(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に傾動可能に支持された斜板と、該斜板の両面に設けたシュー部材を介して前記斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換し該ピストンを収容したシリンダボア内で前記ピストンを上死点位置及び下死点位置間で摺動させるとともに、前記斜板を内装しているクランク室の圧力と吸入圧とを前記ピストンを介した差により前記斜板傾度を制御する斜板式圧縮機において、
前記ピストンは、前記上死点位置で前記シリンダボア内に位置する頭部を有し、該頭部は、前記シリンダボアの摺動部を摺動する摺動部を有し、前記頭部の前記摺動部には、前記頭部の先端近傍側でかつ前記ピストンの径寸法よりも小さい径寸法に形成した連結部と、該連結部の全周囲を肉取りして形成した第１の肉取り部と、前記第１の肉取り部よりも前記下死点位置側の前記頭部の前記摺動部に前記頭部の半円以上で前記斜板の中心軸側へ向けて凹ませた第２の肉取り部とを有し、前記第１の肉取り部は、前記ピストンが前記下死点位置及び前記上死点位置に位置しているときにシリンダボア内に位置し、前記第２の肉取り部は前記ピストンが前記下死点位置に位置しているときに前記クランク室に位置しており、さらに、前記頭部の前記摺動部には、前記ピストンが前記上死点位置にあるときに前記第２の肉取り部及び前記シリンダボアの前記摺動部間を連通しかつ前記ピストンが前記下死点位置にあるときに前記第２の肉取り部及び前記クランク室間を連通する連通路が形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記頭部の前記摺動部には、前記第１の肉取り部及び前記第２の肉取り部間を連通する連通路を形成したことを特徴とする請求項１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、斜板の回転運動を片頭ピストンの往復直線運動に変換すると共に、クランク室内の圧力と吸入圧との片頭ピストンを介した差により斜板の傾角を制御する斜板式圧縮機に用いるピストンに属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の斜板式圧縮機は、一例として、特開平７−１８９８９８号公報に開示されている揺動斜板式圧縮機におけるピストンが知られている。この斜板式圧縮機は、図８に示すように、シリンダブロック１０１の前後にフロントハウジング１０２及びリヤハウジング１０３が固定されている。シリンダブロック１０１及びフロントハウジング１０２には回転軸１０４が支持されている。フロントハウジング１０２内の回転軸１０４には、回転支持体１０５が止着されている。回転支持体１０５の周縁部に形成された支持アーム１０５ａにはガイド孔１０５ｂが形成されている。
【０００３】
回転軸１０４には斜板１０７が回転軸１０４方向へ傾動可能かつスライド可能に支持されている。斜板１０７には連結片１０７ａが止着されていると共に、連結片１０７ａの先端部にはガイドピン１０６が取り付けられている。ガイドピン１０６はガイド孔１０５ｂに係合している。ガイド孔１０５ｂはガイドピン１０６を介して斜板１０７の傾動を案内する。これにより斜板１０７が回転軸１０４方向へ揺動可能かつ回転軸１０４と一体的に回転可能である。
【０００４】
クランク室１０２ａ、リヤハウジング１０３内の吸入室１０３ａ及び吐出室１０３ｂを互いに接続するようにシリンダブロック１０１に貫設されたシリンダボア１０１ａ内にはピストン１０８が収容されている。ピストン１０８の首部１０９の内側には一対の半球状の支持凹部１０９ａが対向形成されており、支持凹部１０９ａには半球状のシュー１１０が嵌入支持されている。斜板１０７の周縁部は両シュー１１０間に入り込み、斜板１０７の両面には両シュー１１０の端面が接する。
【０００５】
従って、斜板１０７の回転運動がシュー１１０を介してピストン１０８の前後往復揺動に変換され、ピストン１０８がシリンダボア１０１ａ内を前後動する。これにより吸入室１０３ａからシリンダボア１０１ａ内へ吸入された冷媒ガスが圧縮されつつ吐出室１０３ｂへ吐出される。
【０００６】
片頭ピストン１０８のストロークはクランク室１０２ａ内の圧力とシリンダボア１０１ａ内の吸入圧とのピストン１０８を介した差圧に応じて変わり、圧縮容量を左右する斜板１０７の傾角が変化する。クランク室１０２ａ内の圧力はシリンダブロック１０１内の図示しない容量制御弁により制御される。
【０００７】
