JPH11159457A - 斜板式コンプレッサー用シュー及び斜板式コンプレッサー用ピストンジョイント - Google Patents

斜板式コンプレッサー用シュー及び斜板式コンプレッサー用ピストンジョイント

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JPH11159457A
JPH11159457A JP9327689A JP32768997A JPH11159457A JP H11159457 A JPH11159457 A JP H11159457A JP 9327689 A JP9327689 A JP 9327689A JP 32768997 A JP32768997 A JP 32768997A JP H11159457 A JPH11159457 A JP H11159457A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソケットの凹状球面に変形を起しやすくする
ことなく潤滑性を高めた斜板式コンプレッサー用シュー
及びそのシューを使用した斜板式コンプレッサー用ジョ
イントを提供すること。 【解決手段】 斜板式コンプレッサーのピストンに結合
されたソケット21の凹状球面21aと斜板5との間に
介在させたシュー3の凸状曲面32の形成に、楕円を短
軸Sの回りに回転して得られた回転楕円面を応用した。
その凸状曲面は凹状球面に接触するリング状接触部Mを
有する。少なくともそのリング状接触部及びその近傍部
分は回転楕円面のうち短軸の周囲部分に沿った形状をな
している。またリング状接触部の内側には凹状球面から
離れた部分を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式コンプレッ
サーの斜板とピストンとの間に介在し斜板の回転に応じ
てピストンを往復動させる一般に半球シューと呼ばれる
部品、及びそのシューを用いたピストンジョイントに関
する。
【0002】
【従来の技術】斜板式コンプレッサーは、回転軸に連動
して回転する斜板と往復動可能なピストンとの間をピス
トンジョイントで結合している。そのピストンジョイン
トとしては、斜板に摺動する平坦面と該平坦面とは反対
側の凸状曲面とを有するシューと、ピストンに結合され
シューの凸状曲面を受けた凹状球面を有するソケットと
を含んだものがある(例えば、特開昭61−13599
0号公報、特開昭49−65509号公報、及び特開昭
56−138474号公報参照)。
【0003】コンプレッサーの運転時には、シューは斜
板の回転運動によってピストンのソケットの内部でミソ
擦り運動等の揺動を行う。したがってシューの凸状球面
とソケットの凹状球面との間に良好な潤滑性を維持する
ことが望まれる。
【0004】例えば米国特許第4,734,014号明
細書には、シューの凸状曲面をソケットの凹状球面より
小さな曲率半径をもつ球状曲面にするとともに、その球
状曲面の頂部を平坦部にすることが記載されている。こ
の場合、シューの平坦部とソケットの凹状球面との間が
油溜まりとなるため潤滑性で有利である。なおソケット
の凹状球面にシューが接触する位置は油留まりに隣接し
た部分である。即ち、シューの球状曲面と平坦部との境
界の角張った部分においてソケットの凹状球面に接触す
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ソケットの凹
状球面とシューの球状曲面との間及びシューの平坦面と
斜板との間にはそれぞれいくらかのクリアランスが設け
られているので、コンプレッサーの運転時にはコンプレ
ッサーの軸方向に相対振動するほか、その軸方向と直角
な方向に対しても相対振動をなす。これらの相対振動や
上述した揺動の結果、シューの境界部分は油溜まりの周
囲の一部においてのみソケットの凹状球面に接触する特
殊状態が発生することが想定される。
【0006】この特殊状態が起こると、ピストンの往復
動による圧縮の反力はその接触した一部のみに集中する
ので、従来のシューのように角張った部分がソケットの
凹状球面に接触する構造では、ソケットの凹状球面に塑
性変形や塑性流動や摩耗による変形を起こし易い。その
結果、上述した相対振動が起こり易くなるという問題も
ある。
【0007】それ故に本発明の課題は、ソケットの凹状
球面に変形を起しやすくすることなく潤滑性を高めた斜
板式コンプレッサー用シュー及びそのシューを使用した
斜板式コンプレッサー用ジョイントを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、回転軸
に連動して回転する斜板と往復動可能なピストンとの間
に介在し、前記斜板の回転に応じて前記ピストンを往復
動させる斜板式コンプレッサー用シューにおいて、前記
ピストンの一端に設けられた凹状球面に挿入される凸状
曲面を有し、前記凸状曲面は断面形状が楕円に沿ったも
のであることを特徴とする斜板式コンプレッサー用シュ
ーが得られる。
【0009】前記凸状曲面は断面形状が楕円の長軸の片
