JPH1122640A - 斜板式圧縮機用シュー - Google Patents
斜板式圧縮機用シューInfo
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- JPH1122640A JPH1122640A JP9182577A JP18257797A JPH1122640A JP H1122640 A JPH1122640 A JP H1122640A JP 9182577 A JP9182577 A JP 9182577A JP 18257797 A JP18257797 A JP 18257797A JP H1122640 A JPH1122640 A JP H1122640A
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- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮機の運転時にシューの摺動部に潤滑油を
円滑に供給する。 【解決手段】 斜板式圧縮機用シュー５の底面１２は、
底面１２の中央部に形成された平坦面１６と、丸い角部
１４と平坦面１６の周縁部１６ａとの間に平坦面１６を
包囲して形成された環状面１７とを備えている。丸い角
部１４は平坦面１６に対して凸面１１の高さ方向に段差
δを形成する。環状面１７の内縁部は平坦面１６と円滑
に接続され、環状面１７の外縁部は丸い角部１４と円滑
に接続され、環状面１７はテーパ状の平面又は大きな曲
率半径ｒを有する球面によって形成される。丸い角部１
４と平坦面１６の周縁部１６ａとの間に平坦面１６を包
囲する環状面１７を斜板式圧縮機用シュー５の底面１２
に環状くさび形の間隙１７ａをもって形成したので、圧
縮機の稼働時に底面１２と斜板４の摺動面８との間に潤
滑油が容易に供給される。
円滑に供給する。 【解決手段】 斜板式圧縮機用シュー５の底面１２は、
底面１２の中央部に形成された平坦面１６と、丸い角部
１４と平坦面１６の周縁部１６ａとの間に平坦面１６を
包囲して形成された環状面１７とを備えている。丸い角
部１４は平坦面１６に対して凸面１１の高さ方向に段差
δを形成する。環状面１７の内縁部は平坦面１６と円滑
に接続され、環状面１７の外縁部は丸い角部１４と円滑
に接続され、環状面１７はテーパ状の平面又は大きな曲
率半径ｒを有する球面によって形成される。丸い角部１
４と平坦面１６の周縁部１６ａとの間に平坦面１６を包
囲する環状面１７を斜板式圧縮機用シュー５の底面１２
に環状くさび形の間隙１７ａをもって形成したので、圧
縮機の稼働時に底面１２と斜板４の摺動面８との間に潤
滑油が容易に供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式圧縮機のピ
ストンと斜板の間で摺動するシューに関するものであ
る。
ストンと斜板の間で摺動するシューに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１０に示すように、斜板式圧縮機は、
シリンダブロック１内に配置されたピストン２と、回転
軸３と一体に回転可能に固定された斜板４と、ピストン
２と斜板４との間に介装される半球状のシュー３０とを
備えている。図示しない動力源によって回転軸３を回転
させると、斜板４は回転運動を行い、斜板４の回転運動
はシュー３０を介してピストン２の往復運動に変換され
る。ピストン２の往復運動によってシリンダボア６の容
積を変化させることにより、バルブシート９を通じて吸
入した冷媒ガス等の媒体を圧縮し、圧縮した媒体を圧縮
機外部へ送出する。
シリンダブロック１内に配置されたピストン２と、回転
軸３と一体に回転可能に固定された斜板４と、ピストン
２と斜板４との間に介装される半球状のシュー３０とを
備えている。図示しない動力源によって回転軸３を回転
させると、斜板４は回転運動を行い、斜板４の回転運動
はシュー３０を介してピストン２の往復運動に変換され
る。ピストン２の往復運動によってシリンダボア６の容
積を変化させることにより、バルブシート９を通じて吸
入した冷媒ガス等の媒体を圧縮し、圧縮した媒体を圧縮
機外部へ送出する。
【０００３】斜板４を回転する際に、シュー３０は斜板
４の揺動によって生じるピストン２との当たり角度の変
化に応じて、ピストン２側球座面と回転摺動するが、圧
縮時にピストン２から伝わる圧力を受けるため、斜板４
との摺動面である平坦な底面３２と斜板４の接触面との
間には高い圧力が発生する。更に、この接触部には毎秒
２０ｍ以上の大きな相対速度の滑りが発生して、シュー
３０は非常に過酷な環境で使用される。また、冷却媒体
に溶け込みながら圧縮機系内を循環する潤滑油は冷却媒
体で薄められミスト状で接触部に供給される。このよう
な過酷な条件下で斜板４の回転運動をピストン２の往復
運動に変換し、シリンダの容積を変化させて、図示しな
いバルブシートを通じ吸入孔から媒体を吸入すると共
に、図示しないバルブシートを通じ吐出孔を通り媒体を
吐出させて圧縮機を作動させる。
４の揺動によって生じるピストン２との当たり角度の変
化に応じて、ピストン２側球座面と回転摺動するが、圧
縮時にピストン２から伝わる圧力を受けるため、斜板４
との摺動面である平坦な底面３２と斜板４の接触面との
間には高い圧力が発生する。更に、この接触部には毎秒
２０ｍ以上の大きな相対速度の滑りが発生して、シュー
３０は非常に過酷な環境で使用される。また、冷却媒体
に溶け込みながら圧縮機系内を循環する潤滑油は冷却媒
体で薄められミスト状で接触部に供給される。このよう
な過酷な条件下で斜板４の回転運動をピストン２の往復
運動に変換し、シリンダの容積を変化させて、図示しな
いバルブシートを通じ吸入孔から媒体を吸入すると共
に、図示しないバルブシートを通じ吐出孔を通り媒体を
吐出させて圧縮機を作動させる。
【０００４】斜板式圧縮機に使用する半球状のシュー３
０は、図１１に示すように、自在軸受け機能を持つ球面
３１と、高速で摺動する摺動子の機能を持つ底面３２と
を有し、２つの機能を１つの部品で担う重要な構成部品
である。例えば、実公昭６１−４３９８１号公報には、
図１１に示すように、斜板式圧縮機のピストン２に形成
された半球状の凹部７に対向して摺接する球面状の凸面
１１と、斜板式圧縮機の斜板４の摺動面８に当接する底
面１２とを備えた半球状の斜板式圧縮機用シュー３０が
開示されている。図１１に示すシュー３０は、斜板４の
回転運動により生じる角度変化に対応してピストン２の
凹部７内で回転摺動する。しかしながら、シュー３０の
摺動速度は毎秒２０ｍ以上に達すると共に、シュー３０
の球面状の頂部３１及び平坦な底部３２はそれぞれピス
トン２の凹部７及び斜板４の摺動面８により強い押圧力
を受けるため、シュー３０は非常に過酷な使用環境に曝
される。この場合、ピストン２の凹部７の曲面の全体に
わたって摺接する頂部３１を有するシュー３０では、斜
板式圧縮機の連続使用の結果、ピストン２の凹部７が球
面摩耗により侵食されてピストン２とシュー３０との間
でがたつきが生じるため、振動、騒音の増大の原因とな
り、最悪の場合圧縮機自体が破損することがある。
０は、図１１に示すように、自在軸受け機能を持つ球面
３１と、高速で摺動する摺動子の機能を持つ底面３２と
を有し、２つの機能を１つの部品で担う重要な構成部品
である。例えば、実公昭６１−４３９８１号公報には、
図１１に示すように、斜板式圧縮機のピストン２に形成
された半球状の凹部７に対向して摺接する球面状の凸面
１１と、斜板式圧縮機の斜板４の摺動面８に当接する底
面１２とを備えた半球状の斜板式圧縮機用シュー３０が
開示されている。図１１に示すシュー３０は、斜板４の
回転運動により生じる角度変化に対応してピストン２の
