JPH10153170A - 斜板式圧縮機のピストン - Google Patents

斜板式圧縮機のピストン

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JPH10153170A
JPH10153170A JP8313865A JP31386596A JPH10153170A JP H10153170 A JPH10153170 A JP H10153170A JP 8313865 A JP8313865 A JP 8313865A JP 31386596 A JP31386596 A JP 31386596A JP H10153170 A JPH10153170 A JP H10153170A
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piston
seal ring
swash plate
cylinder bore
peripheral surface
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JP8313865A
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Yujiro Morita
雄二郎 森田
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンとシリンダーボアの高度な加工精度
及び選択嵌合が不要で、また、シールリングの耐久性を
向上する斜板式圧縮機のピストンを提供する。 【解決手段】 ピストン２１の溝２１ａには、シールリ
ング２１ｂが嵌合している。ピストン２１が作動すると
き、ピストン２１の周面とシリンダーボア２ａの周面が
接触するため、シールリング２１ｂに加わる力が低減さ
れる。また、ピストン２１の外径とシリンダーボア２ａ
の内径とのクリアランスは、シールリング２１ｂにより
ガス圧縮時に塞がれるため、圧縮効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に支持され
た斜板の回転運動をピストンの往復運動に変換する圧縮
機のピストンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の斜板式圧縮機は、一例として特公
平２−６１６２７号公報に記載されているが、その構造
の要点を説明する。
【０００３】図３は、従来の斜板式圧縮機の断面図であ
る。
【０００４】シリンダーケーシング１の一端にはシリン
ダーボア２ａが形成されたシリンダーブロック２が形成
され、他端の開口部には、中央部にシャフト４を挿入す
るための貫通孔３ａが穿設され、この貫通孔３ａには、
シャフト４を回転可能に支持するためのラジアルベアリ
ング５が圧入されたフロントハウジング３が配置、固着
されている。
【０００５】フロントハウジング３の貫通孔３ａの外端
部には、シャフト４を内包するように突出するシャフト
導出筒３ｂが設けられ、シャフト４とシャフト導出筒３
ｂの内壁によって形成される空間をシール室６としてメ
カニカルシール７が配置されている。またフロントハウ
ジング３の内壁とシリンダーブロック２の一端面間に
は、クランク室１ａが形成され、クランク室１ａ内のシ
ャフト４の側端部には、ロータ８が嵌着されている。ロ
ータ８の一端部は、シャフト４の方向に折り曲げられ、
耳状に形成された耳部８ａを有している。そしてこの耳
部８ａには長孔８ｂが設けられている。
【０００６】シャフト４には、ロータ８と間隔を置い
て、球面ブッシュ９がシャフト４上に滑動可能に配置さ
れており、球面ブッシュ９の球面上には円板形状の斜板
１０が球面上を滑動可能に設けられている。さらに斜板
１０の一端面上にはロータ８の耳部８ａに向って、耳状
に形成された耳部１０ａが設けられており、長孔８ｂに
対応して孔１０ｂを有している。そしてこの長孔８ｂ，
孔１０ｂを通してピン状部材１１が長孔内を滑動可能に
挿入されていわゆるヒンジ機構を構成している。またロ
ータ８と球面ブッシュ９はシャフト４と平行に配置され
たスプリング１２によって連結されている。なお、フロ
ントハウジング３の内壁面とロータ８間にはスラストレ
ース１３が配置され、このスラストレース１３間にはス
ラストニードルベアリング１４が挟持されている。
【０００７】シャフト４の他方端はシリンダーブロック
２において、ラジアルベアリング１５に回転可能に支持
され、さらにシャフト４の端面に配置されたスラストニ
ードルベアリング１６及び板バネ１７を介して、アジャ
ストスクリュー１８で回転可能に支持されている。
【０００８】斜板１０の両面には斜板１０を挟むように
して球面が形成されたスライディングシュー１９が球面
を外側にして、当接している。このスライディングシュ
ー１９は斜板１０の円周に沿って摺動可能になってい
る。また、図示のように一対のスライディングシュー１
９は、実質的に球体を形成するように配設されている。
このスライディングシュー１９には図示のように、一端
部が２叉に形成されたピストンロッド２０がスライディ
