JP3567346B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は揺動板式圧縮機に関し、特にスラストフランジとフロントヘッドの内壁面との間に配置されたスラストローラ軸受の耐久性を向上させることができる揺動板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の揺動板式圧縮機として、図５〜７に示すものが知られている（実開平６−４３７７号公報）。
【０００３】
図５は従来の揺動板式圧縮機の縦断面図、図６は図５の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図、図７はフロントヘッドの内壁面のスラストローラ軸受受面の潤滑油導入溝とスラストローラ軸受のニードルローラとの関係を示す断面図である。
【０００４】
この揺動板式圧縮機は、シャフト１０５に固定され、且つスラストローラ軸受１３３（例えばニードルローラ軸受）を介してフロントヘッド１０４の内壁面のスラストローラ軸受受面１３７に回転可能に支持されたスラストフランジ１４０と、スラストフランジ１４０に連結され、シャフト１０５と一体に回転するドライブハブ１４１と、ドライブハブ１４１に揺動可能に装着された揺動板１１０と、フロントヘッド１０４のボス部１０４ａの内周面とシャフト１０５のフロント側端部の外周面との隙間をシールするシール部材１５５が収容されたシール室１６９と、フロントヘッド１０４内の潤滑油をシール室１６９へ供給する潤滑油供給路２００とを備えている。
【０００５】
前記スラストローラ軸受１３３には、異音発生防止のために予圧（プレロード）とピストン１０７の圧縮反力とが加わる。
【０００６】
前記潤滑油供給路２００は、フロントヘッド１０４の内壁面のスラストローラ軸受受面１３７に設けられた潤滑油導入溝１５１，１５２と、潤滑油導入溝１５１，１５２を通じて導入された潤滑油をシール室１６９に供給する潤滑油供給孔１５３，１５４とで構成されている。
【０００７】
フロントヘッド１０４内でオイル分離された潤滑油は、潤滑油導入溝１５１，１５２から潤滑油供給孔１５３，１５４を経てシール室１６９内に送り込まれるとともに、シャフト１０５のフロント側端部を回転可能に支持するラジアル軸受１２６が収容された軸受収容室１６８にも送り込まれる。シール部材１５５とシャフト１０５、ラジアル軸受１２６とシャフト１０５、等の摺動部は、送り込まれた潤滑油によって潤滑と冷却とが行われる。シール室１６９及び軸受収容室１６８の潤滑油はフロントヘッド１０４内に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、スラストローラ軸受１３３のレース１３５は薄いため、スラストフランジ１４０が回転し、スラストローラ軸受１３３のニードルローラ１３４がレース１３５上を回転移動して、図７に示すように、レース１３５を介してニードルローラ１３４が潤滑油導入溝１５１，１５２とスラスト方向で対向したとき（ニードルローラ１３４と潤滑油導入溝１５１，１５２とが平行になったとき）、図７に示すように、潤滑油導入溝１５１，１５２と対向するレース１３５の一部分が潤滑油導入溝１５１，１５２内へ陥没するように変形し、その凹んだ部分の両端１３５ａ，１３５ｂが摩耗して焼付きを起こし、スラストローラ軸受１３３の寿命を縮めるという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はスラストローラ軸受のレースの変形による摩耗、焼付きを防ぎ、スラストローラ軸受の耐久性を向上させることができる揺動板式圧縮機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１記載の発明の圧縮機は、回転軸に設けられ、且つスラストローラ軸受を介してハウジングの内壁面に回転可能に支持された駆動力伝達部材と、前記ハウジングの内壁面のスラストローラ軸受受面に設けられ、前記ハウジング内部の潤滑油を導く潤滑油導入溝とを備えた圧縮機において、前記潤滑油導入溝は前記スラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときに前記スラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明の圧縮機は、前記潤滑油導入溝を通じて導入された潤滑油を、前記ハウジングと前記回転軸との摺動部へ供給する潤滑油供給孔を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明の圧縮機は、前記潤滑油導入溝の始端部が、前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の前側に位置していることを特徴とする。
請求項４記載の発明の圧縮機は、少なくとも２つの前記潤滑油導入溝のうち、一方の潤滑油導入溝の始端部が前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の前側に位置し、他方の潤滑油導入溝の始端部が前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の後側に位置していることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
請求項１又は２記載の発明の圧縮機では、潤滑油導入溝をスラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときにスラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けたので、潤滑油導入溝はスラストローラ軸受のローラとクロスし、スラストローラ軸受のレースの一部がローラによって潤滑油導入溝内に陥没（変形）しない。
