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JP3042650B2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

斜板式圧縮機

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Publication number
JP3042650B2
JP3042650B2 JP4316907A JP31690792A JP3042650B2 JP 3042650 B2 JP3042650 B2 JP 3042650B2 JP 4316907 A JP4316907 A JP 4316907A JP 31690792 A JP31690792 A JP 31690792A JP 3042650 B2 JP3042650 B2 JP 3042650B2
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JP
Japan
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swash plate
cylinder bore
type compressor
plate type
main shaft
Prior art date
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JP4316907A
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JPH06159238A (ja
Inventor
清 寺内
Original Assignee
サンデン株式会社
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Publication date
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Priority to US08/156,692 priority patent/US5380166A/en
Priority to SG1996004111A priority patent/SG43132A1/en
Priority to EP93309401A priority patent/EP0599642B1/en
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    • 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
    • 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
    • F04B27/1045—Cylinders
    • 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]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12—Coating

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

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，斜板式圧縮機に関し，
詳しくは，車両空調用斜板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，斜板式圧縮機の一例として，実開
昭６３−１１０６７９号公報に開示されたカム板式圧縮
機と呼ばれるものがある。図４はこの従来例に係るカム
板式圧縮機を示す断面図である。図４において，シリン
ダブロック１０１内部にクランク室１０２が設けられ，
このクランク室１０２内部に駆動軸１０７が配置されて
いる。クランク室１０２には，駆動軸１０７に連結され
た斜板に相当するカム板１０９が配置されている。この
カム板１０９は，正弦波状のカム曲面を備えている。
【０００３】シリンダブロック１０１内部のクランク室
１０２の周囲には，駆動軸１０７を囲むように，この駆
動軸１０７に平行にシリンダボア１０３が設けられ，こ
のシリンダボア１０３のそれぞれにピストン１１１が滑
動可能に配置されている。このピストン１１１には，回
転可能にローラ１１１ｂが取り付けられ，このローラ１
１１ｂは，カム板１０９のカム曲面に当接している。
【０００４】このような斜板式圧縮機において，ピスト
ン１１１及びシリンダボア１０３の断面形状は基本的に
円形状であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したように，従来
の斜板式圧縮機においては，ピストン１１１及びシリン
ダボア１０３の断面形状は円形状であるため，シリンダ
ボア１０３内を往復動するピストン１１１は，シリンダ
ボア１０３内で回転自由度を持ち，回転方向に位置がず
れることがある。その場合には，カム板１０９とピスト
ン１１１との間で，接触磨耗を起こすなどの問題が生じ
る。この磨耗を防止するには，相互接触部分にテフロン
コーティングなど高価な処理を必要とする。また，同様
な場合に，カム板１０９とピストン１１１との間で衝突
が繰り返されることにより，騒音の問題も生じる。
【０００６】そこで，本発明の技術的課題は，斜板とピ
ストンとの接触磨耗が起こらず，騒音が少なくさらに構
造が簡単で安価な斜板式圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，主軸の
回転に連動する斜板によってピストンをシリンダボア内
で往復運動をさせる斜板式圧縮機において，前記シリン
ダボアの横断面を，異なる曲率半径の複数の曲線にて構
成された閉曲線にしたがう形状に設定するとともに，前
記シリンダボアは前記主軸に対しその径方向に位置ずれ
しており，前記閉曲線は前記径方向で前記主軸に近い部
分の曲率半径を遠い部分の曲率半径よりも小さく設定さ
