JP2018059414A

JP2018059414A - Compressor swash plate

Info

Publication number: JP2018059414A
Application number: JP2016195110A
Authority: JP
Inventors: 直樹堀部; Naoki Horibe
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP6706185B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor swash plate capable of reducing friction.SOLUTION: A swash plate 3 includes a planar substrate 31, and a coating layer 32 coating the surface of the substrate 31, the coating layer 32 including a plurality of groove parts 32a formed in a first range T1 set outside the substrate 31 in the radial direction, out of a sliding range S with a shoe 5, and a flat part 32c formed in a second range T2 set inside the first range T1 in the radial direction, out of the sliding range S.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、平板状の基材の表面にコーティング層が形成されたコンプレッサ用斜板の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a swash plate for a compressor in which a coating layer is formed on the surface of a flat substrate.

従来、平板状の基材の表面にコーティング層が形成されたコンプレッサ用斜板の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。 Conventionally, the technology of a swash plate for a compressor in which a coating layer is formed on the surface of a flat substrate is known. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献１には、平板状基材上に固体潤滑樹脂コーティング膜を有するコンプレッサ用斜板が記載されている。当該固体潤滑樹脂コーティング膜には、複数の同心円状の溝が形成されている。このような溝を形成することで、当該溝に潤滑油を確保することができる。これによって、コンプレッサ用斜板がシューと摺動する際の油膜の形成を促すことができ、ひいては耐焼付性を向上させることができる。 Patent Document 1 describes a compressor swash plate having a solid lubricating resin coating film on a flat substrate. A plurality of concentric grooves are formed in the solid lubricating resin coating film. By forming such a groove, lubricating oil can be secured in the groove. As a result, the formation of an oil film when the compressor swash plate slides on the shoe can be promoted, and as a result, seizure resistance can be improved.

しかしながら、コンプレッサ用斜板が比較的低速で回転する場合には、固体潤滑樹脂コーティング膜に溝が形成されていると、かえって油膜圧力の発生を阻害する場合がある。この場合、コンプレッサ用斜板とシューとが直接接触し易くなり、摩擦が高くなるおそれがある。 However, when the compressor swash plate rotates at a relatively low speed, if a groove is formed in the solid lubricating resin coating film, generation of oil film pressure may be hindered. In this case, the compressor swash plate and the shoe are likely to be in direct contact with each other, which may increase the friction.

特許第４３７６５１９号公報Japanese Patent No. 4376519

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、摩擦を低減することが可能なコンプレッサ用斜板を提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and a problem to be solved is to provide a compressor swash plate capable of reducing friction.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、平板状の基材と、前記基材の表面を被覆するコーティング層と、を具備するコンプレッサ用斜板であって、前記コーティング層は、シューとの摺動範囲のうち、前記基材の径方向における外側に設定された第一の範囲に形成された複数の第一溝部と、前記摺動範囲のうち、前記径方向における前記第一溝部の内側に設定された第二の範囲に形成された平坦部と、を具備するものである。 That is, in claim 1, a compressor swash plate comprising a flat base material and a coating layer covering the surface of the base material, wherein the coating layer has a sliding range with respect to the shoe. Among these, a plurality of first groove portions formed in a first range set on the outer side in the radial direction of the base material, and the inner side of the first groove portion in the radial direction out of the sliding range And a flat portion formed in the second range.

請求項２においては、平板状の基材と、前記基材の表面を被覆するコーティング層と、を具備するコンプレッサ用斜板であって、前記コーティング層は、シューとの摺動範囲のうち、前記基材の径方向における外側に設定された第一の範囲に形成された複数の第一溝部と、前記摺動範囲のうち、前記径方向における前記第一溝部の内側に設定された第二の範囲に形成され、前記第一溝部よりも深さが浅くなるように形成された複数の第二溝部と、を具備するものである。 In Claim 2, It is a swash plate for compressors provided with a flat base material and a coating layer which coats the surface of the base material, and the coating layer is in a sliding range with a shoe, A plurality of first groove portions formed in a first range set outside in the radial direction of the base material, and a second set inside the first groove portion in the radial direction among the sliding ranges. And a plurality of second groove portions formed so as to have a depth smaller than that of the first groove portion.

請求項３においては、前記コーティング層は、前記摺動範囲のうち、前記径方向における前記第一の範囲と前記第二の範囲との間に設定された第三の範囲に形成され、前記第一の範囲側から前記第二の範囲側に向かって徐々に深さが浅くなるように形成された複数の第三溝部をさらに具備するものである。 In the present invention, the coating layer is formed in a third range set between the first range and the second range in the radial direction in the sliding range, A plurality of third grooves formed so as to gradually decrease in depth from one range side toward the second range side are further provided.

請求項４においては、前記第一の範囲は、前記基材が最も高速で回転した場合に前記シューと摺動する範囲全域を含むように設定されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the first range is set to include the entire range in which the base material slides with the shoe when the base material rotates at the highest speed.

請求項５においては、前記第二の範囲は、前記基材が最も低速で回転した場合に前記シューと摺動する範囲全域を含むように設定されるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the second range is set so as to include the entire range in which the base material slides with the shoe when the base material rotates at the lowest speed.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、摩擦を低減することができる。 In Claim 1, friction can be reduced.

請求項２においては、摩擦を低減することができる。 In Claim 2, friction can be reduced.

請求項３においては、コーティング層の表面形状を滑らかに変化させることができるので、斜板の表面形状が急激に変化し、摩擦特性に悪影響を及ぼすのを防止することができる。 According to the third aspect, since the surface shape of the coating layer can be changed smoothly, it is possible to prevent the surface shape of the swash plate from changing suddenly and adversely affecting the friction characteristics.

請求項４においては、高速回転時における摩擦を効果的に低減することができる。 In Claim 4, the friction at the time of high speed rotation can be reduced effectively.

請求項５においては、低速回転時における摩擦を効果的に低減することができる。 In Claim 5, the friction at the time of low speed rotation can be reduced effectively.

