JP2007192137A - Reciprocating fluid machine - Google Patents

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Shinji Nakamura
慎二 中村
Jiro Iizuka
二郎 飯塚
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Sanden Corp
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Sanden Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reciprocating fluid machine having a small and reliable thrust bearing device. <P>SOLUTION: The reciprocating fluid machine is provided with a thrust plate 102 opposing to the tip face of a rotating shaft 72; a spring hole 106 having an opening end opened on the tip face of the rotating shaft 72; a compression coil spring 108 arranged in the spring hole 106; and a ball 110 energized toward the thrust plate 102 by the compression coil spring 108 while being guided by the inner peripheral face of the spring hole 106, and having a hemispherical face brought into point contact with the thrust plate 102. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は往復動流体機械に関する。   The present invention relates to a reciprocating fluid machine.

往復動流体機械は、例えば冷凍回路の圧縮機として用いられる。往復動流体機械のシリンダブロックに形成された複数のシリンダボアは、クランク室に面したシリンダブロックの端面に開口し、また、この端面には、シリンダボアの中心に位置して軸受孔が開口している。軸受孔には、クランク室内を延びる回転軸の先端が位置付けられ、回転軸の先端は、軸受孔内に配置されたラジアル軸受及びスラスト軸受によって回転自在に支持されている。回転軸の回転運動は、変換手段によって、シリンダボア内に挿入されたピストンの直線運動に変換され、これによって、シリンダボア内の作動流体が圧縮される(例えば、特許文献1)。   The reciprocating fluid machine is used as a compressor of a refrigeration circuit, for example. The plurality of cylinder bores formed in the cylinder block of the reciprocating fluid machine are opened at an end face of the cylinder block facing the crank chamber, and a bearing hole is opened at the end face at the center of the cylinder bore. . In the bearing hole, the tip of a rotating shaft extending in the crank chamber is positioned, and the tip of the rotating shaft is rotatably supported by a radial bearing and a thrust bearing arranged in the bearing hole. The rotating motion of the rotating shaft is converted by the converting means into a linear motion of a piston inserted into the cylinder bore, whereby the working fluid in the cylinder bore is compressed (for example, Patent Document 1).

具体的には、特許文献1の圧縮機に適用されたスラスト軸受では、回転軸の先端面に凹所が形成され、この凹所に対してボールが線接触している。ボールを挟んで回転軸とは反対側には圧縮コイルスプリングが配置され、圧縮コイルスプリングがボールを回転軸の凹所に向けて付勢している。
特開平11-315782号公報
Specifically, in the thrust bearing applied to the compressor of Patent Document 1, a recess is formed in the tip surface of the rotating shaft, and the ball is in line contact with the recess. A compression coil spring is disposed on the opposite side of the rotation shaft across the ball, and the compression coil spring urges the ball toward the recess of the rotation shaft.
JP 11-315782 A

しかしながら、特許文献1の圧縮機に適用されたスラスト軸受では、ボールを挟んで回転軸とは反対側に圧縮コイルスプリングが配置されており、スラスト軸受が大型化してしまう。その上、ボールが圧縮コイルスプリング及び回転軸の凹所の両方に線接触することから、ボールを介して圧縮コイルスプリングに捻りモーメントが加わり、圧縮コイルスプリングが損傷する虞がある。   However, in the thrust bearing applied to the compressor of Patent Document 1, the compression coil spring is disposed on the opposite side of the rotating shaft across the ball, and the thrust bearing is increased in size. In addition, since the ball makes line contact with both the compression coil spring and the recess of the rotating shaft, a torsional moment is applied to the compression coil spring through the ball, and the compression coil spring may be damaged.

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、小型で且つ信頼性の高いスラスト軸受装置を備えた往復動流体機械を提供することにある。   The present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a reciprocating fluid machine including a small-sized and highly reliable thrust bearing device.

