JP2008069747A - Shoe for compressor and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧縮機用シュー及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a compressor shoe and a manufacturing method thereof.
斜板とピストンとを備えた圧縮機においては、斜板とピストンとの間に前後一対の圧縮機用シューが設けられ得る。各シューは、基部と、この基部と一体をなす半球部とを有している。基部は、斜板と摺接する斜板摺接面をもっている。半球部は、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもっている。 In a compressor including a swash plate and a piston, a pair of front and rear compressor shoes may be provided between the swash plate and the piston. Each shoe has a base and a hemispherical part integrated with the base. The base has a swash plate sliding contact surface that is in sliding contact with the swash plate. The hemispherical portion has a seat sliding contact surface that is in sliding contact with a receiving seat recessed in a spherical shape on the piston.
上記のように構成された圧縮機では、駆動軸が回転することにより斜板が同期回転し、シューを介してピストンがシリンダボア内を往復動する。これにより、ピストンのヘッド側において、冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出行程が行われることとなる。この間、シューは、基部の斜板摺接面が斜板の表面と摺接するとともに、半球部の受け座摺接面がピストンの受け座と摺接することとなる。 In the compressor configured as described above, the swash plate rotates synchronously as the drive shaft rotates, and the piston reciprocates in the cylinder bore via the shoe. Thereby, the suction, compression, and discharge strokes of the refrigerant gas are performed on the piston head side. During this time, the swash plate sliding contact surface of the base portion is in sliding contact with the surface of the swash plate, and the receiving seat sliding contact surface of the hemispherical portion is in sliding contact with the receiving seat of the piston.
一般的なシューは、基部及び半球部が中実で一体となった半球状のものである。このようなシューは、例えばSUJ2(JIS G4805)からなる線材に対し、切断、プレス加工、研摩等を行うことにより製造されることが一般的である。 A general shoe is a hemispherical shape in which a base portion and a hemispherical portion are solid and integrated. Such a shoe is generally manufactured by cutting, pressing, polishing, or the like on a wire made of SUJ2 (JIS G4805), for example.
一方、基部と半球部との間に空洞が形成されることにより、軽量化されたシューも公知である(例えば、特許文献1〜6)。斜板の傾斜角を変化させ得る圧縮機にこのシューを用いれば、ピストンの往復慣性力を低減することができ、容量制御性を向上させることができる。また、このシューは、圧縮機を駆動するための動力の低減、圧縮機等の軽量化等を実現することも可能である。
On the other hand, shoes that have been reduced in weight by forming a cavity between the base and the hemisphere are also known (for example,
しかし、上記従来公知のシューは、いずれも、空洞によって軽量化は実現しているものの、実用的な強度が懸念される。 However, although all of the above-described conventionally known shoes are lightened by the cavities, there is a concern about practical strength.
すなわち、シューは、上記のように、圧縮機が冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出行程を行っている間、基部の斜板摺接面が斜板の表面と摺接するとともに、半球部の受け座摺接面がピストンの受け座と摺接する。このため、シューには、基部と半球部とを互いに近づける方向の力が大きく作用している。 That is, as described above, the shoe is in contact with the surface of the swash plate while the compressor is performing the suction, compression, and discharge strokes of the refrigerant gas, and the seat of the hemisphere portion. The sliding surface comes into sliding contact with the receiving seat of the piston. For this reason, a force in a direction in which the base portion and the hemispherical portion are brought close to each other acts on the shoe.
上記特許文献2〜6開示のシューは、この力を支え難く、長期の使用により基部と半球部とが近づく方向に変位するおそれがある。この場合、斜板とシューの基部との間又はシューの半球部とピストンの受け座との間にガタを生じ、異音を生じたり、滑らかな運転に支障をきたしたりしてしまうこととなる。
The shoes disclosed in
この点、特許文献1開示のシューは、基部と半球部とが互いの中心方向に延びる中空の支持部により連結されているため、他のシューと比較すれば改善が見られると思われる。しかしながら、このシューにおいても、支持部が中空であることにより、やはり実用的な強度不足を払拭しきれない。
In this regard, the shoe disclosed in
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、軽量化と実用的な強度とを両立することが可能な圧縮機用シューを提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object to be solved is to provide a compressor shoe capable of achieving both weight reduction and practical strength.
第1発明の圧縮機用シューは、斜板と摺接する斜板摺接面をもつ基部と、該基部と一体をなし、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもつ半球部とを有する圧縮機用シューにおいて、
前記基部と前記半球部との間には空洞が形成され、該基部と該半球部とは互いの中心方向に延びる中実の支柱部により連結されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a compressor shoe comprising: a base having a swash plate sliding contact surface that is in sliding contact with a swash plate; and a receiving seat sliding contact surface that is integral with the base portion and that is in sliding contact with a receiving seat that is recessed in a spherical shape on the piston. In a shoe for a compressor having a hemisphere with
A cavity is formed between the base portion and the hemispherical portion, and the base portion and the hemispherical portion are connected by a solid support portion extending in the center direction of each other.
第1発明のシューは、基部と半球部との間に形成された空洞によって軽量化が実現されている。また、このシューは、基部と半球部とが互いの中心方向に延びる中実の支持部により連結され、その支持部が基部と半球部とを互いに近づける方向の力を支持するため、実用的な強度を確保可能である。 In the shoe of the first invention, weight reduction is realized by a cavity formed between the base portion and the hemispherical portion. In addition, this shoe is connected to the base and the hemisphere by a solid support extending in the center direction, and the support supports a force in a direction in which the base and the hemisphere are brought close to each other. Strength can be secured.