ピストン１０８の首部１０９の背面には、図９及び図１０に示すように、回り止め部１０９ｂが一体形成されている。回り止め部１０９ｂはフロントハウジング１０２の内周面形状と略同径の円周面を有している。回り止め部１０９ｂの円周面はフロントハウジング１０２の内壁面に接してピストン１０８の回転を防止する。
【０００８】
ピストン１０８の頭部１０９には第１及び第２の肉取り部１０８ａ，１０８ｂが形成されている。第１の肉取り部１０８ａは、ピストン１０８の中心軸線Ｃ1 に関して斜板１０７の回転中心軸線Ｃ0 とは反対側のピストン１０８の頭部１０９の周面側にて中心軸線Ｃ1 側に向けて凹み形成されている。第２の肉取り部１０８ｂは、ピストン１０８の中心軸線Ｃ1 に関して斜板１０７の回転中心軸線Ｃ0 側のピストン１０８の頭部１０９の周面側にて中心軸線Ｃ1 側に向けて凹み形成されている。第１の肉取り部１０８ａは第２の肉取り部１０８ｂよりも頭部１０９の先端１０９ａから遠い位置にある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ピストン１０８が下死点位置にあるときにはシリンダボア１０１ａの開口縁から第１の肉取り部１０８ａがはみ出して外れてしまい、ピストン１０８の往復運動時にピストンボア１０１ａとの引っ掛かりを生じることによってノイズが発生するという問題がある。
【００１０】
また、ピストン１０８は、ピストンボア１０１ａとの引っ掛かりによって磨耗していしまうという問題がある。
【００１１】
それ故に本発明の課題は、ピストンの軽量化及びピストンとシリンダボアとの間の摺接部位の摩耗の防止を図る斜板圧縮機を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の課題は、混合オイルのオイル溜めとしての機能を果たすとともに、オイルを積極的に供給することができる斜板圧縮機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回転軸に傾動可能に支持された斜板と、該斜板の両面に設けたシュー部材を介して前記斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換し該ピストンを収容したシリンダボア内で前記ピストンを上死点位置及び下死点位置間で摺動させるとともに、前記斜板を内装しているクランク室の圧力と吸入圧とを前記ピストンを介した差により前記斜板傾度を制御する斜板式圧縮機において、前記ピストンは、前記上死点位置で前記シリンダボア内に位置する頭部を有し、該頭部は、前記シリンダボアの摺動部を摺動する摺動部を有し、前記頭部の前記摺動部には、前記頭部の先端近傍側でかつ前記ピストンの径寸法よりも小さい径寸法に形成した連結部と、該連結部の全周囲を肉取りして形成した第１の肉取り部と、前記第１の肉取り部よりも前記下死点位置側の前記頭部の前記摺動部に前記頭部の半円以上で前記斜板の中心軸側へ向けて凹ませた第２の肉取り部とを有し、前記第１の肉取り部は、前記ピストンが前記下死点位置及び前記上死点位置に位置しているときにシリンダボア内に位置し、前記第２の肉取り部は前記ピストンが前記下死点位置に位置しているときに前記クランク室に位置しており、さらに、前記頭部の前記摺動部には、前記ピストンが前記上死点位置にあるときに前記第２の肉取り部及び前記シリンダボアの前記摺動部間を連通しかつ前記ピストンが前記下死点位置にあるときに前記第２の肉取り部及び前記クランク室間を連通する連通路が形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記頭部の前記摺動部には、前記第１の肉取り部及び前記第２の肉取り部間を連通する連通路を形成したことを特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【００１６】
【作用】
本発明の斜板式圧縮機によると、第１の肉取り部は、斜板が最大に傾斜したときのピストンの下死点位置から上死点位置への往復運動においてシリンダボアの縁から外れることがないことから、シリンダボアとの引っ掛かりによるノイズの発生や異常磨耗の発生なども防止できる。さらに第１の肉取り部は、ピストン、シリンダボア、シール部よりのブローバイガスとの混合オイルのオイル溜めとしての役目を果たし、ピストン及びシリンダボアの磨耗低減に寄与する。
【００１７】
また、ピストンの軸芯部に連結部を設けるように構成したため、肉取り部の体積を大きくできることから、ピストンそのものを軽量化でき、しいては圧縮機全体の重量を軽量化することも可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の斜板式圧縮機に用いるピストンの一実施の形態例を示している。
