JP2684931B2 - 片頭ピストン型圧縮機 - Google Patents

片頭ピストン型圧縮機

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は片頭ピストン型圧縮機
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の片頭ピストン型圧縮機として、特
開昭６０−１７５７８３号公報に示されたものがある。
この圧縮機は図６に示すように円筒状のハウジング４０
内に一体状に形成したシリンダブロック４１に形成され
たシリンダボア４１ａ内にピストン４２を往復動可能に
収容している。又、シリンダブロック４１とフロントカ
バー４３の中心部には回転軸４４がエンジンにより回転
可能に支持されている。この回転軸４４にはラグプレー
ト４５が同期回転可能に嵌合固定されている。さらに、
前記回転軸４４にはスライダー４６を介して回転揺動斜
板４７が前後方向の往復揺動可能に装着されている。前
記ラグプレート４５と回転揺動斜板４７はヒンジ機構４
８を介して連結されている。前記回転揺動斜板４７の外
周部は前記シリンダボア４１ａ内に収容したピストン４
２の基端部にシュー４９を介して係留されている。
【０００３】上記圧縮機においては回転軸４４が回転さ
れると、ラグプレート４５及びヒンジ機構４８を介して
回転揺動斜板４７が所定の傾斜角で回転されるため、ピ
ストン４２がシリンダボア４１ａ内で往復動され、吸入
室から吸入した冷媒ガスをシリンダボア１ａ内で圧縮し
て吐出室へ吐出するようになっている。
【０００４】なお、圧縮機の吐出容量の調整はピストン
４２の背面に作用するクランク室５０内の圧力と、ピス
トン４２の前面に作用するシリンダボア４１ａ内の吸入
圧力とのバランスによりピストン４２を介して揺動斜板
４７に作用する曲げモーメントの大きさでピストンスト
ロークが変化することにより行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧縮機は、前記
ピストン４２が円筒状に形成され、かつその基端部に形
成した前記シュー４９を嵌合する連結部５１の外周側も
同径に形成されている。そして、吸入・圧縮を行うため
ピストン４２が往復動されても、連結部５１外周面とハ
ウジング４０の内壁面との間隙が無いので、当該部位に
はクランク室５０内の冷媒ガスが進入し難く、このため
摺動部の潤滑不足となりピストン４２の外周面とシリン
ダボア内周面との摺動部の磨耗が促進され耐久性が低下
するという問題があった。
【０００６】この発明の目的は上記従来の技術に存する
問題点を解消して、ピストン外周面とシリンダボア内周
面との摺動部の潤滑性を向上することができる片頭ピス
トン型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】請求項１記載の発明は、
上記目的を達成するため、ハウジング内に片頭ピストン
を収容するための複数のシリンダボアを互いに平行に形
成したシリンダブロックを設け、前記ハウジングの一方
にクランク室を設けて回転軸を支持し、前記各片頭ピス
トンの基端部に凹所を形成し、該凹所内に前記回転軸に
嵌合した揺動斜板の外周部をシューを介して前記片頭ピ
ストンの凹所に係留し、前記回転軸の回転により斜板を
回転させて片頭ピストンをシリンダボア内で往復動し
て、吸入室から吸入した冷媒ガスをシリンダボア内で圧
縮して吐出室へ吐出するようにした片頭ピストン型圧縮
機において、前記片頭ピストンの基端部と対応する前記
ハウジングの一部に外側方へ張り出す膨出部を形成して
その内側に案内面を形成し、さらに前記各片頭ピストン
の基端外周一部に突出形成した回動防止部を前記案内面
に対し前後方向の摺動可能に当接するという手段をとっ
ている。
【０００８】又、請求項２記載の発明は上記目的を達成
するため、請求項１において、前記片頭ピストンに対し
前記膨出部側に開口する空洞部を形成するという手段を
とっている。
【０００９】
【作用】請求項１記載の発明では、ピストンの基端外周
部に回動防止部を外側方へ膨出するとともに、該回動防
止部と対応するハウジングの内周面を同方向へ膨出した
ので、ピストンが往復動されるとき、吸入行程で回動防
止部の後端面と案内面の後端面との間に空間が形成され
る。このためクランク室内の冷媒ガスが前記空間に進入
し易く、ピストンの外周面とシリンダボアの内周面との
細隙に冷媒ガス中に含まれるミスト状の潤滑油が進入し
て摺動部の潤滑性が向上する。
【００１０】請求項２記載の発明では、ピストンの外周
側に前記膨出部側に開口する空洞部を形成したので、吸
入行程でピストンがクランク室側へ後退した場合に、空
洞部がクランク室と連通して、冷媒ガスを空洞部内に取
