JPH09287561A - 揺動板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイド部材の組付けを容易にするとともに、
異音の発生を防ぐ。 【解決手段】 ガイド部材５０を、直線案内溝５０ａを
有する案内部材５１と、案内部材５１の両側面に着脱可
能に取り付けられる一対の摺動部材５２と、案内部材５
１の両側面と一対の摺動部材５２の平坦面５２ｂとの間
に介在するＯリング５５とで構成した。フロントヘッド
の取付溝にガイド部材５０を組み付けたとき、Ｏリング
５５の弾性作用が働いて直線案内溝５０ａの溝入口の寸
法が小さくなり、スリッパがガイド部材５０の案内部材
５１によって摺動可能に挟まれ、揺動板の揺動時もスリ
ッパがガイド部材５０の直線案内溝５１に対して常に面
接触状態を保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は揺動板式圧縮機に
関し、特に揺動板の回転を阻止するためのガイド部材の
組付けが容易な揺動板式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の揺動板式圧縮機の全体を
示す縦断面図、図１１はフロントヘッドの内部をシリン
ダブロック側から見た図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線に
沿う断面図である。

【０００３】シャフト１０５には、スラストフランジ１
４０が固定されているとともに、ドライブハブ１４１が
シャフト１０５に沿って摺動可能なヒンジボール１０９
を介して取り付けられている。スラストフランジ１４０
とドライブハブ１４１とはリンクアーム１４２で連結さ
れ、このリンクアーム１４２を介してシャフト１０５の
回転がスラストフランジ１４０からドライブハブ１４１
へと伝達される。ドライブハブ１４１はシャフト１０５
と直交する仮想面に対して傾斜しており、この傾斜角度
はクランク室１０８の圧力に応じて変化し、この変化に
応じて揺動板１１０の傾きも変わる。

【０００４】ドライブハブ１４１のボス部１４３には、
ラジアル軸受１２７を介して揺動板１１０が取り付けら
れている。ボス部１４３の先端部の外周面にはねじ山が
設けられ、そのねじ山にはバランスウエート１３０を介
してナット１３４が螺着されている。バランスウエート
１３０と揺動板１１０との間、揺動板１１０とドライブ
ハブ１４１との間には、それぞれスラスト軸受１２８，
１２９が取り付けられている。揺動板１１０にはコネク
チングロッド１１１の一方のボール部１１１ａが転動可
能に連結され、ピストン１０７にはコネクチングロッド
１１１の他方のボール部１１１ｂが連結されている。

【０００５】揺動板１１０には半径方向へ貫通する孔１
１０ｂが設けられ、孔１１０ｂにはレストレイントピン
１３５が挿着されている。レストレイントピン１３５の
頭部にはスリッパ１３６が取り付けられ、スリッパ１３
６はフロントヘッド１０４の内壁面に形成された取付溝
１０４ａに取り付けられたガイド部材１５０（図１１参
照）の直線案内溝１５１内に摺動可能に挿入される。

【０００６】図８はガイド部材の斜視図、図９（ａ）は
ガイド部材の端面図、図９（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ
線に沿う断面図である。ガイド部材１５０は、円柱状の
本体１５２と、本体１５２に長手方向に沿って形成され
た直線案内溝１５１とで構成されている。ガイド部材１
５０はフロントヘッド１０４の取付溝１０４ａにシャフ
ト１０５と平行な軸回りに摺動可能に取り付けられ、直
線案内溝１５１はシャフト１０５に対して平行である。
直線案内溝１５１にはスリッパ１３６の摺動を考慮して
表面に窒化処理が施されている。

【０００７】シャフト１０５が回転するとスラストフラ
ンジ１４０及びドライブハブ１４１も一体に回転する
が、上述のようにレストレイントピン１３５の頭部に装
着されたスリッパ１３６がガイド部材１５０の直線案内
溝１５１に挿入されているので、揺動板１１０の回転は
阻止され、揺動板１１０はドライブハブ１４１の回転に
つれてヒンジボール１０９を中心として揺動運動を行
う。揺動板１１０の揺動運動はコネクチングロッド１１
１を介してピストン１０７へ伝わり、ピストン１０７が
直線往復運動する。

