CN1205410C - 半球状滑履 - Google Patents

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Abstract

半球状滑履(1)具有与斜盘(3)滑动接触的端面(1B)和与活塞(2)的半球状凹部滑动接触的半球面(1A)。由于在上述半球面(1A)的顶点部形成球面状凹部(1C)，所以，在该球面状凹部(1C)和半球状凹部(2A)形成用于贮存润滑油的空间部(4)。即使增大用于保持润滑油的空间部(4)，也可良好地防止构成该空间部(4)的球面状凹部(8)内的磨损粉的堆积。

Description

半球状滑履
技术领域
本发明涉及一种半球状滑履，例如涉及一种适合设置于斜盘式压缩机的活塞与斜盘之间的半球状滑履。
背景技术
过去，已知有用于斜盘式压缩机的半球状滑履，该半球状滑履具有嵌合于活塞的半球状凹部的半球面和与斜板的平坦面滑动接触的端面。
过去，已知有以下那样的、用于减小斜盘式压缩机起动时或低温时的半球状滑履与活塞的滑动阻力以防止发热胶着的构成。即，作为第1构成，将半球面的顶上部分的曲率形成得比半球状凹部的曲率大，在该顶上部分与半球状凹部之间形成保持润滑油的空间。另外，作为第2构成，使半球状滑履的半球面的顶上部分为平坦面，在该平坦面与活塞的半球状凹部之间设置用于保持润滑油的空间。另外，作为第3构成，在半球面的顶上部分朝轴向形成凹下的孔部，在该孔部与活塞的半球状凹部之间形成用于保持润滑油的空间。
然而，在上述第1和第2构成中，由于保持润滑油的空间的容积小，所以，可保持于该空间内的油量少。
另外，在上述第3构成中，由于形成于上述孔部与半球状凹部之间的空间的容积大，所以，可保持的油量多，但与此相应，从空间内朝处于其外方侧的滑动接触部位的润滑油的流动性变差。结果，空间内的润滑油不易置换，存在易在上述孔部内堆积磨损粉的缺点。
发明内容
鉴于上述情况，本发明提供一种半球状滑履，与上述现有技术的第1和第2构成相比，可增大空间的容积，而与上述第3构成相比，可提高空间内的润滑油与外部的润滑油的流动性。
即，本发明的半球状滑履，具有嵌合于第1可动构件的半球状凹部的半球面和与第2可动构件的平坦面滑动接触的端面；其中，半球状凹部的整个区域为相同曲率，在上述半球面的顶点部分形成以球状凹下并以同一曲率构成的光滑的球面状凹部，同时，由所述球面状凹部和所述第1可动构件的半球状凹部形成空间部，并且构成为，以所述第1可动构件动作时、所述空间部内的润滑油可通过所述半球面和所述可动构件的半球状凹部之间进行替换。
按照这样的构成，可增大由球面状凹部和半球状凹部构成的空间的容积，而且构成空间的球面状凹部和半球状凹部光滑，所以，可顺利地置换空间内的润滑油。
因此，即使增大用于保持润滑油的空间的容积，也可良好地防止球面状凹部内的磨损粉的堆积。
附图说明
图1为示出本发明第1实施例的斜盘式压缩机的要部断面图，图2为图1的放大断面图，图3为图1的放大断面图，图4为示出图1所示斜盘式压缩机的工作状态的图，图5为示出本发明第2实施例的正面图。
具体实施方式
下面，根据图示实施例说明本发明。图1和图2示出将本发明的滑动装置应用于斜盘式压缩机的实施例。即，斜盘式压缩机具有半球状滑履1、在图面上沿上下方向往复移动的活塞2、及由回转轴驱动回转的平坦斜盘3。在上述活塞2的端面2A形成半球状凹部2B。在该实施例中，当形成半球状凹部2B时，其整个区域为相同曲率。
半球状滑履1具有呈半球状的半球面1A和平滑的端面1B。半球面1A的轴向顶点部(图1上的上方侧)的部位被与轴线C直交地稍切去一些，在该部分形成浅底球面状凹部1C，这将在后面详述。另外，在端面1B的轴部(中央)也形成大体为圆锥形的孔1D。上述顶点部的球面状凹部1C的深度设定为端面1B轴部的孔1D的深度的约3分之1左右。