【００１９】
図１を参照して、斜板式圧縮機は、筒形状を呈しているシリンダブロック１と、このシリンダブロック１の一側の開口を閉塞しているフロントハウジング２と、シリンダブロック１の他側の開口を閉塞しているリヤハウジング３とが相互に固定されて外郭が構成されている。
【００２０】
フロントハウジング２には、その中心部分に回転軸４が回転可能に支持されている。フロントハウジング２には、その外側からシリンダブロック１の内部に軸受部材５を介して回転軸４が挿通されている。フロントハウジング２の内部とシリンダブロック１とによって形成されているクランク室２ａには、回転軸４の周縁部に軸支されている支持アーム５ａが設けられている。
【００２１】
また、支持アーム５ａの先端部分には、支持ピン５ｂが設けられている。支持ピン５ｂには、回転軸４の周囲に揺動可能に斜板７が回転軸４方向へ傾動可能かつスライド可能に支持されている。斜板７には支持ピン５ｂを遊嵌している長孔形状の連結孔７ｂを有する連結片７ａが連結されている。連結孔７ｂは支持ピン５ｂを介して斜板７の傾動を案内する。これにより斜板７が回転軸４方向へ揺動可能かつ回転軸４と一体的に回転可能である。
【００２２】
斜板７には、この斜板７が傾斜している状態でクランク室２ａ内でハウジングブロック１の内筒壁方向にのびている円板状のシュー支持板７ｄと、シュー支持板７ｄの先端部の両面に設けた半球形状の一対のシュー部材９とを有している。シュー部材９はピントン８のそれぞれからのびているシュー受部８ｆに係合している。即ち、斜板７の周縁部は両シュー部材９間に入り込み、斜板７の両面には両シュー部材９の端面が接する。
【００２３】
さらに、シリンダブロック１には、複数のシリンダボア１ａが互いに等しい間隔をもって形成されてる。シリンダボア１ａは、リヤハウジング３内に形成されている吸入室３ａ及び吐出室３ｂを互いに接続するよう貫設している。シリンダボア１ａ内にはピストン８が一対一に収容されている。
【００２４】
斜板７の回転運動は、シュー部材９を介してピストン８の前後往復揺動に変換され、ピストン８が摺接するシリンダボア１ａ内を前後動する。これによりリアハウジング３に形成されている吸入室３ａからシリンダボア１ａ内へ吸入された冷媒ガスが圧縮されつつリアハウジング３に形成されている吐出室３ｂへ吐出される。
【００２５】
ピストン８のストロークは、クランク室２ａ内の圧力とシリンダボア１ａ内の吸入圧とのピストン８を介した差圧に応じて変わり、圧縮容量を左右する斜板７の傾角が変化する。クランク室２ａ内の圧力はシリンダブロック１内の容量制御弁１０により制御される。
【００２６】
次に、ピストン８について図２乃至図４をも用いて説明する。ピストン８は、
シリンダボア１ａ内で下死点位置Ａ及び上死点位置Ｂ間で摺動し、上死点位置Ｂでシリンダボア１ａ内に位置する頭部８ａを有する。頭部８ａは、シリンダボア１ａの摺動部１１ａを摺動する摺動部８ｒを有する。頭部８ａの摺動部８ｒには、頭部８ａの先端近傍側でかつピストンの径寸法よりも小さい径寸法でピストン８の中心軸として形成した連結部８ｂと、連結部の全周囲を肉取りして形成した第１の肉取り部８ｃと、第１の肉取り部８ｃよりも下死点位置Ａ側の頭部８ａの摺動部８ｒに頭部８ａの半円以上で前記斜板７の中心軸側へ向けて凹ませた第２の肉取り部８ｊとを有している。第１の肉取り部８ｃは、ピストンが下死点位置Ａ及び上死点位置Ｂに位置しているときにシリンダボア１ａ内に位置する。第２の肉取り部８ｊはピストンが下死点位置Ａに位置しているときにクランク室２ａに位置する。
【００２７】
また、シュー受部８ｆには、図１及び図４に示したように、第２の肉取り部８ｊとは反対側の周面にシュー部材９を受ける溝部８ｍが形成されている。ピストン８は第１及び第２の肉取り部８ｃ，８ｊを形成することによって軽量化される。第１の肉取り部８ｃ及び第２の肉取り部８ｊは頭部８ａの周面から切削形成したり、あるいは片抜き形成され、ピストン８は一体構成となっている。
【００２８】
図５に示すピストン８は、第２の肉取り部８ｊの肉厚部分を連通させた連通路８ｎを形成した実施の形態例を示している。ピストン８の頭部８ａの摺動部８ｒには、ピストン８が上死点位置Ｂにあるときに第２の肉取り部８ｊ及びシリンダボア１ａの摺動部１１ａ間を連通しかつピストン８が下死点位置Ａにあるときに第２の肉取り部８ｊ及びクランク室２ａ間を連通する連通路８ｎが形成されている。
【００２９】
