圧縮機
【課題】ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しないようにし、容積効率の低下を防ぐ。
【解決手段】ピストン４０は、環状のローラ本体４４およびローラ本体４４の内周部に配置された軸受メタル４７を有するローラ４１と、ローラ４１の外周面から延在するブレード４２とを有している。そして、ローラ本体４４の上端部におけるフロントヘッド２０に形成された吐出孔と対向可能な位置に、軸受メタル４７の上端面を覆う凸部４４ａを形成する。
【解決手段】ピストン４０は、環状のローラ本体４４およびローラ本体４４の内周部に配置された軸受メタル４７を有するローラ４１と、ローラ４１の外周面から延在するブレード４２とを有している。そして、ローラ本体４４の上端部におけるフロントヘッド２０に形成された吐出孔と対向可能な位置に、軸受メタル４７の上端面を覆う凸部４４ａを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮するための圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリ圧縮機においてシリンダの内側に配置されるローラとして、環状のローラ本体の内周部に軸受メタルが圧入されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなローラの作製過程において、その軸方向端面を仕上げ加工する際に、別の部材で構成されているローラ本体と軸受メタルとを同時に切削または研削することは困難である。よって、通常、軸受メタルの端面はローラ本体の端面から引っ込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７８５４０号公報（段落００３３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ローラの軸方向端面は、シリンダの圧縮室で圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔が形成された端板部材と対向している。ここで、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内側空間が端板部材に設けられた吐出孔と対向すると、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりすることにより、容積効率が低下するという問題が生じる。したがって、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向することがないように、吐出孔はローラ端面の内縁よりもローラの径方向外側に設けることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、圧縮機の小型化に伴って、圧縮機構を構成する部品同士を固定するボルト等の配置の兼ね合いで、吐出孔をより径方向内側に設けなくてはならない場合がある。さらに、小型化圧縮機において大容量化するためには、ローラの軸受径を大きくする必要がある。それに加えて、上述のように軸受メタルの端面がローラ本体の端面から引っ込んでいることから、軸受メタルを備えたローラでは、軸受メタルを備えないローラと比べて、ローラ端面の内縁が径方向外側に配置される。したがって、このようなローラを備えた圧縮機においては、設計上、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しやすくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しないようにし、容積効率の低下を防ぐことができる圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る圧縮機は、圧縮室および前記圧縮室に連通したブレード収容部を有するシリンダと、前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、前記圧縮室および前記ブレード収容部の内側に配置されるピストンとを備え、前記ピストンは、環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有するローラと、前記ローラの外周面から延在し且つ前記ブレード収容部に対して進退可能に配置されたブレードとを有し、前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部において、前記吐出孔と対向可能な位置に前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されている。
【０００８】
この圧縮機では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１凸部が形成された部分において、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【０００９】
第２の発明に係る圧縮機は、第１の発明に係る圧縮機において、前記第１凸部は、前記ローラ本体の軸方向端部の全周に設けられている。
【００１０】
この圧縮機では、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００１１】
第３の発明に係る圧縮機は、圧縮室および前記圧縮室に連通したベーン収容部を有するシリンダと、前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有し、前記圧縮室の内側に配置されるローラと、前記ローラの外周面に押圧される先端を有し且つ前記ベーン収容部の内側を進退可能に配置されたベーンとを備え、前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部の全周に、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されている。
【００１２】
この圧縮機では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００１３】
第４の発明に係る圧縮機は、第１〜第３のいずれかの発明に係る圧縮機において、前記第１凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にない。
【００１４】
なお、「（第１凸部の先端が、）ローラの径方向内側にない」とは、第１凸部の先端が軸受部材の内周面と一致、または、軸受部材の内周面より径方向外側にあることを意味している。
【００１５】
この圧縮機では、ローラに対して第１凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第１凸部が妨げになることがない。よって、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【００１６】
第５の発明に係る圧縮機は、第１〜第４のいずれかの発明に係る圧縮機において、前記ローラ本体の前記第２端板部材側の端部において、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第２凸部が形成されている。
【００１７】
この圧縮機では、ローラの軸方向両端面において、端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くすることができるため、端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【００１８】
第６の発明に係る圧縮機は、第６の発明に係る圧縮機において、前記ローラ本体は、軸方向に積層された複数の部材を有しており、前記複数の部材が、前記ローラ本体の軸方向一端部を含む第１部材と、前記ローラ本体の軸方向他端部を含む第２部材とを含んでいる。
【００１９】
この圧縮機では、軸方向両端部に第１凸部および第２凸部がそれぞれ設けられており且つその内周部に軸受部材が配置されたローラ本体を容易に作製できる。
【００２０】
第７の発明に係る圧縮機は、第５または第６の発明に係る圧縮機において、前記第２凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にない。
【００２１】
この圧縮機では、ローラに対して第２凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第２凸部が妨げになることがない。よって、ローラの第２凸部が形成された側から軸を嵌め込むことができる。また、第１凸部の先端も軸受部材の内周面よりローラの径方向内側にない場合には、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【発明の効果】
【００２２】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２３】
第１の発明では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１凸部が形成された部分において、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【００２４】
第２の発明では、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００２５】
第３の発明では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００２６】
第４の発明では、ローラに対して第１凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第１凸部が妨げになることがない。よって、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【００２７】
第５の発明では、ローラの軸方向両端面において、端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くすることができるため、端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【００２８】
第６の発明では、軸方向両端部に第１凸部および第２凸部がそれぞれ設けられており且つその内周部に軸受部材が配置されたローラ本体を容易に作製できる。
【００２９】
第７の発明では、ローラに対して第２凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第２凸部が妨げになることがない。よって、ローラの第２凸部が形成された側から軸を嵌め込むことができる。また、第１凸部の先端も軸受部材の内周面よりローラの径方向内側にない場合には、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図であって、シリンダ内でのピストンの動作を示す図である。
【図３】図１に示した圧縮機のフロントヘッドを図中の下方から見た図である。
【図４】（ａ）は図１に示した圧縮機のピストンを構成するピストン基材を下方から見た斜視図であり、（ｂ）はピストンを下方から見た斜視図である。
【図５】（ａ）は図４（ｂ）のピストンの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】図１のシリンダおよびピストンの平面図であって、ピストン端面の内縁が吐出孔に最も近づいた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図９】（ａ）は図７において上方に位置するピストンの縦断面図であり、（ｂ）は図７において下方に位置するピストンの縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る圧縮機における、シリンダ内でのローラおよびベーンの動作を示す図である。
【図１１】図１０に示した圧縮機のローラを下方から見た斜視図である。
【図１２】（ａ）は図１１のローラの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１３】第１実施形態の第１変形例に係る圧縮機のピストンの斜視図である。
【図１４】（ａ）は図１３のピストンの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図１５】図１３のピストンの組み立て手順を示す図であり、（ａ）は第２部材を示し、（ｂ）は第２部材に軸受メタルを圧入した状態を示し、（ｃ）は第１部材を嵌め込んだ状態を示す。
【図１６】第１実施形態の第２変形例に係る圧縮機のシリンダおよびピストンの平面図であって、ピストン端面の内縁が吐出孔に最も近づいた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態は、１シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用した一例である。
図１に示すように、本実施形態の圧縮機１は、密閉ケーシング２と、密閉ケーシング２内に配置される圧縮機構１０および駆動機構６を備えている。なお、図１は、駆動機構６の断面を示すハッチングを省略して表示している。この圧縮機１は、例えば、空調装置などの冷凍サイクルに組み込まれて使用され、後述する吸入管３から導入された冷媒（本実施形態では、ＣＯ２）を圧縮して排出管４から排出する。図１の上下方向を単に上下方向として、圧縮機１について以下説明する。
【００３２】
密閉ケーシング２は、両端が塞がれた円筒状の容器であり、その上部には、圧縮された冷媒を排出するための排出管４と、駆動機構６の後述する固定子７ｂのコイルに電流を供給するためのターミナル端子５が設けられている。なお、図１では、コイルとターミナル端子５とを接続する配線は省略して表示している。また。密閉ケーシング２の側部には、圧縮機１に冷媒を導入するための吸入管３が設けられている。また、密閉ケーシング２内の下部には、圧縮機構１０の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが貯留されている。密閉ケーシング２の内部には、駆動機構６と、圧縮機構１０とが上下に並んで配置されている。
【００３３】
駆動機構６は、圧縮機構１０を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ７と、このモータ７に取り付けられたシャフト８とから構成されている。
