JP6391682B2 - 両頭斜板式圧縮機およびシリンダブロックの製作方法 - Google Patents
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Description
また、両頭斜板式圧縮機が駆動される初期に前記シャフトとスライドベアリングとの間の摩耗防止機能が安定して行われず、長期間使用時、摩耗による摩擦の増加およびこれによる冷媒漏れが発生し得る問題が誘発された。
前記ジャーナルベアリングに対して前記シリンダブロックを含浸するステップ(ST400)をさらに含む。
ジャーナルベアリング300aは、前記冷媒供給ホール130aと対応する位置に開口した通孔320aを含み、前記通孔320aは、ジャーナルベアリング300aの中央を基準として冷媒供給ホール130aと一致した位置に開口する。前記通孔320aは、冷媒が移動するために形成され、加工のためにシリンダブロック100aを別の加工治具(図示せず)に位置させた状態でホール加工が行われる。
本発明のシリンダブロックと前記シリンダブロックに形成された気孔を拡大して示す図を参照して説明する。
Claims (29)
- 放射状に配置される複数のピストンボア(12)と、前記ピストンボア(12)の内部で往復運動するピストン(6)と、前記複数のピストンボア(12)の間に配置されるシャフトボア(11)とを含むが、前記シャフトボア(11)には、前記それぞれのピストンボア(12)と前記ピストン(6)によって定義される圧縮室を連通させる複数の冷媒供給ホール(13)が形成されたシリンダブロック(10)と;
前記シリンダブロック(10)の前方および後方にそれぞれ結合されて吐出室の少なくとも一部を形成する前方ハウジング(2)および後方ハウジング(3)と;
前記シャフトボア(11)に挿入され、内部に冷媒が移動するように形成された通路(22)と、前記シリンダブロック(10)内の吸入空間と連通して吸入空間内の冷媒が流入する冷媒流入ホール(23)と、前記冷媒流入ホール(23)を通して流入した冷媒が排出される冷媒排出ホール(24)とが形成されたシャフト(20)と;
前記シャフト(20)に対して傾斜して装着され、前記複数のピストン(6)に連結された斜板(5)と;
前記シャフトボア(11)の内壁と前記シャフト(20)との間に配置され、多孔性材質からなるジャーナルベアリング(30)とを含み、
前記シャフト(20)の外周面と前記シャフトボア(11)の内周面との間の間隔が、前記シャフト(20)の外周面と前記ジャーナルベアリング(30)の内周面との間の間隔より大きく形成され、
前記ジャーナルベアリング(30)全体が焼結合金で形成され、
前記シリンダブロック(10)は、前記ジャーナルベアリング(30)が挿入されるために形成された溝部(14)を含み、前記溝部(14)は、前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記ジャーナルベアリング(30)の長さより相対的に長く形成され、
前記シリンダブロック(10)において、前記シャフト(20)に挿入された状態を基準として前記シャフトボア(11)の内周面と第1間隔(a)をもって離隔し、前記第1間隔(a)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記ジャーナルベアリング(30)は、前記シャフトボア(11)の内側と第2間隔(b)が形成された状態で挿入され、前記第2間隔(b)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記第2間隔(b)は前記第1間隔(a)より大きいことを特徴とする両頭斜板式圧縮機。 - 前記溝部(14)には、
前記ジャーナルベアリング(30)の向かい合う一面と離隔するように配置された段顎(15)が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記ジャーナルベアリング(30)は、
前記冷媒供給ホール(13)と整列される通孔(32)が形成され、前記通孔(32)と冷媒供給ホール(13)は、前記シャフトボア(11)の長手方向に対して傾斜して配置されたことを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記シャフト(20)は、
前記ジャーナルベアリング(30)の内周面と対向する外周面に形成されたコーティング層(21)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記ジャーナルベアリング(30)は、気孔度(air porosity)が全体体積の5〜20%であることを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 前記ジャーナルベアリング(30)は、気孔度(air porosity)が全体体積の7%であることを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 前記焼結合金は、銅、スズおよび黒鉛を含むことを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 前記ジャーナルベアリング(30)は、固体潤滑剤(solid lubricants)を含むことを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 前記固体潤滑剤は、