第一実施形態に係るコンプレッサの概略構成を示す側面一部断面図。1 is a side partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a compressor according to a first embodiment. （ａ）シューの側面図。（ｂ）シューの底面図。(A) Side view of shoe. (B) Bottom view of the shoe. （ａ）低速時における斜板の傾斜角度を示した側面図。（ｂ）高速時における斜板の傾斜角度を示した側面図。(A) The side view which showed the inclination-angle of the swash plate at the time of low speed. (B) The side view which showed the inclination-angle of the swash plate at the time of high speed. 斜板とシューとの接触部分を示す側面一部断面図。The side surface partial sectional view which shows the contact part of a swash plate and a shoe. （ａ）斜板の正面図。（ｂ）斜板の側面断面図。(A) Front view of swash plate. (B) Side surface sectional drawing of a swash plate. 第二実施形態に係る斜板を示す側面一部断面図。The side surface partial sectional view which shows the swash plate which concerns on 2nd embodiment. 第三実施形態に係る斜板を示す側面一部断面図。The side surface partial sectional view which shows the swash plate which concerns on 3rd embodiment. 第四実施形態に係る斜板を示す側面一部断面図。Side surface partial sectional drawing which shows the swash plate which concerns on 4th embodiment.

以下の説明で用いる図は模式図であり、説明の便宜上、各部の寸法等を適宜誇張して示している。 The drawings used in the following description are schematic diagrams, and the dimensions and the like of each part are appropriately exaggerated for convenience of description.

以下では、図１及び図２を用いて、本発明の第一実施形態に係るコンプレッサ１の構成の概略について説明する。コンプレッサ１は、主として回転軸２、斜板３、ピストン４及びシュー５を具備する。 Below, the outline of a structure of the compressor 1 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated using FIG.1 and FIG.2. The compressor 1 mainly includes a rotating shaft 2, a swash plate 3, a piston 4 and a shoe 5.

図１に示す回転軸２は、図示せぬハウジングに回転可能に支持される。回転軸２は、図示せぬ駆動源からの動力によって回転することができる。 The rotating shaft 2 shown in FIG. 1 is rotatably supported by a housing (not shown). The rotating shaft 2 can be rotated by power from a drive source (not shown).

斜板３は、円形平板状に形成される。斜板３の中央部分には、回転軸２が挿通される。斜板３は、回転軸２の軸線方向に対して傾斜した状態で、当該回転軸２の中途部に設けられる。
なお、斜板３の詳細な構成については後述する。 The swash plate 3 is formed in a circular flat plate shape. The rotating shaft 2 is inserted through the central portion of the swash plate 3. The swash plate 3 is provided in the middle of the rotary shaft 2 in a state inclined with respect to the axial direction of the rotary shaft 2.
The detailed configuration of the swash plate 3 will be described later.

ピストン４は、前記ハウジングに形成された図示せぬ複数のシリンダボア内にそれぞれ配置される。ピストン４は、回転軸２の軸線方向に沿って摺動（往復動）可能に設けられる。ピストン４には凹部４１が形成される。 The pistons 4 are respectively disposed in a plurality of cylinder bores (not shown) formed in the housing. The piston 4 is provided to be slidable (reciprocating) along the axial direction of the rotary shaft 2. A recess 41 is formed in the piston 4.

凹部４１は、ピストン４の内部に形成される。凹部４１は略半球状に形成される。凹部４１は、回転軸２の軸線方向に沿って対向するように、各ピストン４に一対ずつ形成される。 The recess 41 is formed inside the piston 4. The recess 41 is formed in a substantially hemispherical shape. A pair of recesses 41 are formed on each piston 4 so as to face each other along the axial direction of the rotating shaft 2.

図１及び図２に示すシュー５は、略半球状に形成される。具体的には、シュー５は、主として第一摺動面５１及び第二摺動面５２を具備する。 The shoe 5 shown in FIGS. 1 and 2 is formed in a substantially hemispherical shape. Specifically, the shoe 5 mainly includes a first sliding surface 51 and a second sliding surface 52.

第一摺動面５１は、シュー５の一側の面であって、ピストン４の凹部４１と摺動する面（図１参照）である。第一摺動面５１は、一側へ膨出するように形成される。第一摺動面５１は、ピストン４の凹部４１に沿う半球面状に形成される。 The first sliding surface 51 is a surface on one side of the shoe 5 and is a surface that slides with the recess 41 of the piston 4 (see FIG. 1). The first sliding surface 51 is formed so as to bulge to one side. The first sliding surface 51 is formed in a hemispherical shape along the concave portion 41 of the piston 4.

第二摺動面５２は、シュー５の他側の面であって、斜板３（より詳細には、後述するコーティング層３２）と摺動する面（図１参照）である。第二摺動面５２は他側へ、つまり第一摺動面５１と反対側へ若干膨出するように形成される。第二摺動面５２は、第一摺動面５１と比べて膨出幅が小さい形状（平坦に近い形状）に形成される。第二摺動面５２は、外周部５２ａ及び中央部５２ｂを具備する。 The second sliding surface 52 is the surface on the other side of the shoe 5 and is a surface (see FIG. 1) that slides on the swash plate 3 (more specifically, a coating layer 32 described later). The second sliding surface 52 is formed to slightly bulge to the other side, that is, the side opposite to the first sliding surface 51. The second sliding surface 52 is formed in a shape having a smaller bulging width than the first sliding surface 51 (a shape that is nearly flat). The second sliding surface 52 includes an outer peripheral part 52a and a central part 52b.

外周部５２ａは、第二摺動面５２の外側部分を構成するものである。外周部５２ａは、第二摺動面５２の外周に沿って設けられる。外周部５２ａは、第一摺動面５１と比べて極めて大きな曲率半径を有する曲面状に形成される。 The outer peripheral portion 52 a constitutes the outer portion of the second sliding surface 52. The outer peripheral portion 52 a is provided along the outer periphery of the second sliding surface 52. The outer peripheral portion 52 a is formed in a curved surface shape having a very large radius of curvature compared to the first sliding surface 51.

