JPH07180682A - 揺動型ロータリー圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ピストン６が公転駆動する揺動型のロータリー
圧縮機でありながら、過負荷運転時でも、駆動軸５の偏
心部５１外周面及びピストン６の内周面の潤滑状態を良
好にして、焼き付け摩耗を防止して信頼性を向上する。 【構成】シリンダ２のシリンダ室２１に、駆動軸５の偏
心部５１に挿嵌するピストン６を、公転可能に内装して
このピストン６にブレード部６１を一体的に突設し、こ
のブレード部６１を、シリンダ２に回転可能に配設した
支持体６２に揺動可能に支持する。そして、偏心部５１
とピストン６との間に筒状のローラ７を自転可能に介在
させて、偏心部５１とローラ７との間及びローラ７とピ
ストン６との間の周速をそれぞれ低下させて潤滑状態を
良好にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に冷凍装置に使用さ
れる揺動型ロータリー圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、揺動型ロータリー圧縮機として
は、例えば特開平５−２０２８７４号公報に記載されて
いるように、駆動軸の偏心部に挿嵌されるローラ状のピ
ストンに、シリンダ室内を吸入室と圧縮室とに区画する
ためのブレード部を一体的に突設して、このブレード部
をシリンダに回転可能に配設した支持体の受入溝に揺動
可能に支持することにより、ピストンを公転させながら
ガス流体を圧縮するようにしたものが知られている。即
ち、従来の揺動型ロータリー圧縮機は、図６で示したよ
うに、シリンダＡのシリンダ室Ａ１内に、駆動軸Ｄの偏
心部Ｄ１を挿嵌して、この偏心部Ｄ１にローラ状のピス
トンＢを嵌合すると共に、このピストンＢに、径方向外
方に向けて突出するブレード部Ｂ１を一体状に設け、こ
のブレード部Ｂ１を前記シリンダＡに回転可能に支持し
た円柱状の支持体Ｃの受入溝Ｃ１に揺動及び進退出可能
に支持させたもので、前記ピストンＢ及びブレード部Ｂ
１を介して前記シリンダ室Ａ１の内部を圧縮室と吸入室
とに区画し、前記駆動軸Ｄの回転で前記ピストンＢを公
転駆動させ、このピストンＢの公転駆動により、前記吸
入室にガス流体を吸入し、また、前記圧縮室でガス流体
の圧縮を行うようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た揺動型ロータリー圧縮機は、ローラ状の前記ピストン
Ｂに一体に突設した前記ブレード部Ｂ１を前記支持体Ｃ
に揺動及び進退可能に支持する構造としているので、前
記ピストンＢが前記駆動軸Ｄの偏心部Ｄ１の回転駆動に
より公転しても、前記ピストンＢは自転することがな
く、このため前記偏心部Ｄ１の外周面と前記ピストンＢ
の内周面との間の周速が速くなり、従って、過負荷運転
時など、潤滑条件が厳しくなる場合には、その潤滑状態
が悪くなり、この結果、焼き付けや摩耗が生じて、信頼
性が低下する問題が生じる。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みて成したもの
で、その目的は、揺動型のロータリー圧縮機において、
駆動軸の偏心部外周とピストン内周との間の周速が速く
なる不具合をなくし、過負荷運転時でも、その潤滑状態
を良好にでき、焼き付けや摩耗を防止して信頼性を向上
できるようにする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、シリンダ２のシリンダ室２
１に、駆動軸５の偏心部５１に挿嵌するピストン６を、
公転可能に内装してこのピストン６に前記シリンダ室２
１を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード部６１を
一体的に突設して、このブレード部６１を、前記シリン
ダ２に回転可能に配設した支持体６２に揺動可能に支持
した揺動型ロータリー圧縮機において、前記偏心部５１
と前記ピストン６との間にローラ７を自転可能に介在さ
せたのである。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、前記ピスト
ン６の内周面で、該ピストン６に突設する前記ブレード
部６１の突設位置から、前記駆動軸５の回転方向に１８
０度変位した範囲内における反負荷側に、前記ピストン
６の軸方向端面にそれぞれ開放する油溝６４を形成した
のである。