上記の目的を達成するため、本発明によれば、クランク室に開口した軸受孔及び当該軸受孔を中心として同心上に形成された複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダボアに往復動自在に挿入されたピストンと、前記クランク室を延び、前記軸受孔内に位置付けられた先端面を有する回転軸と、前記回転軸の回転運動を前記ピストンの往復運動に変換する変換手段と、前記回転軸の先端面に対向するスラスト板と、前記回転軸の先端面に開口した開口端を有する発条孔と、前記発条孔内に配置された圧縮コイルスプリングと、前記発条孔の内周面によって案内されながら前記圧縮コイルスプリングによって前記スラスト板に向けて付勢され、且つ、前記スラスト板と点接触する半球状の面を有する、当接部材とを備えたことを特徴とする往復動流体機械が提供される(請求項1)。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a cylinder block having a bearing hole opened in a crank chamber and a plurality of cylinder bores concentrically formed around the bearing hole, and reciprocally movable in the cylinder bore. An inserted piston; a rotating shaft extending through the crank chamber and having a tip surface positioned in the bearing hole; conversion means for converting the rotational motion of the rotating shaft into a reciprocating motion of the piston; and the rotating shaft The thrust plate is opposed to the front end surface of the rotation shaft, the striation hole having an open end opened to the front end surface of the rotating shaft, the compression coil spring disposed in the striation hole, and the inner peripheral surface of the striation hole. And a contact member that is biased toward the thrust plate by the compression coil spring and has a hemispherical surface that makes point contact with the thrust plate. Reciprocating fluid machine is provided, wherein the door (claim 1).

好適な態様として、前記当接部材は球体である(請求項2)。
好適な態様として、前記スラスト板は、前記クランク室とシリンダヘッドの内部とを繋ぐ連通路に配置され、且つ、前記連通路の一部をなす連通孔を有する(請求項3)。
In a preferred aspect, the contact member is a sphere (claim 2).
As a preferred aspect, the thrust plate is disposed in a communication path that connects the crank chamber and the inside of the cylinder head, and has a communication hole that forms a part of the communication path.

本発明の請求項1の往復動流体機械では、回転軸に発条孔が形成され、発条孔内に圧縮コイルスプリングが配置される。このため、軸受孔内において、圧縮コイルスプリングの長さに応じたスペースを確保する必要がなく、スラスト軸受装置の小型化、延いては流体機械の小型化が達成される。
また、この往復動流体機械では、当接部材がスラスト板に点接触しており、この点接触する部位でみたとき、当接部材とスラスト板との間での相対回転速度は実質的にゼロである。このため、圧縮コイルスプリングに捻りモーメントが加わらず、圧縮コイルスプリングの座屈等の損傷が防止され、スラスト軸受装置の信頼性が向上する。
In the reciprocating fluid machine according to claim 1 of the present invention, the slewing hole is formed in the rotating shaft, and the compression coil spring is disposed in the splaying hole. For this reason, it is not necessary to secure a space corresponding to the length of the compression coil spring in the bearing hole, and the thrust bearing device can be miniaturized and the fluid machine can be miniaturized.
Further, in this reciprocating fluid machine, the contact member is in point contact with the thrust plate, and the relative rotational speed between the contact member and the thrust plate is substantially zero when viewed at the point contact portion. It is. For this reason, a torsional moment is not applied to the compression coil spring, damage such as buckling of the compression coil spring is prevented, and the reliability of the thrust bearing device is improved.

請求項2の往復動流体機械では、当接部材が球体からなり、簡単な構成にて、スラスト軸受装置の小型化及び信頼性向上が図られる。
請求項3の往復動流体機械によれば、スラスト軸受装置がスラスト板を有していても、スラスト板に連通孔を形成することで、可変容量型の往復動流体機械が簡単な構成にて実現される。
In the reciprocating fluid machine according to the second aspect, the contact member is formed of a spherical body, and the thrust bearing device can be reduced in size and improved in reliability with a simple configuration.
According to the reciprocating fluid machine of claim 3, even if the thrust bearing device has the thrust plate, the variable capacity type reciprocating fluid machine can be configured with a simple structure by forming the communication hole in the thrust plate. Realized.

