JP5810020B2 - 斜板 - Google Patents

Description

本発明は斜板に関し、より詳しくは、斜板式コンプレッサの斜板であって、表面に摺動面となるコーティング層を備えた斜板に関する。

従来、斜板式コンプレッサの斜板として、基材の表面に樹脂被膜層（コーティング層）を形成して、該樹脂被膜層を摺動面としたものが提案されている（例えば特許文献１〜特許文献３）。
こうした従来の斜板においては、回転軸によって斜板が回転される際に相手材となるシューと摺動するようになっており、斜板の内周部側から潤滑油が供給されて両部材の摺動部分が潤滑されるようになっている。

特開２００２−３１７７５９号公報 特開２００３−４２０６１号公報 特開２００３−１８４７４３号公報

ところで、上述したような樹脂被膜層を備えた従来の斜板においては、斜板の内周部側から摺動面に潤滑油を供給した際に、摺動面の全域に潤滑油が供給されにくいという問題があった。つまり、図４ないし図５に示すように、従来の斜板は、基材の表面に樹脂被膜層が形成されており、該樹脂被膜層の内周部よりも内方側は基材の端面が露出した状態となっている。しかも、樹脂被膜層の内周部は、その半径方向の断面が基材の端面に対して４０°以上も立ち上がった段差となっていたものである。より詳細には、内周部における上記基材の端面との境界である内方縁と、内周部における摺動面との境界である外方縁とを結ぶ仮想の直線Ｌ１とすると、該仮想の直線Ｌ１が基材の端面となす角度θ１は４０°以上になっていたものである。さらに、内周部の内方縁の隣接箇所である立上り部が基材の端面となす角度θ２は９０°に近い角度となっていたものである。そのため、従来の斜板においては、内周部側から潤滑油が供給された際に、該潤滑油が露出した基材の端面に沿って円周方向外方の摺動面へ移動する際に、上記樹脂被膜層の内周部の段差によって跳ね返されやすくなる（図５参照）。そのために、従来の斜板においては、樹脂被膜層の内周部を乗り越えてその半径方向外方側の摺動面へ潤滑油が供給されにくいという問題があった。したがって、従来の斜板は潤滑が不十分となって焼付きが生じやすいという欠点が指摘されていたものである。

上述した事情に鑑み、本発明は、円板状の基材と、この基材の端面に施されたコーティング層とを備え、該コーティング層がシューと摺動する摺動面となる斜板にあって、
前記斜板の内周部側から前記コーティング層の摺動面へ潤滑油が供給され、
上記コーティング層における内周部は、上記基材の端面との境界部となる内方縁に対して、上記摺動面の内周部側の縁部となる外方縁が半径方向外方に位置する傾斜面となっており、該傾斜面は、上記内方縁と外方縁とを結んだ仮想の直線が上記基材の端面と成す角度θ１が１０°以下に設定されるとともに、上記内方縁に隣接する立上り部が端面と成す角度θ２が２０°以下に設定されており、かつ、傾斜面のいずれの箇所においても上記基材の端面となす角度が９０°未満となっていることを特徴とするものである。

このような構成によれば、コーティング層の内周部は上述した傾斜面となっている。そのため、斜板の内周部側（基材の内周部側）から潤滑油が供給された際に、上記傾斜面となっている内周部を潤滑油は支障なく乗り越えて、外方側の摺動面に供給される。そのため、摺動面における潤滑不足を防止することができ、従って斜板の焼付きを良好に防止することができる。

本発明の一実施例を示す要部の正面図。 図１に示した斜板の要部を示す断面図。 図２の要部の拡大図。 従来品の斜板の要部を示す断面図。 図４の要部の拡大図。 本発明の第２実施例を示す要部の断面図。 本発明の第３実施例を示す要部の断面図。 本発明の第４実施例を示す要部の断面図。 本発明の第５実施例を示す要部の断面図。 本発明の第６実施例を示す要部の断面図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１は斜板式コンプレッサの要部を示したものである。この斜板式コンプレッサは、回転軸１の外周部に傾斜させて取り付けられた円板状の斜板２と、一端の切り欠き部３Ａにより斜板２の外周部を包み込んで上記回転軸１に沿って配置された複数のピストン３と、各ピストン３の切り欠き部３Ａ内に形成された一対の半球状の凹部３Ｂ、３Ｂと斜板２の表面２Ａ、裏面２Ｂとの間に配置された複数の半球状のシュー４とを備えている。
シュー４は、ピストン３の凹部３Ｂに嵌合される半球面４Ａと、斜板２の摺動面である表面２Ａ又は裏面２Ｂと摺動する平坦な端面４Ｂとを備えている。シュー４はＳＵＪ２からなり、半球面４Ａおよび端面４Ｂに焼入れとその後の仕上げ加工がなされている。
回転軸１の回転に伴って斜板２が回転されると、斜板２の摺動面である表面２Ａ又は裏面２Ｂと一対のシュー４の端面４Ｂとが摺動するとともに、一対のシュー４の半球面４Ａとピストン３の凹部３Ｂ、３Ｂとが摺動することにより、各ピストン３が回転軸１の軸方向に沿って往復動されるようになっている。
また、回転軸１および斜板２が回転される際には、回転軸１が貫通した斜板２の内周部から潤滑油が供給されるようになっており、潤滑油は斜板２の回転に伴って摺動面である表面２Ａと裏面２Ｂに供給されるようになっている。

