JPS6241977A - 斜板式コンプレツサ用シユ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、斜板とピストンとを連動させる斜板式コンプ
レッサ用シュに関する。

「従来の技術」 斜板式コンプレッサはシリンダプロ、ンク内において回
転軸により回転される斜板とそのシリンダブロック内に
嵌合したピストンとを備えており、−に記斜板の回転に
よりピストンを往復動させるものである。そして従来一
般には、上記斜板とピストンとを連動させるためにシュ
とボールとが用いられており、シュの一端面を斜板に摺
接させるとともに、シュの他端面に形成した凹状半球面
とピストンに形成した凹状半球面との間にボールを介在
させることによって、上記斜板とピストンとを連動させ
るようにしている。またその他のシコ−としては、」−
配信端面を凸状半球面に形成し、この凸状半球面を直接
上記ピストンの凹状半球面に摺接させるようにしたもの
が知られている。

「発明が解決しようとする問題点」 従来公知のシュは、従来一般の使用においては格別の問
題を生じるものではなかったが、近年における斜板式コ
ンブｌ／アサの高圧縮率化に伴ない、従来よりも耐焼付
性に優れたシュが望まれるようになってきた。

耐焼イ・ｊ性に優れたシュな得るためにその材料を耐焼
付性に優れた材料、例えばセラミ・ンクや超硬合金等に
変更することが考えられるが、それらの材料は一般にき
わめて加でに性が悪く、要求される寸法精度を満足しえ
ないことが、その実用化の大きな障害となっていた。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、シュの耐焼伺性が特に問題となるのは摺動条
件が厳しい斜板との摺接面であり、他方のビス）・ン側
の摺動条件はそれほど厳しくないこと、並びに斜板との
摺接面はほぼ平面形状であり、他方の凹状若しくは凸状
半球面に比べて相対的に容易に加工できることに着目し
てなされたちので、本発明に係る斜板式コンプレッサ用
シュ　　　　１は、相互に一体に結合された第１摺動部
材と第２摺動部材からなり、上記第１摺動部材は第２摺
動部材よりも耐焼付性に優れた材Ｉｔから構成されて上
記斜板との摺接面を備え、」二記第２摺動部材は第１摺
動部材よりも加工性に優れた材料から構成されて上記ピ
ストンに直接又はボールを介して摺動自在に摺接する半
球面を備えていることを特徴とするものである。

「作用」 このような構成によれば、摺動条件の厳しい第１摺動部
材については、上記斜板と摺接する摺接面は相対的に加
工が容易な平面形状となるので、たとえ加工性が悪くて
も耐焼付性に優れた材料、例えばセラミックや超硬合金
等の材料を用いても所要の寸法精度を満足して製造する
ことができ、他方、相対的に加工が困難な半球面を有す
る第２摺動部材については、その摺動条件が穏やかなの
で、相対的に耐焼付性に劣っていても加工性の良い材料
、例えば従来からシュに用いられている鉄系金属等から
やはり所要の寸法精度を満足して製造することができる
。

したがって、上記第１摺動部材と第２摺動部材とを相互
に一体に結合してなるシュは、全体として必要な寸法精
度を全て満足し、しかも摺動条件の厳しい斜板との摺接
面は耐焼付性に優れた材料によって形成されるので、従
来に比べて優れた耐焼付性が得られるようになる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、シュ１は、斜板２に摺接される平面状の摺接面
３を有する第１摺動部材４と、この第１摺動部材４に一
体に連結されて図示しないピストンに連動される第２摺
動部材５とを備えており、全体として概略半球形状に形
成しである。

上記第１摺動部材４は、耐焼付性に優れたセラミックに
より円板状に形成してあり、一方の平担な一］二記摺接
面３は実質的に平面か、中央部分がわずかに突出した中
高状に形成し、また摺接面３と反対側の第２摺動部材５
に対する衝合面６は実質的に平面に形成しである。なお
、１−記セラミックとしては酸化物系、炭化物系、窒化
物系、又はそれらの混合系、例えばアルミナ、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、空化アルミニウム、炭化チタン、炭化
ポロン、ジルコニア、アイサロン等を使用することがで
き、また第１摺動部材４のその他の材料として超硬合金
を使用することができる。

他方、第２摺動部材５は、従来からシュに用いられてい
る鉄系金属によって半球形状に形成してあり、その凸状
半球面７を図示しないピストンの門状゛ト球面に摺接さ
せ、直接この第２摺動部材５をビス］・ンに連動させて
いる。また、上記凸状半球面７とは反対側の第１摺動部
材４に対する衝合面８は実質的に平面に形成しである。

