WO2012014523A1 - 斜板式コンプレッサ - Google Patents

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spherical
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政憲 秋月
政治 八田
野村 諭
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大豊工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a swash plate compressor, and relates to a swash plate that rotates about a rotation axis, a piston that moves forward and backward with the rotation of the swash plate, an end surface that is in sliding contact with the swash plate, and a hemispherical concave shape formed on the piston.
  • the present invention relates to a swash plate compressor including a shoe having a spherical surface formed in sliding contact with a sliding surface.
  • a swash plate that rotates about a rotation axis, a piston that moves forward and backward with the rotation of the swash plate and has a hemispherical concave sliding surface, a flat end surface that is in sliding contact with the swash plate, and
  • a swash plate compressor including a shoe having a spherical surface formed in sliding contact with the sliding surface of the piston (Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 the surface roughness of the non-sliding contact portion of the spherical surface portion of the shoe that does not slide in contact with the sliding surface is increased in order to lubricate the sliding surface of the piston and the spherical surface portion of the shoe.
  • the lubricating oil is held at the non-sliding contact portion.
  • the shoe is made light by making the shoe hollow, and the inertial force on the shoe due to the reciprocating motion of the piston is reduced, so that the sliding surface of the piston and the spherical portion of the shoe are reduced. The sliding performance is improved.
  • the shoe swings when the piston reciprocates, and a space is formed between the sliding surface of the piston and the spherical surface portion of the shoe. Since the space is very small, it is not designed to allow the lubricating oil to flow in actively, and when foreign matter is floating in the lubricating oil, the foreign matter enters the space and damages the pistons and shoes. There was also a problem of making it happen. In view of such a problem, the present invention provides a swash plate compressor that can satisfactorily lubricate the shoe and prevents foreign matters in the lubricating oil from entering the sliding portion.
  • a swash plate compressor includes a swash plate that rotates about a rotation axis, a piston that moves forward and backward with the rotation of the swash plate and has a hemispherical concave sliding surface, and the above-described slant plate compressor.
  • a swash plate compressor including a flat end surface portion that is in sliding contact with a plate and a shoe having a spherical portion that is in sliding contact with a sliding surface of the piston,
  • a spherical portion-side flange that forms a columnar portion between the spherical surface portion and the end surface portion of the shoe and projects radially outward at a boundary portion between the columnar portion and the spherical surface portion and constitutes the spherical surface portion It is characterized by providing.
  • the lubricating oil can be accommodated in the concave portion formed in the boundary portion between the spherical portion side flange and the columnar portion, and the lubricating oil overflowing from the concave portion.
  • the spherical portion and the sliding surface of the piston can be satisfactorily slid by the oil.
  • the spherical portion side flange cannot be exceeded by the surface tension of the lubricating oil so that the foreign matter does not enter between the spherical portion and the sliding surface. can do.
  • FIG. 1 shows the internal structure of a swash plate compressor 1, and a rotary shaft 2 supported by a housing (not shown), a swash plate 3 attached to the rotary shaft 2, and an illustration of the housing.
  • a plurality of pistons 4 that move forward and backward in the cylinder bores that do not perform, and a plurality of shoes 5 that are provided so as to face the inside of each piston 4 and sandwich the swash plate 3 are shown.
  • the swash plate 3 is fixed obliquely with respect to the rotary shaft 2 or can change the inclination angle of the swash plate 3, and is sandwiched by two shoes 5 for each piston 4. .
  • the portion of the swash plate 3 that is in sliding contact with the shoe 5 is coated with a required sprayed layer, a plating layer, a resin coating, or the like.
  • the structure of the swash plate 3 which can be used for this invention is not limited above, Various conventionally well-known swash plates 3 can be used.
  • the piston 4 is formed with a hemispherical concave sliding surface 4a so as to face each other, and the shoe 5 swings with respect to the sliding surface 4a, while rotating the swash plate 3 to rotate the piston 4. It is supposed to convert to advance and retreat.
  • the shoe 5 can be made of a sintered material, a resin material, or the like in addition to iron-based, copper-based, and aluminum-based materials.
  • SUJ2 is manufactured by forging or rolling.
