WO2019088163A1 - 斜板 - Google Patents

斜板 Download PDF

Info

Publication number
WO2019088163A1
WO2019088163A1 PCT/JP2018/040493 JP2018040493W WO2019088163A1 WO 2019088163 A1 WO2019088163 A1 WO 2019088163A1 JP 2018040493 W JP2018040493 W JP 2018040493W WO 2019088163 A1 WO2019088163 A1 WO 2019088163A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating layer
swash plate
grooves
sliding
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/040493
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰之 多胡
後藤　真吾
政憲 秋月
裕樹 速水
Original Assignee
大豊工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大豊工業株式会社 filed Critical 大豊工業株式会社
Priority to KR1020207014401A priority Critical patent/KR20200070347A/ko
Priority to US16/758,669 priority patent/US20200355174A1/en
Priority to CN201880069834.4A priority patent/CN111315985A/zh
Priority to DE112018005083.1T priority patent/DE112018005083T5/de
Publication of WO2019088163A1 publication Critical patent/WO2019088163A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081—Casings, housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/12—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having plural sets of cylinders or pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons

Definitions

  • the present invention relates to a swash plate used in a swash plate compressor.
  • Patent Documents 1 to 3 In a swash plate in which a resin coating layer is formed on a base material, techniques for forming grooves in the surface of the resin coating layer are known (for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the inventors of the present application have found the problem that forming certain grooves on the substrate in the swash plate causes non-uniform wear in the resin coating layer formed thereon.
  • the present invention provides a technique for suppressing uneven wear in a resin coating layer.
  • a base material having an annular shape including a surface facing a mating material, and a plurality of grooves extending in a direction intersecting the sliding direction with the mating material on the entire surface of the annular shape.
  • a swash plate having a resin coating layer formed on the surface and forming a sliding surface with the mating material.
  • the plurality of grooves may extend radially from the center of the ring shape.
  • a distance between adjacent grooves may be 20 to 240 ⁇ m.
  • the surface roughness may be 5 to 15 ( ⁇ m Rz JIS).
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a compressor 1 according to an embodiment.
  • the compressor 1 is a so-called swash plate type compressor.
  • the compressor 1 has a shaft 2, a swash plate 3, a piston 4 and a shoe 5.
  • the shaft 2 is rotatably supported relative to a housing (not shown).
  • the swash plate 3 is obliquely fixed to the rotation axis of the shaft 2.
  • the swash plate 3 is an example of the sliding member according to the present invention.
  • the piston 4 reciprocates in a cylinder bore (not shown) provided in the housing.
  • the shoe 5 is provided between the swash plate 3 and the piston 4 and slides with the swash plate 3 and the piston 4 respectively.
  • the surface sliding with the swash plate 3 is substantially flat, and the surface sliding with the piston 4 has a dome-like (hemispherical) shape.
  • the shoe 5 is an example of a mating member that slides on the sliding member according to the present invention. The rotation of the shaft 2 is converted to the reciprocating motion of the piston 4 by the swash plate 3.
  • FIG. 2 is a view illustrating the shape of the swash plate 3.
  • FIG. 2 is a view as seen from the direction perpendicular to the sliding surface.
  • the swash plate 3 has a disk shape (donut shape or ring shape) having a hole 39 in the center as a whole.
  • the shoe 5 When viewed from the swash plate 3, the shoe 5 is in rotational movement on the sliding surface.
  • the rotational movement is a movement in which the shoe 5 draws a circular or circular trajectory with respect to the swash plate 3.
  • a force is applied to the compression chamber from the position where the piston 4 is pulled out the most (compression ratio lowest) to the position pressed the most (compression ratio highest).
  • the hole 39 is a hole for receiving the shaft 2.
  • FIG. 3 is a view illustrating the cross-sectional structure of the swash plate 3.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a structure in a cross section perpendicular to the sliding surface with the shoe 5.
  • the swash plate 3 has a substrate 31, a coating layer 32, and a coating layer 33.