なお、に記鉄系金属として５ＵＪ−２，５Ｉ５Ｃ，３４
５Ｇ、　５５５Ｃ等を使用することができ、また第２摺
動部材５のその他の材料として従来からシュに用いられ
ている種々の材料を用いることができることは勿論であ
る。

そして本実施例では、−ト記第１摺動部材４の衝合面６
と第２摺ｆＪＪ部材５の衝合面８とを衝合させて両者を
熱硬化性の接着剤で接着することにより、第１摺動部材
４と第２摺動部材５とを一体に結合している。

以−１−の構成を有する本実施例においては、ピストン
側の第２摺動部材４は従来からシュに用いられている鉄
系金属から製造されているので、当然に上記凸状半球面
７について従来と同等の寸法精度および耐焼付性を確保
することができる。そして斜板２に摺接する摺動条件の
厳しい第１摺動部材４はｍｌ焼伺性に優れたセラミック
から成形してあり、しかも高い寸法精度の要求される摺
接面３は１−述したように実質的に平面か、中央部分が
わずかに突出した中高状に形成すればよいので、セラミ
ックのように加工性が悪い材料であっても比較的容易に
所要の寸法精度を得ることができる。

したがって上記シュ１においては、摺接面３および凸状
半球面７について従来と同等の適正な寸　　　　、法精
度を確保することができ、しかも摺動条件が厳しい摺接
面３は従来よりも大きな耐焼付性を有しているので、従
来のシュに比較して優れた耐焼付性が得られる。

第２図、第３図はそれぞれ本発明の他の実施例を示した
もので、第２図に示す実施例では、第１摺動部材４の衝
合面６に第２摺動部材５に向けて円柱状又は矩形若しく
は方形状の保合突起１０を突出形成するとともに、第２
摺動部材５にその係合突起１０が嵌合される係合穴１１
を形成し、Ｉ−記係合突起ｌＯと係合穴１１とを係合さ
せて第１摺動部材４と第２摺動部材５とを結合したもの
である。また、第３図に示す実施例では、第２摺動部材
５の第１摺動部材４側端面に嵌合穴１２を形成し、第１
摺動部材４の一側部をその嵌合穴１２に圧入嵌着して結
合したものである。その他の構成は第１図のものと異な
るところはなく、第１図と同−若しくは相当部分には第
１図と同一の符号を付して示しである。

なお、第２図、第３図の実施例において、保合突起１０
と係合穴１１とを設ける位置、又は嵌合穴Ｉ２を設ける
位置を第１摺動部材４と第２摺動部材５とで逆にしても
よく、また第１摺動部材４と第２摺動部材５とを結合す
る際に接着剤を併用してもよいことは勿論である。

また、−■−記実施例ではいずれも第２摺動部材５に凸
状半球面７を形成しているが、それを凹状半球面とし、
この凹状半球面とピストンとの間にボールを介在させて
第２摺動部材５とピストンとを連動させるようにしても
よい。

次に、本発明の効果を第４図に示す試験結果に基づいて
説明する。この試験はシュ全体の軸方向における寸法変
化砥を測定したもので、Ａは第１摺動部材４をアルミナ
系セラミックで製造するとともに第２摺動部材５を５４
５Ｇで製造した本発明に係るシュ、Ｂ、Ｃはそれぞれ比
較材で、Ｂはシュ全体を」二記本発明品Ａの第１摺動部
材４と同一のセラミックで製造した−・体型シュ、Ｃは
シュ全体を５ＵＪ−２で製造して焼入れ処理を施した従
来一般に使用されている一体型シュである。

このとき、凸状半球面７を鉄系金属で製造したシュＡお
よびＣにおけるそれぞれの表面あらさＲｚは１．５　ｐ
−ｍ、真円度は３ＪＬｍで、両方のシュＡ、Ｃで実質的
に同一の小さな値が得られたが、凸状半球面をセラミッ
クで製造したシュＢにおける表面あらさＲｚと真円度は
それぞれ３．０ｇｍ、４０ｇｍと大きく、それ以下とす
ることは実際−１−困難であった。

第４図の試験結果から明らかなように、全体をセラミッ
クで製造した比較材Ｂについては軸方向の寸法変化量が
大きく、そのような大きな寸法変化量は斜板とピストン
との間にガタを生じさせるので、実用化は実質的に不可
能となる。一般に硬くて耐摩耗性の大きなセラミックか
らなる比較材Ｂについてそのような大きな寸法変化が生
じる理由は、上記凸状半球面の真円度が悪いことがらシ
ュとピストンとの摺接面に片当りが生じて相互に局部的
な異常摩耗を生じさせるためであると考えられ、さらに
表面あらさが大きいこともその変化量の増大を助長する
と考えられる。

