TW386139B - Thrust bearing structure for double head swash type compressor - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（I ) 〔產業上之利用領域〕 本發明係關於雙頭斜板式壓縮機之推力軸承構造，更詳 細爲有關承受斜板之軸向負荷之推力軸承部分之改良。 〔習知技術〕 提供爲車輛空調使用之雙頭斜板式壓縮機之推力軸承構 造，大都爲如日本特開昭64-63669號公報所揭示（參照第 4圖），在成對之汽缸體20A、20B所支撐之驅動軸21上安 裝斜板22，裝設於此斜板22前後的推力軸承13、13，係 上述兩汽缸體20A、20B及封閉其外端之兩機殼14、15因 用穿通螺栓16加以一起栓緊而被夾持著。並且，將隨其栓 緊在一起所引起之軸方向緊度（interference)應由產生於 推力軸承13之軸承環（race)的彈性變形吸收，內環（inner race)13a在其外徑附近與形成於斜板22兩輪毅部之環狀 受壓座12a頂接，另一方面，.外環.（〇uterrace)13b係在其 內徑附近構成爲與形成於汽紅體20A，20B支撐部之環狀 受壓座20a頂接。 〔發明所欲解決之問題〕 然而，若依據如上述只依靠隨著栓緊所發生之軸向栓緊 度之吸收只依靠推力軸承（軸承環）之弾性變形能力之構成 時，將栓緊度設定爲大而提高斜板之支撐剛性者在低速運 轉時其動力消耗便增大，另一方面，若將栓緊度設定爲小 以減少斜板之支撐剛性者，在高速運轉時由於斜板之移位 所引起之震動將會引發高頻率不正常聲音（噪音）之問題》 * * . . - - . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----l·).----Φ—————：|訂——-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 — ___ .. 五、發明説明（2·) 當然，這種問題並非只限於習知構成，也同樣存在於將栓 緊度之吸收依靠其他彈性構件之形態者。 本發明，係對於負荷之斜板支撐剛性之變動比率由運轉 速度之高低爲變化二種，而巧妙地兼顧減低動力消耗與抑 制震動來做爲其欲解決之技術問題》 〔解決問題之手段〕 本發明之雙頭斜板式壓縮機之推力軸承構造，其係一種 對設於前後之一對汽缸體之兩外端分別由前後之機殻所封 閉，該各汽缸體之共通中心軸孔係驅動軸介以前後一對之 徑向軸承所支撐，而形成於與該驅動軸一起迴轉之斜板載 部之受壓座，與形成於各汽缸體支撐部之受壓座間分別夾 持推力軸承所構成》 其特徵爲；上述推力軸承都係複合型之滑動軸承，一方 之該滑動軸承係由形成於上述汽缸體支撐部之受壓座，與 形成於上述斜板載部之受壓座所形成的異徑環狀受壓座使 其可能彈性變形地裝設著。 較佳形態之特徵爲：上述一方之推力軸承係具有3片以 上之複合型滑動軸承，該各滑動軸承之中最靠近汽缸體側 之一片係由該汽紅體之上述環狀受壓座加以止轉。 〔作用〕 本發明之壓縮機之推力軸承構造，在裝配時之栓緊度被 設定爲較小。並且，基於此種栓緊度而一方之滑動軸承藉 異徑之環狀受壓座可彈性變形β此時，複合型之滑動軸承 _ 4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -綵，」. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製. A7 B7 五、發明説明（3 ) 具有位於徑內方向，與位於徑外方向而形成互相抵接之圓 錐面。 並且，在低運轉時，在複合型滑動軸承之中，位於徑內 方向者由於其中對位於徑外方向尙未作用那麼大之離心力 ，所以，各滑動軸承係以完全分別的個體而處於容易相對 迴轉之狀態，分別基於個別的反作用力來支撐斜板。 因此，在低速運轉時，依據各滑動軸承反作用力之合計 使斜板之支撐剛性變低。從而，在低速運轉時之動力消耗 可保持爲相當低値。 