凹部７内で回転摺動する。しかしながら、シュー３０の
摺動速度は毎秒２０ｍ以上に達すると共に、シュー３０
の球面状の頂部３１及び平坦な底部３２はそれぞれピス
トン２の凹部７及び斜板４の摺動面８により強い押圧力
を受けるため、シュー３０は非常に過酷な使用環境に曝
される。この場合、ピストン２の凹部７の曲面の全体に
わたって摺接する頂部３１を有するシュー３０では、斜
板式圧縮機の連続使用の結果、ピストン２の凹部７が球
面摩耗により侵食されてピストン２とシュー３０との間
でがたつきが生じるため、振動、騒音の増大の原因とな
り、最悪の場合圧縮機自体が破損することがある。
【０００５】これに対して、特公平３−５１９１２号公
報は、図１２に示すような避退球面４３を有するシュー
４０を示す。シュー４０の頂部は、ピストン２の凹部７
とほぼ同一の曲率半径をもつ基準球面４１と、基準球面
４１より中心方向へ避退した避退球面４３とによって構
成されるため、摺動時にピストン２の凹部７とシュー４
０の避退球面４３との間に空隙４４が生じる。基準球面
４１により面圧の過大化を防止できると同時に、空隙４
４に潤滑油が保持され、シュー４０の摺動に伴って発生
しうるピストン２の凹部７の球面摩耗を防止できる。
報は、図１２に示すような避退球面４３を有するシュー
４０を示す。シュー４０の頂部は、ピストン２の凹部７
とほぼ同一の曲率半径をもつ基準球面４１と、基準球面
４１より中心方向へ避退した避退球面４３とによって構
成されるため、摺動時にピストン２の凹部７とシュー４
０の避退球面４３との間に空隙４４が生じる。基準球面
４１により面圧の過大化を防止できると同時に、空隙４
４に潤滑油が保持され、シュー４０の摺動に伴って発生
しうるピストン２の凹部７の球面摩耗を防止できる。
【０００６】また、従来使用したフロン系冷却媒体の分
子構造中に組み込まれた塩素自体も極圧添加剤となるた
め、比較的接触部は良好な状態で摺動した。しかしなが
ら、分子構造中に塩素を含むフロン系冷却媒体はオゾン
層を破壊する懸念があり、使用すべきでない。塩素の代
わりに水素を分子構造中に組み込んだ新フロン系冷却媒
体が使用され始めているが、水素は塩素のように極圧添
加剤の作用はなく、シューを含む摺動部はより過酷な摺
動条件下に曝されている。
子構造中に組み込まれた塩素自体も極圧添加剤となるた
め、比較的接触部は良好な状態で摺動した。しかしなが
ら、分子構造中に塩素を含むフロン系冷却媒体はオゾン
層を破壊する懸念があり、使用すべきでない。塩素の代
わりに水素を分子構造中に組み込んだ新フロン系冷却媒
体が使用され始めているが、水素は塩素のように極圧添
加剤の作用はなく、シューを含む摺動部はより過酷な摺
動条件下に曝されている。
【０００７】水素を分子構造に組み込んだ新フロン系冷
却溶媒も数種類に増え、最近ではより効率の良い冷却溶
媒が検討され始めている。それに伴い、冷却媒体の圧縮
時に発生する摺動面への圧力は次第に増加するため、シ
ューの平坦部と斜板との摺動面に凝着が発生しやすい。
また、省資源、省エネルギーの観点から、圧縮機自体の
効率の向上を図るため、摺動する部品の滑り性の向上が
必要不可欠となる。
却溶媒も数種類に増え、最近ではより効率の良い冷却溶
媒が検討され始めている。それに伴い、冷却媒体の圧縮
時に発生する摺動面への圧力は次第に増加するため、シ
ューの平坦部と斜板との摺動面に凝着が発生しやすい。
また、省資源、省エネルギーの観点から、圧縮機自体の
効率の向上を図るため、摺動する部品の滑り性の向上が
必要不可欠となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記の要求に対応する
ため、特公昭６３−２７５５４号公報に示されるよう
に、平坦部のない曲率半径の極めて大きい中央を頂点と
する微小凸曲面とするシューが提案されているが、微小
凸曲面では点接触によって高面圧になり、昨今の過酷な
摺動条件下では、焼き付きを起こし易い問題がある。
ため、特公昭６３−２７５５４号公報に示されるよう
に、平坦部のない曲率半径の極めて大きい中央を頂点と
する微小凸曲面とするシューが提案されているが、微小
凸曲面では点接触によって高面圧になり、昨今の過酷な
摺動条件下では、焼き付きを起こし易い問題がある。
【０００９】また、図１２に示すシュー４０では、基準
球面４１に連続する避退球面４３の形状が新たな問題の
原因となりうる。即ち、図１３に示すように、シュー４
０の場合、凹部７と避退球面４３とにより形成される空
隙４４は基準球面４１に向かって鋭く尖った形状とな
る。このため、空隙４４には潤滑油が貯留されるが、そ
の潤滑油の貯留量は充分でなく、また、空隙４４の先細
り形状により、凹部７と基準球面４１との摺接部分へ円
滑に潤滑油が供給されない難点がある。他面、避退球面
４３は基準球面４１よりゆるやかに中心方向へ避退して
いるため、シュー４０を精密冷間鍛造法により製造する
場合、鍛造成形終了後にシュー４０を金型から押し出す
ときに金型と避退球面４３との間で大きな摩擦力を生
じ、押し出す余分な力を必要とする。従って、鍛造によ
り成形されたシュー４０を金型から押出すときに、シュ
ー４０が回復不能に変形するおそれがある。
球面４１に連続する避退球面４３の形状が新たな問題の
原因となりうる。即ち、図１３に示すように、シュー４
０の場合、凹部７と避退球面４３とにより形成される空
隙４４は基準球面４１に向かって鋭く尖った形状とな
る。このため、空隙４４には潤滑油が貯留されるが、そ
の潤滑油の貯留量は充分でなく、また、空隙４４の先細
り形状により、凹部７と基準球面４１との摺接部分へ円
滑に潤滑油が供給されない難点がある。他面、避退球面
４３は基準球面４１よりゆるやかに中心方向へ避退して
いるため、シュー４０を精密冷間鍛造法により製造する
場合、鍛造成形終了後にシュー４０を金型から押し出す
ときに金型と避退球面４３との間で大きな摩擦力を生
じ、押し出す余分な力を必要とする。従って、鍛造によ
り成形されたシュー４０を金型から押出すときに、シュ
ー４０が回復不能に変形するおそれがある。
【００１０】一方、斜板式圧縮機を円滑に機能させるた
めには、ピストン、斜板及びシューにより形成されるク
リアランスを厳密に管理する必要がある。クリアランス
を管理する際に、数ミクロンの幅で高さをランク分けし
た種々のシューを用意し、その中から適切な高さのシュ
ーを選択して圧縮機に組み込む方法がある。しかしなが
ら、この方法では、高さでランク分けしたシューは数十
種類にも及ぶため、各ランクのシューを製造する複数種
の金型が必要となる。また、金型の形状に応じて鍛造用
素材の体積を決定するため、複数種の鍛造用素材を用意
しなければならず、コスト高を招く。更に、各種の鍛造
用素材の体積差は僅差であるため、異なる体積の素材が
誤って混入しても外観から識別することは不可能であ
る。金型所定の素材よりも体積の大きい素材を誤って鍛
造加工すると、シューに有害なバリが発生したり、極端
な場合には金型の破損を招くおそれがある。一方、金型
所定の素材よりも体積の小さい素材を誤って鍛造加工す
ると、ピストンの凹部及び斜板の摺接面との各摺接面積
が十分でない不具合が発生する。金型所定の鍛造用素材
以外の素材を誤った加工を防止するために、素材の重量
を１個ずつ測定してふるい分ける方法もあるが、素材の
測定・ふるい分けが鍛造の速度に追いつかず、測定機の
キャリブレーションを頻繁に行う手間を要する問題があ
る上、鍛造機の近傍での重量測定は、メカニカルプレス
から発生する振動により測定精度が確保できない不具合
があった。
めには、ピストン、斜板及びシューにより形成されるク
リアランスを厳密に管理する必要がある。クリアランス
を管理する際に、数ミクロンの幅で高さをランク分けし
