JP2007085239A - 駆動軸の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 可変容量圧縮機の駆動軸を軸方向へ付勢することなく、簡単な構造で駆動軸を支持できる駆動軸の支持構造を提供する。
【解決手段】 シリンダブロック１に駆動軸５の後端方向への移動を規制する軸方向規制部材２２を設け、この軸方向規制部材２２と駆動軸５の後端との間に、駆動軸５の後端面を摺動自在に支持する摺動部材２３を介設した。これにより、駆動軸５を軸方向に付勢することがなくて済み、駆動軸５から摺動部材２３を介して軸方向規制部材２２に掛かるスラスト荷重が小さくなるので、ころがりベアリングを必要とした従来の場合と比べて簡単な構造で駆動軸５を支持できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用空調装置などに設けられる可変容量圧縮機の駆動軸の支持構造に関する。

この種の従来技術に関連するものとして、例えば、特許文献1に記載されているように、「ピストン式圧縮機」が提案されている。この従来の圧縮機は、図１３に示すように、シリンダブロック１と、このシリンダブロック１の前端側及び後端側にそれぞれ接合されるフロントハウジング２及びリヤハウジング３と、シリンダブロック１とリヤハウジング３との間に介在するバルブプレート４と、シリンダブロック１及びフロントハウジング２に回転可能に支持され、図示しないエンジンにより回転駆動される駆動軸５と、この駆動軸５の中間部に固設される回転支持体６と、この回転支持体６を介して支持される斜板７と、この斜板７に連結され、複数のシリンダボア８内をそれぞれ往復動するピストン９とにより主として構成されている。この従来の圧縮機にあっては、リヤハウジング３内の吸入室１０及び吐出室１１が図示しない外部冷媒回路と接続されており、シリンダボア８内でピストン９が往復動することにより冷媒ガスが吸入室１０からシリンダボア８内に流入し、このシリンダボア８内で所定の圧力まで圧縮された後、高圧冷媒ガスが吐出室１１へ吐出されて外部冷媒回路を循環するようになっている。そして、上述した駆動軸５の軸方向への移動（いわゆるガタつき）を規制するため、駆動軸５の後端側に、スラストベアリング１２を介して駆動軸５を前端方向に付勢するコイルばね１３が設けられ、駆動軸５の前端側に、回転支持体６とフロントハウジング２間に介在するスラストベアリング１４が設けられている。これらのスラストベアリング１２、１４により駆動軸５のスラスト荷重を受けるようになっている。
特開２０００−３０３９５１号公報（段落番号００２０、００２５、図１） また、特許文献２に記載されているように、可変容量圧縮機に設けられる「駆動軸の支持構造」が記載されている。この従来技術にあっても、駆動軸の軸方向への移動を規制するため、駆動軸の後端側に、スラストベアリングを介して駆動軸を前端方向に付勢するコイルばねが設けられ、駆動軸の前端側に、回転支持体とフロントハウジング間に介在するスラストベアリングが設けられている。これらのスラストベアリングにより駆動軸のスラスト荷重を受けるようになっている。 特開平８−３１２５２９号公報（段落番号００２９〜００３１、図１） なお、上記の従来技術にあっては駆動軸の後端側にスラストベアリングを介して駆動軸を前端方向に付勢するコイルばねが設けられているが、このコイルばねの代わりに、駆動軸を前端方向に付勢する皿ばねを設けたものもある。

しかしながら、特許文献１に記載されている従来技術では、駆動軸５をコイルばね１３で軸方向に付勢しており、比較的大きなスラスト荷重がスラストベアリング１２、１４に掛かり、スラストベアリング１２、１４としてころがりベアリングが必要であることから、部品点数が増えて構造が複雑であるという問題があった。また、特許文献２に記載されている従来技術や、コイルばねの代わりに皿ばねを設けた他の従来技術でも同様の問題があった。

本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、駆動軸を軸方向へ付勢することなく、簡単な構造で駆動軸を支持することのできる駆動軸の支持構造を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、圧縮機の駆動軸の一側を本体で回転可能に支持するとともに、一側方向への移動を規制し、かつ、前記駆動軸の他側をシリンダブロックで回転可能に支持するとともに、他側方向への移動を軸方向規制部材により規制するようにした駆動軸の支持構造であって、前記駆動軸の他側端と前記軸方向規制部材との間に、少なくとも一端に摺動面を有する被挟持部材を介設し、前記軸方向規制部材を、前記シリンダブロックに設けたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、駆動軸から被挟持部材を介して掛かるスラスト荷重をシリンダブロックに設けた軸方向規制部材で受ける。これにより、駆動軸を軸方向へ付勢することがないので、上記のスラスト荷重が小さくなり、従来のようにころがりベアリングが必要なくて済むので、簡単な構造で駆動軸を支持することができる。