又在高速運轉時，由於複合型滑動軸承之中位於徑內方 向者對於其中位於徑外方向者作用較大之離心力，所以， 各滑動軸承勢將變成一體而處於不容易相對迴轉之狀態， 而將依據超過個別反作用力之反作用力來支撐斜板。因此 ，高速運轉時，因基於各推力軸承之超過反作用力合力之 反作用力而斜板之支撐剛性會變高。所以在高速運轉時， 勢必可好好地抑制斜板之震動及噪音。 又在此壓縮機之推力軸承構造，其推力軸承都爲滑動軸 承，與習知之滾動軸承相較自可減小其軸向之安裝空間》 此安裝空間之小型化係由於，壓縮機短軸化之效果或各推 力軸承可儘量靠近於斜板室之中央區域而可發揮高潤滑性 〇 尤其在斜板與汽缸體，若排氣壓力上升時爲確實承受斜 板因而所受之力矩，通常，斜板係比汽缸體使用較硬材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ____________"__η____·1____ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 訂---'--^-1梦 ---------- A7 __ ____B7____ 五、發明説明（A* ) 質者。反過來說，汽缸體係比斜板使用較軟材質者。這一 點，在高速迴轉時複合型之滑動ja承變成一體而不容易做 相對迴轉，因此，滑動軸承與斜板與汽缸體之間要容易相 對迴轉者，上述異徑之環狀受壓座之中將汽紅體邊側者做 爲小徑，而將斜板邊側者做爲大徑時，在較軟材質之汽紅 體與滑動軸承之間勢必易於相對迴轉，但是，由於採用滑 動軸承所發生之空間藉使汽缸體邊側之環狀受壓座靠近於 斜板室之中央區域，導致發揮高潤滑性，而可防止軟材質 之汽紅體之劣化。 又做爲一方之推力軸承採用3片以上之複合型滑動軸承 ，在這些各滑動軸承之中將最靠近汽缸體邊側之一片藉以 汽缸體之環狀受壓座止轉時，滑動軸承與汽缸體間之相對 迴轉會確實地消失，而可確實地防止汽紅體之劣化。 並且，由於推力軸承都是滑動軸承，所以，沒有如滾動 軸承從軸承本身所發出之噪音，而可極其低廉的製作也是 頗爲有利》 〔實施例〕 茲就依據圖式將本發明之實施例1、2具體地說明如下。 (實施例1) 在第1圖中，由成對之汽缸體2、3所支撐之驅動軸1上 壓入斜板5,裝設在此斜板5前後之推力軸承6A、6B，係 由上述汽缸體2、3封閉其外端之兩機殼7、8以貫通螺 栓9栓緊在一起而被夾持著。 -6 * 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) P. 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. Μ Β7 五、發明説明（s) 驅動軸1的中央部la形成爲最大直徑，比中央部更後方 而壓入著斜板5之壓入部lb繼而形成爲大直徑，比壓入部 lb更後方之內端部lc便接著形成爲大直徑。這種驅動軸χ 係其中央部la在前部汽缸體2之中心軸孔內藉由滑動軸 承所構成之徑向軸承11所支撐，同時，而其內端部lc則 在後部汽紅體3之中心軸孔內藉由滑動軸所構成之徑向軸 承12所支撐。 而且，在斜板5與兩汽缸體2、3,當-氣壓力上升時斜 板5爲了能確實承受因而所受之力矩，採用斜板5較諸兩 汽紅體2、3更硬材質者。 本實施例之特徵性構成之推力軸承6A、6B，係由斜板5 之兩轂部側之內環61、63，與兩汽缸體2、3邊側之外環 62' 64所構成之複合型滑動軸承。內環61、63係由冷軋 鋼板鋼帶（SPCC)所製成之母材表面施加氟樹脂塗層者。又 外環62、64係由高碳鉻軸承鋼（SIH 2)所製成。做爲其他 之實施例，也可採用3片以上之複合型滑動軸承。 夾持前部推力軸承6A的斜板5之前部殺及前部汽缸體2 之支撐部，乃形成互相對向之平坦受壓座5a、2a，而由 於內環61及外環62分別與該受壓座5a、2a大致全面性地 密貼，該推力軸承6A便安定且剛性的被夾持》並且，做爲 其他實施例亦可將外環62止轉於前部汽缸體2之支撐部 〇 另一方面，在夾持手段相異之後部推力軸承6B，乃賦與 本紙張尺度適用中國國家標準（C.NS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -----------— l·----Φ!