【０００７】さらに、請求項３記載の発明は、前記ロー
ラ７の高さを前記ピストン６の高さより低くして、その
軸方向一側端面の高さを駆動軸５の偏心部５１における
軸方向一側端面の高さ程度として、前記ローラ７及び偏
心部５１の軸方向一側端面部に、前記ローラ７の外周面
と前記ピストン６の内周面との隙間に連通する給油通路
８を形成したのである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、前記偏心部５１と前
記ピストン６との間に前記ローラ７を自転可能に介在さ
せたから、前記偏心部５１の外周が前記ピストン６の内
周に直接接触することがなく、しかも、前記偏心部５１
が回転することに伴い、前記ローラ７も滑りながら回転
（自転）するから、前記ピストン６は、公転駆動により
自転を行わないが、前記ローラ７の自転により、前記偏
心部５１の外周面と前記ローラ７の内周面との間の周速
を低下できるし、また、該ローラ７の外周面と前記ピス
トン６の内周面との間の周速も低下できるのであって、
それぞれの摺動面の周速を低下させることができるので
ある。従って、たとえ圧縮機を過負荷運転して給油量が
不足するなど、潤滑条件が厳しい場合でも、その摺動状
態を良好にでき、この結果、従来のような摩耗や焼き付
けを防止でき、圧縮機の信頼性を向上できるのである。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、前記ピス
トン６の内周面で、該ピストン６に突設する前記ブレー
ド部６１の突設位置から、前記駆動軸５の回転方向に１
８０度変位した範囲内における反負荷側に、前記ピスト
ン６の軸方向端面にそれぞれ開放する油溝６４を形成し
たから、前記ピストン６における反負荷側において、前
記油溝６４の開放部から該油溝６４内に油が供給され、
該油溝６４から前記ピストン６とローラ７との間に油が
積極的に供給されるので、前記ローラ７の回転に伴い負
荷側の摺動面にも良好に給油され、従って、前記ローラ
７の外周面と前記ピストン６の内周面との間の周速を低
下させられることと相俟って、潤滑性能をより向上で
き、信頼性を一層高められるのである。

【００１０】さらに、請求項３記載の発明では、前記ロ
ーラ７の高さを前記ピストン６の高さより低くして、そ
の軸方向一側端面の高さを駆動軸５の偏心部５１におけ
る軸方向一側端面の高さ程度として、前記ローラ７及び
偏心部５１の軸方向一側端面部に、前記ローラ７の外周
面と前記ピストン６の内周面との隙間に連通する給油通
路８を形成したから、前記駆動軸５を軸受支持する軸受
部へ給油される油の一部を、前記給油通路８を介して前
記ローラ７の外周面と前記ピストン６の内周面との間の
隙間へ給油できるので、この摺動部での潤滑性能をさら
に向上でき、さらに信頼性を向上できるし、前記ローラ
７の高さを前記ピストン６の高さより低くすることによ
り、前記ローラ７の外周面と前記ピストン６の内周面の
摺動面積を減少できるので、それだけ摺動抵抗も減少で
き、圧縮機の性能を向上できるのである。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１及び図２に基づいて説
明する。図１，２に示した実施例の揺動型ロータリー圧
縮機は、密閉ケーシング（図示せず）に内装する圧縮要
素１を既知の通り、フロントヘッド３及びリヤヘッド４
とシリンダ２とから構成し、該シリンダ２のシリンダ室
２１内に、径方向外方に向けて突出するブレード部６１
を一体状に設け、前記シリンダ室２１の軸方向長さと同
じ長さをもつピストン６を配設すると共に、前記ピスト
ン６内に駆動軸５の偏心部５１を挿嵌させて、該駆動軸
５の回転に伴い前記ピストン６の外周面を前記シリンダ
室２１の内壁面に、また、軸方向両端面を前記フロント
ヘッド３及びリヤヘッド４のフェース面に油膜を介して
接触させながら公転駆動させるようになす一方、前記シ
リンダ２に設けた吸入孔２２と吐出孔２３との中間部位
には、前記シリンダ室２１の内部と連通する円形状の支
持孔２４を形成し、この支持孔２４に前記各ヘッド３，
４に摺接される支持体６２を回転可能に支持して、この
支持体６２に設けた受入溝６３に前記ブレード部６１を
揺動及び進退出可能に支持させたものである。尚、前記
支持体６２は、半円柱形状とされた２つの部材６２ａ，
６２ｂで形成しており、前記各部材６２ａ，６２ｂのフ
ラットな対向面間を前記受入溝６３として、該受入溝６
３に前記ブレード部６１を挿入させている。

