(57)【要約】【課題】スラストレースの撓み違いに起因するエッジロードによるスラストレース及びころの摩耗や破損を防止することができる斜板式圧縮機用スラストころ軸受を提供する。【解決手段】第２レース２２は、第１レース２１に比べて、スラストころ軸受２０のピッチ円直径ＰＣＤから荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されている。第１レース２１は、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向のテーパー形状に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の軸心に対して傾斜した斜板の回転によりピストンをシリンダ内で往復駆動させる斜板式圧縮機の前記斜板と前記シリンダとの間に配設される斜板式圧縮機用スラストころ軸受であって、
側面の外径側又は内径側のいずれか一方が前記斜板のボス部に形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第１レースと、
側面の内径側又は外径側のいずれか一方が前記シリンダに形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第２レースと、
前記第１レース及び前記第２レース間に転動自在に配置された複数のころと、
を備え、
前記第１及び第２レースのいずれか一方のレースは、前記第１及び第２レースの他方のレースに比べて、前記スラストころ軸受のピッチ円直径から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されており、
前記他方のレースは、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向のテーパー形状に形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
【請求項２】
前記一方のレースは、前記他方のレースのテーパー形状の傾き方向と同じ方向のテーパー形状に形成され、
前記他方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度は、前記一方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
【請求項３】
回転軸の軸心に対して傾斜した斜板の回転によりピストンをシリンダ内で往復駆動させる斜板式圧縮機の前記斜板と前記シリンダとの間に配設される斜板式圧縮機用スラストころ軸受であって、
側面の外径側又は内径側のいずれか一方が前記斜板のボス部に形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第１レースと、
側面の内径側又は外径側のいずれか一方が前記シリンダに形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第２レースと、
前記第１レース及び前記第２レース間に転動自在に配置された複数のころと、
を備え、
前記第１及び第２レースのいずれか一方のレースは、前記第１及び第２レースの他方のレースに比べて、前記スラストころ軸受のピッチ円直径から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されており、
前記一方のレースは、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と逆方向のテーパー形状に形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
【請求項４】
前記他方のレースは、前記一方のレースのテーパー形状の傾き方向と同じ方向のテーパー形状に形成され、
前記一方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度は、前記他方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板式圧縮機用スラストころ軸受に関し、より詳細には、回転する斜板によってピストンをシリンダ内で往復駆動させる斜板式圧縮機において、斜板とシリンダとの間に配設される斜板式圧縮機用スラストころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、斜板式圧縮機Ｐは、一対のシリンダブロック１，２の前後両端部に、バルブプレート３，４を介してフロントハウジング５及びリヤハウジング６が複数本のボルトＢにより結合されている。フロント及びリヤハウジング５，６内には、吸入室５ａ，６ａ及び吐出室５ｂ，６ｂがそれぞれ区画形成されている。シリンダブロック１，２の軸孔１ｂ，２ｂには、駆動軸７が一対のラジアルベアリング８，８を介して回転可能に支持されている。
【０００３】
