JP2009257230A - Shoe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシューに関し、詳しくはピストンの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。 The present invention relates to a shoe, and more particularly, to a shoe including a spherical surface portion that is in sliding contact with a hemispherical concave portion of a piston and a flat end surface portion that is in sliding contact with a swash plate.
従来、斜板式コンプレッサには、回転軸を中心に回転する斜板と、該斜板の回転に伴って進退動するピストンと、これら斜板とピストンとの間に設けられた略半球状のシューが設けられている(特許文献1〜3)。
上記シューは、ピストンの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ているが、特に上記特許文献1〜3においては、シューの内部に内部空間を形成することが行われている。
このような構成によってシューの軽量化が図られており、ピストンの往復動によるシューへのたたき荷重を減少させ、斜板の摩耗を軽減するようになっている。
The shoe includes a spherical portion that is in sliding contact with the hemispherical concave portion of the piston and a flat end surface portion that is in sliding contact with the swash plate. In particular, in Patent Documents 1 to 3, an internal space is provided inside the shoe. Has been made to form.
Such a configuration reduces the weight of the shoe, reduces the striking load on the shoe due to the reciprocating motion of the piston, and reduces wear on the swash plate.
しかしながら、上記特許文献1〜3に開示されたシューであっても、従来の内部が中実とされたシューと同様、上記球面部の形状をピストンに形成された半球状の凹部に合わせて高精度に製造しなければならず、加工コストが高くなるという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明のシューは加工コストを抑えつつ、従来同様の軽量なシューを提供するものである。
However, even in the shoes disclosed in Patent Documents 1 to 3, the shape of the spherical surface portion is increased to match the hemispherical concave portion formed in the piston, as in the conventional shoe having a solid interior. There was a problem that it had to be manufactured with high accuracy and the processing cost was high.
In view of such problems, the shoe of the present invention provides a lightweight shoe similar to the conventional one while suppressing the processing cost.
すなわち、本発明に係るシューは、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、上記球面部および端面部を薄肉に形成して内部空間を形成したシューにおいて、
上記球面部の外周端と端面部の外周端とを分離して、これらの外周端と外周端との間に上記内部空間に連通する間隔を形成し、さらに上記球面部および端面部の中央を連結部によって連結したことを特徴としている。
That is, the shoe according to the present invention includes a spherical portion that is in sliding contact with a hemispherical recess formed in the piston and a flat end surface portion that is in sliding contact with a swash plate, and the spherical portion and the end surface portion are formed thin. In the shoe that formed the internal space
The outer peripheral end of the spherical portion and the outer peripheral end of the end surface portion are separated, and an interval communicating with the inner space is formed between the outer peripheral end and the outer peripheral end, and the center of the spherical portion and the end surface portion is further defined. It is characterized by being connected by a connecting portion.
上記発明によれば、上記球面部と端面部とを分離して連結部によって連結し、球面部の外周端と端面部の外周端との間に間隔を形成していることから、上記球面部および端面部はいわば皿ばねのように弾性変形するようになる。
このため、シューを凹部に摺接させると球面部が弾性変形して凹部になじむため、高精度に球面部の表面を加工する必要がなくなり、その分加工コストを低くすることができる。
According to the invention, the spherical surface portion and the end surface portion are separated and connected by the connecting portion, and the space portion is formed between the outer peripheral end of the spherical surface portion and the outer peripheral end of the end surface portion. And the end surface portion is elastically deformed like a disc spring.
For this reason, when the shoe is brought into sliding contact with the recess, the spherical portion is elastically deformed and conforms to the recess, so that it is not necessary to process the surface of the spherical portion with high accuracy, and the processing cost can be reduced correspondingly.
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。
FIG. 1 shows the internal structure of a swash plate compressor 1. FIG. 1 shows an internal structure of a swash plate compressor 1, a rotating shaft 2 supported by a housing (not shown), a
The
The
In addition, the swash plate type compressor 1 having such a configuration is conventionally known, and further detailed description thereof is omitted.
