JP2000303951A - ピストン式圧縮機 - Google Patents

ピストン式圧縮機

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JP2000303951A
JP2000303951A JP11112227A JP11222799A JP2000303951A JP 2000303951 A JP2000303951 A JP 2000303951A JP 11112227 A JP11112227 A JP 11112227A JP 11222799 A JP11222799 A JP 11222799A JP 2000303951 A JP2000303951 A JP 2000303951A
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Japan
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piston
housing
race
thrust bearing
pressure receiving
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JP11112227A
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Tetsuhiko Fukanuma
哲彦 深沼
Yuji Kubo
裕司 久保
Takuya Okuno
卓也 奥野
Masahiro Kawaguchi
真広 川口
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-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
    • F04B27/10Multi-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
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • F04B27/1063Actuating-element bearing means or driving-axis bearing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングに対するピストン駆動部の傾きに
起因した異音・振動の発生を抑制可能な構成のピストン
式圧縮機を提供すること。 【解決手段】 スラストベアリング30は、フロントハ
ウジング11とピストン駆動部16〜18との間に介在
され、ピストン駆動部16〜18に作用するスラスト荷
重を支持する。円環状のハウジング側受圧座34はフロ
ントハウジング11に設けられ、スラストベアリング3
0のハウジング側レース31を当接支持する。円環状の
ピストン駆動部側受圧座35は、ピストン駆動部16〜
18に設けられ、スラストベアリング30のピストン駆
動部側レース32を当接支持する。ハウジング側受圧座
34とピストン駆動部側受圧座35とは異径となってい
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、例えば、車両空調
装置に用いられるピストン式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の圧縮機としては、例えば、図9
及び図10に示すような可変容量型のものが存在する。
すなわち、ハウジング101 にはクランク室102 が区画形
成されるとともに、駆動軸103 が回転可能に支持されて
いる。回転支持体104 は、クランク室102 において駆動
軸103 に固定されている。斜板105 は、回転支持体104
にヒンジ機構106 を介して連結されている。斜板105 は
回転支持体104 との間でのヒンジ機構106 の介在によ
り、駆動軸103 に対して傾動可能でかつ駆動軸103と一
体的に回転可能となっている。
【0003】複数(6ヶ所)のシリンダボア107 はハウ
ジング101 に形成され、駆動軸103の軸線L周りに等間
隔で配置されている。片頭型のピストン108 は、各シリ
ンダボア107 に往復動可能に収容されるとともに、斜板
105 にシュー109 を介して係留されている。そして、駆
動軸103 が車両エンジン等の外部駆動源により回転駆動
されると、回転支持体104 及びヒンジ機構106 を介して