したがって、第1発明のシューは、軽量化と実用的な強度とを両立することが可能である。このため、このシューによれば、容量可変型斜板式圧縮機の容量制御性の向上、動力低減、軽量化等の効果に加え、圧縮機の異音抑制、耐久性の向上等の効果を実現することが可能になる。 Therefore, the shoe of the first invention can achieve both weight reduction and practical strength. For this reason, according to this shoe, in addition to the effects of improving the capacity controllability, power reduction, weight reduction, etc. of the variable capacity swash plate compressor, the effects of suppressing noise from the compressor and improving the durability are realized. It becomes possible to do.
第1発明において、中実とは、軸断面の中心部に穴が開いていない意味であり、軸断面の中心部に穴が開いている中空に対する意味である。中実は無垢(solid)ともいう。 In the first invention, the term “solid” means that there is no hole in the center of the axial section, and it means that the hole has a hole in the center of the axial section. Solid is also called solid.
基部と半球部との間には、空洞を外部に連通させる開口が形成されていることが好ましい。この場合、圧縮機内の潤滑油が開口を介して空洞内に入り、その潤滑油が必要に応じて開口から外部に排出されることとなるため、基部の斜板摺接面と斜板の表面との摺接や半球部の受け座摺接面とピストンの受け座との摺接が滑らかとなる。これによって圧縮機の容量制御性、動力の低減効果等が向上する。 It is preferable that an opening for communicating the cavity with the outside is formed between the base and the hemisphere. In this case, the lubricating oil in the compressor enters the cavity through the opening, and the lubricating oil is discharged from the opening to the outside as needed. Therefore, the swash plate sliding surface of the base and the surface of the swash plate And the sliding contact between the receiving seat sliding contact surface of the hemisphere and the receiving seat of the piston become smooth. This improves the capacity controllability of the compressor, the power reduction effect, and the like.
基部と半球部とは、同一の材質でもよく、異なる材質でもよい。基部と半球部とは材質が異なることが好ましい。基部と半球部との材質が異なれば、斜板及びピストンの材質の選択枝が広がり、より優れた圧縮機を実現することが可能になる。 The base and hemisphere may be made of the same material or different materials. The base part and the hemispherical part are preferably made of different materials. If the material of the base part and the hemispherical part are different, the choice of the material of the swash plate and the piston spreads, and it becomes possible to realize a more excellent compressor.
第1発明のシューは以下の第2〜6発明の圧縮機用シューの製造方法によって製造することが可能である。 The shoe of the first invention can be manufactured by the following method for manufacturing a shoe for a compressor of the second to sixth inventions.
第2発明の製造方法は、斜板と摺接する斜板摺接面をもつ基部と、該基部と一体をなし、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもつ半球部とを有する圧縮機用シューの製造方法において、
中実の素材を得る素材形成工程と、
プレス型を用いて該素材をプレス成形することにより、前記基部と前記半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる中実の支柱部により連結されているシューを得るプレス工程とを備えていることを特徴とする。
The manufacturing method of the second invention has a base portion having a swash plate sliding contact surface that is in sliding contact with the swash plate, and a receiving seat sliding contact surface that is integral with the base portion and that is in sliding contact with a receiving seat that is formed in a spherical shape on the piston. In a manufacturing method of a shoe for a compressor having a hemispherical part,
A material formation process to obtain a solid material;
By pressing the material using a press die, a cavity is formed between the base and the hemisphere, and the base and the hemisphere are connected by a solid support extending in the center direction of each other. And a pressing step for obtaining the shoe.
第2発明の製造方法では、素材が変形してシューとなる。この製造方法によれば、基部と半球部とが同一の材質からなるシューを容易に製造することが可能である。但し、第2発明の製造方法において、一端側と他端側とが異なる材質からなる一体の素材を用いれば、基部と半球部とが異なる材質からなるシューを製造することも可能である。プレス成形としては熱間鍛造を採用することができる。 In the manufacturing method of the second invention, the material is deformed to become a shoe. According to this manufacturing method, it is possible to easily manufacture a shoe in which the base portion and the hemispherical portion are made of the same material. However, in the manufacturing method of the second invention, it is possible to manufacture a shoe made of a material whose base and hemisphere are different from each other by using an integral material made of different materials at the one end side and the other end side. Hot forging can be employed as the press molding.
第2発明の製造方法において、素材の容積及びプレス成形におけるキャビティの容積を調整すれば、基部と半球部との間に開口を形成することも可能である。
In the manufacturing method of the second invention, it is possible to form an opening between the base and the hemisphere by adjusting the volume of the material and the volume of the cavity in press molding.
素材形成工程は、円盤状の底部と、円盤状の傘部と、底部と傘部とを連結する軸部とを形成する工程から構成され得る。この場合、プレス工程は、上型と下型とからなるプレス型を用い、下型で底部を支持しつつ上型で傘部をプレスすることにより、底部で基部を構成し、傘部で半球部を構成し、軸部で支柱部を構成することができる。 The material forming step may include a step of forming a disk-shaped bottom portion, a disk-shaped umbrella portion, and a shaft portion that connects the bottom portion and the umbrella portion. In this case, the pressing step uses a press die composed of an upper die and a lower die, and presses the umbrella portion with the upper die while supporting the bottom portion with the lower die, thereby forming a base portion at the bottom portion and a hemisphere at the umbrella portion. The support portion can be configured by the shaft portion.