【００３４】
モータ７は、密閉ケーシング２の内周面に固定されている略円環状の固定子７ｂと、この固定子７ｂの径方向内側にエアギャップを介して配置される回転子７ａとを備えている。回転子７ａは磁石（図示省略）を有し、固定子７ｂはコイルを有している。モータ７は、コイルに電流を流すことによって発生する電磁力によって、回転子７ａを回転させる。また、固定子７ｂの外周面は、全周が密閉ケーシング２の内周面に密着しているわけではなく、固定子７ｂの外周面には、上下方向に沿っていると共にモータ７の上下の空間を連通させる複数の凹部（図示省略）が、周方向に並んで形成されている。
【００３５】
シャフト８は、モータ７の駆動力を圧縮機構１０に伝達するために設けられており、回転子７ａの内周面に固定されて、回転子７ａと一体的に回転する。また、シャフト８は、後述する圧縮室３１内となる位置に、偏心部８ａを有している。偏心部８ａは、円柱状に形成されており、その軸心がシャフト８の回転中心から偏心している。この偏心部８ａには、圧縮機構１０の後述するローラ４１が装着されている。
【００３６】
また、シャフト８の下側略半分の内部には、上下方向に沿った給油路８ｂが形成されている。この給油路８ｂの下端部には、シャフト８の回転に伴って潤滑油Ｌを給油路８ｂ内に吸い上げるための螺旋羽根形状のポンプ部材（図示省略）が挿入されている。さらに、シャフト８には、給油路８ｂ内の潤滑油Ｌをシャフト８の外側に排出するための複数の排出孔８ｃが形成されている。
【００３７】
圧縮機構１０は、密閉ケーシング２の内周面に固定されるフロントヘッド（第１端板部材）２０と、フロントヘッド２０の上側に配置されるマフラー１１と、フロントヘッド２０の下側に配置されるシリンダ３０と、シリンダ３０の内部に配置されるピストン４０と、シリンダ３０の下側に配置されるリアヘッド（第２端板部材）５０とを備えている。詳細は後述するが、図２に示すように、シリンダ３０は、略円環状の部材であって、その中央部に圧縮室３１が形成されている。シリンダ３０は、リアヘッド５０と共に、フロントヘッド２０の下側にボルトにより固定されている。なお、図２は、シリンダ３０に形成されているボルト孔は省略して表示している。
【００３８】
図１および図３に示すように、フロントヘッド２０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト８が回転可能に挿通される軸受け孔２１が形成されている。フロントヘッド２０の外周面は、密閉ケーシング２の内周面にスポット溶接などによって固定されている。フロントヘッド２０の下面は、シリンダ３０の圧縮室３１の上端を閉塞している。フロントヘッド２０には、圧縮室３１において圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔２２（図２参照）が形成されている。吐出孔２２は、上下方向から視て、シリンダ３０の後述するブレード収容部３３の近傍に形成されている。図示は省略するが、フロントヘッド２０の上面には、圧縮室３１内の圧力に応じて吐出孔２２を開閉する弁機構が取り付けられている。また、フロントヘッド２０のシリンダ３０よりも径方向外側の部分には、複数の油戻し孔２３が周方向に並んで形成されている。
【００３９】
リアヘッド５０は、略円環状の部材であって、その中央部にシャフト８が回転可能に挿通される軸受け孔５１が形成されている。リアヘッド５０は、シリンダ３０の圧縮室３１の下端を閉塞している。
【００４０】
マフラー１１は、フロントヘッド２０の吐出孔２２から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。マフラー１１は、フロントヘッド２０の上面にボルトによって取り付けられ、フロントヘッド２０との間にマフラー空間Ｍを形成している。また、図示は省略するが、マフラー１１には、マフラー空間Ｍ内の冷媒を排出するためのマフラー吐出孔が形成されている。
【００４１】
図１および図２に示すように、シリンダ３０には、上述した圧縮室３１と、圧縮室３１内に冷媒を導入するための吸入孔３２と、ブレード収容部３３とが形成されている。なお、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であって、フロントヘッド２０の吐出孔２２は本来表れないが、説明の便宜上表示している。
【００４２】
吸入孔３２は、シリンダ３０の径方向に沿って形成されている。吸入孔３２の一端は、圧縮室３１の周壁面に開口している。また、吸入孔３２の圧縮室３１側とは反対側の端部には、吸入管３の先端が内嵌されている。
【００４３】
ブレード収容部３３は、シリンダ３０を上下方向に貫通しており、圧縮室３１と連通している。ブレード収容部３３は、圧縮室３１の径方向に沿って形成されている。ブレード収容部３３は、上下方向から視て、吸入孔３２とフロントヘッド２０の吐出孔２２との間の位置に形成されている。このブレード収容部３３内には、一対のブッシュ３４が配置されている。一対のブッシュ３４は、略円柱状の部材を半分割した形状に形成されている。この一対のブッシュ３４の間にブレード４２が配置されている。一対のブッシュ３４は、その間にブレード４２が配置された状態で、ブレード収容部３３内において周方向に揺動可能となっている。
【００４４】
図４（ｂ）に示すように、ピストン４０は、円環状のローラ４１と、このローラ４１の外周面から径方向外側に延在するブレード４２とから構成されている。図２に示すように、ローラ４１は、偏心部８ａの外周面に相対回転可能に装着されて、圧縮室３１内に配置されている。ブレード４２は、ブレード収容部３３に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。
【００４５】
なお、ピストン４０の上下方向長さは、圧縮室３１の上下方向長さよりも僅かに小さい。そして、ピストン４０の上端面とフロントヘッド２０との間、および、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０との間の微小な隙間（ピストン端面隙間）には、シャフト８の排出孔８ｃから排出された潤滑油Ｌが存在する。
【００４６】
ここで、圧縮機構１０の動作について、図２（ａ）〜図２（ｄ）を参照して説明する。
図２（ａ）は、ピストン４０が上死点にある状態を示しており、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、図２（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト８が、９０°、１８０°（下死点）、２７０°回転した状態を示している。
【００４７】
吸入管３から吸入孔３２を介して圧縮室３１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト８を回転させると、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ４１は、圧縮室３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室３１内で冷媒が圧縮される。冷媒が圧縮される工程について、以下、詳細に説明する。
【００４８】
図２（ａ）の状態から偏心部８ａが図中の矢印方向に回転すると、図２（ｂ）に示すように、ローラ４１の外周面と圧縮室３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室３１ａと高圧室３１ｂとに区画される。その後、さらに偏心部８ａが回転すると、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示すように、低圧室３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔３２を介して低圧室３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【００４９】
そして、高圧室３１ｂ内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド２０に設けられた弁機構が開弁して、高圧室３１ｂ内の冷媒が吐出孔２２を介してマフラー空間Ｍに吐出される。その後、図２（ａ）の状態に戻り、高圧室３１ｂからの冷媒の吐出が完了する。この工程を繰り返すことにより、吸入管３から圧縮室３１に供給された冷媒が連続的に圧縮されて排出される。マフラー空間Ｍに吐出された冷媒は、マフラー１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１０の外に吐出される。
【００５０】
上述のような圧縮機構１０から吐出された冷媒は、固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップなどを通過した後、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。このとき、シャフト８の排出孔８ｃから圧縮室３１内に供給された潤滑油Ｌの一部は、冷媒と共に吐出孔２２からマフラー空間Ｍに吐出された後、マフラー１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１０の外に吐出される。圧縮機構１０の外に吐出された潤滑油Ｌの一部は、フロントヘッド２０の油戻し孔２３を通って密閉ケーシング２の下部の貯留部に戻される。また、圧縮機構１０の外に吐出された潤滑油Ｌの他の一部は、冷媒と共に固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップを通過した後、固定子７ｂの外周面に形成された凹部（図示省略）と密閉ケーシング２の内周面との間と、フロントヘッド２０の油戻し孔２３とを通って、密閉ケーシング２の下部の貯留部に戻される。
【００５１】
ここで、図４、５を参照しつつ、本実施形態のピストン４０の構成についてより詳細に説明する。なお、図４（ａ）はピストン基材４３を、図４（ｂ）はピストン４０を、それぞれリアヘッド５０側（下方側）から見た図である。図４（ｂ）においては、軸受メタル４７を網掛けで示している。また、図５（ａ）においては、軸受メタル４７の外縁線を破線で示している。ピストン４０は、図４（ｂ）に示すように、ピストン基材４３と軸受メタル４７との２つの部材で構成されている。図４（ａ）に示すように、ピストン基材４３は、円環状のローラ本体４４と、ローラ本体４４の外周面から径方向外側に延在するブレード４２とを有している。そして、軸受メタル４７は、ローラ本体４４の内周部に配置されている。すなわち、ローラ４１は、ローラ本体４４と軸受メタル４７とで構成されている。
【００５２】
軸受メタル４７は、略筒状の部材であり、裏金上にカーボン系、ＰＴＦＥ系、またはアルミニウム合金や銅合金等の金属系のライニングを接合することで形成されている。軸受メタル４７には、その周方向の１箇所に軸方向に貫通する合わせ目が存在する。図５（ａ）に示すように、ローラ本体４４の内周部に配置された状態の軸受メタル４７は、ローラ本体４４に圧入されており、合わせ目が閉じた状態となっている。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、ローラ本体４４の上端部には、軸受メタル４７の上端面を覆う凸部（第１凸部）４４ａが全周に形成されている。ローラ本体４４の上端面（凸部４４ａの上端面を含む）は、面一となっている。したがって、図５（ａ）に示すように、ローラ本体４４の凸部４４ａの先端縁Ｅが、ローラ４１の上端面の内縁となる。そして、凸部４４ａの先端縁Ｅの内側の空間が、ローラ４１の上端面の内側空間となる。ローラ本体４４の内周面からの凸部４４ａの突出長さＬ１は、軸受メタル４７の厚み（径方向に沿う長さ）Ｌ２よりも短い。よって、凸部４４ａの先端は、軸受メタル４７の内周面よりもローラ４１の径方向外側にあり、軸受メタル４７の内周面から引っ込んでいる。
【００５４】
凸部４４ａの厚み（軸方向に沿う長さ）Ｈ１は、ローラ４１の軸受長さを長くする観点から、できるだけ薄い方が好ましい。本実施形態においては、凸部４４ａの厚みＨ１は、ローラ本体４４全体の軸方向に沿う長さＨ４の１０％以下となっている。また、ローラ本体４４の凸部４４ａを除いた部分の軸方向に沿う長さＨ２は、軸受メタル４７の軸方向に沿う長さＨ３よりも長い。ここで、軸受メタル４７は、その上端面が凸部４４ａに当接するようにローラ本体４４の内周部に圧入されている。したがって、軸受メタル４７の下端面は、ローラ本体４４の下端面からＨ２−Ｈ３だけ引っ込んでいる。
【００５５】
図６は、ローラ４１の上端面の内縁が吐出孔２２に最も近づく位置にローラ４１が位置している状態、すなわち、圧縮室３１の上下方向から視て圧縮室３１の軸中心Ｏ１からローラ４１の軸中心Ｏ２側に向かう直線Ｌが、吐出孔２２の中心Ｏ３を通る位置にある状態を示している。なお、図６においては、軸受メタル４７の外縁線を破線で示している。図６に示すように、このときローラ本体４４の凸部４４ａは、吐出孔２２と対向している。そして、吐出孔２２は、ローラ４１の上端面の内側空間と対向していない。このように、吐出孔２２は、凸部４４ａと対向することで、ローラ４１の上端面の内側空間と対向しないようになっている。
【００５６】
なお、ピストン４０を作製する際には、ピストン基材４３のローラ本体４４に軸受メタル４７を圧入した後に、ピストン４０の上下端面、外周面、内周面、およびブレード４２の側面を切削または研削する仕上げ加工を行う。
【００５７】
以上のように、本実施形態の圧縮機１では、ピストン４０は、環状のローラ本体４４およびローラ本体４４の内周部に配置された軸受メタル４７を有するローラ４１と、ローラ４１の外周面から延在するブレード４２を有している。そして、ローラ本体４４の上端部におけるフロントヘッド２０に形成された吐出孔２２と対向可能な位置には、軸受メタル４７の上端面を覆う凸部４４ａが形成されている。したがって、ローラ本体４４の上端部に形成された凸部４４ａによって、ローラ４１が圧縮室３１内で回転する際に、ローラ４１の軸方向端面の内周側空間が吐出孔２２と対向するのを防ぐことができる。よって、圧縮冷媒がローラ４１の内周側に漏れたり高圧の潤滑油Ｌが吐出孔２２から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。
【００５８】
