(57)【要約】シリンダブロック１と、このシリンダブロック１に一端部を回転可能に支持されたシャフト５と、このシャフト５を支持するスラスト軸受２４と、このスラスト軸受２４を介してシャフト５にスラスト荷重を与えるコニカルワッシャ２３とを備えた圧縮機において、コニカルワッシャ２３の凹面２３ｂがシリンダブロック１によって支持されている。
2003029654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックと、
このシリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、
このシャフトを支持するスラスト軸受と、
このスラスト軸受を介して前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が前記シリンダブロックによって支持されていることを特徴する圧縮機。
【請求項２】
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凹面であり、
前記コニカルワッシャの凸面が前記スラスト軸受に臨み、
前記凹面の外周縁との接触を避ける溝が前記シリンダブロックに形成され、
この溝の縁で前記凹面の外周縁の近傍が支えられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の圧縮機。
【請求項３】
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凸面であり、
前記コニカルワッシャの凹面が前記スラスト軸受に臨み、
前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の圧縮機。
【請求項４】
前記凸面の内周縁の近傍と前記シリンダブロックとの間に中間部材が配置されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の圧縮機。
【請求項５】
前記シャフトの一端部を支持するラジアル軸受が前記シリンダブロックに設けられ、
このラジアル軸受を介して前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の圧縮機。
【請求項６】
前記スラスト軸受がボールベアリングであることを特徴とする請求の範囲第５項記載の圧縮機。
【請求項７】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の圧縮機。
【請求項８】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の圧縮機。
【請求項９】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項記載の圧縮機。
【請求項１２】
シリンダブロックと、
前記シリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、
このシャフトを支持するスラスト軸受と、
前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、
前記シャフトに前記スラスト荷重を受けるストッパ部が形成され、
前記コニカルワッシャの内周縁と外周縁との一方が前記ストッパ部に接し、他方が前記スラスト軸受に接していることを特徴とする圧縮機。
【請求項１３】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、このニードルベアリングの固定側スラストレースが前記シリンダブロックに嵌合され、
前記ニードルベアリングの回転側スラストレースにスラストレース側係合部が形成され、前記シャフトに前記スラストレース側係合部と係合して前記回転側スラストレースを回転させるシャフト側係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は圧縮機に関し、特にシャフトにスラスト荷重を与える圧縮機に関する。
背景技術
第１２図は従来の圧縮機の部分断面図、第１３図は従来の他の圧縮機の部分断面図、第１４図は第１３図の圧縮機のスラスト軸受に加わる力を示す部分断面図である。
従来、シャフトの軸方向のガタを抑えるために、第１２図に示すように、シリンダブロック７０１に配置されたコイルスプリング７１６によってシャフト７０５にスラスト荷重を与えていた。しかし、コイルスプリング７１６では撓み量が多い割にばね荷重が弱いので、圧縮機の運転状態等によってはシャフト７０５の軸方向の支持力が不足することがあった。具体的には、可変容量型斜板式圧縮機の吐出容量を急激に小さくしたとき等、斜板（図示せず）がシャフト７０５に設けたストッパ（図示せず）に突き当たって、シャフト７０５をバルブプレート７０２の方へ移動させる力が発生するが、この力をコイルスプリング７１６は抑えることができなかった。シャフト７０５がバルブプレート７０２の方へ移動すると、斜板等を介してシャフト７０５に連結されたピストン７０７の上死点位置がずれてしまう。その結果、ピストン７０７が吸入弁７１１ａに当たり、異音が発生したり、異常な振動が発生したりし、最悪の場合、圧縮機の再駆動が不可能になるおそれがあった。また、第１２図に示されるボールベアリング７２４をシリンダブロック７０１のシリンダヘッド７０３側に配置すると次のような問題がある。
ボールベアリング７２４を挿入するための穴７０１ａを、圧縮室７１４が配置される部分の中央に空けなければならないので、圧縮室７１４と穴７０１ａとの間の肉厚が薄く、シリンダブロック７０１の剛性不足を招き、振動と騒音が高くなってしまう。
これらの不都合を解消するために、第１３図に示す圧縮機が発明された。この圧縮機は、シリンダブロック８０１と、シリンダブロック８０１に一端部を回転可能に支持されたシャフト８０５と、シャフト８０５を支持するスラストニードルベアリング８２４と、スラストニードルベアリング８２４を介してシャフト８０５にスラスト荷重を与えるコニカルワッシャ８２３とを備えている。