【００１４】
請求項３記載の発明の圧縮機では、潤滑油導入溝の始端部を、潤滑油供給孔と連通する潤滑油導入溝の終端部よりも回転軸の回転方向の前側に配置したので、潤滑油導入溝をスラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対し平行にしたときに較べ、潤滑油が潤滑油導入溝に入りや易くなる。
【００１５】
請求項４記載の発明の圧縮機では、少なくとも２つの潤滑油導入溝のうち、一方の潤滑油導入溝の始端部を潤滑油供給孔と連通する潤滑油導入溝の終端部よりも回転軸の回転方向の前側に配置し、他方の潤滑油導入溝の始端部を潤滑油供給孔と連通する潤滑油導入溝の終端部よりも回転軸の回転方向の後側に配置したので、一方の潤滑油導入溝を通じて摺動部に入り込んだ潤滑油は、他方の潤滑油供給孔を通じてハウジング内部に排出される。
【００１６】
【実施例】
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の第１実施例に係る揺動板式圧縮機の要部を示す拡大断面図、図２は図１の揺動板式圧縮機の全体を示す縦断面図、図３は図２の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの端面図である。
【００１８】
この揺動板式圧縮機のシリンダブロック１の一端面にはバルブプレート２を介してリヤヘッド３が、他端面にはフロントヘッド（ハウジング）４がそれぞれ固定されている。シリンダブロック１には、シャフト（回転軸）５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリンダボア６が配設されている。これらのシリンダボア６内にはそれぞれピストン７が摺動自在に収容されている。
【００１９】
前記フロントヘッド４内にはクランク室（ハウジング内部）８が形成され、このクランク室８内には、シャフト５の回転に連動してヒンジボール９を中心に揺動する揺動板１０が収容されている。この揺動板１０はコネクチングロッド１１を介してピストン７に連結され、揺動板１０の揺動によりピストン７がシリンダボア６内を往復運動する。この揺動板１０の傾斜角度はクランク室８の圧力に応じて変化する。フロントヘッド４のボス部４ａの内周面とシャフト５のフロント側端部の外周面との間にはシール室６９が形成され、シール室６９内にはシール部材（摺動部）５５が収容されている。
【００２０】
前記リヤヘッド３内には、吐出室１２と、この吐出室１２の周囲に位置する吸入室１３とが形成されている。吐出室１２内は隔壁１４によって吐出空間１２ａと吐出空間１２ｂとに仕切られ、両吐出空間１２ａ，１２ｂは、隔壁１４に穿設された絞り孔１４ａを介して連通している。
【００２１】
前記バルブプレート２には、シリンダボア６と吐出空間１２ａとを連通させる吐出ポート１６と、シリンダボア６と吸入室１３とを連通させる吸入ポート１５とが、それぞれ周方向に所定間隔おきに設けられている。吐出ポート１６は吐出弁１７により開閉され、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９により固定され、ボルト１９はバルブプレート２の中心孔２ａを介してシリンダブロック１のねじ孔２０に螺着されている。また、吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉され、吸入弁２１はバルブプレート２とシリンダブロック１との間に配設されている。ボルト１９には、吐出空間１２ａの高圧の冷媒ガスをシリンダブロック１の小径孔２２へ導く図示しないガイド孔が設けられている。
【００２２】
前記シリンダブロック１の中央部には、互いに連通するねじ孔２０、小径孔２２及び大径孔２３がシリンダブロック１の中心線に沿って設けられている。小径孔２２にはラジアル軸受２４が、大径孔２３にはスラスト軸受２５がそれぞれ収容されている。ラジアル軸受２４及びスラスト軸受２５はシャフト５のリヤ側端部を支持し、シャフト５のフロント側端部はフロントヘッド４の軸受収容室６８に収容されたラジアル軸受（摺動部）２６によって回転可能に支持されている。
【００２３】
また、シリンダブロック１には吸入室１３とクランク室８とを連通させる連通路３１が設けられ、この連通路３１の途中には圧力調整弁３２が設けられ、この圧力調整弁３２により吸入室１３内とクランク室８内との圧力調整が行われる。
【００２４】
前記シャフト５のフロント側端部にはシャフト５の回転をドライブハブ４１に伝達するためのスラストフランジ４０が固定され、このスラストフランジ４０はスラストローラ軸受（例えばニードルローラ軸受）３３を介してフロントヘッド４の内壁面のスラストローラ軸受受面３７に回転可能に押し当てられている。スラストフランジ４０の一端部とドライブハブ４１の一端部とはリンクアーム４２を介して連結され、スラストフランジ４０の他端部に対しドライブハブ４１の他端部が離れたり、接触したりすることができる。スラストフランジ４０とドライブハブ４１とで駆動力伝達部材が構成される。
【００２５】
前記スラストローラ軸受３３は、図１に示すように、ニードルローラ（ローラ）３４と、このニードルローラ３４を挟む環状のレース３５，３６とから構成されている。レース３５は、フロントヘッド４の取付段部３８に嵌着され、スラストローラ軸受受面３７に当接している。レース３６は、スラストフランジ４０の取付凹部３９に嵌合されている。レース３５は、半径方向へ突出する突片３５ａを有している。また、スラスト軸受３３には異音発生防止のために予圧（プレロード）が加えられている。
【００２６】
