JP2001153040A - 摺動装置 - Google Patents
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- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- F05C2201/0409—Molybdenum
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 半球状シュー１は、半球面１Ａと、平坦
な端面１Ｂを備えている。上記半球面１Ａは、ピストン
２の半球状凹部２Ｂと摺接する摺接部１ａと、摺接部１
ａよりも頂部側（凹部１Ｃ側）となる引き込み部１ｂを
備えている。この引き込み部１ｂの球径Ｄ２は、摺接部
１ａの球径Ｄ１よりも大きくしている。これにより、引
き込み部１ｂとそれに対向するピストン２の半球状凹部
２Ｂとの間に間隙８が生じるように構成されている。半
球状凹部２Ｂと半球状シュー１の凹部１Ｃとの間の空間
部４内に貯溜された潤滑油が、上記間隙８を介して摺接
部１ａに導入される。 【効果】 従来と比較して摺動特性に優れた摺動装置を
提供することができる。
な端面１Ｂを備えている。上記半球面１Ａは、ピストン
２の半球状凹部２Ｂと摺接する摺接部１ａと、摺接部１
ａよりも頂部側（凹部１Ｃ側）となる引き込み部１ｂを
備えている。この引き込み部１ｂの球径Ｄ２は、摺接部
１ａの球径Ｄ１よりも大きくしている。これにより、引
き込み部１ｂとそれに対向するピストン２の半球状凹部
２Ｂとの間に間隙８が生じるように構成されている。半
球状凹部２Ｂと半球状シュー１の凹部１Ｃとの間の空間
部４内に貯溜された潤滑油が、上記間隙８を介して摺接
部１ａに導入される。 【効果】 従来と比較して摺動特性に優れた摺動装置を
提供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半球状シューを備え
た摺動装置に関し、より詳しくは、例えば斜板式コンプ
レッサにおけるピストン、斜板およびそれらの間に介在
させる半球状シューとして好適な摺動装置に関する。
た摺動装置に関し、より詳しくは、例えば斜板式コンプ
レッサにおけるピストン、斜板およびそれらの間に介在
させる半球状シューとして好適な摺動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半球面と平坦な端面とを備えて斜
板式コンプレッサに用いられる半球状シューは周知であ
る。さらに、半球状シューとして、頂部側を軸心と直交
する方向に切欠いて、そこに平坦面を形成したものが知
られている（例えば、特開昭５７−７６２８１号公報、
実開昭６３−７２８８号公報）。このような半球状シュ
ーによれば、半球状シューの半球面をピストンの半球状
凹部に嵌合した状態において、半球状凹部と半球状シュ
ーの頂部側の平坦面との間に空間部が構成され、その空
間部に潤滑油が貯溜されるようになっている。
板式コンプレッサに用いられる半球状シューは周知であ
る。さらに、半球状シューとして、頂部側を軸心と直交
する方向に切欠いて、そこに平坦面を形成したものが知
られている（例えば、特開昭５７−７６２８１号公報、
実開昭６３−７２８８号公報）。このような半球状シュ
ーによれば、半球状シューの半球面をピストンの半球状
凹部に嵌合した状態において、半球状凹部と半球状シュ
ーの頂部側の平坦面との間に空間部が構成され、その空
間部に潤滑油が貯溜されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の半球状シューでは、半球面における頂部側の平坦面
と上記端面との間の一部がピストンの半球状凹部と摺接
する摺接部となる。しかしながら、従来の半球状シュー
においては、上記摺接部よりも頂部側となる半球面は同
じ球径となっていたので、摺接部よりも頂部側となる半
球面とピストンの半球状凹部との間に実質的に間隙が生