図1は、一実施形態の往復動流体機械としての可変容量型の斜板式圧縮機を示す。圧縮機はハウジング10の一部を構成するケーシング(フロントハウジング)12を備える。ケーシング12は大径筒部14を含み、大径筒部14の端壁16に小径筒部18が一体に連なっている。端壁16と反対側の大径筒部14の部位には、その内側に略円筒状のシリンダブロック20が嵌合され、シリンダブロック20の一端面と大径筒部14の端壁16との間にはクランク室22が区画されている。   FIG. 1 shows a variable capacity swash plate compressor as a reciprocating fluid machine according to an embodiment. The compressor includes a casing (front housing) 12 that forms part of the housing 10. The casing 12 includes a large-diameter cylindrical portion 14, and a small-diameter cylindrical portion 18 is integrally connected to an end wall 16 of the large-diameter cylindrical portion 14. A substantially cylindrical cylinder block 20 is fitted inside the portion of the large-diameter cylindrical portion 14 on the side opposite to the end wall 16, and the one end face of the cylinder block 20 and the end wall 16 of the large-diameter cylindrical portion 14 are connected to each other. A crank chamber 22 is defined between them.

ケーシング12の大径筒部14の開口端には、ガスケット(図示せず)を介してシリンダヘッド24が配置され、シリンダヘッド24はケーシング12に対して複数のボルト26により結合されている。また、シリンダヘッド24とシリンダブロック20の他端面との間には、シリンダガスケット(図示せず)を介してバルブプレート28が挟まれ、シリンダブロック20は、複数のインナボルト30によりシリンダヘッド24に結合されている。   A cylinder head 24 is disposed at the opening end of the large-diameter cylindrical portion 14 of the casing 12 via a gasket (not shown), and the cylinder head 24 is coupled to the casing 12 by a plurality of bolts 26. A valve plate 28 is sandwiched between the cylinder head 24 and the other end surface of the cylinder block 20 via a cylinder gasket (not shown). The cylinder block 20 is coupled to the cylinder head 24 by a plurality of inner bolts 30. Has been.

シリンダヘッド24の外周壁には、吸入ポート及び吐出ポート(図示せず)が形成され、シリンダヘッド24の内部には、これら吸入及び吐出ポートがそれぞれ開口する吸入室32及び吐出室34が区画されている。また、シリンダヘッド24の内部には、電磁制御弁36が収容されている。
吸入室32は、吸入リード弁(図示せず)を介してシリンダブロック20の各シリンダボア38に連通する一方、低圧側連通路40を通じクランク室22に常時連通している。
A suction port and a discharge port (not shown) are formed on the outer peripheral wall of the cylinder head 24, and a suction chamber 32 and a discharge chamber 34 in which the suction and discharge ports are opened are defined inside the cylinder head 24. ing. An electromagnetic control valve 36 is accommodated in the cylinder head 24.
The suction chamber 32 communicates with each cylinder bore 38 of the cylinder block 20 via a suction reed valve (not shown), and always communicates with the crank chamber 22 through the low pressure side communication passage 40.

吐出室34は、吐出リード弁(図示せず)を介して各シリンダボア38に連通しており、符合42は、吐出リード弁の弁押さえに付されている。弁押さえ42は、ボルト44によってバルブプレート28の中央に固定され、ボルト44のヘッドは、シリンダブロックに形成されたボルトスペース46内に位置付けられている。
一方、吐出室34は、高圧側連通路47を通じてクランク室22に連通している。電磁制御弁36は、高圧側連通路47に介挿され、外部の制御装置(図示せず)からの制御信号に基づき高圧側連通路47を開閉する。
The discharge chamber 34 communicates with each cylinder bore 38 via a discharge reed valve (not shown), and reference numeral 42 is attached to a valve retainer of the discharge reed valve. The valve retainer 42 is fixed to the center of the valve plate 28 by a bolt 44, and the head of the bolt 44 is positioned in a bolt space 46 formed in the cylinder block.
On the other hand, the discharge chamber 34 communicates with the crank chamber 22 through the high-pressure side communication passage 47. The electromagnetic control valve 36 is inserted in the high pressure side communication passage 47 and opens and closes the high pressure side communication passage 47 based on a control signal from an external control device (not shown).

シリンダブロック20の各シリンダボア38内には、クランク室22側からピストン48が往復動自在に挿入され、ピストン48のテール部は、クランク室22内に突出している。
ピストン48のテール部には、ピストン48を往復運動させるための動力が伝達される。そのために、圧縮機は、外部から動力を断続的に受け取る電磁クラッチ50を有する。
A piston 48 is reciprocally inserted into each cylinder bore 38 of the cylinder block 20 from the crank chamber 22 side, and a tail portion of the piston 48 projects into the crank chamber 22.
Power for reciprocating the piston 48 is transmitted to the tail portion of the piston 48. For this purpose, the compressor has an electromagnetic clutch 50 that intermittently receives power from the outside.

