JPH11294322A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

斜板式圧縮機

Info

Publication number
JPH11294322A
JPH11294322A JP10107532A JP10753298A JPH11294322A JP H11294322 A JPH11294322 A JP H11294322A JP 10107532 A JP10107532 A JP 10107532A JP 10753298 A JP10753298 A JP 10753298A JP H11294322 A JPH11294322 A JP H11294322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
cylinder bore
swash plate
oil groove
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10107532A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisaya Yokomachi
尚也 横町
Tatsuya Koide
達也 小出
Yoshiyuki Nakane
芳之 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP10107532A priority Critical patent/JPH11294322A/ja
Priority to US09/291,419 priority patent/US6422129B1/en
Priority to EP99106300A priority patent/EP0952340A3/en
Publication of JPH11294322A publication Critical patent/JPH11294322A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/109—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/04—PTFE [PolyTetraFluorEthylene]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】CO2 を冷媒とする斜板式圧縮機のブローバイ
ガス量を制限し、各摺動部の潤滑を確保する。 【解決手段】斜板式圧縮機のシリンダボア2a及びピス
トン11をアルミニウム合金とし、ピストン外周面には
フッ素樹脂の被膜を形成するとともに、その頂部近傍に
はピストンリング25を嵌着したことにより、CO2 冷
媒の使用にも対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CO2 を冷媒とす
る斜板式圧縮機の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に車両空調用に供される片頭形斜板
式圧縮機は、斜板がクランク室内で駆動軸に装着され、
駆動軸と共動する斜板の回転がシリンダボア内に挿嵌さ
れたピストンの往復直線運動に変換される。そして外部
冷凍回路から帰還した冷媒ガスは、ピストンの直動に伴
って吸入室からシリンダボア内に吸入され、圧縮された
のち吐出室に吐出される。すなわち、片頭形斜板式圧縮
機の多くは、このようにクランク室を経由することなく
帰還冷媒ガスが直接シリンダボア内へ導入される構成で
あるため、クランク室内に配置されている各摺動部品の
潤滑は、主としてブローバイガスと共にクランク室に供
給される潤滑油に依存している。このブローバイガス量
はシリンダボアとピストンとの嵌合細隙の大きさによっ
て左右され、クランク室内の各摺動部品を良好に潤滑し
うるのに十分な潤滑油を供給するには、この嵌合細隙を
ある程度大きく設定する必要があるが、その場合は逆に
圧縮効率が低下するといった問題が生じる。
【0003】さて、近時環境問題への対応から代替冷媒
としてCO2 の実用化が進められているが、CO2 を冷
媒として使用する圧縮機では圧力条件がかなり高くなる
ため、シリンダボアとピストンとの間に単純な円筒シー
ル方式を採用したものでは、ブローバイガス量が極端に
多くなって性能が低下する。したがって、空調用圧縮機
としてはさほど注目されていなかったピストンリングの
使用が改めて見直されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、たとえピス
トンリングを使用したとしても、上述のようにピストン
に作用する差圧が大きく、しかも冷媒ガスの密度も高い
ことから、同一通路面積でのガス流量はフロンに比べて
格段と多くなる。また、ピストンが冷媒ガスを圧縮する
ために下死点から上死点に移動するとき、圧縮反力及び
ピストンの慣性力が斜板に作用し、斜板に加わる力はピ