じにくい構成となっていたものである。そのため、上記
半球状凹部と半球状シューの頂部側の平坦面との間の空
間部内に潤滑油が貯溜されたとしても、上記空間部内の
潤滑油が摺接部に誘導されにくいという欠点があった。
したがって、従来の半球状シューは摺動特性が良くなか
ったものである。
来の半球状シューでは、半球面における頂部側の平坦面
と上記端面との間の一部がピストンの半球状凹部と摺接
する摺接部となる。しかしながら、従来の半球状シュー
においては、上記摺接部よりも頂部側となる半球面は同
じ球径となっていたので、摺接部よりも頂部側となる半
球面とピストンの半球状凹部との間に実質的に間隙が生
じにくい構成となっていたものである。そのため、上記
半球状凹部と半球状シューの頂部側の平坦面との間の空
間部内に潤滑油が貯溜されたとしても、上記空間部内の
潤滑油が摺接部に誘導されにくいという欠点があった。
したがって、従来の半球状シューは摺動特性が良くなか
ったものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した事情に鑑み、本
発明は、半球状凹部を有する第１可動部材と、平坦面を
有する第２可動部材と、上記第１可動部材の半球状凹部
に嵌合される半球面および上記第２可動部材の平坦面と
摺接する端面とを有する半球状シューとを備えた摺動装
置において、上記半球面における頂部と上記端面との間
に上記半球状凹部と摺接する摺接部を形成し、また、半
球面における上記摺接部よりも頂部側となる領域を引き
込み部として、半球面を上記半球状凹部に嵌合した際に
上記引き込み部とそれに対向する半球状凹部との間に、
半球面における頂部側が徐々に大きくなる間隙が形成さ
れるように構成したものである。
発明は、半球状凹部を有する第１可動部材と、平坦面を
有する第２可動部材と、上記第１可動部材の半球状凹部
に嵌合される半球面および上記第２可動部材の平坦面と
摺接する端面とを有する半球状シューとを備えた摺動装
置において、上記半球面における頂部と上記端面との間
に上記半球状凹部と摺接する摺接部を形成し、また、半
球面における上記摺接部よりも頂部側となる領域を引き
込み部として、半球面を上記半球状凹部に嵌合した際に
上記引き込み部とそれに対向する半球状凹部との間に、
半球面における頂部側が徐々に大きくなる間隙が形成さ
れるように構成したものである。
【０００５】上述した構成によれば、引き込み部とそれ
に対向する半球状凹部との間に上記間隙が形成されるの
で、半球状凹部とシューの頂部側の部分との間の空間部
に貯溜される潤滑油は、上記間隙を介して摺接部へ導入
されることになる。したがって、従来と比較して良好な
摺動特性を備えた摺動装置を提供することができる。
に対向する半球状凹部との間に上記間隙が形成されるの
で、半球状凹部とシューの頂部側の部分との間の空間部
に貯溜される潤滑油は、上記間隙を介して摺接部へ導入
されることになる。したがって、従来と比較して良好な
摺動特性を備えた摺動装置を提供することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図１および図２は本発明の摺動装置を斜板
式コンプレッサに適用した実施例を示したものである。
すなわち、斜板式コンプレッサは、半球状シュー１と、
図面上で上下方向に往復移動されるピストン２と、回転
軸によって回転される平坦な斜板３とを備えている。上
記ピストン２の端面２Ａに半球状凹部２Ｂを形成してい
る。なお、この実施例では半球状凹部２Ｂを形成するに
当たっては、その全域が同一曲率となるようにしてい
る。半球状シュー１は、半球状をした半球面１Ａと、平
滑な端面１Ｂとを備えている。半球面１Ａの軸方向の頂
部側（図１上の上方側）の箇所は、軸心Ｃと直交するよ
うに少し切欠いてあり、その部分に底の浅い断面円弧状
の凹部１Ｃを形成している。また、端面１Ｂの軸部（中
央）にも、概略円錐形の孔１Ｄを形成している。上述し