  • the swash plate compressor 1 having such a configuration is conventionally known, and detailed description thereof is omitted.
  • the shoe 5 has a spherical portion 11 that is in sliding contact with the sliding surface 4 a of the piston 4, an end surface portion 12 that is in sliding contact with the swash plate 3, and the spherical portion 11. And a columnar portion 13 formed between the end surface portion 12 and the end surface portion 12.
  • the spherical surface portion 11 is formed with a spherical surface portion side flange 14 projecting radially outward from a boundary portion with the columnar portion 13, and the spherical surface portion side flange 14 is smoothly connected to the spherical surface portion 11. And has the same curvature, and constitutes a part of the spherical portion 11.
  • the spherical surface portion 11 including the spherical surface side flange 14 includes an inner relief portion 11a formed at the top and not in contact with the sliding surface 4a of the piston 4, and the inner relief portion 11a surrounding the inner relief portion 11a.
  • a slidable contact portion 11b shown in the hatching shown in slidable contact with 4a, and an outer relief portion 11c surrounding the slidable contact portion 11b and positioned on the outer periphery of the spherical portion side flange 14 are formed.
  • the inner relief portion 11a and the outer relief portion 11c are made to have a rougher surface than the sliding contact portion 11b, and the lubricating oil is held on the surface thereof.
  • a flat surface 11d is formed at the center of the inner escape portion 11a, and a space is formed by the flat surface 11d and the sliding surface 4a of the piston 4 so that lubricating oil is accommodated in the space. It is like that. 2, when the inclination of the shoe 5 becomes maximum as shown in FIG. 2, the end A on the swash plate 3 side of the spherical portion side flange 14 is connected to the swash plate in the piston 4. It is set so as not to protrude to the swash plate 3 side from the height B of the portion closest to.
  • the sliding contact surface with the swash plate 3 in the end surface portion 12 is not shown, the center thereof slightly bulges to the swash plate 3 side, so that the lubricating oil is drawn between the end surface portion 12 and the swash plate 3. It is supposed to be. Further, the slidable contact surface of the end surface portion 12 with the swash plate 3 is formed with a minute uneven shape by laser processing or the like, so that the sliding performance with the swash plate 3 is improved. As an example of the minute uneven shape, a minute circle is drawn on the surface of the end surface portion 12 by a laser beam, and lapping and buffing are performed on the surface of the end surface portion 12 to thereby form an annular minute surface on the surface of the end surface portion 12. An uneven shape can be formed.
  • this annular minute uneven shape is not limited to the said cyclic
  • an escape portion 12 a that does not slide on the swash plate 3 is formed on the outer periphery of the end surface portion 12.
  • a bulging portion 13a having an outer peripheral surface bulging outward in the radial direction is formed at an intermediate portion between the spherical surface portion 11 and the end surface portion 12 in the columnar portion 13, and the bulging portion 13a is formed as described above.
  • the diameter is smaller than the outer diameter of the spherical portion side flange 14.
  • the surface roughness of the columnar portion 13 is rougher than that of the sliding contact portion 11b in the spherical surface portion 11, and the lubricating oil is applied to the surface in the same manner as the inner relief portion 11a and the outer relief portion 11c. It is easy to hold.
  • a concave portion is formed radially inward at the boundary portion between the columnar portion 13 and the spherical portion side flange 14, and in the present embodiment, the concave portion is directed to the piston 4 side from the outer peripheral edge of the spherical portion side flange 14. Thus, it is formed so as to become a constricted portion 15 that has been retracted.
  • the height of the columnar portion 13, that is, the height from the sliding contact portion with the swash plate 3 to the base of the spherical portion side flange 14 is the end of the spherical portion side flange 14 of the spherical portion 11 on the swash plate side.
  • the height from the portion A to the top of the spherical portion 11 is set larger than 1: 1.
  • the shoe 5 swings along the sliding surface 4a of the piston 4 while tilting according to the angle of the swash plate 3 as the swash plate 3 rotates.
  • the rotation of the swash plate 3 is converted into the reciprocating motion of the piston 4.