  • the coating layer 32 and the coating layer 33 both slide on the shoe 5.
  • the coating layer 32 and the coating layer 33 are both examples of the resin coating layer according to the present invention.
  • the base material 31 has a disk shape having a hole in the central part, and is formed of a metal satisfying the required characteristics, for example, an iron-based, copper-based, or aluminum-based alloy. From the viewpoint of preventing adhesion with the shoe 5, the substrate 31 is preferably formed of a material different from that of the shoe 5.
  • the coating layer 32 is provided to improve the characteristics of the sliding surface of the swash plate 3.
  • the coating layer 32 contains at least a binder resin.
  • the coating layer 32 is an example of a resin coating layer from this point.
  • the binder resin is formed of, for example, a thermosetting resin.
  • As the thermosetting resin for example, at least one of polyamideimide (PAI), polyamide (PA), polyimide (PI), epoxy, polyetheretherketone (PEEK), and phenol resin is used.
  • the coating layer 32 may contain a solid lubricant as an additive. Solid lubricants are added to improve the lubricating properties, ie to reduce the coefficient of friction.
  • the coating layer 32 contains, for example, 20 to 70 vol% of a solid lubricant.
  • the solid lubricant includes, for example, at least one of MoS2, graphite (Gr), carbon, fluorine-based resin (polytetrafluoroethylene (PTFE), etc.), soft metal (Sn, Bi, etc.), WS2, and h-BN. Is used.
  • the coating layer 32 may contain hard particles as an additive. As hard particles, for example, at least one of an oxide, a nitride, a carbide, and a sulfide is used.
  • the thickness of the coating layer 32 is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, and still more preferably 20 ⁇ m or more.
  • the thickness of the coating layer 32 is less than 5 ⁇ m, the coating layer 32 may be worn and the substrate 31 may be exposed. When the substrate 31 is exposed, problems such as an increase in the coefficient of friction and adhesion with the shoe 5 occur.
  • the film thickness of the coating layer 32 is too thick, the seizure resistance may be reduced rather, so the thickness is preferably 50 ⁇ m or less.
  • the material and thickness of the coating layer 33 are the same as those of the coating layer 32.
  • FIG. 4 is a view illustrating the surface shape of the substrate 31.
  • a plurality of grooves 312 are formed on the surface 311 of the base 31.
  • the surface 311 is a surface facing the shoe 5 (an example of the mating material).
  • the groove 312 is formed along the sliding direction with the shoe 5.
  • the groove 312 has a shape extending radially from the center of the hole 39 as viewed from a position moved in the direction perpendicular to the surface 311 from the center of the hole 39.
  • the groove 312 is an example of a groove extending in a direction intersecting the sliding direction with the mating material on the entire circumference of the ring shape in the base material 31.
  • FIG. 5 is a view illustrating the shape of the groove 312. As shown in FIG. FIG. 5 is a schematic view of the groove 312 as seen from the direction perpendicular to the surface 311.
  • the grooves 312 are formed by laser processing.
  • Laser processing refers to processing technology that utilizes the energy of laser light.
  • the groove 312 is formed by moving the irradiation position to the base material 31 while applying a pulse to the laser light.
  • a substantially circular recess (hole) is formed by melting and scattering a part of the substrate 31 with one pulse of laser light irradiation. By moving the irradiation position concentrically, concentric grooves 312 are formed.
  • the plurality of grooves 312 have a substantially arc shape.
  • the distance p1 between the bottoms of adjacent grooves 312 is, for example, 10 to 100 ⁇ m, and the width w1 of the opening of the grooves 312 is, for example, 10 to 100 ⁇ m.
  • the spacing p1 and the width w1 are approximately equal.
  • the spacing p1 is 40-80 ⁇ m.
  • the interval p1 may be larger than the width w1.
  • the groove 312 is not flat, and has minute unevenness due to the spot of the laser light.
  • the interval p2 of the asperities is 10 to 30 ⁇ m.
  • FIG. 6 is a view illustrating the surface shape of the coating layer 32.
  • the surface 321 of the coating layer 32 is a sliding surface that slides on the shoe 5.
  • a plurality of grooves 322 are formed on the surface 321.
