JPH0458076A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はシリンダボア内にフロント及びリヤ側で圧縮作
用を行うピストンを往復動可能に収容するとともに該ピ
ストンをシリンダブロックに回転自在に支持された駆動
軸に装備された斜板を介して往復駆動する斜板式圧縮機
に係り、詳しくは圧縮機の運転時におけるピストンの摺
動性が改良された斜板式圧縮機に関するものである。

［従来の技術］ この種の斜板式圧縮機は第９図に示すように、前後に対
設されたシリンダブロック１．　２の両端部がそれぞれ
バルブプレート３，４を介してフロント及びリヤハウジ
ング５，６により閉鎖され、複数本のボルト７によって
結合固定されている。

シリンダブロック１，２の接合部分には斜板室８が形成
され、斜板室８には両シリンダブロックｌ。

２の中心に貫設された軸孔１ａ、２ａにラジアルベアリ
ング９を介して回転自在に支持された駆動軸１０に嵌着
された状態で斜板１１が収容されている。シリンダブロ
ック１，２には複数対のシリンダボア１２が、駆動軸１
０と平行にかつ駆動軸１０を中心とする放射位置に形成
され、各シリンダボア１２には両頭のピストン１３が摺
動可能に収容されている。各ピストン１３はシュー１４
を介して斜板ＩＩに係留され、駆動軸１０の回転に伴う
斜板１１の揺動によってシリンダボア１２内で往復移動
され、両ハウジング５，６に形成された吸入室１５．１
６から吸入弁機構１７．１８を介して圧縮室Ｐｆ、Ｐｒ
内に冷媒ガスを吸入するとともに、圧縮された冷媒ガス
を吐出弁機構１９゜２０を介して吐出室２１．２２へ吐
出するようになっている。なお、斜板室８はシリンダブ
ロック１．２に形成された吸入通路２３．２４を介して
吸入室１５．１６に連通され、図示しない外部冷却回路
に接続された吸入ポート２５から斜板室８に導入された
冷媒ガスが吸入通路２３．２４を経て吸入室１５．１６
に供給されるようになっている。

駆動軸１０の回転に伴いピストン１３が圧縮動作を行う
際、ピストン１３には圧縮室Ｐｆ、Ｐｒ内の圧力がピス
トン１３に対してその軸方向に沿って互いに逆方向に作
用する。前後一対の圧縮室Ｐｆ、Ｐｒは一方が圧縮行程
にあれば他方は吸入行程にあるので、ピストン】３は圧
縮行程にある圧縮室内の圧力Ｐｄと吸入行程にある圧縮
室内の圧力Ｐｓとの差の大きさの力がピストン１３の移
動方向と反対側へ作用する。そして、斜板１１には前記
ピストン１３に作用する力に起因して、第９図に示すよ
うなモーメントＭ、すなわち斜板１１の揺動中心を通り
駆動軸１０と直交する軸を回動中心としたモーメントＭ
が作用する。そのため駆動軸１０にも同じモーメントＭ
が作用し、ラジアルベアリング９を介して駆動軸１０を
支持しているシリンダブロック１．２にラジアルベアリ
ンク゛９から力Ｂｆ、Ｂｒが作用する状態となる。

［発明が解決しようとする課題］ 前記シリンダブロック１，２にラジアルベアリング９を
介して作用する力Ｂｆ、Ｂｒは駆動軸ｌＯの中心とシリ
ンダボア１２の中心とを結ぶ方向で、しかも、シリンダ
ボア１２のバルブプレート寄りに作用する。そのため、
第９図の状態においては第１０図に示すようにフロント
側のシリンダボア１２のうちＮα３のシリンダボアＩ２
に力Ｂｆの作用による弾性変形が生じる。一方、リヤ側
でもシリンダブロック２に力Ｂｒがフロント側と対称的
に作用するが、その方向が第１１図に示すようにＮｏ、
　１及びＮα５のシリンダボア１２間の隔壁に向かう状
態となり、リヤ側ではシリンダボア１２の変形は生じな
い。斜板ＩＩの回転方向を第１０図の時計方向とすると
、斜板１１の回転に伴いフロント側ではシリンダボア１
２がＮα４、Ｎα５、Ｎｏ、　ｌ　。