シリンダブロック１，２の間には斜板室９が形成され、駆動軸７には斜板室９内に位置する斜板１０がそのボス部１０ａにおいて嵌合固定されている。シリンダブロック１，２には、複数のシリンダボア１ｃ，２ｃが駆動軸７と平行に形成され、各シリンダボア１ｃ，２ｃ内には、両頭ピストン１１が往復運動可能に嵌入されている。ピストン１１は、シューを介して斜板１０に係留されている。斜板１０のボス部１０ａの両端部とシリンダブロック１，２との間には、スラストベアリング１２，１３が介装されている。両吸入室５ａ，６ａは斜板室９と吸入通路１ａ，２ａを介してそれぞれ連通されている。そして、斜板１０が駆動軸７と共に回転すると、両頭ピストン１１がシリンダボア１ｃ，２ｃ内で往復運動して吸入及び圧縮動作を行う。両頭ピストン１１の往復運動にともなう圧縮力は、斜板１０のボス部１０ａとシリンダブロック１，２との間に配置したスラストベアリング１２，１３で受けられる。
【０００４】
例えば、図７の斜板式圧縮機Ｐに適用されるスラストベアリング１３は、図８に示すように、一対のスラストレース１０１，１０２と両レース１０１，１０２間に介在された複数のころ１０３と、各ころ１０３を回動自在に保持するリテーナ１０４と、を有する。斜板１０のボス部１０ａの側壁面には、環状突条１０ｂが形成されて、スラストレース１０１の外周寄りスラスト受面を支持している。また、シリンダブロック２の斜板１０側壁面には、環状突条１０ｂよりも小径の環状突条２ｄが形成されて、スラストレース１０２の内周寄りスラスト受面を支持している。
【０００５】
また、特許文献１の斜板式圧縮機Ｐは、スラストベアリング１２，１３のスラストレースが接触する、斜板１０のボス部１０ａのスラスト受面及びシリンダブロック２のスラスト受面を傾斜面又は円弧面とし、スラストベアリング１２，１３の弾性変形時に平面接触又は曲面接触によってスラスト受面の摺動摩擦を低減し、磨耗や齧りを抑制して振動及び異音の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０９４７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図８に示すように、スラストレース１０１，１０２のスラスト受面が平面の場合、スラストベアリング１３のピッチ円直径（ＰＣＤ）からスラストレース１０１の荷重支点位置（外周寄りスラスト受面）Ｓａまでの距離をＬａ、スラストベアリング１３のピッチ円直径（ＰＣＤ）からスラストレース１０２の荷重支点位置（内周寄りスラスト受面）Ｓｂまでの距離をＬｂとすると、Ｌａ＜Ｌｂとなっている。このため、スラストベアリング１３には、スラスト方向の荷重が作用すると、スラストレース１０２には、スラストレース１０１と比較して大きな撓みが発生し、スラストレース１０２がスラストレース１０１に対して大きく傾く。このため、ころ１０３も傾き、ころ１０３のエッジロードによって、スラストレース１０１やころ１０３の摩耗が大きくなる問題がある。
【０００８】
また、特許文献１に記載のスラストベアリング１２、１３では、斜板１０のボス部１０ａやシリンダブロック２のスラスト受面を傾斜面や円弧面によって形成しており、形状が複雑な機械加工を部品に施さなければならず、製作費が嵩む問題があった。また、特許文献１には、両スラストレースの撓み量の違いによる摩耗防止について記載されておらず、改善の余地があった。
【０００９】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラストレースの撓み量の違いに起因するエッジロードによるスラストレース及びころの摩耗や破損を防止することができる斜板式圧縮機用スラストころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  回転軸の軸心に対して傾斜した斜板の回転によりピストンをシリンダ内で往復駆動させる斜板式圧縮機の前記斜板と前記シリンダとの間に配設される斜板式圧縮機用スラストころ軸受であって、
側面の外径側又は内径側のいずれか一方が前記斜板のボス部に形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第１レースと、
側面の内径側又は外径側のいずれか一方が前記シリンダに形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第２レースと、
前記第１レース及び前記第２レース間に転動自在に配置された複数のころと、
を備え、
前記第１及び第２レースのいずれか一方のレースは、前記第１及び第２レースの他方のレースに比べて、前記スラストころ軸受のピッチ円直径から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されており、
前記他方のレースは、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向のテーパー形状に形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
（２）  前記一方のレースは、前記他方のレースのテーパー形状の傾き方向と同じ方向のテーパー形状に形成され、
前記他方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度は、前記一方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度よりも大きいことを特徴とする（１）に記載の斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
（３）  回転軸の軸心に対して傾斜した斜板の回転によりピストンをシリンダ内で往復駆動させる斜板式圧縮機の前記斜板と前記シリンダとの間に配設される斜板式圧縮機用スラストころ軸受であって、