ストンに反力として作用するが、斜板は駆動軸の軸心と
直交する面に対して傾設されているため、ピストンに作
用する反力の一部はピストンをシリンダボアの内周面に
対して押付ける向きに作用する。つまりピストンはシリ
ンダボアの内周面からサイドフォースを受け、とくにC
O2 冷媒の場合はその値が一層高くなって、ピストンリ
ングの存在にかかわらずピストンはシリンダボアとの直
接接触が避けられない。
【0005】本発明の第1の解決課題は、ピストンリン
グと共同してブローバイガス量を制限すると同時に、シ
リンダボア及びピストン相互の同種金属による直接接触
を回避することであり、第2の解決課題は、ピストン摺
動部の潤滑とともに、クランク室内の各摺動部に対して
も十分な潤滑油の供給を果すことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載の発明に係る斜板式圧縮機は、シリンダボア及
びクランク室を有する外郭部材と、外郭部材に回転可能
に支承された駆動軸と、クランク室内において駆動軸に
装着された斜板と、シリンダボア内に挿嵌されたピスト
ンとを備え、駆動軸の回転に伴い、斜板に係留されたピ
ストンがシリンダボア内を直動してCO2 冷媒を圧縮す
べく構成した斜板式圧縮機において、上記シリンダボア
及びピストンはアルミニウム合金を母材とし、該ピスト
ン外周面にはフッ素樹脂の被膜が形成されるともに、そ
の頂部近傍にはピストンリングが嵌着されていることを
特徴としている。
【0007】したがって、ブローバイガス量はピストン
リングの合い口幅及びシリンダボアとピストンとの嵌合
細隙によって定まるが、ピストンの外周面にフッ素樹脂
の被膜を形成することにより、シリンダボアに対して同
種金属の直接接触が避けられるため、上記嵌合細隙を極
力縮小してブローバイガス量を制限し、圧縮機の性能低
下を防止すると同時に、被膜を介した面接触により高い
サイドフォースにも十分抵抗することができる。この場
合、請求項2、3記載の発明のように、シリンダボアを
有する外郭部材に過共晶アルミニウム硅素合金を使用す
れば、鉄系金属からなるピストンリングとの摺動にも十
分耐えることができる。
【0008】また、請求項4記載の発明のピストンのよ
うに、ピストンリングが装着されるリング溝の下位に並
列して周方向に延びる第1油溝と、更にその下位に軸心
方向に延びる第2油溝とを刻設したものでは、ガス流量
を増やすことなく、潤滑油の通路面積を拡大してその粘
性抵抗を減らすことができるので、シリンダボアとの嵌
合界面における潤滑性が保持される。しかも請求項5記
載の発明のように、少なくともピストンが下死点に到達
した際に、第2油溝の一部がクランク室内に露出するよ
うに設ければ、たとえ圧縮機が可変容量型であって斜板
傾角が極端に小さくなった場合でも、クランク室には確
実に潤滑油が供給される。さらに請求項6記載の発明の
ように、第2油溝をピストン外周面上におけるサイドフ
ォースの影響を極力避回する位相に設ければ、第2油溝
部分がシリンダボアに強圧されることがないので、相互
の摩耗や損傷が防止される。
【0009】
【発明の実施形態】以下、本発明を具体化した斜板可変
容量圧縮機の実施形態を図1〜図4に基づいて説明す
る。図1に示すように、フロントハウジング1は、シリ
ンダブロック2の前端面に接合されている。リヤハウジ
ング3は、バルブプレ−ト4を介してシリンダブロック
2の後端面に接合されている。フロントハウジング1、
シリンダブロック2及びリヤハウジング3は、圧縮機の
外郭部材を構成している。吸入室3a及び吐出室3b
は、リヤハウジング3とバルブプレ−ト4との間に形成
されている。外部冷凍回路(図示しない)からの冷媒
(CO2 )ガスは、導入口3cを介して吸入室3aに直
接導入される。
【0010】バルブプレ−ト4は、吸入ポート4a、吸
入弁4b、吐出ポート4c及び吐出弁4dを有してい
る。クランク室5は、フロントハウジング1とシリンダ
ブロック2との間に形成されている。駆動軸6は、一対
のベアリング7を介してフロントハウジング1及びシリ
ンダブロック2に回転可能に支持され、クランク室5内
を貫通している。支持孔2bはシリンダブロック2の中
心部に形成されている。駆動軸6の後端は支持孔2b内
に挿入され、その後端はベアリング7を介して支持孔2
bの内周面によって支持されている。
【0011】ラグプレ−ト8は駆動軸6に固定されてい
る。斜板9はクランク室5内において駆動軸6にその軸
心L方向へスライド可能かつ傾動可能に支持されてい
る。斜板9はヒンジ機構10を介してラグプレ−ト8に
連結されている。ヒンジ機構10は、ラグプレ−ト8に
形成された支持アーム19と、斜板9に形成された一対
のガイドピン20とより構成されている。ガイドピン2
0は、支持アーム19に形成された一対のガイド孔19
aにスライド可能に嵌入されている。ヒンジ機構10
は、斜板9を駆動軸6と一体的に回転させる。更に、ヒ
ンジ機構10は、斜板9の軸心L方向への移動及び斜板
9の傾動を案内する。