た種々のシューを用意し、その中から適切な高さのシュ
ーを選択して圧縮機に組み込む方法がある。しかしなが
ら、この方法では、高さでランク分けしたシューは数十
種類にも及ぶため、各ランクのシューを製造する複数種
の金型が必要となる。また、金型の形状に応じて鍛造用
素材の体積を決定するため、複数種の鍛造用素材を用意
しなければならず、コスト高を招く。更に、各種の鍛造
用素材の体積差は僅差であるため、異なる体積の素材が
誤って混入しても外観から識別することは不可能であ
る。金型所定の素材よりも体積の大きい素材を誤って鍛
造加工すると、シューに有害なバリが発生したり、極端
な場合には金型の破損を招くおそれがある。一方、金型
所定の素材よりも体積の小さい素材を誤って鍛造加工す
ると、ピストンの凹部及び斜板の摺接面との各摺接面積
が十分でない不具合が発生する。金型所定の鍛造用素材
以外の素材を誤った加工を防止するために、素材の重量
を１個ずつ測定してふるい分ける方法もあるが、素材の
測定・ふるい分けが鍛造の速度に追いつかず、測定機の
キャリブレーションを頻繁に行う手間を要する問題があ
る上、鍛造機の近傍での重量測定は、メカニカルプレス
から発生する振動により測定精度が確保できない不具合
があった。
【００１１】本発明は、圧縮機の運転時にシューの摺動
部に潤滑油を円滑に供給できる斜板式圧縮機用シューを
提供することを目的とする。
部に潤滑油を円滑に供給できる斜板式圧縮機用シューを
提供することを目的とする。
【００１２】本発明は、シューの高い凝着発生荷重及び
潤滑油の低い動摩擦係数が得られる斜板式圧縮機用シュ
ーを提供することを目的とする。
潤滑油の低い動摩擦係数が得られる斜板式圧縮機用シュ
ーを提供することを目的とする。
【００１３】本発明は、長期間円滑に斜板式圧縮機を作
動できる斜板式圧縮機の保守が容易になる斜板式圧縮機
用シューを提供することを目的とする。
動できる斜板式圧縮機の保守が容易になる斜板式圧縮機
用シューを提供することを目的とする。
【００１４】本発明は、運転寿命の長い斜板式圧縮機用
シューを提供することを目的とする。 本発明は、安価
に製造できる斜板式圧縮機用シューを提供することを目
的とする。
シューを提供することを目的とする。 本発明は、安価
に製造できる斜板式圧縮機用シューを提供することを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の斜板式圧縮機用
シュー（５）は、斜板式圧縮機のピストン（２）に形成
された半球状の凹部（７）に対向する凸面（１１）と、
斜板式圧縮機の斜板（４）の摺動面（８）に当接する底
面（１２）と、底面（１２）と凸面（１１）との境界に
形成された丸い角部（１４）とを備え、斜板（４）の回
転をピストン（２）の往復運動に変換する。この斜板式
圧縮機用シュー（５）の底面（１２）は、底面（１２）
の中央部に形成された平坦面（１６）と、丸い角部（１
４）と平坦面（１６）の周縁部（１６ａ）との間に平坦
面（１６）を包囲して形成された環状面（１７）とを備
えている。丸い角部（１４）は平坦面（１６）に対して
凸面（１１）の高さ方向に段差（δ）を形成する。環状
面（１７）の内縁部は平坦面（１６）の周縁部（１６
ａ）において平坦面（１６）と円滑に接続され、環状面
（１７）の外縁部は丸い角部（１４）と円滑に接続さ
れ、環状面（１７）はテーパ状の平面又は大きな曲率半
径（ｒ）を有する球面によって形成される。
シュー（５）は、斜板式圧縮機のピストン（２）に形成
された半球状の凹部（７）に対向する凸面（１１）と、
斜板式圧縮機の斜板（４）の摺動面（８）に当接する底
面（１２）と、底面（１２）と凸面（１１）との境界に
形成された丸い角部（１４）とを備え、斜板（４）の回
転をピストン（２）の往復運動に変換する。この斜板式
圧縮機用シュー（５）の底面（１２）は、底面（１２）
の中央部に形成された平坦面（１６）と、丸い角部（１
４）と平坦面（１６）の周縁部（１６ａ）との間に平坦
面（１６）を包囲して形成された環状面（１７）とを備
えている。丸い角部（１４）は平坦面（１６）に対して
凸面（１１）の高さ方向に段差（δ）を形成する。環状
面（１７）の内縁部は平坦面（１６）の周縁部（１６
ａ）において平坦面（１６）と円滑に接続され、環状面
（１７）の外縁部は丸い角部（１４）と円滑に接続さ
れ、環状面（１７）はテーパ状の平面又は大きな曲率半
径（ｒ）を有する球面によって形成される。
【００１６】丸い角部（１４）と平坦面（１６）の周縁
部（１６ａ）との間に平坦面（１６）を包囲する環状面
（１７）を斜板式圧縮機用シュー（５）の底面（１２）
に環状くさび形の間隙（１７ａ）をもって形成したの
で、圧縮機の稼働時に底面（１２）と斜板（４）の摺動
面（８）との間に潤滑油が容易に供給される。このた
め、過酷な摺動条件の下でも、シュー（５）と斜板
（４）との間に必要量の潤滑油が供給され、シュー
（５）と斜板（４）の摺動部の表面に潤滑油の油膜が形
成され、摺動部の直接接触、焼付現象による凝着及び摩
耗を防止すると共に、滑り性を改善することができる。
部（１６ａ）との間に平坦面（１６）を包囲する環状面
（１７）を斜板式圧縮機用シュー（５）の底面（１２）
に環状くさび形の間隙（１７ａ）をもって形成したの
で、圧縮機の稼働時に底面（１２）と斜板（４）の摺動
面（８）との間に潤滑油が容易に供給される。このた
め、過酷な摺動条件の下でも、シュー（５）と斜板
（４）との間に必要量の潤滑油が供給され、シュー
（５）と斜板（４）の摺動部の表面に潤滑油の油膜が形
成され、摺動部の直接接触、焼付現象による凝着及び摩
耗を防止すると共に、滑り性を改善することができる。
【００１７】本発明の実施の形態では、平坦面（１６）
の直径（ｄ1)は、底面（１２）の直径（ｄ0)の１２〜７
９％、好ましくは２０〜７０％である。環状面（１７）
を形成する曲率半径（ｒ）は、底面（１２）の直径（ｄ
0)の３５倍以上、好ましくは１００倍以上である。底面
（１２）の直径（ｄ0)は、段差（δ）の７５０〜７５０
０倍、好ましくは１９００〜４６００倍である。平坦面
（１６）は周縁部（１６ａ）で環状面（１７）の接平面
となる。
の直径（ｄ1)は、底面（１２）の直径（ｄ0)の１２〜７
９％、好ましくは２０〜７０％である。環状面（１７）
を形成する曲率半径（ｒ）は、底面（１２）の直径（ｄ
0)の３５倍以上、好ましくは１００倍以上である。底面
（１２）の直径（ｄ0)は、段差（δ）の７５０〜７５０
０倍、好ましくは１９００〜４６００倍である。平坦面
（１６）は周縁部（１６ａ）で環状面（１７）の接平面
となる。
【００１８】本発明の斜板式圧縮機用シュー（５）で
は、凸面（１１）の頂部から丸い角部（１４）に向かっ
て形成された球面部（１０）と、球面部（１０）と丸い
角部（１４）との間に形成された円錐テーパ面（１３、
１８）とを凸面（１１）に設け、球面部（１０）に向か
うにつれて縮径しかつ球面部（１０）の球面から延伸す
る仮想球面（１５）よりも内側に円錐テーパ面（１３、
１８）を配置する。
は、凸面（１１）の頂部から丸い角部（１４）に向かっ
て形成された球面部（１０）と、球面部（１０）と丸い
角部（１４）との間に形成された円錐テーパ面（１３、
１８）とを凸面（１１）に設け、球面部（１０）に向か
うにつれて縮径しかつ球面部（１０）の球面から延伸す
る仮想球面（１５）よりも内側に円錐テーパ面（１３、
１８）を配置する。
【００１９】凸面（１１）の頂部の球面部（１０）から
延伸する仮想球面（１５）より内側に円錐テーパ面（１
３、１８）を設けたので、ピストン（２）の凹部（７）
と円錐テーパ面（１３、１８）との間に弓形の比較的大
きな間隙（２３）が形成される。間隙（２３）内に保持
される充分な量の潤滑油は、凸面（１１）の頂部の球面