側面の外径側又は内径側のいずれか一方が前記斜板のボス部に形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第１レースと、
側面の内径側又は外径側のいずれか一方が前記シリンダに形成された環状突条に当接する当接部位をなす略一様肉厚の第２レースと、
前記第１レース及び前記第２レース間に転動自在に配置された複数のころと、
を備え、
前記第１及び第２レースのいずれか一方のレースは、前記第１及び第２レースの他方のレースに比べて、前記スラストころ軸受のピッチ円直径から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されており、
前記一方のレースは、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と逆方向のテーパー形状に形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
（４）  前記他方のレースは、前記一方のレースのテーパー形状の傾き方向と同じ方向のテーパー形状に形成され、
前記一方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度は、前記他方のレースの前記半径方向に対するテーパー角度よりも大きいことを特徴とする（３）に記載の斜板式圧縮機用スラストころ軸受。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の斜板式圧縮機用スラストころ軸受によれば、第１及び第２レースのいずれか一方のレースは、第１及び第２レースの他方のレースに比べて、スラストころ軸受のピッチ円直径から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されている。このため、本発明では、他方のレースは、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向のテーパー形状に形成されているか、または、一方のレースは、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と逆方向のテーパー形状に形成されている。これにより、荷重負荷時に、第１及び第２レースのテーパー量を略同等とすることができ、スラストレースである第１及び第２レースの撓み量の違いに起因するエッジロードによるスラストレース及びころの摩耗や破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態のスラストころ軸受の要部断面図である。
【図２】図１の第１レースの断面図である。
【図３】図１に示すスラストころ軸受の作用を説明するための断面図である。
【図４】第２実施形態のスラストころ軸受の要部拡大断面図である。
【図５】第３実施形態のスラストころ軸受の要部断面図である。
【図６】第４実施形態のスラストころ軸受の要部拡大断面図である。
【図７】従来の斜板式圧縮機の断面図である。
【図８】従来のスラストころ軸受の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る斜板式圧縮機用スラストころ軸受は、斜板式圧縮機における斜板のボス部とシリンダとの間に配置されて斜板式圧縮機のスラスト荷重を支持する。斜板式圧縮機は、図７で説明した従来の斜板式圧縮機Ｐと同様の構成を有するので、詳細な説明を省略し、以後、斜板式圧縮機用スラストころ軸受（以後、単にスラストころ軸受と言う）について主に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のスラストころ軸受２０は、内側面が第１軌道面２１ａをなす略一様肉厚の第１レース２１と、内側面が第２軌道面２２ａをなす略一様肉厚の第２レース２２と、互いに対向する第１レース２１の第１軌道面２１ａ及び第２レース２２の第２軌道面２２ａ間に転動自在に配置された複数のころ２３と、複数のころ２３をポケット２４ａ内に回動自在に保持する保持器２４と、を有する。
【００１５】
第１レース２１は、斜板式圧縮機Ｐの斜板１０のボス部１０ａに形成された環状突条１０ｂと、外側面の外径側で当接している。第２レース２２は、斜板式圧縮機Ｐのシリンダブロック２に形成された環状突条２ｄと、外側面の内径側で当接している。
なお、環状突条１０ｂの側面１０ｄ、及び環状突条２ｄの側面２ｅは、いずれも平面となっている。
【００１６】
また、本実施形態では、第２レース２２は、第１レース２１に比べて、スラストころ軸受２０のピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されている。即ち、予圧によるスラスト荷重、或いは圧縮作用に伴うスラスト荷重が斜板式圧縮機Ｐに作用すると、図３に示すように、スラストころ軸受２０の第１レース２１は、外側面の外径側が環状突条１０ｂにより図中右方向に押圧され、環状突条１０ｂの内径側縁部１０ｃが荷重支点位置Ｓａとなる。また、第２レース２２は、外側面の内径側が環状突条２ｄにより図中左方向に押圧され、環状突条２ｄの外径側縁部２ｆが荷重支点位置Ｓｂとなる。したがって、スラストころ軸受２０のピッチ円直径（ＰＣＤ）から第１レース２１の荷重支点位置Ｓａまでの距離をＬａ、スラストころ軸受２０のピッチ円直径（ＰＣＤ）から第２レース２２の荷重支点位置Ｓｂまでの距離をＬｂとすると、Ｌａ＜Ｌｂに設計されている。
