KR20020000880A - 반구형상 슈 - Google Patents

Abstract

반구형상 슈(1)는 피스톤(2)의 반구형상 오목부(2B)와 미끄럼접하는 반구형상 볼록부면(1A)을 구비하고 있다.

반구형상 볼록부면(1A)은 중심(C)의 위치를 반구형상 슈(1)의 축선(L)으로부터 그 직교방향으로 벗어나게해서 형성된 반경(R2)의 원호를, 상기 축선(L)을 회전중심으로 하여 회전시켰을 때에 생기는 회전체의 볼록면에 의해 구성되어 있다.

반구형상 볼록부면(1A)의 정상부측에서의 가장자리부는 단면 원호형상의 들어가기부(1G)로 되어 있고, 그곳과 반구형상 오목부(2B) 사이에 간극(7)이 유지된다. 공간부(4)내에 저류된 윤활유는 상기 간극(7)을 통하여 미끄럼접면(1F)에 원활하게 공급된다.

본 발명에 의하면, 미끄럼이동특성이 양호하고 수명이 긴 반구형상 슈(1)를 제공할 수 있다.

Description

반구형상 슈{HEMISPHERICAL SH0E}

종래, 피스톤의 반구형상 오목부에 끼워맞춤되어 그곳과 미끄럼이동하는 반구형상 볼록부면과, 경사판의 평탄면과 미끄럼접하는 끝면을 구비한 반구형상 슈는 주지하는 바이다.

그리고 더욱이, 피스톤의 반구형상 오목부의 구경(R1)에 대하여 상기 반구형상 볼록부면의 구경(R2)을 소정 치수만큼 작게 설정한 반구형상 슈도 알려져 있다(예를 들면 일본국 실공평 7－5259호 공보).

이 일본국 실공평 7－5259호 공보에 개시된 반구형상 슈에 있어서는, 반구형상 오목부 및 반구형상 볼록부면을 상술한 치수관계로 설정하여 있으므로, 피스톤의 반구형상 오목부에 있어서의 입구측의 영역과 그것에 대향하는 반구형상 슈의 반구형상 볼록부면의 표면 사이에 간극이 유지된다. 그 때문에 반구형상 오목부에서의 입구측으로부터 상기 간극으로 윤활유가 도입되고, 다시 이 윤활유는 반구형상 볼록부면과 반구형상 오목부의 미끄럼이동부분으로 경사판의 각도에 따른 슈의 요동에 의해 공급되도록 되어 있다.

또 상기 일본국 실공평 7－5259호 공보의 반구형상 슈에 있어서는, 반구형상 볼록부면의 정상부측의 영역을 절결하여 평탄면을 형성하고 있고, 그 평탄면과 그것에 대향하는 반구형상 오목부의 정상부 사이에 단면 원호형상의 공간부를 형성하고 있다. 그리고 이 공간부내에 저류된 윤활유도 반구형상 볼록부면과 반구형상 오목부의 미끄럼이동부분에 공급되도록 의도되어 있다.

그렇지만, 상기 일본국 실공평 7－5259호 공보의 반구형상 슈에 있어서는, 반구형상 볼록부면에 있어서의 정상부측의 평탄면은, 그 가장자리부가 예각으로 되어 있기 때문에, 이 평탄면의 가장자리부와 반구형상 오목부 사이의 간극이 극히 작게 되어 있었던 것이다. 따라서 반구형상 슈의 반구형상 볼록부면의 평탄면과 반구형상 오목부의 정상부 사이의 공간부내의 윤활유가 반구형상 볼록부면과 반구형상 오목부의 미끄럼이동부분으로 공급되기 어렵다는 결점이 있었다.

더욱이 익숙해진 후의 피스톤의 반구형상 오목부와 슈의 반구형상 볼록부면의 미끄럼이동부는 어느정도 넓은 폭으로 되고, 슈의 요동이 작은 경우 내지는 경사판각도가 작은 경우에 미끄럼이동부 중앙이 충분히 윤활되지 못한다는 결점도 있었다.

본 발명은 반구형상 슈에 관한 것이고, 예를 들면 경사판식 컴프레서의 피스톤과 경사판 사이에 끼우는데 적합한 반구형상 슈에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 단면도, 및

도 2는 도 1의 주요부의 확대도.