第3発明の製造方法は、斜板と摺接する斜板摺接面をもつ基部と、該基部と一体をなし、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもつ半球部とを有する圧縮機用シューの製造方法において、
外形が半球状であり、内部に空洞を有し、頂上に該空洞を外部に連通させる挿入口が形成された中空体を得る中空体製造工程と、
該挿入口に中実の軸部を挿入し、該中空体で前記基部と前記半球部とを構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする。
The manufacturing method of the third invention has a base portion having a swash plate sliding contact surface that is in sliding contact with the swash plate, and a receiving seat sliding contact surface that is integral with the base portion and that is in sliding contact with a receiving seat that is formed in a spherical shape on the piston. In a manufacturing method of a shoe for a compressor having a hemispherical part,
A hollow body manufacturing process for obtaining a hollow body having a hemispherical outer shape, having a cavity inside, and having an insertion port formed on the top for communicating the cavity with the outside;
A solid shaft portion is inserted into the insertion port, the base portion and the hemisphere portion are configured by the hollow body, and a support column portion is configured by the shaft portion, whereby the base portion and the hemisphere portion are formed. An assembly step for obtaining a shoe in which a cavity is formed and the base portion and the hemispherical portion are connected by the support column portion extending in the center direction of each other.
第3発明の製造方法では、中空体がシューの基部及び半球部となり、軸部がシューの支柱部となる。この製造方法において、支柱部の材質を中空体と異ならせることも可能である。この場合、支柱部を剛性の高い材質のものとすることにより、より実用的な強度のシューとすることができる。 In the manufacturing method of the third aspect of the invention, the hollow body becomes the base portion and the hemispherical portion of the shoe, and the shaft portion becomes the strut portion of the shoe. In this manufacturing method, it is also possible to make the material of the column part different from that of the hollow body. In this case, a shoe having a more practical strength can be obtained by making the support portion of a material having high rigidity.
第4発明の製造方法は、斜板と摺接する斜板摺接面をもつ基部と、該基部と一体をなし、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもつ半球部とを有する圧縮機用シューの製造方法において、
キャップ状の頭部と、該頭部の頂上から内部に延びる中実の軸部とからなる第1部材を得る第1部材製造工程と、
円盤状の第2部材を得る第2部材製造工程と、
該軸部の先端を該第2部材の中心と結合し、該第2部材で前記基部を構成し、該頭部で前記半球部を構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a base having a swash plate sliding contact surface that is in sliding contact with a swash plate, and a receiving seat sliding contact surface that is integral with the base and that is in sliding contact with a receiving seat that is formed in a spherical shape on the piston. In a manufacturing method of a shoe for a compressor having a hemispherical part,
A first member manufacturing step of obtaining a first member comprising a cap-shaped head and a solid shaft extending inward from the top of the head;
A second member manufacturing process for obtaining a disk-shaped second member;
By combining the tip of the shaft portion with the center of the second member, the base member is configured by the second member, the hemispherical portion is configured by the head portion, and the column portion is configured by the shaft portion, An assembly step of obtaining a shoe in which a cavity is formed between the base portion and the hemispherical portion, and the base portion and the hemispherical portion are connected by the supporting column portions extending in the center direction of each other. Features.
第4発明の製造方法では、第1部材の頭部がシューの半球部となり、第1部材の軸部がシューの支柱部となり、第2部材がシューの基部となる。この製造方法によれば、半球部及び支柱部と基部とが異なる材質のシューを容易に製造することが可能である。 In the manufacturing method of the fourth aspect of the invention, the head of the first member is the hemispherical portion of the shoe, the shaft portion of the first member is the support portion of the shoe, and the second member is the base portion of the shoe. According to this manufacturing method, it is possible to easily manufacture a shoe made of a material having a hemispherical portion and a column portion different from the base portion.
第5発明の製造方法は、斜板と摺接する斜板摺接面をもつ基部と、該基部と一体をなし、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもつ半球部とを有する圧縮機用シューの製造方法において、
キャップ状の第1部材を得る第1部材製造工程と、
円盤状の底部と、該底部の中央から延びる中実の軸部とからなる第2部材を得る第2部材製造工程と、
該軸部の先端を該第1部材の中心と結合し、該底部で前記基部を構成し、該第1部材で前記半球部を構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a base portion having a swash plate sliding contact surface that is in sliding contact with a swash plate, and a receiving seat sliding contact surface that is integral with the base portion and that is in sliding contact with a receiving seat that is spherically formed in the piston. In a manufacturing method of a shoe for a compressor having a hemispherical part,
A first member manufacturing process for obtaining a cap-shaped first member;
A second member manufacturing step for obtaining a second member comprising a disc-shaped bottom portion and a solid shaft portion extending from the center of the bottom portion;
By connecting the tip of the shaft portion with the center of the first member, forming the base portion at the bottom portion, forming the hemispherical portion with the first member, and forming a strut portion with the shaft portion, An assembly step of obtaining a shoe in which a cavity is formed between the base and the hemisphere, and the base and the hemisphere are connected by the support column extending in the center direction of each other. And
第5発明の製造方法では、第1部材がシューの半球部となり、第2部材の底部がシューの基部となり、第2部材の軸部がシューの支柱部となる。この製造方法によれば、半球部と基部及び支柱部とが異なる材質のシューを容易に製造することが可能である。 In the manufacturing method of the fifth invention, the first member is the hemispherical portion of the shoe, the bottom portion of the second member is the base portion of the shoe, and the shaft portion of the second member is the support portion of the shoe. According to this manufacturing method, it is possible to easily manufacture shoes made of different materials from the hemispherical part, the base part, and the support part.