り込む。このためピストンが圧縮行程に移行した場合に
空洞部内に進入した冷媒ガスがピストンの外周面とシリ
ンダボアの内周面との細隙に進入し潤滑性がさらに向上
する。
【００１１】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図１
〜図５に基づいて説明する。図１に示すように、センタ
ハウジング１のフロント側端面にはフロントハウジング
２が接合固定されている。前記センタハウジング１のリ
ヤ側端面にはリヤハウジング３がバルブプレート４を介
して接合固定されている。前記センタハウジング１には
シリンダボア１ａを複数箇所に形成したシリンダブロッ
ク１ｂが一体状に形成されている。前記センタハウジン
グ１内に形成されたクランク室５内には回転軸６がベア
リング７を介して回転可能に支持されている。前記シリ
ンダボア１ａにはピストン９が嵌合されている。又、前
記回転軸６にはラグプレート１０が嵌合固定されてい
る。同じく回転軸６には球面を有するスライダー１１が
前後方向への往復動可能に支持され、このスライダー１
１はコイル状のバネ１２によりシリンダブロック１ｂ側
へ付勢されている。前記スライダー１１には回転支持体
１３が前記球面に沿って回動可能に支持されている。こ
の回転支持体１３は前記ラグプレート１０にヒンジ機構
Ｋを介して前後方向への揺動可能に連結されている。
【００１２】前記ヒンジ機構Ｋは図３，４に示すよう
に、前記ラグプレート１０の外周寄りに前後方向に突出
した左右一対の支持アーム１４，１４と、該支持アーム
１４，１４の先端部に係合した球状部１５ａ，１５ａを
有する連結ピン１５，１５と、該連結ピン１５，１５の
ロッド部１５ｂ，１５ｂを往復動可能に挿通する挿通孔
１６ａを有する軸受部１６，１６とにより構成されてい
る。
【００１３】図１に示すように前記回転支持体１３の外
周部には回転揺動斜板１７が嵌合固定されている。この
回転揺動斜板１７は前記ピストン９の基端部に形成した
凹所１８内に進入した状態で前後一対のシュー１９，１
９を介してピストン９に係留している。
【００１４】前記リヤハウジング３内には隔壁２０によ
り吸入室２１と吐出室２２が形成されている。前記バル
ブプレート４には吸入弁機構２３及び吐出弁機構２４が
設けられている。
【００１５】さらに、前記リヤハウジング３には容量制
御弁２５，２６が設けられ、容量制御弁２５により前記
吐出室２２からクランク室５に連通する給気通路（図示
略）の開閉を行う。前記制御弁２６によりクランク室５
から吸入室２１に連通する抽気通路の開閉を行い、前記
ピストン９の前後に作用するクランク室圧力と吸入室圧
力との差圧を調整してピストン９のストロークを変更す
るとともに、回転揺動斜板１７の傾斜角を制御すること
により、吐出容量を調整するようになっている。
【００１６】次に、この発明の要部について説明する。
図１に示すように、前記センタハウジング１にはシリン
ダボア１ａのフロント側端縁付近から前端面にわたって
膨出部２９が形成されている。この膨出部２９の内周面
には前記ピストン９の基端部に一体形成した回動防止部
３０を前後方向に案内するための案内面２９ａが形成さ
れている。
【００１７】又、前記ピストン９には図１，２に示すよ
うに切欠部３１が膨出部２９側（圧縮機外側）に形成さ
れ、該切欠部３１にはピストン９の中心部に延びる空洞
部３２が形成されている。前記切欠部３１及び空洞部３
２のフロント側端面は、クランク室５に連通すべく内側
ほどピストン９の頭部側に近づく傾斜面３２ａとなって
いる。前記切欠部３１のリヤ側端縁と対応してピストン
９の外周面には周方向に潤滑溝３３が形成されている。
この溝３３は切欠部３１から周方向に所定角度範囲に形
成されていて、ピストン９の外周面とシリンダボア１ａ
の内周面との潤滑を行うものである。
【００１８】次に、前記のように構成した可変容量圧縮
機について、その作用を説明する。図１において回転軸
６がエンジンの動力により回転されると、ラグプレート
１０及び支持アーム１４、連結ピン１５及び軸受部１６
を介して回転支持体１３及び揺動斜板１７が傾斜状態で
回転される。これによりピストン９がシリンダボア１ａ
内で往復動され、吸入室２１からシリンダボア１ａ内に
吸入した冷媒ガスを圧縮した後、吐出室２２へ吐出す
る。このピストン９の往復動作時には、回動防止部３０
もセンタハウジング１に形成した案内面２９ａに沿って
往復動する。
【００１９】図１の下部に示すようにピストン９が下死
点にある状態で、回動防止部３０のリヤ側端面３０ａ
と、案内面２９のリヤ側端面２９ｂとの間に形成される
空間Ｐは最大となる。この状態では空間Ｐとクランク室
５が連通されているので、クランク室５内の冷媒ガスが
空間Ｐに進入するとともに、空洞部３２へも供給され