  • a space s is formed by the sliding surface 4a, the shoe 5, and the swash plate 3 as shown in the lower part of FIG. It has become.
  • This space s is located inside a virtual spherical surface S (two-dot chain line in the drawing) obtained by extending the sliding surface 4a as it is, and the shoe 5 of this embodiment is the above-mentioned space with respect to the conventional hemispherical shoe.
  • the volume can be reduced by the amount of s, and the weight can be reduced compared to the conventional shoe 5.
  • the striking load associated with the reciprocating motion of the piston 4 can be reduced, so that the wear of the coating on the swash plate 3 can be prevented as much as possible, and the clearance between the shoe 5 and the swash plate 3 is increased. It is possible to prevent the posture of the shoe 5 from becoming unstable.
  • the cost of the swash plate 3 can be reduced by omitting part or all of the coating.
  • a swash plate 3 as described can be used.
  • the spherical portion side flange 14 formed at the boundary portion between the spherical portion 11 and the columnar portion 13 of the shoe 5 is configured such that its base portion is elastically deformed by the vibration caused by the above-described striking load. When rocking within the sliding surface 4a, the engagement of the shoe 5 with the piston 4 can be relaxed.
  • the columnar portion is formed on the upper side of the shoe 5 by the inertia force due to the rotation of the shoe 5 and the resistance force due to the atmosphere in the swash plate compressor 1.
  • the lubricating oil and refrigerant adhering to the outer peripheral surface of 13 tend to flow from the right to the left in the figure.
  • the bulging portion 13a is formed in the columnar portion 13
  • the lubricating oil positioned closer to the spherical portion 11 than the bulging portion 13a is caused to move closer to the spherical portion 11 due to the inertial force. It is easy to flow.
  • the lubricating oil is accommodated in the constricted portion 15 formed at the boundary portion between the spherical portion side flange 14 and the columnar portion 13, but then the lubricating oil overflows from the constricted portion 15 toward the spherical portion 11, It flows along the part side flange 14 and flows between the spherical surface part 11 and the sliding surface 4a of the piston 4, and these are lubricated.
  • foreign matter in the lubricating oil is contained in the constricted portion 15 together with the lubricating oil, but may flow beyond the spherical portion side flange 14 due to the surface tension of the lubricating oil or refrigerant accommodated in the constricted portion 15. The foreign matter is prevented from entering between the shoe 5 and the piston 4.
  • the columnar portion 13 is formed on the shoe 5 so that the weight of the space s can be reduced as compared with the conventional shoe 5, and the wear of the swash plate 3 due to the striking load and the shoe 5 can be reduced. Expansion of clearance can be prevented as much as possible. Further, by forming a concave portion at the boundary portion between the columnar portion 13 and the spherical portion side flange 14 and making the concave portion the constricted portion 15, more lubricating oil is accommodated and more foreign matter is accommodated. It is possible to do. Furthermore, by forming the bulging part 13a in the middle part of the columnar part 13, it is possible to accommodate more lubricating oil and refrigerant in the constricted part 15 and more foreign substances. Yes.
  • a shoe 5 according to the second embodiment shown in FIG. 3 includes a spherical portion side flange 14 at a boundary portion between the columnar portion 13 and the spherical portion 11 and a radial direction at a boundary portion between the columnar portion 13 and the end surface portion 12. It has the structure which formed the end surface part side flange 16 which protrudes outside.
  • the columnar portion 13 is formed so that the diameter of the boundary portion with the spherical surface portion 13 is larger than the diameter of the boundary portion with the end surface portion 12, and the diameter decreases from the spherical surface portion 11 toward the end surface portion 12. It has a tapered shape.
  • the volume of the space s formed by the piston 4, the swash plate 3, and the shoe 5 is increased to reduce the weight.
  • the constricted portion 15 is not formed at the boundary portion between the columnar portion 13 and the spherical portion side flange 14 unlike the shoe 5 of the first embodiment, and the columnar portion 13 is not formed. Is not formed with the bulging portion 13a.
  • the constricted portion 15 of the first embodiment has a greater amount of lubricating oil and Although foreign matter cannot be accommodated, lubricating oil and foreign matter can be accommodated in the recess.
