WO2001065116A1 - Patin hemispherique - Google Patents

Claims

1 明 細 書 半球状シユー 技術分野 本発明は半球状シユーに関し、 例えば斜板式コンプレッサの ピス トンと斜板との間に介在させるのに好適な半球状シユー に関する。 背景技術 従来、 ピス ト ンの半球状凹部に嵌合されてそこと摺動する半 球状凸部面と、 斜板の平坦面と摺接する端面とを備えた半球状 シュ一は周知である。 そしてさ らに、 ピス トンの半球状凹部の球径 R 1 に対して上 記半球状凸部面の球径 R 2 を所定寸法だけ小さ く設定した半 球状シュ一も知られている （例えば実公平 7 — 5 2 5 9号公 報）。 この実公平 7 — 5 2 5 9号公報に開示された半球状シユー においては、 半球状凹部および半球状凸部面を上述した寸法関 係に設定してあるので、 ビス ト ンの半球状凹部における入口側 の領域とそれに対向する半球状シユーの半球状凸部面の表面 との間に間隙が維持される。 そのため、 半球状凹部における入 口側から上記間隙に潤滑油が導入され、 さ らにこの潤滑油は半 球状凸部面と半球状凹部との摺動部分に斜板の角度に伴う シ ュ一の揺動によって供給されるようになっている。 また、 上記実公平 7 — 5 2 5 9号公報の半球状シユーにおい ては、 半球状凸部面の頂部側の領域を切欠いて平坦面を形成し てあり、 その平坦面とそれに対向する半球状凹部の頂部との間 2 に断面円弧状の空間部を形成している。 そして、 この空間部内 に貯溜された潤滑油も半球状凸部面と半球状凹部との摺動部 分に供給される様に意図されている。 しかしながら、 上記実公平 7 — 5 2 5 9号公報の半球状シュ 一においては、 半球状凸部面における頂部側の平坦面は、 その 縁部が鋭角となっているため、 この平坦面の縁部と半球状凹部 との間の間隙が極めて小さく なつていたものである。 したがつ て、 半球状シユーの半球状凸部面の平坦面と半球状凹部の頂部 との間の空間部内の潤滑油が半球状凸部面と半球状凹部との 摺動部分に供給されにく いという欠点があった。 さ らに、 なじんだ後のビス トンの半球状凹部とシユーの半球 状凸部面の摺動部はある程度広い幅となり、 シユーの揺動が小 さい場合ないしは斜板角度が小さい場合に摺動部中央が充分 に潤滑できないという欠点もあった。 発明の開示 このような事情に鑑み、 本発明は、 第 1 可動部材の半球状凹 部に嵌合されてそこと摺動する半球状凸部面と、 第 2可動部材 の平坦面と摺接する端面とを備えた半球状シユーにおいて、 軸線からそれと直交する方向に所定寸法だけずら した位置 に中心を位置させて描いた円弧を、 上記軸線を回転中心と して 回転させて出来る回転体の凸面によって上記第 1 可動部材の 半球状凹部と摺動する半球状凸部面を形成したものである。 このような構成によれば、 半球状シユーの半球状凸部面の頂 部側の領域の縁部は断面円弧状となるため、 この頂部側の領域 の縁部とそれに対向する凹部との間に断面クサビ状の間隙が 維持されるようになる。 そのため、 半球状シユーの半球状凸部 3 面の頂部側の領域と第 1 可動部材の半球状凹部の頂部との間 の空間部内に貯溜される潤滑油は、 上記クサビ状の間隙を介し て半球状凸部面と半球状凹部との摺動部分に供給されやすく なる。 したがって、 摺動特性が良好で寿命が長い半球状シユ ー を提供することができる。 さ らに、 第 1 可動部材の半球状凹部と半球状シュ一の半球状 凸部面とのあたり幅を従来よ り も狭くすることができ、 半球状 シユーの揺動が小さい場合あるいは、 第 2可動部材の傾斜角度 が小さい場合でも摺動部中央へ有効に潤滑油を供給できる。 図面の簡単な説明 図 1 は本発明の一実施例を示す断面図、 図 2 は図 1 の要部の 拡大図である。 発明を実施するための最良の形態 以下図示実施例について本発明を説明すると、 図 1 において 斜板式コンプレッサは、 半球状シユー 1 と、 図面上で上下方向 に往復移動されるビス トン 2 と、 回転軸によって回転される平 坦な斜板 3 とを備えている。 