【０００８】この揺動板式圧縮機では、クランク室１０
８内の圧力が低くなると図１０に示すように揺動板１１
０の傾斜角度が大きくなり、ピストン１０７のストロー
ク量が最大となり、最大吐出量状態になる。

【０００９】一方、クランク室１０８内の圧力が高くな
ると揺動板１１０の傾斜角度が小さくなり、ドライブハ
ブ１４１の一部がスラストフランジ１４０から離れ、ピ
ストン１０７のストローク量が最小となり、最小吐出量
状態になる。

【００１０】最大吐出量状態で運転されるとき、スリッ
パ１３６は直線案内溝１５１内を大きく摺動する（図１
０参照）。

【００１１】直線案内溝１５１の内壁面とスリッパ１３
６との間隔を大きくすると騒音が発生するので、直線案
内溝１５１の幅寸法には高い精度が要求される。

【００１２】また、直線案内溝１５１の内壁面に対して
スリッパ１３６が線接触し、接触部分の面圧が高くなっ
て摩耗が進むのを抑制するために、揺動板１１０の揺動
時における直線案内溝１５１の内壁面に対するスリッパ
１３６の傾きを考慮して（直線案内溝１５１の内壁面に
対してスリッパ１３６を面接触させるため）、直線案内
溝１５１の溝底側の幅寸法を溝入り口に対して若干広く
している。更に、直線案内溝１５１とスリッパ１３６に
はそれぞれ摩耗を抑制するために窒化処理が施されてい
るが、このような表面処理は寸法変化を生じさせ、直線
案内溝１５１の内壁面とスリッパ１３６との間隔が大き
くなると騒音が生じ、逆に間隔が小さくなり過ぎると、
いわゆるかじりや摩耗が生じるという問題が起こるの
で、従来の揺動板式圧縮機のガイド部材には、高い加工
精度が求められ、これがコストを増加させる一因となっ
ていた。

【００１３】この問題を解決するための揺動板式圧縮機
として、図１３に示すように、ガイド部材２５０を、断
面Ｕ字状の案内部材２５１と、この案内部材２５１の両
側面に取り付けられる一対の摺動部材２５２とで構成し
たものが本件出願人によって提案されている（特願平６
−３２９３７５号）。

【００１４】この揺動板式圧縮機によれば、予め用意し
ておいた複数の摺動部材２５２の中から適当な摺動部材
を選択使用することにより、ガイド部材２５０の直線案
内溝２５０ａの底開き量を調整し、ガイド部材２５０の
案内部材２５１の内壁面とスリッパ１３６との距離を最
も適した値に設定することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１３のガ
イド部材２５０では、寸法の異なる各種の摺動部材２５
２を製作し、種類別に管理する必要があり、また組付け
においては各種の摺動部材２５２の中から最適な摺動部
材を選択しなければならないが、この作業が容易ではな
いという問題がある。

【００１６】また、最適な摺動部材を選択したとして
も、案内部材２５１の内壁面とスリッパ１３６との間に
は隙間があるので、異音の発生を防止するという点でも
限界があった。

【００１７】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はガイド部材の組付けが容易である
とともに、異音の発生を確実に防ぐことができる揺動板
式圧縮機を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明の揺動板式圧縮機は、回転軸の回
転につれて揺動する揺動板と、前記回転軸と平行な直線
案内溝を有し、圧縮機ハウジングの内壁面に前記回転軸
と平行な軸回りに摺動可能に保持されるガイド部材と、
前記揺動板に設けられる回転阻止部材とを備え、前記回
転阻止部材が前記ガイド部材の直線案内溝に摺動可能に
挿入され、前記回転阻止部材により前記揺動板の回転が
阻止される揺動板式圧縮機において、前記ガイド部材
は、断面Ｕ字状の案内部材と、前記案内部材の両側面に
取り付けられる断面半円状の一対の摺動部材と、前記案
内部材の両側面と前記一対の摺動部材の平坦面との間に
介在する弾性部材とで構成されていることを特徴とす
る。

