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JP2010019091A - Swash plate compressor - Google Patents

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JP2010019091A
JP2010019091A JP2008178129A JP2008178129A JP2010019091A JP 2010019091 A JP2010019091 A JP 2010019091A JP 2008178129 A JP2008178129 A JP 2008178129A JP 2008178129 A JP2008178129 A JP 2008178129A JP 2010019091 A JP2010019091 A JP 2010019091A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swash plate
coating
shoe
piston
sliding surface
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2008178129A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Sugioka
隆弘 杉岡
Takayuki Kato
崇行 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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 Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2008178129A priority Critical patent/JP2010019091A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a swash plate compressor capable of satisfying both of seizure resistance and wear resistance between a swash plate and a shoe. <P>SOLUTION: This swash plate compressor is provided with the swash plate 8 provided in such a manner that the same can rotate synchronously with a drive shaft 5 in a crank chamber 6, and a pair of shoes 20a, 20b provided between the swash plate 8 and a piston 10 and converting oscillating motion of the swash plate 8 to reciprocating motion of the piston 10. Shoe sliding surfaces 82a, 83a on which the shoes 20a, 20b slides are formed on the swash plate 8. The shoe sliding surface 83a is divided in a circumference direction into a first coating C1 made of resin containing solid lubricant and second coating C2 having foreign substance embedding property. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は斜板式圧縮機に関する。   The present invention relates to a swash plate compressor.

特許文献1に従来の斜板式圧縮機が開示されている。この斜板式圧縮機は、内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室を形成するハウジングと、シリンダボア内に往復動可能に収容されてシリンダボア内に圧縮室を区画するピストンと、外部駆動源により駆動され、ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、クランク室内で駆動軸と同期回転可能に設けられた斜板と、対をなして斜板とピストンとの間に設けられ、斜板の揺動運動をピストンの往復動に変換するシューとを備えている。そして、斜板には一方のシューが摺動するシュー摺動面と、他方のシューが摺動するシュー摺動面とが形成されている。   Patent Document 1 discloses a conventional swash plate compressor. This swash plate compressor includes a housing that forms a cylinder bore, a crank chamber, a suction chamber, and a discharge chamber therein, a piston that is reciprocally accommodated in the cylinder bore and defines a compression chamber in the cylinder bore, and an external drive source. A drive shaft that is driven and rotatably supported by the housing, a swash plate that is provided so as to be able to rotate synchronously with the drive shaft in the crank chamber, and a pair of swash plates and pistons, And a shoe for converting the swinging motion into the reciprocating motion of the piston. The swash plate is formed with a shoe sliding surface on which one shoe slides and a shoe sliding surface on which the other shoe slides.

シュー摺動面は斜板の両面に形成されており、一面のシュー摺動面は耐焼付性に優れたPAI(ポリアミドイミド)を主体とするPAIコーティング層で形成され、他面のシュー摺動面は耐摩耗性に優れたPBI(ポリベンゾイミダゾール)を主体とするPBIコーティング層で形成されている。   The shoe sliding surfaces are formed on both sides of the swash plate, and one shoe sliding surface is formed of a PAI coating layer mainly composed of PAI (polyamideimide) with excellent seizure resistance, and the shoe sliding surface on the other surface. The surface is formed of a PBI coating layer mainly composed of PBI (polybenzimidazole) having excellent wear resistance.

特開2007−270994号公報JP 2007-270994 A

ところで、斜板式圧縮機では、クランク室内に摩耗粉等の異物が不可避的に生じ、斜板とシューとの間に生じた隙間にその異物が入り込むことがある。その場合、上記従来の斜板式圧縮機では、斜板の一面のPAIコーティング層がその異物によって摩耗され易い。このため、斜板とシューとの間におけるPAIコーティング層に基づく耐焼付性が低下するおそれがある。   By the way, in the swash plate compressor, foreign matter such as wear powder is inevitably generated in the crank chamber, and the foreign matter may enter a gap formed between the swash plate and the shoe. In that case, in the conventional swash plate compressor, the PAI coating layer on one surface of the swash plate is easily worn by the foreign matter. For this reason, there is a possibility that the seizure resistance based on the PAI coating layer between the swash plate and the shoe may be lowered.

