KR20140132012A

KR20140132012A - 경사판

Info

Publication number: KR20140132012A
Application number: KR1020147030196A
Authority: KR
Inventors: 마사토 시바타; 교헤이 야마네; 신고 고토
Original assignee: 다이호 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-11-14
Also published as: JP5810020B2; US20150033884A1; US9206890B2; CN104246225B; CN104246225A; EP2832997A4; EP2832997B1; WO2013146682A1; HUE035394T2; JP2013204574A; EP2832997A1

Abstract

경사판(2)은 그 표면(2A), 이면(2B)에 수지 피막층(12)이 형성되어 있고, 이곳을 슈(4)와 슬라이딩하는 슬라이딩면으로 한다. 수지 피막층(12)에서의 내주부(12A)는 윤활유가 넘어가기 쉬운 경사면으로 되어 있다. 즉, 각도 Θ1은 10°이하이며 상승부(12D)의 각도 Θ2는 20°이하로 설정되어 있어, 경사판(2)의 내주부측으로부터 윤활유가 공급되면, 해당 윤활유는 경사면인 상기 내주부(12A)를 용이하게 넘어가 그 바깥쪽인 표면(2A)(슬라이딩면)에 신속하게 공급된다. 경사판(2)의 표면(2A), 이면(2B)(슬라이딩면)에 윤활유가 신속하게 공급되기 때문에, 경사판(2)이 눌어붙는 것을 양호하게 방지할 수 있다.

Description

경사판{Swash Plate}

본 발명은 경사판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사판식 컴프레서의 경사판으로서, 슬라이딩면이 되는 코팅층을 구비한 경사판에 관한 것이다.

종래, 경사판식 컴프레서의 경사판으로서, 기재 표면에 수지 피막층(코팅층)을 형성하고, 그 수지 피막층을 슬라이딩면으로 한 것이 제안된 바 있다(예를 들어, 특허문헌 1~특허문헌 3).

이러한 종래의 경사판에서는 회전축에 의해 경사판이 회전될 때 상대재가 되는 슈와 슬라이딩하도록 되어 있으며, 경사판의 내주부측으로부터 윤활유가 공급되어 양쪽 부재의 슬라이딩 부분이 윤활되도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 2002-317759호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 2003-42061호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 2003-184743호 공보

그런데, 전술한 바와 같은 수지 피막층을 구비한 종래의 경사판에서는, 경사판의 내주부측으로부터 슬라이딩면에 윤활유를 공급했을 때, 슬라이딩면의 전 영역에 윤활유가 공급되기 어렵다는 문제가 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 종래의 경사판은 기재의 표면에 수지 피막층이 형성되어 있고, 이 수지 피막층의 내주부보다 안쪽은 기재의 단면(端面)이 노출된 상태로 되어 있다. 게다가 수지 피막층의 내주부는, 그 반경 방향의 절단면이 기재의 단면에 대해 40°이상이나 상승한 단차로 되어 있다. 보다 상세하게는, 내주부에서 상기 기재의 단면과의 경계인 안쪽 둘레와, 내주부에서 슬라이딩면과의 경계인 바깥 둘레를 잇는 가상의 직선을 L1이라고 하면, 이 가상의 직선(L1)이 기재의 단면과 이루는 각도 Θ1는 40°이상이었다. 또한, 내주부의 안쪽 둘레의 인접 개소인 상승부가 기재의 단면과 이루는 각도 Θ2는 90°에 근접한 각도였다. 이 때문에, 종래의 경사판에서는 내주부측으로부터 윤활유가 공급되고, 이 윤활유가 노출된 기재의 단면을 따라 원주 방향 바깥쪽의 슬라이딩면으로 이동할 때, 상기 수지 피막층의 내주부의 단차에 의해 튀어 되돌아오기 쉬워진다(도 5 참조). 이 때문에, 종래의 경사판에서는 수지 피막층의 내주부를 넘어서 그 반경 방향 바깥쪽의 슬라이딩면으로 윤활유가 공급되기 어렵다는 문제가 있었다. 따라서, 종래의 경사판은 윤활이 불충분해져서 눌어붙기 쉽다는 결점이 지적되었던 것이다.