また、本実施形態の圧縮機１では、ローラ本体４４の上端部の全周に凸部４４ａが形成されている。したがって、フロントヘッド２０とローラ４１の軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。よって、フロントヘッド２０とローラ４１の軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油Ｌの漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態の圧縮機１では、凸部４４ａの先端は、軸受メタル４７の内周面よりローラ４１の径方向内側にない。したがって、ローラ４１に対して凸部４４ａが形成された側からシャフト８を嵌め込む場合に、凸部４４ａが妨げになることがない。よって、ローラ４１とシャフト８との嵌め込み方向が規制されない。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、２シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用した一例である。
図７に示すように、本実施形態の圧縮機１０１は、シャフト１０８および圧縮機構１１０の構成が上記第１実施形態と異なっている。また、本実施形態の圧縮機１０１では、２本の吸入管３が、密閉ケーシング２の側部に上下に並んで設けられている。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００６１】
シャフト１０８は、２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄを有している。２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄの軸心は、シャフト１０８の回転軸を中心として１８０°ずれている。また、シャフト１０８は、上記第１実施形態のシャフト８と同じく、給油路１０８ｂと、複数の排出孔１０８ｃを有している。
【００６２】
圧縮機構１１０は、シャフト１０８の軸方向に沿って上から下に向かって順に、フロントマフラー１１１と、フロントヘッド１２０と、シリンダ１３０およびピストン１４０と、ミドルプレート１５０と、シリンダ１６０およびピストン１７０と、リアヘッド１８０と、リアマフラー１１２とを有する。なお、フロントヘッド１２０およびミドルプレート１５０は、ピストン１４０の上下端に配置されており、それぞれ本発明の第１端板部材および第２端板部材に相当する。また、ミドルプレート１５０およびリアヘッド１８０は、ピストン１７０の上下端に配置されており、それぞれ本発明の第２端板部材および第１端板部材に相当する。
【００６３】
フロントマフラー１１１は、上記第１実施形態のマフラー１１と同様の構成を有し、フロントヘッド１２０との間にマフラー空間Ｍ１を形成している。
【００６４】
フロントヘッド１２０には、軸受け孔１２１と、吐出孔１２２（図８参照）と、油戻し孔１２３とが形成されている。さらに、フロントヘッド１２０は、上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されている。この貫通孔は、リアヘッド１８０とリアマフラー１１２とによって形成されるマフラー空間Ｍ２内の冷媒を、マフラー空間Ｍ１に排出するための流路の一部を構成している。フロントヘッド１２０は、この貫通孔を有する点以外、第１実施形態のフロントヘッド２０と同様の構成である。
【００６５】
図８に示すように、シリンダ１３０には、圧縮室１３１と、吸入孔１３２と、ブレード収容部１３３とが形成されている。さらに、シリンダ１３０には、圧縮室１３１の外周側部分に、後述するマフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔１３５が形成されている。シリンダ１３０は、この貫通孔１３５を有する点以外、第１実施形態のシリンダ３０と同様の構成である。
【００６６】
ピストン１４０は、図９（ａ）に示すように、上記第１実施形態のピストン４０と同様に、ローラ１４１と、ブレード１４２とから構成されている。ローラ１４１は、偏心部１０８ａの外周面に回転可能に装着されており、ブレード１４２は、シリンダ１３０のブレード収容部１３３に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。また、ローラ１４１は、上記第１実施形態のローラ４１と同じく、円環状のローラ本体１４４と、ローラ本体１４４の内周部に配置された軸受メタル１４７とで構成されている。さらに、ローラ本体１４４の上端部には、第１実施形態の凸部４４ａと同様の凸部１４４ａが形成されている。
【００６７】
ミドルプレート１５０は、円環状の板部材であって、シリンダ１３０とシリンダ１６０との間に配置され、シリンダ１３０の圧縮室１３１の下端を閉塞すると共に、シリンダ１６０の圧縮室１６１の上端を閉塞している。また、ミドルプレート１５０には、後述するマフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔（図示省略）が形成されている。
【００６８】
シリンダ１６０は、上述したシリンダ１３０と同様の構成であって、圧縮室１６１と、吸入孔１６２と、一対のブッシュ３４が配置されたブレード収容部（図示省略）と、貫通孔（図示省略）とを有する。
【００６９】
ピストン１７０は、図９（ｂ）に示すように、上記第１実施形態のピストン４０とほぼ同様の構成であって、ローラ１７１と、ブレード１７２とから構成されている。ローラ１７１は、偏心部１０８ｄの外周面に回転可能に装着されており、ブレード１７２は、シリンダ１６０のブレード収容部（図示省略）に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。また、ローラ１７１は、上記第１実施形態のローラ４１と同じく、円環状のローラ本体１７４と、ローラ本体１７４の内周部に配置された軸受メタル１７７とで構成されている。さらに、ローラ本体１７４の下端部には、軸受メタル１７７の下端面を覆う凸部１７４ａが形成されている。そして、第１実施形態と同様に、ローラ本体１７４の下端面の内縁が、後述するリアヘッド１８０に形成された吐出孔（図示省略）に最も近づく位置にある状態にあるときでも、凸部１７４ａが吐出孔と対向することで、吐出孔がローラ１７１の下端面の内側空間と対向することがないようになっている。
【００７０】
リアヘッド１８０は、シリンダ１６０の下側に配置され、シリンダ１６０の圧縮室１６１の下端を閉塞している。リアヘッド１８０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト１０８が回転可能に挿通される軸受け孔１８１が形成されている。また、リアヘッド１８０には、シリンダ１６０の圧縮室１６１において圧縮された冷媒を、リアヘッド１８０とリアマフラー１１２との間に形成されるマフラー空間Ｍ２に吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されている。さらに、リアヘッド１８０には、マフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔（図示省略）が形成されている。また、リアヘッド１８０の下面には、圧縮室１３１内の圧力に応じて吐出孔を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。
【００７１】
リアマフラー１１２は、リアヘッド１８０の吐出孔（図示省略）から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。リアマフラー１１２は、リアヘッド１８０の下面にボルトによって取り付けられ、リアヘッド１８０との間にマフラー空間Ｍ２を形成している。マフラー空間Ｍ２は、リアヘッド１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０にそれぞれ形成された貫通孔を介して、マフラー空間Ｍ１と連通している。
【００７２】
本実施形態の圧縮機１０１の動作について説明する。
吸入孔１３２、１６２から圧縮室１３１、１６１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト１０８を回転させると、偏心部１０８ａに装着されたピストン１４０のローラ１４１は圧縮室１３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１３１内で冷媒が圧縮される。これと並行して、偏心部１０８ｄに装着されたピストン１７０のローラ１７１は圧縮室１６１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１６１内で冷媒が圧縮される。
【００７３】
圧縮室１３１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド１２０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１３１内の冷媒がフロントヘッド１２０の吐出孔２２からマフラー空間Ｍ１に吐出される。また、圧縮室１６１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、リアヘッド１８０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１６１内の冷媒がリアヘッド１８０の吐出孔（図示省略）からマフラー空間Ｍ２に吐出される。マフラー空間Ｍ２に吐出された冷媒は、リアヘッド１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０にそれぞれ形成された貫通孔を介して、マフラー空間Ｍ１に吐出される。
【００７４】
マフラー空間Ｍ１に吐出された冷媒は、フロントマフラー１１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１１０の外に吐出されて、その後、固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップを通過した後、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【００７５】
本実施形態では、２つのシリンダ１３０、１６０が上下に配置されている。そして、上方に配置されたシリンダ１３０の内部に配置されるピストン１４０は、そのローラ本体１４４の上端面におけるフロントヘッド１２０に形成された吐出孔１２２と対向可能な位置に、軸受メタル１４７の上端面を覆う凸部１４４ａが形成されている。また、下方に配置されたシリンダ１６０の内部に配置されるピストン１７０は、そのローラ本体１７４の下端面におけるリアヘッド１８０に形成された吐出孔と対向可能な位置に、軸受メタル１７７の下端面を覆う凸部１７４ａが形成されている。
したがって、ローラ１４１においては、ローラ本体１４４の上端部に形成された凸部１４４ａによって、軸方向端面の内周側空間が吐出孔１２２と対向するのを防ぎ、ローラ１７１においては、ローラ本体１７４の下端面に形成された凸部１７４ａによって、軸方向端面の内側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。よって、第１実施形態と同様に、圧縮冷媒がローラ１４１、１７１の内周側に漏れたり高圧の潤滑油Ｌが吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。
【００７６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態の圧縮機は、圧縮機構２１０の構成が上記第１実施形態と異なっている。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００７７】
図１０に示すように、圧縮機構２１０は、シリンダ２３０とシリンダ２３０の内部に配置される部材の構成が異なっており、その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
シリンダ２３０は、圧縮室２３１と、圧縮室２３１の周壁面に開口した吸入孔２３２とを備えている。また、シリンダ２３０は、第１実施形態のブレード収容部３３に代えて、ベーン収容部２３３を有しており、その他の構成は、上記第１実施形態のシリンダ３０と同様である。ベーン収容部２３３は、シリンダ２３０を上下方向に貫通しており、圧縮室２３１に連通している。また、ベーン収容部２３３は、圧縮室２３１の径方向に沿って形成されている。
【００７９】
圧縮室２３１の内側には、円環状のローラ２４１が配置されている。ローラ２４１は、偏心部８ａの外周面に相対回転可能に装着された状態で、圧縮室２３１内に配置されている。ベーン収容部２３３の内側には、ベーン２４２が配置されている。ベーン２４２は、平板状の部材であって、その上下方向長さは、ローラ２４１の上下方向長さと同じである。ベーン２４２の圧縮室２３１の中心側の先端部（図１０中の下側の先端部）は、上方から視て先細り状に形成されている。また、ベーン２４２は、ベーン収容部２３３内に設けられた付勢バネ２４８によって付勢されており、圧縮室２３１側の先端部が、ローラ２４１の外周面に押し付けられている。そのため、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、シャフト８の回転に伴ってローラ２４１が圧縮室２３１の周壁面に沿って移動すると、ベーン２４２は、ベーン収容部２３３内で、圧縮室２３１の径方向に沿って進退移動する。また、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示すように、ベーン２４２が、ベーン収容部２３３から圧縮室２３１側に出ている状態では、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面との間に形成される空間は、ベーン２４２によって低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂとに区画される。
【００８０】
ここで、図１１、１２を参照しつつ、本実施形態のローラ２４１の構成についてより詳細に説明する。なお、図１１は、ローラ２４１をリアヘッド５０側（下方側）から見た図である。図１１においては、軸受メタル２４７を網掛けで示している。また、図１２（ａ）においては、軸受メタル２４７の外縁線を破線で示している。図１１および図１２に示すように、ローラ２４１は、円環状のローラ本体２４４と、ローラ本体２４４の内周部に配置された軸受メタル２４７とで構成されている。軸受メタル２４７は、第１実施形態の軸受メタル４７と同様の構成を有する略筒状の部材であり、ローラ本体２４４に圧入されている。