本発明では、駆動軸を軸方向へ付勢することなく、簡単な構造で駆動軸を支持するので、コストや設置スペースを削減できる駆動軸の支持構造が得られるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態に係る駆動軸の支持構造の詳細を図に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕次に本発明の第１実施形態を図１乃至図６に示す。

図１は本発明の第１実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図、図２は図１のＡ‐Ａ線に沿う断面図、図３は第１実施形態に設けられる軸方向規制部材の変形例を示す断面図、図４は図３のＢ‐Ｂ線に沿う断面図、図５は第１実施形態に設けられる軸方向規制部材の他の変形例を示す断面図、図６は図５のＣ‐Ｃ線に沿う断面図である。なお、図１〜図６において前述した図１３に示す従来のものと同様のものには同一符号を付してある。

図１及び図２に示すように、本実施形態の支持構造２０では、駆動軸５の後端側がラジアルベアリング２１を介してシリンダブロック１で回転可能に支持されるとともに、後端方向への移動を規制する軸方向規制部材２２と、この軸方向規制部材２２と駆動軸５の後端面との間に介設される被挟持部材、例えば、駆動軸５の後端面を摺動自在に支持する円盤状の摺動部材２３とを有している。また、駆動軸５の中心部には、一端が駆動軸５の後端に配置されるオイル流路２４が設けられ、このオイル流路２４を介して流動する冷媒オイルにより駆動軸５の後端面と摺動部材２３との間が潤滑されている。このオイル流路２４は、駆動軸５・回転支持体６・斜板７・ピストン９などを収容しシリンダボア８と連通するクランク室内と、吸入室と、を連通する連通路で、駆動軸５のクランク室側の入口から駆動軸５の後端部・シリンダブロックの挿入孔５０・シリンダと吸入室吐出室とを区切る弁板４の開口を経由し吸入室へと連通しており、冷媒とともにオイルが供給される。ピストンの背圧で有るクランク室内の圧力圧力を変化させることで吐出容量を変化させる可変容量圧縮機のクランク室内圧力を吸入室へ抽気する抽気通路を兼ねることが可能である。なお、図示を省略したが駆動軸５の前端側は、図１３のフロントハウジング２で回転可能に支持され、かつ前端方向への移動が規制されている。

上述した軸方向規制部材２２は、円柱状に形成されるとともに、外周に位置調整用ねじ部２５を有し、後端に六角形状のレンチ溝２６が設けられている。また軸方向規制部材２２は、シリンダブロック１の中心部の後端に設けられた挿入孔２７に挿入され、この挿入孔２７内周の雌ねじ部２８に軸方向規制部材２２のねじ部２５が螺合する。この軸方向規制部材２２では、後端のレンチ溝２６に図示しない六角レンチを挿入して回転させることにより、軸方向規制部材２２の軸方向の位置を調整可能である。

このように構成した第１実施形態にあっては、駆動軸５をばね部材で軸方向に付勢しないので、摺動部材２３にスラスト荷重が小さくなり、単純な円盤状のすべり軸受を用いることができ、ころがりベアリングを必要とした従来の場合と比べて簡単な構造で駆動軸５の支持を行なうことができる。

なお、この第１実施形態の支持構造２０では、軸方向規制部材２２の外周にねじ部２５を設け、シリンダブロック１の雌ねじ部２８に螺合するようにしたが、本発明はこれに限られず、図３及び図４に示すように、段付の円柱状に形成される軸方向規制部材２９を備え、この軸方向規制部材２９を、シリンダブロック１の中心部の後端に設けられた挿入孔３０に圧入することもできる。さらに、図５及び図６に示すように、外周に位置調整用ねじ部３１を有するとともに後端側に六角形状のレンチ溝３２を有する円柱状の軸方向規制部材３３と、上記のねじ部３１と螺合する円筒部材３４とを備え、この円筒部材３４を、シリンダブロック１の中心部の後端に設けた挿入孔３５に圧入するようにしてもよい。

