(57)【要約】【課題】シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを防止することができ、かつシューの球面とピストンとが焼き付くことを防止することができる。【解決手段】本発明の斜板式圧縮機用シュー１２は、回転軸２の周縁に傾斜して設けられ、回転軸２とともに回転する斜板５と、斜板５を外周縁近傍で挟み、斜板５が回転することによって回転軸方向に往復するピストン７と、の間に設けられている。斜板式圧縮機用シュー１２は、斜板５に当接する平坦面３２と、ピストン７に揺動自在に保持された球面３１とを有している。当該平坦面３２及び球面３１には、残留油を収容し保持する多数の窪み３５，３７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周縁に傾斜して設けられ、回転軸とともに回転する斜板と、斜板を外周縁近傍で挟み、斜板が回転することによって回転軸方向に往復するピストンとの間に設けられた斜板式圧縮機用シューにおいて、
斜板に当接する平坦面と、ピストンに揺動自在に保持された球面とを有し、当該平坦面及び球面には、残留油を収容し保持する多数の窪みが設けられていることを特徴とする斜板式圧縮機用シュー。
【請求項２】
一の窪みは、平坦面の中心部に設けられた中心窪みからなり、
当該中心窪みは、平坦面に設けられた他の窪みよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機用シュー。
【請求項３】
平坦面に設けられた窪みは、平坦面の中心に向かうにつれて、その大きさが大きくなることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機用シュー。
【請求項４】
平坦面に設けられた窪みは、円周方向に等間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機用シュー。
【請求項５】
平坦面に設けられた窪みの表面積の総和は、平坦面の表面積全体の２５％以上であることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機用シュー。
【請求項６】
平坦面に設けられた窪みの表面積の総和が平坦面の表面積全体に占める割合は、球面に設けられた窪みの表面積の総和が球面の表面積全体に占める割合より大きくなっていることを特徴とする請求項１記載の斜板式圧縮機用シュー。
【請求項７】
ハウジングと、
ハウジング内に設けられ、回転する回転軸と、
回転軸の周縁に傾斜して設けられ、回転軸とともに回転する斜板と、
斜板を外周縁近傍で挟み、斜板が回転することによって回転軸方向に往復するピストンと、
斜板とピストンとの間に設けられ、斜板に当接する平坦面と、ピストンに揺動自在に保持された球面とを有するシューとを備え、
シューは、平坦面及び球面に、残留油を収容し保持する多数の窪みを有することを特徴とする斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板やピストンとの間で焼き付きが発生しない斜板式圧縮機用シュー、及び当該シューを用いた斜板式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、従来の斜板式圧縮機は、ハウジング２０と、ハウジング２０内に設けられ、回転する回転軸２と、回転軸２の周縁に傾斜して設けられ、回転軸２とともに回転する斜板５と、斜板５を外周縁近傍で挟み、斜板５が回転することによって回転軸方向に往復するピストン７と、斜板５とピストン７との間に設けられたシュー１２とを備えている。なお、シュー１２は、斜板５に当接する平坦面３２と、ピストン７に設けられた凹部１３内で揺動自在に保持された球面３１とを有している。
【０００３】
そして、このように斜板式圧縮機のピストン７が回転軸方向（図６の矢印Ｍの方向）に往復することによって、冷凍冷媒（例えば、フロンガスなど）が斜板式圧縮機に吸入及び吐出される。この冷凍冷媒には、ミスト状の潤滑油が少量包含されている。そして、この潤滑油は、斜板５とシュー１２との間及びシュー１２とピストン７との間に供給される。
【０００４】
しかしながら、斜板５はシュー１２に大きな圧力を加えながら摺動するため、斜板５とシュー１２との間で大きな摩擦力が発生し、斜板５とシュー１２で焼き付きが発生することがある。
【０００５】
また、シュー１２とピストン７との間に潤滑油が供給されても、シュー１２とピストン７の凹部１３との間に発生する摩擦力によって、シュー１２とピストン７の凹部１３で焼き付きが発生することがある。
【０００６】
このような問題に対して、シュー１２の球面に螺旋状の溝を設けたり、球面の頂上を若干平らにしたりすることによって、シュー１２とピストン７の凹部１３で焼き付きが発生することを防止したもの（例えば、特許文献１及び２参照）が知られている。また、シュー１２の平坦面の中心部に円形の窪みやリング状の溝が設けることによって、斜板５とシュー１２で焼き付きが発生することを防止したもの（例えば、特許文献３及び４参照）が知られている。