た頂部側の凹部１Ｃの深さは、端面１Ｂの軸部の孔１Ｄ
の深さの約３分の１程度に設定している。この半球状シ
ュー１は、半球面１Ａを上記ピストン２の半球状凹部２
Ｂに嵌合すると同時に、端面１Ｂを斜板３に当接させて
いる。このように、半球状凹部２Ｂと斜板３との間に介
在させた半球状シュー１は、半球面１Ａと端面１Ｂとの
境界部１Ｅに近い側となる半球面１Ａの領域が、ピスト
ン２の端面２Ａと斜板３との間の空間部に露出した状態
となっている。また、上記凹部１Ｃとピストン２の半球
状凹部２Ｂとによって空間部４が形成されるとともに、
孔１Ｄと斜板３とによって空間部５が形成されている。
これらの空間部４，５は、潤滑油を一時貯溜するための
チャンバとして機能するようになっている。そして、上
記斜板３が回転されると、半球状シュー１を介してピス
トン２が往復移動されるようになっている。その際に半
球状シュー１の端面１Ｂと斜板３とが摺動するととも
に、半球面１Ａが半球状凹部２Ｂと摺動するようになっ
ている。また、その際、上記空間部４，５に貯溜された
潤滑油が半球面１Ａおよび端面１Ｂの摺接箇所に浸透し
て、その部分を潤滑、冷却するようになっている。
説明すると、図１および図２は本発明の摺動装置を斜板
式コンプレッサに適用した実施例を示したものである。
すなわち、斜板式コンプレッサは、半球状シュー１と、
図面上で上下方向に往復移動されるピストン２と、回転
軸によって回転される平坦な斜板３とを備えている。上
記ピストン２の端面２Ａに半球状凹部２Ｂを形成してい
る。なお、この実施例では半球状凹部２Ｂを形成するに
当たっては、その全域が同一曲率となるようにしてい
る。半球状シュー１は、半球状をした半球面１Ａと、平
滑な端面１Ｂとを備えている。半球面１Ａの軸方向の頂
部側（図１上の上方側）の箇所は、軸心Ｃと直交するよ
うに少し切欠いてあり、その部分に底の浅い断面円弧状
の凹部１Ｃを形成している。また、端面１Ｂの軸部（中
央）にも、概略円錐形の孔１Ｄを形成している。上述し
た頂部側の凹部１Ｃの深さは、端面１Ｂの軸部の孔１Ｄ
の深さの約３分の１程度に設定している。この半球状シ
ュー１は、半球面１Ａを上記ピストン２の半球状凹部２
Ｂに嵌合すると同時に、端面１Ｂを斜板３に当接させて
いる。このように、半球状凹部２Ｂと斜板３との間に介
在させた半球状シュー１は、半球面１Ａと端面１Ｂとの
境界部１Ｅに近い側となる半球面１Ａの領域が、ピスト
ン２の端面２Ａと斜板３との間の空間部に露出した状態
となっている。また、上記凹部１Ｃとピストン２の半球
状凹部２Ｂとによって空間部４が形成されるとともに、
孔１Ｄと斜板３とによって空間部５が形成されている。
これらの空間部４，５は、潤滑油を一時貯溜するための
チャンバとして機能するようになっている。そして、上
記斜板３が回転されると、半球状シュー１を介してピス
トン２が往復移動されるようになっている。その際に半
球状シュー１の端面１Ｂと斜板３とが摺動するととも
に、半球面１Ａが半球状凹部２Ｂと摺動するようになっ
ている。また、その際、上記空間部４，５に貯溜された
潤滑油が半球面１Ａおよび端面１Ｂの摺接箇所に浸透し
て、その部分を潤滑、冷却するようになっている。
【０００７】しかして、本実施例は、半球面１Ａにおけ
る摺接部１ａの球径Ｄ１と、半球面１Ａにおける上記摺
接部１ａよりも頂部側（凹部１Ｃ側）となる引き込み部
１ｂの球径Ｄ２を異ならせたものである。すなわち、本
実施例の半球状シュー１は、その半球面１Ａの全域が半
球状凹部２Ａと摺動するのではなく、端面１Ｃと頂部側
となる凹部１Ｃとの間における該凹部１Ｃに近い環状の
領域が半球状凹部２Ａと摺接する摺接部１ａとなってい
る。そして、半球面１Ａにおける摺接部１ａよりも頂部
側（凹部１Ｃ側）となる環状の領域を引き込み部１ｂと
してあり、さらに摺接部１ａよりも端面１Ｂ側となる環
状の領域を半球状凹部２Ａと摺動しない非摺接部１ｄと
している。本実施例では、半球面１Ａにおける引き込み
部１ｂの球径Ｄ２を、半球面１Ａにおける摺接部１ａの