フロントヘッド４の内壁面下部には、図３に示すように、レース３５の突片３５ａを両側から挟持する一対のリブ４８ａが一体成形されている。また、フロントヘッド４の内壁面上部には一対のオイル分離用の凹部４９，５０が設けられ、凹部４９，５０と連通する潤滑油導入溝５１，５２がスラストローラ軸受受面３７に設けられている。潤滑油導入溝５１，５２は、フロントヘッド４に設けられた潤滑油供給路５３，５４にそれぞれ連通している。
【００２７】
潤滑油導入溝５１，５２は図３に示すようにスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して傾いている。すなわち、潤滑油導入溝５１，５２とニードルローラ３４の回転中心軸とは非平行であり、潤滑油導入溝５１，５２とニードルローラ３４の回転中心軸とはクロスしている。
【００２８】
前記揺動板１０は、ラジアル軸受６０及びスラスト軸受６１，６２を介してドライブハブ４１に揺動可能に装着されている。ドライブハブ４１は、シャフト５に軸線方向に摺動可能に装着されたヒンジボール９を介して、シャフト５に装着されている。ドライブハブ４１の回転と傾斜動作とが妨げられないように、ドライブハブ４１のヒンジボール受面４１ｂはヒンジボール９の外周面に遊嵌されている。ドライブハブ４１のボス部４１ａの先端部外周面には雄ネジ６３が設けられ、ボス部４１ａの外周にはバランスウエイト６４及びロックワッシャ６５が装着され、バランスウエイト６４及びロックワッシャ６５はボス部４１ａの雄ネジ６３に締め込まれるロックナット６６によって固定される。
【００２９】
ヒンジボール９とスラストフランジ４０との間のシャフト５の外周には、巻バネ４４が装着され、この巻バネ４４によりヒンジボール９がシリンダブロック１側へ付勢されている。また、シャフト５にはストッパ４５が固定され、ストッパ４５とヒンジボール９との間のシャフト５の外周には、複数の皿バネ４６及び巻バネ４７が順次装着され、これらのバネ４６，４７によりヒンジボール９がスラストフランジ４０側へ付勢されている。
【００３０】
揺動板１０には半径方向にレストレイントピン７０が挿入され、レストレイントピン７０の一端部にはスリッパ６７が装着されている。
【００３１】
次に、この揺動板式圧縮機の作動を説明する。
【００３２】
図示しない車載エンジンの回転動力がシャフト５に伝達されると、シャフト５はスラストフランジ４０及びドライブハブ４１とともに回転し、その回転にともなって揺動板１０が揺動し、この揺動によりピストン７がシリンダボア６内を往復動し、その結果シリンダボア６内の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行なわれ、揺動板１０の傾斜角度に応じた容量の高圧冷媒ガスが吐出される。
【００３３】
すなわち、熱負荷が小さくなり圧力調整弁３２が連通路３１を閉じ、クランク室８内の圧力が増加すると揺動板１０の傾斜角度が小さくなり、これによってピストン７のストローク量が少なくなって吐出容量が減少する。
【００３４】
また、冷媒ガス中には潤滑油が含まれているので、ラジアル軸受２４，２６，６０やスラスト軸受等２５，３３，６１，６２の潤滑が行われるが、低負荷時や高速運転時などの最小吐出量状態では、冷媒ガスの流量が減少するので潤滑油の供給量も減る。
【００３５】
熱負荷が大きくなり圧力調整弁３２が連通路３１を開き、クランク室８内の圧力が減少すると揺動板１０の傾斜角度が大きくなり、これによってピストン７のストローク量が増えて吐出容量が多くなる。
【００３６】
圧縮機の運転によってスラストローラ軸受３３にピストン７の圧縮反力が加わるため、スラストローラ軸受３３には圧縮反力と前述した予圧との合力に相当するスラスト方向の荷重が加わることになるが、潤滑油導入溝５１，５２は図３に示すようにスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して傾いているので、潤滑油導入溝５１，５２とスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４とはクロスし、スラスト軸受３３のレース３５の一部がニードルローラ３４によって潤滑油導入溝５１，５２内に陥没しない。
【００３７】
また、クランク室８内の冷媒ガスはフロントヘッド４の凹部４９，５０でオイル分離され、その潤滑油はレース受面３７の潤滑油導入溝５１，５２を経由して潤滑油供給路５３，５４を通り、シール部５５内へ供給され、潤滑油の一部は潤滑油供給路５３，５４の途中に設けられた開口５３ａ，５４ａからラジアル軸受２６に供給される。したがって、シール部５５のシール性が補完されるとともにラジアル軸受２６の潤滑及びスラスト軸受３３の冷却が行なわれる。
【００３８】
この第１実施例の揺動板式圧縮機によれば、潤滑油導入溝５１，５２とスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４とはクロスするので、スラスト軸受３３のレース３５の一部がニードルローラ３４によって潤滑油導入溝５１，５２内に陥没（変形）せず、潤滑油導入溝５１，５２と対向するレース３５の一部分の摩耗、焼付きを防ぐことができ、スラスト軸受３３の耐久性を向上させることができる。
【００３９】
図４はこの発明の他の実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図であって、同図（ａ）は第２実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図、同図（ｂ）は第３実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図、同図（ｃ）は第４実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図である。前述の第１実施例と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