전술한 사정을 감안하여, 본 발명은, 원판상 기재와, 이 기재의 단면(端面)에 마련된 코팅층을 구비하고, 이 코팅층을 슈와 슬라이딩하는 슬라이딩면으로 하는 경사판으로서, 상기 코팅층에서의 내주부는, 상기 기재의 단면과의 경계부가 되는 안쪽 둘레에 대해 상기 슬라이딩면의 내주부측의 둘레부인 바깥 둘레가 반경 방향 바깥쪽에 위치하는 경사면으로 되어 있고, 그 경사면은 상기 안쪽 둘레와 바깥 둘레를 이은 가상의 직선이 상기 기재의 단면과 이루는 각도 Θ1이 10°이하로 설정됨과 함께, 상기 안쪽 둘레에 인접하는 상승부가 단면과 이루는 각도 Θ2가 20°이하로 설정되어 있고, 또한 경사면의 어느 개소에서도 상기 기재의 단면과 이루는 각도가 90°미만인 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 따르면, 코팅층의 내주부는 전술한 경사면으로 되어 있다. 이 때문에, 경사판의 내주부측(기재의 내주부측)으로부터 윤활유가 공급되었을 때, 상기 경사면인 내주부를 윤활유가 지장 없이 넘어서 바깥쪽 슬라이딩면에 공급된다. 이 때문에 슬라이딩면에서의 윤활 부족을 방지할 수 있으며, 따라서 경사판이 눌어붙는 것을 양호하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 주요부의 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 경사판의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 주요부의 확대도이다.
도 4는 종래 제품의 경사판의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 주요부의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예를 나타내는 주요부의 단면도이다.

이하, 도면에 나타낸 실시 형태에 대하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 경사판식 컴프레서의 주요부를 나타낸 도면이다. 이 경사판식 컴프레서는, 회전축(1)의 외주부에 경사지게 장착된 원판상의 경사판(2); 일단의 절개부(3A)에 의해 경사판(2)의 외주부를 둘러싸고 상기 회전축(1)을 따라 배치된 복수의 피스톤(3); 각 피스톤(3)의 절개부(3A) 내에 형성된 한 쌍의 반구상 오목부(3B, 3B)와 경사판(2)의 표면(2A) 및 이면(2B)의 사이에 배치된 복수의 반구상 슈(4);를 구비한다.

슈(4)는 피스톤(3)의 오목부(3B)에 결합되는 반구면(4A); 경사판(2)의 슬라이딩면인 표면(2A) 또는 이면(2B)과 슬라이딩하는 평탄한 단면(端面)(4B);을 구비한다. 슈(4)는 SUJ2(베어링강)로 이루어지며, 반구면(4A) 및 단면(4B)에 담금질과 이후의 마무리 가공이 이루어진다.

회전축(1)의 회전에 수반해 경사판(2)이 회전되면, 경사판(2)의 슬라이딩면인 표면(2A) 또는 이면(2B)과 한 쌍의 슈(4)의 단면(4B)이 슬라이딩함과 함께, 한 쌍의 슈(4)의 반구면(4A)과 피스톤(3)의 오목부(3B, 3B)가 슬라이딩함으로써, 각 피스톤(3)이 회전축(1)의 축 방향을 따라 왕복 이동하게 된다.

또한, 회전축(1) 및 경사판(2)이 회전될 때에는, 회전축(1)이 관통한 경사판(2)의 내주부로부터 윤활유가 공급되며, 윤활유는 경사판(2)의 회전에 수반해 슬라이딩면인 표면(2A)과 이면(2B)에 공급되게 된다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 경사판(2)은 중심부에 상기 회전축(1)이 관통하는 관통공(11A)이 뚫린 원판상 기재(11)와, 이 기재(11)의 양쪽 단면(11B)에 마련된 코팅층으로서의 수지 피막층(12)으로 구성된다. 한편, 도 2, 도 3에서는 표면(2A)측이 되는 단면(11B)과 여기에 마련한 수지 피막층(12)만을 나타냈으며, 이면(2B)은 생략했다.

기재(11)는 철계 재료로 이루어지고, 전 영역에 걸쳐 동일한 두께로 설정되어 있다. 이 기재(11)의 관통공(11A)이 경사판(2)의 내주부가 된다.

코팅층으로서의 수지 피막층(12)은, 단면(11B)의 외주부(경사판(2)의 외주부(2C))로부터 관통공(11A)보다는 바깥쪽에 걸친 영역을 피복해 마련된다. 이 때문에, 관통공(11A)에 인접한 바깥 부분이 되는 단면(11B)은 원주 방향의 전 영역에 걸쳐 환상으로 노출되어 있다.