第6発明の製造方法は、斜板と摺接する斜板摺接面をもつ基部と、該基部と一体をなし、ピストンに球面で凹設された受け座と摺接する受け座摺接面をもつ半球部とを有する圧縮機用シューの製造方法において、
キャップ状の第1部材を得る第1部材製造工程と、
円盤状の第2部材を得る第2部材製造工程と、
中実の軸部を得る軸部製造工程と、
該軸部の一端を該第1部材の頂上に結合するとともに、該軸部の他端を該第2部材の中心と結合し、該第2部材で前記基部を構成し、該第1部材で前記半球部を構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a base having a swash plate slidable contact surface slidably contacting with the swash plate, and a base slidable contact surface which is integral with the base and is slidably contacted with a pedestal formed in a spherical shape on the piston In a manufacturing method of a shoe for a compressor having a hemispherical part,
A first member manufacturing process for obtaining a cap-shaped first member;
A second member manufacturing process for obtaining a disk-shaped second member;
A shaft manufacturing process for obtaining a solid shaft,
One end of the shaft portion is coupled to the top of the first member, the other end of the shaft portion is coupled to the center of the second member, the second member constitutes the base, and the first member By forming the hemisphere part and the shaft part constituting the support part, a cavity is formed between the base part and the hemisphere part, and the base part and the hemisphere part extend in the center direction of each other. And an assembling step for obtaining a shoe connected by the portion.
第6発明の製造方法では、第1部材がシューの半球部となり、第2部材がシューの基部となり、軸部がシューの支柱部となる。この製造方法によれば、半球部と基部と支柱部とがそれぞれ異なる材質のシューを容易に製造することが可能である。 In the manufacturing method of the sixth aspect of the invention, the first member is the hemispherical portion of the shoe, the second member is the base portion of the shoe, and the shaft portion is the support portion of the shoe. According to this manufacturing method, it is possible to easily manufacture shoes having different materials for the hemispherical portion, the base portion, and the support portion.
基部と半球部と支柱部とは材質が異なることが好ましい。基部と半球部と支柱部との材質がそれぞれ異なれば、斜板及びピストンの材質の選択枝が広がり、より優れた圧縮機を実現することが可能になる。また、支柱部を剛性の高い材質のものとすることにより、より実用的な強度のシューとすることができる。 It is preferable that the base part, the hemispherical part, and the column part are made of different materials. If the materials of the base, hemisphere, and support are different, the choice of materials for the swash plate and the piston is expanded, and a more excellent compressor can be realized. Further, by making the strut portion of a material having high rigidity, a shoe with more practical strength can be obtained.
基部と半球部とを溶接する溶接工程を備えていることも好ましい。この場合、基部と半球部とが強固に結合し、支柱部以外でも圧縮反力等を好適に受承することが可能になる。 It is also preferable to have a welding process for welding the base and the hemisphere. In this case, the base portion and the hemispherical portion are firmly coupled, and it is possible to suitably receive a compression reaction force or the like other than the support portion.
以下、第1〜6発明を具体化した実施例1〜6を図面を参照しつつ説明する。
始めに、容量可変型斜板式圧縮機について説明する。この圧縮機は、図1に示すように、シリンダブロック1の前端にフロントハウジング2が接合されているとともに、シリンダブロック1の後端には弁ユニット3を介してリヤハウジング4が接合されている。シリンダブロック1及びフロントハウジング2には軸方向に延びる軸孔1a、2aが貫設されており、軸孔1a、2aにはそれぞれ軸受装置等を介して駆動軸5が回転可能に支承されている。なお、図1における下側を前側、上側を後側としている。
First, the variable capacity swash plate compressor will be described. As shown in FIG. 1, the compressor has a
フロントハウジング2内はクランク室6とされている。クランク室6では、フロントハウジング2との間に軸受装置を介し、ラグプレート7が駆動軸5に固定されている。また、クランク室6には、外周側の前後の表面8aが平坦に形成された斜板8がラグプレート7の後方に設けられている。斜板8は、駆動軸5によって挿通され、この状態でラグプレート7との間に設けられたリンク機構9によって傾斜角が変化するようになっている。
