(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であって、ピストン４に形成された半球状の凹部４ａに摺接する薄肉状の球面部１１と、斜板３に摺接する薄肉状の端面部１２と、球面部１１および端面部１２の中央を連結する連結部１３とを備えている。  このため、上記球面部１１と端面部１２の間には内部空間が形成されるとともに、球面部１１の外周端と端面部１２の外周端との間には上記内部空間に連通する間隔が形成されている。【効果】  球面部が弾性変形してピストンの凹部の形状になじむので、従来同様の軽量なシューを安価に提供することができる。【選択図】  図２
2009257230.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状の凹部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、
上記球面部の外周端と端面部の外周端とを分離して、これらの外周端と外周端との間に上記内部空間に連通する間隔を形成し、さらに上記球面部および端面部の中央を連結部によって連結したことを特徴とするシュー。
【請求項２】
上記内部空間に、上記球面部および端面部の外周端が過度に弾性変形するのを抑制する抑制部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシュー。
【請求項３】
上記抑制部材は、上記空間に充填した金属製又は樹脂製の部材であることを特徴とする請求項２に記載のシュー。
【請求項４】
上記抑制部材は、上記連結部を中心に放射状に広がる複数のリブであることを特徴とする請求項２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状の凹部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が設けられている（特許文献１〜３）。
上記シューは、ピストンの半球状の凹部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ているが、特に上記特許文献１〜３においては、シューの内部に内部空間を形成することが行われている。
このような構成によってシューの軽量化が図られており、ピストンの往復動によるシューへのたたき荷重を減少させ、斜板の摩耗を軽減するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３９０５８号公報
【特許文献２】特開２００５−９０３８５号公報
【特許文献３】特開２００７−２７８１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１〜３に開示されたシューであっても、従来の内部が中実とされたシューと同様、上記球面部の形状をピストンに形成された半球状の凹部に合わせて高精度に製造しなければならず、加工コストが高くなるという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明のシューは加工コストを抑えつつ、従来同様の軽量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】
【０００４】
すなわち、本発明に係るシューは、ピストンに形成された半球状の凹部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薄肉に形成して内部空間を形成したシューにおいて、
上記球面部の外周端と端面部の外周端とを分離して、これらの外周端と外周端との間に上記内部空間に連通する間隔を形成し、さらに上記球面部および端面部の中央を連結部によって連結したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、上記球面部と端面部とを分離して連結部によって連結し、球面部の外周端と端面部の外周端との間に間隔を形成していることから、上記球面部および端面部はいわば皿ばねのように弾性変形するようになる。
このため、シューを凹部に摺接させると球面部が弾性変形して凹部になじむため、高精度に球面部の表面を加工する必要がなくなり、その分加工コストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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状の凹部４ａが形成されており、上記シュー５はこの凹部４ａで揺動し、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。
【０００７】
以下、図２に示す第１実施例のシュー５について説明する。
シュー５は、上記ピストン４の凹部４ａで搖動する薄肉状に形成された球面部１１と、斜板３に摺接する薄肉状に形成された端面部１２と、これら球面部１１および端面部１２とを連結する連結部１３と、球面部１１と端面部１２との間に充填された抑制部材１４とから構成されている。
そして、上記球面部１１および端面部１２は相互にシュー５の軸方向に分離して設けられており、球面部１１と端面部１２との間には内部空間が形成され、さらに球面部１１の外周端と端面部１２の外周端との間には上記内部空間に連通する間隔が形成されている。
本実施例では、上記シュー５は鉄系、銅系、アルミニウム系材料のほか、樹脂材料等で製造することが可能であり、好ましくはＳＵＪ２で製造されている。また球面部１１および端面部１２の板厚は、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、０．１〜２ｍｍとするのが望ましく、０．２〜１．２ｍｍとするのがより望ましい。
また同様の理由により、上記連結部１３の長さを１０ｍｍ以下とし、直径を０．２〜５ｍｍとするのが望ましく、直径については０．４〜４ｍｍとするのがより望ましい。さらに、連結部１３と球面部１１および端面部１２との接続部分には半径１ｍｍ程度の面取り形状を形成するのが望ましい。
【０００８】
上記球面部１１は連結部１３の上端から傘状に広がるように形成されており、その外周面は上記ピストン４の凹部４ａに摺接する摺接面を構成し、球面部１１の外周端は摺接面として必要とされる範囲よりも外側に位置している。
また球面部１１の頂部には平坦に加工された逃がし形状１５が形成されており、上記ピストン４にシュー５を摺接させると、上記凹部４ａと逃がし形状１５との間に空間が形成され、使用時にはこの逃がし形状１５とピストン４の凹部４ａとによって形成された空間に潤滑油が入り込むようになっている。
上記端面部１２は略平坦に加工されているが、中央部が若干斜板３側に膨出するように形成されており、これによりシュー５の端面部１２と斜板３との間には潤滑油が入り込み、摺動時に油膜を発生させて摩擦を低減させるようになっている。