이와 같은 사정을 감안하여, 본 발명은 제 1 가동부재의 반구형상 오목부에 끼워맞춤되어서 그곳과 미끄럼이동하는 반구형상 볼록부면과, 제 2 가동부재의 평탄면과 미끄럼 접하는 끝면을 구비한 반구형상 슈에 있어서,

축선으로부터 그것과 직교하는 방향으로 소정치수 만큼 벗어나게 한 위치에중심을 위치시켜서 그린 원호를, 상기 축선을 회전중심으로 하여 회전시켜서 생기는 회전체의 볼록면에 의해 상기 제 1 가동부재의 반구형상 오목부와 미끄럼이동하는 반구형상 볼록부면을 형성한 것이다.

이와 같은 구성에 의하면, 반구형상 슈의 반구형상 볼록부면의 정상부측의 영역의 가장자리부는 단면 원호형상으로 되기 때문에, 이 정상부측의 영역의 가장자리부와 그것에 대향하는 오목부 사이에 단면 쐐기형상의 간극이 유지되도록 된다. 그 때문에 반구형상 슈의 반구형상 볼록부면의 정상부측의 영역과 제 1 가동부재의 반구형상 오목부의 정상부 사이의 공간부내에 저류되는 윤활유는, 상기 쐐기형상의 간극을 통하여 반구형상 볼록부면과 반구형상 오목부의 미끄럼이동부분으로 공급되기 쉽게 된다. 따라서 미끄럼이동특성이 양호하고 수명이 긴 반구형상 슈를 제공할 수 있다.

더욱이 제 1 가동부재의 반구형상 오목부와 반구형상 슈의 반구형상 볼록부면이 닿는 폭을 종래보다도 좁게 할 수 있어, 반구형상 슈의 요동이 작은 경우 혹은, 제 2 가동부재의 경사각도가 작은 경우에도 미끄럼이동부 중앙으로 유효하게 윤활유를 공급할 수 있다.

이하 도시한 실시예에 관해서 본 발명을 설명하면, 도 1에 있어서, 경사판식컴프레서는 반구형상 슈(1)와, 도면상에서 상하방향으로 왕복이동되는 피스톤(2)과, 회전축에 의해 회전되는 평탄한 경사판(3)을 구비하고 있다. 상기 피스톤(2)의 끝면(2A)에 반구형상 오목부(2B)를 형성하고 있다. 이 실시예에서는 반구형상 오목부(2B)는 구경(반경)(R1)에서 전역이 동일곡률로 되도록 형성되어 있다.

반구형상 슈(1)는 반구형상을 한 반구형상 볼록부면(1A)과 평활한 끝면(1B)을 구비하고 있다. 반구형상 볼록부면(1A)의 정상부(도 1의 상방측)로 되는 개소는, 반구형상 오목부(2B)와 접촉하지 않도록 되어 있고, 그 부분을 비접촉부(1C)로 하고 있다. 또, 끝면(1B)의 축부(중앙)에는 개략 원추형의 구멍(1D)을 형성하고 있다.

반구형상 슈(1)는 반구형상 볼록부면(1A)을 상기 피스톤(2)의 반구형상 오목부(2B)에 끼워맞춤함과 동시에, 끝면(1B)을 경사판(3)에 맞닿게 하고 있다. 이와 같이 반구형상 오목부(2B)와 경사판(3) 사이에 개재시킨 반구형상 슈(1)는 반구형상 볼록부면(1A)과 끝면(1B)의 경계부(1E) 및 그것에 인접하는 반구형상 볼록부면(1A)의 영역이, 반구형상 오목부(2B)의 가장자리부(2')(입구)보다도 외방으로 노출되어, 피스톤(2)의 끝면(2A)과 경사판(3) 사이의 공간부에 노출된 상태로 되어 있다.

또 상기 비접촉부(1C)와 그것에 대향하는 피스톤(2)의 반구형상 오목부(2B)에 의해 공간부(4)가 형성됨과 동시에, 구멍(1D)과 경사판(3)에 의해 공간부(5)가 형성되어 있다. 이들의 공간부(4, 5)는 윤활유를 일시 저류하기 위한 저류실로서 기능하고, 그들의 내부에 윤활유가 저류되도록 되어 있다.