The inside of the
シリンダブロック1には、軸方向に延びる複数個のシリンダボア1bが同心円状に貫設されている。各シリンダボア1b内には片頭のピストン10が往復動可能に収納されている。各ピストン10のクランク室6側は首部とされており、各ピストン10の首部にはそれぞれ球面で凹設された受け座10aが互いに対面して設けられている。
The
斜板8と各ピストン10との間には、前後一対のシュー21が設けられている。各シュー21は、図2に示すように、円盤状の基部211と、この基部211と一体をなす外面が半球状の半球部212とを有している。基部211の外面は、斜板8と摺接する円形の斜板摺接面211aとされている。斜板摺接面211aの周縁は面取りされている。半球部212の外面は、ピストン10の受け座10aと摺接する球形の受け座摺接面212aとされている。
A pair of front and
図1に示すように、リヤハウジング4には吸入室4a及び吐出室4bが形成されている。シリンダボア1bは、弁ユニット3の吸入弁機構を介して吸入室4aに連通可能になっているとともに、弁ユニット3の吐出弁機構を介して吐出室4bに連通可能になっている。
As shown in FIG. 1, the rear housing 4 is formed with a
また、リヤハウジング4には容量制御弁11が収納されている。容量制御弁11は、検知通路4cにより吸入室4aに連通し、給気通路4dにより吐出室4bとクランク室6を連通させている。容量制御弁11は、吸入室4aの圧力を検知することにより、給気通路4dの開度を変更し、圧縮機の吐出容量を変更している。また、クランク室6と吸入室4aとは抽気通路4eによって連通している。吐出室4bには配管12によって凝縮器13、膨張弁14及び蒸発器15が接続されており、蒸発器15は配管12によって吸入室4aに接続されている。
A
フロントハウジング2の前端には軸受装置を介してプーリ16が回転可能に設けられており、プーリ16は駆動軸5に固定されている。プーリ16にはエンジン17によって回転駆動されるベルト18が巻き掛けられている。
A
上記シュー21は、図3に示すように、基部211と半球部212との間に空洞213が形成されている。また、基部211と半球部212とは、互いの中心方向に延びる中実の支柱部214により連結されている。
As shown in FIG. 3, the
各シュー21は、以下の製造方法によって製造したものである。
Each
まず、図4(A)に示すように、素材形成工程として、例えば鉄系材料であるSUJ2(JIS G4805)からなる中実の素材Wを用意する。この素材Wは、円盤状の底部W1と、底部W1と同心をなし、底部W1よりやや小径の円盤状の傘部W2と、底部W1と傘部W2とを互いの中心方向で連結する軸部W3とからなる。素材Wは、鋳造によって形成されてもよく、またプレスや切削によって形成されてもよい。 First, as shown in FIG. 4A, as a material forming step, a solid material W made of, for example, SUJ2 (JIS G4805), which is an iron-based material, is prepared. This material W is a disc-shaped bottom portion W1, concentric with the bottom portion W1, a disc-shaped umbrella portion W2 having a slightly smaller diameter than the bottom portion W1, and a shaft portion that connects the bottom portion W1 and the umbrella portion W2 in the center direction. W3. The material W may be formed by casting, or may be formed by pressing or cutting.
そして、プレス工程として、上型P1及び下型P2からなるプレス型Pを用意する。上型P1にはシュー21の受け座摺接面212aと整合する半球凹状の成形面P11が形成され、下型P2にはシュー21の斜板摺接面211aと整合する成形面P21が形成され、成形面P11、P21によってキャビティCが形成されている。図4(B)に示すように、このプレス型Pを用いて素材Wを熱間鍛造する。これにより、素材Wの底部W1が基部211となり、傘部W2が半球部212となり、軸部W3が支柱部214となる。こうして実施例1のシュー21が得られる。
And as a press process, the press type | mold P which consists of the upper mold | type P1 and the lower mold | type P2 is prepared. The upper mold P1 is formed with a hemispherical concave molding surface P11 that is aligned with the seat sliding
この製造方法によれば、基部211と半球部212とが同一の材質からなるシュー21を容易に製造することが可能である。なお、多段に熱間鍛造することも可能である。また、プレス後の製品に必要に応じて表面研磨を行ったり、すずめっきやDLC等の表面コーティングを行ってシュー21とすることも可能である。
According to this manufacturing method, the
上記のように構成された圧縮機では、駆動軸5が回転することにより斜板8が同期回転し、シュー21を介してピストン10がシリンダボア1b内を往復動する。これにより、ピストン10のヘッド側に形成される圧縮室が容積変化をする。このため、吸入室4a内の冷媒ガスは圧縮室内に吸入されて圧縮された後、吐出室4b内に吐出される。こうして圧縮機、凝縮器13、膨張弁14及び蒸発器15からなる冷凍回路で冷凍作用が行われる。この間、シュー21は、基部211の斜板摺接面211aが斜板8の表面8aと摺接するとともに、半球部212の受け座摺接面212aがピストン10の受け座10aと摺接する。
In the compressor configured as described above, the
この際、このシュー21は、空洞213によって軽量化が実現されているため、ピストン10の往復慣性力を低減することができ、圧縮機の容量制御性を向上させることができる。また、このシュー21は、圧縮機を駆動するための動力の低減、圧縮機等の軽量化等を実現することも可能である。
At this time, since the weight of the
また、このシュー21は、基部211と半球部212とが中実の支持部214により連結され、その支持部214が基部211と半球部212とを互いに近づける方向の力を支持するため、実用的な強度を発揮する。
Further, the
したがって、このシュー21は軽量化と実用的な強度とを両立することが可能であるため、このシュー21によれば、容量可変型斜板式圧縮機の容量制御性の向上、動力低減、軽量化等の効果に加え、圧縮機の異音抑制、耐久性の向上等の効果を実現することが可能になる。
Therefore, the