【0012】複数のシリンダボア2aは、駆動軸6の周
囲においてシリンダブロック2に形成され、駆動軸6の
軸心L方向に沿って延びている。片頭ピストン11は、
シリンダボア2a内に収容されている。ピストン11の
尾部には溝11aが形成されている。溝11aの互いに
対向する内壁面には、一対のシュー12の半球部が相対
的に摺動可能に嵌められている。斜板9は両シュー12
の平面部にて摺動可能に挟持されている。斜板9の回転
運動はシュー12を介してピストン11の往復直線運動
に変換され、ピストン11はシリンダボア2a内を前後
に往復動する。ピストン11が上死点から下死点へ移動
する吸入行程のときに、吸入室3a内の冷媒ガスが吸入
ポート4aから吸入弁4bを押し開いてシリンダボア2
a内へ流入する。ピストン11が下死点から上死点へ移
動する圧縮行程のときに、シリンダボア2a内の冷媒ガ
スが圧縮されて、吐出ポート4cから吐出弁4dを押し
開いて吐出室3bに吐出される。
【0013】スラストベアリング21は、ラグプレ−ト
8とフロントハウジング1との間に配置されている。冷
媒ガスの圧縮に伴い、ピストン11には圧縮反力が作用
する。この圧縮反力は、ピストン11、斜板9、ラグプ
レ−ト8及びスラストベアリング21を介してフロント
ハウジング1で受け止められる。図1〜図3に示すよう
に、ピストン11の回り止め部22が一体的に形成され
ている。回り止め部22は、フロントハウジング1の内
周面とほぼ同一径の周面を有している。回り止め部22
の周面は、ピストン11の軸心Sを中心とした回転を防
止するために、フロントハウジング1の内周面に接触し
ている。
【0014】図1に示すように、給気通路13は、吐出
室3bとクランク室5とを接続している。電磁バルブ1
4はリヤハウジング3に取り付けられ、給気通路13の
途中に配置されている。電磁バルブ14のソレノイド1
4aが励磁されると、弁体14bが弁孔14cを閉鎖す
る。ソレノイド14aが消磁されると、弁体14bが弁
孔14cを開放する。
【0015】抽気通路6aは駆動軸6内に形成されてい
る。抽気通路6aは、クランク室5に開口する入口と、
支持孔2bの内部に開口する出口とを有している。抽気
孔2cは、支持孔2bの内部と吸入室3aとを接続して
いる。ソレノイド14aの励磁により給気通路13が閉
鎖された状態では、吐出室3b内の高圧の冷媒ガスがク
ランク室へ供給されない。この状態では、クランク室5
内の冷媒ガスが、抽気通路6a及び抽気孔2cを介して
吸入室3aへ流出するばかりであり、クランク室5内の
圧力は吸入室3a内の低い圧力に近づいていく。このた
め、クランク室5内の圧力とシリンダボア2a内の圧力
との差が小さくなり、図1に示すように、斜板9の傾角
が最大となって、圧縮機の吐出容量が最大となる。
【0016】ソレノイド14aの消磁により給気通路1
3が開放された状態では、吐出室3b内の高圧の冷媒ガ
スがクランク室5へ供給され、クランク室5内の圧力が
上昇する。そのため、クランク室5内の圧力とシリンダ
ボア2a内の圧力との差が大きくなり、ついには斜板9
の傾角が最小となって、圧縮機の吐出容量が最小とな
る。
【0017】斜板9は、斜板9の前面に形成されたスト
ッパ9aがラグプレ−ト8に当接することによって、予
め定められた最大傾角を越えて傾斜しないように規制さ
れる。斜板9は、駆動軸6に装着されたリング15に当
接することによって、最小傾角に規制される。上記のよ
うに、電磁バルブ14のソレノイド14aの励磁及び消
磁に応じて、給気通路13が閉鎖及び開放されることに
より、クランク室5内の圧力が調整される。クランク室
5内の圧力が変化すると、ピストン11の前面(図1の
左側の面)に作用するクランク室5内の圧力と、ピスト
ン11の後面(図1の右側の面)に作用するシリンダボ
ア2a内の圧力との差も変化し、斜板9の傾角が変化す
る。この斜板9の傾角の変化に伴いピストンストローク
が変化して、圧縮機の吐出容量が調整される。電磁バル
ブ14のソレノイド14aは、コントローラ(図示しな
い)の制御により、冷房負荷等の情報に応じて選択的に
励磁及び消磁される。つまり、圧縮機の吐出容量は冷房
負荷に応じて調整される。
【0018】本発明の特徴的な構成として、シリンダボ
ア2aを有するシリンダブロック2及びピストン11は
アルミニウム合金、好適には過共晶アルミニウム硅素合
金が使用され、ピストン11外周面の頂部近傍には、環
状のリング溝25aが刻設されてピストンリング25が
嵌着されている。そしてピストン11の外周面には、同
種金属との直接接触を回避し、かつシリンダボア2aと
の嵌合細隙Kを可及的に狭く調整するフッ素樹脂(PT
FE)の被膜が形成されている。
【0019】さらにピストン11には、シリンダボア2
aに対する潤滑性の保持と、クランク室5内への積極的
な給油を果すため、以下に詳述する油溝が配設されてい
る。すなわち、図3に示すピストン11の外周面に刻設
されたリング溝25aの下死点近傍に並列して周方向に
延びる第1油溝16が設けられ、本実施形態ではピスト