前述の第１実施例では、潤滑油導入溝５１，５２をスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して傾けて、潤滑油導入溝５１，５２とスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４とをクロスさせた場合について述べたが、第２実施例では、図４（ａ）に示すように、潤滑油導入溝７１，７２をそれぞれ曲線状に形成し、潤滑油導入溝７１，７２の始端部７１ａ，７２ａを、潤滑油供給孔５３，５４と連通する潤滑油導入溝７１，７２の終端部７１ｂ，７２ｂよりもシャフト５の回転方向の前側に配置した。
【００４１】
この第２実施例によれば、潤滑油導入溝７１，７２の始端部の向きがスラストローラ軸受受面３７の外周縁によって形成される仮想円の接線方向に近付くので、シャフト５が回転したとき、潤滑油が潤滑油導入溝７１，７２に入り易くなり、シール室６８及び軸受収容室６９の潤滑と冷却とが促進される。
【００４２】
第３実施例では、図４（ｂ）に示すように、潤滑油導入溝８１，８２のほぼ中間部をスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して所定角度傾斜させた。
【００４３】
このようにしても第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
第４実施例では、図４（ｃ）に示すように、潤滑油導入溝９１，９２をスラストローラ軸受３３の半径方向に対して所定角度傾斜させ、一方の潤滑油導入溝９１の始端部９１ａを、潤滑油供給孔５３と連通する潤滑油導入溝９１の終端部９１ｂよりもシャフト５の回転方向の前側に配置し、他方の潤滑油導入溝９２の始端部９２ａを、潤滑油供給孔５４と連通する潤滑油導入溝９２の終端部９２ｂよりもシャフト５の回転方向の後側に配置した。すなわち、シャフト５の回転方向に対して、一方の潤滑油導入溝９１の傾斜方向を潤滑油が潤滑油導入溝９１内に入り込む方向に、他方の潤滑油導入溝９２の傾斜方向を潤滑油が潤滑油導入溝９２から排出される方向にした。
【００４５】
この第４実施例によれば、潤滑油導入溝９１、潤滑油供給孔５３からシール室６８及び軸受収容室６９に入り込んだ潤滑油は潤滑油供給孔５４、潤滑油導入溝９２を通じてクランク室８に排出されるので、潤滑油によるシール室６８及び軸受収容室６９の冷却効果が向上する。
【００４６】
なお、前述の各実施例では２つの潤滑油導入溝を設けた場合について述べたが、潤滑油導入溝の数は１つでも、３つ以上でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１又は２記載の発明の圧縮機によれば、潤滑油導入溝はスラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときにスラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けられているので、スラストローラ軸受のレースの一部がローラによって潤滑油導入溝内に陥没（変形）しなくなり、潤滑油導入溝と対向するレースの一部分の摩耗、焼付きを防ぐことができ、スラストローラ軸受の耐久性を向上させることができる。
【００４８】
請求項３記載の発明の圧縮機によれば、潤滑油が潤滑油導入溝に入りや易くなり、摺動部の潤滑と冷却とが促進される。
【００４９】
請求項４記載の発明の圧縮機によれば、一方の潤滑油導入溝を通じて摺動部に入り込んだ潤滑油は、他方の潤滑油供給孔を通じてハウジング内部に排出されるので、潤滑油による摺動部の冷却効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施例に係る揺動板式圧縮機の要部を示す拡大断面図である。
【図２】図２は図１の揺動板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図３】図３は図２の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの端面図である。
【図４】図４はこの発明の他の実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの端面図である。
【図５】図５は従来の揺動板式圧縮機の縦断面図である。
【図６】図６は図５の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図である。
【図７】図７はフロントヘッドの内壁面のレース受面の潤滑油導入溝とニードルローラスラスト軸受のニードルローラとの関係を示す断面図である。
【符号の説明】
４ フロントヘッド
５ シャフト
１０ 揺動板
３３ スラストローラ軸受
３７ スラストローラ軸受受面
４０ スラストフランジ
４１ ドライブハブ
５１，５２，７１，７２，８１，８２，９１，９２ 潤滑油導入溝
５３，５４ 潤滑油供給孔
【産業上の利用分野】
この発明は揺動板式圧縮機に関し、特にスラストフランジとフロントヘッドの内壁面との間に配置されたスラストローラ軸受の耐久性を向上させることができる揺動板式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の揺動板式圧縮機として、図５〜７に示すものが知られている（実開平６−４３７７号公報）。
【０００３】
図５は従来の揺動板式圧縮機の縦断面図、図６は図５の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図、図７はフロントヘッドの内壁面のスラストローラ軸受受面の潤滑油導入溝とスラストローラ軸受のニードルローラとの関係を示す断面図である。
