JP2006112380A - 斜板式圧縮機用軸受装置 - Google Patents

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義孝 早稲田
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

【課題】駆動軸２の回転に伴い斜板６を軸方向に揺動させることによって駆動軸２の周りの複数箇所に配置されるピストン４を軸方向に往復変位させる斜板式圧縮機用軸受装置において、軸受機能の安定化ならびに長寿命化を図る。
【解決手段】斜板６との中心孔と斜板ガイド８の軸受支持部８ａとの間にラジアルころ軸受１０を、また、上記斜板６の一側面と斜板ガイド８の立ち上がり斜面８ｂとの間にスラストころ軸受２０をそれぞれ設けた。スラストころ軸受２０の各ころ２２の軸方向中心を結ぶピッチサークル２４を、斜板６と各ピストン４とを連結する各連結部材７の各中心を結ぶピッチサークル９と一致または外径側に配置した。これにより、斜板６が倒れにくくなって、しかも、スラストころ軸受２０のころ２２の軸方向全域に略均等なアキシアル荷重がかかるようになるから、ころ２２の引き摺り現象の発生を抑制または防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、斜板式圧縮機用軸受装置に関する。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等として利用される。
斜板式圧縮機は、駆動軸の回転に伴い軸方向に揺動する斜板によって駆動軸の周りの複数箇所に配置されるピストンを軸方向に往復変位させる構成であり、斜板の中心孔と上記斜板ガイドの軸受支持部との間にラジアル玉軸受を、また、上記斜板の一側面と上記斜板ガイドの立ち上がり斜面との間にスラストころ軸受をそれぞれ設けている（例えば特許文献１参照。）。上記スラストころ軸受は、斜板と複数のピストンとを連結する各連結部材（シュー）の各中心を結ぶピッチサークルよりも内径側に配置されている。そのため、各連結部材を通じてスラストころ軸受に過大なアキシアル荷重が働いたとき、スラストころ軸受において各ピストンに対応する角度領域に存在する一部のころが転動不可となって引き摺られやすくなる等、早期に焼付きに至る。特に、斜板式圧縮機では、上記両軸受の潤滑を、冷媒ガスに微量混入させている潤滑油で行っていて、潤滑条件が過酷であるために、上記のようなころの引き摺り現象は好ましくないのである。
特開２０００−３２０４５５号
本発明は、斜板式圧縮機において、スラストころ軸受のころを転動動作や、焼付き寿命を向上することを解決すべき課題とする。
本発明は、駆動軸の外周に斜板ガイドを一体回転可能に設け、この斜板ガイドに環状の斜板を相対回転可能に取り付け、駆動軸の回転に伴い斜板を軸方向に揺動させることによって駆動軸の周りの複数箇所に配置されるピストンを軸方向に往復変位させる斜板式圧縮機用軸受装置であって、上記斜板の中心孔と上記斜板ガイドの軸受支持部との間にラジアルころ軸受を、また、上記斜板の一側面と上記斜板ガイドの立ち上がり斜面との間にスラストころ軸受をそれぞれ設け、上記スラストころ軸受の各ころの軸方向中心を結ぶピッチサークルを、上記斜板と各ピストンとを連結する各連結部材の各中心を結ぶピッチサークルと一致または外径側に配置したことを特徴としている。
この場合、斜板をラジアルころ軸受で支持させるようにしているから、ラジアル玉軸受を用いていた従来例に比べて斜板の倒れを抑制または防止できる。しかも、各ピストンから斜板を通じてスラストころ軸受に作用するアキシアル荷重は各ころの軸方向全域に略均等に負荷される。これらの相乗作用によって、スラストころ軸受のころのエッジロードが軽減されるとともに、従来例のように各連結部材に対応する角度領域に存在するころが引き摺られるという現象を抑制または防止できる。これにより、スラストころ軸受の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が可能になる。
好ましくは、上記ラジアルころ軸受のころの外輪軌道を、上記斜板の中心孔の内周面としたものとすることができる。この場合、部品点数を少なくでき、コスト低減を図ることができる。
好ましくは、上記スラストころ軸受のころに、クラウニングを施したものとすることができる。この場合、ころにクラウニングを施しているから、軌道輪に対するころのエッジロードがさらに軽減するうえで有利となる。
本発明の斜板式圧縮機用軸受装置は、耐焼付き性に優れ、かつ、軸受機能の安定化ならびに長寿命化が可能になる。
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の要部の拡大図である。
図１に示すように、斜板式圧縮機１は、駆動軸２の周囲の円周方向複数箇所に設けられるシリンダ３それぞれにピストン４を挿入し、各ピストン４を駆動軸２の外周に支持している斜板６に連結部材７を介してそれぞれ連結した構成であり、駆動軸２を回転することによって斜板６が軸方向に揺動して各ピストン４を軸方向に往復駆動するようになっている。
駆動軸２の外周には斜板ガイド８が駆動軸２と一体回転可能に設けられている。この斜板ガイド８には、環状の斜板６が相対回転可能に取り付けられている。つまり、斜板６の中心孔と斜板ガイド８の軸受支持部８ａとの間にはラジアルころ軸受１０が、また、斜板６の一側面と斜板ガイド８の立ち上がり斜面８ｂとの間にはスラストころ軸受２０が、それぞれ設けられている。これら各軸受１０，２０によって斜板６は駆動軸２の回転に関係なく非回転となる。