【特許文献１】特開平１１−５０９５９号
【特許文献２】実開昭６３−００７２８８号
【特許文献３】特公平０３−１２６７１号
【特許文献４】特公平０４−７７１５５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の斜板式圧縮機で用いられるシュー１２では、油滑効果が不十分であり、とりわけ、斜板式圧縮機の始動時では、冷却冷媒によって潤滑油が十分に供給されていないため、斜板５とシュー１２との間や、シュー１２とピストン７との間の潤滑油の量が不足し、無油滑状態となってしまうことがある。このため、斜板５とシュー１２で焼き付きが発生したり、シュー１２とピストン７で焼き付きが発生したりしてしまっている。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを防止することができ、かつシューの球面とピストンとが焼き付くことを防止することができる斜板式圧縮機用シュー及び斜板式圧縮機用を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転軸の周縁に傾斜して設けられ、回転軸とともに回転する斜板と、斜板を外周縁近傍で挟み、斜板が回転することによって回転軸方向に往復するピストンとの間に設けられた斜板式圧縮機用シューにおいて、斜板に当接する平坦面と、ピストンに揺動自在に保持された球面とを有し、当該平坦面及び球面には、残留油を収容し保持する多数の窪みが設けられていることを特徴とする斜板式圧縮機用シューである。
【００１０】
このような構成によって、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを防止することができ、かつシューの球面とピストンとが焼き付くことを防止することができる。
【００１１】
本発明は、一の窪みが、平坦面の中心部に設けられた中心窪みからなり、当該中心窪みが、平坦面に設けられた他の窪みよりも大きいことを特徴とする斜板式圧縮機用シューである。
【００１２】
このような構成によって、冷却冷媒にミスト状で含有された潤滑油が残りにくく、潤滑油が不足しがちな平坦面の中心部であっても、適切な量の残余油を収容し保持することができ、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【００１３】
本発明は、平坦面に設けられた窪みが、平坦面の中心に向かうにつれて、その大きさが大きくなることを特徴とする斜板式圧縮機用シューである。
【００１４】
このような構成によって、各窪みの中に、効率よく残存油を収容し保持することができ、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【００１５】
本発明は、平坦面に設けられた窪みが、円周方向に等間隔をおいて配置されていることを特徴とする斜板式圧縮機用シューである。
【００１６】
このような構成によって、シューの平坦面で満遍なく残余油を保持することができ、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【００１７】
本発明は、平坦面に設けられた窪みの表面積の総和が、平坦面の表面積全体の２５％以上であることを特徴とする斜板式圧縮機用シューである。
【００１８】
このような構成によって、十分な量の残余油を、シューの平坦面と斜板との間で保持することができ、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【００１９】
本発明は、平坦面に設けられた窪みの表面積の総和が平坦面の表面積全体に占める割合が、球面に設けられた窪みの表面積の総和が球面の表面積全体に占める割合より大きくなっていることを特徴とする斜板式圧縮機用シューである。
【００２０】
このような構成によって、シューの球面とピストンとの間に発生する摩擦力よりも大きくな摩擦力が発生する斜板とシューの平坦面との間であっても、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【００２１】
本発明は、ハウジングと、ハウジング内に設けられ、回転する回転軸と、回転軸の周縁に傾斜して設けられ、回転軸とともに回転する斜板と、斜板を外周縁近傍で挟み、斜板が回転することによって回転軸方向に往復するピストンと、斜板とピストンとの間に設けられ、斜板に当接する平坦面と、ピストンに揺動自在に保持された球面とを有するシューとを備え、シューが、平坦面及び球面に、残留油を収容し保持する多数の窪みを有することを特徴とする斜板式圧縮機である。
【００２２】
このような構成によって、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを防止することができ、かつシューの球面とピストンとが焼き付くことを防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、平坦面及び球面に、残留油を収容し保持する多数の窪みを設けることによって、シューの平坦面と斜板とが焼き付くことを防止することができ、かつシューの球面とピストンとが焼き付くことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態