球径Ｄ１よりも大きくしている。これにより、引き込み
部１ｂとそれに対向するピストン２の半球状凹部２Ａと
の間に、頂部側（凹部１Ｃ側）が徐々に拡大する間隙８
が形成されるようになっている（図１）。この間隙８の
最大寸法は、５〜５００μｍとなるように各部の寸法を
調整している。これにより、半球状凹部２Ｂと半球状シ
ュー１の凹部１Ｃとの間に形成される空間部４内に貯溜
されている潤滑油が、上記間隙８を介して摺接部１ａに
向けて円滑に導入されるようになっている。また、端面
１Ｂ側となる非摺接部１ｄの球径Ｄ３は摺接部１ａの球
径Ｄ１よりも小さくしている。これにより、非摺接部１
ｄとそれに対向するピストン２の半球状凹部２Ｂとの間
に、端面１Ｂ側が徐々に拡大する間隙９が形成されるよ
うになっている。摺接部１ａに介在する潤滑油がこの間
隙９を介して端面１Ｂにむけて容易に排出されるように
なっている。なお、上記半球面１Ａの摺接部１ａの表面
をＭｏＳ２、Ｇｒ等を含む樹脂皮膜で被覆しても良い。
あるいは、上記半球面１Ａの摺接部１ａの表面に軟窒化
処理を施してからＭｏＳ２、Ｇｒ等の樹脂による皮膜で
被覆してもよい。さらに、半球面１Ａの摺接部１ａの表
面を、ＤＬＣ（非晶質炭素皮膜）、Ｎｉ−Ｐ系めっき、
およびＮｉ−Ｂ系めっきのいずれかからなる硬質皮膜層
で被覆してもよい。このように摺接部１ａの表面を被覆
することによって、摺接部１ａの焼付きを防止すること
が可能である。
る摺接部１ａの球径Ｄ１と、半球面１Ａにおける上記摺
接部１ａよりも頂部側（凹部１Ｃ側）となる引き込み部
１ｂの球径Ｄ２を異ならせたものである。すなわち、本
実施例の半球状シュー１は、その半球面１Ａの全域が半
球状凹部２Ａと摺動するのではなく、端面１Ｃと頂部側
となる凹部１Ｃとの間における該凹部１Ｃに近い環状の
領域が半球状凹部２Ａと摺接する摺接部１ａとなってい
る。そして、半球面１Ａにおける摺接部１ａよりも頂部
側（凹部１Ｃ側）となる環状の領域を引き込み部１ｂと
してあり、さらに摺接部１ａよりも端面１Ｂ側となる環
状の領域を半球状凹部２Ａと摺動しない非摺接部１ｄと
している。本実施例では、半球面１Ａにおける引き込み
部１ｂの球径Ｄ２を、半球面１Ａにおける摺接部１ａの
球径Ｄ１よりも大きくしている。これにより、引き込み
部１ｂとそれに対向するピストン２の半球状凹部２Ａと
の間に、頂部側（凹部１Ｃ側）が徐々に拡大する間隙８
が形成されるようになっている（図１）。この間隙８の
最大寸法は、５〜５００μｍとなるように各部の寸法を
調整している。これにより、半球状凹部２Ｂと半球状シ
ュー１の凹部１Ｃとの間に形成される空間部４内に貯溜
されている潤滑油が、上記間隙８を介して摺接部１ａに
向けて円滑に導入されるようになっている。また、端面
１Ｂ側となる非摺接部１ｄの球径Ｄ３は摺接部１ａの球
径Ｄ１よりも小さくしている。これにより、非摺接部１
ｄとそれに対向するピストン２の半球状凹部２Ｂとの間
に、端面１Ｂ側が徐々に拡大する間隙９が形成されるよ
うになっている。摺接部１ａに介在する潤滑油がこの間
隙９を介して端面１Ｂにむけて容易に排出されるように
なっている。なお、上記半球面１Ａの摺接部１ａの表面
をＭｏＳ２、Ｇｒ等を含む樹脂皮膜で被覆しても良い。
あるいは、上記半球面１Ａの摺接部１ａの表面に軟窒化
処理を施してからＭｏＳ２、Ｇｒ等の樹脂による皮膜で
被覆してもよい。さらに、半球面１Ａの摺接部１ａの表
面を、ＤＬＣ（非晶質炭素皮膜）、Ｎｉ−Ｐ系めっき、
およびＮｉ−Ｂ系めっきのいずれかからなる硬質皮膜層
で被覆してもよい。このように摺接部１ａの表面を被覆
することによって、摺接部１ａの焼付きを防止すること
が可能である。
【０００８】さらに、本実施例では、半球状シュー１の
端面１Ｂは、その軸部側（孔１Ｄ側）の領域を、外周縁
となる境界部１Ｅよりも斜板３側へ膨出させている。そ
してこの軸部側に位置する平坦面からなる領域を、上記
斜板３と摺接する摺接部１Ｆとしている。他方、上記摺