〔第２実施形態〕本発明の第２実施形態を図７乃至図９に示す。

図７は本発明の第２実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図、図８は第２実施形態に設けられる軸方向規制部材の変形例を示す断面図、図９は第２実施形態に設けられる軸方向規制部材の他の変形例を示す断面図である。なお、図７乃至図９において前述した図１乃至図６に示すものと同様のものには同一符号を付してある。

図７に示すように第２実施形態の支持構造４０にあっては、前述した図１乃至図６に示す第１実施形態と比べて、駆動軸５の後端方向への移動を規制する軸方向規制部材４１と、駆動軸５の後端面を摺動自在に支持する摺動部材４２とを一体に設けた点が異なっており、その他の構成は第１実施形態と基本的に同様である。

軸方向規制部材４１は、軸方向規制部材２２と同様に、円柱状に形成されるとともに、外周に位置調整用ねじ部４３を有し、後端に六角形状のレンチ溝４４が設けられている。この軸方向規制部材４１は、シリンダブロック１の中心部の後端に設けた挿入孔４５に挿入され、この挿入孔４５内周の雌ねじ部４６に軸方向規制部材４１のねじ部４３が螺合する。この軸方向規制部材４１にあっても、後端のレンチ溝４４に図示しない六角レンチを挿入して回転させることにより、軸方向規制部材４１の軸方向の位置を調整可能である。

摺動部材４２は、軸方向規制部材４１の前端に付着される０．５μｍ以下のフッ素樹脂からなる摺動面４７を有している。

このように構成した第２実施形態の支持構造４０では、駆動軸５をばね部材で軸方向に付勢しないので、摺動部材４２に掛かるスラスト荷重が小さくて済み、単純な円盤状のすべり軸受を用いることができ、ころがりベアリングを必要とした従来の場合と比べて簡単な構造で駆動軸５の支持を行なうことができる。

なお、上記第２実施形態にあっては、軸方向規制部材４１の外周に位置調整用ねじ部４３を設けて、挿入孔４５内周の雌ねじ部４６に螺合するようにしたが、本発明はこれに限られず、図８に示すように、段付の円柱状に形成され、摺動部材４８と一体に構成される軸方向規制部材４９を備え、この軸方向規制部材４９を、シリンダブロック１の中心部の後端に設けられた挿入孔５０に圧入することもできる。さらに、図９に示すように、外周に位置調整用ねじ部５１を有するとともに後端側に六角形状のレンチ溝５２を有する円柱状の軸方向規制部材５３と、上記のねじ部５１と螺合する円筒部材５４とを備え、この円筒部材５４を、シリンダブロック１の中心部の後端に設けた挿入孔５２に圧入するようにしてもよい。

〔第３実施形態〕本発明の第３実施形態を図１０に示す。

図１０は本発明の第３実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図である。なお、図１０において前述した図１乃至図９に示すものと同様のものには同一符号を付してある。

図１０に示すように第３実施形態の支持構造６０にあっては、前述した図１及び図２に示す第１実施形態と比べて、駆動軸５の後端部と被挟持部材６１とを一体に形成した点が異なっており、その他の構成は第１実施形態と基本的に同様である。

被挟持部材６１は、駆動軸５の後端に付着される０．５μｍ以下のフッ素樹脂からなる摺動面６２を有している。

このように構成した第３実施形態の支持構造６０でも、駆動軸５をばね部材で軸方向に付勢しないので、摺動部材４２に掛かるスラスト荷重が小さくて済み、単純な円盤状のすべり軸受を用いることができ、ころがりベアリングを必要とした従来の場合と比べて簡単な構造で駆動軸５の支持を行なうことができ、部品点数を減らすことができる。

〔第４実施形態〕本発明の第４実施形態を図１１及び図１２に示す。

図１１は本発明の第４実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図、図１２は図１１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。なお、図１１及び図１２において前述した図１乃至図１０に示すものと同様のものには同一符号を付してある。

図１１及び図１２に示すように第４実施形態の支持構造７０にあっては、前述した図１及び図２に示す第１実施形態と比べて、駆動軸５の後端に径方向に延びる十字形状のオイル流路７１を形成した点が異なっており、その他の構成は第１実施形態と基本的に同様である。