【００８１】
図１２（ｂ）に示すように、ローラ本体２４４の上端部には、軸受メタル２４７の上端面を覆う凸部２４４ａが全周に形成されている。第１実施形態のローラ４１と同様に、凸部２４４ａの先端は、軸受メタル２４７の内周面よりローラ２４１の径方向外側にあり、軸受メタル２４７の内周面から引っ込んでいる。また、軸受メタル２４７の下端面は、ローラ本体２４４の下端面から引っ込んでいる。そして、ローラ２４１の上端面の内縁が、フロントヘッド２０に形成された吐出孔２２に最も近づく位置にある状態にあるときでも、凸部２４４ａが吐出孔２２と対向することで、吐出孔２２がローラ２４１の上端面の内側空間と対向することがないようになっている。
【００８２】
次に、本実施形態の圧縮機の動作について説明する。
図１０（ａ）は、ローラ２４１が上死点にある状態を示しており、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト８が、９０°、１８０°（下死点）、２７０°回転した状態を示している。
【００８３】
吸入管３から吸入孔２３２を介して圧縮室２３１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト８を回転させると、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ２４１は、圧縮室２３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室２３１内で冷媒が圧縮される。冷媒が圧縮される工程について、以下、詳細に説明する。
【００８４】
図１０（ａ）の状態から偏心部８ａが図中の矢印方向に回転すると、図１０（ｂ）に示すように、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂとに区画される。その後、さらに偏心部８ａが回転すると、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように、低圧室２３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔２３２を介して低圧室２３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室２３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室２３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【００８５】
そして、高圧室２３１ｂ内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド２０に設けられた弁機構が開弁して、高圧室２３１ｂ内の冷媒が吐出孔２２を介してマフラー空間Ｍに吐出される。マフラー空間Ｍに吐出された冷媒は、第１実施形態の圧縮機１と同様の経路を通り、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【００８６】
本実施形態では、ローラ２４１は円環状である。そして、ローラ２４１は、円環状のローラ本体２４４と、ローラ本体２４４の内周部に配置された軸受メタル２４７とで構成されている。ローラ本体２４４の上端部には、軸受メタル２４７の上端面を覆う凸部２４４ａが全周に形成されている。したがって、第１実施形態と同様に、凸部２４４ａによって、ローラ２４１の軸方向端面の内周側空間が吐出孔２２と対向するのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８８】
例えば、上述の第１実施形態では、ローラ本体４４の上端部、すなわち、ローラ本体４４の軸方向両端部のうち吐出孔２２が形成されたフロントヘッド２０側の端部に、凸部４４ａが形成されている場合について説明したが、これには限定されない。図１３、１４に示すように、第１実施形態の第１変形例にかかるローラ本体３４４は、その上端部に軸受メタル３４７の上端面を覆う第１凸部３４４ａが形成されており、下端部に軸受メタル３４７の下端面を覆う第２凸部３４４ｂが形成されている。第１凸部３４４ａおよび第２凸部３４４ｂは、いずれもローラ本体３４４の端部の全周に形成されており、その先端は軸受メタル３４７の内周面から引っ込んでいる。また、第１凸部３４４ａは、第１実施形態の凸部４４ａと同様に、フロントヘッド２０に形成された吐出孔２２と対向可能である。
【００８９】
本変形例のピストン基材３４３は、その軸方向のほぼ中心位置において上下に２分割されており、上方に位置する第１部材３４５と下方に位置する第２部材３４６とで構成されている。すなわち、ピストン基材３４３は、第１部材３４５と第２部材３４６とを軸方向に積層することで形成されている。そして、第１部材３４５のローラ本体３４４に対応する部分の上端部には第１凸部３４４ａが形成されており、第２部材３４６のローラ本体３４４に対応する部分の下端部には第２凸部３４４ｂが形成されている。なお、ピストン基材３４３は、軸方向に３つ以上の部材を積層することで構成されていてもよいし、１つの部材で構成されていてもよい。
【００９０】
ここで、図１５を参照しつつ、本変形例のピストン３４０の組み立て手順の一例について説明する。まず、図１５（ａ）に示すように、第２部材３４６を用意し、図１５（ｂ）に示すように、第２部材３４６の内周部に軸受メタル３４７を圧入する。このとき、軸受メタル３４７の下端面は、第２部材３４６の第２凸部３４４ｂによって覆われる。また、軸受メタル３４７の上部は第２部材３４６の上端部よりも上方に突出している。そして、図１５（ｃ）に示すように、軸受メタル３４７の上部に第１部材３４５を嵌め込む。このとき、軸受メタル３４７の上端面は、第１部材３４５の第１凸部３４４ａによって覆われる。このようにピストン３４０を組み立てた後に仕上げ加工を行い、ピストン３４０が完成する。
【００９１】
本変形例においては、ローラ本体３４４は、その上端部に軸受メタル３４７の上端面を覆う第１凸部３４４ａが形成されており、下端部に軸受メタル３４７の下端面を覆う第２凸部３４４ｂが形成されている。したがって、ローラ３４１の軸方向両端面において、形成される隙間（フロントヘッド２０とローラ３４１の上端面との間の隙間およびリアヘッド５０とローラ３４１の下端面との間の隙間）のシール長を長くすることができるので、これら隙間からの冷媒や潤滑油Ｌの漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
また、ピストン基材３４３は、その上端部に第１凸部３４４ａが形成された第１部材３４５と、その下端部に第２凸部３４４ｂが形成された第２部材３４６とで構成されている。したがって、軸方向両端部に第１凸部３４４ａおよび第２凸部３４４ｂがそれぞれ設けられており且つその内周部に軸受メタル３４７が配置されたローラ本体３４４を容易に作製できる。
さらに、第１凸部３４４ａおよび第２凸部３４４ｂの先端は、軸受メタル３４７の内周面から引っ込んでいる。したがって、ローラ３４１に対して第１凸部３４４ａが形成された側からシャフト８を嵌め込む場合でも、第２凸部３４４ｂが形成された側からシャフト８を嵌め込む場合でも、これら第１凸部３４４ａや第２凸部３４４ｂが妨げになることがない。よって、ローラ３４１とシャフト８との嵌め込み方向が規制されない。
なお、上述の第２および第３実施形態においても、この変形例を適用することができる。
【００９２】
また、上述の第１実施形態では、ローラ本体４４の上端部（フロントヘッド２０側の端部）の全周に凸部４４ａが形成されている場合について説明したが、これには限定されない。図１６に示すように、第１実施形態の第２変形例にかかるピストン４４０のローラ本体４４４は、その上端部の一部に軸受メタル４４７の上端面を覆う凸部４４４ａが形成されている。なお、図１６は、ローラ４４１の上端面の内縁が吐出孔２２に最も近づく位置にローラ４４１が位置している状態を示している。図１６に示すように、凸部４４４ａは、フロントヘッド２０に形成された吐出孔２２と対向可能な位置に形成されている。
なお、第２実施形態の凸部１４４ａ、１７４ａ、および第１実施形態の第１変形例の第１凸部３４４ａについても同様に、少なくとも吐出孔に対向する位置に形成されていればよい。加えて、第１実施形態の第１変形例の第２凸部３４４ｂは、ローラ本体３４４の下端部の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００９３】
さらに、上述の第１〜第３実施形態では、ローラ本体４４（１４４、１７４、２４４）に形成された凸部４４ａ（１４４ａ、１７４ａ、２４４ａ）の先端は、軸受メタル４７（１４７、１７７、２４７）の内周面よりローラ４１（１４１、１７１、２４１）の径方向外側にある場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、凸部４４ａ（１４４ａ、１７４ａ、２４４ａ）の先端は、軸受メタル４７（１４７、１７７、２４７）の内周面と一致していてもよいし、軸受メタル４７（１４７、１７７、２４７）の内周面よりローラ４１（１４１、１７１、２４１）の径方向内側に位置していてもよい。また、第１実施形態の第１変形例においては、ローラ本体３４４に形成された第１および第２凸部３４４ａ、３４４ｂの先端は、いずれも軸受メタル３４７の内周面よりローラ本体３４４の径方向外側にある場合について説明したが、これには限定されない。第１および第２凸部３４４ａ、３４４ｂは、そのいずれか一方、または両方の先端が、軸受メタル３４７の内周面と一致、または、軸受メタル３４７の径方向内側に位置していてもよい。
【００９４】
また、上述の第１〜第３実施形態では、圧縮機構は、フロントヘッド２０、１２０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持されているが、シリンダ３０、１３０、１６０、ミドルプレート１５０、またはリアヘッド５０、１８０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持される構成であってもよい。
【００９５】
さらに、上述の第３実施形態では、ローラ２４１とベーン２４２とを備える圧縮機構を、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用しているが、２シリンダ型のロータリ圧縮機に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明を利用すれば、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しないようにし、容積効率の低下を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００９７】
１、１０１ 圧縮機
２０、１２０ フロントヘッド（第１端板部材）
２２、１２２ 吐出孔
３０、１３０、１６０、２３０ シリンダ
３１、１３１、１６１、２３１ 圧縮室
３３、１３３ ブレード収容部
４０、１４０、１７０、３４０、４４０ ピストン
４１、１４１、１７１、２４１、３４１、４４１ ローラ
４２、１４２、１７２ ブレード
４４、１４４、１７４、２４４、３４４、４４４ ローラ本体
４４ａ、１４４ａ、１７４ａ、２４４ａ、４４４ａ 凸部（第１凸部）
４７、１４７、１７７、２４７、３４７、４４７ 軸受メタル（軸受部材）
５０、１８０ リアヘッド（第２端板部材）
２３３ ベーン収容部
２４４ ベーン
３４４ａ 第１凸部
３４４ｂ 第２凸部
３４５ 第１部材
３４６ 第２部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮するための圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリ圧縮機においてシリンダの内側に配置されるローラとして、環状のローラ本体の内周部に軸受メタルが圧入されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなローラの作製過程において、その軸方向端面を仕上げ加工する際に、別の部材で構成されているローラ本体と軸受メタルとを同時に切削または研削することは困難である。よって、通常、軸受メタルの端面はローラ本体の端面から引っ込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７８５４０号公報（段落００３３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ローラの軸方向端面は、シリンダの圧縮室で圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔が形成された端板部材と対向している。ここで、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内側空間が端板部材に設けられた吐出孔と対向すると、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりすることにより、容積効率が低下するという問題が生じる。したがって、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向することがないように、吐出孔はローラ端面の内縁よりもローラの径方向外側に設けることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、圧縮機の小型化に伴って、圧縮機構を構成する部品同士を固定するボルト等の配置の兼ね合いで、吐出孔をより径方向内側に設けなくてはならない場合がある。さらに、小型化圧縮機において大容量化するためには、ローラの軸受径を大きくする必要がある。それに加えて、上述のように軸受メタルの端面がローラ本体の端面から引っ込んでいることから、軸受メタルを備えたローラでは、軸受メタルを備えないローラと比べて、ローラ端面の内縁が径方向外側に配置される。したがって、このようなローラを備えた圧縮機においては、設計上、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しやすくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しないようにし、容積効率の低下を防ぐことができる圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る圧縮機は、圧縮室および前記圧縮室に連通したブレード収容部を有するシリンダと、前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、前記圧縮室および前記ブレード収容部の内側に配置されるピストンとを備え、前記ピストンは、環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有するローラと、前記ローラの外周面から延在し且つ前記ブレード収容部に対して進退可能に配置されたブレードとを有し、前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部において、前記吐出孔と対向可能な位置に前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されている。