接部１Ｆの外方側の縁部１Ｆ’から境界部１Ｅにわたる
領域は、断面を緩やかな円弧状に形成してあり、この領
域は斜板３と摺接しない非摺接部１Ｇとしている。さら
に、本実施例では、上記非摺接部１Ｇを形成するに当た
って、摺接部１Ｆにおける外方側の縁部１Ｆ’は、上記
半球面１Ａの摺接部１ａにおける頂部側（凹部１Ｃ側）
の縁部１ａ’が軸心Ｃから隔てた距離Ｒ（半径）より
も、軸心Ｃに近い位置に位置させている（図２）。そし
てさらに、上記縁部１ａ’と交わる様に軸心Ｃと平行な
仮想の直線Ｌを引いた際に、この直線Ｌが非摺接部１Ｇ
と交差する点Ｘと、上記摺接部１Ｆと境界部１Ｅとの関
係を次のように設定している。すなわち、図２に示すよ
うに、摺接部１Ｆと境界部１Ｅとが隔てた軸方向の距離
（すなわち摺接部１Ｆの膨出量）をＣ１とし、摺接部１
Ｆと上記点Ｘとが隔てた軸方向の距離をＣ２とした時
に、本実施例では、Ｃ２／Ｃ１≦０．３となるように設
定している。このように本実施例では、上述した寸法設
定によって端面１Ｂの軸部側（摺接部１Ｆ）を外周縁と
なる境界部１Ｅよりも膨出させている。そのため、半球
状シュー１の実際の使用においては、図３に示すよう
に、ピストン２の軸心に沿ってそのピストン２による最
大荷重Ｐを、最も傾斜した状態の斜板３上の端面１Ｂの
摺接部１Ｆが支持することになる。したがって、斜板式
コンプレッサの作動状態において、ピストン２の半球状
凹部２Ｂと斜板３との間に介在させた半球状シュー１の
姿勢がきわめて安定したものとなる。しかも、図３に示
す状態では、半球面１Ａにおける摺接部１ａの一部が、
ピストン２の端面２Ａと斜板３との間の空間部に露出す
るようになり、この露出した摺接部１ａの一部によって
潤滑油が摺接部１ａと半球状凹部２Ｂとの摺接箇所に誘
導されるようになっている。
端面１Ｂは、その軸部側（孔１Ｄ側）の領域を、外周縁
となる境界部１Ｅよりも斜板３側へ膨出させている。そ
してこの軸部側に位置する平坦面からなる領域を、上記
斜板３と摺接する摺接部１Ｆとしている。他方、上記摺
接部１Ｆの外方側の縁部１Ｆ’から境界部１Ｅにわたる
領域は、断面を緩やかな円弧状に形成してあり、この領
域は斜板３と摺接しない非摺接部１Ｇとしている。さら
に、本実施例では、上記非摺接部１Ｇを形成するに当た
って、摺接部１Ｆにおける外方側の縁部１Ｆ’は、上記
半球面１Ａの摺接部１ａにおける頂部側（凹部１Ｃ側）
の縁部１ａ’が軸心Ｃから隔てた距離Ｒ（半径）より
も、軸心Ｃに近い位置に位置させている（図２）。そし
てさらに、上記縁部１ａ’と交わる様に軸心Ｃと平行な
仮想の直線Ｌを引いた際に、この直線Ｌが非摺接部１Ｇ
と交差する点Ｘと、上記摺接部１Ｆと境界部１Ｅとの関
係を次のように設定している。すなわち、図２に示すよ
うに、摺接部１Ｆと境界部１Ｅとが隔てた軸方向の距離
（すなわち摺接部１Ｆの膨出量）をＣ１とし、摺接部１
Ｆと上記点Ｘとが隔てた軸方向の距離をＣ２とした時
に、本実施例では、Ｃ２／Ｃ１≦０．３となるように設
定している。このように本実施例では、上述した寸法設
定によって端面１Ｂの軸部側（摺接部１Ｆ）を外周縁と
なる境界部１Ｅよりも膨出させている。そのため、半球
状シュー１の実際の使用においては、図３に示すよう
に、ピストン２の軸心に沿ってそのピストン２による最
大荷重Ｐを、最も傾斜した状態の斜板３上の端面１Ｂの
摺接部１Ｆが支持することになる。したがって、斜板式
コンプレッサの作動状態において、ピストン２の半球状
凹部２Ｂと斜板３との間に介在させた半球状シュー１の
姿勢がきわめて安定したものとなる。しかも、図３に示
す状態では、半球面１Ａにおける摺接部１ａの一部が、
ピストン２の端面２Ａと斜板３との間の空間部に露出す
るようになり、この露出した摺接部１ａの一部によって
潤滑油が摺接部１ａと半球状凹部２Ｂとの摺接箇所に誘
導されるようになっている。
【０００９】上述したように、本実施例の半球状シュー
１は、引き込み部１ｂの球径Ｄ２を摺接部１ａの球径Ｄ
