(57)【要約】【課題】振動及び騒音の抑制効果を持続的に発揮できる圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダブロック２ａ，２ｂのそれぞれには、スラストベアリング５２，５３の一方のレース５２ａ，５３ａに当接する第１スラスト座６１が設けられている。第１スラスト座６１は、回転軸２２を囲む円環形状を有し、レース５２ａ，５３ａのそれぞれに内周縁５２ａ１，５３ａ１付近に位置するようになっている。斜板２４には、第１スラスト座６１とは回転軸２２の径方向において位置が異なった第２スラスト座６３が設けられている。また、シリンダブロック２ａ，２ｂのそれぞれには、第１スラスト座６１を囲む円環形状を有した補助スラスト座６２が設けられている。補助スラスト座６２は、レース５２ａ，５３ａのそれぞれとの間に隙間Ｇを空けると共にレースの５２ａ，５３ａのそれぞれの外周縁５２ａ２，５３ａ２の回転軸２２に沿った延長線Ｌ上に位置している。【選択図】図２
2015183517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックを有するハウジングと、
該ハウジング内に回転可能に設けられた回転軸と、
該回転軸と一体回転する斜板と、
前記シリンダブロックと前記斜板との間に設けられ、一対のレースと、該レースによって挟まれたローラとからなるスラストベアリングと
を備え、
前記シリンダブロックには、
前記回転軸を囲むように設けられ、前記レースに向かって突出して当接する第１スラスト座と、
該第１スラスト座の外周に設けられ、前記レースに向かって前記第１スラスト座よりも少ない突出量で突出している補助スラスト座と
が設けられ、
前記斜板には、前記レースに向かって突出して当接する第２スラスト座が設けられ、
前記第１スラスト座及び前記第２スラスト座は、前記回転軸の径方向において位置が異なっており、
前記第１スラスト座が摩耗した後は、前記補助スラスト座は、前記レースを当接支持するように設けられている、圧縮機。
【請求項２】
前記第２スラスト座は、前記第１スラスト座より外周側に形成される、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記補助スラスト座には、その内側と外側とを連通する連通溝が設けられている、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記補助スラスト座は、前記シリンダブロックとは別体の硬質部材からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は圧縮機に係り、特に、ピストンを有する斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の斜板式圧縮機が特許文献１に記載されている。この斜板式圧縮機では、図４に示されるように、斜板１００と、それを挟むように位置するシリンダブロック１０１，１０２のそれぞれとの間にスラスト軸受１０３，１０４が設けられている。一方のスラスト軸受１０４は、そのインナーレース１０４ａ及びアウターレース１０４ｂがそれぞれ、斜板１００の受圧面１００ｂ及びシリンダブロック１０２の受圧面１０２ｂとほぼ全面的に接することにより、安定かつリジッドに設けられている。他方のスラスト軸受１０３は、そのインナーレース１０３ａがその外周縁近傍で、斜板１００に形成された環状の受圧座１００ａに当接すると共に、そのアウターレース１０３ｂがその内周縁近傍で、シリンダブロック１０１に形成された環状の受圧座１０１ａに当接するように設けられている。尚、受圧座１００ａの直径は、受圧座１０１ａよりも大きい。ここで、アキシャル荷重が生じると、互いに直径の異なる受圧座１００ａ，１０１ａに接するスラスト軸受１０３のインナーレース１０３ａ及びアウターレース１０３ｂ自体に弾性変形が生じ、その緩衝機能によってアキシャル荷重が吸収される。これにより、斜板１００の不安定な振動及びそれに基づく騒音が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９７８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、受圧座１０１ａが摩耗すると、アキシャル荷重の吸収能力が低下するので、斜板１００の振動及びそれに基づく騒音の抑制効果が低下するといった問題点があった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、振動及び騒音の抑制効果を持続的に発揮できる圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る圧縮機は、シリンダブロックを有するハウジングと、ハウジング内に回転可能に設けられた回転軸と、回転軸と一体回転する斜板と、シリンダブロックと斜板との間に設けられ、一対のレースと、レースによって挟まれたローラとからなるスラストベアリングとを備え、シリンダブロックには、回転軸を囲むように設けられ、レースに向かって突出して当接する第１スラスト座と、第１スラスト座の外周に設けられ、レースに向かって第１スラスト座よりも少ない突出量で突出している補助スラスト座とが設けられ、斜板には、レースに向かって突出して当接する第２スラスト座が設けられ、第１スラスト座及び第２スラスト座は、回転軸の径方向において位置が異なっており、第１スラスト座が摩耗した後は、補助スラスト座は、レースを当接支持するように設けられている。