  • a recess is also formed at the boundary portion between the end face side flange 16 and the columnar part 13, so that lubricating oil and foreign matter can be accommodated in the recess, and the end face side Lubricating oil is allowed to flow between the end surface portion 12 and the swash plate 3 beyond the flange 16, and foreign matter is prevented from entering between the end surface portion 12 and the swash plate 3.
  • the molding R may be changed for the concave portion formed at the boundary portion between the spherical portion side flange 14 and the columnar portion 13 and the concave portion formed at the boundary portion between the end surface portion side flange 16 and the columnar portion 13. For example, by reducing the molding R, it becomes possible to accommodate more lubricating oil and foreign matter.
  • the shoe 5 according to the third embodiment shown in FIG. 4 is a combination of the components of the shoe 5 in the first embodiment and the second embodiment, specifically, the shoe 5 in the second embodiment.
  • the constricted portion 15 of the shoe 5 in the first embodiment is formed at the boundary portion between the spherical portion side flange 14 and the columnar portion 13. According to the shoe 5 of the third embodiment, it is possible to accommodate more lubricating oil and foreign matter by forming the constricted portion 15 with respect to the shoe 5 of the second embodiment.
  • the shoe 5 according to the fourth embodiment shown in FIG. 5 has a configuration in which the end face side flange 16 is further extended radially outward with respect to the shoe 5 of the third embodiment. According to the shoe 5 of the fourth embodiment, a larger amount of lubricating oil and foreign matter are accommodated in the recess formed in the boundary portion between the columnar portion 13 and the end face side flange 16 than the shoe 5 of the third embodiment. Therefore, it is possible to prevent the end surface portion 12 and the swash plate 3 from being damaged by the foreign matter.
  • the shoe 5 according to the fifth embodiment shown in FIG. 6 has a configuration in which the swash plate 3 side flange is omitted from the shoe 5 of the third embodiment. According to the shoe 5 of the fifth embodiment, the volume of the space s can be made larger than that of the shoe 5 of the third embodiment, and the shoe 5 can be reduced in weight.