上記ビス ト ン 2 の端面 2 Aに半球 状凹部 2 Bを形成している。 この実施例では、 半球状凹部 2 B は、 球径 （半径） R 1 で全域が同一曲率となるように形成して いる。 半球状シユ ー 1 は、 半球状をした半球状凸部面 1 Aと、 平滑 な端面 1 B とを備えている。 半球状凸部面 1 Aの頂部 （図 1 上 の上方側） となる箇所は、 半球状凹部 2 B と接触しないように なっており、 その部分を非接触部 1 C としている。 また、 端面 1 Bの軸部 （中央） には、 概略円錐形の孔 1 Dを形成している , 4 半球状シユ ー 1 は、 半球状凸部面 1 Aを上記ピス トン 2 の半 球状凹部 2 Bに嵌合すると同時に、 端面 1 Bを斜板 3 に当接さ せている。 このように、 半球状凹部 2 B と斜板 3 との間に介在 させた半球状シユ ー 1 は、 半球状凸部面 1 Aと端面 1 B との境 界部 1 Eおよびそれに隣接する半球状凸部面 1 Aの領域が、 半 球状凹部 2 Bの縁部 2 ' (入口） よ り も外方に露出して、 ピス トン 2 の端面 2 Aと斜板 3 との間の空間部に露出した状態と なっている。 また、 上記非接触部 1 C とそれに対向するビス トン 2 の半球 状凹部 2 B とによって空間部 4が形成されるとともに、 孔 1 D と斜板 3 とによって空間部 5が形成されている。 これらの空間 部 4 ， 5 は、 潤滑油を一時貯溜するための貯溜室として機能し それらの内部に潤滑油が貯溜されるようになっている。 さ らに、 半球状凹部 2 Bにおける緣部 2 A ' (入口） に隣接 する領域とそれに対向する半球状凸部面 1 Aとの間には、 断面 クサビ状の間隙 6が維持されている。 そのため、 本実施例では この間隙 6 より も非接触部 1 C側 （空間部 4側） となる半球状 凸部面 1 Aの領域が上記半球状凹部 2 B との摺動面 1 F とな つている （図 1 に右上りの斜線で示した領域）。 そして、 上記斜板 3が回転されると、 半球状シユ ー 1 を介し てピス トン 2が往復移動されるようになっている。 その際に半 球状シユ ー 1 の端面 1 B と斜板 3 とが摺動するとともに、 半球 状凸部面 1 Aの摺動面 1 Fが半球状凹部 2 B と摺動するよう になっている。 また、 その際には潤滑油が縁部 2 ' 側から上記 間隙 6 内に導入されてから半球状凸部面 1 Aの摺動面 1 F と 半球状凹部 2 B との摺動部分に供給されるとともに、 上記頂部 側の空間部 4内に貯溜されている潤滑油も半球状凸部面 1 A 5 の摺動面 1 F と半球状凹部 2 B との摺動部分に浸透するので、 上記摺接部分を冷却することができる。 また、 上記空間部 5 に 貯溜された潤滑油が端面 1 B と斜板 3 との摺接箇所に浸透し て、 その部分を冷却するようになっている。 なお、 上記非接触部 1 Cの中央部、 すなわち半球状凸部面 1 Aの頂部に端面 1 B側の孔 1 Dと同様の孔を形成しても良い。 しかして、 本実施例は、 半球状シユ ー 1 の半球状凸部面 1 A を次のようにして形成することにより、 上記空間部 4に貯溜さ れた潤滑油が半球状凸部面 1 Aの摺動面 1 Fに供給されやす いように構成したものである。 すなわち、 本実施例においては、 中心 Cを半球状シユ ー 1 の 軸線 Lからそれと直交する方向に所定寸法ずらした位置に位 置させて半径 R 2 の円弧を描いて、 その円弧を上記軸線 Lを回 転中心として回転させた際に出来る回転体の凸面を上記半球 状凸部面 1 Aと している。 そして、 上記回転体の頂部側を上記 非接触部 1 Cを形成している。 この非接触部 1 Cは断面が緩や かな円弧状となっているが、 上記軸線 L と直交する平坦面によ つて非接触部 1 Cを構成しても良い。 本実施例では、 上記円弧の半径 R 2 を、 半球状凹部 2 Bの球 径 （半径） R 1 よ り も小さな寸法にしてあり、 よ り詳細には、 R 1 — R 2が 1 5 0 ； mを越える寸法に設定している。 