【０００８】
この圧縮機では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１凸部が形成された部分において、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【０００９】
第２の発明に係る圧縮機は、第１の発明に係る圧縮機において、前記第１凸部は、前記ローラ本体の軸方向端部の全周に設けられている。
【００１０】
この圧縮機では、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００１１】
第３の発明に係る圧縮機は、圧縮室および前記圧縮室に連通したベーン収容部を有するシリンダと、前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有し、前記圧縮室の内側に配置されるローラと、前記ローラの外周面に押圧される先端を有し且つ前記ベーン収容部の内側を進退可能に配置されたベーンとを備え、前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部の全周に、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されている。
【００１２】
この圧縮機では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００１３】
第４の発明に係る圧縮機は、第１〜第３のいずれかの発明に係る圧縮機において、前記第１凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にない。
【００１４】
なお、「（第１凸部の先端が、）ローラの径方向内側にない」とは、第１凸部の先端が軸受部材の内周面と一致、または、軸受部材の内周面より径方向外側にあることを意味している。
【００１５】
この圧縮機では、ローラに対して第１凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第１凸部が妨げになることがない。よって、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【００１６】
第５の発明に係る圧縮機は、第１〜第４のいずれかの発明に係る圧縮機において、前記ローラ本体の前記第２端板部材側の端部において、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第２凸部が形成されている。
【００１７】
この圧縮機では、ローラの軸方向両端面において、端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くすることができるため、端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【００１８】
第６の発明に係る圧縮機は、第６の発明に係る圧縮機において、前記ローラ本体は、軸方向に積層された複数の部材を有しており、前記複数の部材が、前記ローラ本体の軸方向一端部を含む第１部材と、前記ローラ本体の軸方向他端部を含む第２部材とを含んでいる。
【００１９】
この圧縮機では、軸方向両端部に第１凸部および第２凸部がそれぞれ設けられており且つその内周部に軸受部材が配置されたローラ本体を容易に作製できる。
【００２０】
第７の発明に係る圧縮機は、第５または第６の発明に係る圧縮機において、前記第２凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にない。
【００２１】
この圧縮機では、ローラに対して第２凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第２凸部が妨げになることがない。よって、ローラの第２凸部が形成された側から軸を嵌め込むことができる。また、第１凸部の先端も軸受部材の内周面よりローラの径方向内側にない場合には、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【発明の効果】
【００２２】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２３】
第１の発明では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１凸部が形成された部分において、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【００２４】
第２の発明では、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００２５】
第３の発明では、ローラ本体の端部に形成された第１凸部によって、ローラが圧縮室内で回転する際に、ローラ端面の内周側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。したがって、圧縮冷媒がローラ内周側に漏れたり高圧の潤滑油が吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。また、第１端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。したがって、第１端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００２６】
第４の発明では、ローラに対して第１凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第１凸部が妨げになることがない。よって、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【００２７】
第５の発明では、ローラの軸方向両端面において、端板部材とローラの軸方向端面との間の隙間のシール長を長くすることができるため、端板部材とローラの軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油の漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
【００２８】
第６の発明では、軸方向両端部に第１凸部および第２凸部がそれぞれ設けられており且つその内周部に軸受部材が配置されたローラ本体を容易に作製できる。
【００２９】
第７の発明では、ローラに対して第２凸部が形成された側から軸を嵌め込む場合に、第２凸部が妨げになることがない。よって、ローラの第２凸部が形成された側から軸を嵌め込むことができる。また、第１凸部の先端も軸受部材の内周面よりローラの径方向内側にない場合には、ローラと軸との嵌め込み方向が規制されない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図であって、シリンダ内でのピストンの動作を示す図である。
【図３】図１に示した圧縮機のフロントヘッドを図中の下方から見た図である。
【図４】（ａ）は図１に示した圧縮機のピストンを構成するピストン基材を下方から見た斜視図であり、（ｂ）はピストンを下方から見た斜視図である。
【図５】（ａ）は図４（ｂ）のピストンの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】図１のシリンダおよびピストンの平面図であって、ピストン端面の内縁が吐出孔に最も近づいた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の概略断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図９】（ａ）は図７において上方に位置するピストンの縦断面図であり、（ｂ）は図７において下方に位置するピストンの縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る圧縮機における、シリンダ内でのローラおよびベーンの動作を示す図である。
【図１１】図１０に示した圧縮機のローラを下方から見た斜視図である。
【図１２】（ａ）は図１１のローラの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１３】第１実施形態の第１変形例に係る圧縮機のピストンの斜視図である。
【図１４】（ａ）は図１３のピストンの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図１５】図１３のピストンの組み立て手順を示す図であり、（ａ）は第２部材を示し、（ｂ）は第２部材に軸受メタルを圧入した状態を示し、（ｃ）は第１部材を嵌め込んだ状態を示す。
【図１６】第１実施形態の第２変形例に係る圧縮機のシリンダおよびピストンの平面図であって、ピストン端面の内縁が吐出孔に最も近づいた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態は、１シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用した一例である。
図１に示すように、本実施形態の圧縮機１は、密閉ケーシング２と、密閉ケーシング２内に配置される圧縮機構１０および駆動機構６を備えている。なお、図１は、駆動機構６の断面を示すハッチングを省略して表示している。この圧縮機１は、例えば、空調装置などの冷凍サイクルに組み込まれて使用され、後述する吸入管３から導入された冷媒（本実施形態では、ＣＯ２）を圧縮して排出管４から排出する。図１の上下方向を単に上下方向として、圧縮機１について以下説明する。
【００３２】
密閉ケーシング２は、両端が塞がれた円筒状の容器であり、その上部には、圧縮された冷媒を排出するための排出管４と、駆動機構６の後述する固定子７ｂのコイルに電流を供給するためのターミナル端子５が設けられている。なお、図１では、コイルとターミナル端子５とを接続する配線は省略して表示している。また。密閉ケーシング２の側部には、圧縮機１に冷媒を導入するための吸入管３が設けられている。また、密閉ケーシング２内の下部には、圧縮機構１０の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが貯留されている。密閉ケーシング２の内部には、駆動機構６と、圧縮機構１０とが上下に並んで配置されている。
【００３３】
駆動機構６は、圧縮機構１０を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ７と、このモータ７に取り付けられたシャフト８とから構成されている。
【００３４】
モータ７は、密閉ケーシング２の内周面に固定されている略円環状の固定子７ｂと、この固定子７ｂの径方向内側にエアギャップを介して配置される回転子７ａとを備えている。回転子７ａは磁石（図示省略）を有し、固定子７ｂはコイルを有している。モータ７は、コイルに電流を流すことによって発生する電磁力によって、回転子７ａを回転させる。また、固定子７ｂの外周面は、全周が密閉ケーシング２の内周面に密着しているわけではなく、固定子７ｂの外周面には、上下方向に沿っていると共にモータ７の上下の空間を連通させる複数の凹部（図示省略）が、周方向に並んで形成されている。
【００３５】
シャフト８は、モータ７の駆動力を圧縮機構１０に伝達するために設けられており、回転子７ａの内周面に固定されて、回転子７ａと一体的に回転する。また、シャフト８は、後述する圧縮室３１内となる位置に、偏心部８ａを有している。偏心部８ａは、円柱状に形成されており、その軸心がシャフト８の回転中心から偏心している。この偏心部８ａには、圧縮機構１０の後述するローラ４１が装着されている。
【００３６】
また、シャフト８の下側略半分の内部には、上下方向に沿った給油路８ｂが形成されている。この給油路８ｂの下端部には、シャフト８の回転に伴って潤滑油Ｌを給油路８ｂ内に吸い上げるための螺旋羽根形状のポンプ部材（図示省略）が挿入されている。さらに、シャフト８には、給油路８ｂ内の潤滑油Ｌをシャフト８の外側に排出するための複数の排出孔８ｃが形成されている。
【００３７】
圧縮機構１０は、密閉ケーシング２の内周面に固定されるフロントヘッド（第１端板部材）２０と、フロントヘッド２０の上側に配置されるマフラー１１と、フロントヘッド２０の下側に配置されるシリンダ３０と、シリンダ３０の内部に配置されるピストン４０と、シリンダ３０の下側に配置されるリアヘッド（第２端板部材）５０とを備えている。詳細は後述するが、図２に示すように、シリンダ３０は、略円環状の部材であって、その中央部に圧縮室３１が形成されている。シリンダ３０は、リアヘッド５０と共に、フロントヘッド２０の下側にボルトにより固定されている。なお、図２は、シリンダ３０に形成されているボルト孔は省略して表示している。
【００３８】