部（１０）とピストン（２）の凹部（７）との摺接部に
円滑に供給される。また、シュー（５）の製造時に、成
形されたシュー（５）を金型（５１、５２）から容易に
押し出すことができる。
延伸する仮想球面（１５）より内側に円錐テーパ面（１
３、１８）を設けたので、ピストン（２）の凹部（７）
と円錐テーパ面（１３、１８）との間に弓形の比較的大
きな間隙（２３）が形成される。間隙（２３）内に保持
される充分な量の潤滑油は、凸面（１１）の頂部の球面
部（１０）とピストン（２）の凹部（７）との摺接部に
円滑に供給される。また、シュー（５）の製造時に、成
形されたシュー（５）を金型（５１、５２）から容易に
押し出すことができる。
【００２０】本発明の他の実施の形態では、凸面（１
１）と丸い角部（１４）との間に異なる円錐角度で２以
上の円錐テーパ面（１３、１８）を形成する。凸面（１
１）に平面部を形成してもよく、凸面（１１）に形成さ
れた球面部（１０）の高さは、シュー（５）全体の高さ
の７分の２〜５分の３である。円錐テーパ面（１３、１
８）の角度、円錐テーパ面（１３、１８）の開始位置及
び円錐テーパ面（１３、１８）の数を変更でき、同一体
積の素材から種々の高さのシュー（５）が成形可能とな
る。
１）と丸い角部（１４）との間に異なる円錐角度で２以
上の円錐テーパ面（１３、１８）を形成する。凸面（１
１）に平面部を形成してもよく、凸面（１１）に形成さ
れた球面部（１０）の高さは、シュー（５）全体の高さ
の７分の２〜５分の３である。円錐テーパ面（１３、１
８）の角度、円錐テーパ面（１３、１８）の開始位置及
び円錐テーパ面（１３、１８）の数を変更でき、同一体
積の素材から種々の高さのシュー（５）が成形可能とな
る。
【００２１】凸面（１１）の球面部（１０）と円錐テー
パ面（１３、１８）との接続部（２０）において、シュ
ー（５）の中心軸と円錐テーパ面（１３、１８）の母線
とがなす角度は１０°〜３０°である。凸面（１１）に
穴（２５）を形成してもよい。
パ面（１３、１８）との接続部（２０）において、シュ
ー（５）の中心軸と円錐テーパ面（１３、１８）の母線
とがなす角度は１０°〜３０°である。凸面（１１）に
穴（２５）を形成してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による斜板式圧縮機
用シューの実施の形態を図１〜図９について説明する。
図１〜図９では、図１０〜図１３に示す箇所と同一の部
分には同一の符号を付して説明を省略する。
用シューの実施の形態を図１〜図９について説明する。
図１〜図９では、図１０〜図１３に示す箇所と同一の部
分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２３】図１に示すように、斜板４の回転をピスト
ン２の往復運動に変換する本発明の斜板式圧縮機用シュ
ー５は、底面１２と凸面１１との境界に形成された丸い
角部１４とを備え、底面１２は、底面１２の中央部に形
成された平坦面１６と、丸い角部１４と平坦面１６の周
縁部１６ａとの間に平坦面１６を包囲して形成された環
状面１７とを備えている。環状面１７はテーパ状の平面
又は大きな曲率半径ｒを有する球面によって形成され
る。丸い角部１４は平坦面１６に対して凸面１１の高さ
方向に段差δを形成する。平坦面１６は周縁部１６ａ環
状面１７の接平面となるか又は周縁部１６ａに一定の半
径で円弧状断面の丸みを形成することにより、環状面１
７の内縁部は平坦面（１６）の周縁部（１６ａ）におい
て平坦面１６と円滑に接続される。丸い角部１４の断面
が構成する円が環状面１７の断面が構成する円に内接す
るか、環状面１７の断面が構成する面が丸い角部１４に
接するか又は連続する円形断面によって、環状面１７の
外縁部は丸い角部１４と円滑に接続される。
ン２の往復運動に変換する本発明の斜板式圧縮機用シュ
ー５は、底面１２と凸面１１との境界に形成された丸い
角部１４とを備え、底面１２は、底面１２の中央部に形
成された平坦面１６と、丸い角部１４と平坦面１６の周
縁部１６ａとの間に平坦面１６を包囲して形成された環
状面１７とを備えている。環状面１７はテーパ状の平面
又は大きな曲率半径ｒを有する球面によって形成され
る。丸い角部１４は平坦面１６に対して凸面１１の高さ
方向に段差δを形成する。平坦面１６は周縁部１６ａ環
状面１７の接平面となるか又は周縁部１６ａに一定の半
径で円弧状断面の丸みを形成することにより、環状面１
７の内縁部は平坦面（１６）の周縁部（１６ａ）におい
て平坦面１６と円滑に接続される。丸い角部１４の断面
が構成する円が環状面１７の断面が構成する円に内接す
るか、環状面１７の断面が構成する面が丸い角部１４に
接するか又は連続する円形断面によって、環状面１７の
外縁部は丸い角部１４と円滑に接続される。
【００２４】平坦面１６の直径ｄ1は、底面１２の直径
ｄ0の１２〜７９％、好ましくは２０〜７０％である。
環状面１７を円弧断面で形成する場合、環状面１７を形
成する曲率半径ｒは、底面１２の直径ｄ0の３５倍以
上、好ましくは、１００倍以上である。底面１２の直径
ｄ0は、段差δの７５０〜７５００倍、好ましくは１９
００〜４６００倍である。
ｄ0の１２〜７９％、好ましくは２０〜７０％である。
環状面１７を円弧断面で形成する場合、環状面１７を形
成する曲率半径ｒは、底面１２の直径ｄ0の３５倍以
上、好ましくは、１００倍以上である。底面１２の直径
ｄ0は、段差δの７５０〜７５００倍、好ましくは１９
００〜４６００倍である。
【００２５】平坦面１６の直径ｄ1が底面１２の直径ｄ0
の１２〜７９％である本発明により成形したシュー５を
この範囲外の従来使用されたシューについて焼付荷重と
動摩擦係数を比較した結果を図３に示す。焼付荷重と動
摩擦係数の測定に使用した試験機には斜板と同じ材質の
アルミニウム合金Ａ３９０（アメリカアルミニウム協会
ＡＡ規格）の斜板４を用い、斜板４は回転軸３を中心に
図示しない動力源により回転される。また、シューを挟
む支持体は、回転軸３と平行な軸に移動可能に支持さ
れ、斜板４の両側から均等な荷重が加えられる。更に、
シューの支持体には支持体が摩擦力で引張られる方向の
反対側にロードセルを配置し、試験時に発生する摩擦力
を検知する。温度８０℃の潤滑油を毎秒１滴の割合で斜
板４に供給した。
の１２〜７９％である本発明により成形したシュー５を
この範囲外の従来使用されたシューについて焼付荷重と
動摩擦係数を比較した結果を図３に示す。焼付荷重と動
摩擦係数の測定に使用した試験機には斜板と同じ材質の
アルミニウム合金Ａ３９０（アメリカアルミニウム協会
ＡＡ規格）の斜板４を用い、斜板４は回転軸３を中心に
図示しない動力源により回転される。また、シューを挟
む支持体は、回転軸３と平行な軸に移動可能に支持さ
れ、斜板４の両側から均等な荷重が加えられる。更に、
シューの支持体には支持体が摩擦力で引張られる方向の
反対側にロードセルを配置し、試験時に発生する摩擦力
を検知する。温度８０℃の潤滑油を毎秒１滴の割合で斜
板４に供給した。
【００２６】また、シューの断面での底面１２の直径に
対する平坦面１６の長さの百分率を平坦面比率として、
下表に示すように、底面１２に対する平坦面１６の大き
さの比率の異なるシューを用意して、試験に供した。下
表の従来形状１及び従来形状２はそれぞれ特公平３−５
１９１２号公報及び特公昭６３−２７５５４号公報に示
されるシューである。
対する平坦面１６の長さの百分率を平坦面比率として、
下表に示すように、底面１２に対する平坦面１６の大き
さの比率の異なるシューを用意して、試験に供した。下
表の従来形状１及び従来形状２はそれぞれ特公平３−５
１９１２号公報及び特公昭６３−２７５５４号公報に示
されるシューである。