かといって、現状では、耐焼付性と耐摩耗性との両方に優れた材料が見当たらないため、斜板の一面をPAIコーティング層に代えて耐摩耗性のある材料で形成しても、その場合には斜板とシューとの間の耐焼付性自体が得られなくなってしまう。   However, at present, there is no material excellent in both seizure resistance and wear resistance, so even if one surface of the swash plate is replaced with a PAI coating layer and formed of a wear resistant material, In such a case, the seizure resistance itself between the swash plate and the shoe cannot be obtained.

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、斜板とシューとの間において、耐焼付性と耐摩耗性との両方を満足させることができる斜板式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides a swash plate compressor that can satisfy both seizure resistance and wear resistance between a swash plate and a shoe. This is a problem to be solved.

本発明の斜板式圧縮機は、内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室を形成するハウジングと、前記シリンダボア内に往復動可能に収容されて前記シリンダボア内に圧縮室を区画するピストンと、外部駆動源により駆動され、前記ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、前記クランク室内で前記駆動軸と同期回転可能に設けられた斜板と、対をなして前記斜板と前記ピストンとの間に設けられ、前記斜板の揺動運動を前記ピストンの往復動に変換するシューとを備え、前記斜板には前記シューが摺動するシュー摺動面が形成された斜板式圧縮機において、
前記シュー摺動面は、固体潤滑剤を含む樹脂からなる第1被膜と、異物埋収性のある第2被膜とで周方向に区分されていることを特徴とする。
The swash plate compressor of the present invention includes a housing that forms a cylinder bore, a crank chamber, a suction chamber, and a discharge chamber therein, a piston that is reciprocally accommodated in the cylinder bore and that defines a compression chamber in the cylinder bore, A drive shaft driven by an external drive source and rotatably supported by the housing; a swash plate provided in a synchronized manner with the drive shaft in the crank chamber; and a pair of the swash plate and the piston A swash plate compressor having a shoe sliding surface on which the shoe slides is formed on the swash plate. In
The shoe sliding surface is characterized in that it is divided in the circumferential direction by a first film made of a resin containing a solid lubricant and a second film having a foreign substance burying property.

本発明の斜板式圧縮機は、斜板のシュー摺動面が第1被膜を有し、第1被膜が固体潤滑剤を含む樹脂からなるため、斜板がシューとの間において優れた耐焼付性を発揮する。また、この斜板式圧縮機は、斜板のシュー摺動面が第2被膜を有し、第2被膜が異物埋収性を有しているため、クランク室内に生じた異物が斜板とシューとの間に侵入しても、その異物が第2被膜で捕捉される。このため、第1被膜の耐摩耗性も発揮される。そして、斜板とシューとの間の隙間が過度に大きくならず、シューが斜板の姿勢の変化に好適に追従し、斜板とシューとの間の良好な耐焼付性が維持される。   In the swash plate compressor of the present invention, the shoe sliding surface of the swash plate has a first coating, and the first coating is made of a resin containing a solid lubricant, so that the swash plate has excellent seizure resistance between the shoe and the shoe. Demonstrate sex. Further, in this swash plate type compressor, since the shoe sliding surface of the swash plate has the second coating, and the second coating has a foreign matter burying property, the foreign matter generated in the crank chamber is separated from the swash plate and the shoe. The foreign matter is captured by the second film even if it enters between the two. For this reason, the wear resistance of the first coating is also exhibited. The gap between the swash plate and the shoe does not become excessively large, the shoe suitably follows a change in the posture of the swash plate, and good seizure resistance between the swash plate and the shoe is maintained.

したがって、本発明の斜板式圧縮機は、斜板とシューとの間において、耐焼付性と耐摩耗性との両方を満足させることができる。このため、この斜板式圧縮機は優れた耐久性を発揮することができる。   Therefore, the swash plate compressor of the present invention can satisfy both seizure resistance and wear resistance between the swash plate and the shoe. For this reason, this swash plate type compressor can exhibit excellent durability.