中央部５２ｂは、第二摺動面５２の内側部分を構成するものである。中央部５２ｂは、円状に形成される。中央部５２ｂは、外周部５２ａの内側に（第二摺動面５２の中央に）当該外周部５２ａと連続して設けられる。中央部５２ｂは、略平坦状に形成される。より詳細には、中央部５２ｂは、平坦状、或いは外周部５２ａよりもさらに大きな曲率半径を有する曲面状に形成される。 The central part 52 b constitutes an inner part of the second sliding surface 52. The central part 52b is formed in a circular shape. The central portion 52b is provided continuously with the outer peripheral portion 52a inside the outer peripheral portion 52a (in the center of the second sliding surface 52). The central part 52b is formed in a substantially flat shape. More specifically, the central portion 52b is formed in a flat shape or a curved shape having a larger radius of curvature than the outer peripheral portion 52a.

シュー５は、鉄系、銅系、アルミニウム系材料のほか、焼結材料や樹脂材料等によって製造される。特に、シュー５はＳＵＪ２に鍛造や転造を施して製造することが好ましい。 The shoe 5 is manufactured from a sintered material, a resin material, or the like in addition to iron-based, copper-based, and aluminum-based materials. In particular, the shoe 5 is preferably manufactured by subjecting SUJ2 to forging or rolling.

このように形成されたシュー５は、ピストン４の凹部４１内にそれぞれ配置される。この際、シュー５の第一摺動面５１と凹部４１とが摺動（揺動）可能に接するように配置される。これによって、１つのピストン４に配置された２つのシュー５は、互いに第二摺動面５２を対向させた状態で配置される。当該２つのシュー５の第二摺動面５２の間に斜板３の外周部近傍が挟持される。 The shoes 5 formed in this way are respectively disposed in the recesses 41 of the piston 4. At this time, the first sliding surface 51 of the shoe 5 and the concave portion 41 are arranged so as to be slidable (swingable). As a result, the two shoes 5 arranged on one piston 4 are arranged with the second sliding surfaces 52 facing each other. The vicinity of the outer peripheral portion of the swash plate 3 is sandwiched between the second sliding surfaces 52 of the two shoes 5.

このように構成されたコンプレッサ１において回転軸２が回転すると、当該回転軸２と共に斜板３も回転する。斜板３は回転軸２の軸線方向に対して傾いているため、当該斜板３はシュー５を介してピストン４を軸線方向に往復移動（摺動）させることになる。この際、シュー５の第二摺動面５２は斜板３の表面を摺動する。 When the rotating shaft 2 rotates in the compressor 1 configured as described above, the swash plate 3 also rotates together with the rotating shaft 2. Since the swash plate 3 is inclined with respect to the axial direction of the rotary shaft 2, the swash plate 3 reciprocates (slids) the piston 4 in the axial direction via the shoe 5. At this time, the second sliding surface 52 of the shoe 5 slides on the surface of the swash plate 3.

本実施形態に係るコンプレッサ１は、回転軸２（斜板３）の回転数に応じて斜板３の傾斜角度が変化するように構成されている。なお、本実施形態において斜板３の傾斜角度とは、回転軸２の軸線Ｘに垂直な面に対する傾斜角度を意味している。 The compressor 1 according to the present embodiment is configured such that the inclination angle of the swash plate 3 changes according to the rotational speed of the rotary shaft 2 (swash plate 3). In the present embodiment, the inclination angle of the swash plate 3 means an inclination angle with respect to a plane perpendicular to the axis X of the rotating shaft 2.

具体的には、斜板３の回転数が低い（低速で回転している）場合、図３（ａ）に示すように、当該斜板３の傾斜角度は小さくなる。また、斜板３の回転数が高い（高速で回転している）場合、図３（ｂ）に示すように、当該斜板３の傾斜角度は大きくなる。 Specifically, when the rotational speed of the swash plate 3 is low (rotating at a low speed), the inclination angle of the swash plate 3 is small as shown in FIG. Further, when the rotational speed of the swash plate 3 is high (rotating at high speed), the inclination angle of the swash plate 3 becomes large as shown in FIG.

ここで、図３に示すように、斜板３上におけるシュー５の位置は、斜板３の傾斜角度に応じて変化する。具体的には、斜板３の傾斜角度が小さい場合に比べて、斜板３の傾斜角度が大きい場合のほうが、シュー５は相対的に斜板３の外周側へと移動することになる。 Here, as shown in FIG. 3, the position of the shoe 5 on the swash plate 3 changes according to the inclination angle of the swash plate 3. Specifically, the shoe 5 moves relatively toward the outer peripheral side of the swash plate 3 when the tilt angle of the swash plate 3 is large compared to when the tilt angle of the swash plate 3 is small.

このように、斜板３の傾斜角度に応じて、当該斜板３とシュー５との摺動位置は変化する。このため、本実施形態においては、シュー５の斜板３に対する相対的な位置の変化に応じて適切な摺動特性が得られるように、当該斜板３を形成している。 Thus, the sliding position between the swash plate 3 and the shoe 5 changes according to the inclination angle of the swash plate 3. For this reason, in this embodiment, the swash plate 3 is formed so that appropriate sliding characteristics can be obtained in accordance with a change in the relative position of the shoe 5 with respect to the swash plate 3.

以下では、図４及び図５を用いて、斜板３の詳細な構成について説明する。 Below, the detailed structure of the swash plate 3 is demonstrated using FIG.4 and FIG.5.

斜板３は、主として基材３１及びコーティング層３２を具備する。なお、図５（ｂ）で斜板３の断面を示す際には、説明の便宜上、基材３１とコーティング層３２を区別していない。 The swash plate 3 mainly includes a base material 31 and a coating layer 32. In addition, when showing the cross section of the swash plate 3 in FIG.5 (b), the base material 31 and the coating layer 32 are not distinguished for convenience of explanation.