【００２７】 表 平坦面比率 焼付荷重（Ｎ） 動摩擦係数(μｋ) 従来形状１ １００ ３０.５９ ０.０７５ 比較材 ９０ ３０.５９ ０.０７５ 比較材 ８０ ３４.６７ ０.０６ 本発明 ７０ ４５.８９ ０.０５ 本発明 ５０ ４８.９５ ０.０４ 本発明 ３０ ５３.０３ ０.０４ 本発明 ２０ ４６.９１ ０.０５ 比較材 １０ ３６.７１ ０.０７ 従来形状２ ０ ３６.７１ ０.０７ 試験の結果、従来の平坦のみのシューと比較して、平坦
面１６の比率が１２％〜７９％のシュー５は４０.００
Ｎ（ニュートン）以上で明らかに凝着を発生させる荷重
が高くなる反面、更に０.０５以下で動摩擦係数μｋが
小さくなり滑り性が向上する。平坦のみのシューは３
０.５９Ｎ（ニュートン）の荷重で凝着が発生したのに
対し、平坦面１６の大きさの比率が２０％〜７０％で環
状面１７を平坦面１６に形成した本発明のシュー５は４
５.８９Ｎ〜５３.０３Ｎと凝着発生荷重が高くなる効果
が認められた。また、従来の平坦のみのシューと比較し
て、本発明のシュー５は３０％以上の動摩擦係数μｋ
(無次元）の低減が認められた。 本発明では、丸い角
部１４と平坦面１６の周縁部１６ａとの間に平坦面１６
を包囲する環状面１７を斜板式圧縮機用シュー５の底面
１２に環状くさび形の間隙１７ａをもって形成したの
で、圧縮機の稼働時に底面１２と斜板４の摺動面８との
間に潤滑油が容易に供給され、平坦面１６及び環状面１
７で適当な潤滑油膜が形成される。このため、比較的広
い接触面積の平坦面１６の潤滑が促進され、摩擦力が低
下して、焼付荷重と、動摩擦係数の低下に効果がある。
従って、過酷な摺動条件の下でも、シュー５と斜板４と
の間に必要量の潤滑油が供給され、シュー５と斜板４の
摺動部の表面に潤滑油の油膜が形成され、摺動部の直接
接触、焼付現象による凝着及び摩耗を防止すると共に、
滑り性を改善することができる。
面１６の比率が１２％〜７９％のシュー５は４０.００
Ｎ（ニュートン）以上で明らかに凝着を発生させる荷重
が高くなる反面、更に０.０５以下で動摩擦係数μｋが
小さくなり滑り性が向上する。平坦のみのシューは３
０.５９Ｎ（ニュートン）の荷重で凝着が発生したのに
対し、平坦面１６の大きさの比率が２０％〜７０％で環
状面１７を平坦面１６に形成した本発明のシュー５は４
５.８９Ｎ〜５３.０３Ｎと凝着発生荷重が高くなる効果
が認められた。また、従来の平坦のみのシューと比較し
て、本発明のシュー５は３０％以上の動摩擦係数μｋ
(無次元）の低減が認められた。 本発明では、丸い角
部１４と平坦面１６の周縁部１６ａとの間に平坦面１６
を包囲する環状面１７を斜板式圧縮機用シュー５の底面
１２に環状くさび形の間隙１７ａをもって形成したの
で、圧縮機の稼働時に底面１２と斜板４の摺動面８との
間に潤滑油が容易に供給され、平坦面１６及び環状面１
７で適当な潤滑油膜が形成される。このため、比較的広
い接触面積の平坦面１６の潤滑が促進され、摩擦力が低
下して、焼付荷重と、動摩擦係数の低下に効果がある。
従って、過酷な摺動条件の下でも、シュー５と斜板４と
の間に必要量の潤滑油が供給され、シュー５と斜板４の
摺動部の表面に潤滑油の油膜が形成され、摺動部の直接
接触、焼付現象による凝着及び摩耗を防止すると共に、
滑り性を改善することができる。
【００２８】図４〜図８は本発明の斜板式圧縮機用シュ
ー５の他の実施の形態を示す。この斜板式圧縮機用シュ
ー５は、凸面１１の頂部から丸い角部１４に向かって形
成された球面部１０と、球面部１０と丸い角部１４との
間に形成された円錐テーパ面１３、１８とを凸面１１に
設け、球面部１０に向かうにつれて縮径しかつ球面部１
０の球面から延伸する仮想球面１５よりも内側に円錐テ
ーパ面１３、１８を配置する。
ー５の他の実施の形態を示す。この斜板式圧縮機用シュ
ー５は、凸面１１の頂部から丸い角部１４に向かって形
成された球面部１０と、球面部１０と丸い角部１４との
間に形成された円錐テーパ面１３、１８とを凸面１１に
設け、球面部１０に向かうにつれて縮径しかつ球面部１
０の球面から延伸する仮想球面１５よりも内側に円錐テ
ーパ面１３、１８を配置する。
【００２９】凸面１１の頂部の球面部１０から延伸する
仮想球面１５より内側に円錐テーパ面１３、１８を設け
たので、ピストン２の凹部７と円錐テーパ面１３、１８
との間に弓形の比較的大きな間隙２３が形成される。間
隙２３内に保持される充分な量の潤滑油は、凸面１１の
頂部の球面部１０とピストン２の凹部７との摺接部に円
滑に供給される。また、シュー５の製造時に、成形され
たシュー５を金型５１、５２から容易に押し出すことが
できる。
仮想球面１５より内側に円錐テーパ面１３、１８を設け
たので、ピストン２の凹部７と円錐テーパ面１３、１８
との間に弓形の比較的大きな間隙２３が形成される。間
隙２３内に保持される充分な量の潤滑油は、凸面１１の
頂部の球面部１０とピストン２の凹部７との摺接部に円
滑に供給される。また、シュー５の製造時に、成形され
たシュー５を金型５１、５２から容易に押し出すことが
できる。
【００３０】本発明の他の実施の形態では、凸面１１と
丸い角部１４との間に異なる円錐角度で２以上の円錐テ
ーパ面１３、１８を形成する。凸面１１に平面部を形成
してもよく、凸面１１に形成された球面部１０の高さ
は、シュー５全体の高さの７分の２〜５分の３である。
円錐テーパ面１３、１８の角度、円錐テーパ面１３、１
８の開始位置及び円錐テーパ面１３、１８の数を変更で
き、同一体積の素材から種々の高さのシュー５が成形可
能となる。
丸い角部１４との間に異なる円錐角度で２以上の円錐テ
ーパ面１３、１８を形成する。凸面１１に平面部を形成
してもよく、凸面１１に形成された球面部１０の高さ
は、シュー５全体の高さの７分の２〜５分の３である。
円錐テーパ面１３、１８の角度、円錐テーパ面１３、１
８の開始位置及び円錐テーパ面１３、１８の数を変更で
き、同一体積の素材から種々の高さのシュー５が成形可
能となる。
【００３１】凸面１１の球面部１０と円錐テーパ面１
３、１８との接続部２０において、シュー５の中心軸と
平行な軸２１と円錐テーパ面１３、１８の母線とがなす
角度は１０°〜３０°である。凸面１１に穴２５を形成
してもよい。
３、１８との接続部２０において、シュー５の中心軸と
平行な軸２１と円錐テーパ面１３、１８の母線とがなす
角度は１０°〜３０°である。凸面１１に穴２５を形成
してもよい。
【００３２】また、図５に示すように、円錐テーパ面１
３が凸面１１と底部１２との間に且つ凸面１１の球面部
１０から延伸する仮想球面１５よりも内側に形成され
る。円錐テーパ面１３は凸面１１から底部１２に向かう
につれて拡径する形状を有する。底部１２には、その中
央部に平坦面１６が形成されると共に、平坦面１６の周
囲に環状面１７が設けられる。環状面１７は斜板４の摺
動面８との間にクリアランスを形成し、シュー５と斜板
４との摺動部分への潤滑油の供給を円滑にする。
３が凸面１１と底部１２との間に且つ凸面１１の球面部
１０から延伸する仮想球面１５よりも内側に形成され
る。円錐テーパ面１３は凸面１１から底部１２に向かう
につれて拡径する形状を有する。底部１２には、その中
央部に平坦面１６が形成されると共に、平坦面１６の周
囲に環状面１７が設けられる。環状面１７は斜板４の摺
動面８との間にクリアランスを形成し、シュー５と斜板
４との摺動部分への潤滑油の供給を円滑にする。
【００３３】本発明では、円錐テーパ面１３、１８は１
つ又は異なる円錐角度で２以上形成することができる。
例えば、図４に示す実施の形態では第１円錐テーパ面１
３に連続して第２円錐テーパ面１８を形成するのに対
し、図６に示す実施の形態では１つの円錐テーパ面１３
を形成する。また、図示しないが、３つ以上の円錐テー