  • the groove 322 has the shape of a concentric circle having a center in common with the hole 39 when viewed from a position moved in a direction perpendicular to the surface 321 from the center Cs of the hole 39.
  • the distance p2 between the bottoms of adjacent grooves 322 and the width w2 of the grooves 322 are approximately the same as the distance p1 and the width w1, respectively.
  • the interval p2 and the width w2 may be different from the interval p1 and the width w1.
  • FIG. 7 is a figure explaining a specific wear.
  • FIG. 7A shows normal wear and FIG. 7B shows unique wear.
  • the sliding surface after use is nearly flat.
  • the surface of the coating layer 32 wears along the grooves formed on the surface 311 of the substrate 31. That is, in the coating layer 32, the portion corresponding to the groove wears deeper than the other portions. Due to such nonuniform wear, asperities (grooves) following the grooves formed on the surface 311 of the base 31 are formed on the sliding surface after use.
  • the inventors of the present application made the following hypothesis about the cause of the occurrence of uneven wear.
  • corrugation of the sliding direction is few in the coating layer 32, the force which opposes the shear force generate
  • the inventors of the present application have conceived a surface structure in which a force against the shear force generated in the sliding direction is likely to act.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the swash plate 3.
  • a base 31 is prepared. Preparation of the substrate 31 includes, for example, grinding of the surface and cleaning with a cleaning solution.
  • grooves 312 are formed on the surface 311 of the base 31. The grooves 312 are formed, for example, by laser processing.
  • the surface 311 is cleaned. This cleaning is performed, for example, by air blow without using a cleaning liquid such as alcohol.
  • a precursor substance of the coating layer 32 is applied onto the substrate 31. The application of the precursor material is performed, for example, by roll coating or pad printing.
  • the coating layer 32 is dried and fired.
  • the groove 322 is formed on the surface 321 of the coating layer 32.
  • the groove 322 is formed, for example, by cutting.
  • FIG. 9 is a view showing the surface shape of the base 31 in Examples and Comparative Examples.
  • concentric grooves 312 were formed using laser processing.
  • the distance between recesses formed by pulse irradiation of laser light in the processing direction (in this case, the direction of movement is approximately equal to the sliding direction) is 10 to 30 ⁇ m, and the distance in the direction perpendicular to the direction of movement is 40 It was ⁇ 80 ⁇ m.
  • the surface roughness after processing in the direction of processing was about 8 ⁇ m (Rz JIS).
  • radial grooves 312 were formed using laser processing.
  • the surface roughness after processing was about 6 ⁇ m (Rz JIS).
  • a resin coating layer was formed on the surface-treated substrate 31 described above.
  • PAI was used as a binder resin
  • MoS2 and graphite were used as solid lubricants.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the surface state of the resin coating layer after the abrasion test.
  • FIG. 10 (A) shows the result of the example
  • FIG. 10 (B) shows the result of the comparative example.
  • the comparative example grooves having a depth of about 2 to 3 ⁇ m were present on the surface (sliding surface) of the sample at intervals equivalent to the grooves 312 on the substrate 31 in the direction perpendicular to the sliding direction. That is, uneven wear occurred.
  • no groove was present on the surface of the sample and the surface was almost flat (about 0.3 ⁇ m Ra).
  • nonuniform wear can be suppressed.
  • the swash plate according to the embodiment not only can suppress uneven wear of the resin coating layer, but also performs the surface roughening process and the subsequent process as compared with the example using shot blasting for surface roughening of the surface 311 of the substrate 31. Can be simplified.
  • the shape of the groove 322 is not limited to the one exemplified in the embodiment.
  • the grooves 322 may have other shapes, such as concentric circles, spirals, or lattices.
  • the substrate 31 is not limited to one formed of a single material.
  • a two-layer structure in which a copper alloy lining layer is formed on a steel back metal, or a three or more-layer structure may be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