黒鉛または雲母または滑石またはホウ酸または酸化亜鉛または酸化鉛または硫黄または二硫化モリブデンまたはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または六方晶窒化ホウ酸(hBN)のうちのいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせが選択的に使用されることを特徴とする請求項8に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記シャフト(20)は、
外周面にコーティング層(21)が形成され、前記コーティング層は、テフロン(登録商標)コーティングで形成されたことを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記ジャーナルベアリングは、
銅89%とスズ10%と黒鉛1%とからなることを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記ジャーナルベアリング(30)は、
銅87%とスズ10%と黒鉛3%とからなることを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記吸入空間は、前記前方および後方ハウジングによって形成される2つの吐出室の間に配置され、前記冷媒流入ホールは、前記シャフトの両端に隣接して配置される冷媒排出ホールの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 前記冷媒流入ホールから前記それぞれの冷媒排出ホールの間の距離が略同一であることを特徴とする請求項13に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 前記通孔と前記冷媒排出ホールとが重ならない場合に、シャフト内部の冷媒が前記ジャーナルベアリングの内壁面に対向するように前記冷媒排出ホールを配置したことを特徴とする請求項3に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 放射状に配置される複数のピストンボア(120)と、前記ピストンボア(120)の内部で往復運動するピストン(6)と、前記複数のピストンボア(120)の間に配置される円筒状のシャフトボア(110)とを含むシリンダブロック(100)と;
前記シリンダブロック(100)の前方および後方にそれぞれ結合されて吐出室を形成する前方ハウジング(2)および後方ハウジング(3)と;
前記吐出室の間に配置される吸入空間と連通する通路(220)が内部に形成され、吸入空間に流入した冷媒を前記ピストンボア(120)内に伝達するシャフト(200)と;
前記シャフト(200)に対して傾斜して装着され、前記複数のピストン(6)に連結される斜板(5)と;
前記シャフトボア(110)の内壁と前記シャフト(200)との間に配置され、焼結合金からなるジャーナルベアリング(300)とを含み、
前記シャフト(200)の外周面と前記シャフトボア(110)の内周面との間の空間部(S)が形成され、前記空間部(S)は、前記吸入空間と連通し、
前記ジャーナルベアリング(300)全体が焼結合金で形成され、
前記シリンダブロック(10)は、前記ジャーナルベアリング(30)が挿入されるために形成された溝部(14)を含み、前記溝部(14)は、前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記ジャーナルベアリング(30)の長さより相対的に長く形成され、
前記シリンダブロック(10)において、前記シャフト(20)に挿入された状態を基準として前記シャフトボア(11)の内周面と第1間隔(a)をもって離隔し、前記第1間隔(a)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記ジャーナルベアリング(30)は、前記シャフトボア(11)の内側と第2間隔(b)が形成された状態で挿入され、前記第2間隔(b)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記第2間隔(b)は前記第1間隔(a)より大きいことを特徴とする両頭斜板式圧縮機。 - 前記シリンダブロック(100)は、
前記ジャーナルベアリング(300)が挿入されるために形成され、前記ジャーナルベアリング(300)の長さより相対的に長く形成された溝部(140)を含み、前記空間部(S)は、前記溝部(140)まで延びることを特徴とする請求項16に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記溝部(140)には、
前記ジャーナルベアリング(300)の向かい合う一面と離隔するように配置された段顎(150)が形成され、
前記空間部(S)に流入した流体は、前記段顎(150)を経て前記ジャーナルベアリング(300)側に流入することを特徴とする請求項17に記載の両頭斜板式圧縮機。 - 前記焼結合金は、銅、スズおよび黒鉛を含むことを特徴とする請求項16に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 放射状に配置される複数のピストンボア(120a)と、前記ピストンボア(120a)の内部で往復運動するピストン(6)と、前記複数のピストンボア(120a)の間に配置される円筒状のシャフトボア(110a)とを含むシリンダブロック(100a)と;
前記シリンダブロック(100a)の前方および後方にそれぞれ結合されて吐出室を形成する前方ハウジング(2)および後方ハウジング(3)と;
前記吐出室の間に配置される吸入空間と連通する通路(220a)が内部に形成され、吸入空間に流入した冷媒を前記ピストンボア(120a)内に伝達するシャフト(200a)と;
前記シャフト(200a)に対して傾斜して装着され、前記複数のピストン(6)に連結される斜板(5)と;