斜板105 が回転される。斜板105 の回転運動は、シュー
109 を介してピストン108 の往復運動に変換され、シリ
ンダボア107 への冷媒ガスの吸入、吸入冷媒ガスの圧
縮、及び圧縮済み冷媒ガスのシリンダボア107 からの吐
出の一連の圧縮サイクルが繰り返される。
【0004】スラストベアリング110 はハウジング101
と回転支持体104 との間に介在されている。スラストベ
アリング110 は、ピストン108 、シュー109 、斜板105
及びヒンジ機構106 を介して回転支持体104 に作用する
圧縮荷重を受け止める。
【0005】容量制御弁111 は電磁弁よりなり、冷房負
荷やエアコンスイッチのオン・オフ等の外部信号に応じ
てクランク室102 の圧力を変更し、吐出容量を制御す
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図10に示
すように、斜板105 (駆動軸103 )の回転方向におい
て、斜板105 の上死点対応位置D1から下死点対応位置D2
までの間に係留されているピストン108 は、下死点から
上死点に向かって移動する圧縮工程にある。一方、駆動
軸103 の回転方向において、斜板105 の下死点対応位置
D2から上死点対応位置D1までの間に係留されているピス
トン108 は、上死点から下死点に向かって移動する吸入
工程にある。このため、斜板105 において上死点対応位
置D1、下死点対応位置D2及び駆動軸103 の軸線Lを含む
仮想平面Hに対して圧縮工程側の部分には、圧縮反力に
ともなってピストン108 から回転支持体104 側への押圧
力が作用されている。一方、斜板105 において仮想平面
Hに対して吸入工程側の部分には、シリンダボア107 内
の負圧にともなってピストン108 からシリンダボア107
側への引張力が作用されている。
【0007】このように、圧縮機の運転中において斜板
105 には、仮想平面Hを挟んだ両側の部分に、相反する
方向の力が作用されることになる。従って、斜板105 、
ヒンジ機構106 及び回転支持体104 からなるピストン駆
動部には、それをハウジング101 に対して傾かせようと
する傾動モーメントが作用されている。このため、回転
支持体104 は、スラストベアリング110 を介したハウジ
ング101 との間において、一部の部位での間隙が大きく
なる片浮き状態となる。その結果、同部位においてスラ
ストベアリング110 のガタつきが大きくなって回転支持
体104 の回転が不安定となったり、ハウジング101 に対
して傾いた状態で回転される回転支持体104 により、ス
ラストベアリング110 がハウジング101 に打ち付けられ
る等して、圧縮機が発する異音・振動の要因となってい
た。
【0008】特に、前記構成の圧縮機は吐出容量を変更
可能であり、吐出容量を下げる時には容量制御弁111 に
よってクランク室102 の圧力が高められる。従って、圧
縮工程側のピストン108 においては、その前後に作用す
るクランク室102 の圧力とシリンダボア107 の圧力との
差が小さくなり、逆に吸入工程側のピストン108 におい
ては、その前後に作用するクランク室102 の圧力とシリ
ンダボア107 の圧力との差が大きくなる。このため、ピ
ストン駆動部104 〜106 に作用する傾動モーメントが大
きくなり、前述した問題が顕著に表れていた。
【0009】さらに、前記容量制御弁111 は、外部信号
により制御される電磁弁よりなり、冷房負荷が大きい状
態であってもクランク室102 の圧力を高めることがあ
る。つまり、高吐出圧力下においても、吐出容量を下げ
る制御が行われることがある。このため、シリンダボア
107 内の高い圧力に対抗すべくクランク室102 の圧力が
過大に高くなり、ピストン駆動部104 〜106 に作用する
傾動モーメントがさらに大きくなっていた。
【0010】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、ハウジ
ングに対するピストン駆動部の傾きに起因した異音・振
動の発生を抑制可能な構成のピストン式圧縮機を提供す
ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明では、前記ハウジングに設けられ、ス
ラストベアリングのハウジング側レースを当接支持する
円環状のハウジング側受圧座と、ピストン駆動部に設け
られ、スラストベアリングのピストン駆動部側レースを