上記抑制部材１４は、アルミニウムや樹脂などの上記球面部１１等を構成する材料よりも相対的に軽量な材料で製造され、また弾性変形する性質を有している。
また抑制部材１４は上記内部空間における球面部１１および端面部１２の内面の略全体に密着しており、上記球面部１１の外周端と端面部１２の外周端との隙間からは、該抑制部材１４がピストン４の凹部４ａに接触しない程度に露出している。
【０００９】
このような構成を有するシュー５によれば、以下の効果を得ることができる。
まず、上記斜板式コンプレッサ１では、斜板３の回転とピストン４の往復動とによって、シュー５にたたき荷重が作用し、このたたき荷重によって斜板３の樹脂コーティングが摩耗する問題がある。
本実施例のシュー５は、球面部１１および端面部１２をそれぞれ薄肉状とし、かつ球面部１１の外周端と端面部１２の外周端とを相互に分離することで、これら球面部１１および端面部１２は皿ばねのように弾性変形が可能となっている。
球面部１１および端面部１２が弾性変形することで、シュー５に作用する上記たたき荷重を吸収することができ、これにより上記斜板３の樹脂コーティングの摩耗を低減することができる。
また樹脂コーティングの摩耗を低減すれば、摩耗によるシュー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、場合によっては斜板３から溶射層やめっきなどの中間層を省略することにより、斜板３のコストを抑えることが可能となる。
さらに、球面部１１が弾性変形することで、球面部１１が上記ピストン４の凹部４ａの形状になじむように変形することから、球面部１１の加工精度を低くしても良好にこれらを摺接させることができ、加工コストを下げることができる。
そして、端面部１２が弾性変形することで端面部１２と斜板３との間に潤滑油が供給されやすくなり、これにより樹脂コーティングの摩耗を抑え、耐焼付性を向上させることができる。
さらに、シュー５と斜板３およびシュー５とピストン４とのクリアランスの設定を従来よりも広げることができるようになるため、これら部品の組付け性の向上を図ることができる。
【００１０】
次に、上記球面部１１および端面部１２を連結部１３で連結し、上記内部空間に上記抑制部材１４を充填することで、シュー５全体を同一の材料で製造した場合に比べて軽量化することができる。
軽量化によりシュー５と斜板３との間に作用するたたき荷重を減少させることができ、斜板３に形成された樹脂コーティングが摩耗してしまうのを軽減することができる。
そして、抑制部材１４は球面部１１および端面部１２の内周面に密着しているため、上記球面部１１および端面部１２がたたき荷重によって過度に弾性変形しようとするのを、この抑制部材１４によって吸収することができ、またシュー５の強度不足を補うことができる。
【００１１】
なお、上記第１実施例において、上記抑制部材１４を省略することも可能であり、その場合にはシュー５の更なる軽量化を図ることが可能となる。
また、図３に示すように、シュー５を中空パイプから製造することが可能である。具体的には、中空のパイプの両端を徐々に拡径させながら変形させ、これにより球面部１１や端面部１２を形成するようにしても良い。
この場合、球面部１１の頂部には折り曲げによって上記逃がし形状１５を形成することができ、使用時にはこの逃がし形状１５とピストン４の凹部４ａとによって形成された空間に潤滑油を入り込ませることが可能である。
【００１２】
図４は第２の実施例にかかるシュー５を示しており、このシュー５は上記ピストン４の凹部４ａで搖動する薄肉状に形成された球面部１１と、斜板３に摺接する薄肉状に形成された端面部１２と、これら球面部１１および端面部１２とを連結する連結部１３と、球面部１１と端面部１２との間に設けられた複数のリブ１６とから構成されている。
上記球面部１１、端面部１２、連結部１３については上記第１実施例のシュー５と同様の構成を有しているので、詳細な説明を省略するが、本実施例では上記軽量金属や樹脂からなる抑制部材１４に代えて、上記リブ１６を設けた構成となっている。
このため上記球面部１１および端面部１２は相互にシュー５の軸方向に分離して設けられており、球面部１１と端面部１２との間には内部空間が形成され、さらに球面部１１の外周端と端面部１２の外周端との間には上記内部空間に連通する間隔が形成されている。
上記リブ１６は、上記連結部１３を中心に放射状に等間隔に４ヶ所設けられており、該リブ１６はシュー５をピストン４の凹部４ａに摺接させたときに接触しないように形成されている。
【００１３】
この第２実施例におけるシュー５においても、球面部１１および端面部１２は皿ばねのように弾性変形が可能となっており、特に球面部はピストン４の凹部４ａになじむように変形することから、球面部１１の加工精度を低くすることが可能であり、加工コストを抑えることができる。
また、シュー５と斜板３およびシュー５とピストン４とのクリアランスの設定を従来よりも広げることができるようになるため、これら部品の組付け性の向上を図ることができる。
さらに、上記リブ１６を設けることにより、リブ１６の形成されている以外の部分を中空の内部空間とすることができるため、シュー５全体をＳＵＪ２で製造した場合に比べて軽量化することができる。
そして上記リブ１６によって球面部１１および端面部１２の過度の弾性変形を抑制することができ、上記たたき荷重の吸収を良好に行うことができる。
すなわち、この第２の実施例におけるシュー５においても、上記第１実施例におけるシュー５と同様の効果を得ることができるものとなっている。
なお、上記リブ１６の数や幅は任意に設定することができ、シュー５に作用するたたき荷重に応じて適宜変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】斜板式コンプレッサ１の内部構造
【図２】第１の実施例にかかるシュー５を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図を示す。
【図３】第１の実施例におけるシュー５の製造方法についての断面図。
【図４】第２の実施例にかかるシュー５を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図を示す。
【符号の説明】
【００１５】
１  斜板式コンプレッサ            ３  斜板
４  ピストン                      ５  シュー
１１  球面部                      １２  端面部
１３  連結部                      １４  抑制部材
１６  リブ
【図１】
2009257230.tif 000003
【図２】
2009257230.tif 000004
【図３】
2009257230.tif 000005
【図４】
2009257230.tif 000006