【００１２】従って、以上の構成において、前記ピスト
ン６及びブレード部６１により、前記シリンダ室２１の
内部空間が前記吸入孔２２に連通する吸入室Ｙと、前記
吐出孔２３に連通する圧縮室Ｘとに区画され、前記駆動
軸５の回転駆動に伴い前記吸入孔２２から前記吸入室Ｙ
内にガスを吸入し、また、前記圧縮室Ｘ内でガスを圧縮
して前記吐出孔２３から吐出させられるのである。

【００１３】そして、図１，２に示した第１実施例で
は、以上のように構成する揺動型ロータリー圧縮機にお
いて、前記偏心部５１と前記ピストン６との間に筒状の
ローラ７を自転可能に介在させると共に、該ローラ７の
高さを前記ピストン６の高さより低くして、その軸方向
一側端面の高さを前記駆動軸５の偏心部５１における軸
方向一側端面の高さ程度として、前記ローラ７及び偏心
部５１の軸方向一側端面部に、前記ローラ７の外周面と
前記ピストン６の内周面との隙間に連通する給油通路８
を形成したのである。

【００１４】具体的には、メタルから成る前記ローラ７
を前記偏心部５１と前記ピストン６との間に、前記ロー
ラ７及び偏心部５１の双方に対し摺動可能に嵌合すると
共に、該ローラ７の軸方向長さを、図２に示すように、
該ローラ７の下端面を前記リヤヘッド５のフェース面に
接触させた状態で、上端面が前記偏心部５１の軸方向上
端側の高さと同じ高さと成るようにしている。尚、前記
偏心部５１の軸方向長さは、前記各ヘッド３，４に摺接
しないように前記ピストン６よりも短く形成している。

【００１５】しかして、前記ローラ７の上端面と前記偏
心部５１の上端面との高さを同一高さとしていることか
ら、これら各上端面と前記フロントヘッド３のフェース
面との間には空間が形成されるのであり、該空間により
前記フロントヘッド３の軸受部で支持される軸部外周面
と前記ピストン６の内周面とが連通させられ、さらに、
前記ローラ７の外周面と前記ピストン６の内周面との間
の隙間を前記空間に開放させられるのであって、前記空
間により前記フロントヘッド３の軸受部３１に給油する
油を前記ローラ７とピストン６との間の隙間に給油する
ための給油通路８を形成できるのである。即ち、前記駆
動軸５の前記フロントヘッド３の軸受部３１の根元部に
対向する位置に、前記駆動軸５の内部に形成する給油通
路５２内の油を前記軸受部３１に供給するための給油孔
５３を通常開口させており、従って、前記ローラ７及び
偏心部５１の上端面と前記フロントヘッド３のフェース
面との間に空間を形成することにより、前記給油孔５３
から給油される油の一部が、前記空間を介して前記ロー
ラ７の外周面と前記ピストン６の内周面との間の隙間に
給油されるのであって、前記空間が、給油通路８とな
り、前記隙間に油が有効に給油されるのである。