当接支持する円環状のピストン駆動部側受圧座とを互い
に異径とすることで、スラストベアリングに対するスラ
スト荷重の作用によって両レースが弾性変形するように
構成したピストン式圧縮機である。
【0012】請求項2の発明では、前記ハウジング側受
圧座はピストン駆動部側受圧座の外側に配置されてい
る。請求項3の発明では、前記スラストベアリングは、
スラスト荷重の不作用状態において、転動素子がレース
と接触して描く転動軌跡の外径が、外側に配置された受
圧座におけるレースとの接触領域の内径にほぼ一致する
構成である。
【0013】請求項4の発明では、前記スラストベアリ
ングは、スラスト荷重の不作用状態において、転動素子
がレースと接触して描く転動軌跡の内径が、内側に配置
された受圧座におけるレースとの接触領域の外径にほぼ
一致する構成である。
【0014】請求項5の発明では、前記ハウジング又は
ピストン駆動部の少なくとも一方には、レースの所定値
以上の弾性変形を当接規制する規制部が設けられてい
る。 (作用)上記構成の請求項1の発明においては、従来技
術において詳述したように、圧縮機の運転中においてピ
ストン駆動部には、圧縮荷重に起因してそれをハウジン
グに対して傾かせようとする傾動モーメントが作用され
る。このため、ピストン駆動部は、ピストン駆動部側受
圧座を介してスラストベアリングの内周側又は外周側の
一方を局部的にスラスト方向へ強圧することとなる。一
方で、ハウジング側受圧座は、スラストベアリングの内
周側又は外周側の他方を当接支持している。従って、ス
ラストベアリングにおいてスラスト方向に強圧された部
分の両レースが弾性変形し、この部分においてはピスト
ン駆動部がハウジング側に大きく沈み込む(近寄る)こ
ととなる。その結果、ピストン駆動部においてスラスト
ベアリングを強圧する側とは駆動軸の軸線を介した反対
側の部位がハウジングに対して離間移動することはほと
んどなく、同部位とハウジングとの間でスラストベアリ
ングのガタつきが大きくなる状況は回避される。
【0015】請求項2の発明においては、ハウジング側
受圧座はピストン駆動部側受圧座の外周側に配置されて
いる。従って、ハウジングによるスラストベアリングの
支持が、スラストベアリングによるピストン駆動部の支
持よりも外側で行われる。その結果、ハウジングは、よ
り広い範囲でピストン駆動部からのスラスト荷重を受承
することとなり、例えば、後述する図7に示す別例と比
較して、ピストン駆動部の傾き量を低減することができ
る。
【0016】請求項3の発明においては、例えば、スラ
ストベアリングにスラスト荷重が作用されていない状態
で、外側の受圧座においてレースとの接触領域の内径
が、転動素子のレースとの接触転動軌跡の外径より小さ
く設定されたとする。この場合、レースに作用する曲げ
荷重が小さくなりすぎて、レースが弾性変形能を上手く
発揮することができなくなるおそれがある。逆に、前記
内径が外径より大きく設定されたとする。この場合、レ
ースに作用する曲げ荷重が大きくなりすぎて、レースに
塑性変形が生じてしまうおそれがある。しかし、本発明
においては、前記内径が外径にほぼ一致するように設定
されており、前述した問題を解消することができる。
【0017】請求項4の発明においては、例えば、スラ
ストベアリングにスラスト荷重が作用されていない状態
で、内側の受圧座においてレースとの接触領域の外径
が、転動素子のレースとの接触転動軌跡の内径より小さ
く設定されたとする。この場合、レースに作用する曲げ
荷重が大きくなりすぎて、レースに塑性変形が生じてし
まうおそれがある。逆に、前記外径が内径より大きく設
定されたとする。この場合、レースに作用する曲げ荷重
が小さくなりすぎて、レースが弾性変形能を上手く発揮
することができなくなるおそれがある。しかし、本発明
においては、前記外径が内径にほぼ一致するように設定
されており、前述した問題を解消することができる。
【0018】請求項5の発明においては、スラスト荷重
が作用されたスラストベアリングはレースに弾性変形が
生じるが、規制部と当接されることで所定値以上の変形
は阻止される。従って、ピストン駆動部に連結されたピ
ストンのハウジング側への過大な移動を阻止することが
でき、ピストンの上死点位置の大きなずれを防止するこ
とができる。その結果、シリンダボアのデッドボリュー
ムの過大な拡大を防止することができ、圧縮機の圧縮効