더욱이 반구형상 오목부(2B)에서의 가장자리부(2A')(입구)에 인접하는 영역과 그것에 대향하는 반구형상 볼록부면(1A) 사이에는 단면쐐기형상의 간극(6)이 유지되어 있다. 그 때문에 본 실시예에서는 이 간극(6)보다도 비접촉부(1C)측(공간부(4)측)으로 되는 반구형상 볼록부면(1A)의 영역이 상기 반구형상 오목부(2B)와의 미끄럼이동면(1F)으로 되어 있다(도 1에 우측 상승하는 사선으로 도시한 영역).

그리고 상기 경사판(3)이 회전되면, 반구형상 슈(1)를 통하여 피스톤(2)이 왕복이동되도록 되어 있다. 그 때에 반구형상 슈(1)의 끝면(1B)과 경사판(3)이 미끄럼이동함과 동시에, 반구형상 볼록부면(1A)의 미끄럼이동면(1F)이 반구형상 오목부(2B)와 미끄럼이동하도록 되어 있다. 또, 그 때에는 윤활유가 가장자리부(2')측으로부터 상기 간극(6)내로 도입되고서 그로부터 반구형상 볼록부면(1A)의 미끄럼이동면(1F)과 반구형상 오목부(2B)의 미끄럼이동부분으로 공급됨과 동시에, 상기 정상부측의 공간부(4) 내에 저류되어 있는 윤활유도 반구형상 볼록부면(1A)의 미끄럼이동면(1F)과 반구형상 오목부(2B)의 미끄럼이동부분으로 침투하므로, 상기 미끄럼접하는 부분을 냉각시킬 수 있다. 또, 상기 공간부(5)에 저류된 윤활유가 끝면(1B)과 경사판(3)의 미끄럼접하는 개소로 침투하여 그 부분을 냉각시키도록 되어 있다.

또한 상기 비접촉부(1C)의 중앙부, 즉 반구형상 볼록부면(1A)의 정상부에 끝면(1B)측의 구멍(1D)과 동일한 구멍을 형성해도 좋다.

그리고나서, 본 실시예는 반구형상 슈(1)의 반구형상 볼록부면(1A)을 다음과같이 하여 형성함으로써, 상기 공간부(4)에 저류된 윤활유가 반구형상 볼록부면(1A)의 미끄럼이동면(1F)으로 공급되기 쉽게 되도록 구성한 것이다.

즉, 본 실시예에 있어서는 중심(C)을 반구형상 슈(1)의 축선(L) 으로부터 그것과 직교하는 방향으로 소정치수 벗어나게 한 위치에 위치시켜서 반경(R2)의 원호를 그려서, 그 원호를 상기 축선(L)을 회전중심으로 하여 회전시켰을 때에 생기는 회전체의 볼록면을 상기 반구형상 볼록부면(1A)으로 하고 있다. 그리고 상기 회전체의 정상부측에 상기 비접촉부(1C)를 형성하고 있다. 이 비접촉부(1C)는 단면이 완만한 원호형상으로 되어 있는데, 상기 축선(L)과 직교하는 평탄면에 의해 비접촉부(1C)를 구성해도 좋다.

본 실시예에서는 상기 원호의 반경(R2)을 반구형상 오목부(2B)의 구경(반경)(R1)보다도 작은 치수로 하고 있고, 보다 상세하게는, R1－R2가 150㎛를 넘는 치수로 설정하고 있다. 또 본 실시예에서는 상기 중심(C)을 축선으로부터 직교방향으로 벗어나게 하는 거리를 20 내지 500㎛로 설정하고 있다.

이것에 의해 도 2에 확대하여 도시하고 있는 바와 같이 비접촉부(1C)와 미끄럼접면(1F)의 경계부분으로 되는 영역에, 단면 원호형상의 들어가기부(1G)가 형성된다. 그리고 이 들어가기부(1G)가 형성되므로써, 이 들어가기부(1G)와 반구형상 오목부(2B) 사이에 미끄럼접면(1F)측이 좁혀진 단면쐐기형상의 간극(7)이 유지되어 있다.