Ｎα２の順に順次弾性変形する。又、リヤ側においても
圧縮行程にあるシリンダボア１２で同様な弾性変形が生
じる。

そして、シリンダボア１２の弾性変形が生じた部分をピ
ストン１３が移動する際、ピストン１３はシリンダボア
１２の変形部分を押し拡げるように移動し、ピストン１
３の周面とシリンダボア１３との摩擦が大きくなって両
者の間で焼き付きが生じ易くなる。又、近年圧縮機の軽
量化のため、ハウジング、シリンダブロック及びピスト
ン等がアルミニウム合金で形成され、同種金属同士の凝
着によるピストン１３とシリンダボア１２の焼き付きを
防止するため、ピストン１３の表面にフッ素樹脂がコー
ティングされたものもある。この場合にはピストン１３
がシリンダボア１２の弾性変形部分を移動する際に、コ
ーティングが剥がれてシール性が低下するとともに焼き
付きが生じ易くなるという問題がある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は圧縮行程におけるシリンダボアの弾性変形を
抑制し、ピストンの摺動性を向上させるとともにピスト
ンとシリンダボアの耐焼き付き性を向上することができ
る斜板式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］ 前記の目的を達成するため本発明においては、前後両端
にフロント及びリヤハウジングが接合されたシリンダブ
ロックに斜板室と、斜板室のフロント側及びリヤ側に対
向する状態で位置するシリンダボアとを形成し、該シリ
ンダボア内にフロント及びリヤ側で圧縮作用を行うピス
トンを往復動可能に収容するとともに該ピストンをシリ
ンダブロックに回転自在に支持された駆動軸に装備され
た斜板を介して往復動する斜板式圧縮機において、前記
駆動軸を支持するベアリングを嵌挿するためシリンダブ
ロックに形成された軸孔の周面の少なくともシリンダボ
アの中心と駆動軸の中心とを結ぶ直線と対応する部分に
、その一端がバルブプレート側に開口する凹部を形成し
た。

［作用］ 圧縮機の運転によりピストンがシリンダボア内を往復動
して冷媒ガスの圧縮が行われると、斜板に斜板の揺動中
心を通り駆動軸と直交する軸を回動中心とするモーメン
トが加わる。このモーメントが駆動軸にも作用し、この
モーメントに基づく力が圧縮行程にあるシリンダボアの
中心と駆動軸の中心とを結ぶ直線方向にラジアルベアリ
ングを介して作用する。ラジアルベアリングが嵌着され
た軸孔にはその周面の少な（ともシリンダボアの中心と
駆動軸の中心とを結ぶ直線と対応する部分に、その一端
がバルブプレート側に開口する凹部が形成されているた
め、ラジアルベアリングに作用する力は圧縮行程にある
シリンダボアの端部においてその軸心に向かって作用す
ることがない。

従って、当該シリンダボアの弾性変形が抑制され、シリ
ンダボア内におけるピストンの移動が円滑になり、ピス
トンとシリンダボアの耐焼き付き性が向上する。

［実施例１］ 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１〜６図に従
って説明する。この実施例の圧縮機は基本的には第９図
に示された従来装置と同様であり、同一部分は同一符号
を付して詳しい説明は省略する。

第１，２図に示すように両シリンダブロック１゜２に形
成された軸孔１ａ、２ａの周面には、軸孔ｌａ、２ａに
嵌着されたラジアルベアリング９の長さのほぼ半分の長
さを有する環状の凹部２６が、その一端がバルブプレー
ト３，４側に開口する状態に形成されている。すなわち
、両ラジアルベアリング９はシリンダボア１２の周壁に
対してシリンダボア１２の開口端より内側において接触
する状態となっている。

次に前記のように構成された圧縮機の作用を説明する。

さて、駆動軸１０の回転により斜板１１が回転されると
、各ピストン１３がシリンダボアＩ２内で第１図におけ
る左右方向に往復動されて冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐
出が行われる。ピストン１３の圧縮動作時に斜板１１に
第１図に示すモーメントＭが作用し、そのモーメントＭ
に基づいて駆動軸１０を支持しているラジアルベアリン
グ９からフロント側のシリンダブロック１に対して圧縮
行程から吐出行程に移行するシリンダボア１２の中心に
向かう力Ｂｆが作用し、リヤ側のシリンダブロック２に
対しては前記力Ｂｆと逆向きの力ＢＲが作用する。

ラジアルベアリング９が嵌着された軸孔１ａ。

２ａにはバルブプレート３，４側に開口する環状の凹部
２６か存在するため、ラジアルベアリング９からシリン
ダブロック１，２に作用する力Ｂｆ。

Ｂｒはシリンダボア１２のバルブプレート３，４寄りの
開口端より内側部分においてシリンダブロック１，２に
作用する。

シリンダボア１２に対する前記力Ｂｆの作用は円筒に対
してその母線上に荷重が作用する場合に近似できる。第
３，４図に示すように円筒２７に対して、その母線上に
点荷重ＢＬが作用する場合、円筒２７の変形量Ｈは第５
図に示すように点荷重ＢＬの作用位置が円筒２７の端面
に近い程大きくなる。すなわち、同じ大きさの荷重が作
用する場合、荷重の作用位置を円筒２７の端部から離れ
た位置とすることにより変形量が小さくなる。