より詳しくは、電磁クラッチ50のドライブ側ユニットを構成するドライブロータ52は、小径筒部18の外側にボール軸受54を介して回転可能に支持されている。ドライブロータ52の外周には溝が形成され、ドライブロータ52と例えばエンジン等の動力源との間にベルトが架け回される。ドライブロータ52内にはソレノイド56が配置され、ソレノイド56は、ブラケット58を介して端壁16に固定されている。   More specifically, the drive rotor 52 constituting the drive side unit of the electromagnetic clutch 50 is rotatably supported via the ball bearing 54 on the outside of the small diameter cylindrical portion 18. A groove is formed on the outer periphery of the drive rotor 52, and a belt is wound around the drive rotor 52 and a power source such as an engine. A solenoid 56 is disposed in the drive rotor 52, and the solenoid 56 is fixed to the end wall 16 via a bracket 58.

ドライブロータ52の端面には摩擦材60が埋め込まれ、ドライブロータ52の端面近傍には、電磁クラッチ50のドリブン側ユニットを構成するアーマチュア板62が配置されている。アーマチュア板62の背面には環状のアウタホイール64がリベット結合されている。アウタホイール64は弾性部材66を介してインナホイール68に連結され、弾性部材66は、ソレノイド56の電磁力によりドライブロータ52の端面にアーマチュア板62が吸着するのを許容する。インナホイール68の中央にはハブ70が一体に形成され、ハブ70は、小径筒部18の内側にて回転軸72の基端部にスプライン結合されている。   A friction material 60 is embedded in the end surface of the drive rotor 52, and an armature plate 62 constituting a driven side unit of the electromagnetic clutch 50 is disposed in the vicinity of the end surface of the drive rotor 52. An annular outer wheel 64 is riveted to the back surface of the armature plate 62. The outer wheel 64 is connected to the inner wheel 68 via an elastic member 66, and the elastic member 66 allows the armature plate 62 to be attracted to the end surface of the drive rotor 52 by the electromagnetic force of the solenoid 56. A hub 70 is integrally formed at the center of the inner wheel 68, and the hub 70 is splined to the base end portion of the rotating shaft 72 inside the small diameter cylindrical portion 18.

回転軸72は、小径筒部18、端壁16のシャフト孔及びクランク室22を貫通して延びている。回転軸72の中央部にはロータ74が固定され、ロータ74は環状の円盤部を有する。円盤部はスラストベアリング76を介して端壁16と対向し、円盤部の内縁には一体にボス部が形成されている。ボス部は回転軸72に嵌合し、ボス部と端壁16のシャフト孔の内周面との間にはローラベアリング78が配置されている。   The rotating shaft 72 extends through the small diameter cylindrical portion 18, the shaft hole of the end wall 16, and the crank chamber 22. A rotor 74 is fixed to the central portion of the rotating shaft 72, and the rotor 74 has an annular disk portion. The disk part faces the end wall 16 through a thrust bearing 76, and a boss part is integrally formed on the inner edge of the disk part. The boss portion is fitted to the rotating shaft 72, and a roller bearing 78 is disposed between the boss portion and the inner peripheral surface of the shaft hole of the end wall 16.

なお、端壁16のシャフト孔内には、ローラベアリング78よりもハブ70側にリップシール80が配置され、リップシール80はクランク室22を気密に区画している。
ロータ74とシリンダブロック20との間を延びる回転軸72の部分は、環状の斜板ボス82を貫通し、斜板ボス82はヒンジ84を介してロータ74の円盤部に連結されている。斜板ボス82には環状の斜板86が嵌合し、斜板86は、回転軸72に対して傾動可能であるとともに、回転軸72と一体に回転可能である。
A lip seal 80 is disposed in the shaft hole of the end wall 16 on the hub 70 side of the roller bearing 78. The lip seal 80 partitions the crank chamber 22 in an airtight manner.
A portion of the rotating shaft 72 extending between the rotor 74 and the cylinder block 20 passes through an annular swash plate boss 82, and the swash plate boss 82 is connected to a disk portion of the rotor 74 via a hinge 84. An annular swash plate 86 is fitted to the swash plate boss 82, and the swash plate 86 can tilt with respect to the rotation shaft 72 and can rotate together with the rotation shaft 72.