以下、本発明に係る斜板式圧縮機及び斜板式圧縮機用シュー１２の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図４（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態を示す図である。
【００２５】
図１に示すように、斜板式圧縮機は、ハウジング２０と、ハウジング２０内に設けられ、（図１の矢印Ｒ方向に）回転する回転軸２と、回転軸２の周縁に傾斜して設けられ、回転軸２とともに回転する斜板５と、ハウジング２０内に配置されるとともに、斜板５を外周縁近傍で挟み、斜板５が回転することによって回転軸方向に往復するピストン７と、斜板５とピストン７との間に設けられたシュー１２とを備えている。なお、回転軸方向とは、回転軸２が延在している方向（図１の矢印Ｍの方向）のことを意味する。
【００２６】
このうち、ハウジング２０は、図１に示すように、ピストン７を周縁から覆う一対のシリンダブロック１ａ，１ｂと、シリンダブロック１ａ，１ｂの一端に連結されたフロントカバー９と、シリンダブロック１ａ，１ｂの他端に連結されたリアカバー１１とからなっている。なお、シリンダブロック１ａ，１ｂとフロントカバー９との間には、第一バルブプレート８ａが設けられ、シリンダブロック１ａ，１ｂとリアカバー１１との間には、第二バルブプレート８ｂが設けられている。また、一対のシリンダブロック１ａ，１ｂは、ボルト（図示せず）によって連結されている。
【００２７】
なお、図１に示すように、第一バルブプレート８ａには、冷凍冷媒（例えば、フロンガスなど）を吐出する吐出管（図示せず）に連結した第一吐出弁２１ａと、冷凍冷媒が供給される吸入管（図示せず）に連結した第一吸入弁２２ａが設けられている。また、第二バルブプレート８ｂには、冷凍冷媒を吐出する吐出管（図示せず）に連結した第二吐出弁２１ｂと、冷凍冷媒が供給される吸入管（図示せず）に連結した第二吸入弁２２ｂが設けられている。なお、冷凍冷媒にはミスト状の潤滑油が少量包含されている。そして、この潤滑油は、斜板５とシュー１２との間及びシュー１２とピストン７との間に供給される。
【００２８】
また、図１及び図２に示すように、斜板５とピストン７との間に設けられたシュー１２は、斜板５に当接する平坦面３２と、ピストン７に揺動自在に保持された球面３１とを有している。
【００２９】
また、図２及び図３に示すように、シュー１２は、平坦面３２に残留油を収容し保持する多数の円形の窪み３７を有し、球面３１に残留油を収容し保持する多数の円形の窪み３５を有している。
【００３０】
また、図３に示すように、シュー１２に設けられた一の窪みは、平坦面３２の中心部に設けられた中心窪み３７ｐからなり、当該中心窪み３７ｐは、平坦面３２に設けられた他の窪み３７ｑよりも大きくなっている。すなわち、中心窪み３７ｐの直径ｄ１は、他の窪み３７ｑの直径ｄ２より大きくなっている。
【００３１】
また、図３に示すように、中心窪み３７ｐ以外の平坦面３２に設けられた窪み３７ｑは、円周方向に等間隔をおいて配置されている。
【００３２】
また、図３において、平坦面３２に設けられた窪み３７の表面積の総和は、平坦面３２の表面積全体の２５％以上となっている。
【００３３】
また、図１に示すように、ピストン７には凹部１３が設けられ、当該ピストン７の凹部１３内で、シュー１２は揺動自在に保持されている。具体的には、図１に示すように、シュー１２の球面３１がピストン７の凹部１３内で揺動自在に保持されている。
【００３４】
また、図１に示すように、回転軸２は、シリンダブロック１ａ，１ｂに軸受け３，４を介して回転自在に保持されている。また、回転軸２は、回転軸２を駆動する駆動部（図示せず）に連結されている。
【００３５】
また、図１に示すように、一対のシリンダブロック１ａ，１ｂと、第一バルブプレート８ａと、第二バルブプレート８ｂと、回転軸２とによって、回転軸方向に往復移動するピストン７が収納された圧縮室６が形成されている。
【００３６】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００３７】
まず、回転軸２に連結したモータ等の駆動部（図示せず）が、回転軸２を（図４（ａ）の矢印Ｒ方向に）回転駆動する。このように、回転軸２が回転駆動されることによって、回転軸２に傾斜して設けられた斜板５が回転する（図４（ａ）参照）。この際、斜板５は、ピストン７の凹部１３内に設けられたシュー１２の平坦面３２に接触しながら回転する（図４（ａ）参照）。
【００３８】
また、このように斜板５が回転することによって、ピストン７が回転軸方向の一方向（図４（ａ）の矢印Ｍ１方向）に直線運動する（図４（ａ）参照）。この際、ピストン７の凹部１３内に配置されたシュー１２の球面３１は、ピストン７の凹部１３内を図４（ａ）の矢印Ｒ１方向に揺動する（図１及び図４（ａ）参照）。
【００３９】