また、 本実施例では、 上記中心 Cを軸線から直交方向にずらす距離は 2 0ないし 5 0 0 mに設定している。 これにより、 図 2 に拡大して示すように、 非接触部 1 C と摺 接面 1 F との境界部分となる領域に、 断面円弧状の引き込み部 1 Gが形成される。 そして、 この引き込み部 1 Gが形成される ことによって、 この引き込み部 1 Gと半球状凹部 2 B との間に 6 摺接面 1 F側が狭まった断面クサビ状の間隙 7 が維持されて いる。 さ らに、 本実施例では、 上記摺接面 1 Fが軸線 Lから隔てた 距離は、 斜板 3 と摺接する端面 1 Bの外周縁が軸線 Lから隔て た距離より も小さく なるように設定している。 換言すると、 上 記摺接面 1 Fを設ける位置は、 端面 1 Bの外周縁よ り も軸線 L に近い位置に位置させている。 これによつて、 半球状シユ ー 1 が揺動しやすいよう になっている。 また、 上記摺接面 1 Fが半球状凹部 2 B と摺動する際の摺動 部の位置関係は次のように設定している。 つまり、 ピス ト ン 2 の半球状凹部 2 Bの軸線を基準として、 その軸線上となる上記 半球状凹部 2 Bの球径 R 1 の中心〇を中心とした場合に、 摺接 面 1 Fが半球状凹部 2 B と摺動する際の摺動部を、 ピス トン 2 の半球状凹部 2 Bの軸線から 6 0度の範囲内となる領域に設 定している。 より好ましく は、 5度から 6 0度にわたる範囲内 となる領域であり、 さ らに好ましく は、 この摺動部は、 半球状 凹部 2 Bの軸線から 2 0度から 4 0度にわたる領域とするの がよい。 以上のように、 本実施例では、 半球状シユ ー 1 の半球状凸部 面 1 Aは上述のようにして形成してあり、 それによつて上記空 間部 4側となる縁部に引き込み部 1 Gが形成されている。 その ため、 空間部 4内に貯溜されている潤滑油が、 上記間隙 7 を介 して摺接面 1 Fに向けて円滑に導入されて、 摺接面 1 Fを良好 に冷却することができる。 したがって、 本実施例の半球状シユ ー 1 は、 潤滑油による摺 接面 1 Fの冷却効果が良好で、 摺動特性も良好であり、 従来に 比較して寿命を長くすることができる。 7 さ らに、 本実施例によれば、 ピス ト ン 2 の半球状凹部 2 B と 半球状シュ一 1 の半球状凸部面 1 Aとのあたり幅を従来よ り 狭くすることができ、 半球状シュ一 1 の揺動が小さい場合ある いは、 斜板 3の傾斜角度が小さい場合でも、 半球状シユー 1 の 摺接面 1 F と半球状凹部 2 B と摺動部の中央へ有効に潤滑油 を供給することができる。 なお、 上記実施例では、 上記半球状凸部面 1 Aにおける非接 触部 1 C以外の領域を上記半径 R 2 の円弧との関係で表現さ れる凸面によって構成していたが、 少なく とも摺接面 1 Fの領 域について上記半径 R 2 の円弧との関係で表現される凸面に よって構成すればよい。 産業上の利用可能性 以上のように、 本発明によれば、 摺動特性が良好で寿命が長 い半球状シュ一を提供することができる。 8 請 求 の 範 囲

1 . 第 1 可動部材の半球状凹部に嵌合されてそこと摺動する 半球状凸部面と、 第 2可動部材の平坦面と摺接する端面とを備 えた半球状シユーにおいて、

軸線からそれと直交する方向に所定寸法だけずら した位置 に中心を位置させて描いた円弧を、 上記軸線を回転中心と して 回転させて出来る回転体の凸面によって上記第 1可動部材の 半球状凹部と摺動する半球状凸部面を形成したことを特徴と する半球状シユ ー 。

2 . 上記第 1 可動部材の半球状凹部の球径 （半径） を R 1 と し、 上記円弧の半径を R 2 とした時に、 R 1 — R 2 の寸法を 1 5 0 j mを越える寸法に設定したことを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載の半球状シユ ー 。

3 . 上記円弧の中心を軸線から直交する方向にずらす寸法は 2 0ないし 5 0 0 mに設定されていることを特徴とする請 求の範囲第 1項および第 2項のそれぞれに記載の半球状シュ