该半球状滑履1的半球面1A嵌合到上述活塞2的半球状凹部2B的同时，端面1B接触在斜盘3。这样，介于半球状凹部2B与斜盘3之间的半球状滑履1的、接近半球面1A与端面1B的边界部1E一侧的半球面1A的区域成为露出到活塞2的端面2A与斜盘3之间的空间部的状态。
另外，由上述球面状凹部1C和活塞2的半球状凹部2B形成空间部4，并由孔1D和斜盘3形成空间部5。这些空间部4、5作为一时贮存润滑油的腔室起作用。
当上述斜盘3回转时，通过半球状滑履1使活塞2往复移动。此时，半球状滑履1的端面1B和斜盘3滑动，同时半球面1A与半球状凹部2B滑动。另外，此时贮存于上述空间部4、5的润滑油渗透到半球面1A和端面1B的滑动接触部位，对该部分进行润滑和冷却。
本实施例的球面状凹部1C如图3放大示出的那样，为由同一曲率构成的光滑的球面状。另外，成为与引入部1b连接部分的球面状凹部1C的周缘部1C′形成光滑的圆弧状断面。另外，该球面状凹部1C的周缘部1C′侧的区域与半球状凹部2A形成的角度θ在本实施例中为5度-30度。另外，上述角度θ也可为5度-65度。
另外，半球面1A的滑动接触部1a的球径D1和半球面1A的比上述滑动接触部1a更往顶部侧(球面状凹部1C侧)的引入部1b的球径D2不同。
即，对于本实施例的半球状滑履1，并不是其半球面1A的整个区域与半球状凹部2B滑动，而是在端面1B与成为顶部侧的球面状凹部1C之间的接近该球面状凹部1C的环状区域成为与半球状凹部2B滑动接触的滑动接触部1a。
将比半球面1A的滑动接触部1a更靠近顶部侧(球面状凹部1C侧)的环状区域作为引入部1b，将比滑动接触部1a更靠近端面1B侧的环状区域作为不与半球状凹部2B滑动的非滑动接触部1d。
在本实施例中，使半球面1A的引入部1b的球径D2比半球面1A的滑动接触部1a的球径D1大。
这样，在引入部1b和与其相向的活塞2的半球状凹部2B之间形成顶部侧(球面状凹部1C侧)逐渐扩大的间隙8(图1)。调整各部分的尺寸，使该间隙8的最大尺寸为5-500μm。
这样，形成于半球状凹部2B与半球状滑履1的球面状凹部1C之间的空间部4内所贮存的润滑油通过上述间隙8朝滑动接触部1a平滑地导入。
另外，处于端面1B侧的非滑动接触部1d的球径D3比滑动接触部1a的球径D1小。这样，在非滑动接触部1d和与其相向的活塞2的半球状凹部2B之间，形成端面1B侧逐渐扩大的间隙9。处于滑动接触部1a的润滑油通过该间隙9容易地朝端面1B排出。
上述半球面1A的滑动接触部1a的表面也可由包含MoS2、Cr等的树脂膜所覆盖。或者，也可在上述半球面1A的滑动接触部1a的表面进行软氮化处理，然后由包含MoS2、Gr等的树脂形成的膜覆盖。另外，半球面1A的滑动接触部1a的表面也可由DLC(非晶碳膜)、Ni-P系镀层、及Ni-B系镀层中的任一种构成的硬质膜层覆盖。通过这样覆盖滑动接触部1a的表面，可防止滑动接触部1a的发热胶着。
在本实施例中，半球状滑履1的端面1B的轴部侧(孔1D侧)的区域比成为外周缘的边界部1E更朝斜盘3侧凸出。将位于该轴部侧的平坦面构成的区域作为与上述斜盘3滑动接触的滑动接触部1F。
另一方面，从上述滑动接触部1F的外方侧的边缘部1F′到边界部1E的区域的断面形成为平缓的圆弧状，该区域为不与斜盘3滑动接触的非滑动接触部1G。
在本实施例中，当形成上述非滑动接触部1G时，滑动接触部1F的外方侧的边缘部1F′相比于上述半球面1A的滑动接触部1a的顶部侧(球面状凹部1C侧)边缘部1a′从轴线C隔开的距离R(半径)，位于更接近轴线C的位置(图2)。
另外，当与上述边缘部1a′相交地画出与轴线C平行的点划直线L时，如以下那样设定该直线L与非滑动接触部1G交叉的点X、上述滑动接触部1F、及边界部1E的关系。
即，如图2所示，将滑动接触部1F和边界部1E隔开的轴向距离(即滑动接触部1F的凸出量)设为C1，将滑动接触部1F和上述点X隔开的轴向距离设为C2，则在本实施例中，使C2/C1≤0.3地进行设定。
在这样的实施例中，根据上述尺寸设定，使端面1B的轴部侧(滑动接触部1F)比成为外周缘的边界部1E更为凸出。