１よりも大きくして、半球状シュー１をピストン２の半
球状凹部２Ｂに嵌合した際に上述した間隙８が形成され
る。そのため、半球状シュー１の凹部１Ｃとピストン２
の半球状凹部２Ｂとの間の空間部４内に貯溜された潤滑
油は、図１に矢印で示すように、間隙８を介して摺接部
１ａに向けて円滑に導入される。したがって、半球状シ
ュー１の摺動特性を従来よりも向上させることができ
る。これに対して、図４は従来の半球状シュー１を示し
たものである。この従来の半球状シュー１では、半球面
１Ａにおける頂部側を切欠いて平坦面１Ｃを形成してあ
り、また、半球面１Ａにおける平坦面１Ｃに近い領域１
ｂおよびそこに隣接する摺接部１ａの球径Ｄ１、Ｄ２は
同一に設定されていたものである。そのため、半球面１
Ａにおける平坦面１Ｃに近い領域１ｂとピストン２の半
球状凹部２Ｂとの間には、実質的に間隙が生じにくい状
態となっていた。したがって、平坦面１Ｃとそれに対向
する半球状凹部２Ｂとの間の空間部４内に貯溜された潤
滑油が摺接部１ａに導入されにくいという欠点があっ
た。そのため、このような従来のものでは、摺動特性が
良くなかったものである。また、この図４に示すよう
に、従来では半球状シュー１の頂部は切欠いた平坦面１
Ｃとなっているので、空間部４内に貯溜可能な潤滑油の
量が少ないという欠点があった。これに対して、本実施
例においては、半球状シュー１の頂部に凹部１Ｃを形成
している。そのため、その凹部１Ｃとピストン２の半球
状凹部２Ｂとの間に形成される空間部４の容積を従来よ
りも大きくすることができ、そこに貯溜できる潤滑油の
量を従来よりも増加させることができる。したがって、
より一層、半球状シュー１の摺動特性を向上させること
ができる。さらに、本実施例では、上述した寸法設定に
よって端面１Ｂの軸部側（摺接部１Ｆ）を外周側（非摺
接部１Ｇ）よりも膨出させている。そのため、斜板式コ
ンプレッサの作動時における半球状シュー１の姿勢が安
定するとともに、摺動部分への潤滑油による潤滑、冷却
効果も良好なものとなる。
１は、引き込み部１ｂの球径Ｄ２を摺接部１ａの球径Ｄ
１よりも大きくして、半球状シュー１をピストン２の半
球状凹部２Ｂに嵌合した際に上述した間隙８が形成され
る。そのため、半球状シュー１の凹部１Ｃとピストン２
の半球状凹部２Ｂとの間の空間部４内に貯溜された潤滑
油は、図１に矢印で示すように、間隙８を介して摺接部
１ａに向けて円滑に導入される。したがって、半球状シ
ュー１の摺動特性を従来よりも向上させることができ
る。これに対して、図４は従来の半球状シュー１を示し
たものである。この従来の半球状シュー１では、半球面
１Ａにおける頂部側を切欠いて平坦面１Ｃを形成してあ
り、また、半球面１Ａにおける平坦面１Ｃに近い領域１
ｂおよびそこに隣接する摺接部１ａの球径Ｄ１、Ｄ２は
同一に設定されていたものである。そのため、半球面１
Ａにおける平坦面１Ｃに近い領域１ｂとピストン２の半
球状凹部２Ｂとの間には、実質的に間隙が生じにくい状
態となっていた。したがって、平坦面１Ｃとそれに対向
する半球状凹部２Ｂとの間の空間部４内に貯溜された潤
滑油が摺接部１ａに導入されにくいという欠点があっ
た。そのため、このような従来のものでは、摺動特性が
良くなかったものである。また、この図４に示すよう
に、従来では半球状シュー１の頂部は切欠いた平坦面１
Ｃとなっているので、空間部４内に貯溜可能な潤滑油の
量が少ないという欠点があった。これに対して、本実施
例においては、半球状シュー１の頂部に凹部１Ｃを形成
している。そのため、その凹部１Ｃとピストン２の半球
状凹部２Ｂとの間に形成される空間部４の容積を従来よ
りも大きくすることができ、そこに貯溜できる潤滑油の
量を従来よりも増加させることができる。したがって、
より一層、半球状シュー１の摺動特性を向上させること
ができる。さらに、本実施例では、上述した寸法設定に
よって端面１Ｂの軸部側（摺接部１Ｆ）を外周側（非摺
接部１Ｇ）よりも膨出させている。そのため、斜板式コ