【００１６】以上のように、前記偏心部５１と前記ピス
トン６との間に前記ローラ７を自転可能に介在させたか
ら、前記偏心部５１の外周が前記ピストン６の内周に直
接接触することがなく、しかも、前記偏心部５１が回転
することに伴い、前記ローラ７も滑りながら回転（自
転）するから、前記ピストン６は、公転駆動により自転
を行わないが、前記ローラ７の自転により、前記偏心部
５１の外周面と前記ローラ７の内周面との間の周速を低
下できるし、また、該ローラ７の外周面と前記ピストン
６の内周面との間の周速も低下できるのであって、それ
ぞれの摺動面の周速を低下させることができるのであ
る。従って、たとえ圧縮機を過負荷運転して給油量が不
足するなど、潤滑条件が厳しい場合でも、その摺動状態
を良好にでき、この結果、従来のような摩耗や焼き付け
を防止でき、圧縮機の信頼性を向上できるのである。

【００１７】さらに、前記した実施例では、前記ローラ
７及び偏心部５１の各上端面と前記フロントヘッド３の
フェース面との間に前記給油通路８を形成したから、前
記ローラ７の外周面と前記ピストン６の内周面との間の
隙間への給油を前記給油通路８を介して良好に行えるの
で、この摺動部での潤滑性能をさらに向上でき、より信
頼性を向上できるし、前記ローラ７の高さを前記ピスト
ン６の高さより低くすることにより、前記ローラ７の外
周面と前記ピストン６の内周面の摺動面積を減少できる
ので、それだけ摺動抵抗も減少でき、圧縮機の性能を向
上できるのである。

【００１８】尚、前記実施例では、前記ローラ７の高さ
を前記偏心部５１の上端面の高さに合わせてたが、前記
ローラ７の高さは、前記ピストン６の高さに合わせても
差し支えない。

【００１９】また、図３乃至図５に示すように、前記ピ
ストン６の内周面で、該ピストン６に突設する前記ブレ
ード部６１の突設位置から、前記駆動軸５の回転方向ａ
に１８０度変位した範囲内における反負荷側に、前記ピ
ストン６の軸方向端面にそれぞれ開放する油溝６４を形
成するのが好ましい。

【００２０】該油溝６４は、図４に示すように、軸方向
に平行に形成してもよいし、図５に示すように斜めに形
成してもよく、軸方向に平行に形成するときには、該油
溝６４の両端開放部から該油溝６４内に油を供給して、
前記ピストン６と前記ローラ７との間の潤滑をより良好
に行えるし、また、前記駆動軸５におけるフロントヘッ
ド３側に形成した前記給油孔５３からの給油量が多いと
きには、図５に示すように、回転方向ａに、前記フロン
トヘッド３側からリヤヘッド４側に向かって斜めに形成
することにより、前記油溝６４のフロントヘッド側から
油を供給してリヤヘッド側に油を積極的に流して、摺動
部の潤滑をより良好に行うことができるし、また、反対
に給油孔からのリヤヘッド側への給油量が多いときに
は、リヤヘッド側からフロントヘッド側に向かって斜め
に形成することにより、リヤヘッド側からフロントヘッ
ド側に向かって油を積極的に流すことができるのであっ
て、前記ピストン６における反負荷側において、前記油
溝６４から前記ピストン６とローラ７との間に油を積極
的に供給して、前記ローラ７の回転に伴い負荷側の摺動
面にも良好に給油することができるから、前記ピストン
６が自転せずとも、前記ローラ７の外周面と前記ピスト
ン６の内周面との間の潤滑性能をより向上できるのであ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、揺動型ロータリー圧縮機において、前記偏心部５
１と前記ピストン６との間にローラ７を自転可能に介在
させたから、前記偏心部５１の外周が前記ピストン６の
内周に直接接触することがなく、しかも、前記偏心部５
１が回転することに伴い、前記ローラ７も滑りながら回
転（自転）するから、前記ピストン６は、公転駆動によ
り自転を行わないが、前記ローラ７の自転により、前記
偏心部５１の外周面と前記ローラ７の内周面との間の周
速を低下できるし、また、該ローラ７の外周面と前記ピ
ストン６の内周面との間の周速も低下できるのであっ
て、それぞれの摺動面の周速を低下させることができる
のである。従って、たとえ圧縮機を過負荷運転して給油
量が不足するなど、潤滑条件が厳しい場合でも、その摺
動状態を良好にでき、この結果、従来のような摩耗や焼
き付けを防止でき、圧縮機の信頼性を向上できるのであ
る。

