JP2009257202A

JP2009257202A - シュー

Info

Publication number: JP2009257202A
Application number: JP2008107724A
Authority: JP
Inventors: Masanori Akizuki; 政憲秋月; Seiji Hatta; 政治八田; Satoshi Nomura; 諭野村; Atsushi Kikuuchi; 篤菊内
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【解決手段】斜板式コンプレッサ１に設けられたシュー５であって、該シュー５はピストン４に形成された半球状の凹部４ａで搖動する球面部１１と、斜板３に摺接する平坦状の端面部１２とを備えており、上記球面部１１には上記凹部４ａに摺接する円周状に形成された摺接面１１ａが設けられている。
そして上記球面部１１には、上記摺接面１１ａを球面部１１の中心側から外周側に向けて横切るような複数の溝１３を設け、上記摺接面１１ａが断続的に形成されるようになっている。
【効果】シューの球面部の頂部近傍まで潤滑油を供給することができる。
【選択図】図２

Description

本発明はシューに関し、詳しくはピストンに形成された半球状の凹部に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備えたシューに関する。

従来、斜板式コンプレッサには、ピストンに形成された半球状の凹部に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備えたシューが使用されている（特許文献１、２）
これら特許文献１、２においては、上記シューの球面部の曲率を部分的に変更したり、球面部の頂部に逃がし形状を形成することで、該球面部の中心軸を中心に円周状に摺接面を生成し、この摺接面が上記ピストンの凹部と摺接するようになっている。
このような構成とすることで、潤滑油を上記球面部の頂部近傍とピストンの凹部との間に供給することが可能となっている（特許文献２参照）。
特開２００３−４２０５９号公報特開平９−２８０１６６号公報

しかしながら、上記特許文献１の摺接面は円周状であるため、シューの摺接面とピストンの凹部とが密着することから、依然としてこれらの隙間から球面部の頂部側へと潤滑油が流入しにくく、潤滑不良による不具合が発生していた。
このような問題に鑑み、本発明は摺接面への潤滑を良好に行うことの可能なシューを提供するものである。

すなわち本発明にかかるシューは、ピストンに形成された半球状の凹部で搖動する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、球面部の中心軸を中心に上記凹部と摺接する摺接面が円周状に形成されたシューにおいて、
上記球面部に、上記摺接面を球面部の中心側から外周側に向けて横切る複数の溝を設け、上記摺接面が断続的に形成されるようにしたことを特徴としている。

上記発明によれば、摺接面を横切るように溝を形成するので、該溝を介して摺接面の中心側、つまり球面部の頂部側にも潤滑油を供給することが可能となる。また凹部を形成することでシューを軽量化でき、シューや斜板の摩耗を軽減することができる。

以下図示実施例について説明すると、図１は斜板式コンプレッサ１の内部構造を示し、図示しないハウジングに軸支された回転軸２と、該回転軸２に固定された斜板３と、ハウジングの図示しないシリンダボア内を進退動する複数のピストン４と、各ピストン４の内部に向き合うように設けられるとともに上記斜板３を挟持する複数のシュー５とを示している。
上記斜板３は回転軸２に対して斜めに固定されており、各ピストン４ごとに２つのシュー５によって挟持されている。そして上記シュー５と摺接する部分には所要の溶射層、めっき層や樹脂コーティングなどが施されている。
上記ピストン４には、相互に向き合うように半球状の凹部４ａが形成されており、上記シュー５はこの凹部４ａで揺動し、上記斜板３の回転をピストン４の進退動に変換するようになっている。
なお、このような構成を有する斜板式コンプレッサ１は従来公知であり、これ以上の詳細な説明は省略する。

以下、図２に示す第１実施例のシュー５について説明する。
シュー５は、上記ピストン４の凹部４ａで搖動する球面部１１と、斜板３に摺接する平坦状の端面部１２と、上記球面部１１に形成された複数の溝１３とから構成されている。
本実施例では、上記シュー５は鉄系、銅系、アルミニウム系材料のほか、樹脂材料等で製造することが可能であり、好ましくはＳＵＪ２で製造されている。
上記球面部１１の表面には、上記ピストン４の凹部４ａと略同じ曲率で加工されて該凹部４ａに摺接する摺接面１１ａと、該摺接面１１ａに隣接して上記凹部４ａに摺接しないように形成された非摺接面１１ｂとが形成されている。なお、図において摺接面１１ａにはハッチングを付している。
また球面部１１の頂部には平坦に加工された逃がし形状１４が形成されており、上記ピストン４にシュー５を摺接させると、上記凹部４ａと逃がし形状１４との間に空間が形成されるようになっている。
上記端面部１２は、中央部が若干斜板３側に膨出するように形成されており、これによりシュー５の端面部１２と斜板３との間には潤滑油が入り込み、摺動時に油膜を発生させて摩擦を低減させるようになっている。

上記溝１３はシュー５の中心軸を中心に円周状に等間隔に４ヶ所設けられており、各溝１３は上記摺接面１１ａを横切るように形成されている。このため摺接面１１ａはこの溝１３によって断続的に形成されている。
各溝１３は球面部１１の中心側から外周側に向けてその幅が放射状に広がるように形成されており、また溝１３の中心側の端部は上記逃がし形状１４の内側まで達している。なお相互に向き合う位置に形成された溝１３同士の間隔は３ｍｍ以上とするのが好ましい。
さらに、上記溝１３は断面図に示すようにシュー５の中心軸の軸方向に向けて深く形成され、該溝１３の形成される位置では上記端面部１２が薄肉状に形成されるようになっている。なおこの位置の端面部１２の厚さは１．５ｍｍ以上とするのが好ましい。
そして、上記溝１３と摺接面１１ａ等との境界に位置する角部は半径０．５ｍｍ程度に面取り加工が施されている。