그런데, 본 실시예는 전술한 구성의 경사판(2)을 전제로, 수지 피막층(12)의 내주부(12A)를 윤활유가 넘어가기 쉬운 경사면으로 한 것으로서, 이로 인해 슬라이딩면인 표면(2A)과 이면(2B)에 윤활유가 공급되기 쉽게 한 것이다. 보다 상세하게는, 본 실시예의 수지 피막층(12)은, 내주부(12A)와 외주부 이외의 개소의 두께가 동일한 두께로 설정되어 있으며, 구체적으로는 2~50 ㎛로 설정되어 있다. 내주부(12A)는, 기재(11)의 노출된 단면(11B)과의 경계가 되는 안쪽 둘레(12B)에 대해, 상기 표면(2A)(슬라이딩면)의 내주부측 둘레부가 되는 바깥 둘레(12C)가 반경 방향 바깥쪽에 위치하는 경사면으로 되어 있다. 그리고, 내주부(12A)의 안쪽 둘레(12B)와 바깥 둘레(12C)를 이은 가상의 직선(L1)이 상기 기재(11)의 단면(11B)과 이루는 각도 Θ1은, 10°이하로 설정되어 있다. 또한, 안쪽 둘레(12B)의 인접 개소가 되는 상승부(12D)가 단면(11B)과 이루는 각도 Θ2는 20°이하로 설정되어 있으며, 또한 경사면인 내주부(12A)의 어느 개소에서도 단면(11B)과 이루는 각도는 90°미만으로 설정되어 있다. 보다 바람직한 효과를 얻기 위해서는, 상기 각도 Θ1은 5°이하로 설정됨과 동시에 상기 각도 Θ2는 15°이하로 설정된다.

또한, 기재(11)의 단면(11B)에 수지 피막층(12)을 형성하는 방법으로는, 다음과 같은 방법을 이용할 수 있다. 즉, 스프레이 도포, 롤 도포, 스탬프 도포를 채용할 수 있다. 또한, 스핀 도포에 의해 수지 피막층(12)을 형성하는 것이 보다 바람직하다. 스핀 도포에 의한 경우에는, 우선 기재(11)의 양쪽 단면(11B)에 수지 도료를 롤 도포에 의해 도포하고, 그 후에 기재(11)를 회전 기구에 지지한 상태에서 적절한 회전수로 소요 시간 동안 회전시키면 된다. 이에 따라, 원심력에 의해 수지 도료가 기재(11) 단면(11B)의 내주측에서 외주측으로 유동함으로써, 전술한 구성의 수지 피막층(12)을 갖는 경사판(2)를 제조할 수 있다.

본 실시예의 경사판(2)은 이상과 같이 구성되어 있다. 이러한 본 실시예의 경사판(2)에서는, 수지 피막층(12)의 내주부(12A)는 윤활유가 넘어가기 쉬운 경사면으로 되어 있다. 이 때문에, 기재(11)의 관통공(11A)(경사판(2)의 내주부)으로부터 윤활유가 공급되었을 때, 상기 완만한 경사면으로 되어 있는 수지 피막층(12)의 내주부(12A)를 윤활유가 지장 없이 넘어서 그 바깥쪽인 표면(2A), 이면(2B)(슬라이딩면)에 공급된다. 이 때문에, 슬라이딩면인 표면(2A), 이면(2B)에서의 윤활 부족을 방지할 수 있으며, 따라서 윤활 부족에 의해 경사판(2)이 눌어붙는 것을 양호하게 방지할 수 있다.