  • first to fifth embodiments are merely examples, and a shoe 5 in which the above embodiments are appropriately combined may be used.
  • the bulging portion 13a of the first embodiment may be formed in the columnar portion 13 of the shoe 5 in the fifth embodiment.

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Abstract

 斜板式コンプレッサ1は、回転軸2を中心に回転する斜板3と、該斜板3の回転に伴って進退動するとともに半球凹状の摺動面4aの形成されたピストン4と、上記斜板3に摺接する平坦状の端面部12および上記ピストン4の摺動面4aに摺接する球面部11の形成されたシュー5とを備えている。 上記シュー5における上記球面部11と端面部12との間に柱状部13を形成するとともに、該柱状部13と球面部11との境界部分に、半径方向外方に突出するとともに上記球面部を構成する球面部側フランジ14を形成した。 シューの潤滑を良好に行うとともに摺動部分への異物の侵入を阻止することが可能である。

Description

斜板式コンプレッサ
 本発明は斜板式コンプレッサに関し、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、上記斜板に摺接する端面部および上記ピストンに形成した半球凹状の摺動面に摺接する球面部の形成されたシューとを備えた斜板式コンプレッサに関する。
 従来、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とともに半球凹状の摺動面の形成されたピストンと、上記斜板に摺接する平坦状の端面部および上記ピストンの摺動面に摺接する球面部の形成されたシューとを備えた斜板式コンプレッサが知られている(特許文献1、2)。
 特許文献1の斜板式コンプレッサでは、上記ピストンの摺動面とシューの球面部との潤滑のため、シューの球面部における上記摺動面と摺接しない非摺接部分の表面粗さを粗くして、該非摺接部分で潤滑油を保持するようになっている。
 特許文献2の斜板式コンプレッサでは、シューを中空状とすることによりシューを軽量化し、ピストンの往復動に伴うシューへの慣性力を低減させることでピストンの摺動面とシューの球面部との摺動性能を向上させるようになっている。
登録第3259777号公報 特開2008-069747号公報
 しかしながら、特許文献1、2の斜板式コンプレッサの場合、ピストンの往復動の際にシューが揺動して、上記ピストンの摺動面とシューの球面部との間に空間が形成されるが、該空間は微小であるため潤滑油を積極的に流入させる構成とはなっておらず、また潤滑油中に異物が浮遊している場合に、上記空間に異物が入り込むことでピストンやシューを損傷させるという問題もあった。
 このような問題に鑑み、本発明は上記シューの潤滑を良好に行うことができ、また潤滑油中の異物が摺動部分に入り込みにくい斜板式コンプレッサを提供するものである。
 すなわち、請求項1にかかる斜板式コンプレッサは、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とともに半球凹状の摺動面の形成されたピストンと、上記斜板に摺接する平坦状の端面部および上記ピストンの摺動面に摺接する球面部の形成されたシューとを備えた斜板式コンプレッサにおいて、
 上記シューにおける上記球面部と端面部との間に柱状部を形成するとともに、上記柱状部と球面部との境界部分に、半径方向外方に突出するとともに上記球面部を構成する球面部側フランジを設けたことを特徴としている。
 上記発明によれば、上記球面部側フランジを形成することにより、該球面部側フランジと柱状部との境界部分に形成される凹部に潤滑油を収容することができ、上記凹部からあふれた潤滑油によって球面部とピストンの摺動面とを良好に摺動させることができる。
 また潤滑油中の異物は上記凹部に収容されると、潤滑油の表面張力によって上記球面部側フランジを越えることができず、該異物が球面部と摺動面との間に入り込まないようにすることができる。
斜板式コンプレッサの断面図 第1実施例におけるシューの拡大断面図 第2実施例におけるシューの拡大断面図 第3実施例におけるシューの拡大断面図 第4実施例におけるシューの拡大断面図 第5実施例におけるシューの拡大断面図
 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に取り付けられた斜板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いるか、もしくは斜板3の傾角を変化させることができるようになっており、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。そして斜板3の上記シュー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のコーティングが施されている。