このような構成を有するシュー５によれば、以下の効果を得ることができる。
まず上記溝１３が摺接面１１ａを横切るように形成されているため、摺接面１１ａの外側の非摺接面１１ｂに達した潤滑油を、溝１３を介して摺接面１１ａの内側の非摺接面１１ｂに供給することができる。
従って、摺接面１１ａにおける球面部１１の頂部側近傍にも潤滑油を供給することができ、シュー５とピストン４の凹部４ａとの潤滑が良好に行われることとなる。
また、球面部１１の頂部に逃がし形状１４を形成するとともに、上記溝１３の中心側の端部を上記逃がし形状１４の内側まで形成しているので、溝１３を流通した潤滑油は逃がし形状１４とピストン４の凹部４ａとによって形成される空間にも供給され、球面部１１の頂部近傍には十分な潤滑油が供給されることとなる。
他方、シュー５とピストン４の凹部４ａとの摺動により発生した摩耗粉を上記溝１３を介して排出することができ、該摩耗粉による摺動不良やシュー５や凹部４ａの摩耗を軽減することができる。
さらに、上記溝１３を形成した位置の端面部１２を薄肉状にすることで、シュー５を軽量化でき、ピストン４の往復動によるシュー５と斜板３との間に作用するたたき荷重を減少させることができる。
その結果、斜板３に形成された樹脂コーティングが摩耗してしまうのを軽減することができ、また摩耗によるシュー５と斜板３とのクリアランス増大によるシュー５の姿勢が不安定になるのを防止することができる。
また、場合によっては斜板３から溶射層やめっきなどの中間層を省略することも可能となり、斜板３のコストを抑えることが可能となる。

次に、本発明にかかるシュー５について、以下他の実施例について説明する。これらのシュー５によっても、上記第１実施例のシュー５と同様の効果を得ることができる。
まず、図３〜図５に示す第２〜第４実施例におけるシュー５は、上記第１実施例のシュー５に対して、溝１３の個数や幅を適宜変更した物となっている。このように、溝１３の個数を自由に変更することが可能であるが、好ましくは溝１３を３ないし５の範囲で形成するのが望ましい。

図６に示す第５実施例のシュー５は、上記第１実施例のシュー５に対して、上記溝１３を浅く形成したものとなっている。具体的には球面部１１における非摺接面１１ｂの所要の点と点とを結んだ位置に該溝１３の底部が形成されるようにしたものである。
この第５実施例のシュー５によれば、第１実施例のシュー５に対して軽量化という点では不利であるものの、強度を十分確保することができる。

図７に示す第６実施例のシュー５は、上記第１実施例のシュー５に対して、上記溝１３が球面部１１の中心側から外周側に向けてその幅を一定にしたものとなっている。
なお、この第６実施例に関連して、上記溝１３の本数を変更することも可能であり、また溝１３の幅を変更することも可能である。

図８に示す第７実施例のシュー５は、上記第６実施例のシュー５に対して、上記溝１３が球面部の中心を通過するように形成されたものとなっている。つまりシュー５の中心軸の位置で溝１３が交差する構成となっている。

図９に示す第８実施例のシュー５は、上記溝１３が上記中心軸の軸方向に向けて略円柱状に形成されたものとなっている。
具体的には、平面的に見た場合に、該円柱状の溝１３がシュー５の球面部１１の外周側に開口するようになっており、またこの溝１３は上記摺接面１１ａを横切るように形成されている。
なお、この第７実施例に関連して、上記円柱状の溝１３の個数を変更することも可能であり、またその直径を変更することも可能である。

上述したように、本発明に係るシュー５の溝１３の形態にはさまざまなものが考えられるが、断続的に形成された摺接面１１ａの面積の合計が、シュー５に溝１３を形成しなかったときの摺接面１１ａの面積を１００％とすると、６０〜９６％の割合の範囲で設定するのが望ましい。

本実施例にかかる斜板式コンプレッサ１の内部構造を示す図。第１実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第２実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第３実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第４実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第５実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第６実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第７実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。第８実施例にかかるシュー５であって、（ａ）は平面図を（ｂ）は断面図を示す。

符号の説明

１斜板式コンプレッサ３斜板
４ピストン５シュー
１１球面部１１ａ摺接面
１２端面部１３溝

Claims

ピストンに形成された半球状の凹部で搖動する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、球面部の中心軸を中心に上記凹部と摺接する摺接面が円周状に形成されたシューにおいて、
上記球面部に、上記摺接面を球面部の中心側から外周側に向けて横切る複数の溝を設け、上記摺接面が断続的に形成されるようにしたことを特徴とするシュー。
上記溝を上記中心軸の軸方向に形成して、該溝の形成される位置の上記端面部を薄肉としたことを特徴とする請求項１に記載のシュー。
上記摺接面の面積を、上記溝を設けない場合の摺接面の面積に比べて６０〜９６％の割合の範囲で形成したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のシュー。
上記球面部の頂部に逃し形状を設け、該逃し形状と上記ピストンの凹部とによって形成される空間に、上記溝を連通させたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシュー。
上記溝は、球面部の中心側から外周側に向けてその幅が放射状に広がるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のシュー。
上記溝は、球面部の中心側から外周側に向けてその幅が一定に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のシュー。
上記溝は球面部の中心を通過するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載のシュー。
上記溝は、上記中心軸の軸方向に向けて略円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシュー。