JP5841471B2 - 斜板 - Google Patents

Description

本発明は斜板に関し、より詳しくは斜板式コンプレッサの斜板であって、摺動面となる樹脂被膜層を備えた斜板に関する。

従来、斜板式コンプレッサの斜板として、基材の表面に樹脂被膜層を形成して、該樹脂被膜層を摺動面としたものが提案されている（例えば特許文献１〜特許文献３）。
こうした従来の斜板においては、回転軸によって斜板が回転される際に相手材となるシューと摺動するようになっており、斜板の内周部側から潤滑油が供給されて両部材の摺動部分が潤滑されるようになっている。

特開２００４−８４６５６号公報 特開２００４−３１６４９９号公報 特開２００５−３０３７６号公報

図４ないし図５に示すように、従来の斜板２においては、基材１１の端面１１Ｂの外周部は４５度或いは円弧状に面取りされた面取り部１１Ｃとなっている。そして、樹脂被膜層１２は、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’と面取り部１１Ｃをも含めて端面１１Ｂの大半の領域を被覆して形成されている。
そして、従来の斜板２においては、図５に拡大して示すように、面取り部１１Ｃと外周縁１１Ｂ’およびその隣接内方の箇所の樹脂被膜層１２は、面取り部１１Ｃと外周縁１１Ｂ’の断面形状に沿って他の箇所よりも薄肉に形成されていたものである。従来の斜板２においては、斜板２の表面２Ａ、つまり樹脂被膜層１２における平坦な表面が、シュー４の端面４Ｂと摺動する摺動面となっていたものである。そして、摺動面の外周縁、つまり樹脂被膜層１２の表面の平坦な箇所における外周縁２Ａ’の外径をＤとし、基材１１の端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’の外径をｄとすると、従来の斜板２においては、Ｄ＜ｄとなっていたものである。つまり、従来品においては、摺動面の外周縁は端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’よりも僅かに半径方向内方側に位置していたものである。また、上記基材１１の端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’における樹脂被膜層１２の厚さをＴ１とし、摺動面の外周縁２Ａ’における樹脂被膜層１２の厚さをＴ２とすると、Ｔ２＞Ｔ１となっていた。より具体的には、Ｔ１は１〜４０μｍに設定される一方、Ｔ２は２〜５０μｍに設定されていたものである。そのため、図５に示すように、従来の斜板２においては、面取り部１１Ｃと外周縁１１Ｂ’およびその隣接内方側の箇所の樹脂被膜層１２は、摺動面となる他の領域の樹脂被膜層１２よりも少し後退した状態となっていたものである。なお、従来品を示した図４ないし図５においては、後述する本発明の実施例と対応する部分に同一の部材番号を付している。
ところで、斜板２は回転軸１の軸心に対して傾斜させて取り付けられており、その状態において回転軸１とともに回転され、それに伴って斜板２の摺動面である表面２Ａ（樹脂被膜層１２の表面）がシュー４と摺動する。その際、斜板２は傾斜して回転しているので、斜板２上を摺動するシュー４は斜板２の表面２Ａ（樹脂被膜層１２の表面）上を楕円形の移動軌跡を描いて摺動する。そして、斜板式コンプレッサのピストンが上死点又は下死点に位置した際には、図４に示すように、シュー４は少し傾いて面取り部１１Ｃと外周縁１１Ｂ’における樹脂被膜層１２上に位置する。その状態においては、薄肉となっている外周縁１１Ｂ’とその近傍の樹脂被膜層１２がシュー４の端面４Ｂによって強く押圧されるので、外周縁１１Ｂ’とその近傍の樹脂被膜層１２が摩滅して、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’とその近傍が露出することがある。そのように基材１１が露出すると、該基材１１の露出箇所とシュー４の端面４Ｂが摺動して焼付きが生じるという問題があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、円板状に形成されるとともに端面の外周部に面取り部が形成された基材と、この基材の端面を被覆して設けられるとともに、面取り部との境界となる端面の外周縁を越えて上記面取り部まで被覆して形成された樹脂被膜層とを備え、該樹脂被膜層の平坦な表面がシューと摺動する摺動面となっている斜板にあって、
上記面取り部における樹脂被膜層は、面取り部よりも半径方向内方側の樹脂被膜層よりも厚肉となっており、摺動面となる樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁は、上記基材の端面の外周縁よりも半径方向外方となる面取り部上に位置し、さらに、上記樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁における樹脂被膜層の厚さをＴ２とし、上記基材の端面における外周縁における樹脂被膜層の厚さをＴ１としたときに、上記厚さＴ２は上記厚さＴ１よりも大きく設定されており、
上記樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁は曲面となるように形成されることを特徴とするものである。