【０００４】
この揺動板式圧縮機は、シャフト１０５に固定され、且つスラストローラ軸受１３３（例えばニードルローラ軸受）を介してフロントヘッド１０４の内壁面のスラストローラ軸受受面１３７に回転可能に支持されたスラストフランジ１４０と、スラストフランジ１４０に連結され、シャフト１０５と一体に回転するドライブハブ１４１と、ドライブハブ１４１に揺動可能に装着された揺動板１１０と、フロントヘッド１０４のボス部１０４ａの内周面とシャフト１０５のフロント側端部の外周面との隙間をシールするシール部材１５５が収容されたシール室１６９と、フロントヘッド１０４内の潤滑油をシール室１６９へ供給する潤滑油供給路２００とを備えている。
【０００５】
前記スラストローラ軸受１３３には、異音発生防止のために予圧（プレロード）とピストン１０７の圧縮反力とが加わる。
【０００６】
前記潤滑油供給路２００は、フロントヘッド１０４の内壁面のスラストローラ軸受受面１３７に設けられた潤滑油導入溝１５１，１５２と、潤滑油導入溝１５１，１５２を通じて導入された潤滑油をシール室１６９に供給する潤滑油供給孔１５３，１５４とで構成されている。
【０００７】
フロントヘッド１０４内でオイル分離された潤滑油は、潤滑油導入溝１５１，１５２から潤滑油供給孔１５３，１５４を経てシール室１６９内に送り込まれるとともに、シャフト１０５のフロント側端部を回転可能に支持するラジアル軸受１２６が収容された軸受収容室１６８にも送り込まれる。シール部材１５５とシャフト１０５、ラジアル軸受１２６とシャフト１０５、等の摺動部は、送り込まれた潤滑油によって潤滑と冷却とが行われる。シール室１６９及び軸受収容室１６８の潤滑油はフロントヘッド１０４内に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、スラストローラ軸受１３３のレース１３５は薄いため、スラストフランジ１４０が回転し、スラストローラ軸受１３３のニードルローラ１３４がレース１３５上を回転移動して、図７に示すように、レース１３５を介してニードルローラ１３４が潤滑油導入溝１５１，１５２とスラスト方向で対向したとき（ニードルローラ１３４と潤滑油導入溝１５１，１５２とが平行になったとき）、図７に示すように、潤滑油導入溝１５１，１５２と対向するレース１３５の一部分が潤滑油導入溝１５１，１５２内へ陥没するように変形し、その凹んだ部分の両端１３５ａ，１３５ｂが摩耗して焼付きを起こし、スラストローラ軸受１３３の寿命を縮めるという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はスラストローラ軸受のレースの変形による摩耗、焼付きを防ぎ、スラストローラ軸受の耐久性を向上させることができる揺動板式圧縮機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１記載の発明の圧縮機は、回転軸に設けられ、且つスラストローラ軸受を介してハウジングの内壁面に回転可能に支持された駆動力伝達部材と、前記ハウジングの内壁面のスラストローラ軸受受面に設けられ、前記ハウジング内部の潤滑油を導く潤滑油導入溝とを備えた圧縮機において、前記潤滑油導入溝は前記スラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときに前記スラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明の圧縮機は、前記潤滑油導入溝を通じて導入された潤滑油を、前記ハウジングと前記回転軸との摺動部へ供給する潤滑油供給孔を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明の圧縮機は、前記潤滑油導入溝の始端部が、前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の前側に位置していることを特徴とする。
請求項４記載の発明の圧縮機は、少なくとも２つの前記潤滑油導入溝のうち、一方の潤滑油導入溝の始端部が前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の前側に位置し、他方の潤滑油導入溝の始端部が前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の後側に位置していることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
請求項１又は２記載の発明の圧縮機では、潤滑油導入溝をスラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときにスラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けたので、潤滑油導入溝はスラストローラ軸受のローラとクロスし、スラストローラ軸受のレースの一部がローラによって潤滑油導入溝内に陥没（変形）しない。
【００１４】
請求項３記載の発明の圧縮機では、潤滑油導入溝の始端部を、潤滑油供給孔と連通する潤滑油導入溝の終端部よりも回転軸の回転方向の前側に配置したので、潤滑油導入溝をスラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対し平行にしたときに較べ、潤滑油が潤滑油導入溝に入りや易くなる。
【００１５】
請求項４記載の発明の圧縮機では、少なくとも２つの潤滑油導入溝のうち、一方の潤滑油導入溝の始端部を潤滑油供給孔と連通する潤滑油導入溝の終端部よりも回転軸の回転方向の前側に配置し、他方の潤滑油導入溝の始端部を潤滑油供給孔と連通する潤滑油導入溝の終端部よりも回転軸の回転方向の後側に配置したので、一方の潤滑油導入溝を通じて摺動部に入り込んだ潤滑油は、他方の潤滑油供給孔を通じてハウジング内部に排出される。
