JP5518650B2 - Shoe for swash plate compressor - Google Patents
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Description
本発明は、斜板やピストンとの間で焼き付きが発生しない斜板式圧縮機用シューに関する。 The present invention relates to a swash plate type compressor shoe in which seizure does not occur between a swash plate and a piston.
従来の斜板式圧縮機は、図5に示すように、ハウジング20と、ハウジング20内に設けられ、回転する回転軸2と、回転軸2の周縁に傾斜して設けられ、回転軸2とともに回転する斜板5と、斜板5を外周縁近傍で挟み、斜板5が回転することによって回転軸方向に往復するピストン7と、斜板5とピストン7との間に設けられたシュー90とを備えている。なお、シュー90は、斜板5に当接する平坦面92と、ピストン7に設けられた半球状の摺動面13に対して摺動可能に当接する球面91とを有している。
As shown in FIG. 5, the conventional swash plate compressor is provided in the
そして、このように斜板式圧縮機のピストン7が回転軸方向(図5の矢印Mの方向)に往復することによって、冷凍冷媒(例えば、フロンガスなど)が斜板式圧縮機に吸入および吐出される。この冷凍冷媒には、ミスト状の潤滑油が少量包含されている。そして、この潤滑油は、斜板5とシュー90との間およびシュー90とピストン7との間に供給される。
Then, as the
この点、斜板5はシュー90に大きな圧力を加えながら摺動するため、斜板5とシュー90との間で大きな摩擦力が発生し、斜板5とシュー90で焼き付きが発生することがある。
In this respect, since the
また、シュー90とピストン7との間に潤滑油が供給されても、シュー90とピストン7の半球状の摺動面13との間に発生する摩擦力によって、シュー90とピストン7の半球状の摺動面13で焼き付きが発生することがある。
Even if lubricating oil is supplied between the
このような問題に対して、シューの球面に螺旋状の溝を設けたり、球面の頂上を若干平らにしたりすることによって、シューとピストンの半球状の摺動面で焼き付きが発生することを防止したものが知られている(例えば、特許文献1および2参照)。また、シューの平坦面の中心部に円形の窪みやリング状の溝が設けることによって、斜板とシューで焼き付きが発生することを防止したものも知られている(例えば、特許文献3および4参照)。
To prevent such problems, seizure occurs on the hemispherical sliding surface of the shoe and piston by providing a spiral groove on the spherical surface of the shoe or slightly flattening the top of the spherical surface. (For example, see
しかしながら、上述した従来の斜板式圧縮機で用いられるシューでは、油滑効果が局部的であり、斜板とシューとの間や、シューとピストンとの間の潤滑油の量が不足し、無油滑状態となってしまうことがある。このため、斜板とシューで焼き付きが発生したり、シューとピストンで焼き付きが発生したりしてしまっている。 However, in the shoe used in the conventional swash plate compressor described above, the oil sliding effect is local, and the amount of lubricating oil between the swash plate and the shoe or between the shoe and the piston is insufficient. It may become a state. For this reason, seizure occurs between the swash plate and the shoe, and seizure occurs between the shoe and the piston.
また、このようなシューは、それ自体が重く、ピストンや斜板への負担が大きく、摩耗が発生しやすいといった問題がある。この点、シューの軽量化を図るために、中空状に形成するとともに、平坦面の肉厚が略同一厚さであり、球面の肉厚が頂部に向かって次第に薄くなるように形成されているものが知られている(特許文献5参照)。 Further, such a shoe is heavy in itself and has a problem that a burden on a piston and a swash plate is large and wear is likely to occur. In this respect, in order to reduce the weight of the shoe, the shoe is formed in a hollow shape, and the thickness of the flat surface is substantially the same, and the thickness of the spherical surface is gradually reduced toward the top. The thing is known (refer patent document 5).
しかしながら、膜厚を均一にするために特許文献5に示すように中空の形を変えると、シューの強度が小さくなってしまい、小型化されたシューでは耐久性が乏しく、実用化することは困難である。また、その軽量化の程度は10%程にすぎず、軽量化の効果は未だ十分なものではない。
However, if the hollow shape is changed as shown in
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、シューの平坦面と斜板およびシューの球面とピストンが焼き付くことを防止することができ、かつ、高い耐久性を維持したまま小型化することができる斜板式圧縮機用シューを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these points, and can prevent the flat surface of the shoe and the swash plate, the spherical surface of the shoe and the piston from being seized, and can maintain high durability. It is an object of the present invention to provide a shoe for a swash plate compressor that can be reduced in size.
本発明による斜板式圧縮機用シューは、
回転軸に対して傾斜して設けられて回転軸とともに回転する斜板と該斜板が回転することによって回転軸の延在する方向に往復するピストンとの間に設けられた斜板式圧縮機用シューであって、
前記斜板に当接する平坦面と、
前記ピストンに形成された半球状の摺動面に当接する球面と、を備え、
前記平坦面と前記球面との間に、該平坦面と該球面を連通する貫通孔が設けられ、
前記貫通孔が、第一半径からなる円柱状の第一貫通孔と、該第一半径よりも大きな第二半径からなる円柱状からなる第二貫通孔とを有している。
The shoe for a swash plate compressor according to the present invention is:
For a swash plate compressor provided between a swash plate that is inclined with respect to the rotation shaft and rotates together with the rotation shaft, and a piston that reciprocates in the direction in which the rotation shaft extends as the swash plate rotates. Shoe,
A flat surface in contact with the swash plate;
A spherical surface abutting against a hemispherical sliding surface formed on the piston,
Between the flat surface and the spherical surface, a through-hole that communicates the flat surface and the spherical surface is provided,
The through-hole has a cylindrical first through-hole having a first radius and a second through-hole having a cylindrical shape having a second radius larger than the first radius.
本発明による斜板式圧縮機用シューにおいて、
前記第一貫通孔は前記球面側に設けられて該球面まで延び、
前記第二貫通孔は前記平坦面側に設けられて該平坦面まで延びてもよい。
In the swash plate type compressor shoe according to the present invention,
The first through hole is provided on the spherical surface side and extends to the spherical surface,
The second through hole may be provided on the flat surface side and extend to the flat surface.
本発明による斜板式圧縮機用シューは、
前記第一貫通孔と前記第二貫通孔との間に設けられ、該第一貫通孔と該第二貫通孔とを連通する接頭円錐状の移行孔をさらに有してもよい。
The shoe for a swash plate compressor according to the present invention is:
It may further include a prefix conical transition hole provided between the first through hole and the second through hole and communicating the first through hole and the second through hole.
本発明による斜板式圧縮機用シューにおいて、
前記貫通孔に隣接する前記平坦面の内周縁部は、前記球面側に向かって傾斜し、
前記貫通孔に隣接する前記球面の内周縁部は、前記平坦面に向かって傾斜してもよい。
In the swash plate type compressor shoe according to the present invention,
An inner peripheral edge portion of the flat surface adjacent to the through hole is inclined toward the spherical surface side,
The inner peripheral edge of the spherical surface adjacent to the through hole may be inclined toward the flat surface.
本発明による斜板式圧縮機用シューにおいて、
前記球面は、静止状態で前記ピストンの前記摺動面と接触する接触面と、静止状態で該摺動面と接触しない非接触面とを有してもよい。
In the swash plate type compressor shoe according to the present invention,
The spherical surface may have a contact surface that contacts the sliding surface of the piston in a stationary state and a non-contact surface that does not contact the sliding surface in a stationary state.
本発明による斜板式圧縮機用シューにおいて、
前記平坦面は、静止状態で前記斜板と接触する接触面を有し、
前記球面の前記接触面の面積と前記平坦面の前記接触面の面積とが略同一であってもよい。
In the swash plate type compressor shoe according to the present invention,
The flat surface has a contact surface that contacts the swash plate in a stationary state,
The area of the contact surface of the spherical surface and the area of the contact surface of the flat surface may be substantially the same.