ここで、各ピストン48のテール部には、回転軸72に向けて開口した凹所が形成され、この凹所には、1組の半球状のシュー88がそれぞれ配置されている。シュー88は、凹所内にて斜板86の外周部に摺接し、シュー88を介して斜板86とピストン48とが連結される。
回転軸72の先端は、図2に拡大して示したように、シリンダブロック20の軸受孔90内に位置している。
Here, a recess opening toward the rotation shaft 72 is formed in the tail portion of each piston 48, and a pair of hemispherical shoes 88 are disposed in the recess. The shoe 88 is in sliding contact with the outer periphery of the swash plate 86 in the recess, and the swash plate 86 and the piston 48 are connected via the shoe 88.
The tip of the rotating shaft 72 is positioned in the bearing hole 90 of the cylinder block 20 as shown in an enlarged manner in FIG.

軸受孔90は、シリンダブロック20の一端面に開口した開口端を有し、同心上に形成されたシリンダボア38の中心に位置する。軸受孔90は、所定の深さを有し、各シリンダボア38に平行である。軸受孔90の内周面と回転軸72の先端部の外周面との間には、ローラベアリング92が配置されている。
軸受孔90の内端面94には、軸受孔90よりも小径なフィルタ孔96が開口し、このため、軸受孔90の内端面94は環状をなしている。フィルタ孔96内にはフィルタ98が充填され、また、フィルタ孔96と前述のシリンダブロック20のボルトスペース46との間は、これらフィルタ孔96やボルトスペース46よりも小径のオリフィス流路100を通じて連通している。
The bearing hole 90 has an open end that opens to one end face of the cylinder block 20 and is positioned at the center of the cylinder bore 38 that is formed concentrically. The bearing hole 90 has a predetermined depth and is parallel to each cylinder bore 38. A roller bearing 92 is disposed between the inner peripheral surface of the bearing hole 90 and the outer peripheral surface of the distal end portion of the rotating shaft 72.
A filter hole 96 having a diameter smaller than that of the bearing hole 90 is opened on the inner end surface 94 of the bearing hole 90. Therefore, the inner end surface 94 of the bearing hole 90 has an annular shape. The filter hole 96 is filled with a filter 98, and the filter hole 96 and the bolt space 46 of the cylinder block 20 communicate with each other through the orifice passage 100 having a smaller diameter than the filter hole 96 and the bolt space 46. is doing.

軸受孔90の内端面94には、軸受孔90よりも若干小径のスラスト板102が配置され、スラスト板102には、複数の貫通孔104が形成されている。貫通孔104は、内端面94の内縁よりも若干内側に位置し、周方向に等間隔で並んでいる。
従って、前述したクランク室22と吸入室32との間を連通する低圧側連通路40は、ローラベアリング92の隙間、スラスト板102の貫通孔、フィルタ98、オリフィス流路100、ボルトスペース46を含んでいる。
A thrust plate 102 having a slightly smaller diameter than the bearing hole 90 is disposed on the inner end surface 94 of the bearing hole 90, and a plurality of through holes 104 are formed in the thrust plate 102. The through holes 104 are located slightly inside the inner edge of the inner end face 94 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
Therefore, the low-pressure side communication passage 40 communicating between the crank chamber 22 and the suction chamber 32 described above includes the clearance of the roller bearing 92, the through hole of the thrust plate 102, the filter 98, the orifice channel 100, and the bolt space 46. It is out.

スラスト板102には、所定の大きさのギャップをもって回転軸72の先端面が対向している。一方、回転軸72の先端面には、回転軸72の先端部に同軸的に形成された所定の深さの丸孔106(発条孔)が開口し、発条孔106内には、圧縮コイルスプリング108が配置されている。圧縮コイルスプリング108の一端は、発条座としての発条孔106の底面に当接し、一方、圧縮コイルスプリング108の他端は、ボール110に先接触している。ボール110は、発条孔106の内径に略等しい直径を有し、ボール110の大部分は発条孔106内に位置している。ただし、ボール110は圧縮コイルスプリング109によってスラスト板に向けて付勢されており、発条孔106の開口端から突出したボール110の頂点がスラスト板102に点接触している。   The thrust plate 102 is opposed to the tip surface of the rotating shaft 72 with a gap of a predetermined size. On the other hand, a round hole 106 (striking hole) having a predetermined depth formed coaxially with the tip of the rotating shaft 72 is opened at the leading end surface of the rotating shaft 72. 108 is arranged. One end of the compression coil spring 108 is in contact with the bottom surface of the strip hole 106 as a strip base, while the other end of the compression coil spring 108 is in front contact with the ball 110. The ball 110 has a diameter substantially equal to the inner diameter of the striating hole 106, and most of the ball 110 is located in the striating hole 106. However, the ball 110 is urged toward the thrust plate by the compression coil spring 109, and the apex of the ball 110 protruding from the opening end of the striation hole 106 is in point contact with the thrust plate 102.