基材３１は、円形平板状に形成される部材である。基材３１は、公知の種々の材料を用いて製造することができる。具体的には、鉄系やアルミニウム系材料、アルミニウムを固着・接合した複合材料、鋼、ステンレス等の鉄系、銅合金等の銅系、アルミニウム合金等のアルミニウム系などの金属、あるいは樹脂等を挙げることができる。 The base material 31 is a member formed in a circular flat plate shape. The base material 31 can be manufactured using various known materials. Specifically, iron-based or aluminum-based materials, composite materials in which aluminum is fixed and bonded, steels such as steel and stainless steel, copper-based alloys such as copper alloys, aluminum-based metals such as aluminum alloys, or resins, etc. Can be mentioned.

コーティング層３２は、基材３１の表面（シュー５と対向する面）を被覆するように形成される。コーティング層３２は、基材３１の両側面に形成される。 The coating layer 32 is formed so as to cover the surface of the base material 31 (the surface facing the shoe 5). The coating layer 32 is formed on both side surfaces of the base material 31.

コーティング層３２は、固体潤滑剤を含有する皮膜であり、通常バインダーとして熱硬化性樹脂を含有する。コーティング層３２に用いることのできる固体潤滑剤としては、特に限定されないが、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）、グラファイト、ｈ−ＢＮ、二硫化タングステン（ＷＳ_２）、ポリ四フッ化エチレン（以下、ＰＴＦＥと称する）、フッ素系樹脂、Ｐｂ、ＣＦ等を挙げることができる。 The coating layer 32 is a film containing a solid lubricant, and usually contains a thermosetting resin as a binder. The solid lubricant that can be used for the coating layer 32 is not particularly limited, but molybdenum disulfide (MoS ₂ ), graphite, h-BN, tungsten disulfide (WS ₂ ), polytetrafluoroethylene (hereinafter, PTFE). And fluorine resin, Pb, CF and the like.

コーティング層３２に用いることのできる樹脂バインダーとしては、例えば、ポリイミド系樹脂（ＰＩ）、ポリアミドイミド系樹脂（ＰＡＩ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等、ポリアミド（ナイロン）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等）、エラストマー等が挙げられる。具体的には、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド又は芳香族ポリアミドイミド、あるいはこれらのジイソシアネート変性、ＢＰＤＡ変性、スルホン変性樹脂のワニスなどの熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。 Examples of the resin binder that can be used for the coating layer 32 include polyimide resin (PI), polyamideimide resin (PAI), epoxy resin, phenol resin, polyamide (nylon), fluororesin (PTFE, FEP, etc.). And elastomers. Specifically, thermosetting resins such as aromatic polyimide, polyether imide, polyester imide, or aromatic polyamide imide, or diisocyanate-modified, BPDA-modified, sulfone-modified resin varnish are preferably used.

コーティング層３２は、主として溝部３２ａ、凸部３２ｂ及び平坦部３２ｃを具備する。 The coating layer 32 mainly includes a groove portion 32a, a convex portion 32b, and a flat portion 32c.

溝部３２ａは、コーティング層３２の表面に形成される。溝部３２ａは、斜板３と同心円状に複数形成される。溝部３２ａは、基材３１の表面にコーティング層３２を形成した後で、当該コーティング層３２に機械加工（切削加工等）を施すことで形成される。切削加工によって溝部３２ａを形成する場合、切削工具を用いてコーティング層３２の表面が円環状に切削される。この際、隣接する溝部３２ａ間の距離（ピッチ）は適宜設定することができる。また溝部３２ａの断面形状（図４参照）は、切削工具の刃先の形状と略同一となる。溝部３２ａは、コーティング層３２の所定の範囲に形成される。溝部３２ａは、実際には非常に微小に形成されるものであるが、説明の便宜上、図面には実際よりも大きく示している。 The groove portion 32 a is formed on the surface of the coating layer 32. A plurality of grooves 32 a are formed concentrically with the swash plate 3. The groove portion 32 a is formed by forming a coating layer 32 on the surface of the base material 31 and then performing machining (cutting or the like) on the coating layer 32. When the groove 32a is formed by cutting, the surface of the coating layer 32 is cut into an annular shape using a cutting tool. At this time, the distance (pitch) between the adjacent grooves 32a can be set as appropriate. Moreover, the cross-sectional shape (refer FIG. 4) of the groove part 32a becomes substantially the same as the shape of the blade edge | tip of a cutting tool. The groove 32 a is formed in a predetermined range of the coating layer 32. The groove 32a is actually formed very minutely, but for the sake of convenience of explanation, it is shown larger than the actual in the drawing.

凸部３２ｂは、コーティング層３２の表面に形成される。凸部３２ｂは、コーティング層３２に同心円状の溝部３２ａを複数形成することで、隣接する溝部３２ａの間に形成される。これによって凸部３２ｂは、コーティング層３２の表面に、同心円状に複数形成されることになる。 The convex portion 32 b is formed on the surface of the coating layer 32. The convex portions 32 b are formed between adjacent groove portions 32 a by forming a plurality of concentric groove portions 32 a in the coating layer 32. As a result, a plurality of convex portions 32 b are formed concentrically on the surface of the coating layer 32.

平坦部３２ｃは、コーティング層３２の表面に形成される。平坦部３２ｃは、コーティング層３２のうち、溝部３２ａ（凸部３２ｂ）が形成されない部分である。平坦部３２ｃは、ほとんど凹凸のない（溝部３２ａと比較して非常に凹凸の小さい）略平坦状に形成される。平坦部３２ｃは、コーティング層３２の所定の範囲に形成される。 The flat portion 32 c is formed on the surface of the coating layer 32. The flat part 32c is a part of the coating layer 32 where the groove part 32a (projection part 32b) is not formed. The flat portion 32c is formed in a substantially flat shape with almost no unevenness (very small unevenness compared to the groove portion 32a). The flat portion 32 c is formed in a predetermined range of the coating layer 32.

ここで溝部３２ａは、前述の如く、コーティング層３２の全域ではなく、所定の範囲にのみ形成される。以下、当該溝部３２ａが形成される範囲について説明する。なお、溝部３２ａが形成される範囲を説明するために、まず斜板３とシュー５とが摺動する範囲（摺動範囲Ｓ）について説明し、その後、当該溝部３２ａが形成される範囲について説明する。 Here, as described above, the groove 32a is formed not in the entire region of the coating layer 32 but only in a predetermined range. Hereinafter, the range in which the groove 32a is formed will be described. In order to describe the range in which the groove 32a is formed, first, the range in which the swash plate 3 and the shoe 5 slide (sliding range S) will be described, and then the range in which the groove 32a will be formed. To do.