第２スラスト座は、第１スラスト座より外周側に形成されてもよい。
補助スラスト座には、その内側と外側とを連通する連通溝が設けられてもよい。
補助スラスト座は、シリンダブロックとは別体の硬質部材から形成されてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、シリンダブロックには、回転軸を囲むように設けられた第１スラスト座と、第１スラスト座の外周に設けられた補助スラスト座とが設けられ、斜板には、第１スラスト座とは回転軸の径方向において位置がずれた第２スラスト座が設けられ、第１スラスト座及び第２スラスト座はそれぞれ、スラストベアリングのレースに当接し、第１スラスト座が摩耗した後は、補助スラスト座は、レースを当接支持するようになり、受圧面積が増加するので、第１スラスト座の摩耗を抑制し、その結果、振動及び騒音の抑制効果を持続的に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る圧縮機の断面図である。
【図２】実施の形態１に係る圧縮機の斜板周辺部分の拡大断面図である。
【図３】実施の形態２に係る圧縮機の第１スラスト座及び補助スラスト座の正面図である。
【図４】従来の圧縮機の斜板周辺部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に示されるように、圧縮機１は、両頭斜板式圧縮機である。尚、以下の説明における圧縮機１の前方側（フロント側）及び後方側（リア側）を、図１に示す各矢印により規定する。
【００１０】
図１に示されるように、圧縮機１は、両頭固定斜板式圧縮機である。圧縮機１は、接合された一対のシリンダブロック２ａ，２ｂと、弁・ポート形成体３，５を介してシリンダブロック２ａ，２ｂのそれぞれに結合するシリンダヘッド４，６とを備えている。これらの部材は、フロント側のシリンダヘッド４側から、弁・ポート形成体３、シリンダブロック２ａ，２ｂ、弁・ポート形成体５を順次貫通するボルト７を、シリンダヘッド６に締め付けることによって互いに固定されている。
【００１１】
弁・ポート形成体３は、バルブプレート１１、吸入弁形成板１２及び吐出弁形成板１３を有している。吸入弁形成板１２及び吐出弁形成板１３の表面には、例えばゴム等の弾性材料がコーティングされており、シリンダブロック２ａとフロント側のシリンダヘッド４との間のシール部材であるガスケットとして兼用されている。同様に、弁・ポート形成体５も、バルブプレート１４、吸入弁形成板１５及び吐出弁形成板１６を有しており、吸入弁形成板１５及び吐出弁形成板１６が、シリンダブロック２ｂとシリンダヘッド６との間のガスケットとして兼用されている。ここで、シリンダブロック２ａ，２ｂ及びシリンダヘッド４，６は、例えばアルミ合金等の金属から形成された部材であり、圧縮機１におけるハウジング１０を構成している。
【００１２】
シリンダブロック２ａ，２ｂの軸方向における中間部近傍には、斜板室２１が形成されている。また、シリンダブロック２ａ，２ｂの中央部には、中心孔２ｃ及び中心孔２ｄが軸方向に沿って形成されており、これらの中心孔２ｃ，２ｄ内に回転軸２２が挿入されている。中心孔２ｃ，２ｄには、ラジアルベアリング２３ａ，２３ｂがそれぞれ嵌入されており、これらのラジアルベアリング２３ａ，２３ｂによって回転軸２２が回転可能に支持されている。
【００１３】
回転軸２２において斜板室２１内に位置する部位には斜板２４が固定されており、回転軸２２と斜板２４とが一体として回転可能となっている。斜板２４は、回転軸２２の外周部に固定される略円筒状のボス部２４ａと、ボス部２４ａの外周部に形成された円板状の斜板部２４ｂとを有しており、斜板部２４ｂは、回転軸２２の軸方向に対して所定の角度で傾斜している。また、シリンダブロック２ａとボス部２４ａのとの間、及びボス部２４ａとシリンダブロック２ｂとの間には、スラストベアリング５２，５３がそれぞれ設けられており、これらのスラストベアリング５２，５３によってボス部２４ａが回転可能に支持されている。
【００１４】
