JPH0972278A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャフトの回転力が固定側レースに伝達され
難くし、固定側レースの連れ回りを防止するようにした
斜板式圧縮機を提供する。 【解決手段】 斜板２とシリンダブロック６との間に位
置するスラストベアリング１３、１４が斜板２のシャフ
ト軸方向の荷重を支持し、このスラストベアリング１
３、１４の一部を構成する固定側レースとしてのシリン
ダブロック側レース１５、１６の径方向内側の環状端面
がテーパ面２５になっている。圧縮機の作動時、ピスト
ン往復運動のさいに斜板２のみそ擦り運動に伴いシリン
ダブロック側レース１５、１６がシャフト１に接触する
場合、この接触は基本的に線接触する一部分であるた
め、この接触によりシリンダブロック側レース１５、１
６に作用するトルクＴｂが低減されるので、シリンダブ
ロック側レース１５、１６の連れ回りを防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の斜板式圧縮機として実開昭５７−
１３４３７０号公報に開示されるカーエアコン用斜板式
圧縮機が知られている。この種の斜板式圧縮機は、駆動
源の駆動力により回転するシャフトに固定される斜板の
回転運動を受けて往復運動するピストンを設け、このピ
ストンの往復運動を支持するシリンダ部を有するシリン
ダブロックを備え、シャフトの回転により半回転ごとに
交互に流体の流入および吐出を行う。

【０００３】この従来のものでは、シリンダブロックと
斜板との間に位置するスラストベアリングが斜板のシャ
フト軸方向の荷重を支持し、このスラストベアリングの
シリンダブロックと当接するレースに廻止め手段を形成
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この実開昭５７−１３
４３７０号公報に開示される斜板式圧縮機では、固定側
レースに係止爪を出し、この係止爪をシリンダブロック
に係合することにより廻止めを行うものであるが、前記
係止爪があるためレース転動面の加工が困難となり、製
造コストが高くなるという問題がある。

【０００５】また発明者の実験によると、圧縮機の稼働
時、固定側レースの連回りが発生する主な原因は、圧縮
圧力変動により固定側レースがシャフトに接触押圧し、
この接触時にシャフト回転力が固定側レースに伝達され
ることによるものであることが発見された。この発見に
基づく知見を更に分析すると、例えば図５に示すよう
に、シャフト１の駆動力により斜板２がみそ擦り運動を
するのであるが、スラストベアリングの一部を構成する
固定側レース３１、３２を回転するトルクは、ニードル
１９、２０からの転がり接触とシャフト１からの滑り接
触によるものである。転がり接触により発生するトルク
Ｔａ、滑り接触により発生するトルクＴｂとすると、Ｔ
ｂ＞Ｔａであり、この滑り接触によるトルクＴｂは、固
定側レース３１、３２の内周端がシャフト１に押圧接触
していることが前提となって発生するトルクである。

【０００６】実験によると、無負荷運転以外の運転時、
ピストン往復運動のさいに斜板２のみそ擦り運動に伴い
固定側レース３１、３２がシャフト１に面接触し、また
この面接触する位置は圧縮の負荷変動に伴い移動するこ
とが判明している。この接触により発生するトルクＴｂ
を極力減らして固定側レースの連れ回りを防止するのが
本発明のねらいとするところである。