ン11の全周にわたって環状に形成されている。なお、
第1油溝16は、ピストン11が下死点に移動した際に
もシリンダボア2a内からクランク室5内に露出しない
よう配慮されている。第2油溝17は、第1油溝16の
さらに下位近傍からピストン11の軸心S方向に延びる
ように形成されている。
【0020】第2油溝17は、図4(b)に示すよう
に、ピストン11を駆動軸6の回転方向Rが時計の回転
方向となる側から見た状態で(この図ではピストン11
をその尾部側から見ている)、駆動軸6の軸心Lとピス
トン11の軸心Sとを通る直線Mを仮想的に設ける。こ
の直線Mとピストン11の周面との交点P1、P2のう
ち、駆動軸6の軸心Lから遠い方の点P1を12時の位
置とする。この場合、第2油溝17はピストン11の周
面上において、9時から10時半までの範囲Eに設けら
れている。さらに第2油溝17はピストン11が上死点
付近に移動されたとき、クランク室5内の露出しないよ
うな位置及び長さに形成されている。
【0021】さて、上記の圧縮機では、ピストン11が
上死点から下死点へ移動する吸入行程のときに、吸入室
3a内の冷媒ガスがシリンダボア2a内に吸入される。
このとき、冷媒ガス中に含まれる潤滑油の一部が、シリ
ンダボア2aの内周面に付着する。一方、ピストン11
が下死点から上死点へ移動する圧縮行程のときには、シ
リンダボア2a内の冷媒ガスが圧縮されて吐出室3bに
吐出される。このとき、ピストンリング25の合い口を
通り抜けた冷媒ガスの一部がブローバイガスとして、ピ
ストン11の外周面とシリンダボア2aの内周面との間
の制限された嵌合細隙Kを介してクランク室5へ漏出す
る。
【0022】一方、ブローバイガスと共に嵌合細隙Kに
進入した潤滑油は、ピストン11の移動に伴って第1油
溝16に捕捉貯留される。ピストン11が圧縮行程にあ
るとき、嵌合細隙K内のブローバイガスによって第1油
溝16内の圧力も高くなるが、第2油溝17はピストン
11が上死点付近へ移動したとき以外、少なくとも一部
がクランク室5内へ露出しており、第2油溝17内の圧
力はクランク室5内の圧力と比較して、同じか若干高い
程度である。したがって、嵌合細隙Kを隔てて対峙する
両油溝16、17の差圧により、第1油溝16内の潤滑
油は第2油溝17内に流入する。この場合、圧縮性流体
である冷媒ガスとは異なり、粘度の高い油成分の粘性抵
抗は長さの影響を受けるため、第2油溝17の形成によ
って長さを減らすと同時に、かかるシール長の長い部分
で潤滑油の通路面積を拡大して、粘性抵抗を巧みに減衰
させているので、シリンダボア2aとの嵌合界面におけ
る円滑な摺動が確保される。また、第2油溝17内の潤
滑油は、クランク室5内へ露出した溝部分を介してクラ
ンク室5内の摺動部、つまり斜板9、シュー12及びピ
ストン11の各相対摺動部分に供給されて、それらの部
分を良好に潤滑する。 ところで、ピストン11はその
往復動中に、圧縮反力や自身の慣性力に起因して、シリ
ンダボア2aの内周面から反力(以下、サイドフォース
という)を受ける。このため、第2油溝17は、ピスト
ン11の周面上において、サイドフォースの影響を極力
受けない位置に形成されることが望ましい。
【0023】詳しくは、図2に示すように、ピストン1
1が上死点付近にあるときに、ピストン11に作用する
圧縮反力が最も大きくなる。この圧縮反力及びピストン
11の慣性力は、斜板9に対して作用する。従って、ピ
ストン11は、駆動軸6の軸心Lと直交する面に対して
傾斜している斜板9から、圧縮反力と慣性力との合力F
O に応じた大きな反力FS を受ける。この反力FS は、
斜板9の傾斜角度に従って、ピストン11の移動方向に
沿った分力f1 と、駆動軸6の軸心Lに向かう分力f2
とに分解される。この分力f2 は、ピストン11の尾部
側をその分力f 2 の方向へ傾動させる力となる。このた
め、ピストン11の尾部側の周面は、シリンダボア2a
の開口部近傍の内周面に、分力f2 に応じた力で押し付
けられる。言い換えれば、ピストン11の尾部側の周面
はシリンダボア2aの開口部近傍の内周面から、分力f
2 に応じた大きな反力(サイドフォース)Faを受け
る。
【0024】ピストン11にた対してサイドフォースF
aが作用する位置は、ピストン11の移動に伴い変化す
る。例えば、ピストン11が上死点に位置する状態から
図4(b)に示すように、斜板9が矢印R方向に90°
回転するまでの間には、シリンダボア2a内に残留する
圧縮冷媒ガスが、ピストン11の上死点から下死点への
移動に伴い再膨張し、再膨張が終了したのちは、シリン
ダボア2a内への冷媒ガスの吸入が開始されている。こ
の状態では、斜板9には圧縮反力が作用しておらず、斜
板9に作用する力FO はピストン11の慣性力がほとん
どである。従って、ピストン11は、斜板11から主に
慣性力に基づく反力FS を受ける。この反力FS は、斜
板9の傾斜に応じて、ピストン11の移動方向に沿った
分力f1と、斜板9の回転方向Rにほぼ沿った分力f2