コニカルワッシャ８２３の凸面８２３ａはスラストニードルベアリング８２４に臨んでいる。また、コニカルワッシャ８２３の凸面８２３ａの内周縁側のエッジ８２３ｂがスラストニードルベアリング８２４に接し、コニカルワッシャ８２３の凹面８２３ｄの外周縁側のエッジ８２３ｆがシリンダブロック８０１に接触している。このようにしてコニカルワッシャ８２３はシリンダブロック８０１に支持され、スラストニードルベアリング８２４を介してシャフト８０５にスラスト荷重を与える。
第１４図に示すように、ニードル８２４ｃがシャフト８０５の軸線ａの周りを回るときにニードル８２４ｃの内側端部が描く軌跡の半径をＡとすると、コニカルワッシャ８２３からスラストニードルベアリング８２４に加えられるスラスト荷重Ｃ及びこのスラスト荷重Ｃの反力等のシャフト８０５からスラストニードルベアリング８２４に加えられる荷重Ｓはいずれも軸線ａを中心とする半径Ａの円の内側に加わる。
このコニカルワッシャ８２３を用いた圧縮機では、上述のようにコニカルワッシャ８２３の凹面８２３ｄの外周縁のエッジ８２３ｆはシリンダブロック８０１に接触している。また、シリンダブロック８０１は軽量化のためのアルミ材で形成されている。このため圧縮機を使用していくうちにコニカルワッシャ８２３のエッジ８２３ｆがシリンダブロック８０１に食い込む。コニカルワッシャ８２３がシリンダブロック８０１に食い込むと、コニカルワッシャ８２３の撓み量が少なくなる。コニカルワッシャ８２３では少ない撓み量で大きなばね荷重が生じるので、撓み量が少しでも少なくなると極端にばね荷重が小さくなり、コニカルワッシャ８２３によるシャフト８０５へのスラスト荷重が不足する。このように、従来の圧縮機ではコニカルワッシャ８２３によるシャフト８０５へのスラスト荷重を長期にわたって適正に保つことができなかった。
また、従来のコニカルワッシャ８２３を用いた圧縮機では、第１４図に示すように、コニカルワッシャ８２３からのスラスト荷重Ｃ及びシャフト８０５からの荷重Ｓがスラストニードルベアリング８２４の内周縁部に集中的に作用するので、スラストニードルベアリング８２４の固定側スラストレース８２４ａ及び回転側スラストレース８２４ｂが変形し、これらの外周縁部に隙間ができる。その結果、ニードル８２４ｃはそのシャフト側端部を中心にして揺動し、このニードル８２４ｃの揺動による音が発生する。
この発明は、コニカルワッシャによるシャフトへのスラスト荷重を長期にわたって適正に保つことができる圧縮機を提供することを目的とする。
発明の開示
前述の目的を解決するためにこの発明の一実施形態では、シリンダブロックと、このシリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、このシャフトを支持するスラスト軸受と、このスラスト軸受を介して前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が前記シリンダブロックによって支持されている。
上述のように前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が前記シリンダブロックによって支持されているので、コニカルワッシャがシリンダブロックに食い込まない。このため、コニカルワッシャによるシャフトへのスラスト荷重を長期にわたって適正に保つことができる。
好ましくは、前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凹面であり、前記コニカルワッシャの凸面が前記スラスト軸受に臨み、前記凹面の外周縁との接触を避ける溝が前記シリンダブロックに形成され、この溝の縁で前記凹面の外周縁の近傍が支えられている。
上述のように前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凹面であり、前記コニカルワッシャの凸面が前記スラスト軸受に臨み、前記凹面の外周縁の近傍が前記溝の縁で支えられているので、前記シリンダブロックの前記凹面近傍の形状を自由にできる。
好ましくは、前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凸面であり、前記コニカルワッシャの凹面が前記スラスト軸受に臨み、前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されている。
上述のように前記コニカルワッシャの凹面が前記スラスト軸受に臨み、前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されているので、コニカルワッシャのスラスト荷重がスラスト軸受の外周縁部に加わり、シャフトの荷重がスラスト軸受の内周縁部に加わるため、スラスト軸受の内周縁部をコニカルワッシャの方へ撓ませる力が発生する。このため、スラスト軸受としてスラストニードルベアリングを用いてもニードルの揺動運動による衝撃音の発生を抑制することができる。
好ましくは、前記凸面の内周縁の近傍と前記シリンダブロックとの間に中間部材が配置されている。
上述のように前記凸面の内周縁の近傍と前記シリンダブロックとの間に中間部材が配置されているので、コニカルワッシャからの力が中間部材によってより広い範囲に分散されてシリンダブロックに伝わる。このため、シリンダブロックをより確実に保護することができる。
好ましくは、前記シャフトの一端部を支持するラジアル軸受が前記シリンダブロックに設けられ、このラジアル軸受を介して前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されている。