【０００７】本発明の目的は、シャフトの回転力が固定
側レースに伝達され難くし、固定側レースの連れ回りを
防止するようにした斜板式圧縮機を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、固定側レースに当接するシリ
ンダブロックの摩耗を低減し、摩擦接触に伴う異音の発
生を防止する斜板式圧縮機を提供すすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の斜板式圧縮機は、駆動源の駆動力により回転するシャ
フトと、このシャフトに固定されシャフトと一体に回転
する斜板と、この斜板の回転を受けて往復運動するピス
トンと、このピストンの往復運動を支持するシリンダ部
を有するシリンダブロックと、このシリンダブロックと
前記斜板との間に位置し前記斜板の前記シャフト軸方向
の荷重を支持するスラストベアリングとを備え、前記ス
ラストベアリングは、前記斜板に当接する斜板側レース
と、前記シリンダブロックに当接するシリンダブロック
側レースと、前記斜板側レースと前記シリンダブロック
側レースとの間で両レースに転がり接触する関係にある
ニードルとを含み、かつ、前記シリンダブロック側レー
スは、前記シャフトに対向する径方向内側の環状端面が
前記シャフトとの関係において傾斜するテーパ面になっ
ていることを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２に記載の斜板式圧縮機
は、請求項１記載の斜板式圧縮機において、前記シリン
ダブロック側レースの前記テーパ面は、前記シリンダブ
ロック側に小径になっていることを特徴とする。本発明
の請求項３に記載の斜板式圧縮機は、請求項１または２
記載の斜板式圧縮機において、前記シリンダブロック側
レースは、前記シャフトと接触する可能性のある部分に
コーティング層が設けてあることを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項４に記載の斜板式圧縮機
は、駆動源の駆動力により回転するシャフトと、このシ
ャフトに固定されシャフトと一体に回転する斜板と、こ
の斜板の回転を受けて往復運動するピストンと、このピ
ストンの往復運動を支持するシリンダ部を有するシリン
ダブロックと、このシリンダブロックと前記斜板との間
に位置し前記斜板の前記シャフト軸方向の荷重を支持す
るスラストベアリングとを備え、前記スラストベアリン
グは、前記斜板に当接する斜板側レースと、前記シリン
ダブロックに当接するシリンダブロック側レースと、前
記斜板側レースと前記シリンダブロック側レースとの間
で両レースに転がり接触する関係にあるニードルとを含
み、かつ、前記シリンダブロック側レースは、前記シャ
フトと非接触の状態で前記シリンダブロックに係止され
ていることを特徴とする。

【００１１】

【作用および発明の効果】請求項１に記載の斜板式圧縮
機によると、斜板とシリンダブロックとの間に位置する
スラストベアリングが斜板のシャフト軸方向の荷重を支
持し、このスラストベアリングを構成する固定側レース
としてのシリンダブロック側レースの径方向内側の環状
端面が前記シャフト軸方向との関係において傾斜するテ
ーパ面になっている。このため、圧縮機の作動時、ピス
トン往復運動のさいに斜板のみそ擦り運動に伴いシリン
ダブロック側レースがシャフトに接触する場合、この接
触は基本的に線接触する一部分であるため、この接触に
よりシリンダブロック側レースに作用するトルクＴｂが
低減されるので、シリンダブロック側レースの連れ回り
を確実に防止することができる。

【００１２】請求項２に記載の斜板式圧縮機によると、
シリンダブロック側レースのテーパ面がシリンダブロッ
ク側に小径になっているため、前記テーパ面が斜板側に
小径になっている場合に比べ、前記トルクＴｂの値が相
対的になお一層低減されるので、シリンダブロック側レ
ースの連れ回りを確実に防止することができる。請求項
３に記載の斜板式圧縮機によると、シリンダブロック側
レースのシャフトと接触する可能性のある部分にコーテ
ィング層が設けてあるため、摩擦接触抵抗が低減される
ので、前記トルクＴｂの値が相対的になお一層低減され
る。

【００１３】請求項４に記載の斜板式圧縮機によると、
シリンダブロック側レースがシャフトと非接触の状態で
前記シリンダブロックに係止されているため、シャフト
の回転力がシリンダブロック側レースに伝達されないだ
けでなく、シリンダブロックのシリンダブロック側レー
スとの当接部の摩耗が低減される効果がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発の実施例を図面に基づ
いて説明する。 （第１実施例）図１、２において、１はシャフトであ
り、図示されない電磁クラッチを介して駆動源をなす自
動車用エンジンに連結し、エンジンの駆動力により回転
するものである。２はシャフト１にキー止めにより固定
されるとともにシャフト１と一体に回転する斜板であ
り、この斜板２の回転はシュー４を介してピストン５を
往復運動させる。６はこのピストン５の往復運動を支持
するシリンダ部７を有するシリンダブロックである。

