(57)【要約】【解決手段】  斜板式コンプレッサ１に設けられたシュー５は、ピストン４に形成された半球凹状の摺動面４ａに摺接する球面部１１と、斜板３に摺接する平坦状の端面部１２とを備え、上記球面部１１および端面部１２を一体的に形成するとともに、上記球面部１１および端面部１２を薄肉状に形成して内部空間Ｓを形成している。  さらに、上記球面部１１と端面部１２との境界部分を囲繞するように、上記斜板３に摺接するフランジ部１３を形成している。【効果】  端面部が中凹状態となるのを可及的に阻止し、油膜切れによる斜板の焼付きや斜板の摩耗を防止することができる。【選択図】  図２
2010180734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンに形成された半球凹状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、上記球面部および端面部を一体的に形成するとともに、上記球面部および端面部を薄肉状に形成して内部空間を形成したシューにおいて、
上記球面部と端面部との境界部分を囲繞して上記斜板に摺接するフランジ部を形成したことを特徴とするシュー。
【請求項２】
上記球面部および端面部の肉厚を一定に形成したことを特徴とする請求項１に記載のシュー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシューに関し、詳しくはピストンの半球凹状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備えるとともに、内部空間を形成したシューに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、斜板式コンプレッサには、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ピストンと、これら斜板とピストンとの間に設けられた略半球状のシューとが設けられている。
このようなシューとして、ピストンに形成された半球凹状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、上記球面部および端面部を一体的に形成するとともに、上記球面部および端面部を薄肉状に形成して内部空間を形成したシューが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３９０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような内部空間の形成されたシューは、図３に示す実験結果の通り、上記斜板式コンプレッサの作動によりピストンに荷重が作用すると、端面部の中央部が内部空間側に向けて変形した中凹状態となってしまう。
このように端面部が中凹状態となると、端面部の中央部が斜板から離隔して端面部の外周部分だけが斜板に摺接するようになり、潤滑油の油膜切れによる焼付きや斜板の摩耗といった問題が生じてしまう。
このような問題に鑑み、本発明は球面部と端面部とが一体的に形成された内部空間の形成されたシューにおいて、端面部の中凹状態を可及的に阻止して油膜切れによる焼付きや斜板の摩耗を防止することの可能なシューを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、請求項１の発明にかかるシューは、ピストンに形成された半球凹状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、上記球面部および端面部を一体的に形成するとともに、上記球面部および端面部を薄肉状に形成して内部空間を形成したシューにおいて、
上記球面部と端面部との境界部分を囲繞して上記斜板に摺接するフランジ部を形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記発明によれば、上記フランジ部を形成することにより、シューの球面部に荷重が作用しても、該荷重の一部を該フランジ部によって受けることができ、端面部の中凹状態を可及的に阻止し、油膜切れによる焼付きや斜板の摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】斜板式コンプレッサの断面図。
【図２】本実施例にかかるシューの断面図。
【図３】内部空間の形成されたシュー（試験品１）と形成されていないシュー（試験品２）とについての実験結果を示す表。
【図４】フランジ部の形成されたシュー（発明品）と形成されていないシュー（試験品）とについてのシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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に固定された斜板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。
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。
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。
【０００９】
以下上記シュー５について説明すると、図２はシュー５の断面図を示し、該シュー５は上記ピストン４の摺動面４ａに対して搖動する薄肉状に形成された球面部１１と、斜板３に対して摺接する薄肉状に形成された端面部１２と、球面部１１と端面部１２との境界部分を囲繞して上記斜板３に摺接するフランジ部１３とを備え、上記球面部１１および端面部１２の内側には内部空間Ｓが形成されている。