本発明の斜板式圧縮機は、駆動軸に対して傾斜角が変動可能な斜板を備えた容量可変型のものであり得る他、駆動軸に対して傾斜角が固定された斜板を備えた容量固定型のものであり得る。また、ピストンは、ピストンヘッドが一つである片頭ピストンであり得る他、ピストンヘッドが2つである両頭ピストンであり得る。   The swash plate type compressor of the present invention may be of a variable capacity type including a swash plate whose inclination angle can be varied with respect to the drive shaft, and further includes a swash plate whose inclination angle is fixed with respect to the drive shaft. It may be of a fixed capacity type. The piston may be a single-headed piston having one piston head or a double-headed piston having two piston heads.

本発明の斜板式圧縮機では、第1被膜は、シュー摺動面のうち、シューが押圧される部分である押圧部分に形成され、第2被膜は、シュー摺動面のうち、シューが離反される部分である離反部分に形成されていることが好ましい(請求項2)。   In the swash plate compressor of the present invention, the first coating is formed on a pressing portion that is a portion to which the shoe is pressed among the shoe sliding surfaces, and the second coating is the shoe separating on the shoe sliding surfaces. Preferably, it is formed in a separation portion that is a portion to be formed (claim 2).

斜板式圧縮機の斜板には、一方側のシューが摺動するシュー摺動面と、他方側のシューが摺動するシュー摺動面とが形成されている。各シュー摺動面は、シューが押圧される部分である押圧部分と、シューが離反される部分である離反部分とを有している。   The swash plate of the swash plate compressor is formed with a shoe sliding surface on which one shoe slides and a shoe sliding surface on which the other shoe slides. Each shoe sliding surface has a pressing portion that is a portion where the shoe is pressed and a separation portion that is a portion where the shoe is separated.

すなわち、片頭ピストンを採用した斜板式圧縮機の斜板は、ピストンヘッド側のシュー摺動面の押圧部分がピストンに圧縮行程を行わせ、反ピストンヘッド側のシュー摺動面の押圧部分がピストンに吸入行程を行わせる。この際、ピストンヘッド側及び反ピストンヘッド側のシュー摺動面には、押圧部分から周方向で180度ずれて離反部分が生じている。つまり、この斜板式圧縮機では、ピストンヘッド側のシュー摺動面の上死点位置及び反ピストンヘッド側のシュー摺動面の下死点位置は押圧部分に含まれ、反ピストンヘッド側のシュー摺動面の上死点位置及びピストンヘッド側のシュー摺動面の下死点位置は離反部分に含まれる。   In other words, the swash plate of a swash plate type compressor that employs a single-headed piston has a pressing portion of the shoe sliding surface on the piston head side causing the piston to perform a compression stroke, and a pressing portion of the shoe sliding surface on the anti-piston head side is the piston. To perform the inhalation stroke. At this time, on the shoe sliding surfaces on the piston head side and the anti-piston head side, a separation portion is generated by being shifted 180 degrees in the circumferential direction from the pressing portion. In other words, in this swash plate compressor, the top dead center position of the shoe sliding surface on the piston head side and the bottom dead center position of the shoe sliding surface on the anti-piston head side are included in the pressing portion, and the shoe on the anti-piston head side The top dead center position of the sliding surface and the bottom dead center position of the shoe sliding surface on the piston head side are included in the separation portion.