【００１５】８、２８はシリンダブロック６の両側に位
置するハウジングで、バルブプレート９の連通穴（図示
せず）を介してシリンダブロック６の副吸入室とを連通
している。そして、このハウジング８、２８の内前記副
吸入室と連通穴（図示せず）を介して直接連通する部分
には吸入室８ａ、２８ａが形成されており、さらにこの
ハウジング８、２８中、吸入室８ａ、２８ａの外側で前
記ピストン５と対向する位置には吐出室８ｂ、２８ｂが
形成されている。

【００１６】１１、１２は通常のニードルベアリングを
用いたラジアルベアリングであり、前記シリンダブロッ
ク６にアウターレース１１ａ、１２ａを固定され前記シ
ャフト１を回転自在に保持するものである。１３、１４
はスラストベアリングであり、固定側レースとしてのシ
リンダブロック側レース１５、１６がシリンダブロック
６に固定され、回転側レースとしての斜板側レース１
７、１８が斜板２と共に回転し、両レース１５、１６、
１７、１８の間の回転をニードル１９、２０で支持する
ことにより、斜板２のスラスト方向（軸方向）にかかる
力、つまり斜板２がピストンを往復運動させるとき受け
る反力を支持するものである。

【００１７】そして、シリンダブロック側レース（固定
側レース）１５、１６は、中空円板状の形状をしてお
り、その中央の中空部にシャフト１が挿通されており、
内周端にテーパ面２５が形成されている。このテーパ面
２５は、この実施例ではシリンダブロック６側の内径が
小径に形成されている。シャフト１とシリンダブロック
側レース１５、１６が当接するときは、このシリンダブ
ロック側レース１５、１６のテーパ面２５のシリンダブ
ロック６側でシャフト１と環状に線接触する。したがっ
て、シリンダブロック側レース１５、１６はニードル１
９、２０と転がり接触をし、シャフト１と滑り接触をす
る。このためシリンダブロック側レース１５、１６とシ
ャフト１との滑り接触部は線接触状態となり、摩擦接触
面積が小さいため、シャフト１の回転がシリンダブロッ
ク側レース１５、１６に伝達され難くなっている。した
がってシリンダブロック側レース１５、１６の回転が阻
止されることにより、従来回転する傾向があったシリン
ダブロック側レース１５、１６とシリンダブロック６と
の当接部２６、２７の摩耗が低減される。

【００１８】なお、図２において、２１はシリンダブロ
ック側の空間である。２２はシャフトシールで、前記ハ
ウジング８、２８のうち駆動源よりに位置するハウジン
グ８と、前記シャフト１との間に位置して、圧縮機内部
の冷媒ガスおよび潤滑油が外部へ漏れないようハウジン
グ８とシャフト１との間の気密を保持するものである。

【００１９】次に、上記構成よりなる斜板式圧縮機の作
用を説明する。図示しない電磁クラッチが入りシャフト
１および斜板２が回転し始めると、図示しないエバポレ
ータで気化された霧状の潤滑油を含む冷媒ガスは、冷媒
導入口２３よりシリンダブロック６の副吸入室へ噴出
し、次いで、バルブプレート９の連通穴を通って左右の
ハウジング８、２８の吸入室８ａ、２８ａに流入する。
そして斜板２の回転に伴ないシリンダ部７内を往復運動
するピストン５が吸入行程となったとき、冷媒ガスはバ
ルブプレート９中の図示しない吸入口より弾性金属板に
形成された吸入弁を経てシリンダ７部内へ吸い込まれ
る。次にピストン５が圧縮行程に移ると、吸入弁によっ
て吸入口が閉じられ、シリンダ部７内の冷媒ガスは、バ
ルブプレート９中の吐出口吐出弁を経てハウジング８、
２８内の吐出室８ｂ、２８ｂへ吐出し、再びバルブプレ
ート９の図示しない吐出側連通穴よりシリンダブロック
６内の図示しない副吐出室へ流出し、その後ピストン５
の圧縮行程で高温高圧になった冷媒ガスは図示しない吐
出口より図示しないコンデンサへ送られる。