本発明によれば、平坦面と球面を連通する円柱状の貫通孔が設けられ、この貫通孔は、第一半径からなる円柱状の第一貫通孔と、第一半径よりも大きな第二半径からなる円柱状からなる第二貫通孔とを有している。このため、油をシューの平坦面および球面に供給することができ、シューの平坦面と斜板およびシューの球面とピストンが焼き付くことを防止することができる。また、高い耐久性を維持したまま、シューを小型化することもできる。 According to the present invention, the cylindrical through-hole that communicates the flat surface and the spherical surface is provided, and the through-hole includes a cylindrical first through-hole having a first radius and a second radius larger than the first radius. And a second through hole having a cylindrical shape. Therefore, oil can be supplied to the flat surface and the spherical surface of the shoe, and the flat surface of the shoe, the swash plate, the spherical surface of the shoe, and the piston can be prevented from being seized. In addition, the shoe can be downsized while maintaining high durability.
実施の形態
以下、本発明に係る斜板式圧縮機および斜板式圧縮機用シューの実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1(a)(b)乃至図4は本発明の実施の形態を示す図である。なお、本実施の形態による斜板式圧縮機用シュー30は、例えば自動車などのエアーコンプレッサなどに用いることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a swash plate compressor and a shoe for a swash plate compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, FIG. 1 (a) (b) thru | or FIG. 4 is a figure which shows embodiment of this invention. The swash
図1(a)(b)に示すように、斜板式圧縮機は、ハウジング20と、ハウジング20内に設けられ、(図1(a)(b)の矢印C方向に)回転する回転軸2と、回転軸2の周縁に傾斜して設けられて回転軸2とともに回転する斜板5と、斜板5を外周縁近傍で挟み、斜板5が回転することによって回転軸2の延在する方向に往復するピストン7と、斜板5とピストン7との間に設けられた斜板式圧縮機用シュー30(以下、単に「シュー30」とも言う。)と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the swash plate compressor is provided in the
このうち、ハウジング20は、図1(a)(b)に示すように、ピストン7を周縁から覆う一対のシリンダブロック1a,1bと、シリンダブロック1aの一端に連結されたフロントカバー9と、シリンダブロック1bの他端に連結されたリアカバー11とを有している。なお、シリンダブロック1aとフロントカバー9との間には、第一バルブプレート8aが設けられ、シリンダブロック1bとリアカバー11との間には、第二バルブプレート8bが設けられている。また、一対のシリンダブロック1a,1bは、ボルト(図示せず)によって連結されている。
Among these, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
また、図1(a)(b)に示すように、第一バルブプレート8aには、冷凍冷媒(例えば、フロンガスなど)を吐出する吐出管(図示せず)に連結した第一吐出弁21aと、冷凍冷媒が供給される吸入管(図示せず)に連結した第一吸入弁22aが設けられている。また、第二バルブプレート8bには、冷凍冷媒を吐出する吐出管(図示せず)に連結した第二吐出弁21bと、冷凍冷媒が供給される吸入管(図示せず)に連結した第二吸入弁22bが設けられている。なお、冷凍冷媒にはミスト状の潤滑油が少量包含されている。そして、この潤滑油は、斜板5とシュー30との間およびシュー30とピストン7との間に供給される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
また、図1(a)(b)に示すように、回転軸2は、シリンダブロック1a,1bに軸受け3,4を介して回転自在に保持されている。また、回転軸2は、回転軸2を駆動する駆動部(図示せず)に連結されている。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