【００１６】
【実施例】
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の第１実施例に係る揺動板式圧縮機の要部を示す拡大断面図、図２は図１の揺動板式圧縮機の全体を示す縦断面図、図３は図２の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの端面図である。
【００１８】
この揺動板式圧縮機のシリンダブロック１の一端面にはバルブプレート２を介してリヤヘッド３が、他端面にはフロントヘッド（ハウジング）４がそれぞれ固定されている。シリンダブロック１には、シャフト（回転軸）５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリンダボア６が配設されている。これらのシリンダボア６内にはそれぞれピストン７が摺動自在に収容されている。
【００１９】
前記フロントヘッド４内にはクランク室（ハウジング内部）８が形成され、このクランク室８内には、シャフト５の回転に連動してヒンジボール９を中心に揺動する揺動板１０が収容されている。この揺動板１０はコネクチングロッド１１を介してピストン７に連結され、揺動板１０の揺動によりピストン７がシリンダボア６内を往復運動する。この揺動板１０の傾斜角度はクランク室８の圧力に応じて変化する。フロントヘッド４のボス部４ａの内周面とシャフト５のフロント側端部の外周面との間にはシール室６９が形成され、シール室６９内にはシール部材（摺動部）５５が収容されている。
【００２０】
前記リヤヘッド３内には、吐出室１２と、この吐出室１２の周囲に位置する吸入室１３とが形成されている。吐出室１２内は隔壁１４によって吐出空間１２ａと吐出空間１２ｂとに仕切られ、両吐出空間１２ａ，１２ｂは、隔壁１４に穿設された絞り孔１４ａを介して連通している。
【００２１】
前記バルブプレート２には、シリンダボア６と吐出空間１２ａとを連通させる吐出ポート１６と、シリンダボア６と吸入室１３とを連通させる吸入ポート１５とが、それぞれ周方向に所定間隔おきに設けられている。吐出ポート１６は吐出弁１７により開閉され、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９により固定され、ボルト１９はバルブプレート２の中心孔２ａを介してシリンダブロック１のねじ孔２０に螺着されている。また、吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉され、吸入弁２１はバルブプレート２とシリンダブロック１との間に配設されている。ボルト１９には、吐出空間１２ａの高圧の冷媒ガスをシリンダブロック１の小径孔２２へ導く図示しないガイド孔が設けられている。
【００２２】
前記シリンダブロック１の中央部には、互いに連通するねじ孔２０、小径孔２２及び大径孔２３がシリンダブロック１の中心線に沿って設けられている。小径孔２２にはラジアル軸受２４が、大径孔２３にはスラスト軸受２５がそれぞれ収容されている。ラジアル軸受２４及びスラスト軸受２５はシャフト５のリヤ側端部を支持し、シャフト５のフロント側端部はフロントヘッド４の軸受収容室６８に収容されたラジアル軸受（摺動部）２６によって回転可能に支持されている。
【００２３】
また、シリンダブロック１には吸入室１３とクランク室８とを連通させる連通路３１が設けられ、この連通路３１の途中には圧力調整弁３２が設けられ、この圧力調整弁３２により吸入室１３内とクランク室８内との圧力調整が行われる。
【００２４】
前記シャフト５のフロント側端部にはシャフト５の回転をドライブハブ４１に伝達するためのスラストフランジ４０が固定され、このスラストフランジ４０はスラストローラ軸受（例えばニードルローラ軸受）３３を介してフロントヘッド４の内壁面のスラストローラ軸受受面３７に回転可能に押し当てられている。スラストフランジ４０の一端部とドライブハブ４１の一端部とはリンクアーム４２を介して連結され、スラストフランジ４０の他端部に対しドライブハブ４１の他端部が離れたり、接触したりすることができる。スラストフランジ４０とドライブハブ４１とで駆動力伝達部材が構成される。
【００２５】
前記スラストローラ軸受３３は、図１に示すように、ニードルローラ（ローラ）３４と、このニードルローラ３４を挟む環状のレース３５，３６とから構成されている。レース３５は、フロントヘッド４の取付段部３８に嵌着され、スラストローラ軸受受面３７に当接している。レース３６は、スラストフランジ４０の取付凹部３９に嵌合されている。レース３５は、半径方向へ突出する突片３５ａを有している。また、スラスト軸受３３には異音発生防止のために予圧（プレロード）が加えられている。
【００２６】
フロントヘッド４の内壁面下部には、図３に示すように、レース３５の突片３５ａを両側から挟持する一対のリブ４８ａが一体成形されている。また、フロントヘッド４の内壁面上部には一対のオイル分離用の凹部４９，５０が設けられ、凹部４９，５０と連通する潤滑油導入溝５１，５２がスラストローラ軸受受面３７に設けられている。潤滑油導入溝５１，５２は、フロントヘッド４に設けられた潤滑油供給路５３，５４にそれぞれ連通している。
【００２７】
潤滑油導入溝５１，５２は図３に示すようにスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して傾いている。すなわち、潤滑油導入溝５１，５２とニードルローラ３４の回転中心軸とは非平行であり、潤滑油導入溝５１，５２とニードルローラ３４の回転中心軸とはクロスしている。
【００２８】