側部分に沿ったものであるとよい。
【0010】前記凸状曲面の頂部を前記楕円の短径と
し、前記頂部を前記凹状球面に接触しない形状とすると
よい。
【0011】好ましくは、前記凹状球面と前記凸状曲面
との接触部を前記斜板が最大傾斜角度になってもはずれ
ない位置にする。
【0012】本発明によれば、斜板に摺動する平坦面と
該平坦面とは反対側の凸状曲面とを有するシューと、ピ
ストンに結合され前記凸状曲面を受けた凹状球面を有す
るソケットとを含む斜板式コンプレッサー用ピストンジ
ョイントにおいて、前記凸状曲面は楕円を短軸の回りに
回転して得られた回転楕円面に沿ったものであり前記短
軸の回りに前記凹状球面に接触するリング状接触部を有
し、前記リング状接触部の内側部分は前記凹状球面から
離れていることを特徴とする斜板式コンプレッサー用ピ
ストンジョイントが得られる。
【0013】本発明によれば、斜板に摺動する平坦面と
該平坦面とは反対側の凸状曲面とを有するシューと、ピ
ストンに結合され前記凸状曲面を受けた凹状球面を有す
るソケットとを含む斜板式コンプレッサー用ピストンジ
ョイントにおいて、前記凸状曲面は前記凹状球面に接触
するリング状接触部を有し、少なくとも前記リング状接
触部及びその近傍部分は、楕円を短軸の回りに回転して
得られた回転楕円面のうち該短軸の周囲部分に沿った形
状をなし、前記リング状接触部の内側には前記凹状球面
から離れた部分を有することを特徴とする斜板式コンプ
レッサー用ピストンジョイントが得られる。
【0014】好ましくは、コンプレッサー運転時に前記
リング状接触部と前記凹状球面との接触が維持されるよ
うに前記リング状接触部の位置が設定される。
【0015】
【発明の実施の形態】図1及び図2を参照すると、本発
明の実施の形態に係る斜板式コンプレッサー用ピストン
ジョイントを備えた斜板式コンプレッサーの要部が示さ
れている。
【0016】この斜板式コンプレッサーは、シリンダブ
ロック1に形成したシリンダボア11に軸方向で往復動
可能に挿入されたピストン2を含んでいる。ピストン2
は軸方向での一端にソケット21を一体に有している。
ソケット21は相対向した凹状球面21aを有し、これ
らの凹状球面21aにそれぞれ対向して対のシュー3が
配置されている。対のシュー3間には、回転軸となる主
軸(図示省略)に連動して回転する斜板5が挿入されて
いる。
【0017】主軸が回転すると、斜板5がシュー3及び
ソケット21を介してピストン2をシリンダボア11内
で往復動させる。結果として、この斜板式コンプレッサ
ーにおける流体の吸入、圧縮、及び吐出の一連の動作が
繰り返し行われる。なおシュー3及びソケット21を合
せてここではピストンジョイントと呼ぶ。
【0018】各シュー3は、斜板5の軸方向端面に摺動
する平坦面31と、この平坦面31とは反対側の凸状曲
面32と、これらの間の円筒面33とを有している。凸
状曲面32はソケット21の凹状球面21aに挿入され
ている。
【0019】図2をも参照して、凹状球面21aと凸状
曲面32との関係を具体的寸法をもって説明する。
【0020】まず凹状球面21aの曲率半径Rは9mm
である。
【0021】一方、凸状曲面32は長軸Lと短軸Sとを
もつ楕円を基礎としたものである。具体的には、凸状曲
面32は楕円を短軸Sの回りに回転して得られた回転楕
円面に沿ったものである。その楕円の長径Aは14.8
mm、短径Bは11.2mmである。したがってこの楕
円の偏平率B/Aは約0.76である。
【0022】また図2中の寸法D、即ち、楕円の中心O
からソケット21の凹状球面21aの開始端に対応した
部位までの距離は約6.89mmである。なおシュー3
の筒状面33の直径Cはソケット21の凹状球面21a
の開始端の直径よりも十分に大きく設計される。
【0023】上述したピストンジョイントによると、シ
ュー3の回転楕円面に沿った凸状曲面32がソケット2
1の凹状球面21aに挿入されることにより、楕円の短
軸Sの回りにリング状接触部Mが形成される。即ち、少
なくともリング状接触部M及びその近傍部分は上述した
回転楕円面のうち短軸Sの周囲部分に沿った形状をな
す。このリング状接触部Mはソケット21の凹状球面2
1aに圧縮反力Pにより圧接させられる。
【0024】さらにリング状接触部Mの内側部分はソケ
ット21の凹状球面21aから離れた状態となる。即ち
リング状接触部Mの内側にはソケット21の凹状球面2
1aから離れた部分が残り、この部分と凹状球面21a
との間に油溜まり16が形成される。なおリング状接触
部Mよりも外側の部分は凹状球面21aに楔形の隙間を
残して対向し、これにより全周に渡ってのびた油引込口
17を形成する。
【0025】公知のように、斜板5のシュー3に摺動す
る部分の傾斜角度は主軸の回転にしたがい変化する。こ
の傾斜角度の変化にしたがってシュー3はソケット21
の凹状球面に沿ってミソ擦り運動等の揺動を行う。その
場合、圧縮対象である流体に含まれている潤滑油が油引
込口17から油溜まり16に入り、ここに溜まるので、