また、図1(a)(b)に示すように、一対のシリンダブロック1a,1bと、第一バルブプレート8aと、第二バルブプレート8bと、回転軸2とによって、回転軸方向に往復移動するピストン7が収納された圧縮室6が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, the pair of
また、図2に示すように、斜板5とピストン7との間に設けられたシュー30は、斜板5に当接する平坦面32と、ピストンに形成された半球状の摺動面13に対して摺動可能に当接する球面31とを有している。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、シュー30の平坦面32と球面31との間には、これら平坦面32と球面31を連通する円柱状の貫通孔35が設けられている。そして、この貫通孔35は、第一半径d1からなる円柱状の第一貫通孔36と、第一半径d1よりも大きな第二半径d2からなる円柱状からなる第二貫通孔37とを有している。
As shown in FIG. 2, a cylindrical through-
図2に示すように、第一貫通孔36は球面31側に設けられて球面31まで延び、第二貫通孔37は平坦面32側に設けられて平坦面32まで延びている。そして、第一貫通孔36と第二貫通孔37との間には、第一貫通孔36と第二貫通孔37とを連通する接頭円錐状の移行孔38が設けられている。
As shown in FIG. 2, the first through
なお、本実施の形態では、第一貫通孔36と第二貫通孔37との間が移行孔38で連通されている態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、図3に示すように、第一貫通孔36と第二貫通孔37が連通されていても移行孔38が設けられていなくてもよい。
In the present embodiment, the first through
また、図2に示すように、シュー30の平坦面32の外周縁部は面取りされて球面31側に向かって傾斜している。そして、その傾斜角度θは、平坦面32に平行な面に対して約10°からなっている。
As shown in FIG. 2, the outer peripheral edge of the
また、図2に示すように、貫通孔35に隣接する平坦面32の内周縁部は面取りされて球面31側に向かって傾斜し、同様に、貫通孔35に隣接する球面31の内周縁部は面取りされて平坦面32に向かって傾斜している。
Further, as shown in FIG. 2, the inner peripheral edge of the
また、図1(a)(b)に示すように、ピストン7には半球状の摺動面13が設けられ、当該ピストン7の半球状の摺動面13内で、シュー30の球面31は摺動可能に保持されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
また、図2に示すように、シュー30の球面31は、斜板式圧縮機が駆動されていない静止状態で、ピストン7の半球状の摺動面13と接触する接触面31aと、斜板式圧縮機が駆動されていない静止状態で半球状の摺動面13と接触しない非接触面31bとを有している。本実施の形態においては、シュー30がピストンの半球状の摺動面13と接触する接触面31aの始点の直径D1は約6.00mmからなり、接触面31aの終点の直径D2は約13.00mmからなっている。
As shown in FIG. 2, the
ところで、本実施の形態において、球面31の接触面31aは仮想球面上に配置されており、この仮想球面の半径R1は約9.00mmからなっている。そして、非接触面31bは、接触面31aの配置された仮想球面と略平行であって、この仮想球面に対して凹んだ面を有している。
Incidentally, in the present embodiment, the
また、図2に示すように、平坦面32も、斜板式圧縮機が駆動されていない静止状態で斜板5と接触する接触面32aと、斜板式圧縮機が駆動されていない静止状態で斜板5と接触しない非接触面32bとを有している。
In addition, as shown in FIG. 2, the
なおここで、球面31の接触面31aの面積と平坦面32の接触面32aの面積とが略同一となっていることが好ましい。このように球面31の接触面31aの面積と平坦面32の接触面32aの面積とが略同一となっていれば、半球状の摺動面13と球面31との間に働く単位面積当たりの押圧力と平坦面32と斜板5との間に働く単位面積当たりの押圧力を概ね等しくすることができ、ひいては、シュー30の摺動をバランスよく行うことができるためである。
Here, the area of the
ところで、球面31の接触面31aの面積と平坦面32の接触面32aの面積とを略同一にするためには、接触面31aの終点の直径D2を調整したり、貫通孔35の直径d1,d2を調整したりすればよい。
Meanwhile, in order to make the area of the
なお、シュー30の平坦面32の接触面32aの直径d3は約13.00mmからなり、シュー30の高さHは約5.85mmからなり、シュー30の直径d4は約15.00mmからなっている(図2参照)。
The diameter d 3 of the
