JP4206883B2 - Thrust roller bearing for swash plate compressor - Google Patents
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Description
本発明は、斜板式圧縮機用のスラストころ軸受にかかり、より詳しくは、斜板式圧縮機の斜板とシリンダとの間に設けられるスラストころ軸受に関する。斜板式圧縮機は、例えばエアコンディショナ用コンプレッサなどとして利用される。 The present invention relates to a thrust roller bearing for a swash plate compressor, and more particularly to a thrust roller bearing provided between a swash plate and a cylinder of a swash plate compressor. The swash plate compressor is used as, for example, an air conditioner compressor.
斜板式圧縮機において斜板とシリンダとの間に設けられるスラストころ軸受において、径方向に波打つ形状の保持器を用いたものがある(例えば特許文献1参照)。この保持器は、プレス成形などにより製造されるが、保持器における外径側環状部の外周面および内径側環状部の内周面は保持器の軸線に対してほぼ平行な平坦面になっている。
上記斜板式圧縮機では、潤滑油が保持器の外径側または内径側に供給されたとき、保持器における外径側環状部の平坦面または内径側環状部の平坦面によって潤滑油が跳ね返されて、滞留しやすくなるなど、潤滑油が通過しにくくなる。 In the swash plate compressor, when the lubricating oil is supplied to the outer diameter side or inner diameter side of the cage, the lubricating oil is rebounded by the flat surface of the outer diameter side annular portion or the inner diameter side annular portion of the cage. As a result, it becomes difficult for the lubricating oil to pass through, for example, because it tends to stay.
本発明は、斜板式圧縮機の斜板とシリンダとの間に設けられるスラストころ軸受であって、円周方向複数箇所にころを保持するポケットを有する保持器を備え、この保持器は、外径側環状部と、内径側環状部と、両環状部間の円周方向複数箇所に設けられた柱部とを備えて一枚の板材により断面M字形に形成されたもので、前記柱部の径方向中間部分または径方向両端部分が、シリンダ側に配置されるレースまたは斜板側に配置されるレースに摺接するレースガイドとされているとともに、前記外径側環状部および内径側環状部の軸方向寸法L1,L2が前記柱部の軸方向幅Wよりも小さくされており、かつ、前記外径側環状部の外周面に、前記保持器の軸線に対して傾斜する傾斜面としてテーパ面が設けられている、ことを特徴としている。
本発明の他のものでは、内径側環状部の内周面に、保持器の軸線に対して傾斜する傾斜面としてテーパ面が設けられている。本発明のさらに他のものでは、外径側環状部の外周面が、軸方向中央から軸方向両端に向けて漸次縮径する球面とされるか、内径側環状部の内周面が、軸方向中央から軸方向両端に向けて漸次拡径する球面とされている。
The present invention is a thrust roller bearing provided between a swash plate and a cylinder of a swash plate compressor, and includes a cage having pockets for holding rollers at a plurality of circumferential positions. a diameter annular portion, and the inner diameter side annular section, which has been formed in the section M-shaped by a single plate material and a pillar portion provided in the circumferential direction a plurality of locations between the two annular portions, the column portion The radial intermediate portion or both radial end portions are a race guide that is in sliding contact with a race arranged on the cylinder side or a race arranged on the swash plate side, and the outer diameter side annular portion and the inner diameter side annular portion The axial dimensions L1 and L2 are smaller than the axial width W of the column portion, and the outer peripheral surface of the outer diameter side annular portion is tapered as an inclined surface inclined with respect to the axis of the cage. It is characterized by having a surface
In another embodiment of the present invention, a tapered surface is provided on the inner peripheral surface of the inner diameter side annular portion as an inclined surface inclined with respect to the axis of the cage. In still another aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the outer diameter side annular portion is a spherical surface that gradually decreases in diameter from the center in the axial direction toward both axial ends, or the inner peripheral surface of the inner diameter side annular portion is a shaft. The spherical surface gradually increases in diameter from the center in the direction toward both ends in the axial direction.
前記テーパ面や球面は、外径側環状部や内径側環状部の軸方向全長に形成されてもよいし、また、軸方向の所定長さ範囲に部分的に形成されてもよい。 The tapered surface or the spherical surface may be formed in the entire axial length of the outer diameter side annular portion or the inner diameter side annular portion, or may be partially formed in a predetermined length range in the axial direction.