また、上記製造方法において、基部211と半球部212とを溶接する溶接工程を行うことも可能である。この場合、基部211と半球部212とが強固に結合し、支柱部214以外でも圧縮反力等を好適に受承することが可能になる。
Further, in the above manufacturing method, it is possible to perform a welding process of welding the
図5に示すように、実施例2のシュー22は、基部211と半球部212との間に開口215が形成されている。開口215は、空洞213を外部に連通させている。他の構成は実施例1のシュー21と同様である。このシュー22は実施例1と同様の圧縮機に用いられる。
As shown in FIG. 5, the
このシュー22は、実施例1の製造方法において、素材Wの容積あるいはプレス成形型PにおけるキャビティCの容積を調整することにより得られる。
The
このシュー22を用いた圧縮機では、潤滑油が開口215を介して空洞213内に入り、その潤滑油が必要に応じて開口215から外部に排出されることとなる。このため、基部211の斜板摺接面211aと斜板8の表面8aとの摺接や半球部212の受け座摺接面212aとピストン10の受け座10aとの摺接が滑らかとなる。これによって圧縮機の容量制御性、動力の低減効果等が向上する。
In the compressor using the
なお、開口215は基部211の周囲に環状に形成されていてもよく、基部211と半球部212とが部分的に連結することにより適数個で形成されていてもよい。また、実施例1、2はシュー21、22の材料としてSUJ2を用いたが、シューの材料としてAl−Si合金等のアルミニウム合金を用いてもよい。
Note that the
図6に示すように、実施例3のシュー23は、支柱部214の材質が基部211及び半球部212の材質と異なる。他の構成は実施例1のシュー21と同様である。このシュー23も実施例1と同様の圧縮機に用いられる。
As shown in FIG. 6, in the
このシュー23は、以下の製造方法によって製造したものである。
This
まず、図7に示すように、中空体製造工程として、アルミニウム合金からなる中空体W4を用意する。この中空体W4は、外形が半球状であり、内部に空洞213を有している。中空体W4の頂上には、空洞213を外部に連通させる挿入口216が形成されている。
First, as shown in FIG. 7, a hollow body W4 made of an aluminum alloy is prepared as a hollow body manufacturing process. The hollow body W4 has a hemispherical outer shape and has a
そして、組付工程として、挿入口216に前述のSUJ2からなる中実の軸部W5を圧入する。これにより中空体W4がシュー23の基部211及び半球部212となり、軸部W5がシュー23の支柱部214となる。こうして実施例3のシュー23が得られる。
Then, as an assembling step, the solid shaft portion W5 made of the aforementioned SUJ2 is press-fitted into the
この製造方法では、支柱部214を剛性の高い材質のものとすることにより、より実用的な強度のシュー23とすることができる。また、本実施例において、軸部W5をアルミニウム合金で製造してもよい。この場合でも、中空体W4をそのままでシューとして用いるより、強度の高いシューとすることができる。
In this manufacturing method, the
図8に示す実施例4のシュー24は、半球部212及び支柱部214の材質が基部211の材質と異なる。他の構成は実施例1のシュー21と同様である。このシュー24も実施例1と同様の圧縮機に用いられる。
In the
このシュー24は、以下の製造方法によって製造したものである。
The
まず、図9に示すように、第1部材製造工程として、SUJ2からなる第1部材W6を用意する。第1部材W6は、キャップ状の頭部W7と、頭部W7の頂上から内部に延びる中実の軸部W8とからなる。 First, as shown in FIG. 9, a first member W6 made of SUJ2 is prepared as a first member manufacturing process. The first member W6 includes a cap-shaped head portion W7 and a solid shaft portion W8 extending inward from the top of the head portion W7.
また、第2部材製造工程として、アルミニウム合金からなる円盤状の第2部材W9を用意する。第2部材W9の中心には軸部W8を圧入可能な凹部217が凹設されている。
Moreover, the disk-shaped 2nd member W9 which consists of aluminum alloys is prepared as a 2nd member manufacturing process. A
そして、組付工程として、第1部材W6の軸部W8の先端を第2部材W9の凹部217に圧入する。これにより第1部材W6の頭部W7がシュー24の半球部212となり、第1部材W6の軸部W8がシュー24の支柱部214となり、第2部材W9がシュー24の基部211となる。
And as an assembly | attachment process, the front-end | tip of the axial part W8 of the 1st member W6 is press-fit in the recessed
図10に示すように、実施例5のシュー25は、半球部212の材質が基部211及び支柱部214の材質と異なる。他の構成は実施例1のシュー21と同様である。このシュー25も実施例1と同様の圧縮機に用いられる。
As shown in FIG. 10, in the
このシュー25は、以下の製造方法によって製造したものである。
The
まず、図11に示すように、第1部材製造工程として、SUJ2からなるキャップ状の第1部材W10を用意する。 First, as shown in FIG. 11, a cap-shaped first member W10 made of SUJ2 is prepared as a first member manufacturing process.
また、第2部材製造工程として、同じくSUJ2からなる第2部材W11を用意する。第2部材W11は、円盤状の底部W12と、底部W12の中央から垂直に延びる中実の軸部W13とからなる。 Moreover, the 2nd member W11 which consists of SUJ2 similarly is prepared as a 2nd member manufacturing process. The second member W11 includes a disc-shaped bottom portion W12 and a solid shaft portion W13 extending vertically from the center of the bottom portion W12.