【００１９】上述のように弾性部材が案内部材の両側面
と一対の摺動部材の平坦面との間に介在しているので、
圧縮機ハウジングに組み付けたとき、弾性部材の弾性作
用が働いて直線案内溝の溝入口の寸法が小さくなり、回
転阻止部材がガイド部材の案内部材によって摺動可能に
挟まれ、揺動板の揺動時も回転阻止部材がガイド部材の
直線案内溝に対して常に面接触状態を保つ。

【００２０】また、常時弾性部材の弾性作用が働くの
で、揺動板の揺動時の回転阻止部材にかかる面圧は大き
くならず、回転阻止部材の摺動抵抗は大きくならない。

【００２１】請求項２記載の発明の揺動板式圧縮機は、
請求項１記載の発明の揺動板式圧縮機において、前記弾
性部材がＯリングであることを特徴とする。

【００２２】特殊な形状の弾性部材に較べ、入手が容易
であり、ガイド部材の製作が容易である。

【００２３】請求項３記載の発明の揺動板式圧縮機は、
請求項１又は２記載の発明の揺動板式圧縮機において、
前記一対の摺動部材の平坦面に凹部が設けられているこ
とを特徴とする。

【００２４】摺動部材の平坦面に凹部を設けるので、い
わゆる肉抜きをしたことになり、摺動部材の軽量にな
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２６】図３はこの発明の第１実施形態に係る揺動
板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。この圧縮機の
シリンダブロック１の一端面にはバルブプレート２を介
してリヤヘッド３が、他端面にはフロントヘッド（圧縮
機ハウジング）４がそれぞれ固定されている。

【００２７】前記シリンダブロック１には、シャフト
（回転軸）５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数
のシリンダボア６が配設されている。これらのシリンダ
ボア６内にはそれぞれピストン７が摺動可能に収容され
ている。

【００２８】前記フロントヘッド４内にはクランク室８
が形成され、このクランク室８内には、シャフト５の回
転に連動してヒンジボール９を中心に揺動する揺動板１
０が収容されている。

【００２９】前記リヤヘッド３内には吐出室１２と吸入
室１３とが形成され、吸入室１３は吐出室１２の周囲に
位置する。吐出室１２内は隔壁１４によって吐出空間１
２ａと吐出空間１２ｂとに仕切られ、両吐出空間１２
ａ，１２ｂは、隔壁１４に穿設した１個以上の絞り孔１
４ａを介して連通している。

【００３０】前記バルブプレート２には、シリンダボア
６と吐出空間１２ａとを連通させる吐出ポート１６と、
シリンダボア６と吸入室１３とを連通させる吸入ポート
１５とが、設けられている。吐出ポート１６は吐出弁１
７により開閉され、吐出弁１７はバルブプレート２のリ
ヤヘッド側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９によ
り固定され、ボルト１９はバルブプレート２の中心孔２
ａを介してシリンダブロック１のねじ孔２０に螺着され
ている。また、吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉
され、吸入弁２１はバルブプレート２とシリンダブロッ
ク１との間に配設されている。

【００３１】また、シリンダブロック１の中央部には、
互いに連通するねじ孔２０、小径孔２２及び大径孔２３
がシリンダブロック１の中心線に沿って設けられてい
る。小径孔２２にはラジアル軸受２４が、大径孔２３に
はスラスト軸受２５がそれぞれ収容されている。ラジア
ル軸受２４及びスラスト軸受２５はシャフト５のリヤ側
端部を支持し、シャフト５のフロント側端部はフロント
ヘッド４内のラジアル軸受２６によって支持されてい
る。