とに分解される。この分力f2 は、ピストン11の尾部
側をその分力f2 の方向へ傾動させる力となる。このた
め、ピストン11は、シリンダボア2aの開口部近傍の
内周面から、分力f2 に応じたサイドフォースFaを受
ける。なお、実際にはこの状態になったときの斜板9に
作用する力FO がほぼ0になるので、ピストン11には
サイドフォースFaが殆ど作用しない。
【0025】斜板9が矢印R方向に更に90°回転して
ピストン11が下死点に位置する状態になると、ピスト
ン11に作用する分力f2 の方向が、図2の場合(ピス
トン11が上死点に配置された場合)と逆になる。従っ
て、ピストン11は、シリンダボア2aの開口部近傍の
内周面から、図2の場合と逆方向のサイドフォースFa
を受ける。このときのサイドフォースFaの大きさは、
図2の場合よりも小さい。
【0026】図4(a)は、斜板9の回転角度(ピスト
ン11の移動位置)とピストン11に作用するサイドフ
ォースFaの大きさとの関係を示すグラフである。この
グラフでは、ピストン11が上死点にあるときの斜板9
の回転角度を0°としている。図に示すように、ピスト
ン11が上死点にある状態から斜板9が90°回転する
までの間には、サイドフォースFaが負の値になること
がある。これは上述した各力の向きが逆方向になること
を意味している。
【0027】図4(a)のグラフは、斜板9の回転角度
が0°のとき、つまりピストン11が上死点にあると
き、ピストン11に作用するサイドフォースFaが最も
大きくなることを示している。ピストン11の周面上に
おいて、この最も大きなサイドフォースFaを受ける位
置は、図4(b)に示すように、6時の位置である。ピ
ストン11の周面上の6時の位置に大きなサイドフォー
スFaが作用したときには、その6時の位置を中心とし
た3時から9時までの範囲E1が、シリンダボア2aの
内周面に対して強く押し付けられる。このため、範囲E
1に第2油溝17を設けると、第2油溝17の開口縁が
シリンダボア2aの内周面に強く圧接されて、ピストン
11やシリンダボア2aが摩耗したり損傷したりする可
能性が生じる。したがって、第2油溝17はピストン1
1の周面上において、3時から9時までの範囲E1を除
いた範囲、つまり9時から3時までの範囲E2に設けら
れるのが望ましい。
【0028】サイドフォースFaの影響を更に避けるた
めには、第2油溝17を、ピストン11の周面上におけ
る9時から3時までの範囲E2のうち、最も小さなサイ
ドフォースFaを受ける範囲に設けることが望ましい。
図4(a)のグラフは、ピストン11に作用するサイド
フォースFaが、ピストン11が圧縮行程にあるとき
(斜板の回転角度が180°〜360°のとき)より、
ピストン11が吸入行程にあるとき(斜板9の回転角度
が0°〜180°のとき)の方が相対的に小さいことを
示している。
【0029】吸入行程において、シリンダボア2a内の
残留冷媒ガスの再膨張が終了した時点では、斜板9に圧
縮反力が作用せず、斜板9に作用するピストン11の慣
性力がほとんどである。とくに、図4(a)に示すよう
に、斜板9の回転角度が90°のときには、ピストン1
1の周面上における9時の位置にはサイドフォースFa
が殆ど作用しない。従って、ピストン11に作用するサ
イドフォースFaは、吸入行程のときの方が、圧縮反力
が生じる圧縮行程のときより相対的に小さくなる。言い
換えれば、ピストン11の周面上における9時から3時
までの範囲E2のうち、9時から12時までの範囲に作
用するサイドフォースFaの方が、12時から3時まで
の範囲に作用するサイドフォースFaよりも相対的に小
さい。
【0030】加えて、図4(a)に示すように、ピスト
ン11が下死点に配置されたとき、そのピストン11の
周面上における12時の位置にも比較的大きなサイドフ
ォースFaが作用する。ピストン11は、下死点付近に
移動されたときには、シリンダボア2aによる支持長さ
が短くなって不安定になり易い。このため、第2油溝1
7は、ピストン11の周面上における12時の位置の近
傍に設けない方が好ましい。
【0031】以上のことが考慮された結果、本実施形態
では、図4(b)に示すように、第2油溝17が、ピス
トン11の周面上における9時から10時半までの範囲
Eに設けられている。
【0032】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る斜
板式圧縮機は、シリンダボア及びピストンにアルミニウ
ム合金を使用し、ピストン外周面に形成したフッ素樹脂
被膜により、同種金属の直接接触を回避しつつシリンダ
ボアとの嵌合細隙を極力縮小するとともに、ピストンリ
ングと共同してブローバイガス量を可及的に制限するよ
うにしたので、性能を低下させることなくCO2 冷媒の
採用を可能とすることができる。
【0033】また、請求項4〜6記載の発明のように、
ピストンの外周面に第1及び第2油溝を設けたもので
は、シリンダボアとの嵌合細隙を潜通するガス流量を増
やすことなく油成分の粘性抵抗を減らしてピストンの円
滑な摺動を確保し、しかもこれらの油溝を介してクラン
ク室内の摺動部に対しても潤沢な給油を行うことができ
る。さらに請求項6記載の発明のように、第2油溝をピ
ストンの外周面上におけるサイドフォースの影響を極力
回避する位相に設ければ、第2油溝部分は摩耗や損傷か
ら十分防護されるとともに、サイドフォースは上記フッ
素樹脂被膜で的確に受承することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る斜板式圧縮機の縦断
面図。
【図2】上死点に位置するピストンが傾いた状態を誇張
して示す要部拡大断面図てある。
【図3】ピストンの実施形態を示す斜視図。
【図4】(a)斜板の回転角度とピストンに作用するサ
イドフォースの大きさとの関係を示すグラフ。(b)第
2油溝の形成位相を示す説明図。
【符号の説明】
2aはシリンダボア、5はクランク室、6は駆動軸、9
は斜板、11はピストン、16は第1油溝、17は第2
油溝、25はピストンリング

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダボア及びクランク室を有する外郭
    部材と、外郭部材に回転可能に支承された駆動軸と、ク
    ランク室内において駆動軸に装着された斜板と、シリン
    ダボア内に挿嵌されたピストンとを備え、駆動軸の回転
    に伴い、斜板に係留されたピストンがシリンダボア内を
    直動してCO2 冷媒を圧縮すべく構成した斜板式圧縮機
    において、上記シリンダボア及びピストンはアルミニウ
    ム合金を母材とし、該ピストン外周面にはフッ素樹脂の
    被膜が形成されるともに、その頂部近傍にはピストンリ
    ングが嵌着されていることを特徴とする斜板式圧縮機。
  2. 【請求項2】上記シリンダボアを有する外郭部材は、過
    共晶アルミニウム硅合金である請求項1記載の圧縮機。
  3. 【請求項3】上記ピストンリングが鉄系金属からなる請
    求項1又は2記載の圧縮機。
  4. 【請求項4】上記ピストンの外周面には、上記ピストン
    リングが嵌着されるリング溝の下位に並列して周方向に
    延びる第1油溝と、更にその下位に軸心方向に延びる第
    2油溝が刻設されていることを特徴とする請求項1、2
    又は3記載の圧縮機。
  5. 【請求項5】上記第2油溝は、少なくともピストンが下
    死点に到達した際、その一部がクランク室内に露出すべ
    く設けられている請求項4記載の圧縮機。
  6. 【請求項6】上記第2油溝は、ピストンの外周面上にお
    いて、サイドフォースの影響を極力避回した位相に設け
    られている請求項4又は5記載の圧縮機。
JP10107532A 1998-04-17 1998-04-17 斜板式圧縮機 Pending JPH11294322A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10107532A JPH11294322A (ja) 1998-04-17 1998-04-17 斜板式圧縮機
US09/291,419 US6422129B1 (en) 1998-04-17 1999-04-13 Swash plate type refrigerant compressor
EP99106300A EP0952340A3 (en) 1998-04-17 1999-04-16 Piston for a swash plate refrigerant compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10107532A JPH11294322A (ja) 1998-04-17 1998-04-17 斜板式圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11294322A true JPH11294322A (ja) 1999-10-26

Family

ID=14461586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10107532A Pending JPH11294322A (ja) 1998-04-17 1998-04-17 斜板式圧縮機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6422129B1 (ja)
EP (1) EP0952340A3 (ja)
JP (1) JPH11294322A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007100645A (ja) * 2005-10-06 2007-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温流体用昇圧ポンプ