そして、組付工程として、軸部W13の先端を第1部材W10の中心と摩擦圧接等により結合する。これにより第1部材W10がシュー25の半球部212となり、第2部材W11の底部W12がシュー25の基部211となり、第2部材W11の軸部W13がシュー25の支柱部214となる。
And as an assembly | attachment process, the front-end | tip of the axial part W13 is couple | bonded with the center of the 1st member W10 by friction welding. Accordingly, the first member W10 becomes the
図12に示すように、実施例6のシュー26は、半球部212の材質と基部211の材質と支柱部214の材質とがそれぞれ異なる。他の構成は実施例1のシュー21と同様である。このシュー26も実施例1と同様の圧縮機に用いられる。
As shown in FIG. 12, the
このシュー26は、以下の製造方法によって製造したものである。
The
まず、図13に示すように、第1部材製造工程として、アルミニウム合金からなるキャップ状の第1部材W14を用意する。 First, as shown in FIG. 13, as a first member manufacturing process, a cap-shaped first member W14 made of an aluminum alloy is prepared.
また、第2部材製造工程として、第1部材W14とは異なるアルミニウム合金からなる円盤状の第2部材W15を用意する。 In addition, as a second member manufacturing process, a disk-shaped second member W15 made of an aluminum alloy different from the first member W14 is prepared.
さらに、軸部製造工程として、SUJ2からなる中実の軸部W16を用意する。 Further, a solid shaft portion W16 made of SUJ2 is prepared as a shaft portion manufacturing process.
そして、組付工程として、軸部W16の一端を第1部材W14の頂上に結合するとともに、軸部W16の他端を第2部材W15の中心と結合する。これにより第1部材W14がシュー26の半球部212となり、第2部材W15がシュー26の基部211となり、軸部W16がシュー26の支柱部214となる。
Then, as an assembling step, one end of the shaft portion W16 is coupled to the top of the first member W14, and the other end of the shaft portion W16 is coupled to the center of the second member W15. Accordingly, the first member W14 becomes the
このシュー26は、基部211と半球部212と支柱部214との材質がそれぞれ異なるため、斜板8及びピストン10の材質の選択枝が広がり、より優れた圧縮機を実現することが可能になる。また、支柱部214を剛性の高い材質のものとすることにより、より実用的な強度のシュー26とすることができる。
In the
以上において、第1〜6発明を実施例1〜6に即して説明したが、第1〜6発明は上記実施例1〜6に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, although the 1st-6th invention was demonstrated according to Examples 1-6, the 1st-6th invention is not restrict | limited to the said Examples 1-6, suitably in the range which does not deviate from the meaning. Needless to say, it can be changed and applied.
また、実施例1〜6のシューを用いる圧縮機は、上記のような容量可変型斜板式圧縮機に限られず、容量固定型斜板式圧縮機であってもよい。冷媒ガスは、R134aである必要はなく、二酸化炭素であってもよい。 Further, the compressor using the shoe of the first to sixth embodiments is not limited to the capacity variable swash plate compressor as described above, and may be a fixed capacity swash plate compressor. The refrigerant gas need not be R134a, and may be carbon dioxide.
本発明は車両用空調装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.
8…斜板
211a…斜板摺接面
211…基部
10…ピストン
10a…受け座
212a…受け座摺接面
212…半球部
21〜26…圧縮機用シュー
213…空洞
214…支柱部
215…開口
W…素材
P…プレス型
216…挿入口
W4…中空体
W5、W8、W13、W16…軸部
W7…頭部
W6、W10、W14…第1部材
W9、W11、W15…第2部材
W12…底部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記基部と前記半球部との間には空洞が形成され、該基部と該半球部とは互いの中心方向に延びる中実の支柱部により連結されていることを特徴とする圧縮機用シュー。 For a compressor having a base portion having a swash plate sliding contact surface slidably contacting the swash plate, and a hemispherical portion integrally formed with the base portion and having a receiving seat sliding contact surface that is slidably contacted with a piston on a spherical surface In Shu
A compressor shoe, wherein a cavity is formed between the base portion and the hemispherical portion, and the base portion and the hemispherical portion are connected by a solid support portion extending in the center direction of each other.
中実の素材を得る素材形成工程と、
プレス型を用いて該素材をプレス成形することにより、前記基部と前記半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる中実の支柱部により連結されているシューを得るプレス工程とを備えていることを特徴とする圧縮機用シューの製造方法。 For a compressor having a base portion having a swash plate sliding contact surface slidably contacting the swash plate, and a hemispherical portion integrally formed with the base portion and having a receiving seat sliding contact surface that is slidably contacted with a piston on a spherical surface In the shoe manufacturing method,
A material formation process to obtain a solid material;
By pressing the material using a press die, a cavity is formed between the base and the hemisphere, and the base and the hemisphere are connected by a solid support extending in the center direction of each other. And a pressing step for obtaining the shoe.