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で搖動する薄肉状に形成された球面部11と、斜板3に摺接する薄肉状に形成された端面部12と、これら球面部11および端面部12とを連結する連結部13と、球面部11と端面部12との間に充填された抑制部材14とから構成されている。
そして、上記球面部11および端面部12は相互にシュー5の軸方向に分離して設けられており、球面部11と端面部12との間には内部空間が形成され、さらに球面部11の外周端と端面部12の外周端との間には上記内部空間に連通する間隔が形成されている。
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。また球面部11および端面部12の板厚は、軽量化と剛性やばね性の確保を同時に成立させる観点から、0.1〜2mmとするのが望ましく、0.2〜1.2mmとするのがより望ましい。
また同様の理由により、上記連結部13の長さを10mm以下とし、直径を0.2〜5mmとするのが望ましく、直径については0.4〜4mmとするのがより望ましい。さらに、連結部13と球面部11および端面部12との接続部分には半径1mm程度の面取り形状を形成するのが望ましい。
Hereinafter, the
The
The
In the present embodiment, the
For the same reason, the length of the connecting
上記球面部11は連結部13の上端から傘状に広がるように形成されており、その外周面は上記ピストン4の凹部4aに摺接する摺接面を構成し、球面部11の外周端は摺接面として必要とされる範囲よりも外側に位置している。
また球面部11の頂部には平坦に加工された逃がし形状15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15との間に空間が形成され、使用時にはこの逃がし形状15とピストン4の凹部4aとによって形成された空間に潤滑油が入り込むようになっている。
上記端面部12は略平坦に加工されているが、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。
上記抑制部材14は、アルミニウムや樹脂などの上記球面部11等を構成する材料よりも相対的に軽量な材料で製造され、また弾性変形する性質を有している。
また抑制部材14は上記内部空間における球面部11および端面部12の内面の略全体に密着しており、上記球面部11の外周端と端面部12の外周端との隙間からは、該抑制部材14がピストン4の凹部4aに接触しない程度に露出している。
The
Further, a flatly
The
The restraining
The
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、上記斜板式コンプレッサ1では、斜板3の回転とピストン4の往復動とによって、シュー5にたたき荷重が作用し、このたたき荷重によって斜板3の樹脂コーティングが摩耗する問題がある。
本実施例のシュー5は、球面部11および端面部12をそれぞれ薄肉状とし、かつ球面部11の外周端と端面部12の外周端とを相互に分離することで、これら球面部11および端面部12は皿ばねのように弾性変形が可能となっている。
球面部11および端面部12が弾性変形することで、シュー5に作用する上記たたき荷重を吸収することができ、これにより上記斜板3の樹脂コーティングの摩耗を低減することができる。
また樹脂コーティングの摩耗を低減すれば、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、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により、斜板3のコストを抑えることが可能となる。
さらに、球面部11が弾性変形することで、球面部11が上記ピストン4の凹部4aの形状になじむように変形することから、球面部11の加工精度を低くしても良好にこれらを摺接させることができ、加工コストを下げることができる。
そして、端面部12が弾性変形することで端面部12と斜板3との間に潤滑油が供給されやすくなり、これにより樹脂コーティングの摩耗を抑え、耐焼付性を向上させることができる。
さらに、シュー5と斜板3およびシュー5とピストン4とのクリアランスの設定を従来よりも広げることができるようになるため、これら部品の組付け性の向上を図ることができる。
According to the
First, the swash plate compressor 1 has a problem that a striking load is applied to the
The
The
If the wear of the resin coating is reduced, it is possible to prevent the posture of the
Furthermore, since the
The
Furthermore, since the setting of the clearance between the
次に、上記球面部11および端面部12を連結部13で連結し、上記内部空間に上記抑制部材14を充填することで、シュー5全体を同一の材料で製造した場合に比べて軽量化することができる。
軽量化によりシュー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、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る。
そして、抑制部材14は球面部11および端面部12の内周面に密着しているため、上記球面部11および端面部12がたたき荷重によって過度に弾性変形しようとするのを、この抑制部材14によって吸収することができ、またシュー5の強度不足を補うことができる。
Next, the