JP2010025053A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sanden Corp ピストン式圧縮機
JP2010286709A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Ricoh Co Ltd ピストン、エアポンプ、エア吐出装置及び画像形成装置
KR20190008087A (ko) * 2017-07-14 2019-01-23 현대자동차주식회사 동축으로 레이저 접합된 에어로겔/세라믹 헤드를 가진 발포 알루미늄 코어 피스톤

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001165049A (ja) * 1999-12-08 2001-06-19 Toyota Autom Loom Works Ltd 往復式圧縮機
JP2001248550A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Zexel Valeo Climate Control Corp 可変容量型圧縮機
EP1164289A3 (en) * 2000-06-13 2003-09-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Swash plate type compressor
JP2002257045A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Toyota Industries Corp ピストン型圧縮機
JP2003129954A (ja) * 2001-10-19 2003-05-08 Toyota Industries Corp 流体機械用ピストンおよび流体機械
JP2004190507A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Sanden Corp 斜板式圧縮機
US20060171824A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 Carrier Corporation Compressor connecting rod bearing design
WO2007142958A2 (en) 2006-05-31 2007-12-13 Ggb, Inc. Plastic shoes for compressors
KR100917449B1 (ko) * 2007-06-01 2009-09-14 한라공조주식회사 압축기
DE102007049389A1 (de) * 2007-10-15 2009-04-16 Linde Material Handling Gmbh Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise
DE202007017659U1 (de) * 2007-12-18 2008-04-17 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Hydrostatische Verdrängereinheit
CN104121186A (zh) * 2014-06-24 2014-10-29 济南大学 液压柱塞泵自润滑装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535339A (en) 1978-09-01 1980-03-12 Ricoh Co Ltd Developing system
US4351227A (en) 1980-05-20 1982-09-28 General Motors Corporation Multicylinder swash plate compressor piston ring arrangement
JPS5786580A (en) 1980-11-19 1982-05-29 Toyoda Autom Loom Works Ltd Piston for swash plate type compressor
JPH07174071A (ja) * 1993-08-10 1995-07-11 Sanden Corp 圧縮機の吐出機構
EP0740076B1 (en) 1995-04-13 2000-07-05 Calsonic Corporation Variable displacement swash plate type compressor
JPH08326655A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Calsonic Corp 斜板式コンプレッサ
US5921756A (en) * 1995-12-04 1999-07-13 Denso Corporation Swash plate compressor including double-headed pistons having piston sections with different cross-sectional areas