図１および図３に示すように、フロントヘッド２０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト８が回転可能に挿通される軸受け孔２１が形成されている。フロントヘッド２０の外周面は、密閉ケーシング２の内周面にスポット溶接などによって固定されている。フロントヘッド２０の下面は、シリンダ３０の圧縮室３１の上端を閉塞している。フロントヘッド２０には、圧縮室３１において圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔２２（図２参照）が形成されている。吐出孔２２は、上下方向から視て、シリンダ３０の後述するブレード収容部３３の近傍に形成されている。図示は省略するが、フロントヘッド２０の上面には、圧縮室３１内の圧力に応じて吐出孔２２を開閉する弁機構が取り付けられている。また、フロントヘッド２０のシリンダ３０よりも径方向外側の部分には、複数の油戻し孔２３が周方向に並んで形成されている。
【００３９】
リアヘッド５０は、略円環状の部材であって、その中央部にシャフト８が回転可能に挿通される軸受け孔５１が形成されている。リアヘッド５０は、シリンダ３０の圧縮室３１の下端を閉塞している。
【００４０】
マフラー１１は、フロントヘッド２０の吐出孔２２から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。マフラー１１は、フロントヘッド２０の上面にボルトによって取り付けられ、フロントヘッド２０との間にマフラー空間Ｍを形成している。また、図示は省略するが、マフラー１１には、マフラー空間Ｍ内の冷媒を排出するためのマフラー吐出孔が形成されている。
【００４１】
図１および図２に示すように、シリンダ３０には、上述した圧縮室３１と、圧縮室３１内に冷媒を導入するための吸入孔３２と、ブレード収容部３３とが形成されている。なお、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であって、フロントヘッド２０の吐出孔２２は本来表れないが、説明の便宜上表示している。
【００４２】
吸入孔３２は、シリンダ３０の径方向に沿って形成されている。吸入孔３２の一端は、圧縮室３１の周壁面に開口している。また、吸入孔３２の圧縮室３１側とは反対側の端部には、吸入管３の先端が内嵌されている。
【００４３】
ブレード収容部３３は、シリンダ３０を上下方向に貫通しており、圧縮室３１と連通している。ブレード収容部３３は、圧縮室３１の径方向に沿って形成されている。ブレード収容部３３は、上下方向から視て、吸入孔３２とフロントヘッド２０の吐出孔２２との間の位置に形成されている。このブレード収容部３３内には、一対のブッシュ３４が配置されている。一対のブッシュ３４は、略円柱状の部材を半分割した形状に形成されている。この一対のブッシュ３４の間にブレード４２が配置されている。一対のブッシュ３４は、その間にブレード４２が配置された状態で、ブレード収容部３３内において周方向に揺動可能となっている。
【００４４】
図４（ｂ）に示すように、ピストン４０は、円環状のローラ４１と、このローラ４１の外周面から径方向外側に延在するブレード４２とから構成されている。図２に示すように、ローラ４１は、偏心部８ａの外周面に相対回転可能に装着されて、圧縮室３１内に配置されている。ブレード４２は、ブレード収容部３３に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。
【００４５】
なお、ピストン４０の上下方向長さは、圧縮室３１の上下方向長さよりも僅かに小さい。そして、ピストン４０の上端面とフロントヘッド２０との間、および、ピストン４０の下端面とリアヘッド５０との間の微小な隙間（ピストン端面隙間）には、シャフト８の排出孔８ｃから排出された潤滑油Ｌが存在する。
【００４６】
ここで、圧縮機構１０の動作について、図２（ａ）〜図２（ｄ）を参照して説明する。
図２（ａ）は、ピストン４０が上死点にある状態を示しており、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、図２（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト８が、９０°、１８０°（下死点）、２７０°回転した状態を示している。
【００４７】
吸入管３から吸入孔３２を介して圧縮室３１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト８を回転させると、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ４１は、圧縮室３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室３１内で冷媒が圧縮される。冷媒が圧縮される工程について、以下、詳細に説明する。
【００４８】
図２（ａ）の状態から偏心部８ａが図中の矢印方向に回転すると、図２（ｂ）に示すように、ローラ４１の外周面と圧縮室３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室３１ａと高圧室３１ｂとに区画される。その後、さらに偏心部８ａが回転すると、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示すように、低圧室３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔３２を介して低圧室３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【００４９】
そして、高圧室３１ｂ内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド２０に設けられた弁機構が開弁して、高圧室３１ｂ内の冷媒が吐出孔２２を介してマフラー空間Ｍに吐出される。その後、図２（ａ）の状態に戻り、高圧室３１ｂからの冷媒の吐出が完了する。この工程を繰り返すことにより、吸入管３から圧縮室３１に供給された冷媒が連続的に圧縮されて排出される。マフラー空間Ｍに吐出された冷媒は、マフラー１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１０の外に吐出される。
【００５０】
上述のような圧縮機構１０から吐出された冷媒は、固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップなどを通過した後、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。このとき、シャフト８の排出孔８ｃから圧縮室３１内に供給された潤滑油Ｌの一部は、冷媒と共に吐出孔２２からマフラー空間Ｍに吐出された後、マフラー１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１０の外に吐出される。圧縮機構１０の外に吐出された潤滑油Ｌの一部は、フロントヘッド２０の油戻し孔２３を通って密閉ケーシング２の下部の貯留部に戻される。また、圧縮機構１０の外に吐出された潤滑油Ｌの他の一部は、冷媒と共に固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップを通過した後、固定子７ｂの外周面に形成された凹部（図示省略）と密閉ケーシング２の内周面との間と、フロントヘッド２０の油戻し孔２３とを通って、密閉ケーシング２の下部の貯留部に戻される。
【００５１】
ここで、図４、５を参照しつつ、本実施形態のピストン４０の構成についてより詳細に説明する。なお、図４（ａ）はピストン基材４３を、図４（ｂ）はピストン４０を、それぞれリアヘッド５０側（下方側）から見た図である。図４（ｂ）においては、軸受メタル４７を網掛けで示している。また、図５（ａ）においては、軸受メタル４７の外縁線を破線で示している。ピストン４０は、図４（ｂ）に示すように、ピストン基材４３と軸受メタル４７との２つの部材で構成されている。図４（ａ）に示すように、ピストン基材４３は、円環状のローラ本体４４と、ローラ本体４４の外周面から径方向外側に延在するブレード４２とを有している。そして、軸受メタル４７は、ローラ本体４４の内周部に配置されている。すなわち、ローラ４１は、ローラ本体４４と軸受メタル４７とで構成されている。
【００５２】
軸受メタル４７は、略筒状の部材であり、裏金上にカーボン系、ＰＴＦＥ系、またはアルミニウム合金や銅合金等の金属系のライニングを接合することで形成されている。軸受メタル４７には、その周方向の１箇所に軸方向に貫通する合わせ目が存在する。図５（ａ）に示すように、ローラ本体４４の内周部に配置された状態の軸受メタル４７は、ローラ本体４４に圧入されており、合わせ目が閉じた状態となっている。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、ローラ本体４４の上端部には、軸受メタル４７の上端面を覆う凸部（第１凸部）４４ａが全周に形成されている。ローラ本体４４の上端面（凸部４４ａの上端面を含む）は、面一となっている。したがって、図５（ａ）に示すように、ローラ本体４４の凸部４４ａの先端縁Ｅが、ローラ４１の上端面の内縁となる。そして、凸部４４ａの先端縁Ｅの内側の空間が、ローラ４１の上端面の内側空間となる。ローラ本体４４の内周面からの凸部４４ａの突出長さＬ１は、軸受メタル４７の厚み（径方向に沿う長さ）Ｌ２よりも短い。よって、凸部４４ａの先端は、軸受メタル４７の内周面よりもローラ４１の径方向外側にあり、軸受メタル４７の内周面から引っ込んでいる。
【００５４】
凸部４４ａの厚み（軸方向に沿う長さ）Ｈ１は、ローラ４１の軸受長さを長くする観点から、できるだけ薄い方が好ましい。本実施形態においては、凸部４４ａの厚みＨ１は、ローラ本体４４全体の軸方向に沿う長さＨ４の１０％以下となっている。また、ローラ本体４４の凸部４４ａを除いた部分の軸方向に沿う長さＨ２は、軸受メタル４７の軸方向に沿う長さＨ３よりも長い。ここで、軸受メタル４７は、その上端面が凸部４４ａに当接するようにローラ本体４４の内周部に圧入されている。したがって、軸受メタル４７の下端面は、ローラ本体４４の下端面からＨ２−Ｈ３だけ引っ込んでいる。
【００５５】
図６は、ローラ４１の上端面の内縁が吐出孔２２に最も近づく位置にローラ４１が位置している状態、すなわち、圧縮室３１の上下方向から視て圧縮室３１の軸中心Ｏ１からローラ４１の軸中心Ｏ２側に向かう直線Ｌが、吐出孔２２の中心Ｏ３を通る位置にある状態を示している。なお、図６においては、軸受メタル４７の外縁線を破線で示している。図６に示すように、このときローラ本体４４の凸部４４ａは、吐出孔２２と対向している。そして、吐出孔２２は、ローラ４１の上端面の内側空間と対向していない。このように、吐出孔２２は、凸部４４ａと対向することで、ローラ４１の上端面の内側空間と対向しないようになっている。
【００５６】
なお、ピストン４０を作製する際には、ピストン基材４３のローラ本体４４に軸受メタル４７を圧入した後に、ピストン４０の上下端面、外周面、内周面、およびブレード４２の側面を切削または研削する仕上げ加工を行う。
【００５７】
以上のように、本実施形態の圧縮機１では、ピストン４０は、環状のローラ本体４４およびローラ本体４４の内周部に配置された軸受メタル４７を有するローラ４１と、ローラ４１の外周面から延在するブレード４２を有している。そして、ローラ本体４４の上端部におけるフロントヘッド２０に形成された吐出孔２２と対向可能な位置には、軸受メタル４７の上端面を覆う凸部４４ａが形成されている。したがって、ローラ本体４４の上端部に形成された凸部４４ａによって、ローラ４１が圧縮室３１内で回転する際に、ローラ４１の軸方向端面の内周側空間が吐出孔２２と対向するのを防ぐことができる。よって、圧縮冷媒がローラ４１の内周側に漏れたり高圧の潤滑油Ｌが吐出孔２２から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。
【００５８】
また、本実施形態の圧縮機１では、ローラ本体４４の上端部の全周に凸部４４ａが形成されている。したがって、フロントヘッド２０とローラ４１の軸方向端面との間の隙間のシール長を全周で長くできる。よって、フロントヘッド２０とローラ４１の軸方向端面間の隙間からの冷媒や潤滑油Ｌの漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を確実に抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態の圧縮機１では、凸部４４ａの先端は、軸受メタル４７の内周面よりローラ４１の径方向内側にない。したがって、ローラ４１に対して凸部４４ａが形成された側からシャフト８を嵌め込む場合に、凸部４４ａが妨げになることがない。よって、ローラ４１とシャフト８との嵌め込み方向が規制されない。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、２シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用した一例である。
図７に示すように、本実施形態の圧縮機１０１は、シャフト１０８および圧縮機構１１０の構成が上記第１実施形態と異なっている。また、本実施形態の圧縮機１０１では、２本の吸入管３が、密閉ケーシング２の側部に上下に並んで設けられている。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００６１】
シャフト１０８は、２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄを有している。２つの偏心部１０８ａ、１０８ｄの軸心は、シャフト１０８の回転軸を中心として１８０°ずれている。また、シャフト１０８は、上記第１実施形態のシャフト８と同じく、給油路１０８ｂと、複数の排出孔１０８ｃを有している。
【００６２】
圧縮機構１１０は、シャフト１０８の軸方向に沿って上から下に向かって順に、フロントマフラー１１１と、フロントヘッド１２０と、シリンダ１３０およびピストン１４０と、ミドルプレート１５０と、シリンダ１６０およびピストン１７０と、リアヘッド１８０と、リアマフラー１１２とを有する。なお、フロントヘッド１２０およびミドルプレート１５０は、ピストン１４０の上下端に配置されており、それぞれ本発明の第１端板部材および第２端板部材に相当する。また、ミドルプレート１５０およびリアヘッド１８０は、ピストン１７０の上下端に配置されており、それぞれ本発明の第２端板部材および第１端板部材に相当する。
【００６３】
フロントマフラー１１１は、上記第１実施形態のマフラー１１と同様の構成を有し、フロントヘッド１２０との間にマフラー空間Ｍ１を形成している。
【００６４】