また、両頭ピストンを採用した斜板式圧縮機の斜板は、一方及び他方のシュー摺動面の押圧部分がピストンに圧縮行程を行わせる。この際、一方及び他方のシュー摺動面には、押圧部分から周方向で180度ずれた離反部分が生じ、それらの離反部分がピストンに吸入行程を行わせる。つまり、この斜板式圧縮機では、一方のシュー摺動面の上死点位置は他方のシュー摺動面の下死点位置に含まれ、一方のシュー摺動面の下死点位置は他方のシュー摺動面の上死点位置に含まれる。一方及び他方のシュー摺動面の上死点位置は押圧部分に含まれ、一方及び他方のシュー摺動面の下死点位置は離反部分に含まれる。   Further, in a swash plate of a swash plate type compressor that employs a double-headed piston, the pressing portions of one and the other shoe sliding surfaces cause the piston to perform a compression stroke. At this time, the one and other shoe sliding surfaces have separated portions that are 180 degrees apart from the pressing portion in the circumferential direction, and these separated portions cause the piston to perform a suction stroke. That is, in this swash plate compressor, the top dead center position of one shoe sliding surface is included in the bottom dead center position of the other shoe sliding surface, and the bottom dead center position of one shoe sliding surface is the other dead center position. It is included in the top dead center position of the shoe sliding surface. The top dead center position of the one and other shoe sliding surfaces is included in the pressing portion, and the bottom dead center position of the one and other shoe sliding surfaces is included in the separation portion.

そして、異物は、シュー摺動面の離反部分において、斜板とシューとの間に入り込む。その異物は、シュー摺動面の押圧部分に移動することにより、シュー摺動面の摩耗を行う。このため、第1被膜が押圧部分に形成され、第2被膜が離反部分に形成されておれば、第2被膜で異物を捕捉することができ、第1被膜が異物によって摩耗され難い。   The foreign matter enters between the swash plate and the shoe at the separated portion of the shoe sliding surface. The foreign matter moves to the pressing portion of the shoe sliding surface, and wears the shoe sliding surface. For this reason, if the 1st coat is formed in the press part and the 2nd coat is formed in the separation part, a foreign substance can be caught with the 2nd coat, and the 1st coat is hard to be worn by a foreign substance.

発明者らの試験結果によれば、第1被膜は、押圧部分の全面積の50〜90%で形成されていることが好ましい(請求項3)。第1被膜が押圧部分の全面積の50%未満では、耐焼付性が十分でない。第1被膜が押圧部分の全面積の90%を超えれば、異物の侵入に起因する摩耗量が許容範囲を超えて多くなる。   According to the test results of the inventors, it is preferable that the first coating is formed in 50 to 90% of the entire area of the pressed portion (Claim 3). When the first film is less than 50% of the total area of the pressed portion, the seizure resistance is not sufficient. If the first coating exceeds 90% of the total area of the pressed portion, the amount of wear resulting from the intrusion of foreign matter exceeds the allowable range.

また、本発明の斜板式圧縮機では、第1被膜は周方向で2区分以上であり、第2被膜は周方向で2区分以上であり、第1被膜及び第2被膜は周方向で交互に形成されていることも好ましい(請求項4)。異物埋収性のある第2被膜は、第1被膜に比べて耐焼付性が劣るため、焼付きの発生が懸念される。ところが、上記の構成によれば、駆動軸の回転に伴い、第1被膜を構成する固体潤滑剤及び樹脂が各第2被膜に広範囲に転写されるため、シュー摺動面全体の耐焼付性の向上が実現される。   In the swash plate compressor according to the present invention, the first coating has two or more sections in the circumferential direction, the second coating has two or more sections in the circumferential direction, and the first coating and the second coating are alternately arranged in the circumferential direction. It is also preferable that it is formed (claim 4). Since the second coating film with foreign substance burying property is inferior in seizure resistance as compared with the first coating film, there is a concern about occurrence of seizure. However, according to the above configuration, as the drive shaft rotates, the solid lubricant and the resin constituting the first coating are transferred over a wide range to each second coating. Improvement is realized.

斜板は、基板と、この基板に形成され、シュー摺動面を構成する摺動層とからなり得る。そして、摺動層が第1被膜と第2被膜とで周方向に区分されていることが好ましい(請求項5)。この場合、摺動層が第1被膜又は第2被膜それぞれの単層構造とされるから、多層構造である場合に比べて、コストを低く抑えることができる。   The swash plate may be composed of a substrate and a sliding layer formed on the substrate and constituting a shoe sliding surface. And it is preferable that the sliding layer is divided into the circumferential direction by the 1st film and the 2nd film (Claim 5). In this case, since the sliding layer has a single-layer structure of each of the first film and the second film, the cost can be reduced as compared with the case of a multilayer structure.