他方、本発明品Ａも上記第１摺動部材４についてはセラ
ミックを使用しているが、前述したようにその摺動面３
は相対的に加工が容易なので上記凸状半球面のように局
部的な片当りが発生せず、また表面あらさが粗いとして
も寸法変化征全体に対しては小さいので、結果的に従来
のシュＣと同等の寸法変化量となっている。

次に、第５ａ図、第５ｂ図はそれぞれ上記寸法変化の小
さいシュＡ、Ｃについて耐焼付性を測定した結果を示す
ものである。第５ａ図の試験は、最初に１滴の潤滑油を
供給して以後は潤滑油を供給することなく　１２Ｋｇの
荷重でシュｌをアルシル合金製斜板２に圧接させ、シュ
ｌと斜板２との相対すべり速度を５　ｍ１ｓｅｃとして
焼付に至るまでの時間を測定したものである。

また第５ｂ図の試験は、潤滑状態において、４（ｌＫＨ
の荷重でシュｌを斜板２に圧接した状態から試験を開始
し、所要時間毎に荷重を４０Ｋｇずつ増加させて焼付に
至った際の荷重を測定したものである。

この時のシュ１と斜板２どの相対すべり速度は１５ｎ＋
／ｓｅｃとした。

第５ａ図、第５ｂ図の試験結果に示されているように、
本発明品Ａは、従来のシュＣに比較していずれの試験と
も優れた耐焼付性が得られている。

さらに第６図は、本発明品Ａについて、第５ｂ図と同一
の試験条件において上記摺接面３におけるボイド占有率
、すなわちセラミックの中位表面積内で空孔が占める割
合を種々に変化させた際の耐焼付性の変化を測定した結
果を示すものである。

同図の試験結果に示されるように、ボイド占有率は１０
％以下である必要があり、特に４％以下となると比較材
Ｃと比較して良好な耐焼付性が得られている。なお、第
６図の試験結果から理解されるように、第５ａ図、第５
ｂ図の試験は本発明品Ａのボイド占有率を約３％として
行なったものである。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、耐焼付性に優れた材料
を使用してかつ所要の寸法精度を確保することができる
ので、従来に比較して耐焼付性を確実に向上させること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図、第３
図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面図、第４図
はシュの軸方向の寸法変化量を測定した試験結果を示す
図、第５ａ図、第５ｂ図はそれぞれ耐焼付性に関する試
験結果を示す図、第６図はセラミックのボイド占有率が
耐焼付性に及ぼす影響を測定した試験結果を示す図であ
る。 ｌ・・・シュ　　　　　　２・・・斜板３・・・摺接面
　　　　　４・・・第１摺動部材５・・・第２摺動部材
　　６．８・・・衝合面７・・・凸状半球面　　　ＩＯ
・・・保合突起１１・・・係合穴　　　　　１２・・・
嵌合穴第　　１　　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　５８　図 第　　４　　図 戸 第　　５ｂ　　図 第　　６　　図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダブロック内において回転軸により回転さ
   れる斜板とそのシリンダブロック内に摺動自在に嵌合し
   たピストンとの間に介在され、上記斜板の回転に応じて
   ピストンを往復動させる斜板式コンプレッサ用シュであ
   って、上記シュは、相互に一体に結合された第１摺動部
   材と第２摺動部材からなり、上記第１摺動部材は第２摺
   動部材よりも耐焼付性に優れた材料から構成されて上記
   斜板との摺接面を備え、上記第２摺動部材は第１摺動部
   材よりも加工性に優れた材料から構成されて上記ピスト
   ンに直接又はボールを介して摺動自在に摺接する半球面
   を備えることを特徴とする斜板式コンプレッサ用シュ。
2. （２）上記第１摺動部材と第２摺動部材とが接着剤によ
   って結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の斜板式コンプレッサ用シュ。
3. （３）上記第１摺動部材と第２摺動部材との一方に係合
   突起が、他方にその係合突起が嵌合される係合穴が形成
   され、上記係合突起と係合穴との係合により両摺動部材
   が結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の斜板式コンプレッサ用シュ。
4. （４）上記第１摺動部材と第２摺動部材との一方に嵌合
   穴が形成され、他方の摺動部材がその嵌合穴に嵌着され
   て両摺動部材が結合されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載の斜板式コ
   ンプレッサ用シュ。
5. （５）第１摺動部材がセラミックからなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の斜板式コンプレッサ用シュ。
6. （６）上記セラミックのボイド占有率が４％以下である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の斜板式コ
   ンプレッサ用シュ。
7. （７）第２摺動部材が鉄系金属からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載
   の斜板式コンプレッサ用シュ。