このような構成によれば、上記面取り部における樹脂被膜層は、面取り部よりも半径方向内方側の樹脂被膜層よりも厚肉となっており、上記厚さＴ２は上記厚さＴ１よりも大きく設定されている。そのため、斜板の摺動面がシューと摺動する際において、シューが上記端面の外周縁における樹脂被膜層に強く押圧されたとしても、当該位置の樹脂被膜層が摩滅するのを抑制することができる。そのため、基材の端面の外周縁とその近傍が露出することを防止することができるので、上述した従来と比較すると焼付きが生じにくい斜板を提供することができる。

本発明の一実施例を示す要部の正面図。 図１に示した斜板の要部を示す断面図。 図２の要部の拡大図。 従来品の斜板の要部を示す断面図。 図４の要部の拡大図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１は斜板式コンプレッサの要部を示したものである。この斜板式コンプレッサは、回転軸１の外周部に傾斜させて取り付けられた円板状の斜板２と、一端の切り欠き部３Ａにより斜板２の外周部を包み込んで上記回転軸１に沿って配置された複数のピストン３と、各ピストン３の切り欠き部３Ａ内に形成された一対の半球状の凹部３Ｂ、３Ｂと斜板２の表面２Ａ、裏面２Ｂとの間に配置された複数の半球状のシュー４とを備えている。
シュー４は、ピストン３の凹部３Ｂに嵌合される半球面４Ａと、斜板２の摺動面である表面２Ａ又は裏面２Ｂと摺動する平坦な端面４Ｂとを備えている。シュー４はＳＵＪ２からなり、半球面４Ａおよび端面４Ｂに焼入れとその後の仕上げ加工がなされている。
回転軸１の回転に伴って斜板２が回転されると、斜板２の摺動面である表面２Ａ又は裏面２Ｂと一対のシュー４の端面４Ｂとが摺動するとともに、一対のシュー４の半球面４Ａとピストン３の凹部３Ｂ、３Ｂとが摺動することにより、各ピストン３が回転軸１の軸方向に沿って往復動されるようになっている。
また、回転軸１および斜板２が回転される際には、回転軸１が貫通した斜板２の内周部から潤滑油が供給されるようになっており、潤滑油は斜板２の回転に伴って摺動面である表面２Ａと裏面２Ｂに供給されるようになっている。

図２ないし図３に示すように、斜板２は、中心部に上記回転軸１が貫通する貫通孔１１Ａが穿設された円板状の基材１１と、この基材１１の両方の端面１１Ｂを被覆した樹脂被膜層１２とから構成されている。なお、図２、図３においては、斜板２の表面２Ａ側となる端面１１Ｂとそこに施した樹脂被膜層１２を示してあり、裏面２Ｂは省略している。
基材１１は鉄系の材料からなり、全域にわたって同一の厚さに設定されている。この基材１１の貫通孔１１Ａが斜板２の内周部となっている。また、この基材１１の端面１１Ｂの外周部は４５度で面取りされた面取り部１１Ｃとなっている。
樹脂被膜層１２は、基材１１の端面１１Ｂにおける内周部側の一部を除いた領域に設けられており、かつ、上記面取り部１１Ｃとの境界となる外周縁１１Ｂ’を越えて面取り部１１Ｃをも被覆して設けられている。換言すると、基材１１の外周面１１Ｄ（斜板２の外周部）および端面１１Ｂの内周部側の領域は露出した状態となっている。