【００２０】この圧縮機の作動時、ピストン５の圧縮作
用の反作動として斜板２に加わる荷重は、ラジアルベア
リング１１、１２とスラストベアリング１３、１４との
両者によって支えられるのであるが、直接的にはスラス
トベアリング１３、１４により支持されることになる。
そして、本例の場合、圧縮機の作動時、斜板２にはピス
トン５から伝達される圧縮反力が作用しており、この圧
縮反力はシャフト１の軸方向に対するモーメントがシャ
フト１回転ごとに一回りすることを意味している。シリ
ンダブロック側レース１５、１６に対し斜板２からのみ
そ擦り運動に伴うみそ擦り外力が作用する。このみそ擦
り外力の作用によりシャフト１からシリンダブロック側
レース１５、１６が受ける押圧力の大きさは変動する。

【００２１】本実施例によると、シャフト１とシリンダ
ブロック側レース１５、１６が当接するとき、シャフト
１とシリンダブロック側レース１５、１６との接触部が
テーパ面２５の最小内径部分の線接触する部分であるた
め、シャフト１の回転力がシリンダブロック側レース１
５、１６には伝わり難くなっている。したがって、シリ
ンダブロック側レース１５、１６の回転が阻止され、シ
リンダブロック６の当接部２６、２７の摩耗が低減され
る。

【００２２】したがって、シリンダブロック側レース１
５、１６が常にシリンダブロック６に固定されることに
なり、ニードル１９、２０の転動抵抗を受けてシリンダ
ブロック６との間に相対運動を起こすということがなく
なるため、シリンダブロック側レース１５、１６の摺動
による受座面の異常摩耗がなくなる。以上説明したよう
に、本発明の斜板式圧縮機ではスラストベアリングのシ
リンダブロック側レースに廻止め手段を設けて、この廻
止め手段によって、レースとシリンダブロック受座面と
の間の相対移動を阻止するようにしたため、シリンダブ
ロック受座面の異常摩耗を防止でき、異音の発生を防ぐ
ことができるという優れた効果を有する。

【００２３】しかも、本発明では、廻止め手段をスラス
トベアリングのレースに形成し、別部材は設けないよう
にしたため、上述の異常摩耗防止効果を大幅なコストア
ップなしに達成できるという優れた効果を有する。 （第２実施例）本発明の第２実施例を図３に示す。

【００２４】図３に示す実施例では、固定側レースとし
てのシリンダブロック側レース３５、３６の内周端に形
成されるテーパ面３８が斜板２側で小径となっている。
第１実施例のように、シリンダブロック側レース１５、
１６の内周テーパ面はシリンダブロック６側で小径にな
っている方が望ましい。この方がシャフト１の回転力が
シリンダブロック側レース１５、１６に伝わり難いから
である。

【００２５】しかし、この第２実施例のように本発明で
は、シリンダブロック側レース３５、３６の内周面の斜
板２側で小径に形成してもよい。この場合にもシャフト
１とシリンダブロック側レース３５、３６とは環状に線
接触状態となっているので、シャフト１がシリンダブロ
ック側レース３５、３６に当接する場合、シャフト１と
シリンダブロック側レース３５、３６とが当接した際に
シャフト１の回転力がシリンダブロック側レース３５、
３６に伝達され難いため、シリンダブロック側レース３
５、３６の連れ回りが防止される。

【００２６】また、テーパ面３８にＰＴＦＥコーティン
グを施すことにより、シャフト１との滑り接触抵抗を低
減することができる。 （第３実施例）本発明の第３実施例を図４に示す。図４
に示す第３実施例は、固定側レースとしてのシリンダブ
ロック側レース４５、４６がシリンダブロック６に係止
する機構を設けた例である。