By reducing the weight, the striking load acting between the
Since the
なお、上記第1実施例において、上記抑制部材14を省略することも可能であり、その場合にはシュー5の更なる軽量化を図ることが可能となる。
また、図3に示すように、シュー5を中空パイプから製造することが可能である。具体的には、中空のパイプの両端を徐々に拡径させながら変形させ、これにより球面部11や端面部12を形成するようにしても良い。
この場合、球面部11の頂部には折り曲げによって上記逃がし形状15を形成することができ、使用時にはこの逃がし形状15とピストン4の凹部4aとによって形成された空間に潤滑油を入り込ませることが可能である。
In addition, in the said 1st Example, it is also possible to abbreviate | omit the said
Moreover, as shown in FIG. 3, it is possible to manufacture the
In this case, the
図4は第2の実施例にかかるシュー5を示しており、このシュー5は上記ピストン4の凹部4aで搖動する薄肉状に形成された球面部11と、斜板3に摺接する薄肉状に形成された端面部12と、これら球面部11および端面部12とを連結する連結部13と、球面部11と端面部12との間に設けられた複数のリブ16とから構成されている。
上記球面部11、端面部12、連結部13については上記第1実施例のシュー5と同様の構成を有しているので、詳細な説明を省略するが、本実施例では上記軽量金属や樹脂からなる抑制部材14に代えて、上記リブ16を設けた構成となっている。
このため上記球面部11および端面部12は相互にシュー5の軸方向に分離して設けられており、球面部11と端面部12との間には内部空間が形成され、さらに球面部11の外周端と端面部12の外周端との間には上記内部空間に連通する間隔が形成されている。
上記リブ16は、上記連結部13を中心に放射状に等間隔に4ヶ所設けられており、該リブ16はシュー5をピストン4の凹部4aに摺接させたときに接触しないように形成されている。
FIG. 4 shows a
The
Therefore, the
The
この第2実施例におけるシュー5においても、球面部11および端面部12は皿ばねのように弾性変形が可能となっており、特に球面部はピストン4の凹部4aになじむように変形することから、球面部11の加工精度を低くすることが可能であり、加工コストを抑えることができる。
また、シュー5と斜板3およびシュー5とピストン4とのクリアランスの設定を従来よりも広げることができるようになるため、これら部品の組付け性の向上を図ることができる。
さらに、上記リブ16を設けることにより、リブ16の形成されている以外の部分を中空の内部空間とすることができるため、シュー5全体をSUJ2で製造した場合に比べて軽量化することができる。
そして上記リブ16によって球面部11および端面部12の過度の弾性変形を抑制することができ、上記たたき荷重の吸収を良好に行うことができる。
すなわち、この第2の実施例におけるシュー5においても、上記第1実施例におけるシュー5と同様の効果を得ることができるものとなっている。
なお、上記リブ16の数や幅は任意に設定することができ、シュー5に作用するたたき荷重に応じて適宜変更すればよい。
Also in the
In addition, since the setting of the clearance between the
Further, by providing the
And the said
That is, the
The number and width of the
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 12 端面部
13 連結部 14 抑制部材
16 リブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Swash
Claims (4)
上記球面部の外周端と端面部の外周端とを分離して、これらの外周端と外周端との間に上記内部空間に連通する間隔を形成し、さらに上記球面部および端面部の中央を連結部によって連結したことを特徴とするシュー。 In a shoe comprising a spherical surface slidably contacting a hemispherical recess formed on a piston and a flat end surface portion slidably contacting a swash plate, and forming the inner space by forming the spherical surface portion and the end surface portion into a thin shape. ,
The outer peripheral end of the spherical portion and the outer peripheral end of the end surface portion are separated, and an interval communicating with the inner space is formed between the outer peripheral end and the outer peripheral end, and the center of the spherical portion and the end surface portion is further defined. A shoe characterized by being connected by a connecting portion.
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