フロントヘッド１２０には、軸受け孔１２１と、吐出孔１２２（図８参照）と、油戻し孔１２３とが形成されている。さらに、フロントヘッド１２０は、上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されている。この貫通孔は、リアヘッド１８０とリアマフラー１１２とによって形成されるマフラー空間Ｍ２内の冷媒を、マフラー空間Ｍ１に排出するための流路の一部を構成している。フロントヘッド１２０は、この貫通孔を有する点以外、第１実施形態のフロントヘッド２０と同様の構成である。
【００６５】
図８に示すように、シリンダ１３０には、圧縮室１３１と、吸入孔１３２と、ブレード収容部１３３とが形成されている。さらに、シリンダ１３０には、圧縮室１３１の外周側部分に、後述するマフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔１３５が形成されている。シリンダ１３０は、この貫通孔１３５を有する点以外、第１実施形態のシリンダ３０と同様の構成である。
【００６６】
ピストン１４０は、図９（ａ）に示すように、上記第１実施形態のピストン４０と同様に、ローラ１４１と、ブレード１４２とから構成されている。ローラ１４１は、偏心部１０８ａの外周面に回転可能に装着されており、ブレード１４２は、シリンダ１３０のブレード収容部１３３に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。また、ローラ１４１は、上記第１実施形態のローラ４１と同じく、円環状のローラ本体１４４と、ローラ本体１４４の内周部に配置された軸受メタル１４７とで構成されている。さらに、ローラ本体１４４の上端部には、第１実施形態の凸部４４ａと同様の凸部１４４ａが形成されている。
【００６７】
ミドルプレート１５０は、円環状の板部材であって、シリンダ１３０とシリンダ１６０との間に配置され、シリンダ１３０の圧縮室１３１の下端を閉塞すると共に、シリンダ１６０の圧縮室１６１の上端を閉塞している。また、ミドルプレート１５０には、後述するマフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔（図示省略）が形成されている。
【００６８】
シリンダ１６０は、上述したシリンダ１３０と同様の構成であって、圧縮室１６１と、吸入孔１６２と、一対のブッシュ３４が配置されたブレード収容部（図示省略）と、貫通孔（図示省略）とを有する。
【００６９】
ピストン１７０は、図９（ｂ）に示すように、上記第１実施形態のピストン４０とほぼ同様の構成であって、ローラ１７１と、ブレード１７２とから構成されている。ローラ１７１は、偏心部１０８ｄの外周面に回転可能に装着されており、ブレード１７２は、シリンダ１６０のブレード収容部（図示省略）に配置された一対のブッシュ３４の間に進退可能に配置されている。また、ローラ１７１は、上記第１実施形態のローラ４１と同じく、円環状のローラ本体１７４と、ローラ本体１７４の内周部に配置された軸受メタル１７７とで構成されている。さらに、ローラ本体１７４の下端部には、軸受メタル１７７の下端面を覆う凸部１７４ａが形成されている。そして、第１実施形態と同様に、ローラ本体１７４の下端面の内縁が、後述するリアヘッド１８０に形成された吐出孔（図示省略）に最も近づく位置にある状態にあるときでも、凸部１７４ａが吐出孔と対向することで、吐出孔がローラ１７１の下端面の内側空間と対向することがないようになっている。
【００７０】
リアヘッド１８０は、シリンダ１６０の下側に配置され、シリンダ１６０の圧縮室１６１の下端を閉塞している。リアヘッド１８０は、略円環状の部材であって、その中央部に、シャフト１０８が回転可能に挿通される軸受け孔１８１が形成されている。また、リアヘッド１８０には、シリンダ１６０の圧縮室１６１において圧縮された冷媒を、リアヘッド１８０とリアマフラー１１２との間に形成されるマフラー空間Ｍ２に吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されている。さらに、リアヘッド１８０には、マフラー空間Ｍ２内の冷媒をマフラー空間Ｍ１に排出するための貫通孔（図示省略）が形成されている。また、リアヘッド１８０の下面には、圧縮室１３１内の圧力に応じて吐出孔を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。
【００７１】
リアマフラー１１２は、リアヘッド１８０の吐出孔（図示省略）から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。リアマフラー１１２は、リアヘッド１８０の下面にボルトによって取り付けられ、リアヘッド１８０との間にマフラー空間Ｍ２を形成している。マフラー空間Ｍ２は、リアヘッド１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０にそれぞれ形成された貫通孔を介して、マフラー空間Ｍ１と連通している。
【００７２】
本実施形態の圧縮機１０１の動作について説明する。
吸入孔１３２、１６２から圧縮室１３１、１６１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト１０８を回転させると、偏心部１０８ａに装着されたピストン１４０のローラ１４１は圧縮室１３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１３１内で冷媒が圧縮される。これと並行して、偏心部１０８ｄに装着されたピストン１７０のローラ１７１は圧縮室１６１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室１６１内で冷媒が圧縮される。
【００７３】
圧縮室１３１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド１２０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１３１内の冷媒がフロントヘッド１２０の吐出孔２２からマフラー空間Ｍ１に吐出される。また、圧縮室１６１内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、リアヘッド１８０に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１６１内の冷媒がリアヘッド１８０の吐出孔（図示省略）からマフラー空間Ｍ２に吐出される。マフラー空間Ｍ２に吐出された冷媒は、リアヘッド１８０、シリンダ１６０、ミドルプレート１５０、シリンダ１３０およびフロントヘッド１２０にそれぞれ形成された貫通孔を介して、マフラー空間Ｍ１に吐出される。
【００７４】
マフラー空間Ｍ１に吐出された冷媒は、フロントマフラー１１１のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮機構１１０の外に吐出されて、その後、固定子７ｂと回転子７ａとの間のエアギャップを通過した後、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【００７５】
本実施形態では、２つのシリンダ１３０、１６０が上下に配置されている。そして、上方に配置されたシリンダ１３０の内部に配置されるピストン１４０は、そのローラ本体１４４の上端面におけるフロントヘッド１２０に形成された吐出孔１２２と対向可能な位置に、軸受メタル１４７の上端面を覆う凸部１４４ａが形成されている。また、下方に配置されたシリンダ１６０の内部に配置されるピストン１７０は、そのローラ本体１７４の下端面におけるリアヘッド１８０に形成された吐出孔と対向可能な位置に、軸受メタル１７７の下端面を覆う凸部１７４ａが形成されている。
したがって、ローラ１４１においては、ローラ本体１４４の上端部に形成された凸部１４４ａによって、軸方向端面の内周側空間が吐出孔１２２と対向するのを防ぎ、ローラ１７１においては、ローラ本体１７４の下端面に形成された凸部１７４ａによって、軸方向端面の内側空間が吐出孔と対向するのを防ぐことができる。よって、第１実施形態と同様に、圧縮冷媒がローラ１４１、１７１の内周側に漏れたり高圧の潤滑油Ｌが吐出孔から吐出されたりするのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。
【００７６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態の圧縮機は、圧縮機構２１０の構成が上記第１実施形態と異なっている。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００７７】
図１０に示すように、圧縮機構２１０は、シリンダ２３０とシリンダ２３０の内部に配置される部材の構成が異なっており、その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
シリンダ２３０は、圧縮室２３１と、圧縮室２３１の周壁面に開口した吸入孔２３２とを備えている。また、シリンダ２３０は、第１実施形態のブレード収容部３３に代えて、ベーン収容部２３３を有しており、その他の構成は、上記第１実施形態のシリンダ３０と同様である。ベーン収容部２３３は、シリンダ２３０を上下方向に貫通しており、圧縮室２３１に連通している。また、ベーン収容部２３３は、圧縮室２３１の径方向に沿って形成されている。
【００７９】
圧縮室２３１の内側には、円環状のローラ２４１が配置されている。ローラ２４１は、偏心部８ａの外周面に相対回転可能に装着された状態で、圧縮室２３１内に配置されている。ベーン収容部２３３の内側には、ベーン２４２が配置されている。ベーン２４２は、平板状の部材であって、その上下方向長さは、ローラ２４１の上下方向長さと同じである。ベーン２４２の圧縮室２３１の中心側の先端部（図１０中の下側の先端部）は、上方から視て先細り状に形成されている。また、ベーン２４２は、ベーン収容部２３３内に設けられた付勢バネ２４８によって付勢されており、圧縮室２３１側の先端部が、ローラ２４１の外周面に押し付けられている。そのため、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、シャフト８の回転に伴ってローラ２４１が圧縮室２３１の周壁面に沿って移動すると、ベーン２４２は、ベーン収容部２３３内で、圧縮室２３１の径方向に沿って進退移動する。また、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示すように、ベーン２４２が、ベーン収容部２３３から圧縮室２３１側に出ている状態では、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面との間に形成される空間は、ベーン２４２によって低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂとに区画される。
【００８０】
ここで、図１１、１２を参照しつつ、本実施形態のローラ２４１の構成についてより詳細に説明する。なお、図１１は、ローラ２４１をリアヘッド５０側（下方側）から見た図である。図１１においては、軸受メタル２４７を網掛けで示している。また、図１２（ａ）においては、軸受メタル２４７の外縁線を破線で示している。図１１および図１２に示すように、ローラ２４１は、円環状のローラ本体２４４と、ローラ本体２４４の内周部に配置された軸受メタル２４７とで構成されている。軸受メタル２４７は、第１実施形態の軸受メタル４７と同様の構成を有する略筒状の部材であり、ローラ本体２４４に圧入されている。
【００８１】
図１２（ｂ）に示すように、ローラ本体２４４の上端部には、軸受メタル２４７の上端面を覆う凸部２４４ａが全周に形成されている。第１実施形態のローラ４１と同様に、凸部２４４ａの先端は、軸受メタル２４７の内周面よりローラ２４１の径方向外側にあり、軸受メタル２４７の内周面から引っ込んでいる。また、軸受メタル２４７の下端面は、ローラ本体２４４の下端面から引っ込んでいる。そして、ローラ２４１の上端面の内縁が、フロントヘッド２０に形成された吐出孔２２に最も近づく位置にある状態にあるときでも、凸部２４４ａが吐出孔２２と対向することで、吐出孔２２がローラ２４１の上端面の内側空間と対向することがないようになっている。
【００８２】
次に、本実施形態の圧縮機の動作について説明する。
図１０（ａ）は、ローラ２４１が上死点にある状態を示しており、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の状態から、それぞれ、シャフト８が、９０°、１８０°（下死点）、２７０°回転した状態を示している。
【００８３】
吸入管３から吸入孔２３２を介して圧縮室２３１に冷媒を供給しつつ、モータ７の駆動によりシャフト８を回転させると、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すように、偏心部８ａに装着されたローラ２４１は、圧縮室２３１の周壁面に沿って移動する。これにより、圧縮室２３１内で冷媒が圧縮される。冷媒が圧縮される工程について、以下、詳細に説明する。
【００８４】
図１０（ａ）の状態から偏心部８ａが図中の矢印方向に回転すると、図１０（ｂ）に示すように、ローラ２４１の外周面と圧縮室２３１の周壁面とによって形成される空間が、低圧室２３１ａと高圧室２３１ｂとに区画される。その後、さらに偏心部８ａが回転すると、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように、低圧室２３１ａの容積が大きくなるため、吸入管３から吸入孔２３２を介して低圧室２３１ａ内に冷媒が吸い込まれていく。同時に、高圧室２３１ｂの容積が小さくなるため、高圧室２３１ｂにおいて冷媒が圧縮される。
【００８５】
そして、高圧室２３１ｂ内の圧力が所定の圧力以上になった時点で、フロントヘッド２０に設けられた弁機構が開弁して、高圧室２３１ｂ内の冷媒が吐出孔２２を介してマフラー空間Ｍに吐出される。マフラー空間Ｍに吐出された冷媒は、第１実施形態の圧縮機１と同様の経路を通り、最終的に、排出管４から密閉ケーシング２の外に排出される。
【００８６】
本実施形態では、ローラ２４１は円環状である。そして、ローラ２４１は、円環状のローラ本体２４４と、ローラ本体２４４の内周部に配置された軸受メタル２４７とで構成されている。ローラ本体２４４の上端部には、軸受メタル２４７の上端面を覆う凸部２４４ａが全周に形成されている。したがって、第１実施形態と同様に、凸部２４４ａによって、ローラ２４１の軸方向端面の内周側空間が吐出孔２２と対向するのを防ぎ、容積効率の低下を防止できる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８８】