 なお、本件発明に用いることのできる斜板3の構成は上記に限定されることはなく、従来公知の種々の斜板3を用いることができる。
 上記ピストン4には、相互に向き合うように半球凹状の摺動面4aが形成されており、上記シュー5はこの摺動面4aに対して揺動しながら、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。
 上記シュー5は鉄系、銅系、アルミニウム系材料のほか、焼結材料や樹脂材料等で製造することが可能であり、好ましくはSUJ2を鍛造や転造により製造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。
 図2は図1におけるII部の拡大断面図を示し、上記シュー5は上記ピストン4の摺動面4aに摺接する球面部11と、斜板3に摺接する端面部12と、上記球面部11と端面部12との間に形成した柱状部13とを備えている。
 上記球面部11には、上記柱状部13との境界部分から半径方向外方に突出する球面部側フランジ14が形成されており、該球面部側フランジ14は上記球面部11と滑らかに接続されるとともに同じ曲率を有しており、上記球面部11の一部を構成している。
 そして上記球面部側フランジ14を含む球面部11には、頂部に形成されて上記ピストン4の摺動面4aと接触しない内側逃がし部11aと、該内側逃がし部11aを囲繞して上記摺動面4aに摺接する図示ハッチングで示した摺接部11bと、該摺接部11bを囲繞するとともに上記球面部側フランジ14の外周に位置する外側逃がし部11cとが形成されている。
 また上記内側逃がし部11aおよび外側逃がし部11cについては、上記摺接部11bよりも表面粗さを粗くして、潤滑油をその表面で保持するようになっている。
 さらに、上記内側逃がし部11aの中央には平坦面11dが形成されており、該平坦面11dと上記ピストン4の摺動面4aとによって空間を形成することで、該空間に潤滑油を収容するようになっている。
 そして上記球面部側フランジ14は、図2に示すようにシュー5の傾斜が最大となった際に、該球面部側フランジ14の斜板3側の端部Aが、上記ピストン4における斜板に最も接近した部分の高さBよりも斜板3側に突出しないように設定されている。
 上記端面部12における上記斜板3との摺接面は、図示しないがその中央が若干斜板3側に膨出しており、これにより端面部12と斜板3との間に潤滑油が引き込まれるようになっている。
 また、端面部12における上記斜板3との摺接面には、レーザー加工等により微小凹凸形状が形成されており、斜板3との摺動性能の向上が図られている。
 この微小凹凸形状の一例として、上記端面部12の表面にレーザー光によって微小な円を描き、その後端面部12の表面にラップ加工およびバフ加工を行うことで、端面部12の表面に環状の微小凹凸形状を形成することができる。そしてこの環状の微小凹凸形状を端面部12の表面全域にわたって千鳥状や縦横に等間隔に形成すればよい。なお、この微小凹凸形状の形状は上記環状に限定されるものではなく、縦線や縦横の格子状線や同心円状の線など、他の形状としてもよい。
 さらに、端面部12の外周には斜板3と摺接しない逃がし部12aが形成されている。
 次に、柱状部13における球面部11と端面部12との中間部分には、その外周面が半径方向外方に膨出した膨出部13aが形成されており、この膨出部13aは上記球面部側フランジ14の外径よりも小径となっている。
 そして、柱状部13の表面粗さは、上記球面部11における摺接部11bよりも表面粗さが粗くなっており、上記内側逃がし部11aおよび外側逃がし部11cと同様、その表面で潤滑油を保持しやすい構成となっている。
 柱状部13と上記球面部側フランジ14との境界部分には半径方向内側に向けて凹部が形成され、本実施例では該凹部を球面部側フランジ14における外周縁よりも上記ピストン4側に向けて退没したくびれ部15となるように成形したものとなっている。
 また上記柱状部13の高さ、すなわち上記斜板3との摺接部分から上記球面部側フランジ14の基部までの高さは、上記球面部11における球面部側フランジ14の斜板側の端部Aから該球面部11の頂部までの高さに対して、1:1よりも大きく設定することが望ましい。
 このように設定することで、以下に説明する摺動面4aとシュー5と斜板3とによって形成される空間sに多くの潤滑油を供給することが可能となる。
 このような構成を有する斜板式コンプレッサ1によれば、上記斜板3が回転することにより、上記シュー5は斜板3の角度に応じて傾きながらピストン4の摺動面4aに沿って揺動し、斜板3の回転をピストン4の往復動に変換するようになっている。
 そしてシュー5が揺動してフランジ14が摺動面4aに接近すると、図2の図示下方に示すように、摺動面4aとシュー5と斜板3とによって空間sが形成されるようになっている。
 この空間sは、上記摺動面4aをそのまま延長した仮想球面S(図示2点鎖線)の内側に位置しており、本実施例のシュー5は、従来の半球状のシューに対して上記空間sの分だけ容積を小さくすることができ、従来のシュー5よりも軽量化することができる。
 軽量化により、ピストン4の往復動に伴うたたき荷重を低減することができるため、上記斜板3のコーティングの摩耗を可及的に防止することができ、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る。