上述のように前記シャフトの一端部を支持するラジアル軸受が前記シリンダブロックに設けられ、このラジアル軸受を介して前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されているので、コニカルワッシャからの力がラジアル軸受によってより広い範囲に分散されてシリンダブロックに伝わる。このため、シリンダブロックをより確実に保護することができる。
好ましくは、前記スラスト軸受がボールベアリングである。
上述のようにスラスト軸受がボールベアリングであり、このボールベアリングは一般的なスラスト軸受（ニードルベアリング）よりも形状が単純であるので、このボールベアリングを収容するためにシリンダブロックに設けられる穴の形成が容易である。
好ましくは、前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されている。
上述のようにスラストニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されているので、固定側スラストレースがシャフト等の回転の影響を受けず、回転しない。このため、スラストニードルベアリングが傷み難く、スラストニードルベアリングの信頼性を最大限活用できるため、定格荷重をオーバースペックで使用しなくてすみ、コストと機能を最適化できる。
また、この発明の一実施形態では、シリンダブロックと、前記シリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、このシャフトを支持するスラスト軸受と、前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、前記シャフトに前記スラスト荷重を受けるストッパ部が形成され、前記コニカルワッシャの内周縁と外周縁との一方が前記ストッパ部に接し、他方が前記スラスト軸受に接している。
上述のように前記コニカルワッシャの内周縁と外周縁との一方が前記ストッパ部に接し、他方が前記スラスト軸受に接しているので、硬質な材料からなるシャフトやスラスト軸受にコニカルワッシャが食い込まない。このため、コニカルワッシャによるシャフトへのスラスト荷重を長期にわたって適正に保つことができる。また、構成部品が少なく、組立性に優れている。
好ましくは、前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、このニードルベアリングの固定側スラストレースが前記シリンダブロックに嵌合され、前記ニードルベアリングの回転側スラストレースにスラストレース側係合部が形成され、前記シャフトに前記スラストレース側係合部と係合して前記回転側スラストレースを回転させるシャフト側係合部が形成されている。
上述のようにスラスト軸受がニードルベアリングであり、このニードルベアリングの固定側スラストレースがシリンダブロックに嵌合され、前記ニードルベアリングの回転側スラストレースにスラストレース側係合部が形成され、シャフトにスラストレース側係合部と係合して回転側スラストレースを回転させるシャフト側係合部が形成されているので、固定側スラストレースがシャフト等の回転の影響を受けずに回転せず、また、回転側スラストレースがシャフトと一緒に回転する。このため、固定側スラストレースとシリンダブロックとの間及び回転側スラストレースとシャフトとの間に無用な摩擦が生じないので、これらの摩耗を防止することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
第１図はこの発明の第１の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図、第２図は第１図の可変容量型斜板式圧縮機の全体の縦断面図である。
第２図に示すように、この可変容量型斜板式圧縮機のシリンダブロック１の一端面にはバルブプレート２を介してリヤヘッド３が、他端面にはフロントヘッド４がそれぞれ固定されている。シリンダブロック１、リヤヘッド３及びフロントヘッド４はそれぞれアルミニウム系材料で形成されている。
前記シリンダブロック１には、シャフト５を中心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリンダボア６が配設されている。シリンダボア６内にはピストン７が摺動可能に収容されている。シリンダボア６の内部には圧縮室１４が形成され、圧縮室１４の容積はピストン７の動きにつれて変化する。
第１図に示すように、シリンダブロック１の中心部には、ラジアル軸受収容孔１ａとスラスト軸受収容孔１ｃとが軸方向に隣接するように形成されている。ラジアル軸受収容孔１ａは平面１ｂを有する。スラスト軸受収容孔１ｃは平面１ｄ及び段差面１ｅを有する。ラジアル軸受収容孔１ａの内周面にはシャフト５の周方向へ延びたスナップリング溝１ｆが形成されている。スラスト軸受収容孔１ｃの内周面にはシャフト５の軸方向へ延びたキー溝（第２係合部）１ｇが形成されている。このキー溝１ｇは、後述するスラストニードルベアリング２４の固定側スラストレース２４ａに形成されたキー（第１係合部）２４ｄを受け入れて固定側スラストレース２４ａの回転を阻止するためのものである。また、スラスト軸受収容孔１ｃの平面１ｄの外周部には環状の溝１ｈが形成されている。この溝１ｈは、後述するコニカルワッシャ２３の凹面２３ｂの外周縁２３ｆがシリンダブロック１に接触するのを避けるためのものである。
シャフト５は大径部５ａと小径部５ｂとを有する。大径部５ａと小径部５ｂとの境界には段差面５ｃが形成されている。シャフト５の一端部はラジアルニードルベアリング２５及びスラストニードルベアリング２４を介してシリンダブロック１に回転可能に支持されている。シャフト５の他端部はラジアルニードルベアリング２６を介してフロントヘッド４に回転可能に支持されている。
ラジアルニードルベアリング２５はラジアル軸受収容孔１ａ内に収容され、キー溝１ｆに嵌められたスナップリング２２によって係止されている。