【００３２】更に、シリンダブロック１には吸入室１３
とクランク室８とを連通させる連通路３１が設けられ、
この連通路３１の途中には圧力調整弁３２が設けられ、
この圧力調整弁３２によって吸入室１３内とクランク室
８内との圧力調整が行われる。

【００３３】シャフト５には、スラストフランジ４０が
固定されているとともに、ドライブハブ４１がヒンジボ
ール９を介して取り付けられている。スラストフランジ
４０とドライブハブ４１とはリンクアーム４２で連結さ
れ、このリンクアーム４２を介してシャフト５の回転が
スラストフランジ４０からドライブハブ４１へと伝達さ
れる。

【００３４】ドライブハブ４１のボス部４３には、ラジ
アル軸受２７を介して揺動板１０が取り付けられてい
る。ボス部４３の先端部の外周面にはねじ山が設けら
れ、そのねじ山にはバランスウエート３０を介してナッ
ト３４が螺着されている。バランスウエート３０と揺動
板１０との間、揺動板１０とドライブハブ４１との間に
は、それぞれスラスト軸受２８，２９が取り付けられて
いる。揺動板１０にはコネクチングロッド１１の一方の
ボール部１１ａが転動可能に連結され、ピストン７には
コネクチングロッド１１の他方のボール部１１ｂが連結
されている。

【００３５】揺動板１０には半径方向へ貫通する孔１０
ｂが設けられ、孔１０ｂにはレストレイントピン３５が
挿着されている。レストレイントピン３５の頭部にはス
リッパ３６が取り付けられ、スリッパ３６は後述するガ
イド部材５０の直線案内溝５０ａ内に摺動可能に挿入さ
れる。レストレイントピン３５とスリッパ３６とで回転
阻止部材が構成される。

【００３６】図１はガイド部材の分解斜視図、図２
（ａ）はガイド部材の案内部材の端面図、図２（ｂ）は
同図（ａ）のガイド部材の案内部材の側面図、図４はフ
ロントヘッドの内部をシリンダブロック側から見た図、
図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【００３７】ガイド部材５０は、直線案内溝５０ａを有
する案内部材５１と、案内部材５１の両側面に着脱可能
に取り付けられる一対の摺動部材５２と、案内部材５１
の両側面と一対の摺動部材５２の平坦面５２ｂとの間に
介在するＯリング（弾性部材）５５とで構成される。案
内部材５１は弾性金属板を断面Ｕ字状にプレス成型した
ものであり、案内部材５１の表面には窒化処理等の表面
処理が施され、表面硬度が高められている。案内部材５
１の両側面にはそれぞれ突起５３が設けられている。摺
動部材５２はそれぞれ断面半円状であり、その平坦面５
２ｂには突起５３と嵌合する穴５４が設けられている。
ここにいう断面半円状には、摺動部材５２が平坦面５２
ｂと円弧面５２ｃとを備えていさえすれば、摺動部材５
２の断面形状が必ずしも厳密な意味の半円に該当しない
ものも含む。

【００３８】案内部材５１と摺動部材５２との一端部の
下部は図示しない回転センサとの干渉を避けるための逃
げ５１ａ，５２ａが設けられている。

【００３９】組み付けられたガイド部材５０は、図４及
び図５に示すように、シャフト５と平行に形成されたフ
ロントヘッド４の取付溝４ａ内に、シャフト５と平行な
仮想軸Ｏ1 回りに回動可能に嵌合されている。スリッパ
３６はシャフト５と平行なガイド部材５０の直線案内溝
５０ａ内に挿入され、しかもスリッパ３６は直線案内溝
５０ａに摺動可能に面接触している。