パ面を設けることも可能である。更に、シュー５の凸面
１１には平面部１９が形成される。
つ又は異なる円錐角度で２以上形成することができる。
例えば、図４に示す実施の形態では第１円錐テーパ面１
３に連続して第２円錐テーパ面１８を形成するのに対
し、図６に示す実施の形態では１つの円錐テーパ面１３
を形成する。また、図示しないが、３つ以上の円錐テー
パ面を設けることも可能である。更に、シュー５の凸面
１１には平面部１９が形成される。
【００３４】本発明のシュー５では、凸面１１の球面部
１０によりピストン２の凹部７に摺接する面積を確保で
きると同時に、凸面１１の球面部１０から延伸する仮想
球面１５よりも内側に円錐テーパ面１３を設けるので、
ピストン２の凹部７と円錐テーパ面１３との間に弓形の
比較的大きな間隙２３が形成される。間隙２３には充分
な量の潤滑油が保持され、更に図１２及び図１３に示す
従来のシュー４０の空隙４４ほど先細り形状が顕著でな
いため、凸面１１の球面部１０とピストン２の凹部７と
の摺接部分へ円滑に潤滑油が供給される。凸面１１の球
１０面とピストン２の凹部７との摺接部分の面積が小さ
すぎると、凸面１１の球面部１０によりピストン２の凹
部７が侵食され、ピストン２とシューとの間でがたつき
が発生するおそれがある。このため、凸面１１の球面部
１０の高さＡはシューの全体の高さの７分の２〜５分の
３の範囲に設定することが望ましい。同様の理由によ
り、凸面１１の球面部１０と円錐テーパ面１３、１８と
の接続部２０において、シュー５の中心軸と平行な軸２
１と円錐テーパ面１３、１８の母線とがなす角度は１０
°〜３０°の範囲とすることが望ましい。更に、シュー
の凸面１１に設けた平面部１９により、ピストン２の凹
部７との間に潤滑油の保持領域が形成され、摺接部分へ
の潤滑油の供給が一層促進される。
１０によりピストン２の凹部７に摺接する面積を確保で
きると同時に、凸面１１の球面部１０から延伸する仮想
球面１５よりも内側に円錐テーパ面１３を設けるので、
ピストン２の凹部７と円錐テーパ面１３との間に弓形の
比較的大きな間隙２３が形成される。間隙２３には充分
な量の潤滑油が保持され、更に図１２及び図１３に示す
従来のシュー４０の空隙４４ほど先細り形状が顕著でな
いため、凸面１１の球面部１０とピストン２の凹部７と
の摺接部分へ円滑に潤滑油が供給される。凸面１１の球
１０面とピストン２の凹部７との摺接部分の面積が小さ
すぎると、凸面１１の球面部１０によりピストン２の凹
部７が侵食され、ピストン２とシューとの間でがたつき
が発生するおそれがある。このため、凸面１１の球面部
１０の高さＡはシューの全体の高さの７分の２〜５分の
３の範囲に設定することが望ましい。同様の理由によ
り、凸面１１の球面部１０と円錐テーパ面１３、１８と
の接続部２０において、シュー５の中心軸と平行な軸２
１と円錐テーパ面１３、１８の母線とがなす角度は１０
°〜３０°の範囲とすることが望ましい。更に、シュー
の凸面１１に設けた平面部１９により、ピストン２の凹
部７との間に潤滑油の保持領域が形成され、摺接部分へ
の潤滑油の供給が一層促進される。
【００３５】図４に示すシュー５は、特公平７−２４９
１３号公報等により公知の冷間鍛造方法により製造する
ことができる。冷間鍛造における圧縮行程の初期状態を
図８に示す。図８では、図示しないメカニカルプレス上
において、下型（固定型）５２の凹部５５に焼きなまし
を行ったボール形状の鍛造用素材５０を配置された状態
で上型（可動型）５１が下降して、上型５１が鍛造用素
材５０の上端に接している。下型５２の凹部５５にはシ
ュー５の円錐テーパ面１３及び１８をそれぞれ形成する
ための円錐面５６及び５７が設けられる。下側金型５２
内部にはノックアウトパンチ５３が設けられ、ノックア
ウトパンチ５３の先端５４が鍛造用素材５０の下端に接
する。図８の状態から更に上型５１を下降させ、上型５
１と下型５２とが密着した状態を図９に示す。図９の状
態で鍛造用素材５０からシュー５への成形が完了し、こ
の後上型５１を上昇させ、ノックアウトパンチ５３によ
り鍛造用素材５０（シュー５）を下型５２から押し出
す。
１３号公報等により公知の冷間鍛造方法により製造する
ことができる。冷間鍛造における圧縮行程の初期状態を
図８に示す。図８では、図示しないメカニカルプレス上
において、下型（固定型）５２の凹部５５に焼きなまし
を行ったボール形状の鍛造用素材５０を配置された状態
で上型（可動型）５１が下降して、上型５１が鍛造用素
材５０の上端に接している。下型５２の凹部５５にはシ
ュー５の円錐テーパ面１３及び１８をそれぞれ形成する
ための円錐面５６及び５７が設けられる。下側金型５２
内部にはノックアウトパンチ５３が設けられ、ノックア
ウトパンチ５３の先端５４が鍛造用素材５０の下端に接
する。図８の状態から更に上型５１を下降させ、上型５
１と下型５２とが密着した状態を図９に示す。図９の状
態で鍛造用素材５０からシュー５への成形が完了し、こ
の後上型５１を上昇させ、ノックアウトパンチ５３によ
り鍛造用素材５０（シュー５）を下型５２から押し出
す。
【００３６】本発明によれば、円錐テーパ面１３を設け
るので、ノックアウトパンチ５３によりシュー５を下型
５２から押し出すことが容易となる。即ち、図１２に示
す従来のシュー４０では避退球面４３がゆるやかに中心
方向へ避退しているため、金型からの押し出しに余分な
力が必要なのに対し、本発明では、円錐テーパ面１３が
直線的に仮想球面１５の内側へ延びるため、下型５２と
の間で作用する摩擦力が緩和され、無理なくノックアウ
トパンチ５３によりシュー５を押し出すことが可能とな
る。従って、鍛造成形後のシュー５がノックアウトパン
チ５３の先端５４の押圧力による変形量を僅少に制限す
ることができる。実際の鍛造では、図１１に示すような
全面半球形状の従来のシュー３０と比較して、プレスの
成形圧に大きな差はなく、また、鍛造速度の低下も見ら
れず、鍛造性は良好であった。
るので、ノックアウトパンチ５３によりシュー５を下型
５２から押し出すことが容易となる。即ち、図１２に示
す従来のシュー４０では避退球面４３がゆるやかに中心
方向へ避退しているため、金型からの押し出しに余分な
力が必要なのに対し、本発明では、円錐テーパ面１３が
直線的に仮想球面１５の内側へ延びるため、下型５２と
の間で作用する摩擦力が緩和され、無理なくノックアウ
トパンチ５３によりシュー５を押し出すことが可能とな
る。従って、鍛造成形後のシュー５がノックアウトパン
チ５３の先端５４の押圧力による変形量を僅少に制限す
ることができる。実際の鍛造では、図１１に示すような
全面半球形状の従来のシュー３０と比較して、プレスの
成形圧に大きな差はなく、また、鍛造速度の低下も見ら
れず、鍛造性は良好であった。
【００３７】更に、本発明によれば、円錐テーパ面１３
の角度、開始位置及び数を金型によって適宜設定するこ
とにより、金型毎に体積の異なる種々の鍛造用素材を必
要とせずに、同一体積の素材から種々の高さのシュー５
が成形可能となる。従って、従来の金型と鍛造用素材と
の組み合わせの煩雑な管理が不要となりシュー５の製造
工程が大幅に簡略化されてコスト高が解消されると共
に、シュー５の表面における有害なバリの発生及び金型
の破損が防止され、ピストン２の凹部７及び斜板４の摺
接面８との各摺接面積の確保が可能となる。また、シュ
ー５の凸面１１に平面部１９を設けた場合は、一層高さ
調整が容易となる。
の角度、開始位置及び数を金型によって適宜設定するこ
とにより、金型毎に体積の異なる種々の鍛造用素材を必
要とせずに、同一体積の素材から種々の高さのシュー５
が成形可能となる。従って、従来の金型と鍛造用素材と
の組み合わせの煩雑な管理が不要となりシュー５の製造