この場合、保持器の外径側環状部の外周面にテーパ面もしくは球面を設けていれば、例えば保持器の外径側に潤滑油が供給されたときに、潤滑油が外径側環状部の斜面によって外径側環状部を回り込んで保持器の内径側へ通過しやすくなる。保持器の内径側環状部の内周面にテーパ面もしくは球面を設けていれば、保持器の内径側に潤滑油が供給されたときに、潤滑油が内径側環状部の斜面によって内径側環状部を回り込んで保持器の外径側へ通過しやすくなる。 In this case, if a tapered surface or a spherical surface is provided on the outer peripheral surface of the outer diameter side annular portion of the cage, for example, when lubricating oil is supplied to the outer diameter side of the cage, the lubricating oil is removed from the outer diameter side annular portion. It becomes easy to go around the outer diameter side annular portion by the inclined surface and pass to the inner diameter side of the cage. If a tapered surface or a spherical surface is provided on the inner peripheral surface of the inner diameter side annular portion of the cage, when the lubricating oil is supplied to the inner diameter side of the cage, the lubricating oil is annularly formed by the inclined surface of the inner diameter side annular portion. It becomes easy to pass through the part to the outer diameter side of the cage.
前記保持器は、前記柱部の径方向中間部分または径方向両端部分が、シリンダ側に配置されるレースまたは斜板側に配置されるレースに摺接するレースガイドとされているとともに、前記外径側環状部および内径側環状部の軸方向寸法L1,L2が前記柱部の軸方向幅Wよりも小さくされたものとすることができる。 The retainer is a race guide in which a radial intermediate portion or both radial end portions of the pillar portion are in sliding contact with a race arranged on the cylinder side or a race arranged on the swash plate side, and the outer diameter The axial dimensions L1 and L2 of the side annular part and the inner diameter side annular part may be made smaller than the axial width W of the column part.
この場合、保持器をレースガイドにしているから、保持器ところとが干渉しにくくなって、ころの転がり抵抗が軽減されるようになる。さらに、保持器の外径側環状部と内径側環状部の軸方向寸法を柱部の軸方向幅よりも小さくしているから、外径側環状部とレースとの間のすきまが広がり、潤滑油が通過しやすくなる。しかも、ころの軌道となる二つのレースが予圧付与によって撓んだ状態になっていても、両レースに保持器の外径側環状部と内径側環状部とが干渉しにくくなる。 In this case, since the cage is a race guide, it is difficult for the cage to interfere with the cage, and the rolling resistance of the rollers is reduced. Furthermore, since the axial dimension of the outer diameter side annular part and the inner diameter side annular part of the cage is smaller than the axial width of the column part, the clearance between the outer diameter side annular part and the race is widened and lubricated. It makes it easier for oil to pass through. Moreover, even if the two races that serve as the roller raceways are bent by applying preload, the outer diameter side annular portion and the inner diameter side annular portion of the cage are less likely to interfere with both races.
本発明の斜板式圧縮機用のスラストころ軸受は、潤滑油の通過量を多くできるから、耐摩耗性および耐焼付き性が向上し、軸受機能の安定化ならびに長寿命化に貢献できる。 Since the thrust roller bearing for the swash plate compressor according to the present invention can increase the amount of lubricating oil passing through, it can improve wear resistance and seizure resistance and contribute to stabilization of the bearing function and longer life.