ングシュー１９を挟持するように配設されており、ピス
トンロッド２０はスライディングシュー１９上を摺動可
能な状態となっている。ピストンロッド２０の他端部に
はシリンダーボア２ａ内で摺動可能にピストン２１が設
けられている。なお、斜板１０上には上述した構造のピ
ストンが複数本設けられている。
【０００９】シリンダーボア２ａの一端面には流体を吸
入するための吸入孔２２と流体を吐出するための吐出孔
２３が穿設され、吸入孔２２、吐出孔２３への流体の流
通を制御するように吸入弁及び吐出弁が連接されている
弁板２４をガスケット２５を介してシリンダーブロック
２へ接続し、隔壁２６ａを有するシリンダーヘッド２６
によって吸入室２７及び吐出室２８が形成されるよう
に、シリンダーヘッド２６をガスケット２９を介して、
弁板２４の一端面に配置し、弁板２４及びシリンダーヘ
ッド２６をシリンダーブロック２上に固定し、シリンダ
ーケーシング１を閉塞する。なお吸入室２７には吸入ポ
ート２７ａが連結され、吐出室２８には吐出口２８ａが
設けられている。
【００１０】さらに、吸入室２７とクランク室１ａを連
結するため、シリンダーケーシング１に形成されたシリ
ンダーブロック２を通して、連通孔３０が設けられてい
る。この連通孔３０は弁板２４及びガスケット２５，２
９を貫通する導入孔３０ａ、さらに後述するベローズを
配置するための連通孔部３０ｂによって構成されてい
る。
【００１１】連通孔部３０ｂのクランク室１ａ側には通
過孔３１ａ及び弁座３１ｂが設けられたカップリング３
１が嵌入され、その端部にはガス漏れを防ぐため、Ｏ−
リング３２が挿入されている。さらに、連通孔部３０ｂ
には、上面両端に貫通孔３３ａの設けられた台座３３が
固定され、この台座３３の上面には先端にニードル３４
ａを有する一定の圧力でガスが封入されたベローズ３４
が配置され、ニードル３４ａの先端が通過孔３１ａに挿
入されると、台座３１ｂとニードル３４ａによって通過
孔３１ａが閉塞される。
【００１２】続いて、図４を参照して従来の他の一例の
斜板式圧縮機に使用するピストン２１とシリンダーボア
２ａの保護とシールの要点を説明する。
【００１３】ピストン２１の外周面に設けられた溝２１
ａにＰＴＦＥ系合成樹脂製のシールリング２１ｂを装着
する。このような構造にしてピストン２１をシリンダー
ボア２ａ内に嵌合することにより、ピストン２１とシリ
ンダーボア２ａの接触を回避し、また、ピストン２１と
シリンダーボア２ａの間のシールを行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウム系金属製
のピストンの表面にＰＴＦＥ系合成樹脂の被膜を形成し
た場合、冷媒ガスを効率高く圧縮するためには、ピスト
ンの外径をシリンダーの内径より１５〜３０μｍ程度小
さく設定し、ピストンの周面とシリンダーボアの周面の
間に油膜を保持する必要があるから、部品の高度な加工
精度及び選択嵌合が必要になるので、コストの上昇を招
く。
【００１５】ＰＴＦＥ系合成樹脂製のシールリングをピ
ストンに装着した場合、ピストンとシリンダーボアとの
焼付きを防止するため、ピストンは、シールリングによ
りシリンダーボアと接触しないように構成されている。
斜板の回転運動時及びピストンの往復運動時の慣性力に
よりピストンに発生するピストンの中心軸に対して法線
方向の力によって、シールリングはシリンダーボアに押
し付けられるため、シールリングのシリンダーボアとの
接触面積を十分に確保しなければ、シールリングは破損
する。
【００１６】そこで、本発明は、前記従来の技術の欠点
を改良し、ピストンとシリンダーボアの高度な加工精度
及び選択嵌合が不要で、また、シールリングの耐久性を
向上する斜板式圧縮機のピストンを提供し、もってコス
トが安価で、圧縮能力の低下を防止することができる斜
板式圧縮機を提供しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の手段を採用する。
【００１８】（１）シリンダーボアに対して摺動するピ
ストンの外周面に表面処理被膜を形成するとともに、環
状のシールリングを前記ピストンの外周面に設けた溝に
装着した斜板式圧縮機のピストン。
【００１９】（２）圧力がかからないときに前記シール
リングは前記ピストンの外周面から最大限度で前記シー
ルリングの厚みの４％突出するか又は前記溝内に陥入
し、圧力がかかったときに前記シールリングは前記ピス
トンの外周面から突出している前記（１）記載の斜板式
圧縮機のピストン。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態例について
図１と図２を参照して説明する。
【００２１】本発明に係る斜板式圧縮機の基本的構造
は、前述した従来のそれと同様であるため、重複する説
明を省略し、主として本発明の特徴とする構成及びシー
ルリングの寸法等について説明する。
【００２２】まず、構成について説明すると、ピストン
２１の外周面に設けられた溝２１ａには、シールリング
２１ｂが嵌合している。ピストン２１が作動するとき、