前記揺動板１０は、ラジアル軸受６０及びスラスト軸受６１，６２を介してドライブハブ４１に揺動可能に装着されている。ドライブハブ４１は、シャフト５に軸線方向に摺動可能に装着されたヒンジボール９を介して、シャフト５に装着されている。ドライブハブ４１の回転と傾斜動作とが妨げられないように、ドライブハブ４１のヒンジボール受面４１ｂはヒンジボール９の外周面に遊嵌されている。ドライブハブ４１のボス部４１ａの先端部外周面には雄ネジ６３が設けられ、ボス部４１ａの外周にはバランスウエイト６４及びロックワッシャ６５が装着され、バランスウエイト６４及びロックワッシャ６５はボス部４１ａの雄ネジ６３に締め込まれるロックナット６６によって固定される。
【００２９】
ヒンジボール９とスラストフランジ４０との間のシャフト５の外周には、巻バネ４４が装着され、この巻バネ４４によりヒンジボール９がシリンダブロック１側へ付勢されている。また、シャフト５にはストッパ４５が固定され、ストッパ４５とヒンジボール９との間のシャフト５の外周には、複数の皿バネ４６及び巻バネ４７が順次装着され、これらのバネ４６，４７によりヒンジボール９がスラストフランジ４０側へ付勢されている。
【００３０】
揺動板１０には半径方向にレストレイントピン７０が挿入され、レストレイントピン７０の一端部にはスリッパ６７が装着されている。
【００３１】
次に、この揺動板式圧縮機の作動を説明する。
【００３２】
図示しない車載エンジンの回転動力がシャフト５に伝達されると、シャフト５はスラストフランジ４０及びドライブハブ４１とともに回転し、その回転にともなって揺動板１０が揺動し、この揺動によりピストン７がシリンダボア６内を往復動し、その結果シリンダボア６内の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行なわれ、揺動板１０の傾斜角度に応じた容量の高圧冷媒ガスが吐出される。
【００３３】
すなわち、熱負荷が小さくなり圧力調整弁３２が連通路３１を閉じ、クランク室８内の圧力が増加すると揺動板１０の傾斜角度が小さくなり、これによってピストン７のストローク量が少なくなって吐出容量が減少する。
【００３４】
また、冷媒ガス中には潤滑油が含まれているので、ラジアル軸受２４，２６，６０やスラスト軸受等２５，３３，６１，６２の潤滑が行われるが、低負荷時や高速運転時などの最小吐出量状態では、冷媒ガスの流量が減少するので潤滑油の供給量も減る。
【００３５】
熱負荷が大きくなり圧力調整弁３２が連通路３１を開き、クランク室８内の圧力が減少すると揺動板１０の傾斜角度が大きくなり、これによってピストン７のストローク量が増えて吐出容量が多くなる。
【００３６】
圧縮機の運転によってスラストローラ軸受３３にピストン７の圧縮反力が加わるため、スラストローラ軸受３３には圧縮反力と前述した予圧との合力に相当するスラスト方向の荷重が加わることになるが、潤滑油導入溝５１，５２は図３に示すようにスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して傾いているので、潤滑油導入溝５１，５２とスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４とはクロスし、スラスト軸受３３のレース３５の一部がニードルローラ３４によって潤滑油導入溝５１，５２内に陥没しない。
【００３７】
また、クランク室８内の冷媒ガスはフロントヘッド４の凹部４９，５０でオイル分離され、その潤滑油はレース受面３７の潤滑油導入溝５１，５２を経由して潤滑油供給路５３，５４を通り、シール部５５内へ供給され、潤滑油の一部は潤滑油供給路５３，５４の途中に設けられた開口５３ａ，５４ａからラジアル軸受２６に供給される。したがって、シール部５５のシール性が補完されるとともにラジアル軸受２６の潤滑及びスラスト軸受３３の冷却が行なわれる。
【００３８】
この第１実施例の揺動板式圧縮機によれば、潤滑油導入溝５１，５２とスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４とはクロスするので、スラスト軸受３３のレース３５の一部がニードルローラ３４によって潤滑油導入溝５１，５２内に陥没（変形）せず、潤滑油導入溝５１，５２と対向するレース３５の一部分の摩耗、焼付きを防ぐことができ、スラスト軸受３３の耐久性を向上させることができる。
【００３９】
図４はこの発明の他の実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図であって、同図（ａ）は第２実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図、同図（ｂ）は第３実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図、同図（ｃ）は第４実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図である。前述の第１実施例と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
前述の第１実施例では、潤滑油導入溝５１，５２をスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して傾けて、潤滑油導入溝５１，５２とスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４とをクロスさせた場合について述べたが、第２実施例では、図４（ａ）に示すように、潤滑油導入溝７１，７２をそれぞれ曲線状に形成し、潤滑油導入溝７１，７２の始端部７１ａ，７２ａを、潤滑油供給孔５３，５４と連通する潤滑油導入溝７１，７２の終端部７１ｂ，７２ｂよりもシャフト５の回転方向の前側に配置した。