【００１７】
また、本実施形態では、図１及び図２にも示すように、第１レース２１は、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向に傾いたテーパー角度αのテーパー形状に形成されている。一方、第２レース２２は、半径方向（放射方向）に沿って形成されている。
なお、本実施形態では、第１レース２１及び第２レース２２は、内径及び外径が略等しい円環板状に形成され、軸方向両側面（内側面及び外側面）を平面状としている。
【００１８】
したがって、スラストころ軸受２０のピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が第２レース２２に比べて短い第１レース２１は、荷重負荷時に第２レース２２に比べて変形しにくいが、第１レース２１は、上述したように、予めテーパー形状に形成されているので、荷重負荷時には、図３に示すように、第１及び第２レース２１，２２のテーパー量を略同等とすることができる。すなわち、第１及び第２レース２１，２２の撓みによる傾斜角θが同じ角度になる。これにより、荷重負荷時、第１レース２１及び第２レース２２の撓み量の違いに起因するころのエッジロードを防止して、第１及び第２レース２１、２２やころ２３の摩耗や破損を防止することができる。
【００１９】
（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る斜板式圧縮機用スラストころ軸受について説明する。なお、第２実施形態のスラストころ軸受において、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００２０】
第１実施形態のスラストころ軸受２０では、第２レース２２は、半径方向に沿って形成されていたが、本実施形態のスラストころ軸受２０ａでは、第２レース２２も、第１レース２１のテーパー形状と傾き方向と同じ方向のテーパー形状に予め形成されている。ただし、第１レース２１の半径方向に対するテーパー角度α１は、第２レース２２の半径方向に対するテーパー角度β１よりも大きい。
【００２１】
したがって、第１及び第２レース２１，２２の両方に、上述したようなテーパー形状を予め与えるが、スラストころ軸受２０ａのピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が第２レース２２に比べて短い第１レース２１のテーパー角度α１を第２レース２２のテーパー角度β１よりも大きくしている。この場合にも、荷重負荷時には、第１及び第２レース２１，２２のテーパー量を略同等とすることができ、第１レース２１及び第２レース２２の撓み量の違いに起因するころのエッジロードを防止して、第１及び第２レース２１、２２やころ２３の摩耗や破損を防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００２２】
（第３実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る斜板式圧縮機用スラストころ軸受について説明する。なお、第３実施形態のスラストころ軸受において、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００２３】
第３実施形態のスラストころ軸受２０ｂでは、第１レース２１は、半径方向（放射方向）に沿って形成されている。一方、第２レース２２は、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向（第１実施形態の図３に示す傾き方向）と逆方向に傾いたテーパー角度βのテーパー形状に形成されている。
【００２４】
また、この場合、荷重が小さな場合には、第２レース２２は、環状突条２ｄの内径側縁部２ｇを荷重支点位置Ｓｂ´として、環状突条２ｄによって押圧されるので、スラストころ軸受２０のピッチ円直径（ＰＣＤ）から第２レース２２の荷重支点位置Ｓｂ´までの距離はＬｂ´となる。一方、所定の荷重が負荷された時には、図３に示すように、第２レース２２は、内径側が外径側に比べて、斜板１０のボス部１０ａに近づくように傾斜するので、第１実施形態と同様、第２レース２２は、環状突条２ｄの外径側縁部２ｆによって押圧される。
ただし、いずれの荷重負荷状態においても、第２レース２２は、第１レース２１に比べて、スラストころ軸受２０ｂのピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が長い（即ち、Ｌａ＜Ｌｂ，Ｌｂ´）。
【００２５】
したがって、スラストころ軸受２０ｂのピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が第１レース２１に比べて長い第２レース２２は、荷重負荷時には、テーパー角度が減少するように撓んでいき、さらに、図３に示したように、第１及び第２レース２１，２２の撓みによる傾斜角θを略同じ角度にすることができる。これにより、荷重負荷時、第１レース２１及び第２レース２２の撓み量の違いに起因するころのエッジロードを防止して、第１及び第２レース２１、２２やころ２３の摩耗や破損を防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００２６】