図２ないし図３に示すように、本実施例の斜板２は、中心部に上記回転軸１が貫通する貫通孔１１Ａが穿設された円板状の基材１１と、この基材１１の両方の端面１１Ｂに施されたコーティング層としての樹脂被膜層１２とから構成されている。なお、図２、図３においては、表面２Ａ側となる端面１１Ｂとそこに施した樹脂被膜層１２のみを示してあり、裏面２Ｂは省略して表示している。
基材１１は鉄系の材料からなり、全域にわたって同一の厚さに設定されている。この基材１１の貫通孔１１Ａが斜板２の内周部となっている。
コーティング層としての樹脂被膜層１２は、端面１１Ｂの外周部（斜板２の外周部２Ｃ）から貫通孔１１Ａよりも外方にわたる領域を被覆して設けられている。そのため、貫通孔１１Ａの隣接外方部分となる端面１１Ｂは、円周方向全域にわたって環状に露出している。

しかして、本実施例は上述した構成の斜板２を前提として、樹脂被膜層１２の内周部１２Ａを潤滑油が乗り越えやすい傾斜面としたものであり、それによって摺動面である表面２Ａと裏面２Ｂに潤滑油が供給されやすいようにしたものである。より詳細には、本実施例の樹脂被覆層１２は、内周部１２Ａと外周部以外の箇所の肉厚は同一厚さに設定されており、具体的には肉厚は２〜５０μｍに設定されている。内周部１２Ａは、基材１１の露出した端面１１Ｂとの境界となる内方縁１２Ｂに対して、上記表面２Ａ（摺動面）の内周部側の縁部となる外方縁１２Ｃが半径方向外方に位置する傾斜面となっている。そして、内周部１２Ａの内方縁１２Ｂと外方縁１２Ｃとを結んだ仮想の直線Ｌ１が上記基材１１の端面１１Ｂと成す角度θ１は１０°以下に設定されている。また、内方縁１２Ｂの隣接箇所となる立上り部１２Ｄが端面１１Ｂとなす角度θ２は２０°以下に設定されており、かつ、傾斜面である内周部１２Ａのいずれの箇所においても端面１１Ｂとなす角度は９０°未満に設定されている。より好ましい効果を得るためには、上記角度θ１は５°以下に設定されるとともに上記角度θ２は１５°以下に設定される。
また、基材１１の端面１１Ｂに樹脂被膜層１２を形成する方法としては、次のような方法を用いることができる。つまり、スプレー塗装、ロール塗装、スタンプ塗装を採用することができる。さらに、より好適には、スピン塗装によって樹脂被膜層１２を形成するのが良い。スピン塗装による場合には、先ず基材１１の両方の端面１１Ｂに樹脂塗料をロール塗装で塗布し、その後に基材１１を回転機構に保持した状態で適切な回転数で所要時間回転させればよい。それにより、遠心力によって樹脂塗料が基材１１の端面の内周側から外周側へ流動することで、上述した構成の樹脂被膜層１２を有する斜板２を製造することができる。

本実施例の斜板２は以上のように構成されている。このような本実施例の斜板２においては、樹脂皮膜層１２の内周部１２Ａは潤滑油が乗り越えやすい傾斜面となっている。そのため、基材１１の貫通孔１１Ａ（斜板２の内周部）から潤滑油が供給された際に、上記緩やかな傾斜面となっている樹脂被膜層１２の内周部１２Ａを潤滑油は支障なく乗り越えて、その外方側となる表面２Ａ、裏面２Ｂ（摺動面）に供給される。そのため、摺動面である表面２Ａ、裏面２Ｂにおける潤滑不足を防止することができ、従って潤滑不足による斜板２の焼付きを良好に防止することができる。