 場合によってはコーティングの一部または全部を省略することで、斜板3のコストを抑えることが可能となり、具体的には、例えば国際公開公報WO/2002/075172号や特開2006-161801号に記載されているような斜板3を用いることができる。
 さらに、シュー5の球面部11と柱状部13との境界部分に形成した上記球面部側フランジ14は、上記たたき荷重による振動によってその基部が弾性変形するようになっており、シュー5がピストン4の摺動面4a内で揺動する際に、シュー5のピストン4への噛みこみを緩和することができる。
 そして、上記球面部側フランジ14における斜板3側の端部Aが、上記ピストン4の斜板3からの高さBよりも斜板3側に突出しないように設定することで、ミスト状となった潤滑油は、球面部側フランジ14によって邪魔されずに球面部11とピストン4の摺動部4aとの摺動部分へと供給されるようになっている。
 次に、斜板式コンプレッサ1の内部を流通する潤滑油や冷媒の動きについて説明する。ここでは図2において上記ピストン4が図示左方から右方に移動し、これにより上記シュー5が図示時計方向に回転しながら最大角度に傾斜した状態を示したものとして説明する。
 まず、上記柱状部13の外周面の表面粗さは上記摺動面4aや球面部11の摺接部11bよりも粗く成形されていることから、潤滑油はこの柱状部13の表面に留まろうとする。
 次にシュー5が図示時計方向に回転している場合において、シュー5の図示上方側においては、シュー5の回転による慣性力と、斜板式コンプレッサ1内の雰囲気による抵抗力とにより、上記柱状部13の外周面に付着した潤滑油や冷媒は図示右方から左方へと流れようとする。
 ここで、上記柱状部13には上記膨出部13aが形成されていることから、該膨出部13aよりも上記球面部11側に位置する潤滑油は、上記慣性力によって球面部11側により流れやすくなっている。
 その結果、潤滑油は上記球面部側フランジ14と上記柱状部13との境界部分に形成したくびれ部15に収容されるものの、その後この潤滑油はくびれ部15から球面部11側にあふれ、球面部側フランジ14を伝って球面部11とピストン4の摺動面4aとの間に流入し、これらを潤滑することとなる。
 一方、潤滑油中の異物は、潤滑油とともに上記くびれ部15に収容されるものの、くびれ部15に収容された潤滑油や冷媒の表面張力によって、上記球面部側フランジ14を超えて流れることができず、該異物がシュー5とピストン4との間に入り込むのが阻止されるようになっている。
 次にシュー5の図示下方側では、上記摺動面4a、柱状部13、球面部側フランジ14によって形成された上記空間sに潤滑油や冷媒が流入すると、上記柱状部13の表面粗さにより、該空間sに流入した潤滑油はこの柱状部13の表面に留まるようになっている。
 一方、シュー5は図示時計方向に回転していることから、柱状部13の外周面に付着した潤滑油や冷媒は、シュー5の回転による慣性力と、斜板式コンプレッサ1内の雰囲気による抵抗力とによって図示左方から右方向へと流れ、上記空間sの内部には潤滑油や冷媒による図示時計方向への対流が生じることとなる。
 そして上記柱状部13には膨出部13aが形成されていることから、該膨出部13aよりも端面部12側に位置する潤滑油は、上記慣性力によって柱状部13を伝って上記端面部12と斜板3との間に流入し、これらを潤滑することとなる。
 一方、上記くびれ部15に収容された潤滑油中の異物は、表面張力により上記膨出部13aを乗越えることができず、該異物がシュー5と斜板3との間に入り込むのが阻止されるようになっている。
 上記実施例によれば、上記シュー5に柱状部13を形成したことで、上記空間sの容積だけ従来のシュー5よりも軽量化することができ、たたき荷重による斜板3の摩耗やシュー5クリアランスの拡大を可及的に防止することができる。
 また、柱状部13と球面部側フランジ14との境界部分に凹部を形成し、かつ該凹部を上記くびれ部15とすることで、より多くの潤滑油を収容するとともに、より多くの異物を収容することが可能となっている。
 さらに、上記柱状部13の中間部分に上記膨出部13aを形成することで、上記くびれ部15により多くの潤滑油や冷媒を収容するとともに、より多くの異物を収容することが可能となっている。
 図3~図6は、本発明にかかる第2~第5実施例のシュー5を示している。また、以下の説明において、上記第1実施例と同じ構成要素については、当該構成要素に付したものと同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
 図3に示す第2実施例にかかるシュー5は、上記柱状部13と球面部11との境界部分に球面部側フランジ14を備えるとともに、柱状部13と端面部12との境界部分に半径方向外側に突出する端面部側フランジ16を形成した構成を有している。
 また上記柱状部13は、上記球面部13との境界部分の径が上記端面部12との境界部分の径よりも大きくなるように形成され、球面部11から端面部12に向けて小径となるテーパ状を有している。このような構成とすることで、上記ピストン4、斜板3、シュー5で形成する空間sの容積を大きくして軽量化を図るものとなっている。