スラストニードルベアリング２４は、固定側スラストレース２４ａと、回転側スラストレース２４ｂと、固定側スラストレース２４ａと回転側スラストレース２４ｂとで挟まれたニードル２４ｃとからなる。固定側スラストレース２４ａの外周縁の一部にはキー２４ｄが形成されている。このキー２４ｄは上述のようにキー溝１ｇ内に挿入されている。回転側スラストレース２４ｂはシャフト５の段差面５ｃによって受け止められている。
スラスト軸受収容孔１ｃの平面１ｄとスラストニードルベアリング２４との間には環状のコニカルワッシャ２３が配置されている。このコニカルワッシャ２３は、スラストニードルベアリング２４を介してシャフト５にスラスト荷重を与えるものである。このコニカルワッシャ２３の反スラスト軸受側端面の外周縁の近傍が溝１ｈの縁で支えられている。コニカルワッシャ２３は鉄系材料で形成され、凸面２３ａと凹面２３ｂとを有している。第１の実施形態では凸面２３ａがスラストニードルベアリング２４に臨んでいるので、反スラスト軸受側端面は凹面２３ｂである。凸面２３ａの内周縁２３ｃ及び外周縁２３ｄ並びに凹面２３ｂの内周縁２３ｅ及び外周縁２３ｆはそれぞれエッジとなっているが、コニカルワッシャ２３の「反スラスト軸受側端面」とはこれらのエッジを除いた箇所とする。
スラストフランジ４０は、シャフト５に固定され、シャフト５と一体に回転する。また、スラストフランジ４０はスラスト軸受３３を介してフロントヘッド４の内壁面に回転可能に支持されている。
斜板１０は、シャフト５に対して摺動可能かつシャフト５のヒンジボール９を中心に傾斜可能に取り付けられている。斜板１０は後述するリンク機構４１を介してスラストフランジ４０に連結され、スラストフランジ４０の回転につれて一体に回転する。斜板１０はシャフト５と直角な仮想面に対して傾斜可能である。斜板１０はピストン７の凹面部７ａ，７ｂにシュー５０，５１を介して連結されている。シュー５０，５１はシャフト５の回転につれて斜板１０の摺動面１０ａ，１０ｂ上を相対回転する。
リンク機構４１はリンク４１ａとピン４１ｂ，４１ｃとからなる。リンク４１ａの一端部はピン４１ｂによってスラストフランジ４０に回転可能に設けられ、他端部はピン４１ｃによって斜板１０に回転可能に設けられている。
スラストフランジ４０とヒンジボール９との間には巻きバネ４７が装着され、この巻バネ４７の付勢力により斜板１０がシリンダブロック１側へ付勢される。シリンダブロック１とヒンジボール９との間にはヒンジボール９のストッパ４８が装着されている。
前記リヤヘッド３内には、吸入室（低圧室）１３と、この吸入室１３の周囲に位置する吐出室１２とが形成されている（第２図参照）。
前記バルブプレート２には、シリンダボア６と吐出室１２とを連通させる複数の吐出ポート６１と、シリンダボア６と吸入室１３とを連通させる複数の吸入ポート６０とが、周方向に所定間隔おきに設けられている。
バルブプレート２の一端面には吐出弁シート１５及びガスケット１８が重ね合わされ、他端面には吸入弁シート１１が重ね合わされ、これらはボルト１９によってバルブプレート２とともにシリンダブロック１に固定されている。
吐出弁シート１５は複数の板状の吐出弁１５ａを有している。ガスケット１８は吐出弁１５ａの開度を規制する規制部１８ａとバルブプレート２とリヤヘッド３との間に介在するガスケット部１８ｂとを有している。吸入弁シート１１は複数の板状の吸入弁１１ａを有している。
吸入ポート６０は吸入弁１１ａにより開閉され、吐出ポート６１は吐出弁１５ａにより開閉される。
シリンダブロック１には吸入室１３とクランク室８とを連通する連通路４４が設けられている。
次に、この可変容量型斜板式圧縮機の作動を説明する。
図示しない車載エンジンの回転動力がシャフト５に伝達されると、シャフト５の回転力はスラストフランジ４０、リンク機構４１を経て斜板１０に伝達され、斜板１０が回転する。斜板１０の回転によりシュー５０，５１が斜板１０の摺動面１０ａ，１０ｂ上を相対回転し、斜板１０からの回転力がピストン７の直線往復運動に変換される。ピストン７がシリンダボア６内を摺動すると、シリンダボア６内の圧縮室１４の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行われる。斜板１０の傾斜角度に応じた容量の高圧の冷媒ガスが可変容量型斜板式圧縮機の外部へ吐出される。
シャフト５には軸方向のガタがあるので、可変容量型斜板式圧縮機の運転中にシャフト５をリヤヘッド３の方へ向かわせる力が作用すると、シャフト５はリヤヘッド３の方へ移動しようとする。しかし、このシャフト５の移動はコニカルワッシャ２３のスラスト荷重によって阻止される。このときのシャフト５からコニカルワッシャ２３に伝えられた力はコニカルワッシャ２３の凹面２３ｂの外周縁の近傍部分を介してシリンダブロック１に伝えられ、ここで受け止められる。コニカルワッシャ２３のスラスト荷重はシャフト５に固定されたスラストフランジ４０を介してスラストニードルベアリング３３によって受け止められる。
次に、この可変容量型斜板式圧縮機の効果について説明する。
コニカルワッシャ２３の凹面２３ｂの外周縁２３ｆとの接触を避ける溝１ｈがシリンダブロック１に形成され、この溝１ｈの縁で凹面２３ｂの外周縁２３ｆの近傍すなわち反スラスト軸受側端面が支えられているので、コニカルワッシャ２３の外周縁２３ｆがシリンダブロック１に食い込むことが無く、したがって、コニカルワッシャ２３によるシャフト５へのスラスト荷重を長期にわたって適正に保つことができる。
スラストニードルベアリング２４の固定側スラストレース２４ａにキー２４ｄが形成され、シリンダブロック１にキー２４ｄを受け入れて固定側スラストレース２４ａの回転を阻止するキー溝１ｇが形成されているので、固定側スラストレース２４ａがシャフト５等の回転の影響を受けず、回転しない。このように固定側スラストレース２４ａが回転しないようになっているので、スラストニードルベアリング２４が傷み難く、スラストニードルベアリング２４の信頼性を向上させることができる。