また、貫通孔35の第一貫通孔36の直径d1は、仮想球面の半径R1の約30%〜約45%にすることが好ましく、貫通孔35の第二貫通孔37の直径d2は、仮想球面の半径R1の約45%〜約95%にすることが好ましく、第二貫通孔37の高さhは仮想球面の半径R1の約20%〜約30%にすることが好ましい。より具体的には、第一貫通孔36の直径d1は例えば4.0mmからなり、第二貫通孔37の直径d2は例えば7.0mmからなり、第二貫通孔37の高さhは例えば2.5mmからなる。なお、このような大きさとすることで、貫通孔35を設けていない従来のシュー30と比較して30%軽量化することができる。
The diameter d 1 of the first through
ところで、上記ではシュー30の大きさを示したが、上記で示した数値はあくまでも例示であり、これらに限定されることはない。
By the way, although the magnitude | size of the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
まず、回転軸2に連結したモータなどの駆動部(図示せず)が、回転軸2を(図1(a)の矢印C方向に)回転駆動する。このように、回転軸2が回転駆動されることによって、回転軸2に傾斜して設けられた斜板5が回転する(図1(a)参照)。この際、斜板5は、ピストン7の半球状の摺動面13内に設けられたシュー30の平坦面32に接触しながら回転する(図1(a)参照)。
First, a drive unit (not shown) such as a motor connected to the
また、このように斜板5が回転することによって、ピストン7が回転軸方向の一方向(図1(a)の矢印M1方向)に直線運動する(図1(a)参照)。この際、ピストン7の半球状の摺動面13内に配置されたシュー30の球面31は、ピストン7の半球状の摺動面13内を図1(a)の矢印C1方向に摺動する(図1(a)参照)。
Also, by this manner is the
このように、ピストン7が回転軸方向の一方向に直線運動する際、ピストン7と第二バルブプレート8bとの間で圧縮された冷凍冷媒の圧力が、第二バルブプレート8bに連結された吐出管(図示せず)内の冷凍冷媒の圧力より大きくなると、圧縮室6内の冷凍冷媒が第二吐出弁21bを介して吐出管に吐出される(図1(a)参照)。また、圧縮室6の一端に設けられた第一吸入弁22aを介して、吸入管(図示せず)から圧縮室6内にミスト状の潤滑油を含有する冷凍冷媒が吸入される(図1(a)参照)。なお、この際、第一バルブプレート8aに設けられた第一吐出弁21aおよび第二バルブプレート8bに設けられた第二吸入弁22bは、閉鎖している(図1(a)参照)。
As described above, when the
次に、回転軸2に連結した駆動部が、さらに(図1(b)の矢印C方向に)回転軸2を回転駆動すると、回転軸2に傾斜して設けられた斜板5がさらに回転される(図1(b)参照)。この際、斜板5は、ピストン7の半球状の摺動面13内に設けられたシュー30の平坦面32に接触しながら回転する(図1(b)参照)。
Next, when the drive unit connected to the
また、このように斜板5がさらに回転することによって、ピストン7が回転軸方向であって上述とは反対側の方向(図1(b)の矢印M2方向)に直線運動する(図1(b)参照)。この際、ピストン7の半球状の摺動面13内に配置されたシュー30の球面31は、ピストン7の半球状の摺動面13内を矢印C2方向に摺動する(図1(b)参照)。
Furthermore, by rotating this way is the
このように、ピストン7が回転軸方向の他方向に直線運動する際、ピストン7と第一バルブプレート8aとの間で圧縮された冷凍冷媒の圧力が、第一バルブプレート8aに連結された吐出管内の冷凍冷媒の圧力より大きくなると、圧縮室6内の冷凍冷媒が第一吐出弁21aを介して吐出管に吐出される(図1(b)参照)。また、圧縮室6の他端に設けられた第二吸入弁22bを介して、吸入管から圧縮室6内にミスト状の潤滑油を含有する冷凍冷媒が吸入される(図1(b)参照)。なお、この際、第二バルブプレート8bに設けられた第二吐出弁21bおよび第一バルブプレート8aに設けられた第一吸入弁22aは、閉鎖している(図1(b)参照)。
Thus, when the
その後は、上述の工程を順次繰り返して行う。上述のように、回転軸2が駆動部によって回転することによって斜板5が回転し、ピストン7を往復運動させることができる。このため、斜板式圧縮機は、圧縮室6内で冷凍冷媒を圧縮して吐出するとともに、吸入管から圧縮室6内に冷却冷媒を吸入することができる。
Thereafter, the above steps are sequentially repeated. As described above, when the
上述のようにピストン7が往復運動されている間、平坦面32と球面31を連通する円柱状の貫通孔35内を潤滑油が通過し、平坦面32と球面31の両方に満遍なく潤滑油を供給することができる(図2参照)。このため、シュー30の球面31と半球状の摺動面13との間に発生する摩擦力およびシュー30の平坦面32と斜板5との間に発生する摩擦力を低減することができ、球面31と半球状の摺動面13が焼き付くことを防止することができ、かつ、平坦面32と斜板5とが焼き付くことを防止することができる。