以下、上述した圧縮機の動作について説明する。
電磁クラッチ50がオン作動されると、外部からの動力が電磁クラッチ50を介して回転軸72に伝達され、回転軸72が回転される。回転軸72の回転運動は、変換手段、つまり、ロータ74、ヒンジ84、斜板ボス82、斜板86及びシュー88を介してピストン48の往復運動に変換される。各ピストン48の往復運動に基づき、圧縮機内では、吸入室32内の冷媒等の作動流体が吸入リード弁を介してシリンダボア38に吸入される吸入工程と、シリンダボア38内で作動流体が圧縮される圧縮工程と、圧縮された作動流体が吐出リード弁を介して吐出室34に吐出される吐出工程とからなる一連のプロセスが実施される。
Hereinafter, the operation of the above-described compressor will be described.
When the electromagnetic clutch 50 is turned on, power from the outside is transmitted to the rotating shaft 72 via the electromagnetic clutch 50, and the rotating shaft 72 is rotated. The rotational motion of the rotary shaft 72 is converted into reciprocating motion of the piston 48 via the conversion means, that is, the rotor 74, the hinge 84, the swash plate boss 82, the swash plate 86 and the shoe 88. Based on the reciprocating motion of each piston 48, in the compressor, a working process such as refrigerant in the suction chamber 32 is sucked into the cylinder bore 38 through the suction reed valve, and the working fluid is compressed in the cylinder bore 38. A series of processes including a compression step and a discharge step in which the compressed working fluid is discharged into the discharge chamber 34 through the discharge reed valve is performed.

このプロセスによって圧縮機から吐出される冷媒の吐出量は、電磁制御弁36によって高圧側連通路47を開閉することによって調整可能である。すなわち、クランク室22内の圧力(背圧)が昇降するのに伴い、各ピストン48のストローク長は増減する。
回転軸72の回転中、端壁16及びシリンダブロック20に加わる径方向での荷重は、ローラベアリング78,92によって支持される。また、ピストン48からの圧縮反力はスラストベアリング76によって支持される。
The discharge amount of the refrigerant discharged from the compressor by this process can be adjusted by opening and closing the high-pressure side communication passage 47 by the electromagnetic control valve 36. That is, as the pressure (back pressure) in the crank chamber 22 increases and decreases, the stroke length of each piston 48 increases or decreases.
During the rotation of the rotating shaft 72, the radial load applied to the end wall 16 and the cylinder block 20 is supported by roller bearings 78 and 92. The compression reaction force from the piston 48 is supported by the thrust bearing 76.

一方、圧縮反力に比べれば小さいものの、電磁クラッチ50のオン作動等によって、回転軸72の先端からシリンダブロックに加わる軸方向での荷重は、発条孔106内に配置されたスラスト軸受装置のスラスト板102によって支持される。このスラスト板102には、発条孔106の内周面に案内されながら圧縮コイルスプリング108に付勢されたボール110が点接触する。   On the other hand, although it is smaller than the compression reaction force, the axial load applied to the cylinder block from the tip of the rotating shaft 72 due to the on-operation of the electromagnetic clutch 50 or the like is the thrust of the thrust bearing device disposed in the splaying hole 106. Supported by plate 102. The thrust plate 102 is brought into point contact with the ball 110 urged by the compression coil spring 108 while being guided by the inner peripheral surface of the splay hole 106.