工程が大幅に簡略化されてコスト高が解消されると共
に、シュー５の表面における有害なバリの発生及び金型
の破損が防止され、ピストン２の凹部７及び斜板４の摺
接面８との各摺接面積の確保が可能となる。また、シュ
ー５の凸面１１に平面部１９を設けた場合は、一層高さ
調整が容易となる。
【００３８】図４及び図６に示すシュー５は、同一体積
の素材を用いて鍛造成形される。図４の実施形態では、
第１及び第２円錐テーパ面１３、１８を形成し且つ凸面
１１の球面部１０の高さＡを大きく設定し、シュー５全
体の高さを小さくするが、図６に示す実施形態では、単
一の円錐テーパ面１３を図４の実施形態の各円錐テーパ
面１３、１８よりも大きく形成し且つ凸面１１の球面部
１０の高さＡを小さく設定し、シュー５全体の高さを大
きくする。図４と図６のシュー５との間では、高さの差
が０.２５ｍｍに達し、数ミクロン幅でのランク分けに
よれば数十ランクに相当する範囲の高さのシュー５が同
一体積の素材から製造可能となる。
の素材を用いて鍛造成形される。図４の実施形態では、
第１及び第２円錐テーパ面１３、１８を形成し且つ凸面
１１の球面部１０の高さＡを大きく設定し、シュー５全
体の高さを小さくするが、図６に示す実施形態では、単
一の円錐テーパ面１３を図４の実施形態の各円錐テーパ
面１３、１８よりも大きく形成し且つ凸面１１の球面部
１０の高さＡを小さく設定し、シュー５全体の高さを大
きくする。図４と図６のシュー５との間では、高さの差
が０.２５ｍｍに達し、数ミクロン幅でのランク分けに
よれば数十ランクに相当する範囲の高さのシュー５が同
一体積の素材から製造可能となる。
【００３９】本発明の実施形態は前記のものに限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば、図６及び図７に
示す凸面１１に設けた平面部１９を省略してもよい。ま
た、図７に示すように、凸面１１に設けた平面部１９の
中央部に潤滑油貯留用の穴２５を形成してもよい。凸面
１１の頂部と底部との間に異なる円錐角度で３つ以上の
テーパ部を形成し、複数のテーパ部の間に部分的に球面
部を形成してもよい。
ず、種々の変更が可能である。例えば、図６及び図７に
示す凸面１１に設けた平面部１９を省略してもよい。ま
た、図７に示すように、凸面１１に設けた平面部１９の
中央部に潤滑油貯留用の穴２５を形成してもよい。凸面
１１の頂部と底部との間に異なる円錐角度で３つ以上の
テーパ部を形成し、複数のテーパ部の間に部分的に球面
部を形成してもよい。
【００４０】本実施の形態では、下記の作用効果が得ら
れる。
れる。
【００４１】［１］ 斜板式圧縮機用シュー５の底面１
２に環状くさび形の間隙１７ａをもって環状面１７を形
成したので、圧縮機の稼働時に底面１２と斜板４の摺動
面８との間に潤滑油が容易に供給される。 ［２］ 過酷な摺動条件の下でも、シュー５と斜板４と
の間に必要量の潤滑油が供給され、シュー５と斜板４の
摺動部の表面に潤滑油の油膜が形成され、滑り性を改善
することができる。 ［３］ 摺動部の直接接触、焼付現象による凝着及び摩
耗を防止すると共に、凝着発生荷重が高くなる。 ［４］ シュー５と斜板４との面圧が低く潤滑油の動摩
擦係数の低減を図ることができる。 ［５］ ピストン２の凹部７と円錐テーパ面１３、１８
との間に弓形の比較的大きな間隙２３が形成され、間隙
２３内に保持される充分な量の潤滑油は、凸面１１の頂
部の球面部１０とピストン２の凹部７との摺接部に円滑
に供給される。 ［６］ シュー５の製造時に、成形されたシュー５を金
型５１、５２から容易に押し出すことができる。 ［７］ 特公昭６３−２７５５４号公報に示される微小
凸曲面をシュー５の底面１２に形成せず、平坦面１６と
環状面１７を底面１２に形成するため、シュー５と斜板
４との面圧が低く、過酷な摺動条件下でも焼き付きの発
生を抑制することができる。
２に環状くさび形の間隙１７ａをもって環状面１７を形
成したので、圧縮機の稼働時に底面１２と斜板４の摺動
面８との間に潤滑油が容易に供給される。 ［２］ 過酷な摺動条件の下でも、シュー５と斜板４と
の間に必要量の潤滑油が供給され、シュー５と斜板４の
摺動部の表面に潤滑油の油膜が形成され、滑り性を改善
することができる。 ［３］ 摺動部の直接接触、焼付現象による凝着及び摩
耗を防止すると共に、凝着発生荷重が高くなる。 ［４］ シュー５と斜板４との面圧が低く潤滑油の動摩
擦係数の低減を図ることができる。 ［５］ ピストン２の凹部７と円錐テーパ面１３、１８
との間に弓形の比較的大きな間隙２３が形成され、間隙
２３内に保持される充分な量の潤滑油は、凸面１１の頂
部の球面部１０とピストン２の凹部７との摺接部に円滑
に供給される。 ［６］ シュー５の製造時に、成形されたシュー５を金
型５１、５２から容易に押し出すことができる。 ［７］ 特公昭６３−２７５５４号公報に示される微小
凸曲面をシュー５の底面１２に形成せず、平坦面１６と
環状面１７を底面１２に形成するため、シュー５と斜板
４との面圧が低く、過酷な摺動条件下でも焼き付きの発
生を抑制することができる。
【００４２】
【発明の効果】前記のように、本発明では、圧縮機運転
時に潤滑油の円滑な供給が促進できると共に、凝着発生
荷重が高くなり、動摩擦係数の低減を図り、長期間円滑
に斜板式圧縮機を作動できる斜板式圧縮機の保守が容易
になると共に、寿命を延長することができる。また、斜
板式圧縮機用シューの製造コストを低減できる。
時に潤滑油の円滑な供給が促進できると共に、凝着発生
荷重が高くなり、動摩擦係数の低減を図り、長期間円滑
に斜板式圧縮機を作動できる斜板式圧縮機の保守が容易
になると共に、寿命を延長することができる。また、斜
板式圧縮機用シューの製造コストを低減できる。
【図１】 本発明による斜板式圧縮機用シューの第１の
実施の形態を示す正面図
実施の形態を示す正面図
【図２】 図１のシューの底面の拡大断面図
【図３】 焼付荷重及び動摩擦係数の試験結果を示すグ
ラフ
ラフ
【図４】 本発明によるシューの第２の実施の形態を示
す正面図
す正面図
【図５】 図４のシューとピストンの凹部との摺動部分
を示す拡大断面図
を示す拡大断面図
【図６】 本発明によるシューの第３の実施の形態を示
す正面図
す正面図
【図７】 本発明によるシューの第４の実施の形態を示
す正面図
す正面図
【図８】 シューの第１の鍛造工程を示す要部断面図
【図９】 シューの第２の鍛造工程を示す要部断面図
【図１０】 斜板式圧縮機の断面図
【図１１】 従来の斜板式圧縮機用シューを示す断面図
【図１２】 他の従来の斜板式圧縮機用シューを示す断
面図
面図
【図１３】 図１２の部分拡大断面図
１・・シリンダブロック、 ２・・ピストン、 ３・・
回転軸、 ４・・斜板、 ５・・シュー、 ７・・凹
部、 ８・・摺動面、 １０・・球面部、 １１・・凸
面、 １２・・底部、 １３、１８・・円錐テーパ面、
１４・・角部、１５・・仮想球面、 １６・・平坦
面、 １６ａ・・周縁部、 １７・・環状面、 １７ａ
・・間隙、 １９・・平面部、 ２０・・接続部、 ２
１・・軸、２２・・母線、 ２５・・穴、
回転軸、 ４・・斜板、 ５・・シュー、 ７・・凹
部、 ８・・摺動面、 １０・・球面部、 １１・・凸
面、 １２・・底部、 １３、１８・・円錐テーパ面、
１４・・角部、１５・・仮想球面、 １６・・平坦
面、 １６ａ・・周縁部、 １７・・環状面、 １７ａ
・・間隙、 １９・・平面部、 ２０・・接続部、 ２
１・・軸、２２・・母線、 ２５・・穴、
Claims (14)
- 【請求項１】 斜板式圧縮機のピストン（２）に形成さ
れた半球状の凹部（７）に対向する凸面（１１）と、斜
板式圧縮機の斜板（４）の摺動面（８）に当接する底面