While the
とりわけ、斜板式圧縮機の始動時においては、冷凍冷媒が先に流れはじめることから、斜板式圧縮機内が脱脂され無潤滑な状態となり、シュー30は斜板5との間で焼付きを起こしてしまいやすい。これに対して、本実施の形態によれば、貫通孔35が設けられていることから、以前に使用した際の残留油を貫通孔35で保持することができるので、シュー30の斜板5に対する焼き付きを確実に防止することができる。
In particular, when the swash plate compressor is started, the refrigeration refrigerant begins to flow first, so that the inside of the swash plate compressor is degreased and unlubricated, and the
また、本実施の形態によれば、第一貫通孔36と第二貫通孔37との間に接頭円錐状の移行孔38が設けられているので、油が溜まりやすい構造からなっており、シュー30の斜板5に対する焼き付きをさらに確実に防止することができる。
Further, according to the present embodiment, since the prefix
また、本実施の形態によれば、比較的半径の大きな第二半径d2からなる円柱状からなる第二貫通孔37が設けられているので、より多くの残留油を保持することができ、シュー30の斜板5に対する焼き付きをさらに確実に防止することができる。
In addition, according to the present embodiment, since the second through-
また、図2に示すように本実施の形態では、第一貫通孔36と第二貫通孔37が円柱状となり、これら第一貫通孔36と第二貫通孔37が接頭円錐状の移行孔38で連結されているので、平坦面32と球面31との間で潤滑油を円滑に流すことができる。このため、球面31と半球状の摺動面13との間に発生する摩擦力および平坦面32と斜板5との間に発生する摩擦力をより確実に低減することができ、ひいては、球面31と半球状の摺動面13が焼き付くことと平坦面32と斜板5とが焼き付くことをより確実に防止することができる。この点、特開2002−39058号公報に示した態様では、中空内に潤滑油が溜まってしまうことから、本実施の形態のようには平坦面32と球面31との間で潤滑油を円滑に流すことができない。従って、この点で、特開2002−39058号公報に開示された発明よりも本実施の形態に示した態様は優れている。
Further, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the first through
また、図2に示すように本実施の形態では、貫通孔35に隣接する平坦面32の内周縁部は面取りされて球面31側に向かって傾斜しているので、平坦面32に付着した潤滑油を貫通孔35に円滑に導き入れることができる。また同様に、貫通孔35に隣接する球面31の内周縁部は面取りされて平坦面32に向かって傾斜しているので、球面31に付着した潤滑油を貫通孔35に円滑に導き入れることができる。これらのことより、本実施の形態によれば、平坦面32と球面31との間で潤滑油をさらに円滑に移動させることができるので、球面31と半球状の摺動面13との間に発生する摩擦力および平坦面32と斜板5との間に発生する摩擦力をさらに確実に低減することができ、ひいては、球面31と半球状の摺動面13が焼き付くことと平坦面32と斜板5とが焼き付くことをさらに確実に防止することができる。
Further, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the inner peripheral edge of the
また、図2に示すように本実施の形態では貫通孔35が設けられているのでシュー30の重量を軽量化することができ、より具体的には、貫通孔35の設けられていない従来のシューよりも20%〜30%程軽量化することができる。このため、斜板5の回転を早くすることができ、斜板式圧縮機を高速化することができる。なお、特開2002−39058号公報に示したような形状からシュー30を形成した場合には、小型化されたシュー30では十分な耐久性を有することができず、実用化することが困難である。これに対して、本実施の形態によれば、比較的半径の小さな第一半径d1からなる第一貫通孔36が横断面の面積の小さな球面31側に設けられ、比較的半径の大きな第二半径d2からなる第二貫通孔37が横断面の面積の大きな平坦面32側に設けられており、さらに、第一貫通孔36と第二貫通孔37との間には接頭円錐状の移行孔38が設けられている。このため、一定以上の厚みの肉厚を維持しつつシュー30を小型化することができるので、高い耐久性を維持したまま、シュー30をより小型化することができる。
In addition, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the through
また、図2に示すように本実施の形態では、球面31が、静止状態で半球状の摺動面13と接触しない非接触面31bを有している。このため、シュー30とピストン7の半球状の摺動面13との間に働く接触面を小さくすることができ、シュー30と半球状の摺動面13との間に働く摩擦力を小さくすることができる。この結果、本実施の形態によれば、シュー30をさらに円滑に摺動させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