樹脂コーティング層における不均一な摩耗を抑制する。　一実施形態に係る斜板は、相手材と対向する表面を含む環形状を有する基材と、前記表面において、前記環形状の全周において前記相手材との摺動方向に交差する方向に延びる複数の溝と、前記表面に形成され、前記相手材との摺動面を形成する樹脂コーティング層とを有する。

Description

斜板
　本発明は、斜板式コンプレッサーにおいて用いられる斜板に関する。
　基材上に樹脂コーティング層を形成した斜板において、樹脂コーティング層の表面に溝を形成する技術が知られている（例えば特許文献１乃至３）。
特開２００６－２６６１３９号公報 特開２０１４－１５１４９９号公報 国際公開第２００２／０７５１７２号
　本願の発明者らは、斜板において基材上にある種の溝を形成すると、その上に形成された樹脂コーティング層において不均一な摩耗が発生するという問題を見いだした。
　これに対し本発明は、樹脂コーティング層における不均一な摩耗を抑制する技術を提供する。
　本発明は、相手材と対向する表面を含む環形状を有する基材と、前記表面において、前記環形状の全周において前記相手材との摺動方向に交差する方向に延びる複数の溝と、前記表面に形成され、前記相手材との摺動面を形成する樹脂コーティング層とを有する斜板を提供する。
　前記複数の溝は、前記環形状の中心から放射状に延びてもよい。
　前記複数の溝において、隣り合う溝との間隔が２０～２４０μｍであってもよい。
　前記表面における粗さが５～１５（μｍＲｚＪＩＳ）であってもよい。
　本発明によれば、樹脂コーティング層における不均一な摩耗を抑制することができる。
一実施形態に係るコンプレッサー１の構造を示す断面模式図。 斜板３の形状を例示する図。 斜板３の断面構造を例示する図。 基材３１の表面形状を例示する図。 溝３１２の形状を例示する図。 コーティング層３２の表面形状を例示する図。 特異な摩耗を説明する図。 斜板３の製造方法を例示するフローチャート。 実施例及び比較例における基材３１の表面形状を示す図。 摩耗試験後における樹脂コーティング層の表面状態を示す模式図。
１．構成
　図１は、一実施形態に係るコンプレッサー１の構造を示す断面模式図である。コンプレッサー１は、いわゆる斜板式コンプレッサーである。コンプレッサー１は、シャフト２、斜板３、ピストン４、及びシュー５を有する。シャフト２は、ハウジング（図示略）に対して回転可能に支持されている。斜板３は、シャフト２の回転軸に対して斜めに固定されている。斜板３は、本発明に係る摺動部材の一例である。ピストン４は、ハウジングに設けられたシリンダボア（図示略）内を往復運動する。シュー５は、斜板３とピストン４との間に設けられており、斜板３及びピストン４とそれぞれ摺動する。シュー５において、斜板３と摺動する面はほぼ平坦であり、ピストン４と摺動する面はドーム状（半球状）の形状を有している。シュー５は、本発明に係る摺動部材と摺動する相手材の一例である。シャフト２の回転は、斜板３によりピストン４の往復運動に変換される。
　図２は、斜板３の形状を例示する図である。図２は、摺動面に垂直な方向から見た図である。斜板３は、全体として中央部に孔３９を有する円板形状（ドーナツ形状又は環形状）を有する。斜板３から見ると、シュー５は、摺動面上を回転運動している。ここで回転運動とは、斜板３に対してシュー５が円弧状又は円状の軌跡を描く運動をいう。例えば圧縮室側の摺動面を考えたとき、ピストン４が最も引き出された位置（圧縮率最低）から最も押し込まれた位置（圧縮率最高）までは圧縮室に向かって力がかかるので、シュー５は斜板３と摺動している。しかし、ピストン４が最も押し込まれた位置から最も引き出された位置に向かうときには圧縮室と反対側に力がかかるので、シュー５が斜板３の摺動面から浮き上がる場合がある。軌跡を円弧状というのはこのためである。なお、孔３９はシャフト２を受けるための孔である。