率を高く維持することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両空調装置に
用いられる可変容量型圧縮機において具体化した第1及
び第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態
においては第1実施形態との相違点についてのみ説明
し、同一部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【0020】(第1実施形態)図1に示すように、フロ
ントハウジング11はシリンダブロック12の前端に接
合固定されている。リヤハウジング13はシリンダブロ
ック12の後端に接合固定されている。フロントハウジ
ング11、シリンダブロック12及びリヤハウジング1
3が圧縮機のハウジングを構成する。クランク室14
は、フロントハウジング11とシリンダブロック12と
に囲まれて区画形成されている。駆動軸15は、クラン
ク室14を挿通してフロントハウジング11とシリンダ
ブロック12との間で回転可能に架設支持されている。
【0021】回転支持体16は、クランク室14におい
て駆動軸15に固定されている。カムプレートである斜
板17はクランク室14に収容されている。ヒンジ機構
18は回転支持体16と斜板17との間に介在されてい
る。斜板17は、回転支持体16との間でのヒンジ機構
18の介在により、駆動軸15の軸線Lに対して傾動可
能でかつ駆動軸15と一体的に回転可能となっている。
図面において二点鎖線で示すように、斜板17の半径中
心部がシリンダブロック12側にスライド移動すると、
斜板17の傾斜角が減少される。斜板17の半径中心部
が回転支持体16側にスライド移動すると、斜板17の
傾斜角が増大される。
【0022】図10と同様に、複数(6ヶ所)のシリン
ダボア19は、シリンダブロック12において駆動軸1
5の軸線L周りの同一円周上に、所定間隔おきで形成さ
れている。片頭型のピストン20は、シリンダボア19
に往復動可能に収容されている。ピストン20はシュー
21を介して斜板17の外周部に係留されている。前記
駆動軸15の回転運動は、回転支持体16、ヒンジ機構
18、斜板17及びシュー21を介して、シリンダボア
19でのピストン20の往復運動に変換される。回転支
持体16、斜板17及びヒンジ機構18がピストン駆動
部をなしている。
【0023】吸入室22及び吐出室23は、リヤハウジ
ング13にぞれぞれ区画形成されている。そして、駆動
軸15が、図示しない車両エンジン等の外部駆動源によ
り回転駆動されると、ピストン20の上死点側から下死
点側への移動により、吸入室22の冷媒ガスが吸入弁2
4を介してシリンダボア19に吸入される。シリンダボ
ア19に吸入された冷媒ガスは、ピストン20の下死点
側から上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮さ
れ、吐出弁25を介して吐出室23へ吐出される。
【0024】給気通路26は吐出室23とクランク室1
4とを連通する。電磁弁よりなる容量制御弁27は給気
通路26に配置されている。容量制御弁27は、冷房負
荷や図示しないエアコンスイッチのオン・オフ等の外部
信号に応じたソレノイド部27aの励消磁により給気通
路26を開閉する。給気通路26の開度が容量制御弁2
7により調節されることで、高圧な吐出冷媒ガスのクラ
ンク室14への導入量が調節され、クランク室14の圧
力が変更される。従って、クランク室14の圧力とシリ
ンダボア19の圧力とのピストン20を介した差が変更
され、斜板17の傾斜角が変更されて吐出容量が制御さ
れる。
【0025】次に、本実施形態の特徴点について詳述す
る。図1〜図3に示すように、スラストベアリング30
は転がり軸受けよりなり、平板円環状をなすハウジング
側レース31と、同じく平板円環状をなすピストン駆動
部側レース32と、両レース31,32間において軸線
Lを中心とした放射状に複数配置された転動素子として
のコロ33とからなっている。
【0026】ハウジング側受圧座34は軸線Lを中心と
した円環状をなし、フロントハウジング11の内壁面1
1aにおいて駆動軸15の周りに形成されている。ピス
トン駆動部側受圧座35は軸線Lを中心とした円環状を
なし、回転支持体16の前端面において駆動軸15の周
りに形成されている。前記スラストベアリング30は、
ハウジング側レース31がハウジング側受圧座34に着
座されるとともに、ピストン駆動部側レース32がピス