（第４実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第４実施形態に係る斜板式圧縮機用スラストころ軸受について説明する。なお、第４実施形態のスラストころ軸受において、第３実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００２７】
第３実施形態のスラストころ軸受２０ｂでは、第１レース２１は、半径方向に沿って形成されていたが、本実施形態のスラストころ軸受２０ｃでは、第１レース２１も、第２レース２２のテーパー形状の傾き方向と同じ方向のテーパー形状に予め形成されている。ただし、第２レース２２の半径方向に対するテーパー角度β２は、第１レース２１の半径方向に対するテーパー角度α２よりも大きい。
【００２８】
したがって、第１及び第２レース２１，２２の両方に、上述したようなテーパー形状を予め与えるが、荷重が小さな状態及び所定の荷重負荷状態のいずれにおいても、スラストころ軸受２０ｃのピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が第１レース２１に比べて長い第２レース２２は、第１レース２１のテーパー角度α２よりも大きなテーパー角度β２としている。そして、荷重負荷時には、第１及び第２レース２１，２２のテーパー量を略同等とし、第１及び第２レース２１，２２の撓みによる傾斜角θを略同じ角度にすることができる。これにより、第１レース２１及び第２レース２２の撓み量の違いに起因するころのエッジロードを防止して、第１及び第２レース２１、２２やころ２３の摩耗や破損を防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第３実施形態と同様である。
【００２９】
尚、本発明は、前述した各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、第１レース２１は、側面の外径側が斜板１０のボス部１０ａに形成された環状突条１０ｂに当接する当接部位をなし、第２レース２２は、側面の内径側がシリンダブロック２に形成された環状突条２ｄに当接する当接部位をなす構成としているが、第１レース２１は、側面の内径側が該環状突条１０ｂに当接する当接部位をなし、第２レース２２は、側面の外径側が該環状突条２ｄに当接する当接部位をなす構成であってもよい。
【００３１】
また、上述した実施形態では、第２レース２２が第１レース２１に比べて、スラストころ軸受のピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が長くなるように設計されている（Ｌａ＜Ｌｂ、Ｌｂ´）。このため、第１及び第２実施形態では、少なくとも第１レース２１が、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向のテーパー形状に形成されている。または、第３及び第４実施形態では、少なくとも第２レース２２は、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と逆方向のテーパー形状に形成されている。
【００３２】
しかしながら、第１レース２１が、スラストころ軸受のピッチ円直径（ＰＣＤ）から荷重支点位置までの距離が第２レース２２に比べて長くなるように設計されていてもよい。その場合には、少なくとも第２レース２２が、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と同じ方向のテーパー形状に形成されてもよい。或いは、少なくとも第１レース２１が、荷重負荷時に変形して半径方向に対して傾く方向と逆方向のテーパー形状に形成されてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１ｃ，２ｃ      シリンダボア（シリンダ）
７       駆動軸（回転軸）
１０     斜板
１０ａ   ボス部
１０ｂ   環状突条
１０ｃ   環状突条の内径側縁部
１１     両頭ピストン（ピストン）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ     スラストころ軸受（斜板式圧縮機用スラストころ軸受）
２１     第１レース
２２     第２レース
２３     ころ
Ｌａ         ピッチ円直径から第１レースにおける荷重支点位置までの距離
Ｌｂ，Ｌｂ´     ピッチ円直径から第２レースにおける荷重支点位置までの距離
Ｐ       斜板式圧縮機
Ｓａ，Ｓｂ   荷重支点位置
ＰＣＤ   ピッチ円直径
【図１】
2017008760.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017008760.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017008760.tif 000007
【図６】
2017008760.tif 000008
【図７】
2017008760.tif 000009
【図８】
2017008760.tif 000010