【００２２】また、請求項２記載の発明によれば、前記
ピストン６の内周面で、該ピストン６に突設する前記ブ
レード部６１の突設位置から、前記駆動軸５の回転方向
に１８０度変位した範囲内における反負荷側に、前記ピ
ストン６の軸方向端面にそれぞれ開放する油溝６４を形
成したから、前記ピストン６における反負荷側におい
て、前記油溝６４の開放部から該油溝６４内に油が供給
され、該油溝６４から前記ピストン６とローラ７との間
に油が積極的に供給されるので、前記ローラ７の回転に
伴い負荷側の摺動面にも良好に給油され、従って、前記
ローラ７の外周面と前記ピストン６の内周面との間の周
速を低下させられることと相俟って、潤滑性能をより向
上でき、信頼性を一層高められるのである。

【００２３】さらに、請求項３記載の発明によれば、前
記ローラ７の高さを前記ピストン６の高さより低くし
て、その軸方向一側端面の高さを駆動軸５の偏心部５１
における軸方向一側端面の高さ程度として、前記ローラ
７及び偏心部５１の軸方向一側端面部に、前記ローラ７
の外周面と前記ピストン６の内周面との隙間に連通する
給油通路８を形成したから、前記駆動軸５を軸受支持す
る軸受部へ給油される油の一部を、前記給油通路８を介
して前記ローラ７の外周面と前記ピストン６の内周面と
の間の隙間へ給油できるので、この摺動部での潤滑性能
をさらに向上でき、さらに信頼性を向上できるし、前記
ローラ７の高さを前記ピストン６の高さより低くするこ
とにより、前記ローラ７の外周面と前記ピストン６の内
周面の摺動面積を減少できるので、それだけ摺動抵抗も
減少でき、圧縮機の性能を向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の揺動型ロータリー圧縮機の圧縮要素
を示す横断面図。

【図２】 同圧縮要素の縦断面図。

【図３】 他の実施例におけるピストンの平面図。

【図４】 図３におけるＸ−Ｘ断面図。

【図５】 他のピストンの実施例を示す断面図。

【図６】 従来の揺動型ロータリー圧縮機の断面図。

【符号の説明】

２ シリンダ ２１ シリンダ室 ５ 駆動軸 ５１ 偏心部 ６ ピストン ６１ ブレード部 ６２ 支持体 ６４ 油溝 ７ ローラ ８ 給油通路 Ｘ 圧縮室 Ｙ 吸入室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ（２）のシリンダ室（２１）に、
   駆動軸（５）の偏心部（５１）に挿嵌するピストン
   （６）を、公転可能に内装してこのピストン（６）に前
   記シリンダ室（２１）を圧縮室（Ｘ）と吸入室（Ｙ）と
   に区画するブレード部（６１）を一体的に突設して、こ
   のブレード部（６１）を、前記シリンダ（２）に回転可
   能に配設した支持体（６２）に揺動可能に支持した揺動
   型ロータリー圧縮機であって、前記偏心部（５１）と前
   記ピストン（６）との間にローラ（７）を自転可能に介
   在させていることを特徴とする揺動型ロータリー圧縮
   機。
2. 【請求項２】ピストン（６）の内周面で、該ピストン
   （６）に突設する前記ブレード部（６１）の突設位置か
   ら、前記駆動軸（５）の回転方向に１８０度変位した範
   囲内における反負荷側に、前記ピストン（６）の軸方向
   端面にそれぞれ開放する油溝（６４）を形成している請
   求項１記載の揺動型ロータリー圧縮機。
3. 【請求項３】ローラ（７）の高さを前記ピストン（６）
   の高さより低くして、その軸方向一側端面の高さを駆動
   軸（５）の偏心部（５１）における軸方向一側端面の高
   さ程度として、前記ローラ（７）及び偏心部（５１）の
   軸方向一側端面部に、前記ローラ（７）の外周面と前記
   ピストン（６）の内周面との隙間に連通する給油通路
   （８）を形成している請求項１または請求項２記載の揺
   動型ロータリー圧縮機。