----:111--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製， 铸卜----------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製_ A7 _____B7_ 五、發明説明（6 ) 有特別能吸收軸向負荷之彈性變形能力》亦即，在斜板5 之後部形成較大直徑之環狀受屋座5b，內環63在其外徑 附近與該環狀受壓座5b頂接，另一方面，在後部汽缸體3 之支撐部形成較小直徑之環狀受壓座3b，使其外環64在 其內徑附近構成爲與該環狀受壓座3b頂接。環狀受壓座3b 由於依據採用滑動軸承所構成之推力軸承6A、6B所發生 之空間，乃突出於斜板室10之中央區域》 構成爲如上實施例1之壓縮機之推力軸承構造，因斜板5 之兩穀部藉由推力軸承6A、6B由包含兩汽缸體2、3之相 互栓緊構件被夾固時，則藉依據推力軸承6B固有之彈性變 形之緩衝功能，軸向之栓緊度勢必巧妙地被吸收，所以， 一起栓緊之栓緊力容易，且可安定地調整。 又如第2圖所示，基於栓緊度其內環63及外環64則藉異 徑之環狀受壓座5b、3b弾性變形》此時，外環64位於徑 內方向，而內環63即位於徑外方向而形成互相抵接之圓錐 面60a。因此，在外環64與內環63之間，若將角速度定爲 w，自軸心至圓錐面60a之中央位置之距離定爲r，外環64 之質量定爲ra時，勢將作用如下式之離心力。 F = ra r w2 從外環64到內環63,在此一離心力F之圓錐面與直角方 向之分力Fn勢必以互相推壓力作用，在離心力F之圓錐面 與平行方向之分力Ft乃以互相偏離力作用。 因此，在低速運轉時，由於角速度w還小，外環64對於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 __B7____ 五、發明説明（1 ) (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 內環63只作用尙不至於太大的分力Fn，所以，內環63及 外環64便處於完全以個別體而易於相對迴轉之狀態。 因此，在低速運轉時，內環63及外環64乃分別依據個 別的反作用力支撐斜板5，使基於內環63及外環64之反作 用力合力之斜板5，呈低支撐剛性。 若依據發明人等之試驗結果，假如將內環63之彈性係數 定爲，外環64之彈性係數定爲K2時，這些與整體內環 63及外環64之彈性係數Κ之間，得知大致可成立式1。 〔式1〕 1 Κ 二-:—— 丄+丄 Κι Κ2 铲>· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，在低速運轉時之動力消耗將可保持著相當低値。 然而，高速運轉時，因角速度w大，而外環64對於內環63 作用大的分力Fii，所以內環63及外環64勢將成爲一體而 難以相對迴轉。因而，在高速運轉時內環63及外環64將 基於個別的反作用力以上之反作用力以支撐斜板5 ，而基 於超過內環63及外環64之反作用力之反作用力合力，真斜板5 之支撐剛性自會升高。 在此，依據發明人等之試驗結果，也顯得大致可成立式 1。 〔式2〕 K = K 1 + K 2 -9- 本紙張X度適用中國國家標隼（CMS ) A4ft?洛（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（孑） 從而，在高速運轉時將可良好地抑制斜板之震動及噪音 按這些式1、2係被認爲一般性板材之彈性係數都起因 於與板厚之立方成比例所致。因此，在低速運轉時內環63 及外環64成爲完全以個別體而處於容易相對迴轉之狀態 ，相對的，在高速運轉時內環63及外環64則顯然處於成 爲一體而難以做相對迴轉之狀態，而被認爲藉此才發生上 述作用。 