このように、ピストン７が回転軸方向の一方向に直線運動する際、ピストン７と第二バルブプレート８ｂとの間で圧縮された冷凍冷媒の圧力が、第二バルブプレート８ｂに連結された吐出管（図示せず）内の冷凍冷媒の圧力より大きくなると、圧縮室６内の冷凍冷媒が第二吐出弁２１ｂを介して吐出管に吐出される（図４（ａ）参照）。また、圧縮室６の一端に設けられた第一吸入弁２２ａを介して、吸入管（図示せず）から圧縮室６内にミスト状の潤滑油を含有する冷凍冷媒が吸入される（図４（ａ）参照）。なお、この際、第一バルブプレート８ａに設けられた第一吐出弁２１ａ及び第二バルブプレート８ｂに設けられた第二吸入弁２２ｂは、閉鎖している（図４（ａ）参照）。
【００４０】
次に、回転軸２に連結した駆動部が、さらに（図４（ｂ）の矢印Ｒ方向に）回転軸２を回転駆動すると、回転軸２に傾斜して設けられた斜板５がさらに回転される（図４（ｂ）参照）。この際、斜板５は、ピストン７の凹部１３内に設けられたシュー１２の平坦面３２に接触しながら回転する（図４（ｂ）参照）。
【００４１】
また、このように斜板５がさらに回転することによって、ピストン７が回転軸方向であって上述とは反対側の方向（図４（ｂ）の矢印Ｍ２方向）に直線運動する（図４（ｂ）参照）。この際、ピストン７の凹部１３内に配置されたシュー１２の球面３１は、ピストン７の凹部１３内を矢印Ｒ２方向に揺動する（図４（ｂ）参照）。
【００４２】
このように、ピストン７が回転軸方向の他方向に直線運動する際、ピストン７と第一バルブプレート８ａとの間で圧縮された冷凍冷媒の圧力が、第一バルブプレート８ａに連結された吐出管内の冷凍冷媒の圧力より大きくなると、圧縮室６内の冷凍冷媒が第一吐出弁２１ａを介して吐出管に吐出される（図４（ｂ）参照）。また、圧縮室６の他端に設けられた第二吸入弁２２ｂを介して、吸入管から圧縮室６内にミスト状の潤滑油を含有する冷凍冷媒が吸入される（図４（ｂ）参照）。なお、この際、第二バルブプレート８ｂに設けられた第二吐出弁２１ｂ及び第一バルブプレート８ａに設けられた第一吸入弁２２ａは、閉鎖している（図４（ｂ）参照）。
【００４３】
この間、シュー１２の平坦面３２の窪み３７には、以前に斜板式圧縮機を使用した際に、冷却冷媒に含有されていた潤滑油の残存油が、収容され保持されている（図３参照）。このため、冷却冷媒に含有された潤滑油が十分に供給されていない斜板式圧縮機の始動時であっても、シュー１２の平坦面３２と斜板５との間が無油滑状態になることはない。このため、シュー１２の平坦面３２と斜板５との間に発生する摩擦力を低減することができ、シュー１２の平坦面３２と斜板５とが焼き付くことを防止することができる。
【００４４】
また、図３に示すように、平坦面３２の中心部に設けられた中心窪み３７ｐは、平坦面３２に設けられた他の窪み３７ｑよりも大きくなっている。このため、冷却冷媒に含有された潤滑油が残りにくく、潤滑油が不足しがちな平坦面３２の中心部であっても、適切な量の残余油を収容し保持することができる。
【００４５】
また、図３に示すように、中心窪み３７ｐ以外の平坦面３２に設けられた窪み３７ｑは、円周方向に等間隔をおいて配置されている。このため、平坦面３２に満遍なく残余油を保持することができ、シュー１２の平坦面３２と斜板５とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【００４６】
さらに、図３において、平坦面３２に設けられた窪み３７の表面積の総和は、平坦面３２の表面積全体の２５％以上となっている。このため、シュー１２の平坦面３２と斜板５との間で、十分な量の残余油を保持することができ、シュー１２の平坦面３２と斜板５とが焼き付くことを効率よく防止することができる。なお、従来技術において、シュー１２の平坦面３２に設けられた円形の窪みやリング状の溝（特公平０３−１２６７１号、特公平０４−７７１５５号参照）の表面積の総和は、平坦面３２の表面積全体の１０％以下となっている。
【００４７】
また、シュー１２の球面３１の窪み３５には、残存油が収容し保持されているため（図２参照）、冷却冷媒に含有された潤滑油が十分に供給されていない斜板式圧縮機の始動時であっても、シュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３との間が無油滑状態になることはない。このため、シュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３との間に発生する摩擦力を低減することができ、シュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３とが焼き付くことを防止することができる。
【００４８】
その後は、上述の工程を順次繰り返して行う。なお、上述のような斜板式圧縮機の始動時以外においては、冷却冷媒に含有されるミスト状の潤滑油によって、シュー１２の平坦面３２と斜板５との間、及びシュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３との間の摩擦力を低減することができる。このため、シュー１２の平坦面３２と斜板５とが焼き付くことを防止することができ、かつシュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３とが焼き付くことを防止することができる。