前述の如く、シュー５が斜板３に対して摺動する位置は、当該斜板３の傾斜角度に応じて変化する。図４には、斜板３が最も高速で回転した場合、すなわち、斜板３の傾斜角度が最も大きい場合におけるシュー５の位置（斜板３に対する相対的な位置）Ｐ１、及び、斜板３が最も低速で回転した場合、すなわち、斜板３の傾斜角度が最も小さい場合におけるシュー５の位置Ｐ２を、それぞれ示している。 As described above, the position where the shoe 5 slides with respect to the swash plate 3 changes according to the inclination angle of the swash plate 3. FIG. 4 shows the position of the shoe 5 (relative to the swash plate 3) P1 and the swash plate 3 when the swash plate 3 rotates at the highest speed, that is, when the inclination angle of the swash plate 3 is the largest. Indicates the position P2 of the shoe 5 when the lens rotates at the lowest speed, that is, when the inclination angle of the swash plate 3 is the smallest.

シュー５が位置Ｐ１にある場合、斜板３は、径方向（なお、本実施形態において径方向とは、斜板３の径方向（図４における紙面左右方向）を意味する）における範囲Ｓ１（第二摺動面５２が占める範囲）で当該シュー５と摺動する。また、シュー５が位置Ｐ２にある場合、斜板３は、径方向における範囲Ｓ２で当該シュー５と摺動する。斜板３は、傾斜角度に応じて、範囲Ｓ１の径方向外側から範囲Ｓ２の径方向内側までの範囲（摺動範囲Ｓ）において、シュー５と摺動することになる。 When the shoe 5 is at the position P1, the swash plate 3 has a range S1 in the radial direction (in this embodiment, the radial direction means the radial direction of the swash plate 3 (the left-right direction in FIG. 4)). It slides with the shoe 5 within a range occupied by the second sliding surface 52). When the shoe 5 is at the position P2, the swash plate 3 slides with the shoe 5 in the radial range S2. The swash plate 3 slides with the shoe 5 in a range (sliding range S) from the radially outer side of the range S1 to the radially inner side of the range S2 according to the inclination angle.

本実施形態における溝部３２ａは、第一の範囲Ｔ１に亘って形成されている。第一の範囲Ｔ１は、斜板３の外周端部から、径方向内側に向かって所定の幅となるように設定される。より具体的には、第一の範囲Ｔ１は、斜板３（コーティング層３２）上において、範囲Ｓ１を全て含むように設定される。このような第一の範囲Ｔ１に溝部３２ａが形成されることで、斜板３が最も高速で回転した場合には、シュー５の第二摺動面５２は、斜板３の平坦部３２ｃと対向することがないように（溝部３２ａのみと対向するように）なる。 The groove 32a in the present embodiment is formed over the first range T1. The first range T1 is set to have a predetermined width from the outer peripheral end of the swash plate 3 toward the inside in the radial direction. More specifically, the first range T1 is set so as to include the entire range S1 on the swash plate 3 (coating layer 32). By forming the groove portion 32a in the first range T1 as described above, when the swash plate 3 rotates at the highest speed, the second sliding surface 52 of the shoe 5 is in contact with the flat portion 32c of the swash plate 3. It does not face each other (so as to face only the groove 32a).

このように形成された溝部３２ａ内に潤滑油が保持されるため、斜板３が高速で回転した場合であっても、潤滑油が遠心力によって飛散し難くなる。また斜板３が高速で回転した場合には、斜板３の溝部３２ａ内に保持された潤滑油によって、シュー５と斜板３との間における油膜の形成が促される。これによって耐焼付性を向上させることができる。 Since the lubricating oil is held in the groove portion 32a formed in this way, the lubricating oil is hardly scattered by centrifugal force even when the swash plate 3 rotates at a high speed. When the swash plate 3 rotates at a high speed, formation of an oil film between the shoe 5 and the swash plate 3 is urged by the lubricating oil held in the groove 32 a of the swash plate 3. Thereby, seizure resistance can be improved.

また、本実施形態における平坦部３２ｃは、第二の範囲Ｔ２に亘って形成されている。第二の範囲Ｔ２は、第一の範囲Ｔ１の径方向内側に設定される。第二の範囲Ｔ２は、範囲Ｓ２と少なくとも一部が重複するように設定される。このような第二の範囲Ｔ２に平坦部３２ｃが形成されることで、斜板３が最も低速で回転した場合には、シュー５の第二摺動面５２は、斜板３の平坦部３２ｃと少なくとも一部が対向するようになる。 Further, the flat portion 32c in the present embodiment is formed over the second range T2. The second range T2 is set on the radially inner side of the first range T1. The second range T2 is set so as to at least partially overlap with the range S2. By forming the flat portion 32c in the second range T2 as described above, when the swash plate 3 rotates at the lowest speed, the second sliding surface 52 of the shoe 5 causes the flat portion 32c of the swash plate 3 to rotate. And at least a part of them will face each other.

斜板３が低速で回転した場合には、溝部３２ａ（凸部３２ｂ）が形成されていると、かえって油膜の発生（油膜圧力の発生）が阻害される。このため、シュー５と斜板３とが油膜を介することなく直接接触（固体接触）し易くなり、摩擦が高くなるおそれがある。しかしながら、本実施形態においては、斜板３が低速で回転した場合には、シュー５の第二摺動面５２の少なくとも一部が斜板３の平坦部３２ｃと対向するため、当該平坦部３２ｃにおいて油膜の形成が促される。これによって耐焼付性を向上させることができる。 When the swash plate 3 rotates at a low speed, the formation of the oil film (the generation of oil film pressure) is hindered if the groove 32a (convex part 32b) is formed. For this reason, it becomes easy for the shoe 5 and the swash plate 3 to be in direct contact (solid contact) without interposing an oil film, and there is a possibility that the friction is increased. However, in the present embodiment, when the swash plate 3 rotates at a low speed, at least a part of the second sliding surface 52 of the shoe 5 faces the flat portion 32c of the swash plate 3, and therefore the flat portion 32c. In this case, formation of an oil film is promoted. Thereby, seizure resistance can be improved.