ンプレッサの作動時における半球状シュー１の姿勢が安
定するとともに、摺動部分への潤滑油による潤滑、冷却
効果も良好なものとなる。
【００１０】（第２実施例）次に図５は半球状シュー１
に関する第２実施例を示したものである。この第２実施
例では、上記第１実施例の半球状シュー１における端面
１Ｂ側の孔１Ｄを省略したものである。そのほかの構成
は、上記第１実施例と同じである。このような第２実施
例の構成であっても、上記第１実施例と同様の作用、効
果を得ることができる。 （第３実施例）さらに、図６は本発明の第３実施例を示
したものである。上述した各実施例が半球状シュー１の
改良であったのに対して、この第３実施例は、ピストン
２側を改良したものである。すなわち、半球状シュー１
の半球面１Ａにおける摺接部１ａおよび頂部側の引き込
み部１ｂは、図４に示した従来の半球状シュー１と同様
に球径が同一である。これに対して、ピストン２の半球
状凹部２における上記摺接部１ａと摺接する箇所の球径
Ｄ１は、半球状凹部２における引き込み部１ｂと対向す
る箇所の球径Ｄ２よりも大きくしている。これにより、
球径Ｄ２となる半球状凹部２と、それに対向する半球面
１Ａの引き込み部１ｂとの間に、上記第１実施例の場合
と同様の間隙８が形成される。したがって、このような
第３実施例の構成であっても、空間部４内に貯溜された
潤滑油が間隙８を介して摺接部１ａに導入されるので、
半球状シュー１およびピストン２の摺動特性を従来より
も向上させることができる。なお、上記各実施例におい
ては、本発明の摺動装置を斜板式コンプレッサのピスト
ン、半球状シュー、斜板に適用した場合を説明したが、
ワッフルプレート式オイルポンプにも本発明を用いるこ
とができる。さらに、半球状凹部を有し、そこに半球状
シューを嵌合するように構成した機械部品にも本発明の
摺動装置を用いることができる。
に関する第２実施例を示したものである。この第２実施
例では、上記第１実施例の半球状シュー１における端面
１Ｂ側の孔１Ｄを省略したものである。そのほかの構成
は、上記第１実施例と同じである。このような第２実施
例の構成であっても、上記第１実施例と同様の作用、効
果を得ることができる。 （第３実施例）さらに、図６は本発明の第３実施例を示
したものである。上述した各実施例が半球状シュー１の
改良であったのに対して、この第３実施例は、ピストン
２側を改良したものである。すなわち、半球状シュー１
の半球面１Ａにおける摺接部１ａおよび頂部側の引き込
み部１ｂは、図４に示した従来の半球状シュー１と同様
に球径が同一である。これに対して、ピストン２の半球
状凹部２における上記摺接部１ａと摺接する箇所の球径
Ｄ１は、半球状凹部２における引き込み部１ｂと対向す
る箇所の球径Ｄ２よりも大きくしている。これにより、
球径Ｄ２となる半球状凹部２と、それに対向する半球面
１Ａの引き込み部１ｂとの間に、上記第１実施例の場合
と同様の間隙８が形成される。したがって、このような
第３実施例の構成であっても、空間部４内に貯溜された
潤滑油が間隙８を介して摺接部１ａに導入されるので、
半球状シュー１およびピストン２の摺動特性を従来より
も向上させることができる。なお、上記各実施例におい
ては、本発明の摺動装置を斜板式コンプレッサのピスト
ン、半球状シュー、斜板に適用した場合を説明したが、
ワッフルプレート式オイルポンプにも本発明を用いるこ
とができる。さらに、半球状凹部を有し、そこに半球状
シューを嵌合するように構成した機械部品にも本発明の
摺動装置を用いることができる。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
比較して摺動特性が良好な摺動装置を提供できるという
効果が得られる。
比較して摺動特性が良好な摺動装置を提供できるという
効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図
【図２】図１に示した半球状シューの拡大断面図
