(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸の周囲に配置され，前記駆動軸方向に往復運動することによって冷却媒体を圧縮するピストンと，前記駆動軸の周囲に前記ピストンに対向して配置され，前記駆動軸方向に揺動する斜板と，前記斜板に対向配置され，前記ピストンに前記斜板の駆動力を与える一対のシューとを備えた片斜板式圧縮機において，
前記冷却媒体の圧縮反力を受ける側のシュー材料を強度の比較的大なる第１の材料を用い，冷却媒体の圧縮力を受けない側のシューの材質を比較的軽い第２の材料を用いたことを特徴とする片斜板式圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の片斜板式圧縮機において，前記片斜板式圧縮機は，容量可変型圧縮機であることを特徴とする片斜板式圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載の片斜板式圧縮機において，前記第１の材料は鉄系材料からなり，前記第２の材料は，アルミ系材料又は樹脂系材料からなることを特徴とする片斜板式圧縮機。
【請求項４】
請求項１記載の片斜板式圧縮機において，前記第１の材料はアルミ系材料からなり，前記第２の材料は樹脂系材料からなることを特徴とする片斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，斜板式圧縮機に関し，詳しくは，片斜板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，この種の斜板式圧縮機は，駆動軸の周囲に配置され，前記駆動軸方向に往復運動することによって冷却媒体を圧縮するピストンと，前記駆動軸の周囲に前記ピストンに対向して配置され，前記駆動軸方向に揺動する斜板と，前記斜板に対向配置され，前記ピストンに前記斜板の駆動力を与える一対のシューとを備えている。従来において，ピストンの窪み内に収容されるシューは鉄系材料により形成されていた（以下，従来技術１と呼ぶ）。
【０００３】
一方，特開昭６２−１６８７７４号公報（以下，従来技術２と呼ぶ）には，上記と同様の斜板式圧縮機が開示されている。従来技術２の斜板式圧縮機は，ピストンが斜板により球及びシュー配置を経て駆動されるようになされている。この斜板圧縮機において，ピストンは，半球形ソケットを有している。また，球及びシュー配置は，その一端にプラスチック本体を有し，このプラスチック本体は，斜板の一側と摺動自在に係合している平坦表面を有する。このプラスチック本体は，その他端に，予負荷の下に，ピストンの半球形ソケット内に受容される半球形表面を有する。この平坦表面と半球形端面は，ほぼ等しい作動面積を有する。
【０００４】
また，プラスチック本体は，鋼および真鍮よりも大きな熱膨張係数と鋼および真鍮よりも小さな摩擦係数とを有している材料からなる。更に，このプラスチック本体の材料は，永久的変形に対しては耐性を有しながら組立体上に発生する予負荷が半球形端面を半球形ソケット内にぴったりと着座せしめるようにしなやかさを有する。
【０００５】
また，特開昭６２−４１９８０号公報（以下，従来技術３と呼ぶ）には，斜板式コンプレッサー用シューにおいて，平滑な平面と摺接する平坦面と，凸状又は凹状の球面に摺接する球面状面をもつセラミックス，例えば，アルミナ，窒化珪素，炭化珪素，ジルコニア，マイカ等のの基材よりなり，かつこの球状面はこの基材上に形成された軟質薄層，例えば，二硫化モリブデン，二硫化タングステン，フッ素樹脂，酸化鉛，グラファイト，窒化硼素，鉛，インジウム，錫の一種又は二種以上を含むものの表面で構成されているものが開示されている。
【０００６】
また，特開昭５４−９０６０５号公報及び特開昭５４−９０６０６号公報（以下，従来技術４と呼ぶ）には，斜板式圧縮機シューにおいて，円板状をなし，一方の平面にボールと摺接する球状凹面を備え，四フッ化エチレン樹脂を主材として形成され，かつ前記球状凹面の至近位置に椀形状もしくは，環状の補強部材を鋳ぐるんだものが開示されている。
【０００７】
従来，斜板式圧縮機のシューには，金属，樹脂，セラミックス及びこれらの複合材等の種々の材料が用いられている。
【０００８】
一方，シリンダブロックをフロント又はリア部に有する片斜板式圧縮機が知られている。この片斜板式圧縮機は，シリンダブロックとそれに伴うシリンダヘッド部を一方にしか有さないので，両斜板式圧縮機と同様な駆動機構で動作するが，小型であること，容量可変動作が容易であるという利点を備えている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，片斜板式圧縮機に，上記両斜板型圧縮機の機構を適用する場合において，ピストンに加わる冷却媒体の圧縮力が大きいために，ピストンに駆動力を与えるシューにも大きな力が加わる。このため，シューを樹脂等の軟らかい材料で作製した場合には，摩耗や変形が大きく耐久性に乏しいという欠点を有した。