【００４０】シャフト５が回転するとスラストフランジ
４０及びドライブハブ４１も一体に回転するが、上述の
ようにレストレイントピン３５の頭部に装着されたスリ
ッパ３６がガイド部材５０の直線案内溝５０ａに挿入さ
れているので、揺動板１０の回転は阻止され、揺動板１
０はドライブハブ４１の回転につれてヒンジボール９を
中心として揺動運動を行う。揺動板１０の揺動運動はコ
ネクチングロッド１１を介してピストン７へ伝わり、ピ
ストン７の直線往復運動に変換される。

【００４１】揺動板１０の揺動中、スリッパ３６がガイ
ド部材５０の直線案内溝５０ａの内壁面を押圧するが、
一方のＯリング５５が収縮し、他方のＯリング５５が伸
長するので、ガイド部材５０の直線案内溝５０ａの内壁
面に対するスリッパ３６の面圧はほとんど上昇せず、ス
リッパ３６とガイド部材５０の直線案内溝５０ａとの隙
間は生じない。

【００４２】この揺動板式圧縮機では、クランク室８内
の圧力が低くなると図３に示すように揺動板１０の傾斜
角度が大きくなり、ピストン７のストローク量が最大と
なり、最大吐出量状態になる。

【００４３】一方、クランク室８内の圧力が高くなると
揺動板１０の傾斜角度が小さくなり、ドライブハブ４１
の一部がスラストフランジ４０から離れ、ピストン７の
ストローク量が最小となり、最小吐出量状態になる。

【００４４】最大吐出量状態で運転されるとき、図３に
示すように、スリッパ３６は直線案内溝５０ａ内を大き
く摺動する。

【００４５】この第１実施形態のガイド部材５０によれ
ば、フロントヘッド４の取付溝４ａにガイド部材５０を
組み付けたとき、Ｏリング５５の弾性作用が働いて直線
案内溝５０ａの溝入口の寸法が小さくなり、スリッパ３
６がガイド部材５０の案内部材５１によって摺動可能に
挟まれ、揺動板１０の揺動時もスリッパ３６がガイド部
材５０の直線案内溝５１に対して常に面接触状態を保つ
ので、スリッパ３６とガイド部材５０の直線案内溝５０
ａとの隙間で発生する異音を防ぐことができる。

【００４６】また、寸法の異なる各種の摺動部材を製作
し、種類別に管理する必要がなくなるとともに、組付け
において各種の摺動部材の中から最適な摺動部材を選択
する作業も不要になるので、組付けが容易になり、コス
トの低減を図ることができる。

【００４７】図６はこの発明の第２実施形態に係る揺動
板式圧縮機のガイド部材の摺動部材を示す図であって、
図６（ａ）は摺動部材の端面を示す図、図６（ｂ）は同
図（ａ）の摺動部材の平坦面を示す図である。前述の実
施形態と共通する部分には同一符号を付して説明を省略
する。

【００４８】前述の第１実施形態では、弾性部材として
Ｏリング５５を用いた場合について述べたが、これに代
え、第２実施形態では、図６に示すように、弾性部材と
してゴムシート６５を摺動部材５２の平坦面５２ｂに貼
着するようにしてもよい。ゴムシート６５の表面は波状
に形成されている。

【００４９】この第２実施形態によれば、第１実施形態
と同様の効果を得ることができるとともに、組付けが一
層容易になるし、弾性部材を紛失することもなくなる。

【００５０】図７はこの発明の第３実施形態に係る揺動
板式圧縮機のガイド部材の摺動部材を示す図であって、
図７（ａ）は摺動部材の端面を示す図、図７（ｂ）は同
図（ａ）の摺動部材の平坦面を示す図である。前述の実
施例と共通する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００５１】この第３実施形態では、摺動部材６２の平
坦面６２ｂに、２つの穴５４の他に、２つの凹部６３が
設けられている。

【００５２】この第３実施形態によれば、摺動部材６２
の平坦面６２ｂに凹部６３を設けたので、摺動部材６２
が軽量になり、ガイド部材の軽量化を実現することがで
きる。