本発明に係る最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、斜板式圧縮機の断面図、図2は、図1の要部の拡大図、図3は、図2のA部を拡大した図、図4は、スラストころ軸受のころおよび保持器を分離して示す斜視図、図5は、スラストころ軸受の保持器を示す断面図、図6は、図5の(6)−(6)線断面の矢視図、図7は、図6の保持器の動作説明図である。
The best embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of a swash plate compressor, FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of part A of FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a retainer of a thrust roller bearing, FIG. 6 is a sectional view taken along line (6)-(6) in FIG. 5, and FIG. 6 is an operation explanatory view of the
図1に示すように、斜板式圧縮機1は、軸方向に並ぶ二つのシリンダ2,3にまたがって単一のピストン4を挿入し、このピストン4に回転軸5に一体に取り付けている斜板6を係合した構成であり、回転軸5を回転することによって斜板6がピストン4を軸方向に往復移動させるようになっている。
As shown in FIG. 1, the swash plate compressor 1 has a slant plate compressor 1 in which a
二つのシリンダ2,3のボス部2a,3aと、斜板6のボス部6aとの間に、スラストころ軸受7,7が介装されている。
スラストころ軸受7は、軸方向に対向配置される第1、第2のレース10,11と、両レース10,11の間に介装される複数個のころ12と、各ころ12を保持して円周等間隔に配置する保持器13とを備えている。
The thrust roller bearing 7 holds the first and
保持器13は、断面M字形に形成されているとともに、円周方向の複数箇所にころ12を収納するためのポケット13aが設けられており、同心上に配置される外径側の環状部13bおよび内径側の環状部13cと、両環状部13b,13c間に架け渡される柱部13dとを備えた構成になっている。両環状部13b,13cおよび柱部13dの屈曲部分は丸みが付けられている。
The
各柱部13dにおいて、径方向中間部分13d1には円周方向に突出する抜け止め凸部13eが、また、径方向両端部分13d2,13d3には円周方向に突出する抜け止め凸部13fがそれぞれ設けられている。円周方向に隣り合う二つの柱部13dの各抜け止め凸部13eによってポケット13aからころ12が保持器13の軸方向一方へ抜け出すのを防止し、円周方向に隣り合う二つの柱部13d,13dの各抜け止め凸部13fによってポケット13aからころ12が保持器13の軸方向他方へ抜け出すのを防止する。
In each
この実施形態では、保持器13における外径側環状部13bの外周面を、軸方向中央から軸方向両端に向けて漸次縮径する球面形状とし、保持器13における内径側環状部13cの内周面を、軸方向中央から軸方向両端に向けて漸次拡径する球面形状としている。この球面形状とする場合の曲率半径R1,R2は、任意である。
In this embodiment, the outer peripheral surface of the outer diameter side
このような保持器13は例えば鋼板をプレス成形することにより製造することができる。
Such a
このように、外径側環状部13bの外周面を球面形状としていれば、例えば保持器13の外径側に潤滑油が供給されたときに、図3中の矢印Xで示すように、潤滑油が保持器13の外径側環状部13bを回り込んで保持器13の内径側へ通過しやすくなる。一方、内径側環状部13cの内周面を球面形状としていれば、例えば保持器13の内径側に潤滑油が供給されたときに、図3中の矢印Yで示すように、潤滑油が保持器13の内径側環状部13cを回り込んで保持器13の外径側へ通過しやすくなる他、回転軸5の外周面に摺接したときに摩擦抵抗を軽減するうえで有利となる。したがって、スラストころ軸受7の耐摩耗性、耐焼付き性が向上し、軸受機能の安定化ならびに長寿命化に貢献できる。
Thus, if the outer peripheral surface of the outer diameter side
ところで、二つのシリンダ2,3のボス部2a,3aの内端面における内径側には、受け座としての環状凸部2b,3bが、また、斜板6のボス部6aの両端面における外径側には、受け座としての環状凸部6b,6cが、それぞれ設けられている。シリンダ2,3の環状凸部2b,3bは、第1レース10の外面における内径側に、また、斜板6のボス部6aの環状凸部6b,6cは、第2レース11の外面における外径側にそれぞれ当接されており、第1レース10と第2レース11とを互いに近接させる向きに所要量押圧する状態に組み付けることによってスラストころ軸受7に所要のアキシャル荷重からなる予圧を付与している。
By the way, on the inner diameter side of the inner end surfaces of the
この予圧付与により、両レース10,11がほぼ円錐形に撓むので、ころ12にクラウニングを施し、保持器13をレースガイドとしたうえで、二つのレース10,11に保持器13の外径側環状部13bおよび内径側環状部13cを干渉させにくくしている。
By applying this preload, both the
まず、ころ12の外周面には、その軸方向全長にわたってクラウニングが施されている。このクラウニングをフルクラウニングと言う。なお、ころ12は、その軸方向両端部分にクラウニングを施して軸方向中間部分を平坦にしたものでもよい。
First, the outer peripheral surface of the