上述した圧縮機では、回転軸72の先端部に発条孔106が形成され、発条孔106内に圧縮コイルスプリング108が配置される。このため、軸受孔90内において、圧縮コイルスプリング108の長さに応じたスペースを確保する必要がなく、スラスト軸受装置の小型化、延いては圧縮機の小型化が達成される。この結果として、例えば、低圧側連通路40に大きな流路断面積及び流路長を有するフィルタ98を配置することができる。   In the compressor described above, the splaying hole 106 is formed at the tip of the rotating shaft 72, and the compression coil spring 108 is disposed in the staking hole 106. For this reason, it is not necessary to secure a space corresponding to the length of the compression coil spring 108 in the bearing hole 90, and the thrust bearing device can be downsized, and the compressor downsized. As a result, for example, the filter 98 having a large flow path cross-sectional area and a flow path length can be disposed in the low-pressure side communication path 40.

また、この圧縮機では、ボール110がスラスト板102に点接触しており、この点接触する部位でみたとき、ボール110とスラスト板102との間での相対回転速度は実質的にゼロである。このため、圧縮コイルスプリング108に捻りモーメントが加わらず、圧縮コイルスプリング108の座屈等の損傷が防止され、スラスト軸受装置は高い信頼性を有する。   In this compressor, the ball 110 is in point contact with the thrust plate 102, and the relative rotational speed between the ball 110 and the thrust plate 102 is substantially zero when viewed at the point contact portion. . Therefore, no torsional moment is applied to the compression coil spring 108, damage such as buckling of the compression coil spring 108 is prevented, and the thrust bearing device has high reliability.

更に、圧縮機を組み立てる際には、軸受孔90内にスラスト板102を配置した後、ローラベアリング92を固定すれば、スラスト板102が脱落することはない。その上、コイルスプリング108及びボール110を発条孔106内に収容した状態で、回転軸72の先端を軸受孔90内に挿入すれば、コイルスプリング108及びボール110の脱落も簡単に防止される。従って、この圧縮機は、高い生産性の下で低コストにて量産される。   Further, when the compressor is assembled, the thrust plate 102 will not fall off if the roller plate 92 is fixed after the thrust plate 102 is disposed in the bearing hole 90. In addition, if the tip end of the rotating shaft 72 is inserted into the bearing hole 90 in a state where the coil spring 108 and the ball 110 are accommodated in the spring hole 106, the coil spring 108 and the ball 110 are easily prevented from falling off. Therefore, this compressor is mass-produced at low cost under high productivity.

一方、この圧縮機によれば、スラスト軸受装置がスラスト板102を有していても、スラスト板102に貫通孔104を形成することで、可変容量型の往復動流体機械が簡単な構成にて実現される。
本発明は上述した一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、スラスト板102及びボール110の材質は、摺動特性に優れた鋼鉄等の金属であるのが好ましいが、表面に潤滑膜を形成してもよい。
On the other hand, according to this compressor, even if the thrust bearing device has the thrust plate 102, by forming the through hole 104 in the thrust plate 102, the variable capacity reciprocating fluid machine can be configured with a simple configuration. Realized.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
For example, the material of the thrust plate 102 and the ball 110 is preferably a metal such as steel having excellent sliding characteristics, but a lubricating film may be formed on the surface.

一実施形態では、スラスト板102は高い剛性を有していたけれども、図3に示したように、弾性変形するスラスト板112を用いてもよい。
一実施形態では、軸受孔90内の内端面94側の領域は、ローラベアリング92の隙間のみを通じてクランク室22に連通していたけれども、回転軸72の内部に、軸受孔90内の内端面94側の領域とクランク室22とを繋ぐ流路を設けてもよい。すなわち図4に示したように、ボール110が接触する発条孔106の内周面の領域に複数の溝114を形成するとともに、発条孔106の底面及び回転軸72の外面でそれぞれ開口する軸孔116を形成してもよい。
In one embodiment, the thrust plate 102 has high rigidity. However, as shown in FIG. 3, a thrust plate 112 that is elastically deformed may be used.
In one embodiment, the region on the inner end surface 94 side in the bearing hole 90 communicates with the crank chamber 22 through only the gap of the roller bearing 92, but the inner end surface 94 in the bearing hole 90 is inside the rotating shaft 72. You may provide the flow path which connects the area | region of the side and the crank chamber 22. FIG. That is, as shown in FIG. 4, a plurality of grooves 114 are formed in the region of the inner peripheral surface of the splaying hole 106 with which the ball 110 comes into contact, and the shaft holes that open on the bottom surface of the striating hole 106 and the outer surface of the rotating shaft 72, respectively. 116 may be formed.