前記プレス工程は、上型と下型とからなるプレス型を用い、該下型で該底部を支持しつつ該上型で該傘部をプレスすることにより、該底部で前記基部を構成し、該傘部で前記半球部を構成し、該軸部で前記支柱部を構成する請求項4記載の圧縮機用シューの製造方法。 The material forming step includes a step of forming a disc-shaped bottom portion, a disc-shaped umbrella portion, and a shaft portion connecting the bottom portion and the umbrella portion,
The pressing step uses a press mold composed of an upper mold and a lower mold, and presses the umbrella portion with the upper mold while supporting the bottom with the lower mold, thereby configuring the base at the bottom. The manufacturing method of the shoe for compressors of Claim 4 which comprises the said hemisphere part with this umbrella part, and comprises the said support | pillar part with this axial part.
外形が半球状であり、内部に空洞を有し、頂上に該空洞を外部に連通させる挿入口が形成された中空体を得る中空体製造工程と、
該挿入口に中実の軸部を挿入し、該中空体で前記基部と前記半球部とを構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする圧縮機用シューの製造方法。 For a compressor having a base portion having a swash plate sliding contact surface slidably contacting the swash plate, and a hemispherical portion integrally formed with the base portion and having a receiving seat sliding contact surface that is slidably contacted with a piston on a spherical surface In the shoe manufacturing method,
A hollow body manufacturing process for obtaining a hollow body having a hemispherical outer shape, having a cavity inside, and having an insertion port formed on the top for communicating the cavity with the outside;
A solid shaft portion is inserted into the insertion port, the base portion and the hemisphere portion are configured by the hollow body, and a support column portion is configured by the shaft portion, whereby the base portion and the hemisphere portion are formed. An assembly step of obtaining a shoe in which a cavity is formed and the base portion and the hemispherical portion are connected to each other by the supporting column portions extending in the center direction of each other. .
キャップ状の頭部と、該頭部の頂上から内部に延びる中実の軸部とからなる第1部材を得る第1部材製造工程と、
円盤状の第2部材を得る第2部材製造工程と、
該軸部の先端を該第2部材の中心と結合し、該第2部材で前記基部を構成し、該頭部で前記半球部を構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする圧縮機用シューの製造方法。 For a compressor having a base portion having a swash plate sliding contact surface slidably contacting the swash plate, and a hemispherical portion integrally formed with the base portion and having a receiving seat sliding contact surface that is slidably contacted with a piston on a spherical surface In the shoe manufacturing method,
A first member manufacturing step of obtaining a first member comprising a cap-shaped head and a solid shaft extending inward from the top of the head;
A second member manufacturing process for obtaining a disk-shaped second member;
By combining the tip of the shaft portion with the center of the second member, the base member is configured by the second member, the hemispherical portion is configured by the head portion, and the column portion is configured by the shaft portion, An assembly step of obtaining a shoe in which a cavity is formed between the base portion and the hemispherical portion, and the base portion and the hemispherical portion are connected by the supporting column portions extending in the center direction of each other. A method for producing a compressor shoe.
キャップ状の第1部材を得る第1部材製造工程と、
円盤状の底部と、該底部の中央から延びる中実の軸部とからなる第2部材を得る第2部材製造工程と、
該軸部の先端を該第1部材の中心と結合し、該底部で前記基部を構成し、該第1部材で前記半球部を構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする圧縮機用シューの製造方法。 For a compressor having a base portion having a swash plate sliding contact surface slidably contacting the swash plate, and a hemispherical portion integrally formed with the base portion and having a receiving seat sliding contact surface that is slidably contacted with a piston on a spherical surface In the shoe manufacturing method,
A first member manufacturing process for obtaining a cap-shaped first member;
A second member manufacturing step for obtaining a second member comprising a disc-shaped bottom portion and a solid shaft portion extending from the center of the bottom portion;
By connecting the tip of the shaft portion with the center of the first member, forming the base portion at the bottom portion, forming the hemispherical portion with the first member, and forming a strut portion with the shaft portion, An assembly step of obtaining a shoe in which a cavity is formed between the base and the hemisphere, and the base and the hemisphere are connected by the support column extending in the center direction of each other. A method for manufacturing a compressor shoe.
キャップ状の第1部材を得る第1部材製造工程と、
円盤状の第2部材を得る第2部材製造工程と、
中実の軸部を得る軸部製造工程と、
該軸部の一端を該第1部材の頂上に結合するとともに、該軸部の他端を該第2部材の中心と結合し、該第2部材で前記基部を構成し、該第1部材で前記半球部を構成し、該軸部で支柱部を構成することによって、該基部と該半球部との間に空洞が形成され、該基部と該半球部とが互いの中心方向に延びる該支柱部により連結されているシューを得る組付工程とを備えていることを特徴とする圧縮機用シューの製造方法。 For a compressor having a base portion having a swash plate sliding contact surface slidably contacting the swash plate, and a hemispherical portion integrally formed with the base portion and having a receiving seat sliding contact surface that is slidably contacted with a piston on a spherical surface In the shoe manufacturing method,
A first member manufacturing process for obtaining a cap-shaped first member;
A second member manufacturing process for obtaining a disk-shaped second member;
A shaft manufacturing process for obtaining a solid shaft,
One end of the shaft portion is coupled to the top of the first member, the other end of the shaft portion is coupled to the center of the second member, the second member constitutes the base, and the first member By forming the hemisphere part and the shaft part constituting the support part, a cavity is formed between the base part and the hemisphere part, and the base part and the hemisphere part extend in the center direction of each other. And an assembling step for obtaining a shoe connected by a section.
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