また、保持器13は、回転動作中において二つのレース10,11のうちの一方に接触した状態で案内されるレースガイドとして用いられる。柱部13dの径方向中間部分13d1が第1レース10にガイドされる場合と、柱部13dの径方向両端部分13d2,13d3が第2レース11にガイドされる場合とがある。レースガイドとは、図7に示すように、保持器13を二つのレース10,11のうちの一方に接触させたとき、各抜け止め凸部13e,13fがころ12に軸方向から接触しない状態になる。このようなレースガイドとするために、図5に示すように柱部13dの軸方向幅Wと、図6に示すようにポケット13aの真中にころ12を配置した状態におけるころ12と各抜け止め凸部13e,13fとの間のすきまd1,d2とを適宜管理している。柱部13dの軸方向幅Wとは、柱部13dの径方向中間部分(第1レース10に対する案内部)13d1と柱部13dの径方向両端部分(第2レース11に対する案内部)13d2,13d3との間の間隔のことである。但し、レースガイドを成立するための条件については、柱部13の軸方向幅Wを大きくすればよいのであるが、この軸方向幅Wを大きくすればするほど潤滑油の通過量が制限されるので、レースガイドを成立するための条件としては、保持器13の軸方向幅Wをできるだけ小さくして前記すきまd1,d2を大きくする方向で設定するのが好ましい。
Further, the
また、図5に示すように、撓んだ状態の両レース10,11に保持器13の外径側環状部13bおよび内径側環状部13cを干渉させにくくするために、保持器13の外径側環状部13bおよび内径側環状部13cの軸方向寸法L1,L2を柱部13の軸方向幅Wよりも小さく設定している。
Further, as shown in FIG. 5, in order to make it difficult for the outer race side
このように構成すれば、図3に示すように、スラストころ軸受7の二つのレース10,11を撓ませた状態において、次のような状態になる。まず、両レース10,11に対するころ12の軸方向両端部分の接触圧が軽減されることによってころ12のエッジロードが軽減される。また、保持器13の抜け止め凸部13e,13fにころ12が干渉しにくくなってころ12の転がり抵抗が軽減されるようになる。さらに、撓んだ状態の両レース10,11に保持器13の外径側環状部13bおよび内径側環状部13cが干渉しにくくなって軸受トルクが軽減される。但し、外径側環状部13bが第2レース11に干渉したとしても、外径側環状部13bの付け根側屈曲部分に丸みをつけているから、エッジロードの発生や摩耗を抑制できるようになる。
If comprised in this way, as shown in FIG. 3, in the state which bent the two
以下、本発明の他の実施形態について説明する。 Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described.
上述した保持器13における外径側環状部13bの外周面または内径側環状部13cの内周面は、保持器13の軸線に対して傾斜する斜面としたり、軸方向中央から軸方向両端へ向けて傾斜するV字形凸面としたりすることができる。
The inner peripheral surface of the outer or inner diameter side
1 斜板式圧縮機
2,3 シリンダ
4 ピストン
6 斜板
7 スラストころ軸受
10 第1レース
11 第2レース
12 ころ
13 保持器
13b 外径側環状部
13c 内径側環状部
13d 柱部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Swash
Claims (4)
円周方向複数箇所にころを保持するポケットを有する保持器を備え、この保持器は、外径側環状部と、内径側環状部と、両環状部間の円周方向複数箇所に設けられた柱部とを備えて一枚の板材により断面M字形に形成されたもので、前記柱部の径方向中間部分または径方向両端部分が、シリンダ側に配置されるレースまたは斜板側に配置されるレースに摺接するレースガイドとされているとともに、前記外径側環状部および内径側環状部の軸方向寸法L1,L2が前記柱部の軸方向幅Wよりも小さくされており、かつ、前記外径側環状部の外周面に、前記保持器の軸線に対して傾斜する傾斜面としてテーパ面が設けられている、ことを特徴とする斜板式圧縮機用のスラストころ軸受。 A thrust roller bearing provided between a swash plate and a cylinder of a swash plate compressor,
A cage having pockets for holding rollers at a plurality of locations in the circumferential direction is provided, and this cage is provided at a plurality of locations in the circumferential direction between the outer diameter side annular portion, the inner diameter side annular portion, and both annular portions. The column portion is formed in an M-shaped cross section by a single plate material , and the radial intermediate portion or both radial end portions of the column portion are arranged on the race or swash plate side arranged on the cylinder side. And the axial dimensions L1 and L2 of the outer diameter side annular portion and the inner diameter side annular portion are smaller than the axial width W of the column portion, and A thrust roller bearing for a swash plate compressor, wherein a tapered surface is provided on the outer peripheral surface of the outer diameter side annular portion as an inclined surface inclined with respect to the axis of the cage.