KR100249958B1 (ko) 1996-07-08 2000-04-01 이시카와 타다시 압축기의 피스톤, 피스톤에의 코팅 형성 방법 및 코팅 형성 장치
JPH10153170A (ja) 1996-11-25 1998-06-09 Sanden Corp 斜板式圧縮機のピストン
JPH10281059A (ja) * 1997-04-02 1998-10-20 Sanden Corp プーリー直結型容量可変型斜板式圧縮機
JP3790942B2 (ja) * 1997-05-26 2006-06-28 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ 斜板式圧縮機
JP3851971B2 (ja) * 1998-02-24 2006-11-29 株式会社デンソー Co2用圧縮機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007100645A (ja) * 2005-10-06 2007-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温流体用昇圧ポンプ
JP2010025053A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sanden Corp ピストン式圧縮機
JP2010286709A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Ricoh Co Ltd ピストン、エアポンプ、エア吐出装置及び画像形成装置
KR20190008087A (ko) * 2017-07-14 2019-01-23 현대자동차주식회사 동축으로 레이저 접합된 에어로겔/세라믹 헤드를 가진 발포 알루미늄 코어 피스톤

Also Published As

Publication number Publication date
EP0952340A2 (en) 1999-10-27
US6422129B1 (en) 2002-07-23
EP0952340A3 (en) 2000-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0789145B1 (en) Piston-type compressor
US5988041A (en) Piston for compressors
US6422129B1 (en) Swash plate type refrigerant compressor
KR19980063867A (ko) 압축기
KR100583217B1 (ko) 용량 가변형 사판식 압축기
US6336795B1 (en) Fluid displacement apparatus with suction reed valve stopper
JP2000170658A (ja) 圧縮機
EP0881386A2 (en) Swash plate compressor
JPH10153170A (ja) 斜板式圧縮機のピストン
US5842406A (en) Piston for compressors including a restrictor to prevent the piston from rotating
JPH09242667A (ja) 往復動型圧縮機
JP2001355570A (ja) ピストン式容量可変型圧縮機
US6332394B1 (en) Piston for swash plate type compressor, wherein head portion includes radially inner sliding projection connected to neck portion
JP2002310067A (ja) 圧縮機
JPH08254180A (ja) 斜板式圧縮機
US6575080B1 (en) Single-headed piston for swash plate type compressor wherein head portion has a curved surface at axial end
JP2005105975A (ja) 圧縮機の弁構造
JP2003042059A (ja) 斜板式圧縮機
EP1039128A2 (en) Swash plate type compressor
JP2002005010A (ja) 可変容量圧縮機
JP3320587B2 (ja) 斜板式コンプレッサ
JP3666170B2 (ja) 斜板型圧縮機
JP2002031058A (ja) 往復式冷媒圧縮機
JP2941432B2 (ja) 圧縮機のピストン及びピストン式圧縮機
EP1092873A2 (en) Cylinder bore of swash plate compressor with grooves