synthetic resin for molding the sliding ball 88, phenol resin with graphite powder mixed (designated as PF2C4 by the ISO), or phenol resin with glass-ball powder mixed (designated as PF2C1 by the ISO) is suitable.  These phenol resins are completely or almost completely isotropic materials.  Even when the sliding ball 88 molded is subjected to annealing, therefore, the sliding ball 88 hardly undergoes change in size.  Accordingly, the sliding ball 88 does not need a post-treatment such as grinding.
The present invention is not limited to the above-described embodiment but can be modified in various ways.  
For example, as shown in FIG. 8, the rotation preventing device 46 can include a pair of bushes 100 arranged between the inner surface of the cylindrical hole 84 and the sliding ball 88.  Each bush 100 has an arc-shaped outer surface corresponding to the inner surface of the cylindrical hole 84, and a hemispherical inner surface corresponding to the outer surface of the sliding ball 88.  Preferably, the bushes 100 are made of the above-mentioned phenol resin as the sliding ball 88 is.  Although not shown in FIG. 8, a pair of gaps G is left between the sliding ball 88 and the paired bushes 100.
In the rotation preventing device 46 shown in FIG. 8, when the wobble plate 42 is caused to rock, the sliding ball 88 slides along the guide rod 90, where the sliding ball 88 is in rolling contact with the inner surfaces of the paired bushes 100, and the paired bushes 100 are in sliding contact with the inner surface of the cylindrical hole 84 along the radial direction of the wobble plate 42, holding the sliding ball 88 therebetween.
As shown in FIG. 9, the sliding ball 88 can be made of sintered metal in place of the phenol resin mentioned above.  In this case, the guide rod 90 has preferably an anti-wear coating 102 as shown in FIG. 10.
[Brief Description of the Drawings]
[FIG. 1] A longitudinal cross-sectional view of a wobble compressor provided with a rotation preventing device in one embodiment.
[FIG. 2] A perspective exploded view of the compressor shown in FIG. 1.
[FIG. 3] A transverse cross-sectional view of the compressor shown in FIG. 1.
[FIG. 4] A cross-sectional view along line IV-IV in FIG. 3.
[FIG. 5] A view showing part of FIG. 4 on an enlarged scale.
[FIG. 6] A view showing a parting line left on the sliding ball shown in FIG. 5.
[FIG. 7] A perspective view of the sliding ball shown in FIG. 5. 
[FIG. 8] A rotation preventing device in a modified example.
[FIG. 9] A cross-sectional view of the sliding ball in the modified example.
[FIG. 10] A perspective view of a guide rod suited for the sliding ball shown in FIG. 9.
[Reference Signs]
4: housing
6: front casing
8: cylinder block
14: crank chamber
42: wobble plate
46: rotation preventing device
48: cylinder bore
50: piston
84: cylindrical hole
86: radial slot
88: sliding ball
90: guide rod
96: cylindrical surface
98: burr (parting line)
100: bush
102: anti-wear coating
G: gap
[Claim 1]
A wobble compressor comprises:
a housing including a cylinder block with a cylinder bore, a front casing and a crank chamber, the crank chamber being demarcated by the cylinder block at one end and by the inner end surface of the front casing at the other end,
a piston inserted into the cylinder bore in the cylinder block,
a wobble plate arranged within the crank chamber in such a manner that said wobble plate can rock to cause said piston to reciprocate, and
a rotation preventing device for preventing said wobble plate from rotating around its axis, wherein
said rotation preventing device includes:
a cylindrical hole formed in a peripheral part of said wobble plate to inwardly extend along a radial direction of said wobble plate,
a radial slot formed in each of opposite surfaces of said wobble plate to extend along the cylindrical hole, to make the cylindrical hole open into the crank chamber,
a cylindrical guide rod extending from the cylinder block to the inner end surface of the front housing, parallel to an axis of said wobble plate, traversing the cylindrical hole via the radial slots,
a sliding ball fitted within the cylindrical hole in a state that the guide rod is passed through the sliding ball, in such a manner that the sliding ball can slide along the cylindrical hole, where the sliding ball can slide along the axis of the guide rod and rotate around the axis of the guide rod within the cylindrical hole.
[Claim 2]
The compressor according to claim 1, wherein
the sliding ball has a cylindrical surface concentric with the guide rod and having a diameter smaller than a diameter of the sliding ball, arranged in the middle thereof, as viewed along the axis of the guide rod, and the cylindrical surface, the sliding ball and the inner surface of the cylindrical hole define a pair of crescent-shaped gaps.
[Claim 3]
The compressor according to claim 2, wherein
the sliding ball is made using two molds and has a circular parting line formed corresponding to the parting plane of the two molds, on the cylindrical surface thereof.
[Claim 4]
The compressor according to claim 3, wherein
the parting line is within the plane that contains the axis of the cylindrical hole and traverses the guide rod.
[Claim 5]
The compressor according to any of claims 2 to 4, wherein
the sliding ball is made of phenol resin with either graphite powder or glass-ball powder mixed.
[Claim 6]
The compressor according to any of claims 3 to 5, wherein
the sliding ball is made using any of an injection molding process, an injection/compression molding process and a compression molding process.   
[Claim 7]
The compressor according to claim 2, wherein
the guide rod is made out of a material for needles of a needle bearing, using a forming process used for making the needles. 
[Claim 8]
The compressor according to claim 2, wherein
the sliding ball is made of sintered metal.
[Claim 9]
The compressor according to claim 8, wherein
the guide rod has an anti-wear coating.
[Claim 10]
The compressor according to claim 2, wherein
the guide rod is press-fitted into the cylinder block at one end and slidably inserted into the front casing at the other end.
[Claim 11]
The compressor according to claim 2, wherein
said rotation preventing device further includes a pair of bushes arranged between the inner surface of the cylindrical hole and an outer surface of the sliding ball to hold the sliding ball therebetween, where each of the bushes has an outer surface in the shape of part of a cylindrical surface corresponding to the inner surface of the cylindrical hole and a hemispherical inner surface corresponding to the outer surface of the sliding ball.
[Claim 12]
The compressor according to claim 11, wherein
the bushes are made of phenol resin with either graphite powder or glass-ball powder mixed. 
[Claim 13]
The compressor according to claim 12, wherein
the bushes are made, using any of an injection molding process, an injection/compression molding process and a compression molding process.
[Abstract]
[Object] To simplify the structure of a rotation preventing device provided in a wobble compressor to prevent the rotation of a wobble plate and improve its durability.
[Solution] A rotation preventing device for a wobble compressor includes a sliding ball (88) fitted into a cylindrical hole (84) of a wobble plate (42) and a guide rod (90) passed through the sliding ball (88).  When the wobble plate (42) is caused to rock, the sliding ball (88) slides along the guide rod (90) and rotates around the axis of the guide rod (90) within the cylindrical hole (84) so that the sliding ball (88) moves along the radial direction of the wobble plate (42) while the sliding ball (88) is in rolling contact with the inner surface of the cylindrical hole (84).
[Selected Figure]    FIG. 5
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