ソケット21の凹状球面21aとシュー3の凸状曲面と
の間、特に、リング状接触部Mの潤滑は良好に行われ
る。さらに油引込口17は楔形の隙間であるため、油溜
まり16への潤滑油の供給が効率良く行われる。
【0026】またシュー3の円筒面33の直径Cはソケ
ット21の凹状球面21aの開始端の直径よりも十分に
大きく設計されているので、シュー3が揺動しても、リ
ング状接触部Mがソケット21の凹状球面21aから離
脱することはない。即ち、この斜板式コンプレッサーの
運転時にリング状接触部Mと凹状球面21aとの接触が
実質上常に維持されるように、リング状接触部Mの直径
は設定されている。
【0027】またソケット21の凹状球面21aに接触
するリング状接触部M及びその近傍部分は回転楕円面に
沿った形状をなしているため、シュー3の角張った部分
がソケット21の凹状球面21aに当ってその当接部分
に塑性変形や塑性流動や摩耗による変形を起こす虞は少
ない。
【0028】なおシュー3のリング状接触部Mの内側に
平坦部や凹部を設けてもよい。
【0029】上述したピストンジョイントは、主軸に対
する斜板5の角度を固定した固定容量タイプのコンプレ
ッサーにも適用できるし、その角度を可変にした可変容
量タイプのコンプレッサーにも適用できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ソケットの凹状球面に変形を起しやすくすることなく潤
滑性を高めた斜板式コンプレッサー用シュー及びそのシ
ューを使用した斜板式コンプレッサー用ジョイントを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る斜板式コンプレッサ
ー用ピストンジョイントを備えた斜板式コンプレッサー
の要部を示す概略説明図。
【図2】図1の斜板式コンプレッサーに備えたピストン
ジョイント部分の拡大説明図。
【符号の説明】
1 シリンダブロック 11 シリンダボア 2 ピストン 21 ソケット 21a 凹状球面 3 シュー 31 平坦面 32 凸状曲面 33 円筒面 5 斜板 16 油溜まり 17 油引込口 M リング状状接触部 L 楕円の長軸 S 楕円の短軸

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に連動して回転する斜板と往復動
    可能なピストンとの間に介在し、前記斜板の回転に応じ
    て前記ピストンを往復動させる斜板式コンプレッサー用
    シューにおいて、前記ピストンの一端に設けられた凹状
    球面に挿入される凸状曲面を有し、前記凸状曲面は断面
    形状が楕円に沿ったものであることを特徴とする斜板式
    コンプレッサー用シュー。
  2. 【請求項2】 前記凸状曲面は断面形状が楕円の長軸の
    片側部分に沿ったものである請求項1記載の斜板式コン
    プレッサー用シュー。
  3. 【請求項3】 前記凸状曲面の頂部を前記楕円の短径と
    し、前記頂部を前記凹状球面に接触しない形状とした請
    求項1記載の斜板式コンプレッサー用シュー。
  4. 【請求項4】 前記凹状球面と前記凸状曲面との接触部
    を前記斜板が最大傾斜角度になってもはずれない位置に
    した請求項1〜3のいずれかに記載の斜板式コンプレッ
    サー用シュー。
  5. 【請求項5】 斜板に摺動する平坦面と該平坦面とは反
    対側の凸状曲面とを有するシューと、ピストンに結合さ
    れ前記凸状曲面を受けた凹状球面を有するソケットとを
    含む斜板式コンプレッサー用ピストンジョイントにおい
    て、前記凸状曲面は楕円を短軸の回りに回転して得られ
    た回転楕円面に沿ったものであり前記短軸の回りに前記
    凹状球面に接触するリング状接触部を有し、前記リング
    状接触部の内側部分は前記凹状球面から離れていること
    を特徴とする斜板式コンプレッサー用ピストンジョイン
    ト。
  6. 【請求項6】 斜板に摺動する平坦面と該平坦面とは反
    対側の凸状曲面とを有するシューと、ピストンに結合さ
    れ前記凸状曲面を受けた凹状球面を有するソケットとを
    含む斜板式コンプレッサー用ピストンジョイントにおい
    て、前記凸状曲面は前記凹状球面に接触するリング状接
    触部を有し、少なくとも前記リング状接触部及びその近
    傍部分は、楕円を短軸の回りに回転して得られた回転楕
    円面のうち該短軸の周囲部分に沿った形状をなし、前記
    リング状接触部の内側には前記凹状球面から離れた部分
    を有することを特徴とする斜板式コンプレッサー用ピス
    トンジョイント。
  7. 【請求項7】 コンプレッサー運転時に前記リング状接
    触部と前記凹状球面との接触が維持されるように前記リ
    ング状接触部の位置が設定されている請求項5又は6記
    載の斜板式コンプレッサー用ピストンジョイント。
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