なお、本実施形態においては、斜板３が高速で回転した場合に、シュー５の第二摺動面５２全体が斜板３の平坦部３２ｃと対向することがないように構成した。しかし、シュー５の第二摺動面５２のうち、少なくとも中央部５２ｂが平坦部３２ｃと対向することがないように構成しても、耐焼付性の向上を図ることができる。 In the present embodiment, when the swash plate 3 rotates at a high speed, the entire second sliding surface 52 of the shoe 5 is configured not to face the flat portion 32c of the swash plate 3. However, even when the second sliding surface 52 of the shoe 5 is configured such that at least the central portion 52b does not face the flat portion 32c, seizure resistance can be improved.

また、本実施形態においては、斜板３が低速で回転した場合に、シュー５の第二摺動面５２の少なくとも一部が斜板３の平坦部３２ｃと対向するように構成したが、特に第二摺動面５２の中央部５２ｂの少なくとも一部が平坦部３２ｃと対向するように構成することが望ましい。 In the present embodiment, when the swash plate 3 rotates at a low speed, at least a part of the second sliding surface 52 of the shoe 5 is configured to face the flat portion 32c of the swash plate 3. It is desirable that at least a part of the central portion 52b of the second sliding surface 52 is configured to face the flat portion 32c.

以上の如く、本実施形態に係る斜板３（コンプレッサ用斜板）は、
平板状の基材３１と、
前記基材３１の表面を被覆するコーティング層３２と、
を具備する斜板３であって、
前記コーティング層３２は、
シュー５との摺動範囲Ｓのうち、前記基材３１の径方向における外側に設定された第一の範囲Ｔ１に形成された複数の溝部３２ａ（第一溝部）と、
前記摺動範囲Ｓのうち、前記径方向における前記第一の範囲Ｔ１の内側に設定された第二の範囲Ｔ２に形成された平坦部３２ｃと、
を具備するものである。
このように構成することにより、摩擦を低減することができる。すなわち、斜板３が低速で回転する場合（溝部２３で油膜が形成され難い場合）に、シュー５を平坦部３２ｃと摺動させることで、油膜の形成を促すことができる。また、斜板３が高速で回転する場合には、シュー５を溝部３２ａと摺動させることで、油膜の形成を促すことができる。 As described above, the swash plate 3 (compressor swash plate) according to the present embodiment is
A flat substrate 31;
A coating layer 32 covering the surface of the substrate 31;
A swash plate 3 comprising:
The coating layer 32 is
Among the sliding range S with the shoe 5, a plurality of grooves 32a (first grooves) formed in a first range T1 set outside in the radial direction of the base 31;
Of the sliding range S, a flat portion 32c formed in the second range T2 set inside the first range T1 in the radial direction;
It comprises.
By comprising in this way, friction can be reduced. That is, when the swash plate 3 rotates at a low speed (when it is difficult to form an oil film in the groove 23), the formation of the oil film can be promoted by sliding the shoe 5 with the flat portion 32c. In addition, when the swash plate 3 rotates at a high speed, the formation of an oil film can be promoted by sliding the shoe 5 with the groove 32a.

また、前記第一の範囲Ｔ１は、
前記基材３１が最も高速で回転した場合に前記シュー５と摺動する範囲Ｓ１全域を含むように設定されるものである。
このように構成することにより、高速回転時における摩擦を効果的に低減することができる。 In addition, the first range T1 is
When the base material 31 rotates at the highest speed, it is set so as to include the entire range S1 that slides with the shoe 5.
By comprising in this way, the friction at the time of high speed rotation can be reduced effectively.

なお、本実施形態に係る斜板３は、本発明に係るコンプレッサ用斜板の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る溝部３２ａは、本発明に係る第一溝部の実施の一形態である。 The swash plate 3 according to this embodiment is an embodiment of the compressor swash plate according to the present invention.
Moreover, the groove part 32a which concerns on this embodiment is one Embodiment of the 1st groove part which concerns on this invention.

以下では、斜板３の他の実施形態（第二実施形態から第四実施形態まで）について説明する。 Hereinafter, other embodiments of the swash plate 3 (from the second embodiment to the fourth embodiment) will be described.

図６には、第二実施形態に係る斜板３を示している。第二実施形態に係る斜板３が第一実施形態に係る斜板３と異なる点は、コーティング層３２の平坦部３２ｃに替えて溝部３２ｄを具備している点である。以下、具体的に説明する。 FIG. 6 shows the swash plate 3 according to the second embodiment. The swash plate 3 according to the second embodiment is different from the swash plate 3 according to the first embodiment in that a groove 32d is provided instead of the flat portion 32c of the coating layer 32. This will be specifically described below.

溝部３２ｄは、コーティング層３２の表面に形成される。溝部３２ｄは、溝部３２ａと同様に、斜板３と同心円状に複数形成される。溝部３２ｄは、第二の範囲Ｔ２に亘って形成される。溝部３２ｄの深さは、第一の範囲Ｔ１に形成された溝部３２ａよりも浅くなるように形成される。また、溝部３２ｄのピッチ（隣り合う溝部３２ｄ同士の間隔）は、第一の範囲Ｔ１に形成された溝部３２ａよりも小さくなるように形成される。 The groove 32d is formed on the surface of the coating layer 32. A plurality of groove portions 32d are formed concentrically with the swash plate 3 in the same manner as the groove portions 32a. The groove 32d is formed over the second range T2. The depth of the groove 32d is formed to be shallower than the groove 32a formed in the first range T1. Further, the pitch of the groove portions 32d (interval between adjacent groove portions 32d) is formed to be smaller than the groove portions 32a formed in the first range T1.