ピストン２１の周面とシリンダーボア２ａの周面が接触
するため、シールリング２１ｂに加わる力が低減され
る。また、ピストン２１の外径とシリンダーボア２ａの
内径とのクリアランスは、シールリング２１ｂによりガ
ス圧縮時に塞がれるため、圧縮効率が向上する。
【００２３】次に、材質について説明すると、ピストン
２１はアルミニウム系金属、ピストン２１の表面に形成
される被膜はＰＴＦＥ系合成樹脂、シールリング２１ｂ
はＰＴＦＥ系合成樹脂、シリンダーボア２ａの内面はア
ルミニウム系又は鉄系金属である。
【００２４】続いて、寸法関係について説明すると、ピ
ストン２１の外径を３０ｍｍとした場合、シリンダーボ
ア２ａとピストン２１のクリアランスは、従来１５（最
小）〜３０（最大）μｍであったが、本実施の形態例で
は１５（最小）〜８０（最大）μｍである。また、本実
施の形態例においては、シールリング２１ｂの厚みｔは
１ｍｍで、シールリング２１ｂがピストン２１の外周面
から外側へ突出する寸法Δｔは、圧力がかからないとき
にはｔの４％以下であるか、又は、シールリング２１ｂ
は溝２１ａ内に陥入している。圧力がかかったときに
は、シールリング２１ｂはピストン２１の外周面から突
出する。このような数値に選定すると、圧縮機の性質は
向上する。
【００２５】なお、シールリング２１ｂは、閉鎖リング
又は一部に切欠部を有するリングのいずれの形状であっ
ても、その固有の弾力性による直径の拡大又は焼嵌めに
よりピストン２１の溝２１ａに嵌合することができる。
【００２６】また、ピストン２１が下死点に位置すると
きにも、シールリング２１ｂがシリンダーボア２ａの周
面に接触しているように設計すると、圧縮効率の向上の
ために好都合である。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次の効果を奏することができる。
【００２８】（１）シールリングをピストンに装着して
いるため、シリンダーボアとピストンのクリアランスを
大きく設定しても、圧縮能力の低下を防止することがで
きる。
【００２９】（２）ピストンが作動するとき、ピストン
の周面とシリンダーボアの周面が接触するため、シール
リングに加わる力が低減され、シールリングの耐久性が
向上する。
【００３０】（３）ピストンとシリンダーボアの高度な
加工精度及び選択嵌合が不要となる。
【００３１】（４）もってコストが安価で、高性能な斜
板式圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例を使用した斜板式圧縮
機の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態例における要部の断面図
である。
【図３】従来の一例の斜板式圧縮機の断面図である。
【図４】従来の他の一例の斜板式圧縮機に使用するピス
トンにおける要部の断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダーケーシング １ａ クランク室 ２ シリンダーブロック ２ａ シリンダーボア ３ フロントハウジング ３ａ 貫通孔 ３ｂ シャフト導出筒 ４ シャフト ５ ラジアルベアリング ６ シール室 ７ メカニカルシール ８ ロータ ８ａ 耳部 ８ｂ 長孔 ９ 球面ブッシュ １０ 斜板 １０ａ 耳部 １０ｂ 孔 １１ ピン状部材 １２ スプリング １３ スラストレース １４ スラストニードルベアリング １５ ラジアルベアリング １６ スラストニードルベアリング １７ 板バネ １８ アジャストスクリュー １９ スライディングシュー ２０ ピストンロッド ２１ ピストン ２１ａ 溝 ２１ｂ シールリング ２２ 吸入孔 ２３ 吐出孔 ２４ 弁板 ２５ ガスケット ２６ シリンダーヘッド ２６ａ 隔壁 ２７ 吸入室 ２７ａ 吸入ポート ２８ 吐出室 ２８ａ 吐出口 ２９ ガスケット ３０ 連通孔 ３０ａ 導入孔 ３０ｂ 連通孔部 ３１ カップリング ３１ａ 通過孔 ３１ｂ 台座 ３２ Ｏ−リング ３３ 台座 ３３ａ 貫通孔 ３４ ベローズ ３４ａ ニードル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダーボアに対して摺動するピスト
    ンの外周面に表面処理被膜を形成するとともに、環状の
    シールリングを前記ピストンの外周面に設けた溝に装着
    したことを特徴とする斜板式圧縮機のピストン。
  2. 【請求項２】 圧力がかからないときに前記シールリン
    グは前記ピストンの外周面から最大限度で前記シールリ
    ングの厚みの４％突出するか又は前記溝内に陥入し、圧
    力がかかったときに前記シールリングは前記ピストンの
    外周面から突出していることを特徴とする請求項１記載
    の斜板式圧縮機のピストン。
JP8313865A 1996-11-25 1996-11-25 斜板式圧縮機のピストン Withdrawn JPH10153170A (ja)

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