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るが、軽量化と剛性やばね性の確保を同時に成立させる観点から、ＳＵＪ２で製造されることが好ましい。また球面部１１および端面部１２の板厚は一定となるように製造されるとともに、その板厚は０．１〜２ｍｍとするのが望ましく、０．２〜１．５ｍｍとするのがより望ましい。
上記球面部１１の頂部には貫通孔１１ａが形成されており、該貫通孔１１ａを通じて内部空間Ｓに潤滑油が出入りし、かつ異物を内部空間Ｓにトラップすることで、シュー５の球面部１１とピストン４の摺動面４ａとの潤滑を良好に保つようになっている。なお、上記貫通孔１１ａを上記端面部１２に形成してもよい。
上記端面部１２およびフランジ部１３における斜板３との摺接面は滑らかに接続されており、この摺接面は図示しないがその中央が若干斜板３側に膨出している。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。
上記フランジ部１３の外周端における上記斜板３との摺接面側には斜板３と摺接しない逃がし部１３ａが形成され、該逃がし部１３ａからシュー５と斜板３との摺接部分に潤滑油を供給するとともに、フランジ部１３の外周端によって斜板３が損傷しないようになっている。
【００１０】
図３は、内部空間Ｓの形成されていないシュー５（試験品１）と、内部空間Ｓの形成されたシュー５（試験品２）とによる端面部の変形に関する実験結果について説明する。
この実験に用いたシュー５は上記実施例におけるフランジ部１３は設けられておらず、また内部空間Ｓの有無のほかは球面部１１および端面部１２の寸法は同一となっており、試験品２における球面部１１および端面部１２の板厚は１ｍｍとなっている。
図３（ａ）は上記試験品１、２をそれぞれ加圧機（オートグラフ）で圧縮し、このとき上記端面部１２と加圧機との間に感圧紙を挿入することで、端面部１２の接触状態を測定したものである。
図３（ａ）に示すように、内部空間Ｓの形成されていない試験品１は荷重を増大させても端面部１２の接触状態に変化が見られないのに対し、内部空間Ｓの形成された試験品２は荷重を増大させるにしたがって端面部１２の中央部分の接触状態が減少していることがわかる。
このように、内部空間Ｓの形成されたシュー５は、荷重によって端面部１２の中央部に内部空間Ｓへと向かうモーメントが発生し、これにより端面部１２の中央部が内部空間Ｓに変形した中凹状態になるものと推察される。
【００１１】
このように、内部空間Ｓの形成されたシュー５は荷重によって端面部１２が中凹状態となるため、実際にこのシュー５を上記斜板式コンプレッサ１に用いると、端面部１２の外周部分だけが斜板３と摺動し、該端面部１２の外周部分の面圧が高くなる。
その結果、端面部１２と斜板３との間の潤滑油が油膜切れを起こして焼付きを生じさせたり、斜板３の表面に形成したコーティングが摩耗してシュー５と斜板３とのクリアランスが増大し、シュー５の姿勢が不安定になるという問題が発生する。
このような問題に対し、上記実施例における上記フランジ部１３を備えたシュー５を用いることで、端面部１２が中凹状態となるのを可及的に阻止し、油膜切れによる焼付きや斜板３のコーティングの摩耗を抑えることが可能である。
【００１２】
図４は、フランジ部１３を形成した本発明にかかるシュー５（発明品：図４（ａ））と、フランジ部１３を形成しないシュー５（試験品：図４（ｂ））とによるシミュレーション結果を示したものである。
発明品および試験品における上記球面部１１および端面部１２はそれぞれ同一寸法となっており、それぞれ内部空間Ｓが形成されるとともに、これら球面部１１および端面部１２の板厚は同一となっている。
図４（ａ）（ｂ）はそれぞれ球面部１１に荷重をかけ、端面部１２の中心における内部空間側への変位量の大きさを示したものであり、発明品の変位量は試験品の変位量に比べて１／４程度であった。
【００１３】
このように、本発明にかかる上記シュー５によれば、上記フランジ部１３を形成することで、端面部１２の剛性を向上させることができ、端面部１２の中央部が内部空間Ｓ側に変形する中凹状態を可及的に阻止することができる。
その結果、端面部１２の外周部分だけが斜板３に摺接して潤滑油の油膜切れによる焼付きを防止することができ、また斜板３のコーティングの摩耗を低減させることができる。
また、上記シュー５は球面部１１および端面部１２を一体的に形成するとともにこれらを薄肉状として内部空間Ｓを形成することで、シュー５全体を軽量化することができる。
その結果、ピストン４の往復動によってシュー５に作用するたたき荷重による上記シュー５と斜板３との間の衝撃が緩和され、斜板３のコーティングの摩耗を低減することができ、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。また場合によっては斜板３のコーティングを省略することでコストを抑えることが可能となる。
さらに、球面部１１および端面部１２の板厚を一定とすることで、シュー５全体の軽量化を維持することができる。つまり、端面部１２の中凹状態を防止する手段として、端面部１２の板厚を厚くすることが考えられるが、その場合、シュー５の重量が増大してしまうため、上述したような軽量化による効果が減少してしまうこととなる。
また、球面部１１および端面部１２を別体として端面部１２を剛性の高い素材とすることも考えられるが、重量増や製造コストの面で問題がある。
【符号の説明】
【００１４】
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  フランジ部
Ｓ  内部空間
【図１】
2010180734.tif 000003
【図２】
2010180734.tif 000004
【図３】
2010180734.tif 000005
【図４】
2010180734.tif 000006