このように、第二の範囲Ｔ２の溝部３２ｄを、第一の範囲Ｔ１の溝部３２ａよりも浅く（断面形状が小さくなるように）形成することで、第一実施形態と同様に、耐焼付性を向上させることができる。すなわち、浅く形成された第二の範囲Ｔ２の溝部３２ｄによって、斜板３が低速で回転した際の油膜の形成を促すことができる。 Thus, by forming the groove portion 32d in the second range T2 shallower than the groove portion 32a in the first range T1 (so that the cross-sectional shape becomes smaller), the seizure resistance is the same as in the first embodiment. Can be improved. That is, formation of an oil film when the swash plate 3 rotates at a low speed can be promoted by the groove portion 32d of the second range T2 formed shallowly.

以上の如く、本実施形態に係る斜板３は、
平板状の基材３１と、
前記基材３１の表面を被覆するコーティング層３２と、
を具備する斜板３であって、
前記コーティング層３２は、
シュー５との摺動範囲Ｓのうち、前記基材３１の径方向における外側に設定された第一の範囲Ｔ１に形成された複数の溝部３２ａと、
前記摺動範囲Ｓのうち、前記径方向における前記第一の範囲Ｔ１の内側に設定された第二の範囲Ｔ２に形成され、前記溝部３２ａよりも深さが浅くなるように形成された複数の溝部３２ｄ（第二溝部）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、摩擦を低減することができる。 As described above, the swash plate 3 according to the present embodiment is
A flat substrate 31;
A coating layer 32 covering the surface of the substrate 31;
A swash plate 3 comprising:
The coating layer 32 is
Among the sliding range S with the shoe 5, a plurality of grooves 32a formed in a first range T1 set outside in the radial direction of the base material 31,
A plurality of sliding ranges S are formed in a second range T2 that is set inside the first range T1 in the radial direction, and are formed to have a depth shallower than the groove 32a. A groove 32d (second groove);
It comprises.
By comprising in this way, friction can be reduced.

なお、本実施形態に係る溝部３２ｄは、本発明に係る第二溝部の実施の一形態である。 In addition, the groove part 32d which concerns on this embodiment is one Embodiment of the 2nd groove part which concerns on this invention.

図７には、第三実施形態に係る斜板３を示している。第三実施形態に係る斜板３は、第一実施形態に係る斜板３とは、第一の範囲Ｔ１及び第二の範囲Ｔ２の設定（すなわち、溝部３２ａ及び平坦部３２ｃが形成される範囲）が異なっている。以下、具体的に説明する。 FIG. 7 shows a swash plate 3 according to the third embodiment. The swash plate 3 according to the third embodiment is different from the swash plate 3 according to the first embodiment in the setting of the first range T1 and the second range T2 (that is, the range in which the groove portion 32a and the flat portion 32c are formed. ) Is different. This will be specifically described below.

第三実施形態において、第二の範囲Ｔ２は、斜板３（コーティング層３２）上において、範囲Ｓ２を全て含むように設定される。このような第二の範囲Ｔ２に平坦部３２ｃが形成されることで、斜板３が最も低速で回転した場合には、シュー５の第二摺動面５２は、斜板３の溝部３２ａと対向することがないように（平坦部３２ｃのみと対向するように）なる。 In the third embodiment, the second range T2 is set to include the entire range S2 on the swash plate 3 (coating layer 32). When the flat portion 32c is formed in the second range T2 as described above, when the swash plate 3 rotates at the lowest speed, the second sliding surface 52 of the shoe 5 is in contact with the groove portion 32a of the swash plate 3. It does not face each other (so as to face only the flat portion 32c).

本実施形態においては、斜板３が低速で回転した場合には、シュー５の第二摺動面５２全体が斜板３の平坦部３２ｃと対向するため、当該平坦部３２ｃにおいて油膜の形成が促される。これによって耐焼付性を向上させることができる。 In the present embodiment, when the swash plate 3 rotates at a low speed, the entire second sliding surface 52 of the shoe 5 faces the flat portion 32c of the swash plate 3, so that an oil film is formed on the flat portion 32c. Prompted. Thereby, seizure resistance can be improved.

また、本実施形態において、第一の範囲Ｔ１は、第二の範囲Ｔ２の径方向外側に設定される。このような第一の範囲Ｔ１に溝部３２ａが形成されることで、斜板３が最も高速で回転した場合には、シュー５の第二摺動面５２は、斜板３の溝部３２ａと少なくとも一部が対向するようになる。 In the present embodiment, the first range T1 is set on the radially outer side of the second range T2. When the groove 32a is formed in the first range T1 as described above, when the swash plate 3 rotates at the highest speed, the second sliding surface 52 of the shoe 5 is at least in contact with the groove 32a of the swash plate 3. A part comes to oppose.

斜板３が高速で回転した場合には、斜板３の溝部３２ａ内に保持された潤滑油によって、シュー５と斜板３との間における油膜の形成が促される。これによって耐焼付性を向上させることができる。 When the swash plate 3 rotates at a high speed, formation of an oil film between the shoe 5 and the swash plate 3 is promoted by the lubricating oil held in the groove 32 a of the swash plate 3. Thereby, seizure resistance can be improved.

以上の如く、本実施形態（第三実施形態）に係る第二の範囲Ｔ２は、
前記基材３１が最も低速で回転した場合に前記シュー５と摺動する範囲Ｓ２全域を含むように設定されるものである。
このように構成することにより、低速回転時における摩擦を効果的に低減することができる。 As described above, the second range T2 according to the present embodiment (third embodiment) is
When the base material 31 rotates at the lowest speed, it is set to include the entire range S2 that slides with the shoe 5.
By comprising in this way, the friction at the time of low speed rotation can be reduced effectively.

図８には、第四実施形態に係る斜板３を示している。第四実施形態に係る斜板３が第一実施形態に係る斜板３と異なる点は、コーティング層３２が溝部３２ｅをさらに具備している点である。以下、具体的に説明する。 FIG. 8 shows a swash plate 3 according to the fourth embodiment. The swash plate 3 according to the fourth embodiment is different from the swash plate 3 according to the first embodiment in that the coating layer 32 further includes a groove 32e. This will be specifically described below.