（１２）と、底面（１２）と凸面（１１）との境界に形
成された丸い角部（１４）とを備え、斜板（４）の回転
をピストン（２）の往復運動に変換する斜板式圧縮機用
シューにおいて、 底面（１２）は、底面（１２）の中央部に形成された平
坦面（１６）と、丸い角部（１４）と平坦面（１６）の
周縁部（１６ａ）との間に平坦面（１６）を包囲して形
成された環状面（１７）とを備え、 丸い角部（１４）は平坦面（１６）に対して凸面（１
１）の高さ方向に段差（δ）を形成し、 環状面（１７）の内縁部は平坦面（１６）の周縁部（１
６ａ）において平坦面（１６）と円滑に接続され、環状
面（１７）の外縁部は丸い角部（１４）と円滑に接続さ
れ、 環状面（１７）はテーパ状の平面又は大きな曲率半径
（ｒ）を有する球面によって形成されることを特徴とす
る斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項２】 平坦面（１６）の直径（ｄ1)は、底面
（１２）の直径（ｄ0)の１２〜７９％である請求項１に
記載の斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項３】 平坦面（１６）の直径（ｄ1)は、底面
（１２）の直径（ｄ0)の２０〜７０％である請求項１に
記載の斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項４】 環状面（１７）を形成する曲率半径
（ｒ）は、底面（１２）の直径（ｄ0)の３５倍以上であ
る請求項１に記載の斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項５】 環状面（１７）を形成する曲率半径
（ｒ）は、底面（１２）の直径（ｄ0)の１００倍以上で
ある請求項４に記載の斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項６】 底面（１２）の直径（ｄ0)は、段差
（δ）の７５０〜７５００倍である請求項１に記載の斜
板式圧縮機用シュー。 - 【請求項７】 底面（１２）の直径（ｄ0)は、段差
（δ）の１９００〜４６００倍である請求項１に記載の
斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項８】 平坦面（１６）は周縁部（１６ａ）にお
いて環状面（１７）の接平面となる請求項１に記載の斜
板式圧縮機用シュー。 - 【請求項９】 凸面（１１）は、凸面（１１）の頂部か
ら丸い角部（１４）に向かって形成された球面部（１
０）と、球面部（１０）と丸い角部（１４）との間に形
成された円錐テーパ面（１３、１８）とを備え、円錐テ
ーパ面（１３、１８）は、球面部（１０）に向かうにつ
れて縮径しかつ球面部（１０）の球面から延伸する仮想
球面（１５）より内側に配置される請求項１〜請求項８
のいずれか１項に記載の斜板式圧縮機用シュー。 - 【請求項１０】 凸面（１１）と丸い角部（１４）との
間に異なる円錐角度で２以上の円錐テーパ面（１３、１
８）を形成した請求項９に記載の斜板式圧縮機用シュ
ー。 - 【請求項１１】 凸面（１１）に平面部を形成した請求
項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の斜板式圧縮機
用シュー。 - 【請求項１２】 凸面（１１）に形成された球面部（１
０）の高さは、シュー全体の高さの７分の２〜５分の３
である請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の斜
板式圧縮機用シュー。 - 【請求項１３】 凸面（１１）の球面部（１０）と円錐
テーパ面（１３、１８）との接続部（２０）において、
シュー（５）の中心軸と円錐テーパ面（１３、１８）の
母線とがなす角度は１０°〜３０°である請求項８〜請
求項１２のいずれか１項に記載の斜板式圧縮機用シュ
ー。 - 【請求項１４】 凸面（１１）に穴（２５）を形成した
請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の斜板式圧
縮機用シュー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182577A JPH1122640A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 斜板式圧縮機用シュー |
| US08/946,625 US5896803A (en) | 1997-07-08 | 1997-10-07 | Shoe for swash plate compressor |
| KR1019970051528A KR100483745B1 (ko) | 1997-07-08 | 1997-10-08 | 사판식압축기용슈 |
| EP97117516A EP0890742A3 (en) | 1997-07-08 | 1997-10-09 | Shoe for swash plate compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182577A JPH1122640A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 斜板式圧縮機用シュー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122640A true JPH1122640A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16120724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9182577A Pending JPH1122640A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 斜板式圧縮機用シュー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5896803A (ja) |
| EP (1) | EP0890742A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1122640A (ja) |
| KR (1) | KR100483745B1 (ja) |
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| JP2010196695A (ja) | 2009-01-30 | 2010-09-09 | Taiho Kogyo Co Ltd | 斜板式コンプレッサ |
| WO2010137194A1 (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | 大豊工業株式会社 | シュー |
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- 1997-10-07 US US08/946,625 patent/US5896803A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-08 KR KR1019970051528A patent/KR100483745B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-10-09 EP EP97117516A patent/EP0890742A3/en not_active Withdrawn
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