 一方、本実施例のシュー5には、第1実施例のシュー5のように柱状部13と球面部側フランジ14との境界部分に上記くびれ部15が形成されておらず、また柱状部13には上記膨出部13aが形成されていない。
 しかしながら球面部側フランジ14は半径方向外周側に突出し、上記柱状部13と球面部側フランジ14との境界部分には凹部が形成されるため、上記第1実施例のくびれ部15ほど潤滑油および異物を収容することはできないものの、該凹部に潤滑油および異物を収容することが可能となっている。
 そして本実施例のシュー5の場合、上記端面部側フランジ16と柱状部13との境界部分にも凹部が形成されるため、該凹部に潤滑油および異物を収容することができ、端面部側フランジ16を超えて潤滑油を端面部12と斜板3との間に流入させるとともに、端面部12と斜板3との間に異物が入り込むのを阻止するようになっている。
 なお、上記球面部側フランジ14と柱状部13との境界部分に形成した凹部ならびに端面部側フランジ16と柱状部13との境界部分に形成した凹部については、その成形Rを変更してもよく、例えば成形Rを小さくすることで、より多くの潤滑油および異物を収容することが可能となる。
 図4に示す第3実施例にかかるシュー5は、上記第1実施例と第2実施例とにおけるシュー5の構成要素を組み合わせたものであり、具体的には上記第2実施例におけるシュー5において、上記球面部側フランジ14と柱状部13との境界部分に、第1実施例におけるシュー5のくびれ部15を形成した構成となっている。
 上記第3実施例のシュー5によれば、上記第2実施例のシュー5に対し、上記くびれ部15を形成することでより多くの潤滑油および異物を収容することが可能となっている。
 図5に示す第4実施例にかかるシュー5は、上記第3実施例のシュー5に対し、端面部側フランジ16をより半径方向外側に延長させた構成を有している。
 上記第4実施例のシュー5によれば、上記第3実施例のシュー5よりも柱状部13と端面部側フランジ16との境界部分に形成した凹部により多くの多くの潤滑油および異物を収容することができるため、異物による端面部12と斜板3との損傷を防止することができる。
 図6に示す第5実施例にかかるシュー5は、第3実施例のシュー5に対し、斜板3側フランジを省略した構成を有している。
 上記第5実施例のシュー5によれば、上記第3実施例のシュー5よりも上記空間sの容積を大きくすることができ、シュー5の軽量化を図ることが可能となっている。
 なお、上記第1~第5実施例は一例であり、上記実施例を適宜組み合わせたシュー5を用いることも可能である。たとえば、上記第5実施例におけるシュー5の柱状部13に第1実施例の膨出部13aを形成してもよい。
 1 斜板式コンプレッサ      3 斜板
 4 ピストン           4a 摺動面
 5 シュー            11 球面部
 12 端面部           13 柱状部
 14 球面部側フランジ      15 くびれ部
 16 端面部側フランジ

Claims (8)

  1.  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とともに半球凹状の摺動面の形成されたピストンと、上記斜板に摺接する平坦状の端面部および上記ピストンの摺動面に摺接する球面部の形成されたシューとを備えた斜板式コンプレッサにおいて、
     上記シューにおける上記球面部と端面部との間に柱状部を形成するとともに、上記柱状部と球面部との境界部分に、半径方向外方に突出するとともに上記球面部を構成する球面部側フランジを設けたことを特徴とする斜板式コンプレッサ。
  2.  上記端面部と柱状部との境界部分に、半径方向外方に突出するとともに上記斜板に摺接する端面部側フランジを形成したことを特徴とする請求項1に記載の斜板式コンプレッサ。
  3.  上記球面部側フランジと柱状部との境界部分に、上記ピストン側に向けて退没するくびれ部を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ。
  4.  上記柱状部の外周面は、球面部と端面部との中間部分が半径方向外方に膨出した膨出部として形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ。
  5.  上記柱状部における上記球面部との境界部分の径を、上記端面部との境界部分の径よりも大きくしたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ。
  6.  上記柱状部の表面粗さを、上記球面部および端面部の表面粗さよりも粗くしたことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ。
  7.  シューの傾斜が中心軸に対して最大となった際に、上記球面部側フランジにおける斜板側の端部が、上記ピストンにおける斜板に最も接近した部分の高さよりも斜板側に突出しないように設定したことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ。
  8.  上記端面部における斜板との摺接面に微小凹凸形状を形成したことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の斜板式コンプレッサ。
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