溝部３２ｅは、コーティング層３２の表面に形成される。溝部３２ｅは、溝部３２ａと同様に、斜板３と同心円状に複数形成される。溝部３２ｅは、第三の範囲Ｔ３に亘って形成される。第三の範囲Ｔ３は、径方向において第一の範囲Ｔ１と第二の範囲Ｔ２との間に設定される。 The groove 32 e is formed on the surface of the coating layer 32. A plurality of groove portions 32e are formed concentrically with the swash plate 3 in the same manner as the groove portions 32a. The groove 32e is formed over the third range T3. The third range T3 is set between the first range T1 and the second range T2 in the radial direction.

第三の範囲Ｔ３に形成された溝部３２ｅの深さは、第一の範囲Ｔ１に形成された溝部３２ａよりも浅くなるように、かつ径方向外側から内側に向かって徐々に浅くなるように形成される。 The depth of the groove 32e formed in the third range T3 is formed so as to be shallower than the groove 32a formed in the first range T1, and gradually becomes shallower from the outside in the radial direction toward the inside. Is done.

このように溝部３２ｅを形成することで、コーティング層３２の凹凸（すなわち、溝部３２ａ及び溝部３２ｅ）を、径方向外側から内側に向かって滑らかに平坦（平坦部３２ｃ）に変化させることができる。このように構成することで、シュー５が斜板３に対して径方向に移動する際に、当該斜板３（コーティング層３２）の表面形状が急激に変化し、摩擦特性に悪影響を及ぼすのを防止することができる。 By forming the groove part 32e in this way, the unevenness (that is, the groove part 32a and the groove part 32e) of the coating layer 32 can be smoothly changed from the radially outer side to the inner side (flat part 32c). With this configuration, when the shoe 5 moves in the radial direction with respect to the swash plate 3, the surface shape of the swash plate 3 (coating layer 32) changes abruptly, which adversely affects the friction characteristics. Can be prevented.

以上の如く、本実施形態（第四実施形態）に係るコーティング層３２は、
前記摺動範囲Ｓのうち、前記径方向における前記第一の範囲Ｔ１と前記第二の範囲Ｔ２との間に設定された第三の範囲Ｔ３に形成され、前記第一の範囲Ｔ１側から前記第二の範囲Ｔ２側に向かって徐々に深さが浅くなるように形成された複数の溝部３２ｅ（第三溝部）をさらに具備するものである。
このように構成することにより、コーティング層３２の表面形状を滑らかに変化させることができる。 As described above, the coating layer 32 according to the present embodiment (fourth embodiment)
Of the sliding range S, formed in the third range T3 set between the first range T1 and the second range T2 in the radial direction, from the first range T1 side A plurality of groove portions 32e (third groove portions) formed so as to gradually decrease in depth toward the second range T2 side are further provided.
By comprising in this way, the surface shape of the coating layer 32 can be changed smoothly.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.

例えば、溝部３２ａ、溝部３２ｄ及び溝部３２ｅは、同心円状に形成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、コーティング層３２の表面に潤滑油を保持できる凹部を形成することができれば、その形状は問わない。例えば、らせん状や、弧状（円が周方向の一部で途切れた形状）に形成することも可能である。 For example, the groove portion 32a, the groove portion 32d, and the groove portion 32e are formed concentrically, but the present invention is not limited to this. That is, the shape of the coating layer 32 is not limited as long as a recess capable of holding the lubricating oil can be formed on the surface of the coating layer 32. For example, it may be formed in a spiral shape or an arc shape (a shape in which a circle is interrupted at a part in the circumferential direction).

また、上記実施形態においては、コンプレッサ１は、回転軸２の回転数に応じて斜板３の傾斜角度が変化するものとしたが、当該斜板３の傾斜角度は、その他任意の方法で変化させるように構成することも可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the compressor 1 shall change the inclination-angle of the swash plate 3 according to the rotation speed of the rotating shaft 2, the inclination-angle of the said swash plate 3 changes with other arbitrary methods. It is also possible to configure it.

また、上記実施形態においては、コンプレッサ１は斜板３の傾斜角度を変更可能なもの（いわゆる、可変容量型）として説明したが、斜板３の傾斜角度を変更不能なもの（いわゆる、固定容量型）であってもよい。 In the above embodiment, the compressor 1 has been described as one that can change the inclination angle of the swash plate 3 (so-called variable displacement type). However, the compressor 1 cannot change the inclination angle of the swash plate 3 (so-called fixed capacity). Type).

１コンプレッサ
２回転軸
３斜板
４ピストン
５シュー
３１基材
３２コーティング層
３２ａ溝部
３２ｂ凸部
３２ｃ平坦部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Rotating shaft 3 Swash plate 4 Piston 5 Shoe 31 Base material 32 Coating layer 32a Groove part 32b Convex part 32c Flat part

Claims

A flat substrate;
A coating layer covering the surface of the substrate;
A compressor swash plate comprising:
The coating layer is
Among the sliding range with the shoe, a plurality of first groove portions formed in a first range set on the outside in the radial direction of the base material,
Of the sliding range, a flat portion formed in a second range set inside the first range in the radial direction,
A swash plate for a compressor.

A flat substrate;
A coating layer covering the surface of the substrate;
A compressor swash plate comprising:
The coating layer is
Among the sliding range with the shoe, a plurality of first groove portions formed in a first range set on the outside in the radial direction of the base material,
Among the sliding ranges, a plurality of second portions formed in a second range set inside the first range in the radial direction and formed to be shallower than the first groove portion. A groove,
A swash plate for a compressor.

The coating layer is
Of the sliding range, formed in a third range set between the first range and the second range in the radial direction, from the first range side to the second range side Further comprising a plurality of third grooves formed to gradually decrease in depth toward
The compressor swash plate according to claim 1 or 2.

The first range is:
When the base material rotates at the highest speed, it is set to include the entire range that slides with the shoe.
The swash plate for compressors as described in any one of Claim 1- Claim 3.

The second range is:
When the base material rotates at the lowest speed, it is set to include the entire range that slides with the shoe.
The swash plate for compressors as described in any one of Claim 1- Claim 3.