従来の斜板式圧縮機では駆動軸１０を支持するラジアル
ベアリング９がシリンダボア１２のバルブプレート３寄
りの端面側においてシリンダブロック１に嵌着されてい
るため、前記モーメントＭに基づいてラジアルベアリン
グ９を介してシリンダブロックｌに作用する力Ｂｆはシ
リンダボア１２に対してその端面寄りで作用し、シリン
ダボア１２の変形量が大きくなる。これに対してこの実
施例では前記のように力Ｂｆがシリンダボア１２の開口
端より内側部分においてのみシリンダブロックｌに作用
するため、第６図に示すようにシリンダボア１２の変形
量が小さくなる。又、シリンダブロック１，２の端面は
バルブプレート３，４に圧接されており、力Ｂｆがシリ
ンダボア１２の端面寄りに作用する場合は力Ｂｆが圧接
力に打ち勝って端面側から変形するが、力Ｂｆが端面か
ら離れた位置で作用する場合はこの圧接力によりシリン
ダボア１２の端面側の変形が防止されて変形量がより小
さくなる。なお、本実施例−における凹部２６の深さは
ベアリング９の長さの１／３以上とすることが望ましい
。

［実施例２］ 次に第２実施例を第７，８図に従って説明する。

この実施例では各軸孔１ａの周面に形成された凹部２６
の形状が前記実施例と異なっている。なお、フロント側
とリヤ側とは同様な構成のためフロント側についてのみ
説明する。第７図に示すように凹部２６はシリンダボア
１２と同数膜けられ、軸孔１ａの中心とシリンダボア１
２の中心とを結ぶ直線と対応する位置において軸孔１ａ
の長手方向に沿ってラジアルベアリング９の長さより長
く形成されている。

この実施例の構成では斜板１１に作用するモーメントＭ
に基づいてラジアルベアリング９に作用する力Ｂｆが、
圧縮行程にあるシリンダボア１２の中心に向かって作用
せずに、第７図に示すように圧縮行程にあるシリンダボ
ア１２の両隣のシリンダボア１２との間の隔壁に向かう
力Ｂｆ１．　　Ｂｒ３となって作用する。従って、ラジ
アルベア１ノング９に作用する力Ｂｆが圧縮行程にある
シリンダボア１２の中心に向かって作用する前記実施例
に比較して、シリンダボア１２の弾性変形がより抑制さ
れる。本実施例において、凹部２６の幅は軸孔１ａの直
径の１／４以上が望ましく、凹部２６の深さはベアリン
グ９の長さの１／２以上とすることが望ましい。

なお、本発明は前記両実施例に限定されるものではなく
、例えば、吸入室１５．１６を外側に吐出室２０，２１
を内側に配置した構成の圧縮機番こ採用したり、可変容
量型の斜板式圧縮機に適用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、圧縮動作時に斜板
に作用するモーメントに基づきラジアルベアリングを介
してシリンダプロ・ツクに作用する力によるシリンダボ
アの変形が抑制されるのでピストンがシリンダボア内を
円滑に摺動し、ピストンとシリンダボアの耐焼き付き性
が向上する。又、軽量化のためピストンやシリンダブロ
ックをアルミニウム合金製とするとともにピストンの周
面にフッ素樹脂をコーティングした場合において、コー
ティング層の剥離が防止されシール性が長期にわたって
確保される。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明を具体化した第１実施例を示すもの
であって、第１図は圧縮機の縦断面図、第２図は第１図
の■−■線断面図、第３図は円筒に点荷重が作用する状
態を示す概略斜視図、第４図は変形状態を示す断面図、
第５図は荷重の作用位置と変形量の関係を示す線図、第
６図はシリンダボアの変形状態を示す概略図、第７，８
図は第２実施例を示すものであって、第７図は第２図に
対応する概略図、第８図は要部断面図、第９図は従来装
置の断面図、第１Ｏ図は第９図の状態におけるフロント
側のシリンダボアの状態を示す概略図、第１１図は第９
図の状態におけるリヤ側のシリンダボアの状態を示す概
略図である。 シリンダブロック１，２、軸孔１ａ、２ａ、バルブプレ
ート３，４、フロントハウジング５、リヤハウジング６
、斜板室８、ラジアルベアリング９、駆動軸１０、斜板
１１．シリンダボア１２、ピストン１３、凹部２６、力
Ｂｆ、Ｂｒ、モーメントＭ１圧縮室Ｐｆ、Ｐｒ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．前後両端にフロント及びリヤハウジングが接合され
   たシリンダブロックに斜板室と、斜板室のフロント側及
   びリヤ側に対向する状態で位置するシリンダボアとを形
   成し、該シリンダボア内にフロント及びリヤ側で圧縮作
   用を行うピストンを往復動可能に収容するとともに該ピ
   ストンをシリンダブロックに回転自在に支持された駆動
   軸に装備された斜板を介して往復駆動する斜板式圧縮機
   において、前記駆動軸を支持するベアリングを嵌挿する
   ためシリンダブロックに形成された軸孔の周面の少なく
   ともシリンダボアの中心と駆動軸の中心とを結ぶ直線と
   対応する部分に、バルブプレート側に開口する凹部を形
   成した斜板式圧縮機。