トン駆動部側受圧座35に着座され、従って、フロント
ハウジング11と回転支持体16との間において両受圧
座34,35間で狭持されている。
【0027】前記ハウジング側受圧座34は、円環状の
後端面に平面状をなす受圧面34aを備えている。ピス
トン駆動部側受圧座35は、円環状の前端面に平面状を
なす受圧面35aを備えている。ハウジング側受圧座3
4とピストン駆動部側受圧座35とは互いに異径となる
ように形成されている。ハウジング側受圧座34はピス
トン駆動部側受圧座35の外周側に配置されている。従
って、ハウジング側受圧座34の受圧面34aは、スラ
ストベアリング30のハウジング側レース31の前端面
に対して外周側の円環状領域で当接されるとともに、ピ
ストン駆動部側受圧座35の受圧面35aは、スラスト
ベアリング30のピストン駆動部側レース32の後端面
に対して内周側の円環状領域で当接されている。
【0028】前記ピストン駆動部16〜18が回転駆動
されると、スラストベアリング30においてコロ33は
両レース31,32上を軸線L周りで転動される。ここ
で、図2及び図3に示すように、スラストベアリング3
0にスラスト荷重が作用されていない状態では、前記ハ
ウジング側受圧座34は、その受圧面34aにおいてハ
ウジング側レース31との接触領域の内径R1が、コロ
33のレース31,32との接触転動軌跡の外径R2に
ほぼ一致するように設定されている。また、ピストン駆
動部側受圧座35は、その受圧面35aにおいてピスト
ン駆動部側レース32との接触領域の外径R3が、コロ
33のレース31,32との接触転動軌跡の内径R4に
ほぼ一致するように設定されている。
【0029】さて、従来技術において詳述したように、
圧縮機の運転中においてピストン駆動部16〜18に
は、圧縮荷重に起因してそれをハウジング11〜13に
対して傾かせようとする傾動モーメントが作用される。
このため、ピストン駆動部16〜18の回転支持体16
は、ピストン駆動部側受圧座35を介してスラストベア
リング30の内周側を局部的にスラスト方向へ強圧する
こととなる。一方で、ハウジング側受圧座34は、スラ
ストベアリング30の外周側を当接支持している。従っ
て、図4に示すように、スラストベアリング30におい
てスラスト方向に強圧された部分の両レース31,32
が、横断面傾斜状態に大きく弾性変形し、この部分にお
いては回転支持体16がフロントハウジング11側に大
きく沈み込む(近寄る)こととなる。その結果、回転支
持体16においてスラストベアリング30を強圧する側
とは軸線Lを介した反対側の部位が、フロントハウジン
グ11に対して離間移動することはほとんどなく、同部
位におけるスラストベアリング30のガタつきが大きく
なる状況は回避される。
【0030】つまり、スラストベアリング110 がハウジ
ング101 と回転支持体104 との間でリジットに狭持され
た図9及び図10の従来技術においては、ピストン駆動
部104 〜106 の傾きが、スラストベアリング110 を強圧
する側の部位を中心として行われ、従って、スラストベ
アリング110 を強圧する側とは軸線Lを介した反対側の
部位がハウジング101 に対して大きく離間移動するのに
対し、本実施形態においてはピストン駆動部16〜18
の傾きが、スラストベアリング30を強圧する側とは軸
線Lを介した反対側の部位を中心として行われ、従っ
て、同部位のフロントハウジング11に対する距離、言
い換えれば同部位とフロントハウジング11との間にお
けるスラストベアリング30の狭持状態の変化は少ない
のである。
【0031】上記構成の本実施形態においては次のよう
な効果を奏する。 (1)ハウジング側受圧座34とピストン駆動部側受圧
座35とを互いに異径となるように形成し、スラスト荷
重の作用によってスラストベアリング30の両レース3
1,32が弾性変形するように構成した。従って、上述
したように、ピストン駆動部16〜18の傾きによって
もスラストベアリング30にガタつきが生じることはな
く、このガタつきに起因した異音・振動の発生を抑制す
ることができる。
【0032】(2)ハウジング側受圧座34はピストン
駆動部側受圧座35の外周側に配置されている。従っ
て、フロントハウジング11によるスラストベアリング
30の支持が、スラストベアリング30によるピストン
駆動部16〜18の支持よりも外側で行われる。その結
果、フロントハウジング11は、より広い範囲でピスト
ン駆動部16〜18からのスラスト荷重を受承すること