【００１０】
一方，シューを鉄系材料で形成した場合には，耐久性は良いのであるが，必然的に重量が重くなってしまい，片斜板式圧縮機の利点を損なうという欠点を有した。
【００１１】
そこで，本発明の技術的課題は，シューに耐久性を備えるとともに，重量の軽量化を図った片斜板式圧縮機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，駆動軸の周囲に配置され，前記駆動軸方向に往復運動することによって冷却媒体を吸入圧縮するピストンと，前記駆動軸の周囲に前記ピストンに対向して配置され，前記駆動軸方向に揺動する斜板と，前記斜板に対向配置され，前記ピストンに前記斜板の駆動力を与える一対のシューとを備えた片斜板式圧縮機において，前記冷却媒体の圧縮反力を受ける側のシュー材料を強度の比較的大なる第１の材料を用い，冷却媒体の圧縮力を受けない側のシューの材質を比較的軽い第２の材料にしたことを特徴とする片斜板式圧縮機が得られる。
【００１３】
また，本発明によれば，前記片斜板式圧縮機において，前記片斜板式圧縮機は，容量可変型圧縮機であることを特徴とする片斜板式圧縮機が得られる。
【００１４】
また，本発明によれば，前記片斜板式圧縮機において，前記第１の材料は鉄系材料からなり，前記第２の材料はアルミ系材料又は樹脂系材料からなることを特徴とする片斜板式圧縮機が得られる。
【００１５】
さらに，本発明によれば，前記片斜板式圧縮機において，前記第１の材料はアルミ系材料からなり，前記第２の材料は樹脂系材料からなることを特徴とする片斜板式圧縮機が得られる。
【００１６】
ここで，本発明において用いることができる樹脂系材料としては，ポリイミド系樹脂，及びフェノール系樹脂を用いることができるが，耐摩耗性，耐熱性に優れ，また冷媒や潤滑油に触れていても安定している樹脂ならば，上記ポリイミド系樹脂又はフェノール系樹脂に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態について，図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態による片斜板式圧縮機を示す図である。図１に示すように，片斜板式圧縮機１０は，駆動軸１と駆動軸の周囲に配置された複数のシリンダ２を複数備えるとともに外殻３と一体に形成され，外殻３内にシリンダ２に隣接してクランク室４を規定するシリンダブロック５と，クランク室４内で駆動軸１の周囲配置された斜板部材２０と，駆動軸１の一端に貫通されるとともにシリンダブロック５の一端部を封じるフロントヘッドプレート６と，シリンダブロック５の他端部に設けられた弁板装置７と，これを覆うシリンダヘッド８とを備えている。
【００１９】
シリンダ２内からクランク室４に突出してピストン部材３０が設けられている。
【００２０】
駆動軸１の一端部は，フロントヘッドプレート６の突出部９内に設けられている軸受け１１に支持され，さらに外側のシール部材１２によって片斜板式圧縮機１０外部に対して密閉されている。
【００２１】
駆動軸１の他端は，シリンダ２の内側にあり，軸受け１３に支持され，端面をシール部材１４によって固定密封されている。
【００２２】
弁板装置７は，シリンダ２の内部２ａに貫通するように設けられた吸入孔７ａ及び吐出孔７ｂを夫々備え，吸入孔７ａのシリンダ側，及び吐出孔７ｂのシリンダヘッド８側には，夫々図示しない吸入弁及び吐出弁が設けられている。弁板装置７のシリンダヘッド８側には，吐出弁の開放時の移動距離を調節するための弁押さえ１５がボルト・ナット１６ａ，１６ｂによって固定されている。
【００２３】
シリンダヘッド８内には，吸入室１７及び吐出室１８が夫々形成されている。ピストン部材は，アルミ系材料からなり，シリンダ室２ａを往復動するピストン本体３１とピストン本体３１からクランク室４まで駆動軸１方向に延在するピストン駆動部３２とが一体に設けられている。
【００２４】
斜板部材２０は，駆動軸１の周囲に固定された駆動体２１と揺動体２２とを備えている。駆動軸１の中心部には円筒部２５が設けられており，両側に配置されたコイルばね２６ａ，２６ｂを介して，駆動体２１の一端面をシリンダヘッド８内壁に設けられたラジアル軸受け２７に圧接するように構成されている。
【００２５】
また，揺動体２２は，銅系又は銅合金系材料からなる斜板本体２３と，これを固定支持する支持体２４とを備え，支持体２４には，係合クランクピン２４ａが設けられており，駆動体２１に設けられた係合長孔２１ａと係合することによって，駆動体２１と支持体２４は連動する構成となっている。
【００２６】
ピストン部材３０において，ピストン駆動部３２のクランク室４側の一端で，中心軸側には，凹部３３が設けられている。この凹部３３内には，斜板本体２３の外側縁部が挿入されている。さらに，この凹部３３内の斜板本体２３の外側縁部と凹部３３との間には，一対の第１及び第２のシュー３５，３６が設けられている。ピストン本体３１寄りの第１のシュー３４は，斜板本体の一外縁端面２３ａに摺接する平坦面３４ａと凹部３３の内面３３ａに摺接する凸面３４ｂを備えている鉄系の材料からなる。一方，フロントヘッドプレート６寄りの第２のシュー３５は，斜板本体２３の他の外縁端面２３ｂに摺接する平坦面３５ａと凹部３３の内面３３ａに摺接する凸面３５ｂを備えている樹脂材料からなる。