【図３】図１に示した斜板式コンプレッサが作動された
際の半球状シューの状態を示す図
際の半球状シューの状態を示す図
【図４】従来の半球状シューを示す断面図
【図５】本発明の第２実施例を示す正面図
【図６】本発明の第３実施例を示す断面図
１ 半球状シュー １Ａ 半球面 １ａ 摺接部 １ｂ 引き込み部 １Ｂ 端面 ２ ピストン ２Ａ 半球状凹部 ３ 斜板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 章 愛知県豊田市緑ヶ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H076 BB17 CC20 CC33
Claims (10)
- 【請求項１】 半球状凹部を有する第１可動部材と、平
坦面を有する第２可動部材と、上記第１可動部材の半球
状凹部に嵌合される半球面および上記第２可動部材の平
坦面と摺接する端面とを有する半球状シューとを備えた
摺動装置において、 上記半球面における頂部と上記端面との間に上記半球状
凹部と摺接する摺接部を形成し、また、半球面における
上記摺接部よりも頂部側となる領域を引き込み部とし
て、 半球面を上記半球状凹部に嵌合した際に上記引き込み部
とそれに対向する半球状凹部との間に、半球面における
頂部側が徐々に大きくなる間隙が形成されるように構成
したことを特徴とする摺動装置。 - 【請求項２】 上記引き込み部の球径を上記摺接部の球
径よりも大きく設定して、上記間隙が形成されるように
構成したことを特徴とする請求項１に記載の摺摺動装
置。 - 【請求項３】 上記引き込み部と対向する位置の半球状
凹部の球径を、上記摺接部と摺接する位置の半球状凹部
の球径よりも小さく設定して、上記間隙が形成されるよ
うに構成したことを特徴とする請求項１に記載の摺摺動
装置。 - 【請求項４】 上記半球面の頂部に凹部を形成して、半
球面を上記半球状凹部に嵌合した際に、この半球状凹部
と半球面に形成した上記凹部との間に潤滑油を貯溜する
空間部が形成されるように構成したことを特徴とする請
求項１から請求項３のそれぞれに記載の摺動装置。 - 【請求項５】 上記間隙は５〜５００μｍに設定されて
いることを特徴とする請求項１から請求項４のそれぞれ
に記載の摺動装置。 - 【請求項６】 上記半球面の摺接部の表面をＭｏＳ２、
Ｇｒ等を含む樹脂皮膜で被覆したことを特徴とする請求
項１から請求項５のそれぞれに記載の摺動装置。 - 【請求項７】 上記半球面の摺接部の表面に軟窒化処理
を施してからＭｏＳ ２、Ｇｒ等を含む樹脂皮膜で被覆し
たことを特徴とする請求項１から請求項５のそれぞれに
記載の摺動装置。 - 【請求項８】 上記半球面の摺接部の表面を、ＤＬＣ
（非晶質炭素皮膜）、Ｎｉ−Ｐ系めっきおよびＮｉ−Ｂ
系めっきのいずれかからなる硬質皮膜層で被覆したこと
を特徴とする請求項１から請求項５のそれぞれに記載の
摺動装置。 - 【請求項９】 上記半球状シューの端面における軸部側
の領域は外周側よりも膨出させてあり、上記軸部側の領
域となる平坦面が上記第２可動部材の平坦面と摺接する
ように構成されていることを特徴とする請求項１から請
求項８のそれぞれに記載の摺動装置。 - 【請求項１０】 上記第１可動部材は斜板式コンプレッ
サのピストンであり、また上記第２可動部材は斜板式コ
ンプレッサの斜板であることを特徴とする請求項１から
請求項９のそれぞれに記載の摺動装置。
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| EP1750009B1 (en) * | 2005-08-05 | 2019-07-03 | Poclain Hydraulics | A spherical joint of a hydrostatic piston machine |
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