となり、例えば、後述する図7に示す別例と比較して、
ピストン駆動部16〜18の傾き量を低減することがで
きる。また、ピストン駆動部16〜18が傾く時、ピス
トン駆動部側受圧座35においてスラストベアリング3
0の強圧側が、ピストン駆動部16〜18の傾きの中心
に近くなる。従って、スラストベアリング30は、ピス
トン駆動部16〜18の傾きによる両レース31,32
の変形量を小さくすることができ、両レース31,32
の耐久性が向上される。
【0033】(3)例えば、スラストベアリング30に
スラスト荷重が作用されていない状態で、ハウジング側
受圧座34の受圧面34aにおいてハウジング側レース
31との接触領域の内径R1が、コロ33のレース3
1,32との接触転動軌跡の外径R2より小さく設定さ
れたとする。この場合、ピストン駆動部16〜18から
のスラスト荷重において、コロ33からハウジング側受
圧座34へ直接的に伝達される割合が多くなる。従っ
て、ハウジング側レース31に作用される曲げ荷重が小
さくなりすぎて、ハウジング側レース31が弾性変形能
を上手く発揮することができなくなるおそれがある。
【0034】逆に、内径R1が外径R2より大きく設定
されたとする。この場合、ピストン駆動部16〜18か
らのスラスト荷重において、曲げ荷重としてハウジング
側レース31に作用される割合が多くなりすぎて、ハウ
ジング側レース31にはハウジング側受圧座34の内縁
部との当接線を折り線としたような塑性変形が生じるお
それがある。
【0035】しかし、本実施形態においては、内径R1
が外径R2にほぼ一致するように設定されており、前述
した問題を解消することができる。 (4)例えば、スラストベアリング30にスラスト荷重
が作用されていない状態で、ピストン駆動部側受圧座3
5の受圧面35aにおいてピストン駆動部側レース32
との接触領域の外径R3が、コロ33のレース31,3
2との接触転動軌跡の内径R4より小さく設定されたと
する。この場合、ピストン駆動部16〜18からのスラ
スト荷重において、曲げ荷重としてピストン駆動部側レ
ース32に作用される割合が多くなりすぎて、ピストン
駆動部側レース32にはピストン駆動部側受圧座35の
外縁部との当接線を折り線としたような塑性変形が生じ
るおそれがある。
【0036】逆に、外径R3が内径R4より大きく設定
されたとする。この場合、ピストン駆動部16〜18か
らのスラスト荷重において、ピストン駆動部側受圧座3
5からコロ33へ直接的に伝達される割合が多くなる。
従って、ピストン駆動部側レース32に作用される曲げ
荷重が小さくなりすぎて、ピストン駆動部側レース32
が弾性変形能を上手く発揮することができなくなるおそ
れがある。
【0037】しかし、本実施形態においては、外径R3
が内径R4にほぼ一致するように設定されており、前述
した問題を解消することができる。 (5)可変容量型の圧縮機において具体化されており、
従来技術において述べたように、吐出容量を小さくする
際にクランク室14の圧力が高められるため、ピストン
駆動部16〜18に作用する傾動モーメントが大きくな
る。従って、吐出容量が不変な固定容量型圧縮機と比較
して、ハウジング11〜13に対するピストン駆動部1
6〜18の傾きに起因した異音・振動の発生の問題が深
刻である。このような圧縮機において本発明を具体化す
ることは、その効果を奏するのに特に有効となる。
【0038】(6)容量制御弁27は、外部信号により
制御される電磁弁である。つまり、従来技術において述
べたように、例えば、エアコンスイッチがオフされた時
等、高吐出圧力下においても吐出容量を下げる制御が行
われることがあり、ピストン駆動部16〜18に作用す
る傾動モーメントがさらに大きくなる。従って、例え
ば、吸入室22の圧力に感応して給気通路26の開度を
調節する感圧弁である容量制御弁を用いた場合と比較し
て、ハウジング11〜13に対するピストン駆動部16
〜18の傾きに起因した異音・振動の発生の問題が深刻
である。このような圧縮機において本発明を具体化する
ことは、その効果を奏するのに特に有効となる。
【0039】(第2実施形態)図5及び図6においては
第2実施形態を示す。円環状をなすハウジング側規制部
41は、フロントハウジング11の内壁面11aにおい
てハウジング側受圧座34の内周側に設けられている。
円環状をなすピストン駆動部側規制部42は、回転支持
体16の前端面においてピストン駆動部側受圧座35の