次に、図６は本発明の第２実施例となる斜板２の要部を示したものである。この第２実施例においては、上記第１実施例と比較して立上り部１２Ｄの半径方向寸法を小さくするとともに、内周部１２Ａの半径方向の断面が略円弧状となる傾斜面としたものである。この他の構成は、上記図３に示した第１実施例のものと変わりは無く、上記第１実施例と対応する各部材には同一番号を付している。このような第２実施例の斜板２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。

次に、図７は本発明の第３実施例としての斜板２の要部を示したものである。この第３実施例は、上記図６に示した第２実施例のものと比較して樹脂被膜層１２の内周部１２Ａの膨出量を３倍程度に大きくしたものである。そのため、傾斜面である断面の曲率は、第２実施例よりも大きな略円弧状となっている。この他の構成は、上記第１実施例のものと変わりは無く、第１実施例と対応する各部材には同一番号を付している。このような第３実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、図８は本発明の第４実施例としての斜板２の要部を示したものである。この第４実施例においては、樹脂被膜層１２の内周部１２Ａを、半径方向の断面が下方へ窪む略円弧状の傾斜面としたものである。そのため、この第４実施例においては、立上り部１２Ｄの角度θ２は、仮想の直線Ｌ１が端面１１Ｂと成す角度θ１よりも小さくなっている。この他の構成は、上記図３に示した第１実施例のものと変わりは無く、第１実施例と対応する各部材には同一番号を付している。このような第４実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、図９は本発明の第５実施例としての斜板２の要部を示したものである。この第５実施例においては、基材１１の端面１１Ｂにおける樹脂被膜層１２の内周部１２Ａの隣接位置に円周方向の環状溝１１Ｃが形成されている。この環状溝１１Ｃの底部は平坦面となっているが、両方の側壁の断面は円弧状となっている。そして、樹脂被膜層１２の内周部１２Ａは、環状溝１１Ｃの一方の側壁を越えて環状溝１１Ｃの内部まで入り込んで形成されている。この第５実施例においては上記環状溝１１Ｃが形成されている関係で、上記角度θ１、θ２は上述した各実施例のものよりも大きくなっている。この他の構成は、上記図３に示した第１実施例のものと変わりは無く、第１実施例と対応する各部材には同一番号を付している。このような第５実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、図１０は本発明の第６実施例としての斜板２の要部を示したものである。この第６実施例は図９に示した第５実施例に類似した実施例であって、上記第５実施例における環状溝１１Ｃの断面形状を全体として円弧状に形成したものである。そして、樹脂被膜層１２の内周部１２Ａは、環状溝１１Ｃ内の略中央位置まで入り込んで形成されている。その他の構成は第５実施例と同じであり、第５実施例と対応する各部材には同一番号を付している。このような第６実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、上記各実施例においては、コーティング層として樹脂被膜層１２を想定しているが、コーティング層として樹脂被膜層以外のものを用いても良い。

２‥斜板 ２Ａ‥表面（摺動面）
２Ｂ‥裏面（摺動面） １２‥樹脂被膜層（コーティング層）
１２Ａ‥内周部 １２Ｂ‥内方縁
１２Ｃ‥外方縁 １２Ｄ‥立上り部

Claims (5)

1. 円板状の基材と、この基材の端面に施されたコーティング層とを備え、該コーティング層がシューと摺動する摺動面となる斜板にあって、
   前記斜板の内周部側から前記コーティング層の摺動面へ潤滑油が供給され、
   上記コーティング層における内周部は、上記基材の端面との境界部となる内方縁に対して、上記摺動面の内周部側の縁部となる外方縁が半径方向外方に位置する傾斜面となっており、該傾斜面は、上記内方縁と外方縁とを結んだ仮想の直線が上記基材の端面と成す角度θ１が１０°以下に設定されるとともに、上記内方縁に隣接する立上り部が端面と成す角度θ２が２０°以下に設定されており、かつ、傾斜面のいずれの箇所においても上記基材の端面となす角度が９０°未満となっていることを特徴とする斜板。
2. 上記コーティング層は樹脂被膜層からなり、上記角度θ１は５°以下に設定されるとともに、上記角度θ２は１５°以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の斜板。
3. 上記傾斜面は、半径方向の断面が上方に向けて略円弧状に膨出する傾斜面、或いは、半径方向の断面が下方へ窪んだ略円弧状の傾斜面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の斜板。
4. 上記コーティング層の隣接内方位置となる端面に円周方向の環状溝が形成されており、上記コーティング層の内周部は上記環状溝内に入り込んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の斜板。
5. 上記コーティング層の厚さは２〜５０μｍに設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の斜板。