【００４９】
上述のように、回転軸２が駆動部によって回転することによって斜板５が回転し、ピストン７を往復運動させることができる。このため、斜板式圧縮機は、圧縮室６内で冷凍冷媒を圧縮して吐出するとともに、吸入管から圧縮室６内に冷却冷媒を吸入することができる。
【００５０】
この際、図２及び図３に示すように、シュー１２は、平坦面３２に、残留油を収容し保持する多数の窪み３７を有しているので、当該窪み３７に収容し保持された残余油によってシュー１２の平坦面３２と斜板５との間に発生する摩擦力を低減することができる。このため、冷却冷媒に含有された潤滑油が十分に供給されていない斜板式圧縮機の始動時であっても、シュー１２の平坦面３２と斜板５とが焼き付くことを防止することができる。
【００５１】
さらに、シュー１２は、球面３１に、残留油を収容し保持する多数の窪み３５を有しているので、当該窪み３５に収容し保持された残余油によってシュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３との間に発生する摩擦力を低減することができる。このため、冷却冷媒に含有された潤滑油が十分に供給されていない斜板式圧縮機の始動時であっても、シュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３とが焼き付くことを防止することができる。
【００５２】
なお、斜板５はシュー１２に大きな圧力を加えながら摺動して回転するため、斜板５とシュー１２の平坦面３２との間に発生する摩擦力は、シュー１２の球面３１とピストン７の凹部１３との間に発生する摩擦力よりも大きくなる。このため、シュー１２の平坦面３２に設けられた窪み３７の表面積の総和が平坦面３２の表面積全体に占める割合は、シュー１２の球面３１に設けられた窪み３５の表面積の総和が球面３１の表面積全体に占める割合より大きくなっていることが好ましい。
【００５３】
変形例
次に図５により本発明の実施の形態の変形例について説明する。図５に示す変形例は、平坦面３２の中心部に他の窪み３７ｑより直径の大きな中心窪み３７ｐを設ける代わりに、平坦面３２の中心に向かうにつれて、大きさが大きくなる窪み３７ｒ，３７ｓ，３７ｔ，３７ｕを設けたものであり、他は図１乃至図４に示す実施の形態と略同一である。
【００５４】
図５に示す変形例において、図１乃至図４に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５５】
上述のように、シュー１２の平坦面３２に設けられた窪み３７ｒ，３７ｓ，３７ｔ，３７ｕは、平坦面３２の中心に向かうにつれて、その大きさが大きくなっている。すなわち、図５において、平坦面３２の中心に設けられた窪み３７ｒは、平坦面３２の中心からずれた位置に設けられた窪み３７ｓの直径Ｄ２より大きくなっている。また、上述の窪み３７ｓの直径Ｄ２は、平坦面３２の中心からさらにずれた位置に設けられた窪み３７ｔの直径Ｄ３より大きくなっている。また、上述の窪み３７ｔの直径Ｄ３は、平坦面３２の中心からよりさらにずれた位置に設けられた窪み３７ｕの直径Ｄ４より大きくなっている。
【００５６】
一般的に、平坦面３２の中心部に向かうほど冷却冷媒に含有された潤滑油が残りにくく、残存油が不足しがちになるが、このように、平坦面３２の中心に向かうにつれて、その大きさが大きくなっている窪み３７ｒ，３７ｓ，３７ｔ，３７ｕを設けることによって、各窪み３７ｒ，３７ｓ，３７ｔ，３７ｕの中に、効率よく残存油を収容し保持することができる。このため、シュー１２の平坦面３２と斜板５とが焼き付くことを効率よく防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による斜板式圧縮機用の実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明による斜板式圧縮機用シューの実施の形態を示す側方図。
【図３】本発明による斜板式圧縮機用シューの実施の形態における平坦面を示す平面図。
【図４】本発明による斜板式圧縮機用の動作方法を示す断面図。
【図５】本発明による斜板式圧縮機用シューの変形例における平坦面を示す平面図。
【図６】従来の斜板式圧縮機用を示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ，１ｂ  シリンダブロック
２    回転軸
５    斜板
７    ピストン
８ａ  第一バルブプレート
８ｂ  第二バルブプレート
１２  シュー
２０  ハウジング
３２  平坦面
３１  球面
３５，３７  窪み
３７ｐ  中心窪み
【図１】
2007321725.tif 000003
【図２】
2007321725.tif 000004
【図３】
2007321725.tif 000005
【図４】
2007321725.tif 000006
【図５】
2007321725.tif 000007
【図６】
2007321725.tif 000008