外周側に設けられている。両規制部41,42は、それ
ぞれレース31,32と対向する端面に規制面41a,
42aを有している。ハウジング側規制部41の規制面
41aは、ハウジング側受圧座34の受圧面34aに内
周側で接続されるとともに、駆動軸15の軸線Lに近づ
くに連れてスラストベアリング30から離間するテーパ
面状をなしている。ピストン駆動部側規制部42の規制
面42aは、ピストン駆動部側受圧座35の受圧面35
aに外周側で接続されるとともに、駆動軸15の軸線L
から離間されるに連れてスラストベアリング30から離
間するテーパ面状をなしている。
【0040】上記構成の本実施形態においては上記第1
実施形態と同様な効果を奏する他、次のような効果も奏
する。 (1)図6に示すように、スラスト荷重の作用による両
レース31,32の弾性変形は、規制部41,42の規
制面41a,42aとの当接により規制され、両レース
31,32がそれ以上変形することはない。つまり、ピ
ストン駆動部16〜18がそれ以上フロントハウジング
11側へ移動することはなく、ピストン駆動部16〜1
8に連結されたピストン20のフロントハウジング11
側への過大な移動が防止される。従って、ピストン20
の上死点位置の大きなずれを防止することができ、シリ
ンダボア19のデッドボリュームの過大な拡大を防止す
ることができて、圧縮機の圧縮効率を高く維持すること
ができる。
【0041】(2)スラストベアリング30に作用され
るスラスト荷重は、受圧座34,35のみならず、規制
部41,42の規制面41a,42aを介しても伝達さ
れる。従って、両レース31,32の局部に応力集中が
生じることを防止でき、スラストベアリング30の耐久
性が向上される。
【0042】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 ○図7に示すように、ハウジング側受圧座34をピスト
ン駆動部側受圧座35の内周側に配置すること。なお、
スラストベアリング30にスラスト荷重が作用されてい
ない状態では、ハウジング側受圧座34は、その受圧面
34aにおいてハウジング側レース31との接触領域の
外径R5が、コロ33のレース31,32との接触転動
軌跡の内径R6にほぼ一致するように設定されている。
また、ピストン駆動部側受圧座35は、その受圧面35
aにおいてピストン駆動部側レース32との接触領域の
内径R7が、コロ33のレース31,32との接触転動
軌跡の外径R8にほぼ一致するように設定されている。
この構成においては、上記第1実施形態の(1)、
(3)〜(6)と同様な効果を奏する。
【0043】○図8に示すように、ハウジング側受圧座
34及びピストン駆動部側受圧座35を尖鋭突状に形成
すること。この構成においても上記第1実施形態と同様
な効果を奏する。
【0044】○上記各実施形態において、スラストベア
リング30の転動素子をコロ33からボールに変更する
こと。 ○固定容量型のピストン式圧縮機において具体化するこ
と。
【0045】○ワッブルタイプのピストン式圧縮機にお
いて具体化すること。 上記実施形態から把握できる技術的思想について記載す
る。 (1)前記クランク室14の圧力を容量制御弁27によ
って調節することで吐出容量を変更可能な構成である請
求項1〜5のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
【0046】このようにすれば、クランク室14の圧力
が高められたとしても、ピストン駆動部16〜18の傾
きに起因した異音・振動の発生を抑制することができ
る。 (2)前記容量制御弁27は外部信号により動作される
構成である前記(1)に記載のピストン式圧縮機。
【0047】このようにすれば、高吐出圧力下において
吐出容量を下げる制御が行われたとしても、ピストン駆
動部16〜18の傾きに起因した異音・振動の発生を抑
制することができる。
【0048】
【発明の効果】上記構成の本発明によれば、ハウジング
側受圧座とピストン駆動部側受圧座とを互いに異径とな
るように形成し、スラスト荷重の受承によってスラスト
ベアリングの両レースが弾性変形するように構成した。
従って、ピストン駆動部の傾きによってもスラストベア
リングにガタつきが生じることはなく、このガタつきに
起因した異音・振動の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 可変容量型圧縮機の縦断面図。
【図2】 図1の要部拡大図であり一部を破断して示す
