JPS61215499A - 遠心式圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 本発明はターボ圧縮機用容量制御装置、とくに、吸込ガ
スに予旋回を与えて容量制御をする丸めにベーンブレー
ドと呼ばれる扇状の翼を放射状に配置した通常吸込ベー
ンと呼ばれる装置に関するものである。

「従来の技術」 第３図は本発明忙最も近い従来例である。

従来この種の装置では、ベーンブレードＪを外部から回
転させるため、装置のケーシングｌを貫通する回転駆動
軸ｊを有し、該貫通部には機内の気密を保つため回転駆
動軸ｇとケーシングｌの間にオイルシールのような軸封
装置コタ。

コ３が用いられていた。該回転駆動軸ｔは軸端の継手部
／９でベーンブレード３の軸ダとキーまたは角穴等を使
用したアーム乙のボスの軸継手部材を介して接続され、
ベーンブレードの軸受よとは別に該回転駆動軸ｆＫ加わ
る荷重を支えるため軸受コロ、コクを有し、回転駆動軸
ｔはスラスト方向とラジアル方向を拘束されて回転方向
にのみ自由度を有する構造をなしている。

またこの種の装置ではベーンブレードＪを支持するベー
ンブレード支持枠コと、装置全体のケーシング／とは別
部材で構成され、別個の製造工程で加工された後組立て
て使用される形態をなし、前記回転駆動軸ｔの軸封装置
はケーシングｌに取付けられ、ベーンブレード、７　ハ
べ一ンブレード支持枠コに取付けられる構造を有してい
九。尚、吸込ベーン式の容量制御装置として各ベーンブ
レードを連動させて駆動する機構については、特公昭ｇ
ｏ−ｉｏｏｏｉ号公報に見られるリンク機構式のもの、
あるいは特公昭Ｑ９−Ｊ９！ｌ、１号公報に見られるワ
イヤ駆動式のもの、あるいは特公昭ｌＩｔ−ｔｇｚコ号
公報に見られるラックとビニオンを用いたもの等各種存
在する。

「発明が解決しようとする問題点」 さて、軸封装置コク、−！の密封性を保ち、回転駆動軸
ｔを支える軸受コロ、コ’７に過大な力を加えないため
には、回転駆動軸ｊの中心とベーンブレード軸ダの中心
を高い精度で一致させる必要があり、そのためケーシン
グ／にあけられる軸受コク、軸封装置コダ、コＳの取付
穴とベーンブレード支持枠コにあけられるベーンブレー
ド用軸受３の入る穴の中心は組立た状態で穴の中心が一
致する様、各部品の加工に際しては細心の注意が必要で
ある。又、軸受λ６の中心を出すため前蓋／ｌの軸受−
６の入る孔と前蓋／’／のケーシングｌの軸封装置２弘
、λＳの入る孔との嵌合部はワンチャックで加工出来な
いため精度が出し難いＫもか＼わらず高精度を要する。

このようなケーシングｌとベーンブレード支持枠コの回
転駆動軸ｊが挿通して支持される穴、ベーンブレード軸
ダが軸承される穴は、夫々回転割出しテーブル上で割出
して穿孔されるのが生産性並びに工程の連続性から好ま
しい。然し乍らこのような加工では円周割出し精度が極
めて厳しいものが要求されることＫなシ、それでもケー
シングｌとベーンブレード支持枠λを組立てるとケーシ
ングｌとベーンブレード支持枠コの上記穴の軸心はくい
違い或は交叉が或程度生ずる。又、ケーシング／とベー
ンブレード支持枠コを仕組んでから上記孔を加工すると
軸心はよく一致するが、ケーシングｌとベーンブレード
支持枠コは円周方向一定位置で組付ける必要があシ、且
つ互換性がなくなシ、機械加工途中に組立工程が入ると
いう難点がある。これらＫよシ、要求加工精度が高いた
め多大のコストを要し、また現金加工後の分割組立に際
してもそのような制約から多大の手間を要するといった
欠点があった。

また加工精度の悪い部品を無理に組み立てた場合、軸受
コロ、λ７に無理な力が加わって、動作が重くなったり
動作しなくなることもあり寿自が著しく短かくなるとい
った欠点もあった。

本発明は従来の遠心圧縮機の吸込ベーン式容量制御装置
のこの欠点を除去するため、軸封装置の駆動軸の軸受に
球面軸受を採用することＫよって、回転駆動軸の有する
自由度を従来から有する回転方向のほか、球面軸受を中
心として傾動する方向にも設定し、かつ球面軸受の前後
に回転駆動軸の移動を許す軸封装置を設けることＫよっ
て、前記ケーシングとベーンブレード支持枠の要求加工
精度を緩和することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 本発明はケーシング類を貫通して夫々軸受によって支持
された回転駆動軸とベーンブレード軸を連結した遠心式
圧縮機の吸込ベーン式容量制御装置において、該回転駆
動軸を球面軸受によシ支持するとともに、該球面軸受の
取付部から見て、機内側と機外側の両側に該回転駆動軸
の軸心の偏位を許す軸封装置を設けたことを特徴とする
遠心式圧縮機の吸込ベーン容量制御装置である。