しかして、本実施例は上述した構成の斜板２を前提として、面取り部１１Ｃにおける樹脂被膜層１２の厚さを、その他の領域の樹脂被膜層１２の厚さよりも厚肉としたものであり、それにより、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’とその近傍の樹脂被膜層１２が摩滅するのを抑制するようにしたものである。
より詳細には、図２ないし図３に示すように、シュー４と摺動する摺動面（上記表面２Ａ）となる、樹脂被膜層１２の平坦な表面の外周縁２Ａ’の外径をＤとし、基材１１の端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’の外径をｄとすると、Ｄ＞ｄとなっている。そして、外周縁２Ａ’となる面取り部１１Ｃの樹脂被膜層１２の厚さＴ２は、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’とそこよりも半径方向内方の領域における樹脂被膜層１２の厚さＴ１と比較して１．５〜２倍程度厚肉に形成されている。つまり、Ｔ２＞Ｔ１となっている。具体的には、上記外周縁２Ａ’における樹脂被膜層１２の厚さＴ２は４〜１００μｍに設定されており、他方、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’とそこよりも内方側の箇所における樹脂被膜層１２の厚さＴ１は２〜５０μｍに設定されている。それにより、面取り部１１Ｃの大半と端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’およびそこよりも半径方向内方側となる領域の樹脂被膜層１２の表面が同一平面となっており、そこがシュー４と摺動する摺動面（表面２Ａ）となっている。

上記基材１１の端面１１Ｂを樹脂被膜層１２により被覆する方法としては、次のような方法を用いることができる。つまり、スプレー塗装、ロール塗装、スタンプ塗装を採用することができる。さらに、より好適には、スピン塗装によって樹脂被膜層１２を形成するのが良い。スピン塗装による場合には、先ず基材１１の両方の端面１１Ｂに樹脂塗料をロール塗装で塗布し、その後に基材１１を回転機構に保持した状態で適切な回転数で所要時間回転させればよい。それにより、遠心力によって樹脂塗料が基材１１の端面１１Ｂの内周側から外周側へ流動することで、上述した構成の樹脂被膜層１２を形成することができる。

本実施例の斜板２は以上のように構成されている。このような本実施例の斜板２においては、図２に示すように、回転軸１および斜板２が回転されてピストン３が上死点または下死点となる際にシュー４が斜板２側の上記外周縁１１Ｂ’の位置の樹脂被膜層１２上に位置する。その際には、厚肉の面取り部１１Ｃが存在するのでシュー４が傾斜することを防止できる。
換言すると、摺動面の外周縁である、樹脂被膜層１２の平坦な表面の外周縁２Ａ’は、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’よりも半径方向外方に位置している。そして、外周縁２Ａ’における樹脂被膜層１２の厚さＴ２は、端面１１Ｂの外周縁１１Ｂ’における樹脂被膜層１２の厚さＴ１よりも厚肉となっている。そのため、図２に示すように、シュー４の端面４Ｂにより外周縁１１Ｂ’における樹脂被膜層１２が強く押圧された際においても、その位置の樹脂被膜層１２が摩滅することを防止することができる。そのため、基材１１の端面１１Ｂにおける外周縁１１Ｂ’とその近傍が露出することを防止することができ、それらの箇所がシュー４と直接摺動するのを防止することができる。したがって、本実施例によれば、焼付きを防止することが可能な斜板２を提供することができる。

２‥斜板 ２Ａ‥表面（摺動面）
２Ａ’‥樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁
２Ｂ‥裏面（摺動面） １１‥基材
１１Ｂ‥基材の端面 １１Ｂ’‥基材の端面の外周縁
１１Ｃ‥面取り部 １２‥樹脂被膜層

Claims (3)

1. 円板状に形成されるとともに端面の外周部に面取り部が形成された基材と、この基材の端面を被覆して設けられるとともに、面取り部との境界となる端面の外周縁を越えて上記面取り部まで被覆して形成された樹脂被膜層とを備え、該樹脂被膜層の平坦な表面がシューと摺動する摺動面となっている斜板にあって、
   上記面取り部における樹脂被膜層は、面取り部よりも半径方向内方側の樹脂被膜層よりも厚肉となっており、摺動面となる樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁は、上記基材の端面の外周縁よりも半径方向外方となる面取り部上に位置し、さらに、上記樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁における樹脂被膜層の厚さをＴ２とし、上記基材の端面における外周縁における樹脂被膜層の厚さをＴ１としたときに、上記厚さＴ２は上記厚さＴ１よりも大きく設定されており、
   上記樹脂被膜層の平坦な表面の外周縁は曲面となるように形成されることを特徴とする斜板。
2. 上記面取り部における樹脂被膜層の表面と上記端面の外周縁における樹脂被膜層の表面が同一平面となり、かつ、上記面取り部における樹脂被膜層の表面も上記摺動面となることを特徴とする請求項１に記載の斜板。
3. 上記厚さＴ２は４〜１００μｍに設定されており、上記厚さＴ１は２〜５０μｍに設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の斜板。