また、ラジアル軸受収容孔１ａがラジアルニードルベアリング２５をシリンダブロック１のクランク室８側から受け入れるタイプであるので、ラジアル軸受収容孔１ａからシリンダブロック１の吸入室１３側端面の間に大きな孔をあける必要が無い。このためシリンダブロック１のラジアル軸受収容孔１ａから吸入室１３側端面までの間の設計自由度が高く、この付近を通る通路４４等の設計を容易に行うことができる。
第３図はこの発明の第２の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図、第４図は第３図の可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の変形状態をイメージ化した断面図である。
第２の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機は一部を除いて第１の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機と同じ構成であるので、同じ部分の説明を省略する。以下、第１の実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
第１の実施形態ではラジアル軸受収容孔１ａはラジアルニードルベアリング２５をシリンダブロック１のクランク室８側から受け入れるようになっているが、第２の実施形態ではラジアル軸受収容孔２０１ａはラジアルニードルベアリング２２５をシリンダブロック２０１の吸入室（図示せず）側から受け入れるようになっている。
また、第１の実施形態ではラジアル軸受収容孔１ａとスラスト軸受収容孔１ｃとは隣接しているが、第２の実施形態ではラジアル軸受収容孔２０１ａとスラスト軸受収容孔２０１ｃとは離隔している。このラジアル軸受収容孔２０１ａとスラスト軸受収容孔２０１ｃとを隔てる隔壁２０１ｊにはシャフト挿通孔２０１ｋが形成されている。
また、第１の実施形態ではラジアル軸受収容孔１ａの平面１ｂはバルブプレート２側にあり、スナップリング溝１ｆはスラスト軸受収容孔１ｃ側にあるが、第２の実施形態ではラジアル軸受収容孔２０１ａの平面２０１ｂはスラスト軸受収容孔２０１ｃ側にあり、スナップリング溝２０１ｆはバルブプレート２（第２図参照）側にある。
コニカルワッシャ２２３はスラスト軸受収容孔２０１ｃの平面２０１ｄとスラストニードルベアリング２２４との間に配置されているが、その向きが第１の実施形態と異なる。すなわち、第２の実施形態では凹面２２３ｂがスラストニードルベアリング２２４に臨んでおり、反スラスト軸受側端面は凸面２２３ａである。このコニカルワッシャ２２３の凸面２２３ａの内周縁の近傍がシャフト挿通孔２０１ｋの縁で支えられている。
第３図に示すように、ニードル２２４ｃがシャフト２０５の軸線ａの周りを回るときにニードル２２４ｃの内側端部が描く軌跡の半径をＡ、ニードル２２４ｃの長さをｂ、コニカルワッシャ２２３の凹面２２３ｂの外周縁２２３ｆの半径をＲ、シャフト２０５の大径部２０５ａの半径をｒとすると、第２の実施形態では次の関係が成り立つ。
Ｒ＞（Ａ＋ｂ）、ｒ＜Ａ（但しＲ＞ｒ＋ｂとする。）
このような関係があると、第４図に示すように、コニカルワッシャ２２３からのスラスト荷重Ｃがスラストニードルベアリング２２４の外周縁部に加わり、シャフト２０５からの荷重Ｓがスラストニードルベアリング２２４の内周縁部に加わる。このため固定側スラストレース２２４ａ及び回転側スラストレース２２４ｂはそれぞれ内周縁部がコニカルワッシャ２２３の方へ撓むように変形する。このとき固定側スラストレース２２４ａの変形量が回転側スラストレース２２４ｂの変形量よりも大きいので、スラストニードルベアリング２２４の内周縁部において両スラストレース２２４ａ，２２４ｂの間に隙間が生じる。しかし、このようにスラストニードルベアリング２２４が変形すると、第４図に示すように、ニードル２２４ｃにはその中心軸に直交する軸Ｐを中心にして外側端部を回転側スラストレース２２４ｂの方へ、内側端部を固定側スラストレース２２４ａの方へ向かわせるモーメントＭが発生する。このようにニードル２２４ｃに方向の定まったモーメントＭが発生すると、スラストニードルベアリング２２４の変形によって内周縁部側に隙間が生じても、ニードル２２４ｃは揺動することなくシャフト２０５の周りを回るので、ニードル２２４ｃの揺動運動による衝撃音を抑制することができる。
第２の実施形態の圧縮機は上述のように、ラジアルニードルベアリング２２５をシリンダブロック２０１の吸入室１３（第２図参照）側からラジアル軸受収容孔２０１ａへ挿入するタイプであるので、シリンダブロック２０１のラジアル軸受収容孔２０１ａから吸入室側端面までの間の設計自由度が第１の実施形態よりも小さいが、この点を除き、第１の実施形態と同様の作用効果を生じ、更に騒音の抑制効果をも奏する。
第５図はこの発明の第３の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図、第６図は第５図の可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の変形状態をイメージ化した断面図である。
第５図及び第６図に示すように、第３の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機は一部を除いて第２の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機と同じ構成であるので、同じ部分の説明を省略する。以下、第２の実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
第２の実施形態ではラジアル軸受収容孔２０１ａはラジアルニードルベアリング２２５をシリンダブロック２０１の吸入室１３（第２図参照）側から受け入れるようになっているが、第３の実施形態ではラジアル軸受収容孔３０１ａは第１の実施形態と同様にラジアルニードルベアリング３２５をシリンダブロック３０１のクランク室８（第２図参照）側から受け入れるようになっている。