一実施形態では、スラスト板102にボール110が点接触したけれども、ボール110に代えて、スラスト板102に当接する部材の形状は球形状に限られることはない。例えば、図5には、独楽状の当接部材118が示され、当接部材118は、半球面状の前面を有する頭部120と、頭部120の背面に同軸に連なる軸部122とを有する。ただし、構成を簡単にするために、当接部材としてボール110を用いるのがこの好ましい。   In one embodiment, although the ball 110 is in point contact with the thrust plate 102, the shape of the member that contacts the thrust plate 102 instead of the ball 110 is not limited to a spherical shape. For example, FIG. 5 shows a top-shaped contact member 118, which includes a head 120 having a hemispherical front surface, and a shaft 122 coaxially connected to the back surface of the head 120. Have. However, in order to simplify the configuration, it is preferable to use the ball 110 as the contact member.

最後に、本発明の往復動流体機械は、固定容量型であってもよく、また、揺動板式圧縮機にも同様に適用できることは言うまでもない。   Finally, it goes without saying that the reciprocating fluid machine of the present invention may be of a fixed capacity type and can be similarly applied to an oscillating plate compressor.

一実施形態に係る可変容量型の斜板式圧縮機の縦断面を示す図である。It is a figure which shows the longitudinal cross-section of the variable capacity | capacitance type swash plate type compressor which concerns on one Embodiment. 図1の流体機械における回転軸の先端近傍を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the tip vicinity of the rotating shaft in the fluid machine of FIG. 変形例のスラスト軸受装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the thrust bearing apparatus of a modification. 他の変形例のスラスト軸受装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the thrust bearing apparatus of another modification. 更に他の変形例のスラスト軸受装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the thrust bearing apparatus of another modification.

符号の説明Explanation of symbols

72 回転軸
102 スラスト板
106 発条孔
108 圧縮コイルスプリング
110 ボール
72 Rotating shaft 102 Thrust plate 106 Stroke hole 108 Compression coil spring 110 Ball

Claims (3)

クランク室に開口した軸受孔及び当該軸受孔を中心として同心上に形成された複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、
前記シリンダボアに往復動自在に挿入されたピストンと、
前記クランク室を延び、前記軸受孔内に位置付けられた先端面を有する回転軸と、
前記回転軸の回転運動を前記ピストンの往復運動に変換する変換手段と、
前記回転軸の先端面に対向するスラスト板と、
前記回転軸の先端面に開口した開口端を有する発条孔と、
前記発条孔内に配置された圧縮コイルスプリングと、
前記発条孔の内周面によって案内されながら前記圧縮コイルスプリングによって前記スラスト板に向けて付勢され、且つ、前記スラスト板と点接触する半球状の面を有する、当接部材と
を備えたことを特徴とする往復動流体機械。
A cylinder block having a bearing hole opened in the crank chamber and a plurality of cylinder bores concentrically formed around the bearing hole;
A piston inserted reciprocally into the cylinder bore;
A rotating shaft extending through the crank chamber and having a tip surface positioned within the bearing hole;
Conversion means for converting the rotational movement of the rotary shaft into the reciprocating movement of the piston;
A thrust plate facing the tip surface of the rotating shaft;
A striation hole having an opening end opened at a tip surface of the rotating shaft;
A compression coil spring disposed in the striation hole;
An abutting member having a hemispherical surface that is urged toward the thrust plate by the compression coil spring while being guided by the inner peripheral surface of the splay hole, and that makes point contact with the thrust plate. A reciprocating fluid machine.
前記当接部材は球体であることを特徴とする請求項1に記載の往復動流体機械。   The reciprocating fluid machine according to claim 1, wherein the contact member is a sphere. 前記スラスト板は、前記クランク室とシリンダヘッドの内部とを繋ぐ連通路に配置され、且つ、前記連通路の一部をなす連通孔を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の往復動流体機械。   3. The reciprocation according to claim 1, wherein the thrust plate is disposed in a communication path that connects the crank chamber and the inside of the cylinder head, and has a communication hole that forms a part of the communication path. Dynamic fluid machine.
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