더욱이 본 실시예에서는 상기 미끄럼접면(1F)이 축선(L)으로부터 이격된 거리는, 경사판(3)과 미끄럼접하는 끝면(1B)의 외주 가장자리가 축선(L)으로부터 이격된 거리보다도 작게 되도록 설정되어 있다. 환언하면 상기 미끄럼접면(1F)을 설치하는 위치는, 끝면(1B)의 외주 가장자리보다도 축선(L)에 가까운 위치에 위치시키고 있다. 이것에 의해 반구형상 슈(1)가 요동하기 쉽도록 되어 있다.

또 상기 미끄럼접면(1F)이 반구형상 오목부(2B)와 미끄럼이동할 때의 미끄럼이동부의 위치관계는 다음과 같이 설정되어 있다. 즉 피스톤(2)의 반구형상 오목부(2B)의 축선을 기준으로 하여 그 축선 위로 되는 상기 반구형상 오목부(2B)의 구경(R1)의 중심(O)을 중심으로 한 경우에, 미끄럼접면(1F)이 반구형상 오목부(2B)와 미끄럼이동할 때의 미끄럼이동부를, 피스톤(2)의 반구형상 오목부(2B)의 축선으로부터 60도의 범위내로 되는 영역에 설정하고 있다. 보다 바람직하게는, 5도로부터 60도에 걸친 범위내로 되는 영역이고, 더욱 바람직하게는, 이 미끄럼이동부는 반구형상 오목부(2B)의 축선으로부터 20도로부터 40도에 걸친 영역으로 하는 것이 좋다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 반구형상 슈(1)의 반구형상 볼록부면(1A)은 상술한 바와 같이 해서 형성되어 있고, 그것에 의해 상기 공간부(4)측으로 되는 가장자리부에 들어가기부(1G)가 형성되어 있다. 그 때문에 공간부(4)내에 저류되어 있는 윤활유가 상기 간극(7)을 통하여 미끄럼접면(1F)을 향해서 원활히 도입되어, 미끄럼접면(1F)을 양호하게 냉각시킬 수 있다.

따라서 본 실시예의 반구형상 슈(1)는 윤활유에 의한 미끄럼접면(1F)의 냉각효과가 양호하고, 미끄럼이동특성도 양호하며, 종래에 비교해서 수명을 길게 할 수 있다.

더욱이 본 실시예에 의하면, 피스톤(2)의 반구형상 오목부(2B)와 반구형상 슈(1)의 반구형상 볼록부면(1A)이 닿는 폭을 종래보다 좁게 할 수 있고, 반구형상 슈(1)의 요동이 작은 경우 혹은 경사판(3)의 경사각도가 작은 경우에도, 반구형상 슈(1)의 미끄럼접면(1F)과 반구형상 오목부(2B)와 미끄럼이동부의 중앙에 유효하게 윤활유를 공급할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는 상기 반구형상 볼록부면(1A)에서의 비접촉부(1C) 이외의 영역을 상기 반경(R2)의 원호와의 관계로 표현되는 볼록면에 의해 구성되어 있었는데, 적어도 미끄럼접면(1F)의 영역에 관해서 상기 반경(R2)의 원호와의 관계로 표현되는 볼록면에 의해 구성하면 좋다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 미끄럼이동특성이 양호하고 수명이 긴 반구형상 슈를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 제 1 가동부재의 반구형상 오목부에 끼워맞춤되어 그곳과 미끄럼이동하는 반구형상 볼록부면과, 제 2 가동부재의 평탄면과 미끄럼접하는 끝면을 구비한 반구형상 슈에 있어서,

   축선으로부터 그것과 직교하는 방향으로 소정치수만큼 벗어나게 한 위치에 중심을 위치시켜서 그린 원호를, 상기 축선을 회전중심으로 하여 회전시켜서 생기는 회전체의 볼록면에 의해 상기 제 1 가동부재의 반구형상 오목부와 미끄럼이동하는 반구형상 볼록부면을 형성한 것을 특징으로 하는 반구형상 슈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가동부재의 반구형상 오목부의 구경(반경)을 R1으로 하고, 상기 원호의 반경을 R2로 했을 때에, R1－R2 의 치수를 150㎛를 넘는 치수로 설정한 것을 특징으로 하는 반구형상 슈.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원호의 중심을 축선으로부터 직교하는 방향으로 벗어나게 하는 치수는 20 내지 500㎛로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 반구형상 슈.