为此，在半球状滑履1的实际使用过程中，如图4所示那样，由最为倾斜的状态的斜盘3上的端面1B的滑动接触部1F沿活塞2的轴线支承该活塞2的最大负荷P。因此，在斜盘式压缩机的工作状态下，介于活塞2的半球状凹部2B与斜盘3之间的半球状滑履1的姿势极为稳定。而且，在图4所示状态下，半球面1A的滑动接触部1a的一部分露出到活塞2的端面2A与斜盘3之间的空间部，由该露出的滑动接触部1a的一部分将润滑油引导至滑动接触部1a与半球状凹部2B的滑动接触部位。
如上述那样，在本实施例中，在半球状滑履1的顶部形成球面状凹部1C。为此，可使形成于该球面状凹部1C与活塞2的半球状凹部2B之间的空间部4的容积比现有技术大，与现有技术相比可增加能够在该处贮存的润滑油量。
另外，本实施例的半球状滑履1的引入部1b的球径D2比滑动接触部1a的球径D1大，当将半球状滑履1嵌合到活塞2的半球状凹部2B时形成上述间隙8。为此，贮存于半球状滑履1的球面状凹部1C与活塞2的半球状凹部2B之间的空间部4内的润滑油如图1中箭头所示那样通过间隙8朝滑动接触部1a平滑导入。因此，可进一步提高半球状滑履1的滑动特性。
如图3所示，当斜盘压缩机工作时，通过上述间隙9、滑动接触部1a的滑动接触部位、及间隙8将润滑油导入至球面状凹部1C(空间部4内)。同时，贮存于空间部4内的润滑油经由与上述路径相反的流通路径排出到斜盘3侧。
导入到空间部4内的润滑油可如图3中2点划线所示那样沿球面状凹部1C和半球状凹部2A的表面平滑地流过，而且顺利地置换空间部4内的润滑油。为此，可良好地防止在空间部4内堆积磨损粉。
另外，在本实施例中，通过上述尺寸设定使端面1B的轴部侧(滑动接触部1F)比外周侧(非滑动接触部1G)更为凸出。为此，斜盘式压缩机工作时的半球状滑履1的姿势稳定，并且润滑油对滑动部分的润滑和冷却效果良好。
(第2实施例)
图5示出半球状滑履1的第2实施例。在该第2实施例中，省略了上述第1实施例的半球状滑履1的端面1B侧的孔1D。除此之外的构成与上述第1实施例相同。由这样的第2实施例的构成也可获得与上述第1实施例相同的作用和效果。
在上述各实施例中，半球状滑履1的引入部1b的球径D2比滑动接触部1a的球径D1大，形成上述间隙8，但也可使半球状滑履1的引入部1b和滑动接触部1a的球径相同，而使与其相向的活塞2的半球状凹部2A侧的曲率不同，形成上述间隙8。
另外，在上述各实施例中，说明了将本发明的滑动装置应用于斜盘式压缩机的活塞、半球状滑履、斜盘的场合，但本发明也可用于摇(ワツブル)板式油泵。另外，本发明的滑动装置也可用于具有半球状凹部并在该处嵌合半球状滑履的机械部件。
如上述那样，按照本发明，与现有技术相比，即使增大用于保持润滑油的空间的容积，也可良好地防止构成该空间的球面状凹部内的磨损粉的堆积。

Claims (4)

1.一种半球状滑履，具有嵌合于第1可动构件的半球状凹部的半球面和与第2可动构件的平坦面滑动接触的端面；其中，所述半球状凹部的整个区域为相同曲率，在上述半球面的顶点部分形成以球状凹下并以同一曲率构成的光滑的球面状凹部，同时，由所述球面状凹部和所述第1可动构件的半球状凹部形成空间部，并且构成为，以所述第1可动构件动作时、所述空间部内的润滑油可通过所述半球面和所述可动构件的半球状凹部之间进行替换。
2.如权利要求1所述的半球状滑履，其特征在于：以所述半球状滑履以及所述第1可动构件的轴向的断面形状进行观察时，上述球面状凹部的周缘部与所述第1可动构件的半球状凹部形成5度至65度的角度。
3.如权利要求1或2所述的半球状滑履，其特征在于：上述端面的轴部侧的区域比外周侧更为凸出，成为上述轴部侧的区域的平坦面与上述第2可动构件的平坦面滑动接触。
4.如权利要求1-2中各项所述的半球状滑履，其特征在于：上述第1可动构件为斜盘式压缩机的活塞，另外，上述第2可动构件为斜盘式压缩机的斜盘。
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