　図３は、斜板３の断面構造を例示する図である。図３は、シュー５との摺動面に垂直な断面における構造を示す模式図である。斜板３は、基材３１、コーティング層３２、及びコーティング層３３を有する。コーティング層３２及びコーティング層３３はいずれもシュー５と摺動する。コーティング層３２及びコーティング層３３は、いずれも、本発明に係る樹脂コーティング層の一例である。基材３１は、中央部に孔を有する円板形状を有しており、要求される特性を満たす金属、例えば、鉄系、銅系、又はアルミニウム系の合金により形成される。シュー５との凝着を防ぐ観点から、基材３１はシュー５とは異なる材料で形成されることが好ましい。
　コーティング層３２は、斜板３の摺動面の特性を改善するために設けられている。コーティング層３２は、少なくともバインダー樹脂を含む。この点からコーティング層３２は樹脂コーティング層の一例である。バインダー樹脂は、例えば熱硬化性樹脂により形成される。熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、及びポリイミド（ＰＩ）、エポキシ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びフェノール系樹脂の少なくとも１種が用いられる。コーティング層３２は、添加剤として固体潤滑剤を含んでもよい。固体潤滑剤は、潤滑特性を改善するため、すなわち摩擦係数を低減するために添加される。コーティング層３２は、例えば、２０～７０ｖｏｌ％の固体潤滑材を含む。固体潤滑剤としては、例えば、ＭｏＳ２、グラファイト（Ｇｒ）、カーボン、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等）、軟質金属（Ｓｎ，Ｂｉ等）、ＷＳ２、及びｈ－ＢＮの少なくとも１種が用いられる。コーティング層３２は、添加剤として硬質粒子を含んでもよい。硬質粒子としては、例えば、酸化物、窒化物、炭化物、及び硫化物の少なくとも１種が用いられる。
　コーティング層３２の摩滅を防止する観点から、コーティング層３２の厚さは１０μｍ以上であることが好ましく、１５μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることがさらに好ましい。例えば、コーティング層３２の厚さが５μｍ未満であると、コーティング層３２が摩耗して基材３１が露出してしまう場合がある。基材３１が露出すると、摩擦係数が増大したり、シュー５と凝着したりする問題が発生する。また、コーティング層３２の膜厚が厚すぎるとかえって耐焼付性が低下する場合があることから、５０μｍ以下であることが好ましい。コーティング層３３の材料及び厚さについては、コーティング層３２と同様である。
　図４は、基材３１の表面形状を例示する図である。基材３１の表面３１１には、複数の溝３１２が形成される。表面３１１は、シュー５（相手材の一例）と対向する面である。溝３１２は、シュー５との摺動方向に沿って形成される。この例において、溝３１２は、孔３９の中心から表面３１１に垂直な方向に移動した位置にある視点から見て、孔３９の中心から放射状に延びる形状を有する。溝３１２は、基材３１における環形状の全周において相手材との摺動方向に交差する方向に延びる溝の一例である。