다음으로, 도 6은 본 발명의 제2 실시예인 경사판(2)의 주요부를 나타낸 도면이다. 제2 실시예에서는, 상기 제1 실시예와 비교해 상승부(12D)의 반경 방향 치수를 작게 함과 함께, 내주부(12A)의 반경 방향 절단면은 대략 원호상이 되는 경사면으로 한다. 이 밖의 구성은, 상기 도 3에 나타낸 제1 실시예와 마찬가지이며, 상기 제1 실시예에 대응되는 각 부재에는 동일한 부호를 부여했다. 이러한 제2 실시예의 경사판(2)에 의해서도 제1 실시예와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 7은 본 발명의 제3 실시예로서의 경사판(2)의 주요부를 나타낸 도면이다. 제3 실시예는 상기 도 6에 나타낸 제2 실시예와 비교해 수지 피막층(12)의 내주부(12A)의 돌출량을 3배 정도 크게 한 것이다. 이 때문에, 경사면인 절단면의 곡률은 제2 실시예보다 큰 대략 원호상이 된다. 이 밖의 구성은 상기 제1 실시예와 마찬가지이며, 제1 실시예에 대응되는 각 부재에는 동일한 부호를 부여했다. 이러한 제3 실시예에 의해서도 제1 실시예와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 8은 본 발명의 제4 실시예로서의 경사판(2)의 주요부를 나타낸 도면이다. 이 제4 실시예에서는, 수지 피막층(12)의 내주부(12A)의 반경 방향 절단면이 아래쪽으로 움푹 패인 대략 원호상 경사면으로 한 것이다. 이 때문에, 제4 실시예에서는 상승부(12D)의 각도 Θ2가 가상의 직선(L1)이 단면(11B)과 이루는 각도 Θ1보다 작게 되어 있다. 이 밖의 구성은, 상기 도 3에 나타낸 제1 실시예와 마찬가지이며, 제1 실시예에 대응되는 각 부재에는 동일한 부호를 부여했다. 이러한 제4 실시예에 의해서도 제1 실시예와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 9는 본 발명의 제5 실시예로서의 경사판(2)의 주요부를 나타낸 도면이다. 제5 실시예에서는, 기재(11)의 단면(11B)에서 수지 피막층(12)의 내주부(12A)에 인접한 위치에 원주 방향의 환상 홈(11C)이 형성되어 있다. 이 환상 홈(11C)의 바닥부는 평탄면이며, 양쪽 측벽의 절단면은 원호상으로 되어 있다. 그리고, 수지 피막층(12)의 내주부(12A)는 환상 홈(11C)의 한쪽 측벽을 넘어 환상 홈(11C)의 내부까지 들어와 형성되어 있다. 제5 실시예에서는, 상기 환상 홈(11C)이 형성되어 있는 관계로 상기 각도 Θ1, Θ2가 전술한 각 실시예보다 크게 되어 있다. 이 밖의 구성은, 상기 도 3에 나타낸 제1 실시예와 마찬가지이며, 제1 실시예에 대응되는 각 부재에는 동일한 부호를 부여했다. 이러한 제5 실시예에 의해서도 제1 실시예와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 10은 본 발명의 제6 실시예로서의 경사판(2)의 주요부를 나타낸 도면이다. 제6 실시예는 도 9에 나타낸 제5 실시예와 유사한 실시예로서, 상기 제5 실시예에서의 환상 홈(11C)의 절단면 형상을 전체적으로 원호상으로 형성한 것이다. 그리고, 수지 피막층(12)의 내주부(12A)는 환상 홈(11C) 내의 대략 중앙 위치까지 들어와 형성되어 있다. 그 밖의 구성은, 제5 실시예와 동일하며, 제5 실시예에 대응되는 각 부재에는 동일한 부호를 부여했다. 이러한 제6 실시예에 의해서도 제1 실시예와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 각 실시예에서는 코팅층으로서 수지 피막층(12)을 상정하고 있는데, 코팅층으로 수지 피막층 이외의 것을 사용해도 된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은, 경사판식 컴프레서의 경사판으로서 표면에 슬라이딩면이 되는 코팅층을 구비한 경사판에 이용 가능하다.

2…경사판
2A…표면(슬라이딩면)
2B…이면(슬라이딩면)
12…수지 피막층(코팅층)
12A…내주부
12B…안쪽 둘레
12C…바깥 둘레
12D…상승부

Claims

원판상 기재와, 상기 기재의 단면에 마련된 코팅층을 구비하고, 해당 코팅층을 슈와 슬라이딩하는 슬라이딩면으로 하는 경사판으로서,
상기 코팅층에서의 내주부는, 상기 기재의 단면과의 경계부가 되는 안쪽 둘레에 대해, 상기 슬라이딩면의 내주부측 둘레부가 되는 바깥 둘레가 반경 방향 바깥쪽에 위치하는 경사면으로 되고, 상기 경사면은 상기 안쪽 둘레와 바깥 둘레를 이은 가상의 직선이 상기 기재의 단면과 이루는 각도 Θ1이 10°이하로 설정됨과 함께, 상기 안쪽 둘레에 인접하는 상승부가 단면과 이루는 각도 Θ2가 20°이하로 설정되어 있고, 경사면의 어느 개소에서도 상기 기재의 단면과 이루는 각도가 90°미만으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 경사판.
제1항에 있어서,
상기 코팅층은 수지 피막층으로 이루어지고, 상기 각도 Θ1은 5°이하로 설정되어 있고, 상기 각도 Θ2는 15°이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 경사판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 경사면은 반경 방향의 절단면이 위쪽을 향해 대략 원호상으로 돌출하는 경사면, 또는 반경 방향의 절단면이 아래쪽으로 움푹 패인 대략 원호상의 경사면인 것을 특징으로 하는 경사판.
제1항에 있어서,
상기 코팅층에 인접한 안쪽 위치가 되는 단면에 원주 방향의 환상 홈이 형성되어 있고, 상기 코팅층의 내주부는 상기 환상 홈 내에 들어와 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 경사판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅층의 두께가 2~50 ㎛로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 경사판.