このように構成した第４実施形態の支持構造７０でも、駆動軸５をばね部材で軸方向に付勢しないので、摺動部材４２に掛かるスラスト荷重が小さくて済み、単純な円盤状のすべり軸受を用いることができ、ころがりベアリングを必要とした従来の場合と比べて簡単な構造で駆動軸５の支持を行なうことができ、部品点数を減らすことができる。さらに、この第４実施形態では、駆動軸５の後端に形成した十字形状のオイル流路７１により駆動軸５の後端と摺動部材２３との間の潤滑性を向上でき、上記のスラスト荷重をより円滑に受けることができる。

本発明は、コストや設置スペースを削減できる駆動軸の支持構造が得られるという効果があるので、車両用空調装置として適用できるとともに、その他、一般機械用あるいは産業機械用などの空調装置としても広く適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図である。 図１のＡ‐Ａ線に沿う断面図である。 第１実施形態に設けられる軸方向規制部材の変形例を示す断面図である。 図３のＢ‐Ｂ線に沿う断面図である。 第１実施形態に設けられる軸方向規制部材の他の変形例を示す断面図である。 図５のＣ‐Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図である。 第２実施形態に設けられる軸方向規制部材の変形例を示す断面図である。 第２実施形態に設けられる軸方向規制部材の他の変形例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る駆動軸の支持構造を示す断面図である。 図１１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 従来の駆動軸の支持構造を示す断面図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
５ 駆動軸
２０ 支持構造
２１ ラジアルベアリング
２２ 軸方向規制部材
２３ 摺動部材（被挟持部材）
２４ オイル流路
２５ 位置調整用ねじ部
２６ レンチ溝
２７ 挿入孔
２８ 雌めじ部
２９ 軸方向規制部材
３０ 挿入孔
３１ 位置調整用ねじ部
３２ レンチ溝
３３ 軸方向規制部材
３４ 円筒部材
３５ 挿入孔
４０ 支持構造
４１ 軸方向規制部材
４２ 摺動部材（被挟持部材）
４３ 位置調整用ねじ部
４４ レンチ溝
４５ 挿入孔
４６ 雌めじ部
４７ 摺動面
４８ 摺動部材（被挟持部材）
４９ 軸方向規制部材
５０ 挿入孔
５１ 位置調整用ねじ部
５２ レンチ溝
５３ 軸方向規制部材
５４ 円筒部材
５５ 挿入孔
６０ 支持構造
６１ 被挟持部材
６２ 摺動面
７０ 支持構造
７１ オイル流路

Claims (6)

1. 圧縮機の駆動軸（５）の一側を本体で回転可能に支持するとともに、一側方向への移動を規制し、かつ、前記駆動軸（５）の他側をシリンダブロック（１）で回転可能に支持するとともに、他側方向への移動を軸方向規制部材（２２，２９，３３，４１，４９，５３）により規制するようにした駆動軸（５）の支持構造（２０，４０，６０，７０）であって、
   前記駆動軸（５）の他側端と前記軸方向規制部材（２２，２９，３３，４１，４９，５３）との間に、少なくとも一端に摺動面を有する被挟持部材（２３，４２，４８，６１）を介設し、
   前記軸方向規制部材（２２，２９，３３，４１，４９，５３）を、前記シリンダブロック（１）に設けたことを特徴とする駆動軸（５）の支持構造（２０，４０，６０，７０）。
2. 請求項１記載の発明であって、前記被挟持部材（２３，４２，４８，６１）が、すべり軸受からなることを特徴とする駆動軸（５）の支持構造（２０，４０，６０，７０）。
3. 請求項１記載の発明であって、前記被挟持部材（２３，４２，４８）が、前記駆動軸（５）の他側端面を摺動自在に支持する摺動部材（２３，４２，４８）からなることを特徴とする駆動軸（５）の支持構造（２０，４０，７０）。
4. 請求項１記載の発明であって、前記軸方向規制部材（２２，３３，４１，５３）を軸方向に移動可能な位置調整用ねじ部（２５，３１，４３，５１）を備えたことを特徴とする駆動軸（５）の支持構造（２０，４０，６０，７０）。
5. 請求項１記載の発明であって、前記軸方向規制部材（２９，４９）は圧入されていることを特徴とする駆動軸（５）の支持構造（２０，４０）。
6. 請求項１記載の発明であって、前記駆動軸（５）の他側端にオイル流路（２４）を形成したことを特徴とする駆動軸（５）の支持構造（２０，４０，６０，７０）。

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