又在此壓縮機之推力軸承構造上，由於推力軸承6A、6B 都是滑動軸承，而與採用習知滾動軸承之情形相較可減少 軸向之安裝空間。此安裝空間之小型化，雖然可發揮壓縮 機短軸化之效果，但是，實施例之壓縮機係將後部汽缸體3 之環狀受壓座3b突出於斜板5邊側，藉以使推力軸承6B 儘量靠近到斜板室10之中央區域。 這種壓縮機之推力軸承構造係如上述，在高速迴轉時， 內環63及外環64變成一體而不容易做相對迴轉，因而以 外環64與較軟材質之後部汽缸體3而可容易做相對迴轉， 但是，從外部冷凍迴路循環之低溫冷媒氣體起先係被吸入 於斜板室10，而在此斜板室10內由於冷媒氣體在中央區 域具有最大流速，所以，可以良好效果潤滑推力軸承6B 。按發明人等之試驗，像這樣若將斜板室10之容積等定爲 同一條件時，假如把受屋座2a及環狀受屋座3b突出3rara 以上者其潤滑效果頗大。從而，在此壓縮機也可防止較軟 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. A 7 _B7__ 7、發明説明（1 ) 材質之後部汽缸體3之劣化》 並且，在此壓縮機之推力軸承構造中，其推力軸承6A、 6B都是複合型之滑動軸承。因此，在內環61與外環62之 間主以發生相對迴轉，而可降低斜板5與內環61之間，外 環62與前部汽缸體2間的相對迴轉。又在低速迴轉時，在 內環63與外環64之間主以發生相對迴轉，而可降低斜板5 與內環63之間及外環64與後部汽缸體3之間的相對迴轉。 所以，一般較軟材質之汽缸體2、3亦不容易劣化。 又在此壓縮機之推力軸承構造中，因在剛性之推力軸承 6A邊側將驅動軌1以最大直徑之中央部la支撐著，所以， 驅動軸1之擺動小，而將斜板5以高剛性支撐。 從而，在此壓縮機之推力軸承構造可發揮卓越之耐久性 〇 除此之外，由於推力軸承6A、6B都是滑動軸承，不會 像滾動軸承從軸承本身發生雜音，得以極其廉價製造也是 很有利。 (實施例2) 在此壓縮機之推力軸承構造如第3圖所示，在可彈性變 形之推力軸承6B，係採用斜板5之轂部側之內環65,與中 央之滑動元件66，及後部汽缸體3側之外環67所構成之複 合型滑動軸。內環65及外環67係由SUJ2製成，滑動元件 66係由鋼板所製成之母材表面施加氟樹脂之塗層者·»又將 後部汽缸體3之外環67由銷3 c來止轉於環狀受壓座3b。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X29*?公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

'1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 ___ 五、發明説明（/〇 而且，做爲其他實施例，也可將內環65止轉於斜板5之環 狀受壓座。 因其他之構成與實施例1相同，所以，對於同一構成標 示了同一符號，而從略了同一作用及效果之詳細說明》 此壓縮機之推力軸承構造係在低速運轉時，由於內環65 、滑動元件66及外環67完全爲個別體，所以在內環65與 滑動元件66之間及滑動元件66與外環67之間變成容易做 相對迴轉之狀態。因此在低速運轉時，內環65、滑動元件 66及外環67係分別基於個別的反作用力來支撐斜板5，使 得基於內環65、滑動元件66及外環67之反作用力合計之 斜板5的支撐剛性變低。 然而，在高速運轉時，因作用於滑動元件66之離心力而 內環65及滑動元件66會變成一體，所以，內環65與滑動 元件66之間變成不容易相對迴轉之狀態，而在滑動元件66 與外環67之間則變成容易相對迴轉之狀態。因此，在高速 運轉時，即依據內環65及滑動元件66之個別反作用力以 上之反作用力，與外環67之反作用力之合計來支撐斜板5 ，使得斜板5之支撐剛性變高。 又在此壓縮機之推力軸承構造中，將外環67止轉於後部 汽缸體3，所以，外環67與後部汽缸體3間之相對迴轉會 確實地被消除*而可確實地防止後部汽紅體3之劣化。 所以，此壓縮機之推力軸承構造自可發揮更良好之耐久 性。