【００５３】前述の第１及び３実施形態では、弾性部材
としてＯリング５５を用いた場合について述べたが、こ
れに代え、皿ばね等の他の種類のばねを用いるようにし
てもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の揺
動板式圧縮機によれば、圧縮機ハウジングにガイド部材
を組み付けたとき、弾性部材の弾性作用が働いて直線案
内溝の溝入口の寸法が小さくなり、回転阻止部材がガイ
ド部材の案内部材によって摺動可能に挟まれ、揺動板の
揺動時も回転阻止部材がガイド部材の直線案内溝に対し
て常に面接触状態を保つので、回転阻止部材とガイド部
材の直線案内溝との隙間で発生する異音を防ぐことがで
きる。

【００５５】また、寸法の異なる各種の摺動部材を製作
し、種類別に管理する必要がなくなるとともに、組付け
において各種の摺動部材の中から最適な摺動部材を選択
する作業も不要になるので、組付けが容易になり、コス
トの低減を図ることができる。

【００５６】請求項２の発明の揺動板式圧縮機によれ
ば、特殊な形状の弾性部材に較べ、入手が容易であるの
で、ガイド部材の製作が容易である。

【００５７】請求項３の発明の揺動板式圧縮機によれ
ば、摺動部材の平坦面に凹部を設けたので、摺動部材が
軽量になり、ガイド部材の軽量化を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る揺動板式
圧縮機のガイド部材の分解斜視図である。

【図２】図２はガイド部材の案内部材を説明するための
図である。

【図３】図３はこの発明の第１実施形態に係る揺動板式
圧縮機の全体を示す縦断面図である。

【図４】図４はフロントヘッドの内部をシリンダブロッ
ク側から見た図である。

【図５】図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図６】図６はこの発明の第２実施形態に係る揺動板式
圧縮機のガイド部材の摺動部材を説明するための図であ
る。

【図７】図７はこの発明の第３実施形態に係る揺動板式
圧縮機のガイド部材の摺動部材を説明するための図であ
る。

【図８】図８は従来の揺動板式圧縮機のガイド部材の斜
視図である。

【図９】図９は図８のガイド部材を説明するための図で
ある。

【図１０】図１０は従来の揺動板式圧縮機の全体を示す
縦断面図である。

【図１１】図１１はフロントヘッドの内部をシリンダブ
ロック側から見た図である。

【図１２】図１２は図１１のＣ−Ｃ線に沿う断面図であ
る。

【図１３】図１３は従来の他の揺動板式圧縮機のガイド
部材の分解斜視図である。

【符号の説明】

４ フロントヘッド ４ａ フロントヘッドの取付溝 ５ シャフト １０ 揺動板 ３５ レストレイントピン ３６ スリッパ ５０ ガイド部材 ５０ａ 直線案内溝 ５１ 案内部材 ５２，６２ 摺動部材 ５２ｂ，６２ｂ 摺動部材の平坦面 ５３ 突起 ５４ 穴 ５５ Ｏリング ６３ 凹部 ６５ ゴムシート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の回転につれて揺動する揺動板
   と、 前記回転軸と平行な直線案内溝を有し、圧縮機ハウジン
   グの内壁面に前記回転軸と平行な軸回りに摺動可能に保
   持されるガイド部材と、 前記揺動板に設けられる回転阻止部材とを備え、 前記回転阻止部材が前記ガイド部材の直線案内溝に摺動
   可能に挿入され、前記回転阻止部材により前記揺動板の
   回転が阻止される揺動板式圧縮機において、 前記ガイド部材は、 断面Ｕ字状の案内部材と、 前記案内部材の両側面に取り付けられる断面半円状の一
   対の摺動部材と、 前記案内部材の両側面と前記一対の摺動部材の平坦面と
   の間に介在する弾性部材とで構成されていることを特徴
   とする揺動板式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記弾性部材がＯリングであることを特
   徴とする請求項１記載の揺動板式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記一対の摺動部材の平坦面に凹部が設
   けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の揺
   動板式圧縮機。