円周方向複数箇所にころを保持するポケットを有する保持器を備え、この保持器は、外径側環状部と、内径側環状部と、両環状部間の円周方向複数箇所に設けられた柱部とを備えて一枚の板材により断面M字形に形成されたもので、前記柱部の径方向中間部分または径方向両端部分が、シリンダ側に配置されるレースまたは斜板側に配置されるレースに摺接するレースガイドとされているとともに、前記外径側環状部および内径側環状部の軸方向寸法L1,L2が前記柱部の軸方向幅Wよりも小さくされており、かつ、前記内径側環状部の内周面に、前記保持器の軸線に対して傾斜する傾斜面としてテーパ面が設けられている、ことを特徴とする斜板式圧縮機用のスラストころ軸受。 A thrust roller bearing provided between a swash plate and a cylinder of a swash plate compressor,
A cage having pockets for holding rollers at a plurality of locations in the circumferential direction is provided, and this cage is provided at a plurality of locations in the circumferential direction between the outer diameter side annular portion, the inner diameter side annular portion, and both annular portions. The column portion is formed in an M-shaped cross section by a single plate material , and the radial intermediate portion or both radial end portions of the column portion are arranged on the race or swash plate side arranged on the cylinder side. And the axial dimensions L1 and L2 of the outer diameter side annular portion and the inner diameter side annular portion are smaller than the axial width W of the column portion, and A thrust roller bearing for a swash plate compressor, wherein a taper surface is provided as an inclined surface inclined with respect to the axis of the cage on an inner peripheral surface of the inner diameter side annular portion.
円周方向複数箇所にころを保持するポケットを有する保持器を備え、この保持器は、外径側環状部と、内径側環状部と、両環状部間の円周方向複数箇所に設けられた柱部とを備えて一枚の板材により断面M字形に形成されたもので、前記柱部の径方向中間部分または径方向両端部分が、シリンダ側に配置されるレースまたは斜板側に配置されるレースに摺接するレースガイドとされているとともに、前記外径側環状部および内径側環状部の軸方向寸法L1,L2が前記柱部の軸方向幅Wよりも小さくされており、かつ、前記外径側環状部の外周面に、前記保持器の軸線に対して傾斜する傾斜面として軸方向中央から軸方向両端に向けて漸次縮径する球面が設けられている、ことを特徴とする斜板式圧縮機用のスラストころ軸受。 A thrust roller bearing provided between a swash plate and a cylinder of a swash plate compressor,
A cage having pockets for holding rollers at a plurality of locations in the circumferential direction is provided, and this cage is provided at a plurality of locations in the circumferential direction between the outer diameter side annular portion, the inner diameter side annular portion, and both annular portions. The column portion is formed in an M-shaped cross section by a single plate material , and the radial intermediate portion or both radial end portions of the column portion are arranged on the race or swash plate side arranged on the cylinder side. And the axial dimensions L1 and L2 of the outer diameter side annular portion and the inner diameter side annular portion are smaller than the axial width W of the column portion, and An oblique surface characterized in that a spherical surface that gradually decreases in diameter from the axial center to both axial ends is provided on the outer peripheral surface of the outer diameter side annular portion as an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the cage. Thrust roller bearing for plate compressor.
円周方向複数箇所にころを保持するポケットを有する保持器を備え、この保持器は、外径側環状部と、内径側環状部と、両環状部間の円周方向複数箇所に設けられた柱部とを備えて一枚の板材により断面M字形に形成されたもので、前記柱部の径方向中間部分または径方向両端部分が、シリンダ側に配置されるレースまたは斜板側に配置されるレースに摺接するレースガイドとされているとともに、前記外径側環状部および内径側環状部の軸方向寸法L1,L2が前記柱部の軸方向幅Wよりも小さくされており、かつ、前記内径側環状部の内周面に、前記保持器の軸線に対して傾斜する傾斜面として軸方向中央から軸方向両端に向けて漸次拡径する球面が設けられている、ことを特徴とする斜板式圧縮機用のスラストころ軸受。 A thrust roller bearing provided between a swash plate and a cylinder of a swash plate compressor,
A cage having pockets for holding rollers at a plurality of locations in the circumferential direction is provided, and this cage is provided at a plurality of locations in the circumferential direction between the outer diameter side annular portion, the inner diameter side annular portion, and both annular portions. The column portion is formed in an M-shaped cross section by a single plate material , and the radial intermediate portion or both radial end portions of the column portion are arranged on the race or swash plate side arranged on the cylinder side. And the axial dimensions L1 and L2 of the outer diameter side annular portion and the inner diameter side annular portion are smaller than the axial width W of the column portion, and An inclined surface characterized in that a spherical surface that gradually increases in diameter from the center in the axial direction toward both ends in the axial direction is provided on the inner peripheral surface of the annular portion on the inner diameter side as an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the cage. Thrust roller bearing for plate compressor.
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