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 訂 -絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製· 五、發明説明（"） 〔發明效果〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如以上所詳述’在本發明之壓縮機之推力軸承構造’推 力軸承也可作爲複合型滑動軸承’由於一方之滑動軸承 藉異徑之環狀受壓座裝設成可彈性變形’所以’低速運 轉時與高速迴轉時之緩衝功能，亦即對於負荷之斜板支 撐剛性之變動比率構成爲可發生二種之變化。因此’此 壓縮機係在低速運轉時斜板之支撐剛性維持爲偏低’以 降低動力消耗，亦即提高能瀕效率’另一方商’在高速 運轉時就一變爲使高斜板之支撐剛性可強力抗衡負荷’ 藉以良好地抑制斜板之震動及所衍生之噪音。 又在此壓縮機之推力軸承構造因推力軸承爲滑動軸承’ 所以，從雜音之降低與構造簡化之經濟性觀點來看，更加 有利。 尤其做爲一方之推力軸承採用了 3片以上之複合型之滑 動軸承，而將這些各滑動軸承中最爲汽缸體邊側之1片止 轉於汽缸體之環狀受壓座時，自可確實地防止汽缸體之劣 化而發揮優異之耐久性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係表示實施例1之雙頭斜板式壓縮機之推力軸承 構造全貌之剖面圖。 第2圖係有關實施例1之雙頭斜板式屋縮機之推力軸承 構造，爲其要部之放大剖面圖》 第3圖係有關實施例2之雙頭斜板式壓縮機之推力軸承 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 386138 A7 B7 五、發明説明（P ) 構造，爲其要部之放大剖面圖。 第4圖係表示習知之雙頭斜板式壓縮機全貌之剖面圖。 〔符號之說明〕 1____驅動軸，2____前部汽缸體，3____後部汽缸體， 7____前部機殼，δ——後部機殼， 11、12....徑向軸承，5....斜板， 5Α、5Β，2a、3b . . ·.受壓座， 5b ' 3b——異徑之環狀受壓座， 6A ' 6B ....推力軸承， 61、 63、65____內環，66____滑動元件， 62、 64、67·...外環。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1_

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製· 一張 I紙 準 標 家 國 國 中 一適. 一釐 I公 7 9. 2

Claims (1)

1. A8 B8 386138 g88 六、申請專利範圍 第85 1 02482號「雙頭斜板式壓縮機之推力軸承構造」專利 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 茱 (88年7月21日修正） 六申請專利範圍： 1. 一種雙頭斜板式壓縮機之推力軸承構造，其係一種在 前後所對設之一對汽缸體之兩外端分別以前後之機殼 所封閉，在該各汽缸體之共通中心軸孔則有驅動軸藉 由前後一對之徑向軸承加以支撐，而與該驅動軸一起 迴轉之斜板之轂部所形成之受壓座，與形成於各汽缸 體支撐部之受壓座之間分別夾持推力軸承所構成之兩 頭斜板式壓縮機，其特徵爲： 上述推力軸承皆爲複合型之滑動軸承，一方之該滑 動軸承係由形成於上述汽缸體的支撐部之受壓座，與 形成於上述斜板殺部的受壓座所形成之異徑環狀受壓 座裝配成可彈性變形。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2. 如申請專利範圍第1項之雙頭斜板式壓縮機之推力軸 承構造，其中上述一方之推力軸承係3片以上之複合 型滑動軸承，該各滑動軸承之中在汽缸體最邊側之一 片係作爲使該汽缸體之上述環狀受壓座止轉》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）