例えば、上述の第１実施形態では、ローラ本体４４の上端部、すなわち、ローラ本体４４の軸方向両端部のうち吐出孔２２が形成されたフロントヘッド２０側の端部に、凸部４４ａが形成されている場合について説明したが、これには限定されない。図１３、１４に示すように、第１実施形態の第１変形例にかかるローラ本体３４４は、その上端部に軸受メタル３４７の上端面を覆う第１凸部３４４ａが形成されており、下端部に軸受メタル３４７の下端面を覆う第２凸部３４４ｂが形成されている。第１凸部３４４ａおよび第２凸部３４４ｂは、いずれもローラ本体３４４の端部の全周に形成されており、その先端は軸受メタル３４７の内周面から引っ込んでいる。また、第１凸部３４４ａは、第１実施形態の凸部４４ａと同様に、フロントヘッド２０に形成された吐出孔２２と対向可能である。
【００８９】
本変形例のピストン基材３４３は、その軸方向のほぼ中心位置において上下に２分割されており、上方に位置する第１部材３４５と下方に位置する第２部材３４６とで構成されている。すなわち、ピストン基材３４３は、第１部材３４５と第２部材３４６とを軸方向に積層することで形成されている。そして、第１部材３４５のローラ本体３４４に対応する部分の上端部には第１凸部３４４ａが形成されており、第２部材３４６のローラ本体３４４に対応する部分の下端部には第２凸部３４４ｂが形成されている。なお、ピストン基材３４３は、軸方向に３つ以上の部材を積層することで構成されていてもよいし、１つの部材で構成されていてもよい。
【００９０】
ここで、図１５を参照しつつ、本変形例のピストン３４０の組み立て手順の一例について説明する。まず、図１５（ａ）に示すように、第２部材３４６を用意し、図１５（ｂ）に示すように、第２部材３４６の内周部に軸受メタル３４７を圧入する。このとき、軸受メタル３４７の下端面は、第２部材３４６の第２凸部３４４ｂによって覆われる。また、軸受メタル３４７の上部は第２部材３４６の上端部よりも上方に突出している。そして、図１５（ｃ）に示すように、軸受メタル３４７の上部に第１部材３４５を嵌め込む。このとき、軸受メタル３４７の上端面は、第１部材３４５の第１凸部３４４ａによって覆われる。このようにピストン３４０を組み立てた後に仕上げ加工を行い、ピストン３４０が完成する。
【００９１】
本変形例においては、ローラ本体３４４は、その上端部に軸受メタル３４７の上端面を覆う第１凸部３４４ａが形成されており、下端部に軸受メタル３４７の下端面を覆う第２凸部３４４ｂが形成されている。したがって、ローラ３４１の軸方向両端面において、形成される隙間（フロントヘッド２０とローラ３４１の上端面との間の隙間およびリアヘッド５０とローラ３４１の下端面との間の隙間）のシール長を長くすることができるので、これら隙間からの冷媒や潤滑油Ｌの漏れを低減でき、容積効率や図示効率の低下を抑制することができる。
また、ピストン基材３４３は、その上端部に第１凸部３４４ａが形成された第１部材３４５と、その下端部に第２凸部３４４ｂが形成された第２部材３４６とで構成されている。したがって、軸方向両端部に第１凸部３４４ａおよび第２凸部３４４ｂがそれぞれ設けられており且つその内周部に軸受メタル３４７が配置されたローラ本体３４４を容易に作製できる。
さらに、第１凸部３４４ａおよび第２凸部３４４ｂの先端は、軸受メタル３４７の内周面から引っ込んでいる。したがって、ローラ３４１に対して第１凸部３４４ａが形成された側からシャフト８を嵌め込む場合でも、第２凸部３４４ｂが形成された側からシャフト８を嵌め込む場合でも、これら第１凸部３４４ａや第２凸部３４４ｂが妨げになることがない。よって、ローラ３４１とシャフト８との嵌め込み方向が規制されない。
なお、上述の第２および第３実施形態においても、この変形例を適用することができる。
【００９２】
また、上述の第１実施形態では、ローラ本体４４の上端部（フロントヘッド２０側の端部）の全周に凸部４４ａが形成されている場合について説明したが、これには限定されない。図１６に示すように、第１実施形態の第２変形例にかかるピストン４４０のローラ本体４４４は、その上端部の一部に軸受メタル４４７の上端面を覆う凸部４４４ａが形成されている。なお、図１６は、ローラ４４１の上端面の内縁が吐出孔２２に最も近づく位置にローラ４４１が位置している状態を示している。図１６に示すように、凸部４４４ａは、フロントヘッド２０に形成された吐出孔２２と対向可能な位置に形成されている。
なお、第２実施形態の凸部１４４ａ、１７４ａ、および第１実施形態の第１変形例の第１凸部３４４ａについても同様に、少なくとも吐出孔に対向する位置に形成されていればよい。加えて、第１実施形態の第１変形例の第２凸部３４４ｂは、ローラ本体３４４の下端部の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００９３】
さらに、上述の第１〜第３実施形態では、ローラ本体４４（１４４、１７４、２４４）に形成された凸部４４ａ（１４４ａ、１７４ａ、２４４ａ）の先端は、軸受メタル４７（１４７、１７７、２４７）の内周面よりローラ４１（１４１、１７１、２４１）の径方向外側にある場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、凸部４４ａ（１４４ａ、１７４ａ、２４４ａ）の先端は、軸受メタル４７（１４７、１７７、２４７）の内周面と一致していてもよいし、軸受メタル４７（１４７、１７７、２４７）の内周面よりローラ４１（１４１、１７１、２４１）の径方向内側に位置していてもよい。また、第１実施形態の第１変形例においては、ローラ本体３４４に形成された第１および第２凸部３４４ａ、３４４ｂの先端は、いずれも軸受メタル３４７の内周面よりローラ本体３４４の径方向外側にある場合について説明したが、これには限定されない。第１および第２凸部３４４ａ、３４４ｂは、そのいずれか一方、または両方の先端が、軸受メタル３４７の内周面と一致、または、軸受メタル３４７の径方向内側に位置していてもよい。
【００９４】
また、上述の第１〜第３実施形態では、圧縮機構は、フロントヘッド２０、１２０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持されているが、シリンダ３０、１３０、１６０、ミドルプレート１５０、またはリアヘッド５０、１８０の外周部が密閉ケーシング２の内周面に固定されることで支持される構成であってもよい。
【００９５】
さらに、上述の第３実施形態では、ローラ２４１とベーン２４２とを備える圧縮機構を、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用しているが、２シリンダ型のロータリ圧縮機に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明を利用すれば、ローラ端面の内側空間が吐出孔と対向しないようにし、容積効率の低下を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００９７】
１、１０１ 圧縮機
２０、１２０ フロントヘッド（第１端板部材）
２２、１２２ 吐出孔
３０、１３０、１６０、２３０ シリンダ
３１、１３１、１６１、２３１ 圧縮室
３３、１３３ ブレード収容部
４０、１４０、１７０、３４０、４４０ ピストン
４１、１４１、１７１、２４１、３４１、４４１ ローラ
４２、１４２、１７２ ブレード
４４、１４４、１７４、２４４、３４４、４４４ ローラ本体
４４ａ、１４４ａ、１７４ａ、２４４ａ、４４４ａ 凸部（第１凸部）
４７、１４７、１７７、２４７、３４７、４４７ 軸受メタル（軸受部材）
５０、１８０ リアヘッド（第２端板部材）
２３３ ベーン収容部
２４４ ベーン
３４４ａ 第１凸部
３４４ｂ 第２凸部
３４５ 第１部材
３４６ 第２部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室および前記圧縮室に連通したブレード収容部を有するシリンダと、
前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、
前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、
前記圧縮室および前記ブレード収容部の内側に配置されるピストンとを備え、
前記ピストンは、環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有するローラと、前記ローラの外周面から延在し且つ前記ブレード収容部に対して進退可能に配置されたブレードとを有し、
前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部において、前記吐出孔と対向可能な位置に前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第１凸部は、前記ローラ本体の軸方向端部の全周に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
圧縮室および前記圧縮室に連通したベーン収容部を有するシリンダと、
前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、
前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、
環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有し、前記圧縮室の内側に配置されるローラと、
前記ローラの外周面に押圧される先端を有し且つ前記ベーン収容部の内側を進退可能に配置されたベーンとを備え、
前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部の全周に、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
前記第１凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記ローラ本体の前記第２端板部材側の端部において、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第２凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ローラ本体は、軸方向に積層された複数の部材を有しており、
前記複数の部材が、前記ローラ本体の軸方向一端部を含む第１部材と、前記ローラ本体の軸方向他端部を含む第２部材とを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記第２凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にないことを特徴とする請求項５または６に記載の圧縮機。
【請求項１】
圧縮室および前記圧縮室に連通したブレード収容部を有するシリンダと、
前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、
前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、
前記圧縮室および前記ブレード収容部の内側に配置されるピストンとを備え、
前記ピストンは、環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有するローラと、前記ローラの外周面から延在し且つ前記ブレード収容部に対して進退可能に配置されたブレードとを有し、
前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部において、前記吐出孔と対向可能な位置に前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第１凸部は、前記ローラ本体の軸方向端部の全周に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
圧縮室および前記圧縮室に連通したベーン収容部を有するシリンダと、
前記圧縮室において圧縮された冷媒を吐出する吐出孔が形成されており、前記シリンダの軸方向一端に配置される第１端板部材と、
前記シリンダの軸方向他端に配置される第２端板部材と、
環状のローラ本体及び前記ローラ本体の内周部に配置された軸受部材を有し、前記圧縮室の内側に配置されるローラと、
前記ローラの外周面に押圧される先端を有し且つ前記ベーン収容部の内側を進退可能に配置されたベーンとを備え、
前記ローラ本体の前記第１端板部材側の端部の全周に、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第１凸部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
前記第１凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記ローラ本体の前記第２端板部材側の端部において、前記軸受部材の軸方向端面の少なくとも一部を覆う第２凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ローラ本体は、軸方向に積層された複数の部材を有しており、
前記複数の部材が、前記ローラ本体の軸方向一端部を含む第１部材と、前記ローラ本体の軸方向他端部を含む第２部材とを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記第２凸部の先端は、前記軸受部材の内周面より前記ローラの径方向内側にないことを特徴とする請求項５または６に記載の圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−８７７３６（Ｐ２０１３−８７７３６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１０３２（Ｐ２０１１−２３１０３２）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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