　図５は、溝３１２の形状を例示する図である。図５は、溝３１２を表面３１１に垂直な方向から見た模式図である。この例において、溝３１２は、レーザー加工により形成される。レーザー加工とは、レーザー光のエネルギーを利用した加工技術をいう。具体的には、溝３１２は、基材３１に対し、レーザー光をパルス照射しつつ、照射位置を移動することにより形成される。パルス１回のレーザー光照射で基材３１の一部を溶融及び飛散させることにより、ほぼ円形の凹部（穴）が形成される。照射位置を同心円状に移動させることにより、同心円状の溝３１２が形成される。摺動方向に垂直な断面において、複数の溝３１２はほぼ円弧形状を有する。隣り合う溝３１２の底部の間隔ｐ１は例えば１０～１００μｍであり、溝３１２の開口部の幅ｗ１は例えば１０～１００μｍである。この例において、間隔ｐ１と幅ｗ１とはほぼ等しい。一例において、間隔ｐ１は４０～８０μｍである。なお、間隔ｐ１は幅ｗ１よりも大きくてもよい。摺動方向に平行な断面において、溝３１２は平坦では無く、レーザー光のスポットに起因する微小の凹凸を有する。一例において、この凹凸の間隔ｐ２は、１０～３０μｍである。
　図６は、コーティング層３２の表面形状を例示する図である。コーティング層３２の表面３２１は、シュー５と摺動する摺動面となる。表面３２１には、複数の溝３２２が形成される。この例において、溝３２２は、孔３９の中心Ｃｓから表面３２１に垂直な方向に移動した位置にある視点から見て、孔３９と中心を共通にする同心円の形状を有する。複数の溝３２２において、隣り合う溝３２２の底部の間隔ｐ２及び溝３２２の幅ｗ２は、それぞれ間隔ｐ１及び幅ｗ１と同程度である。なお、間隔ｐ２及び幅ｗ２は、間隔ｐ１及び幅ｗ１と異なっていてもよい。
　ここで、本願発明が解決しようとする課題について詳細に説明する。本願の発明者らは、従来、ショットブラストにより行われていた基材３１の表面３１１の粗面化処理を、レーザー加工で代替すべく開発を進めていた。まず、表面３１１に、孔３９の中心と中心を共通とする同心円状の溝を有する基材３１を試作した。この基材３１の上に樹脂コーティング層を形成した斜板に対して摩耗試験を行ったところ、発明者らは特異な摩耗が発生することを発見した。
　図７は、特異な摩耗を説明する図である。図７（Ａ）が通常の摩耗を、図７（Ｂ）が特異な摩耗を、それぞれ示している。通常の摩耗において、使用後の摺動面はほぼ平坦である。これに対し、特異な摩耗において、コーティング層３２の表面は、基材３１の表面３１１に形成された溝にならって摩耗する。すなわち、コーティング層３２において、溝に相当する部分は他の部分よりも深く摩耗する。このような不均一な摩耗により、使用後の摺動面には、基材３１の表面３１１に形成された溝にならった凹凸（溝）が形成される。
　予期せぬ不具合を回避するため、このような不均一な摩耗を低減することが望まれる。不均一な摩耗が発生する原因について、本願の発明者らは以下の仮説を立てた。同心円状の溝を有する基材３１を用いた例では、コーティング層３２において摺動方向の凹凸が少ないため、摺動方向に発生するせん断力に対抗する力が働きにくい。そのため溝に沿った方向すなわち摺動方向への摩耗が進行しやすい。この仮説に基づき、本願の発明者らは、摺動方向に発生するせん断力に対抗する力が働きやすい表面構造を着想した。
２．製造方法