【００２７】シリンダブロック側レース４５、４６は、
中空円板状で、外周部に環状の鍔部４８、４９を有し、
この鍔部４８、４９がシリンダブロック６の案内部５
０、５１に係止されている。シリンダブロック側レース
４５、４６の内周端５２、５３は、シャフト１に接触し
ないようにシャフト１の外周から離間する内径に形成さ
れている。

【００２８】この第３実施例によると、シャフト１とシ
リンダブロック側レース４５、４６とが非接触の状態に
あるため、シャフト１の回転がシリンダブロック側レー
ス４５、４６に伝達されるのが防止されている。またシ
リンダブロック側レース４５、４６は、シリンダブロッ
ク６の案内部５０、５１に係止されて位置決めされて位
置ずれしないようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の主要部を示す部分断面図
である。

【図２】本発明の第１実施例の斜板式圧縮機の断面図で
ある。

【図３】本発明の第２実施例の主要部を示す部分断面図
である。

【図４】本発明の第３実施例の主要部を示す部分断面図
である。

【図５】従来例の要部を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ シャフト ２ 斜板 ４ シュー ５ ピストン ６ シリンダブロック ７ シリンダ部 ８ ハウジング ８ａ 吸入室 ８ｂ 吐出室 １３、１４ スラストベアリング １５ シリンダブロック側レース（固定側レース） １６ シリンダブロック側レース（固定側レース） １７ 斜板側レース（回転側レース） １８ 斜板側レース（回転側レース） １９、２０ ニードル ２５ テーパ部 ２６、２７ 当接部 ３５ シリンダブロック側レース（固定側レース） ３６ シリンダブロック側レース（固定側レース） ３８ テーパ部 ４５ シリンダブロック側レース（固定側レース） ４６ シリンダブロック側レース（固定側レース） ４８、４９ 鍔部 ５０、５１ 案内部 ５２、５３ 内周端

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源の駆動力により回転するシャフト
   と、 このシャフトに固定されシャフトと一体に回転する斜板
   と、 この斜板の回転を受けて往復運動するピストンと、 このピストンの往復運動を支持するシリンダ部を有する
   シリンダブロックと、 このシリンダブロックと前記斜板との間に位置し前記斜
   板の前記シャフト軸方向の荷重を支持するスラストベア
   リングとを備え、 前記スラストベアリングは、前記斜板に当接する斜板側
   レースと、前記シリンダブロックに当接するシリンダブ
   ロック側レースと、前記斜板側レースと前記シリンダブ
   ロック側レースとの間で両レースに転がり接触する関係
   にあるニードルとを含み、かつ、 前記シリンダブロック側レースは、前記シャフトに対向
   する径方向内側の環状端面が前記シャフトとの関係にお
   いて傾斜するテーパ面になっていることを特徴とする斜
   板式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記シリンダブロック側レースの前記テ
   ーパ面は、前記シリンダブロック側に小径になっている
   ことを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記シリンダブロック側レースは、前記
   シャフトと接触する可能性のある部分にコーティング層
   が設けてあることを特徴とする請求項１または２記載の
   斜板式圧縮機。
4. 【請求項４】 駆動源の駆動力により回転するシャフト
   と、 このシャフトに固定されシャフトと一体に回転する斜板
   と、 この斜板の回転を受けて往復運動するピストンと、 このピストンの往復運動を支持するシリンダ部を有する
   シリンダブロックと、 このシリンダブロックと前記斜板との間に位置し前記斜
   板の前記シャフト軸方向の荷重を支持するスラストベア
   リングとを備え、 前記スラストベアリングは、前記斜板に当接する斜板側
   レースと、前記シリンダブロックに当接するシリンダブ
   ロック側レースと、前記斜板側レースと前記シリンダブ
   ロック側レースとの間で両レースに転がり接触する関係
   にあるニードルとを含み、かつ、 前記シリンダブロック側レースは、前記シャフトと非接
   触の状態で前記シリンダブロックに係止されていること
   を特徴とする斜板式圧縮機。