また、球面31の接触面31aの面積と平坦面32の接触面32aの面積とが略同一となっている場合には、上述したように、半球状の摺動面13と球面31との間に働く単位面積当たりの押圧力と平坦面32と斜板5との間に働く単位面積当たりの押圧力を概ね等しくすることができ、ひいては、シュー30の摺動をバランスよく行うことができる。
Further, when the area of the
(実施例)
次に、シュー30と斜板5との間の摩擦摩耗試験(ピンオンディスク摩擦摩耗試験)を行った結果について説明する。
(Example)
Next, the results of a frictional wear test (pin-on-disk frictional wear test) between the
図4に示した試験装置について説明すると、試験装置は、軸方向には移動することなく回転のみ行う回転軸61と、回転軸61と一体に取り付けられ、回転することなく軸方向にのみ移動する加圧軸62と、シュー30を押さえるシュー押さえ68と、斜板5を取り付けるための斜板取付部64と、を有している。このうち、シュー押さえ68は円周方向になど間隔で3箇所設けられ、回転軸61とともに回転する。他方、斜板取付部64には、廻り止め細工が施されており、回転しないようになっている。
The test apparatus shown in FIG. 4 will be described. The test apparatus includes a
なお、斜板取付部64と加圧軸62との間にはピボット軸の役割を果たす鋼球63が設けられている。また、シュー押さえ68と斜板取付部64との周縁外方には、安全のための保護筒65が設けられている。
A
また、回転軸61には、当該回転軸61を回転させる電動機(図示せず)が連結されている。なお、この電動機は、回転トルク値が設定値を上回ると停止するように構成されている。また、加圧軸62には、この加圧軸62に負荷加圧するための油圧発生装置などの加圧装置(図示せず)が連結されている。なお、加圧軸62に加わる捩れ方向の力が回転トルク値として検出されることとなる。
Further, an electric motor (not shown) that rotates the
斜板5を図4の上方向に所定の力で加圧することで斜板5の摺動面13をシュー30の平坦面32に押圧しつつ、シュー30を所定の回転数で回転させることで、シュー30と斜板5との間に摩擦力を生じさせた。より具体的には、回転数を1000rpmとして一定としつつ、50kgf、100kgf、150kgfおよび200kgfの力で、斜板5を図4の上方向に加圧した。この点、上記のようにシュー押さえ68が円周方向になど間隔で3箇所設けられ、シュー30が3つ設けられているので、各シュー30に負荷される荷重は、各々1/3になり、50/3kgf、100/3kgf、150/3kgfおよび200/3kgfとなる。ところで、一般の斜板式圧縮機において、シュー30に加わる荷重は50kgf程度となっている。
By pressing the
そして、上記の摩擦力に相当する力の量を回転トルク値として検出して、以下の表に示す値を得た。この点、回転トルク値の大小がシュー30の斜板5に対する優劣に対応し、回転トルク値が小さいほど焼き付き難く、性能が優れることとなる。
Then, the amount of force corresponding to the above frictional force was detected as the rotational torque value, and the values shown in the following table were obtained. In this respect, the magnitude of the rotational torque value corresponds to the superiority or inferiority of the
なお、比較例としては、従来からある貫通孔35の設けられていないシュー30を用いて測定した。
In addition, as a comparative example, the measurement was performed using a
上記の表から理解されるように、低負荷である50kgfおよび100kgfの領域では、比較例のシューと実施例のシュー30との間には差がそれほど無いが、他方で、高負荷である150kgfおよび200kgfの領域では、実施例のシュー30の回転トルク値の方が比較例のシューの回転トルク値よりも小さくなり、摩擦摩耗に対して優れていることが分かった。とりわけ、負荷を200kgf加えた場合であって300秒経過した後では、比較例のシューでの回転トルク値が2.5になったのに対して、実施例のシュー30での回転トルク値は0.65となり、3.8倍(=2.5/0.65)となることから、実施例のシュー30によれば比較例のシューと比較して約4倍の焼き付き防止の効果を期待することができることが分かった。