る。そして、ピストン９が圧縮行程で下死点から上死点
に移動するにつれて前記空間Ｐが減少する。このため切
欠部３１及び空洞部３２内にあるミスト状のオイルを含
んだ冷媒ガスがピストン９の外周面とシリンダボア１ａ
内周面との摺動部に供給されて摺動部の潤滑性が向上す
る。
【００２０】又、前記ピストン９の外周面には空洞部３
２に連通する潤滑溝３３が形成されているので、ピスト
ン９の外周面とシリンダボア１ａの内周面との摺動部に
冷媒ガスが進入する。このため摺動部の潤滑性が向上す
る。前記潤滑溝３３を所定範囲のみに形成したのは、次
の理由による。図５に示すように、片頭ピストン９の場
合にはピストン９が圧縮行程で揺動斜板１７の押圧力に
より曲げモーメントＭを受ける。従って、ピストン９の
外周面とシリンダボア１ａとの下端部側の細隙が増大
し、空洞部３２が潤滑溝３３を通して圧縮行程中のシリ
ンダボア１ａ内作動室と連通されて、圧縮ガスが逆流す
るのを防止するためである。
【００２１】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、次のように具体化することもできる。 （１）図５に二点鎖線で示すように、ピストン９に対し
前記空洞部３２とピストン外周面に開口する通路３４を
形成すること。この場合にはピストン９が前記曲げモー
メントＭにより強く押圧される部分の摺動部の潤滑を向
上することができる。
【００２２】（２）前記実施例では揺動斜板式可変容量
圧縮機に具体化したが、固定容量型の斜板式ピストン圧
縮機に具体化すること。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明はピスト
ン外周面とシリンダボア内周面との摺動部の潤滑性を向
上することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を揺動斜板式可変容量圧縮機に具体化
した一実施例を示す中央部縦断面図である。
【図２】片頭ピストンの斜視図である。
【図３】ヒンジ機構付近の平断面図である。
【図４】ヒンジ機構付近の縦断面図である。
【図５】ピストン付近の断面図である。
【図６】従来の圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
１ センタハウジング、１ａ シリンダボア、２ フロ
ントハウジング、３リヤハウジング、５ クランク室、
６ 回転軸、９ ピストン、１０ ラグプレート、１１
スライダー、１３ 回転支持体、１４ 支持アーム、
１５ 連結ピン、１６ 軸受部、１７ 回転揺動斜板、
２１ 吸入室、２２ 吐出室、２９膨出部、２９ａ 案
内面、３０ 回動防止部、３１ 切欠部、３２ 空洞
部、Ｐ空間、Ｋ ヒンジ機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 智彦 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (56)参考文献 特開 平３−242475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−171886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209675（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング内に片頭ピストンを収容する
    ための複数のシリンダボアを互いに平行に形成したシリ
    ンダブロックを設け、前記ハウジングの一方にクランク
    室を設けて回転軸を支持し、前記各片頭ピストンの基端
    部に凹所を形成し、該凹所内に前記回転軸に嵌合した揺
    動斜板の外周部をシューを介して前記片頭ピストンの凹
    所に係留し、前記回転軸の回転により斜板を回転させて
    片頭ピストンをシリンダボア内で往復動して、吸入室か
    ら吸入した冷媒ガスをシリンダボア内で圧縮して吐出室
    へ吐出するようにした片頭ピストン型圧縮機において、 前記片頭ピストンの基端部と対応する前記ハウジングの
    一部に外側方へ張り出す膨出部を形成してその内側に案
    内面を形成し、さらに前記各片頭ピストンの基端外周一
    部に突出形成した回動防止部を前記案内面に対し前後方
    向の摺動可能に当接した片頭ピストン型圧縮機。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記片頭ピストンに
    対し前記膨出部側に開口する空洞部を形成した片頭ピス
    トン型圧縮機。
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