前記シャフトボア(110a)の内壁と前記シャフト(200a)との間に配置され、銅89%とスズ10%と黒鉛1%とからなり、気孔度(air porosity)が全体体積を基準として最小7%からなるジャーナルベアリング(300a)とを含み、
前記ジャーナルベアリング(300a)全体が焼結合金で形成され、
前記シリンダブロック(10)は、前記ジャーナルベアリング(30)が挿入されるために形成された溝部(14)を含み、前記溝部(14)は、前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記ジャーナルベアリング(30)の長さより相対的に長く形成され、
前記シリンダブロック(10)において、前記シャフト(20)に挿入された状態を基準として前記シャフトボア(11)の内周面と第1間隔(a)をもって離隔し、前記第1間隔(a)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記ジャーナルベアリング(30)は、前記シャフトボア(11)の内側と第2間隔(b)が形成された状態で挿入され、前記第2間隔(b)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記第2間隔(b)は前記第1間隔(a)より大きいことを特徴とする両頭斜板式圧縮機。 - 前記シャフト(20、200、200a)が回転しながら、前記冷媒排出ホール(24、240、240a)と前記ジャーナルベアリング(30、300、300a)に形成された通孔(32、320、320a)の位置が互いに一致する場合、冷媒が移動することを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載の両頭斜板式圧縮機。
- 放射状に配置される複数のピストンボアと、前記ピストンボアの内部で往復運動するピストンと、前記複数のピストンボアの間に配置される円筒状のシャフトボアとを含むシリンダブロックを用意するステップ(ST100)と;
焼結合金からなるジャーナルベアリングを前記シャフトボアの両端に挿入するステップ(ST200)と;
前記ジャーナルベアリングがシャフトボアに挿入された状態でホール加工してジャーナルベアリングに通孔を形成し、前記シリンダブロックには、前記シャフトボアとピストンボアとを連通させるホール加工ステップ(ST300)とを含み、
前記ジャーナルベアリング全体が焼結合金で形成され、
前記シリンダブロック(10)は、前記ジャーナルベアリング(30)が挿入されるために形成された溝部(14)を含み、前記溝部(14)は、前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記ジャーナルベアリング(30)の長さより相対的に長く形成され、
前記シリンダブロック(10)において、前記シャフト(20)に挿入された状態を基準として前記シャフトボア(11)の内周面と第1間隔(a)をもって離隔し、前記第1間隔(a)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記ジャーナルベアリング(30)は、前記シャフトボア(11)の内側と第2間隔(b)が形成された状態で挿入され、前記第2間隔(b)に冷媒に含まれているオイルが流入または貯蔵されて、前記シャフト(20)に油膜が形成され、
前記冷媒に含まれているオイルが前記溝部に残るように、前記第2間隔(b)は前記第1間隔(a)より大きいことを特徴とするシリンダブロックの製作方法。 - 前記ホール加工ステップ(ST300)は、
ホール加工用ツールを前記シャフトボアの長手方向に対して傾斜した方向に前進させるステップ(ST310)を含むことを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。 - 前記ホール加工ステップ(ST300)において、ホール加工のための傾斜角度は、70度または65〜75度の傾斜角度で加工が行われることを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。
- 前記ジャーナルベアリングに対して前記シリンダブロックを含浸するステップ(ST400)をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。
- 前記シリンダブロックを含浸するステップ(ST400)は、前記シリンダブロックを液体状態の樹脂に浸漬させた後、引き出すステップ(ST410)を含むことを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。
- 前記シリンダブロックを用意するステップ(ST100)は、
前記シャフトボアの内側長手方向を基準として第1加工長さに加工を実施するステップ(ST110)を含むことを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。 - 前記シリンダブロックを用意するステップ(ST100)は、
前記ジャーナルベアリングの外径と前記シャフトボアの内径との間に第1内径公差が維持されるように加工するステップ(ST120)を含むことを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。 - 前記ジャーナルベアリングは、
銅89%とスズ10%と黒鉛1%とからなり、気孔度(air porosity)が全体体積の7%からなることを特徴とする請求項22に記載のシリンダブロックの製作方法。
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