また、第２の実施形態ではラジアル軸受収容孔２０１ａとスラスト軸受収容孔２０１ｃとは隔壁２０１ｊによって離隔され、この隔壁２０１ｊに形成されたシャフト挿通孔２０１ｋによって連通しているが、第３の実施形態ではラジアル軸受収容孔３０１ａとスラスト軸受収容孔３０１ｃとは第１の実施形態と同様に隣接しており、シリンダブロック３０１には第２の実施形態の隔壁２０１ｊに相当する部分が無い。
また、第２の実施形態ではラジアル軸受収容孔２０１ａの平面２０１ｂはスラスト軸受収容孔２０１ｃ側にあり、スナップリング溝２０１ｆはバルブプレート２（第２図参照）側にあるが、第３の実施形態ではラジアル軸受収容孔３０１ａの底面３０１ｂはバルブプレート２（第２図参照）側にあり、第２の実施形態のスナップリング溝２０１ｆに相当するものは無い。
第２の実施形態ではコニカルワッシャ２２３はスラスト軸受収容孔２０１ｃの平面２０１ｄとスラストニードルベアリング２２４との間に配置されているが、第３の実施形態ではコニカルワッシャ３２３がスラスト軸受収容孔３０１ｃの平面３０１ｄに設置されたスプリングシート（中間部材）３３１とスラストニードルベアリング３２４との間に配置されている。
このスプリングシート３３１は、ワッシャ状であり、スラスト軸受収容孔３０１ｃに嵌合（隙間嵌め）され、コニカルワッシャ３２３の凸面３２３ａの内周縁の近傍を支え、更に、ラジアルニードルベアリング３２５の抜け止めを兼ねている。このスプリングシート３３１は鉄系材料からなる。
第３の実施形態の圧縮機は第１の実施形態と同様に、ラジアルニードルベアリング３２５をシリンダブロック２０１のクランク室８（第２図参照）側からラジアル軸受収容孔３０１ａへ挿入するタイプであるので、シリンダブロック３０１のラジアル軸受収容孔３０１ａから吸入室１３（第２図参照）側端面までの間の設計自由度が第１の実施形態と同様に大きく、クランク室８と吸入室１３とを連通する通路４４（第２図参照）の設計を容易に行うことができる。また、第６図に示すように、ニードル３２４ｃには第２の実施形態と同様に方向の定まったモーメントＭが生じるので、ニードル３２４ｃの衝撃音の抑制効果も奏し、これ以外にも第２の実施形態と同様の作用効果を生じる。
第７図はこの発明の第４の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第７図に示すように、第４の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機は一部を除いて第３の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機と同じ構成であるので、同じ部分の説明を省略する。以下、第３の実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
第４の実施形態ではラジアルニードルベアリング４２５はラジアル軸受収容孔４０１ａに圧入されている。第４の実施形態には第３の実施形態のスプリングシート３３１に相当するものが無い。このスプリングシート３３１に代わり第４の実施形態ではラジアルニードルベアリング４２５の外輪４２５ａがコニカルワッシャ４２３の凸面４２３ａの内周縁４２３ｃの近傍を支えている。
第４の実施形態はスプリングシートが無い分、第３の実施形態よりも低コストであり、しかも第３の実施形態と同様の作用効果を生じさせる。
第８図はこの発明の第５の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第８図に示すように、第５の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機は一部を除いて第４の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機と同じ構成であるので、同じ部分の説明を省略する。以下、第４の実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
第５の実施形態の可変容量型斜板式圧縮機では容量が第４の実施形態の圧縮機よりも小さく、シャフト５０５に加わる荷重も第４の実施形態に比べ小さい。このため、第５の実施形態ではシャフト５０５のスラスト軸受としてスラストボールベアリング５３４を用いている。このスラストボールベアリング５３４は内輪５３４ａと外輪５３４ｂとボール５３４ｃとからなる。
このように第５の実施形態ではスラスト軸受としてボールベアリング５３４を用いているので、これを収容するスラスト軸受収容孔５０１ｃの形状が単純であり、第４の実施形態のスラスト軸受収容孔４０１ｃのように、段差面４０１ｅやキー溝４０１ｇを形成する必要が無く、スラスト軸受収容孔５０１ｃの形成が容易である。第５の実施形態によれば、この作用効果の他に第４の実施形態と同様の作用効果が生じる。
第９図はこの発明の第６の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第６の実施形態を第１の実施形態と比較しながら説明する。
シリンダブロック６０１には第１の実施形態と同様にラジアル軸受収容孔６０１ａとスラスト軸受収容孔６０１ｃとが隣接している。しかし、ラジアル軸受収容孔６０１ａには第１の実施形態のスナップリング溝１ｆに相当するものが無い。ラジアル軸受収容孔６０１ｄの平面の外周縁部には溝６０１ｎが形成されているが、これは第１の実施形態の溝１ｈに相当するものではない。また、ラジアル軸受収容孔６０１ｄには、第１の実施形態の段差面１ｅ及びキー溝１ｇに相当するものが無い。