「作用」 回転駆動軸を球面軸受を介して取付けられている穴とベ
ーンブレード軸を軸受を介して取付けている孔の中心の
不一致があっても、回転駆動軸は球面軸受を中心に傾動
するので回転駆動軸とベーンブレード軸の連結部は一致
し、回転駆動軸とベーンブレード軸の夫々の軸受に組立
上からくる無理な力が加わらず円滑に回転するのでベー
ンブレードも軽く回転し、軸受の摩耗が少ない。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。第１図
は遠心式圧縮機の吸込口に設けた吸込ベーン式容量制御
装置の正面図である。該圧縮機の吸込口部分に設けたケ
ーシングｌは円筒形をしており、その内側に円環状のベ
ーンブレード支持枠コが嵌入固定されている。３はペー
／ブレード支持枠コの内側に放射状に配されたベーンブ
レードである。

第２図は第１図の＾−＾拡大断面図である。

ベーンブレード３はその一体になっているベーンブレー
ド軸ダがベーンブレード支持枠コに設けた半径方向の孔
に圧入されたベーンブレード用軸受ｊに滑入しており、
ベーンブレード軸ダにはそのボス部が軸継手部材を兼ね
ているアーム６が固定されており、ベーンブレード軸ダ
はベーンブレード軸ダの肩７がベーンブレード支持枠コ
及び該支持枠コと同一面にあるベーンブレード用軸受３
の端面に接し、且つアーム６の軸継手部が該軸受！のつ
ばに接することによシ、ベーンブレード軸ｌは軸方向不
動に支持されている。アーム６のアーム端には各ベーン
ブレード３の連動用のリンク装置が配されている（説明
は省略）。

ベーンブレード軸ダと同軸上忙ある回転駆動軸ｇは、回
転駆動軸ｔの段部に嵌入して該段部の円周溝に嵌入して
いる軸用止輪９により固定された球面軸受内輪１０がケ
ーシングｌの半径方向の孔に嵌入し、前蓋ｌ／を重ねて
、ポルト／コにより前蓋／／と共締めされた球面軸受ブ
ラケット／３＆Ｃ嵌大した球面軸受外輪ｌ参に屑入して
おり、前蓋／／によシ該球面軸受外輪／４ｔは脱出を止
められている。尚、球面軸受ブラケット１３はケーシン
グｌと一体でもよい。

球面軸受内外輪１０　、　／４ｃの軸方向の機外側には
軸封装置／３としてオイルシールが前蓋／／に圧入固定
されそのリップが回転駆動軸ｆＫ摺擦している。球面軸
受内外輪１０　、　／ｌの機内側は球面軸受ブラケツ）
／ＪＫ設けた内周側Ｏリング溝に嵌入する０リングが回
転駆動軸ｔに接して軸封装置１６となっている。内外輪
１０゜ｌ弘よ〕なる球面軸受はかくして球面軸受ブラケ
ット／３とこれに重ねた前蓋／／内に収容された上その
機内外来々が軸封装置ｉｓ、ｉ６によ）密封され、球面
軸受のある内部空間へは球面軸受ブラケットｌＪＫ設け
た油供給通路２０をとおシ、潤滑と密封用の油が封入さ
れる。これらの軸封装置／！、／＆は弾性を有すること
によシ回転駆動軸ｔの偏倚を許し得るが回転駆動軸ｔが
偏倚可能な軸封装置であれば他の形式の軸封装置でもよ
い。

回転駆動軸ｊの機外側の軸端には駆動アームｌりが嵌入
し、駆動アーム／？の半径方向のめねじにねじ込まれた
ねじ部材１ｇにより固定されている。このように構成、
支持される回転駆動軸Ｓの機内側軸端忙形成された角軸
となった継手部／ｑはアーム基のボスの軸継手部材の中
心の角穴へ滑合している。

駆動アーム１７を回動すると回転駆動軸ｔは球面軸受内
輪１０が球面軸受外輪／ｌと滑動して支持されて軸中心
に回動し、その継手部１９からアーム６を介してベーン
ブレード軸参をベーンブレード用軸受ｊ中で回動し、ベ
ーンブレード３は回動する。アーム６はリンク装置を介
して他の同様に構成されたアーム６を回動し、ベーンブ
レード３は一斉に回動する。

この際各部品の機械加工上の公差によシ累積して生じた
回転駆動軸ｔとベーンブレード軸ダの軸心のくい違い、
軸心の交叉等があると回転駆動軸ｔは球面軸受内輪１０
が球面軸受外輪／４Ｉ内で回動して傾動するので回転駆
動軸の継手部１９とアーム基の軸継手部とは必ず一致す
る。