れていることを特徴とする斜板式圧縮機。主軸の回転に
連動する斜板によってピストンをシリンダボア内で往復
運動をさせる斜板式圧縮機において，前記シリンダボア
の横断面を，異なる曲率半径の複数の曲線にて構成され
た閉曲線にしたがう形状に設定したことを特徴とする斜
板式圧縮機が得られる。
【０００８】
【０００９】また，本発明によれば，主軸の回転に連動
する斜板によってピストンをシリンダボア内で往復運動
をさせる斜板式圧縮機において，前記シリンダボアの横
断面を，異なる曲率半径の複数の曲線にて構成された閉
曲線にしたがう形状に設定するとともに、前記閉曲線は
３偏心カム閉曲線であることを特徴とする斜板式圧縮機
が得られる。
【００１０】また，本発明によれば，主軸の回転に連動
する斜板によってピストンをシリンダボア内で往復運動
をさせる斜板式圧縮機において，前記シリンダボアの横
断面を，異なる曲率半径の複数の曲線にて構成された閉
曲線にしたがう形状に設定するとともに、前記閉曲線は
その中心からの距離Ｒ（θ）が，次の数２式で表される
項を有することを特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【００１１】
【数２】
【００１２】更に，本発明によれば，前記したいずれか
一つの斜板式圧縮機において，前記シリンダボアと同形
状及び同寸法の他の複数のシリンダボアを含み，前記シ
リンダボアは全て前記主軸の周囲に配されていることを
特徴とする斜板式圧縮機が得られる。
【００１３】
【作用】本発明においては，シリンダボアの横断面を，
異なる曲率半径の複数の曲線にて構成された閉曲線にし
たがう形状に設定し，また，ピストンもこれにしたがう
形状としたので，シリンダボア内でのピストンの軸回り
の回転が抑制される。
【００１４】
【実施例】以下，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００１５】図１は，本発明の実施例に係る斜板式圧縮
機を示す断面図である。図２は，図１の斜板式圧縮機の
Ａ−Ａ線断面図である。
【００１６】図１で示すように，フロントハウジング部
材１とリアハウジング部材２とが，シール部材３を介在
させて突き合わされている。フロントハウジング部材１
は，フロントシリンダブロック４を一体に有する。フロ
ントシリンダブロック４には，主軸２０と平行なフロン
ト側のシリンダが複数形成されている。これらのシリン
ダ５は，スリーブ７１，７２を介して主軸２０を取り囲
むようにして，等間隔に形成されている。
【００１７】リアハウジング部材２は，リアシリンダブ
ロック６を一体に有する。リアシリンダブロック６は，
主軸２０と平行なリア側のシリンダ７が複数形成されて
いる。これらのシリンダ７は，フロント側のシリンダ５
に対向し，且つ主軸２０を取り囲むようににして，等間
隔で形成されている。
【００１８】フロントハウジング部材１の前面には，フ
ロント側弁板装置１０を介在させてフロントシリンダヘ
ッド１１が取り付けられている。フロントシリンダヘッ
ド１１には，吸入室１２及び吐出室１３が画成されてい
る。
【００１９】一方，リアハウジング部材１１の後面に
は，リア側弁板装置１４を介してリアシリンダヘッド１
５が設けられている。リアシリンダヘッド１５は，吸入
室１６及び吐出室１７が設けられている。上述のフロン
トハウジング部材１，リアハウジング部材２，フロント
シリンダヘッド１１，及びリアシリンダヘッド１５でハ
ウジング部材１８が構成されている。
【００２０】主軸２０は，フロント小径部２１，大径部
２２，リア小径部２３を有する。フロント小径部２１
は，フロントシリンダブロック内に備えられたラジアル
ニードルベアリング２４によって回転自在に支持されて
いる。これにより，主軸２０は，ハウジング１８内に回
転自在に支持されている。
【００２１】主軸２０の大径部２２の周囲には，この主
軸２０に対して所定角度をもって傾斜した斜板４２が設
けられている。この斜板４２の軸周囲の中央部４１の両
端面は，軸に対して直交しており，それぞれスラストニ
ードルベアリング３０，８３に当接している。これらの
スラストニードルベアリングは，スリーブ７１，７２を
介して支持されている。
【００２２】両頭ピストン５０は，その一端部がフロン
ト側のシリンダ５に摺動自在に挿入され，その他端部が
リア側のシリンダ７に摺動自在に挿入されている。両頭
ピストン５０の中央部には，球面に対応した湾曲面を有
する凹部５１が形成されている。この凹部５１内には，
球面を有する二つのシュー５２，５３が備えられてい
る。これらのシュー５２，５３の間には，斜板４２の周
縁部が摺動自在に差し挟まれている。したがって，斜板
４２が主軸２０とともに回転すると，両頭ピストン５０
は，斜板４２の傾斜角に応じた量だけ軸方向に往復動
し，圧縮動作を行う。
【００２３】フロントハウジング１，フロントシリンダ
ヘッド部材，リアシリンダハウジング部材２，リアシリ
ンダヘッド部材１５はボルト８によって軸方向に連続し
て固定されている。以上までは，従来と同様の構成を有
している。
【００２４】図２で示すように，本発明の実施例におい
ては，各シリンダボア５の横断面は，以下に説明するよ
うな特定の形状をしており，従来例の円形形状とは異な
っている。しかも，各シリンダボア５の横断面形状を定
めた閉曲線は，主軸２０の径方向で，主軸２０に誓い部
分の曲率半径を遠い部分の曲率半径よりも小さく設定さ
れている。
【００２５】ピストン５０もシリンダボア５と同じ形状
で，シリンダ内に挿入され，破線で示した斜板４２によ
って駆動される。
【００２６】図３は図２のシリンダボア横断面の内壁部
の描く閉曲線の種々の例を示している。これらの閉曲線
の各々は，異なる曲率半径の複数の曲線にて，構成され
ている。これらの閉曲線をここでは，３偏心カム閉曲線
と総称する。特に，図３（ａ），（ｂ），及び（ｃ）
は，次式数３で示される曲線を示している。
【００２７】（ａ）はＡ：Ｂが５０：２．５の場合で，
（ｂ）はＡ：Ｂが５０：５の場合で，（ｃ）はＡ：Ｂが
５０：１０の場合である。
【００２８】
【数３】
【００２９】また，図３（ｄ）及び（ｅ）は，次式数４