スラストニードルベアリング６２４の固定側スラストレース６２４ａは第１の実施形態のキー２４ｄに相当する部分が無く、完全な円形であり、スラスト軸受収容孔６０１ｃに嵌合（隙間嵌め）され、スラスト軸受収容孔６０１ｃの平面６０１ｄ上に直接設置されている。この固定側スラストレース６２４ａはラジアルニードルベアリング６２５の抜け止めを兼ねる。回転側スラストレース６２４ｂの内周縁部には、凹部（スラストレース側係合部）６２４ｅが２つ形成されている。これらの凹部６２４ｅは回転側スラストレース６２４ｂの径方向で対向する。
シャフト６０５の小径部６０５ｂには２つのキー（シャフト側係合部）６０５ｄが形成されている。一方のキー６０５ｄは他方のキー６０５ｄに対して周方向へ１８０°変えられた位置にある。これらのキー６０５ｄは軸線方向へ延び、回転側スラストレース６２４ｂの凹部に嵌合している。シャフト６０５の段差面６０５ｃは回転側スラストレース６２４ｂから離隔している。
第６の実施形態の特徴は、コニカルワッシャ６２３がスラストニードルベアリング６２４の回転側スラストレース６２４ｂとシャフト６０５の段差面（ストッパ部）６０５ｃとの間に介在している点にある。このコニカルワッシャ６２３の凹面６２３ｂの外周縁６２３ｆは回転側スラストレース６２４ｂに接触しており、凸面６２３ａの内周縁６２３ｅはシャフト６０５の段差面６０５ｃに接触している。
第９図に示すように、ニードル６２４ｃがシャフト６０５の軸線ａの周りを回るときにニードル６２４ｃの内側端部が描く軌跡の半径をＡ、ニードル６２４ｃの長さをｂ、コニカルワッシャ６２３の凹面６２３ｂの外周縁６２３ｆの半径をＲ、径方向における平面６０１ｄの内周縁と外周縁との中間点ｏから軸線ａまでの距離をｔとすると、第６の実施形態では次の関係が成り立つ。
Ｒ＜（Ａ＋ｂ）、ｔ＞Ａ
このような関係が成立すると、第２の実施形態、第３の実施形態等と異なり、ニードル６２４ｃにモーメントは発生しない。しかし、そもそも上記の関係が成立すると、スラストニードルベアリング６２４に変形が生じないので、ニードル６２４ｃは安定して周回するので、衝撃音を抑制することができる。
また、シャフト６０５及びスラストニードルベアリング６２４は鉄系材料からなるので、コニカルワッシャ６２３がこれらに食い込むことない。更に、ラジアルニードルベアリング６２５をクランク室８（第２図参照）の方からラジアル軸受収容孔６０１ａに挿入するようになっているので、第６の実施形態は第１の実施形態と同様の作用効果を生じる。
第１０図はこの発明の第６の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の変形例の一部分の断面図である。
第９図に示す可変容量型斜板式圧縮機では、ニードルベアリング６２４の回転側スラストレース６２４ｂに凹部６２４ｅが形成され、シャフト６０５に凹部６２４ｅに嵌合するキー６０５ｄが形成されているが、この変形例は第９図に示すものと逆で、回転側スラストレース６２４ｂに凸部（スラストレース側係合部）６２４ｆが形成され、シャフト６０５に凹部（シャフト側係合部）６０５ｅが形成されている。この構成により、回転側スラストレース６２４ｂがシャフト６０５と一緒に回転するようになっている。
第１１図はこの発明の第６の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の他の変形例の一部分の断面図である。
この変形例では、シャフト６０５の小径部６０５ｂの径方向両端に平面（シャフト側係合部）６０５ｆが形成され、回転側スラストレース６２４ｂに平面６０５ｆと接触する平面（スラストレース側係合部）６２４ｇが形成されている。この構成により、回転側スラストレース６２４ｂがシャフト６０５と一緒に回転するようになっている。
なお、上述の実施形態では圧縮機の一例として可変容量型斜板式圧縮機を説明したが、固定容量型斜板式圧縮機や揺動板式圧縮機等、コニカルワッシャによってシャフトにスラスト荷重を加えるタイプの圧縮機ならばいずれにも本願発明を適用できる。
なお、第１〜第６の実施形態ではラジアル軸受としてラジアルニードルベアリングを用いたが、ラジアルボールベアリングや滑り軸受等を用いてもよい。
また、第１〜第４の実施形態ではニードルベアリングの固定側スラストレースにキーを設け、スラスト軸受収容孔にキー溝を設けたが、このキーとキー溝との関係を逆にしてもよい。
なお、第６の実施形態では、コニカルワッシャの凹面をスラストニードルベアリングに臨ませたが、段差面の代わりにフランジ状のストッパ部を設ければ、コニカルワッシャの凸面をスラストニードルベアリングに臨ませることができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係る圧縮機は乗用車、バス又はトラック等の車両に搭載されるエアコンの冷媒圧縮機として有用であり、特に冷房能力の必要量に応じて冷媒ガスの吐出量をコントロールするエアコンに用いる圧縮機として適している。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の第１の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第２図は第１図の可変容量型斜板式圧縮機の全体の縦断面図である。
第３図はこの発明の第２の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第４図は第３図の可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の変形状態をイメージ化した断面図である。
第５図はこの発明の第３の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第６図は第５図の可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の変形状態をイメージ化した断面図である。