　図８は、斜板３の製造方法を例示するフローチャートである。ステップＳ１において、基材３１が準備される。基材３１の準備には、例えば、表面の研削及び洗浄液を用いた洗浄を含む。ステップＳ２において、基材３１の表面３１１に溝３１２が形成される。溝３１２は、例えばレーザー加工により形成される。ステップＳ３において、表面３１１の洗浄が行われる。この洗浄は、例えば、アルコール等の洗浄液を用いずにエアブローにより行われる。ステップＳ４において、基材３１上にコーティング層３２の前駆体物質が塗布される。前駆体物質の塗布は、例えば、ロールコート又はパッド印刷による行われる。ステップＳ５において、コーティング層３２が乾燥及び焼成される。ステップＳ６において、コーティング層３２の表面３２１に溝３２２が形成される。溝３２２は、例えば切削加工により形成される。
３．実施例
（１）試料の準備
　図９は、実施例及び比較例における基材３１の表面形状を示す図である。比較例（図９（Ａ））においては、レーザー加工を用いて同心円状の溝３１２が形成された。レーザー光のパルス照射により形成される凹部の、加工処理の進行方向（この場合、進行方向はほぼ摺動方向に等しい）における間隔は１０～３０μｍであり、進行方向と垂直な方向における間隔は４０～８０μｍであった。加工処理の進行方向における、加工後の表面粗さは約８μｍ（ＲｚＪＩＳ）であった。実施例（図９（Ｂ））においては、レーザー加工を用いて放射状の溝３１２が形成された。加工後の表面粗さは、約６μｍ（ＲｚＪＩＳ）であった。
　上記の表面加工がされた基材３１の上に、樹脂コーティング層が形成された。バインダー樹脂としてはＰＡＩが用いられ、固体潤滑剤としてＭｏＳ２及びグラファイトが用いられた。
（２）摩耗試験
　以下の条件（いわゆる貧潤滑条件）で摩耗試験を行った。
　　潤滑方式：オイルミスト噴霧
　　潤滑量：０．２２ｍｇ／ｍｉｎ
　　周速：４．２ｍ／ｓ
　　面圧：３．２ＭＰａ
　　試験時間：２０ｍｉｎ
　　雰囲気：大気中
（３）試験結果
　図１０は、摩耗試験後における樹脂コーティング層の表面状態を示す模式図である。図１０（Ａ）は実施例の結果を、図１０（Ｂ）は比較例の結果を、それぞれ示す。比較例においては、摺動方向に垂直な方向において、試料の表面（摺動面）に基材３１上の溝３１２と同等の間隔で、約２～３μｍの深さの溝が存在した。すなわち、不均一な摩耗が発生した。一方で、実施例においては、試料の表面に溝は存在せずほぼ平坦（０．３μｍＲａ程度）であった。このように、実施例によれば、不均一な摩耗を抑制することができる。
　実施例に係る斜板は、樹脂コーティング層の不均一な摩耗を抑制できるだけでなく、基材３１の表面３１１の粗面化にショットブラストを用いた例と比較して、粗面化工程及びその後の洗浄工程を簡易にすることができる。
４．変形例
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
　溝３２２の形状は実施形態において例示したものに限定されない。例えば、溝３２２は、同心円、渦巻き、又は格子など他の形状を有してもよい。
　基材３１は単一の材料で形成されたものに限定されない。例えば、鋼製の裏金の上に銅合金のライニング層が形成された２層構造のもの、さらには３層以上の構造のものが用いられてもよい。
１…コンプレッサー、２…シャフト、３…斜板、４…ピストン、５…シュー、３１…基材、３２…コーティング層、３３…コーティング層、３９…孔、３１１…表面、３１２…溝、３２１…表面、３２２…溝