で示される曲線を示している。（ｄ）はＡ：Ｂ：Ｃが５
０：５：２．５の場合で，（ｅ）はＡ：Ｂ：Ｃが５０：
５：５の場合を示している。
【００３０】
【数４】
【００３１】図２に戻って，ピストン５０及びシリンダ
ボア５は，非円形形状であるため，ピストンに，回転が
発生することはなく，従って，ピストン回転止め機構
は，不要である。
【００３２】さらに，シリンダボア５の断面形状は，シ
リンダブロック４の外周に近付くにつれて，ふくらんで
いるため，ピストンの中央ジャンクション部（図１で５
４）の肉厚面積を大きくとることができ，強度の高いピ
ストンが得られる。ピストンの外周には，テフロン系
（ポリテトラフルオロエチレン系）などの可撓性材料を
用いた円形ピストンリングを変形して装着することがで
きる。
【００３３】又，シリンダボア５の断面形状は，三角に
近い形状であり，したがって同一径のシリンダブロック
内に複数のボアを形成する時の容積率を大きくとること
が可能であり，コンパクトな圧縮機を実現できる。
【００３４】また，上述の実施例では，固定容量斜板式
圧縮機への適用例をもって説明したが，本発明は可変容
量型にも応用可能なことはもちろんである。
【００３５】
【発明の効果】以上，説明したように，本発明によれ
ば，別段のピストン回転阻止手段を設けなくても済み，
機構の簡単な斜板式圧縮機を提供することができる。
【００３６】また，本発明によれば，容積占有率の高い
断面形状のシリンダを有するので，小型で大容量の斜板
式圧縮機を提供することができる。
【００３７】また，本発明によれば，両頭ピストン中央
ジャンクション部の構造的強度を改善したピストン強度
の高い，耐久性の優れた斜板式圧縮機を提供することが
できる。
【００３８】さらに，本発明によれば，ピストンのシリ
ンダボア内で回転方向への位置ずれを生じないので，騒
音，振動の発生の少ない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】本発明の実施例に係る斜板式圧縮機を示す断面
図である。
【図２】図１の斜板式圧縮機のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のシリンダボアの横断面形状の様々な例を
示す図である。
【図４】従来例に係る斜板式圧縮機を示す断面図である
【符号の説明】
１ フロントハウジング部材 ２ リアハウジング部材 ３ シール部材 ４ フロントシリンダブロック ５，７ シリンダボア ６ リアシリンダブロック ８ ボルト １１ フロントシリンダヘッド １２，１６ 吸入室 １３，１７ 吐出室 １５ リアシリンダヘッド １８ ハウジング ２０ 主軸 ２１ フロント小径部 ２２ 大径部 ２３ リア小径部 ２４ ラジアルニードルベアリング ３０，８３ スラストニードルベアリング ４１ 中央部 ４２ 斜板 ５０ 両頭ピストン ５１ 凹部 ７１，７２ スリーブ ５２，５３ シュー １０１ シリンダブロック １０２ クランク室 １０３ シリンダボア １０７ 駆動軸 １０９ カム板 １１１ ピストン １１１ｂ ローラ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主軸の回転に連動する斜板によってピス
    トンをシリンダボア内で往復運動をさせる斜板式圧縮機
    において，前記シリンダボアの横断面を，異なる曲率半
    径の複数の曲線にて構成された閉曲線にしたがう形状に
    設定するとともに，前記シリンダボアは前記主軸に対し
    その径方向に位置ずれしており，前記閉曲線は前記径方
    向で前記主軸に近い部分の曲率半径を遠い部分の曲率半
    径よりも小さく設定されていることを特徴とする斜板式
    圧縮機。
  2. 【請求項２】 主軸の回転に連動する斜板によってピス
    トンをシリンダボア内で往復運動をさせる斜板式圧縮機
    において，前記シリンダボアの横断面を，異なる曲率半
    径の複数の曲線にて構成された閉曲線にしたがう形状に
    設定するとともに、前記閉曲線は３偏心カム閉曲線であ
    ることを特徴とする斜板式圧縮機。
  3. 【請求項３】 主軸の回転に連動する斜板によってピス
    トンをシリンダボア内で往復運動をさせる斜板式圧縮機
    において，前記シリンダボアの横断面を，異なる曲率半
    径の複数の曲線にて構成された閉曲線にしたがう形状に
    設定するとともに、前記閉曲線はその中心からの距離Ｒ
    （θ）が，次の数１式で表される項を有することを特徴
    とする斜板式圧縮機。 【数１】
  4. 【請求項４】 請求項1乃至３の内のいずれかに記載の
    斜板式圧縮機において，前記シリンダボアと同形状及び
    同寸法の他の複数のシリンダボアを含み，前記シリンダ
    ボアは全て前記主軸の周囲に配されていることを特徴と
    する斜板式圧縮機。
JP4316907A 1992-11-26 1992-11-26 斜板式圧縮機 Expired - Lifetime JP3042650B2 (ja)

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US08/156,692 US5380166A (en) 1992-11-26 1993-11-24 Piston type refrigerant compressor
SG1996004111A SG43132A1 (en) 1992-11-26 1993-11-25 Piston type regrigerant compressor
EP93309401A EP0599642B1 (en) 1992-11-26 1993-11-25 Piston type refrigerant compressor
DE69301901T DE69301901T2 (de) 1992-11-26 1993-11-25 Kolben-Kälteverdichter

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