第７図はこの発明の第４の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第８図はこの発明の第５の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第９図はこの発明の第６の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の軸受部の断面図である。
第１０図は第６の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の変形例の一部を示す平面図である。
第１１図は第６の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の他の変形例の一部を示す平面図である。
第１２図は従来の圧縮機の一例の部分断面図である。
第１３図は従来の他の例の圧縮機の部分断面図である。
第１４図は第１３図の圧縮機のスラスト軸受に加わる力を示す部分断面図である。
【図１】
2003029654.tif 000003
【図２】
2003029654.tif 000004
【図３】
2003029654.tif 000005
【図４】
2003029654.tif 000006
【図５】
2003029654.tif 000007
【図６】
2003029654.tif 000008
【図７】
2003029654.tif 000009
【図８】
2003029654.tif 000010
【図９】
2003029654.tif 000011
【図１０】
2003029654.tif 000012
【図１１】
2003029654.tif 000013
【図１２】
2003029654.tif 000014
【図１３】
2003029654.tif 000015
【図１４】
2003029654.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月3日(2003.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削除
【請求項２】
シリンダブロックと、
このシリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、
このシャフトを支持するスラスト軸受と、
このスラスト軸受を介して前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が前記シリンダブロックによって支持されており、
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凹面であり、
前記コニカルワッシャの凸面が前記スラスト軸受に臨み、
前記凹面の外周縁との接触を避ける溝が前記シリンダブロックに形成され、
この溝の縁で前記凹面の外周縁の近傍が支えられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
削除
【請求項４】
削除
【請求項５】
シリンダブロックと、
このシリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、
このシャフトを支持するスラスト軸受と、
このスラスト軸受を介して前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が前記シリンダブロックによって支持されており、
前記コニカルワッシャの反スラスト軸受側端面が凸面であり、
前記コニカルワッシャの凹面が前記スラスト軸受に臨み、
前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されており、
前記シャフトの一端部を支持するラジアル軸受が前記シリンダブロックに設けられ、
このラジアル軸受を介して前記凸面の内周縁の近傍が前記シリンダブロックに支持されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
前記スラスト軸受がボールベアリングであることを特徴とする請求の範囲第５項記載の圧縮機。
【請求項７】
削除
【請求項８】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の圧縮機。
【請求項９】
削除
【請求項１０】
削除
【請求項１１】
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、
このニードルベアリングの固定側スラストレースに第１係合部が形成され、前記シリンダブロックに前記第１係合部と係合して前記固定側スラストレースの回転を阻止する第２係合部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項記載の圧縮機。
【請求項１２】
削除
【請求項１３】
シリンダブロックと、
前記シリンダブロックに一端部を回転可能に支持されたシャフトと、
このシャフトを支持するスラスト軸受と、
前記シャフトにスラスト荷重を与えるコニカルワッシャとを備えた圧縮機において、
前記シャフトに前記スラスト荷重を受けるストッパ部が形成され、
前記コニカルワッシャの内周縁と外周縁との一方が前記ストッパ部に接し、他方が前記スラスト軸受に接しており、
前記スラスト軸受がニードルベアリングであり、このニードルベアリングの固定側スラストレースが前記シリンダブロックに嵌合され、
前記ニードルベアリングの回転側スラストレースにスラストレース側係合部が形成され、前記シャフトに前記スラストレース側係合部と係合して前記回転側スラストレースを回転させるシャフト側係合部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【国際調査報告】
2003029654.tif 000017
2003029654.tif 000018
2003029654.tif 000019
2003029654.tif 000020