九だし、該部分で回転駆動軸ｔとベーンブレード軸亭の
軸心は交叉することになる。然し継手部／？の長さは短
かく継手部／ｑとアーム６の軸継手部との嵌合は滑合程
度であるから無理なくベーンブレード軸参に駆動力は伝
へられる。

球面軸受中心コｌと各軸封装置ｉｓ、ｉｔ、、までの軸
方向の距離よシも、球面軸受中心２１と継手部／９まで
の方の距離がはるかに大きいから、加工精度に基づく継
手部１９とベーンブレード軸亭の機外側の偏位量は絶対
値が大きくないので軸封装置ハ１／６のＯリング、オイ
ルシールにおいての変形量は少ない。

従って、球面軸受中心λｌを中心として回転駆動軸ｔが
自在に傾動するのく対する軸封装置／ｒ、／ｌ、の抵抗
も微々たるものであり、ベーンブレート軸受ｊＫこじれ
による過大な荷重を与えることなく、回転トルクを円滑
にベーンブレードＪに伝達することができる。

実施例は軸継手部／９として軸を軸直角に切りた時の断
面形状が四角形をなすように面取）したものと、アーム
６側忙は四角形をなす穴をあけた角軸と角穴を組合わせ
た形式の継手を用いているがこの代カに一般的によく知
られたスプライン継手を用いてもさしつかえない。とく
に、インボリュートスプラインを用いた場合には、継手
のかみ合いで自動調心性があるので、良好な継手結合が
得られ、一層円滑な作動が可能となる。

実施例は回転駆動軸とベーンブレード軸とを連結部材の
アームｔを介して連結しているが、ベーンブレード軸と
、回転駆動軸を端を亙に挿入する軸と穴の関係の軸継手
にして直接連結してもよい。

実施例は各ベーンブレード３を連動するためＫ例えば特
公昭ｇｏ−ｉｏｏｏｉ号に見られるようなリンク装置を
用いているが、先に従来例でのべたようにベーンブレー
ド３の連動装置としてはワイヤ駆動式、ラックピニオン
式等何れの連動装置が用いられる場合も本発明が実施で
きることはいうまでもない処である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、遠心式圧縮機の吸込ベーン式容量制御
装置の回転駆動軸を球面軸受によシ支持するとともに、
該球面軸受の取付部から見て機内側と機外側の両側に回
転駆動軸の軸心の偏位を許す軸封装置を設は友ことによ
シ、該容量制御装置のケーシング忙設けた駆動軸取付用
の穴の中心と回転駆動軸と結合するベーンブレード軸中
心との間に交叉偏心等の狂いがあっても、回転駆動軸と
ベーンブレード軸を無理なく結合することができ、円滑
な作動を保つことができる。

従ってケーシングにあけられる回転駆動軸の取付穴中心
の加工位置と、ベーンブレード支持枠にあけられるベー
ンブレードの軸穴中心の加工位置は、通常の加工公差の
精度があれば十分で、従来のごとく高い精度が要求され
た場合に比較して安価とな夛また分解組立に際しても作
業が容易になシ、さらに、軸受部に無理な荷重がか＼ら
ないため作動が円滑となり、また軸受及び軸頚の寿命が
長くなるといった技術的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の正面図、第２図は第１図の＾
−＾拡犬断面図、第３図は従来例の縦断面図である。 ｌ・・・ケーシング　コ・・・ベーンブレード支持枠３
・・・ベーンブレード　ダ・・・ベーンブレート軸！・
・・軸受　６・・・アーム　７・・・肩　ｔ・・・回転
駆動軸　９・・・軸用止輪　ｌＯ・・・球面軸受内輪　
／／・・・前蓋　１２・・・ポル）　　／Ｊ・・・球面
軸受ブラケット　ｌｌＩ・・・球面軸受外輪　／！；、
／６・・・軸封装置　／り・・・駆動アーム　／１・・
・ねじ部材　／９・・・継手部　コ０・・・油供給通路
　コト・・球面軸受中心　コダ、コ！・・・軸封装置　
コロ、λり・・・軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング類を貫通して夫々軸受によつて支持され
   た回転駆動軸とベーンブレード軸を連結した遠心式圧縮
   機の吸込ベーン式容量制御装置において、該回転駆動軸
   を球面軸受により支持するとともに、該球面軸受の取付
   部から見て、機内側と機外側の両側に該回転駆動軸の軸
   心の偏位を許す軸封装置を設けたことを特徴とする遠心
   式圧縮機の吸込ベーン容量制御装置。 ２、球面軸受は球面軸受内輪と回転駆動軸を固定し、球
   面軸受外輪を直接または軸受ブラケットを介してケーシ
   ングに取付けてなるとともに、回転駆動軸とベーンブレ
   ード軸の連結が該回転駆動軸が直接又は連結部材を介し
   てベーンブレード軸に結合されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の遠心式圧縮機の容量制御装置。