図６及び図７に示したピストン８は、第１の肉取り部８ｃによって形成された下死点位置Ａ方向に近いピストン８の摺動部８ｒに複数の連通路８ｐを形成した実施の形態例を示している。図６及び図７においては、ピストン８の周面に４つの連通路８ｐを形成している。即ち、第１及び第２の肉取り部８ｃ，８ｊとピストン８の摺動部８ｒとを相互に挿通するように連通路８ｐをピストン８の摺動部８ｒに設けている。
【００３０】
各実施の形態例に示したピストン８は、下死点位置Ａにあるとき、シリンダボア１ａから外れることがないように、ピストン８の摺動部の中に形成されるように設定されている。この構成のピストン８では第１及び第２の肉取り部８ｃ，８ｊを設けることによって体積が減少することから軽量化されるとともにシリンダボア１ａ間の摺接磨耗する部分が少ない。
【００３１】
第１の肉取り部８ｃは、斜板７が最大に傾斜しているときでもピストン８の上死点位置Ｂから下死点位置Ａへの往復運動においてシリンダボア１ａから外れることがなく、往復運動時にシリンダボア１ａとの引っ掛かりがないため、ノイズの発生が生じない。また第１の肉取り部８ｃは、ピストン８、シリンダボア１ａのシール部分よりブローバイとの混合オイルのオイル溜めとしての機能をもち、ピストン８及びシリンダボア１ａの磨耗低減に寄与する。
【００３２】
また、連通路８ｎ、８ｐを設けたピストン８は、オイルを積極的にライナー部分に供給する。
【００３３】
さらに、ピストン８は、このピストン８の中心軸に連結部８ｂが設けられることから、第１の肉取り部８ｃの肉取り部分の体積を大きく取っている。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の構成によると、ピストンは、下死点位置にあるとき、第１の肉取り部がシリンダボアの開口縁からから外れることがないように、ピストンの摺動部の中に第１の肉取り部を設けることによってシリンダボアと摺接磨耗する部分が少なくできる。
【００３５】
また、第１の肉取り部は、斜板が最大に傾斜しているときでもピストンの上死点位置から下死点位置への往復運動においてシリンダボアから外れることがなく、往復運動時にシリンダボアとの引っ掛かりがないため、ノイズの発生を防止できる。
【００３６】
また第１の肉取り部は、ピストン、シリンダボアのシール部分よりブローバイとの混合オイルのオイル溜めとしての機能を果たすことから、ピストン及びシリンダボアの磨耗低減に寄与できる。
【００３７】
また、連通路を設けたピストンは、オイルを積極的にライナー部分に供給することができる。
【００３８】
さらに、ピストンは、このピストンの軸芯に連結部が設けられることから、第１の肉取り部の肉取り部分の体積を大きく取れるため軽量化でき、しいては圧縮機全体を軽量化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の斜板式圧縮機の一実施の形態例を示す断面図である。
【図２】図１のI-I 線断面図である。
【図３】図１のII-II 線断面図である。
【図４】図１に示したピストンを示す斜視図である。
【図５】図１のIII-III 線断面図である。
【図６】図１に示したピストンの別の実施の形態例を示す斜視図である。
【図７】図６のIV-IV 線で断面した状態を示す断面図である。
【図８】従来の斜板式圧縮機を示す断面図である。
【図９】図８に示したピストンの斜視図である。
【図１０】図９に示したピストンを反転して示した斜視図である。
【符号の説明】
１，１０１ａ    シリンダブロック
１ａ，１０１ａ    シリンダボア
２，１０２    フロントハウジング
２ａ，１０２ａ    クランク室
４，１０４    回転軸
５，１０５ａ    支持アーム
７    斜板
７ａ    連結片
８,１０８    ピストン
８ａ    頭部
８ｂ,１０８ａ    連結部
８ｃ，１０８ｂ    第１の肉取り部
８ｊ    第２の肉取り部
８ｒ    摺動部
８ｎ，８ｐ    連通路
９    シュー部材
１０  容量制御弁
１０５    回転支持体
１０６    ガイドピン
【図１】
0003789168.tif 000002
【図２】
0003789168.tif 000003
【図３】
0003789168.tif 000004
【図４】
0003789168.tif 000005
【図５】
0003789168.tif 000006
【図６】
0003789168.tif 000007
【図７】
0003789168.tif 000008
【図８】
0003789168.tif 000009
【図９】
0003789168.tif 000010
【図１０】
0003789168.tif 000011