Claims (4)

  1. 　相手材と対向する表面を含む環形状を有する基材と、
    　前記表面において、前記環形状の全周において前記相手材との摺動方向に交差する方向に延びる複数の溝と、
    　前記表面に形成され、前記相手材との摺動面を形成する樹脂コーティング層と
    　を有する斜板。
  2. 　前記複数の溝は、前記環形状の中心から放射状に延びる
    　請求項１に記載の斜板。
  3. 　前記複数の溝において、隣り合う溝との間隔が２０～２４０μｍである
    　請求項１又は２に記載の斜板。
  4. 　前記表面における粗さが５～１５μｍ（ＲｚＪＩＳ）である
    　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の斜板。
PCT/JP2018/040493 2017-10-31 2018-10-31 斜板 WO2019088163A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020207014401A KR20200070347A (ko) 2017-10-31 2018-10-31 사판
US16/758,669 US20200355174A1 (en) 2017-10-31 2018-10-31 Swash plate
CN201880069834.4A CN111315985A (zh) 2017-10-31 2018-10-31 斜盘
DE112018005083.1T DE112018005083T5 (de) 2017-10-31 2018-10-31 Taumelscheibe

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017210289A JP2019082148A (ja) 2017-10-31 2017-10-31 斜板
JP2017-210289 2017-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019088163A1 true WO2019088163A1 (ja) 2019-05-09

Family

ID=66331994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/040493 WO2019088163A1 (ja) 2017-10-31 2018-10-31 斜板

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200355174A1 (ja)
JP (1) JP2019082148A (ja)
KR (1) KR20200070347A (ja)
CN (1) CN111315985A (ja)
DE (1) DE112018005083T5 (ja)
WO (1) WO2019088163A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006226180A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Ntn Corp 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ
JP2007051569A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Ntn Corp 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ
JP2012092822A (ja) * 2010-09-28 2012-05-17 Ntn Corp 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1281881B1 (en) 2001-03-16 2019-10-30 Taiho Kogyo Co., Ltd Sliding material
JP4075899B2 (ja) 2005-03-23 2008-04-16 大豊工業株式会社 斜板の製造方法
JP2011089494A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Taiho Kogyo Co Ltd 斜板
JP5916258B2 (ja) * 2011-11-14 2016-05-11 エルジー・ケム・リミテッド 接着フィルム
JP5903391B2 (ja) 2013-02-06 2016-04-13 大豊工業株式会社 摺動部材の製造方法
JP6177852B2 (ja) * 2015-10-01 2017-08-09 大豊工業株式会社 コンプレッサ用斜板及びそれを具備するコンプレッサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006226180A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Ntn Corp 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ
JP2007051569A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Ntn Corp 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ
JP2012092822A (ja) * 2010-09-28 2012-05-17 Ntn Corp 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200070347A (ko) 2020-06-17
DE112018005083T5 (de) 2020-06-25
CN111315985A (zh) 2020-06-19
JP2019082148A (ja) 2019-05-30
US20200355174A1 (en) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5903391B2 (ja) 摺動部材の製造方法
US9816613B2 (en) Coated sliding element
KR20150132078A (ko) 추력 와셔
KR20110042117A (ko) 복합층을 가지는 슬라이딩 요소
JP2009150518A (ja) スラスト軸受用摺動部材
JP2006307724A (ja) 摺動装置
WO2019088163A1 (ja) 斜板
JP2019082147A (ja) 斜板
JP2019082149A (ja) 斜板
JP2007327632A (ja) 転がり摺動部材及び転動装置
WO2014168088A1 (ja) 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ
JP2019082216A (ja) 摺動部材
JP2017141709A (ja) コンプレッサー用斜板および斜板式コンプレッサー
JP2008133815A (ja) 斜板式コンプレッサの斜板および斜板式コンプレッサ
JP6654056B2 (ja) コンプレッサー用斜板および斜板式コンプレッサー
JP6928454B2 (ja) 摺動部材の製造方法、摺動部材、及び摺動部材を用いたコンプレッサ用斜板
WO2020202687A1 (ja) コンプレッサ用斜板
JP6313683B2 (ja) 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ
JP6571960B2 (ja) 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ
JP6466754B2 (ja) 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ
JP6379381B2 (ja) 斜板式コンプレッサ
JP2006097871A (ja) 転がり摺動部材及び転動装置
JP2006118696A (ja) スラストころ軸受
JP4784829B2 (ja) 摺動部材の製造方法および摺動部材
JP2008151264A (ja) 転がり軸受用保持器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18873735

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207014401

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18873735

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1