【００４１】
この第２実施例によれば、潤滑油導入溝７１，７２の始端部の向きがスラストローラ軸受受面３７の外周縁によって形成される仮想円の接線方向に近付くので、シャフト５が回転したとき、潤滑油が潤滑油導入溝７１，７２に入り易くなり、シール室６８及び軸受収容室６９の潤滑と冷却とが促進される。
【００４２】
第３実施例では、図４（ｂ）に示すように、潤滑油導入溝８１，８２のほぼ中間部をスラストローラ軸受３３のニードルローラ３４の回転中心軸に対して所定角度傾斜させた。
【００４３】
このようにしても第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
第４実施例では、図４（ｃ）に示すように、潤滑油導入溝９１，９２をスラストローラ軸受３３の半径方向に対して所定角度傾斜させ、一方の潤滑油導入溝９１の始端部９１ａを、潤滑油供給孔５３と連通する潤滑油導入溝９１の終端部９１ｂよりもシャフト５の回転方向の前側に配置し、他方の潤滑油導入溝９２の始端部９２ａを、潤滑油供給孔５４と連通する潤滑油導入溝９２の終端部９２ｂよりもシャフト５の回転方向の後側に配置した。すなわち、シャフト５の回転方向に対して、一方の潤滑油導入溝９１の傾斜方向を潤滑油が潤滑油導入溝９１内に入り込む方向に、他方の潤滑油導入溝９２の傾斜方向を潤滑油が潤滑油導入溝９２から排出される方向にした。
【００４５】
この第４実施例によれば、潤滑油導入溝９１、潤滑油供給孔５３からシール室６８及び軸受収容室６９に入り込んだ潤滑油は潤滑油供給孔５４、潤滑油導入溝９２を通じてクランク室８に排出されるので、潤滑油によるシール室６８及び軸受収容室６９の冷却効果が向上する。
【００４６】
なお、前述の各実施例では２つの潤滑油導入溝を設けた場合について述べたが、潤滑油導入溝の数は１つでも、３つ以上でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１又は２記載の発明の圧縮機によれば、潤滑油導入溝はスラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときにスラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けられているので、スラストローラ軸受のレースの一部がローラによって潤滑油導入溝内に陥没（変形）しなくなり、潤滑油導入溝と対向するレースの一部分の摩耗、焼付きを防ぐことができ、スラストローラ軸受の耐久性を向上させることができる。
【００４８】
請求項３記載の発明の圧縮機によれば、潤滑油が潤滑油導入溝に入りや易くなり、摺動部の潤滑と冷却とが促進される。
【００４９】
請求項４記載の発明の圧縮機によれば、一方の潤滑油導入溝を通じて摺動部に入り込んだ潤滑油は、他方の潤滑油供給孔を通じてハウジング内部に排出されるので、潤滑油による摺動部の冷却効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施例に係る揺動板式圧縮機の要部を示す拡大断面図である。
【図２】図２は図１の揺動板式圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図３】図３は図２の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの端面図である。
【図４】図４はこの発明の他の実施例に係る揺動板式圧縮機のフロントヘッドの端面図である。
【図５】図５は従来の揺動板式圧縮機の縦断面図である。
【図６】図６は図５の揺動板式圧縮機のフロントヘッドの内壁面を示す図である。
【図７】図７はフロントヘッドの内壁面のレース受面の潤滑油導入溝とニードルローラスラスト軸受のニードルローラとの関係を示す断面図である。
【符号の説明】
４ フロントヘッド
５ シャフト
１０ 揺動板
３３ スラストローラ軸受
３７ スラストローラ軸受受面
４０ スラストフランジ
４１ ドライブハブ
５１，５２，７１，７２，８１，８２，９１，９２ 潤滑油導入溝
５３，５４ 潤滑油供給孔
Claims (4)
- 回転軸に設けられ、且つスラストローラ軸受を介してハウジングの内壁面に回転可能に支持された駆動力伝達部材と、
前記ハウジングの内壁面のスラストローラ軸受受面に設けられ、前記ハウジング内部の潤滑油を導く潤滑油導入溝とを備えた圧縮機において、
前記潤滑油導入溝は前記スラストローラ軸受のローラとスラスト方向で対向したときに前記スラストローラ軸受のローラの回転中心軸に対して交差するように設けられていることを特徴とする圧縮機。 - 前記潤滑油導入溝を通じて導入された潤滑油を、前記ハウジングと前記回転軸との摺動部へ供給する潤滑油供給孔を備えていることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
- 前記潤滑油導入溝の始端部が、前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の前側に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機。
- 少なくとも２つの前記潤滑油導入溝のうち、一方の潤滑油導入溝の始端部が前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の前側に位置し、他方の潤滑油導入溝の始端部が前記潤滑油供給孔と連通する前記潤滑油導入溝の終端部よりも前記回転軸の回転方向の後側に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機。
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