ラジアルころ軸受１０は、軸方向両端に径方向外向きの鍔部１１ａ，１１ｂを有する内輪１１と、内輪１１と斜板６の中心孔の内周面と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。このラジアルころ軸受１０は、斜板６をころ１２の外輪軌道としており、専用の外輪を備えていない。斜板６は、円筒部６ａの斜板ガイド８側の端部に径方向外向きに延びる環状部６ｂを有した構成である。保持器１３は、内輪の鍔部１１ａ，１１ｂの外周面で案内する内径案内形式とされる。
スラストころ軸受２０は、単一２のレース２１と、このレース２１の片側に配置される複数個のころ２２と、各ころ２２を保持して円周等間隔に配置する保持器２３とを備えており、斜板６の環状部６ｂをころ２２の他の軌道面としている。
このように、斜板６をラジアルころ軸受１０で支持させるようにしているから、ラジアル玉軸受を用いていた従来例に比べて斜板６の倒れを抑制または防止できる。
しかも、スラストころ軸受２０の各ころ２２の軸方向中心Ｐを結ぶピッチサークル２４を、各連結部材７の各中心を結ぶピッチサークル９と略一致させている。但し、各ころ２２のピッチサークル２４を各連結部材７のピッチサークル９の外径側にずらして配置してもよい。
このようにした場合、各ピストン４から斜板６を通じてスラストころ軸受２０に作用するアキシアル荷重は各ころ２２の軸方向全域に略均等に負荷されることになる。
以上説明したように、斜板６を倒れにくくしたうえで、アキシアル荷重をころ２２の軸方向全域で略均等に受けさせるようにしたから、ころ２２のエッジロードを軽減することができるとともに、従来例のように各連結部材７に対応する角度領域に存在するころ２２が引き摺られるという現象を抑制または防止できる。これにより、スラストころ軸受２０の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を達成できるようになり、ひいては斜板式圧縮機の長寿命化に寄与する。なお、ピストン４によるアキシアル荷重は負荷の変動に応じて増減変動する。
しかも、上記実施形態では、ラジアルころ軸受１０の外輪を斜板６で代用しているから、部品点数を減らすことができるとともに斜板６をコンパクトにできる他、斜板６に外輪を圧入する必要がなくなって、組立が簡単になるとともに斜板６がラジアルころ軸受１０の圧入によって歪むことを抑制または防止できる。
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
（１）図３に示すように、スラストころ軸受２０のころ２２の外周面に、その軸方向全長にわたってクラウニングを施すことができる。このクラウニングはフルクラウニングとしているが、ころ２２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。この場合、ころ２２のエッジロードをさらに軽減できて好ましい。
（２）スラストころ軸受２０は、二枚のレースを備えるものであってもかまわない。
（３）図４に示すように、ラジアルころ軸受１０の内輪１１の軸方向両鍔部１１ａ，１１ｂを無くして、斜板６の円筒部６ａにおける内周面の軸方向両端に径方向内向きの鍔部６ｃ，６ｄを設けてもよい。この場合、ラジアルころ軸受１０の保持器１３を斜板６の両鍔部６ｃ，６ｄの内周面で案内する外径案内形式とすることができる。
（４）図示しないが、ラジアルころ軸受１０は、ころ１２の外輪軌道となる専用の外輪を備えるものとすることができる。その場合、外輪の軸方向両端に径方向内向きの鍔部を設け、内輪１１の軸方向両鍔部１１ａ，１１ｂを無くしてもよい。また、駆動軸２の外周面をラジアルころ軸受１０のころ１２の内輪軌道とし、内輪１１を無くしたものとすることができる。
本発明の最良の実施形態に係る斜板式圧縮機用軸受装置の断面図 図１の要部の拡大図 本発明の他の実施形態に係る斜板式圧縮機用軸受装置で、図２に対応する図 本発明の他の実施形態に係る斜板式圧縮機用軸受装置で、図２に対応する図
符号の説明
１…斜板式圧縮機、
２…駆動軸、
３…シリンダ、
４…ピストン、
６…斜板、
７…連結部材、
８…斜板ガイド、
８ａ…軸受支持部、
８ｂ…立ち上がり斜面
１０…ラジアルころ軸受、
２０…スラストころ軸受、
２２…ころ。

Claims (3)

  1. 駆動軸の外周に斜板ガイドを一体回転可能に設け、この斜板ガイドに環状の斜板を相対回転可能に取り付け、駆動軸の回転に伴い斜板を軸方向に揺動させることによって駆動軸の周りの複数箇所に配置されるピストンを軸方向に往復変位させる斜板式圧縮機用軸受装置であって、
    上記斜板の中心孔と上記斜板ガイドの軸受支持部との間にラジアルころ軸受を、また、上記斜板の一側面と上記斜板ガイドの立ち上がり斜面との間にスラストころ軸受をそれぞれ設け、
    上記スラストころ軸受の各ころの軸方向中心を結ぶピッチサークルを、上記斜板と各ピストンとを連結する各連結部材の各中心を結ぶピッチサークルと一致または外径側に配置したことを特徴とする斜板式圧縮機用軸受装置。
  2. 上記ラジアルころ軸受のころの外輪軌道を、上記斜板の中心孔の内周面としたことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機用軸受装置。
  3. 上記スラストころ軸受のころに、クラウニングを施していることを特徴とする請求項１または２に記載の斜板式圧縮機用軸受装置。
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