【００２７】
図２は，図１の第１及び第２のシュー３４，３５の斜板本体間の力のかかる割合を，斜板の駆動軸の回転方向に沿った角度に対して，示した図である。図２において，回転角０〜９０°及び２９０〜３６０°付近は，吸入行程，回転角９０〜２９０°の圧縮行程を夫々示しており，曲線の番号とシューの符号とが夫々一致している。図示のように，圧縮行程において，第１のシュー３４は，第２のシュー３５に比べて，かかる荷重に大きな差があることがわかる。
【００２８】
そこで，本発明の実施の形態においては，大きな圧縮力を受ける第１のシュー３４を強度の強い鉄系材料で構成し，圧縮力を受けない方の第２のシュー３５を比較的軽量の材料である樹脂系材料によって構成したものである。
【００２９】
ここで，樹脂系材料としては，ポリイミド系樹脂，フェノール系樹脂等が例示できる。
【００３０】
また，前述したように，本発明の実施の形態においては，第１のシュー３４，第２のシュー３５の各材料を組み合わせを，鉄系材料と樹脂系材料との組み合わせを用いたが，他にも，鉄系材料とアルミ系材料の組み合わせ，アルミ系材料と樹脂系材料の組み合わせを用いることもできる。
【００３１】
以上のような構成の片斜板式圧縮機において，駆動軸１が回転すると，それと同時に駆動体２１も回転する。駆動体２１の回転運動は，係合部を介して支持体及び斜板本体２３の駆動軸１方向の揺動運動に変換される。斜板本体２３の揺動運動は第１及び第２のシュー３４，３５，及び凹面３３を介してピストン３０の軸方向の往復動に変換される。ピストン部材３０のピストン本体３１のシリンダ室２ａ内における往復動によって，吸入室１７から吸入孔７ａを介して吸入された冷却媒体は，シリンダ室２ａ内で圧縮され，吐出孔７ｂから吐出室１８に吐出される。
【００３２】
尚，圧縮容量の可変動作は，次のようになされる。吐出室１８は，その一部がクランク室４に連絡しており，圧縮された冷却媒体の圧力が大きいときには，斜板本体２３は，軸方向に直交するような圧力を受け，斜板本体の駆動軸に対する傾斜角が大きくなる。これによって，斜板本体の軸方向の揺動距離が短く成る為，ピストン本体の往復距離も短くなるので，圧縮容量が減少する。一方，圧縮された冷却媒体の圧力が小さいときには，斜板本体２３は，軸方向に沿うような圧力を受け，斜板本体の駆動軸に対する傾斜角が小さくなる。これによって，斜板本体の軸方向の揺動距離が大きく成る為，ピストン本体の往復距離も長くなるので，圧縮容量が増加する。この際に，圧力を受けない側のシュー等の往復運動部品の慣性力が低減され，斜板部材などの回転運動する部分の慣性力との釣り合いが良くなり，制御性を高めることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上，説明したように，本発明によれば，圧縮力を受けない方のシューを比較的軽い材料で形成することによって重量の軽量化が図られるとともに，圧縮力を受ける方のシューを比較的強度の大きな材料で構成することによって，シューに耐久性を備えた片斜板式圧縮機を提供することができる。
【００３４】
また，本発明によれば，シュー等の重量の低減，即ち，往復運動部品の重量の低減によって，慣性力が低減され，斜板部材などの回転運動する部分の慣性力との釣り合いが良くなり，制御性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による片斜板式圧縮機を示す図である。
【図２】図１の第１及び第２のシュー３４，３５の斜板本体間の力のかかる割合を斜板の駆動軸の回転方向に沿った角度に対して示した図である。
【符号の説明】
１      駆動軸
２      複数のシリンダ
３      外殻
４      クランク室
５      シリンダブロック
６      フロントヘッドプレート
７      弁板装置
７ａ    吸入孔
７ｂ    吐出孔
８      シリンダヘッド
１０    片斜板式圧縮機
１１    軸受け
１２    シール部材
１３    軸受け
１４    シール部材
１５    弁押さえ
１７    吸入室
１８    吐出室
２０    斜板部材
２１    駆動体
２１ａ  係合長孔
２２    揺動体
２３    斜板本体
２４    支持体
２４ａ  係合クランクピン
２５    円筒部
２６ａ，２６ｂ    コイルばね
２７    ラジアル軸受け
３０    ピストン部材
３１    ピストン本体
３２    ピストン駆動部
３３    凹部
３４    第１のシュー
３５    第２のシュー
【図１】
0003878256.tif 000002
【図２】
0003878256.tif 000003