図。
【図3】 図2のA−A線断面図。
【図4】 スラストベアリングにおいてレースの弾性変
形を説明する図。
【図5】 第2実施形態を示すスラストベアリング付近
の拡大断面図。
【図6】 スラストベアリングにおいてレースの弾性変
形を説明する図。
【図7】 別例を示すスラストベアリング付近の拡大断
面図。
【図8】 他の別例を示すスラストベアリング付近の拡
大断面図。
【図9】 従来の可変容量型圧縮機の縦断面図。
【図10】 駆動軸の軸線周りにおけるピストンの配置
を説明する図。
【符号の説明】
11…ハウジングを構成するフロントハウジング、12
…同じくシリンダブロック、13…同じくリヤハウジン
グ、14…クランク室、15…駆動軸、16…ピストン
駆動部を構成する回転支持体、17…同じく斜板、18
…同じくヒンジ機構、19…シリンダボア、20…ピス
トン、30…スラストベアリング、31…ハウジング側
レース、32…ピストン駆動部側レース、34…ハウジ
ング側受圧座、35…ピストン駆動部側受圧座。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 卓也 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 (72)発明者 川口 真広 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 Fターム(参考) 3H076 AA06 BB01 CC20 CC36 CC41 CC84

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングにはクランク室及びシリンダ
    ボアが形成され、シリンダボアには片頭型のピストンが
    往復動可能に収容され、ハウジングにはクランク室を挿
    通するようにして駆動軸が回転可能に支持され、クラン
    ク室において駆動軸にはカムプレートを含むピストン駆
    動部が一体回転可能に支持され、ピストン駆動部にはカ
    ムプレートを介してピストンが連結され、駆動軸の回転
    運動がピストン駆動部のカムプレートを介してピストン
    の往復運動に変換されることでシリンダボア内において
    ガスの圧縮が行われ、ハウジングとピストン駆動部との
    間にはピストン駆動部に作用するスラスト荷重を支持す
    るための転がり軸受けよりなるスラストベアリングが介
    在されてなるピストン式圧縮機において、 前記ハウジングに設けられ、スラストベアリングのハウ
    ジング側レースを当接支持する円環状のハウジング側受
    圧座と、ピストン駆動部に設けられ、スラストベアリン
    グのピストン駆動部側レースを当接支持する円環状のピ
    ストン駆動部側受圧座とを互いに異径とすることで、ス
    ラストベアリングに対するスラスト荷重の作用によって
    両レースが弾性変形するように構成したピストン式圧縮
    機。
  2. 【請求項2】 前記ハウジング側受圧座はピストン駆動
    部側受圧座の外側に配置されている請求項1に記載のピ
    ストン式圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記スラストベアリングは、スラスト荷
    重の不作用状態において、転動素子がレースと接触して
    描く転動軌跡の外径が、外側に配置された受圧座におけ
    るレースとの接触領域の内径にほぼ一致する構成である
    請求項1又は2に記載のピストン式圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記スラストベアリングは、スラスト荷
    重の不作用状態において、転動素子がレースと接触して
    描く転動軌跡の内径が、内側に配置された受圧座におけ
    るレースとの接触領域の外径にほぼ一致する構成である
    請求項1〜3のいずれかに記載のピストン式圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記ハウジング又はピストン駆動部の少
    なくとも一方には、レースの所定値以上の弾性変形を当
    接規制する規制部が設けられている請求項1〜4のいず
    れかに記載のピストン式圧縮機。
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