シリンダブロック２ａ，２ｂの内部において回転軸２２の周囲に位置する部位には、円筒形状を有する複数のシリンダボア２６が形成されている。また、これらのシリンダボア２６の内部にピストン２７が収容されており、ピストン２７によってシリンダボア２６の内部が前方側圧縮室２６ａと後方側圧縮室２６ｂとに区画されている。各ピストン２７は、シュー２８を介して斜板２４の斜板部２４ｂに係留されており、斜板２４が回転することによってピストン２７がシリンダボア２６内を往復動するようになっている。
【００１５】
フロント側のシリンダヘッド４は、外周側に位置する部位に形成された吸入室４１と、内周側に位置する部位に形成された吐出室４２とをシリンダブロック２ａに接合される端面に有している。同様に、リア側のシリンダヘッド６は、外周側に位置する部位に形成された吸入室４３と、内周側に位置する部位に形成された吐出室４４とをシリンダブロック２ｂに接合される端面に有している。また、弁・ポート形成体３のバルブプレート１１と弁・ポート形成体５のバルブプレート１４には、冷媒を吸入室４１、４３からシリンダボア２６に導くための吸入ポート１１ａ、１４ａが形成されるとともに、シリンダボア２６から吐出室４２、４４に冷媒を導くための吐出ポート１１ｂ、１４ｂが形成されている。
【００１６】
図２に示されるように、スラストベアリング５２は、２つのレース５２ａ，５２ｂと、それらによって挟まれたローラ５２ｃとを備えている。また、スラストベアリング５３も、２つのレース５３ａ，５３ｂと、それらによって挟まれたローラ５３ｃとを備えている。シリンダブロック２ａ，２ｂのそれぞれには、スラストベアリング５２，５３の一方のレース５２ａ，５３ａに向かって突出して当接する第１スラスト座６１が設けられている。第１スラスト座６１は、回転軸２２を囲む円環形状を有し、レース５２ａ，５３ａのそれぞれの内周縁５２ａ１，５３ａ１付近に位置するようになっている。また、シリンダブロック２ａ，２ｂのそれぞれには、第１スラスト座６１を囲む円環形状を有した補助スラスト座６２が設けられている。補助スラスト座６２は、レース５２ａ，５３ａに向かって突出しているが、その突出する長さ（突出量）は第１スラスト座６１の突出量よりも少ないので、レース５２ａ，５３ａのそれぞれとの間に隙間Ｇを空けると共にレースの５２ａ，５３ａのそれぞれの外周縁５２ａ２，５３ａ２の回転軸２２に沿った延長線Ｌ上に位置している。尚、この隙間Ｇの間隔については、圧縮機１の動作の説明において後述する。
【００１７】
補助スラスト座６２は、シリンダブロック２ａ，２ｂと一体的に形成されてもいいが、シリンダブロック２ａ，２ｂとは別体の硬質部材、例えば、Ｓ４５Ｃのような炭素鋼、モリブデン鋼、クロム鋼等を鋳込むことにより形成した部材であってもよい。
【００１８】
斜板２４の円環状のボス部２４ａには、回転軸２２を囲む円環形状の第２スラスト座６３が設けられている。第２スラスト座６３は、スラストベアリング５２，５３の他方のレース５２ｂ，５３ｂの外周縁付近でレース５２ｂ，５３ｂに向かって突出して当接するようになっている。第２スラスト座６３の外径は第１スラスト座６１の外径よりも大きく、その結果、第２スラスト座６３は、回転軸２２の径方向に関して、第１スラスト座６１より外周側に形成されている。すなわち、第１スラスト座６１及び第２スラスト座６３は、回転軸２２の径方向において位置が異なっている。
【００１９】
次に、この実施の形態１に係る圧縮機の動作について説明する。
図１に示されるように、動力が圧縮機１の回転軸２２に伝達されると、回転軸２２と斜板２４とが一体として回転を開始する。また、斜板２４の回転が開始されると、斜板部２４ｂにシュー２８を介して連結されているピストン２７がシリンダボア２６内で往復動を開始する。ピストン２７が往復動を開始すると、シリンダヘッド４の吸入室４１及びシリンダヘッド６の吸入室４３からシリンダボア２６内に冷媒が吸入され、吸入された冷媒がピストン２７によって圧縮される。圧縮された冷媒は、シリンダボア２６からシリンダヘッド４の吐出室４２及びシリンダヘッド６の吐出室４４に導かれ、図示しない吐出通路を介して吐出される。
【００２０】
回転軸２２と一体回転する斜板２４の回転運動により、ピストン２７がシリンダボア２６内を往復動するようになると、図２に示されるように、回転軸２２の軸方向に沿った方向の力が斜板２４にかかり、スラストベアリング５２，５３は、斜板２４から同方向の荷重を受ける。スラストベアリング５２，５３はそれぞれ、そのような荷重を受けると、レース５２ａ，５２ｂ及び５３ａ，５３ｂはそれぞれ、それらの外周縁が補助スラスト座６２に近づくように撓む。これにより、スラストベアリング５２，５３は、かかる荷重を吸収する。その結果、回転軸２２の軸方向に沿った斜板２４の移動を規制する。第１スラスト座６１が摩耗していない初期の状態では、レース５２ａ，５２ｂ及び５３ａ，５３ｂが撓んでもレース５２ａ，５３ａがそれぞれ補助スラスト座６２に接することがないように、補助スラスト座６２とレース５２ａ，５３ａのそれぞれとの間に隙間Ｇを空けておくことが望ましい。
【００２１】