As can be seen from the table above, in the 50 kgf and 100 kgf regions where the load is low, there is not much difference between the shoe of the comparative example and the
1a,1b シリンダブロック
2 回転軸
5 斜板
7 ピストン
8a 第一バルブプレート
8b 第二バルブプレート
20 ハウジング
30 シュー
31 球面
32 平坦面
35 貫通孔
36 第一貫通孔
37 第二貫通孔
38 移行孔
1a,
Claims (6)
前記斜板に当接する平坦面と、
前記ピストンに形成された半球状の摺動面に当接する球面と、を備え、
前記平坦面と前記球面との間に、該平坦面と該球面を連通する貫通孔が設けられ、
前記貫通孔は、第一半径からなる円柱状の第一貫通孔と、該第一半径よりも大きな第二半径からなる円柱状からなる第二貫通孔とを有することを特徴とする斜板式圧縮機用シュー。 For a swash plate compressor provided between a swash plate that is inclined with respect to the rotation shaft and rotates together with the rotation shaft, and a piston that reciprocates in the direction in which the rotation shaft extends as the swash plate rotates. In Shu
A flat surface in contact with the swash plate;
A spherical surface abutting against a hemispherical sliding surface formed on the piston,
Between the flat surface and the spherical surface, a through-hole that communicates the flat surface and the spherical surface is provided,
The through hole has a cylindrical first through hole having a first radius and a second through hole having a cylindrical shape having a second radius larger than the first radius. Machine shoe.
前記第二貫通孔は前記平坦面側に設けられて該平坦面まで延びることを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機用シュー。 The first through hole is provided on the spherical surface side and extends to the spherical surface,
The swash plate type compressor shoe according to claim 1, wherein the second through hole is provided on the flat surface side and extends to the flat surface.
前記貫通孔に隣接する前記球面の内周縁部は、前記平坦面に向かって傾斜していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の斜板式圧縮機用シュー。 An inner peripheral edge portion of the flat surface adjacent to the through hole is inclined toward the spherical surface side,
The swash plate compressor shoe according to any one of claims 1 to 3, wherein an inner peripheral edge of the spherical surface adjacent to the through hole is inclined toward the flat surface.
前記球面の前記接触面の面積と前記平坦面の前記接触面の面積とが略同一であることを特徴とする請求項5に記載の斜板式圧縮機用シュー。 The flat surface has a contact surface that contacts the swash plate in a stationary state,
6. The shoe for a swash plate compressor according to claim 5, wherein an area of the contact surface of the spherical surface and an area of the contact surface of the flat surface are substantially the same.
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