圧縮機１（図１参照）の稼働が継続し、第１スラスト座６１が摩耗してくると、補助スラスト座６２とレース５２ａ，５３ａのそれぞれとの間の隙間Ｇの間隔が小さくなり、やがて、レース５２ａ，５２ｂ及び５３ａ，５３ｂが撓んだときに、レース５２ａ，５３ａが補助スラスト座６２に当接するようになる。この際、レース５２ａ，５３ａは、それぞれの外周縁５２ａ２，５３ａ２付近で補助スラスト座６２に当接するので、外周縁５２ａ２，５３ａ２よりも内周縁５２ａ１，５３ａ１側の部分で補助スラスト座６２に当接する場合に比べて、大きな荷重を受けることができる。また、第１スラスト座６１だけでなく補助スラスト座６２によってレース５２ａ，５３ａを受けることにより、レース５２ａ，５３ａの受圧面積が大きくなるので、第１スラスト座６１の摩耗が抑制される。また、補助スラスト座６２は、硬質部材から形成されていることにより摩耗しにくいので、さらなる摩耗の抑制効果が得られる。さらに、レース５２ａ，５３ａが補助スラスト座６２に当接するようになると、スラストベアリング５２，５３の撓みが抑制されるので、スラストベアリング５２，５３の耐久性も向上する。
【００２２】
このように、シリンダブロック２ａ，２ｂには、回転軸２２を囲むように設けられた第１スラスト座６１と、第１スラスト座６１の外周に設けられた補助スラスト座６２とが設けられ、斜板２４には、第１スラスト座６１とは回転軸２２の径方向において位置がずれた第２スラスト座６３が設けられ、第１スラスト座６１及び第２スラスト座６３はそれぞれ、スラストベアリング５２，５３それぞれのレース５２ａ，５３ａ及び５２ｂ，５３ｂに当接し、第１スラスト座６１が摩耗した後は、補助スラスト座６２は、レース５２ａ，５３ａを当接支持するようになり、受圧面積が増加するので、第１スラスト座６１の摩耗を抑制し、その結果、振動及び騒音の抑制効果を持続的に発揮することができる。
【００２３】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る圧縮機の構成を示す。尚、実施の形態２において、図１及び２の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る圧縮機は、実施の形態１に対して、第２スラスト座の形態を変更したものある。
【００２４】
図３に示されるように、補助スラスト座６２’は、途切れのない円環形状ではなく、部分的に少なくとも１つ以上の連通溝６５が設けられている。この連通溝６５を介して、補助スラスト座６２’の内側の領域と外側の領域とが連通するようになっている。尚、連通溝６５のサイズや個数は、任意に決定可能である。その他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００２５】
圧縮機１の稼働中、スラストベアリング５２，５３（図２参照）の周辺には、潤滑用のオイルが供給される。第１スラスト座６１の摩耗が進行し、スラストベアリング５２，５３が撓んでいない状態でも補助スラスト座６２’がレース５２ａ，５３ａ（図２参照）に当接するようになっても、オイルは連通溝６５を介して補助スラスト座６２’の内部に流入し、第１スラスト座６１とレース５２ａ，５３ａとの接触部分を潤滑することができる。さらに、補助スラスト座６２’は、連通溝６５が存在する以外は、実施の形態１と同じ形態であるので、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
【００２６】
実施の形態１及び２では、圧縮機１は両頭斜板式圧縮機であったが、この形式に限定するものではない。斜板を有し、斜板とシリンダブロックとの間にスラストベアリングが設けられた圧縮機であればよい。また、圧縮機１では、２つのシリンダブロック２ａ，２ｂを接合したものであるが、１つのシリンダブロックであってもよい。
【００２７】
実施の形態１及び２では、シリンダブロック２ａ，２ｂの両方に、レース５２ａ，５３ａに当接する第１スラスト座６１及びそれらに当接可能な補助スラスト座６２又は６２’を設けていたが、いずれか一方のみに第１スラスト座６１及び補助スラスト座６２又は６２’を設けてもよく、他方のレースは、シリンダブロックと全面で当接する形態であってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  圧縮機、２ａ，２ｂ  シリンダブロック、１０  ハウジング、２２  回転軸、２５  斜板、５２，５３  スラストベアリング、５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ  レース、５２ｃ，５３ｃ  ローラ、６１  第１スラスト座、６２，６２’  補助スラスト座、６３  第２スラスト座、６５  連通溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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