ピストンはピストンヘッドが一つである片頭ピストンであり得る。また、斜板は前後にシュー摺動面を有し得る。このような斜板式圧縮機においては、ピストンヘッド側のシュー摺動面が第1被膜と第2被膜とで周方向に区分されていることが好ましい(請求項6)。この場合、ピストンヘッド側のシュー摺動面にシューが強く押圧されることから、ピストンヘッド側のシュー摺動面のみに本発明を適用するだけで十分に本発明の作用効果を奏することができ、かつコストの低減を実現することができる。反ピストンヘッド側のシュー摺動面は固体潤滑剤を含む樹脂からなり得る。   The piston can be a single-headed piston with a single piston head. In addition, the swash plate may have shoe sliding surfaces on the front and rear. In such a swash plate compressor, the shoe sliding surface on the piston head side is preferably divided in the circumferential direction by a first coating and a second coating (Claim 6). In this case, since the shoe is strongly pressed against the shoe sliding surface on the piston head side, the effect of the present invention can be sufficiently obtained by applying the present invention only to the shoe sliding surface on the piston head side. In addition, cost reduction can be realized. The shoe sliding surface on the side opposite to the piston head can be made of a resin containing a solid lubricant.

発明者らの試験結果によれば、第2被膜としては、銅系金属(銅又は銅を最も多く含む銅合金をいう。以下、同様。)、錫系金属(錫又は錫を最も多く含む錫合金をいう。以下、同様。)又はアルミシリコン系金属(アルミシリコン(AlSi)又はアルミシリコンを最も多く含むアルミシリコン合金をいう。以下、同様)を採用し得る(請求項7)。銅系金属又は錫系金属はめっき、溶射、焼結等の方法により構成され得る。また、斜板の基板がアルミニウム系金属からなる場合には、基板の表面に施されるアルマイトも第2被膜たり得る。   According to the test results of the inventors, as the second coating, copper-based metal (refers to copper or a copper alloy containing the largest amount of copper; hereinafter the same), tin-based metal (tin or tin containing the most tin). (Also, the same shall apply hereinafter) or an aluminum silicon-based metal (aluminum silicon (AlSi) or an aluminum silicon alloy containing the largest amount of aluminum silicon, hereinafter the same shall apply). The copper-based metal or tin-based metal can be formed by a method such as plating, thermal spraying, or sintering. When the swash plate substrate is made of an aluminum-based metal, the alumite applied to the surface of the substrate can also be the second coating.

以下、本発明を具体化した実施例1〜3を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments 1 to 3 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1の斜板式圧縮機は、図1に示すように、容量可変型斜板式圧縮機である。なお、図1における下側を前側、上側を後側としている。   The swash plate type compressor of Example 1 is a variable capacity swash plate type compressor as shown in FIG. Note that the lower side in FIG. 1 is the front side, and the upper side is the rear side.

この圧縮機は、シリンダブロック1の前端にフロントハウジング2が接合されているとともに、シリンダブロック1の後端には弁ユニット3を介してリヤハウジング4が接合されている。ここで、シリンダブロック1、フロントハウジング2及びリヤハウジング4がハウジングを構成する。シリンダブロック1及びフロントハウジング2には軸方向に延びる軸孔1a、2aが貫設されており、軸孔1a、2aにはそれぞれ軸受装置等を介して駆動軸5が回転可能に支承されている。   In this compressor, a front housing 2 is joined to the front end of the cylinder block 1, and a rear housing 4 is joined to the rear end of the cylinder block 1 via a valve unit 3. Here, the cylinder block 1, the front housing 2, and the rear housing 4 constitute a housing. The cylinder block 1 and the front housing 2 are provided with shaft holes 1a and 2a extending in the axial direction, and a drive shaft 5 is rotatably supported in the shaft holes 1a and 2a via bearings or the like. .

フロントハウジング2内はクランク室6とされている。クランク室6では、フロントハウジング2との間に軸受装置を介し、ラグプレート7が駆動軸5に固定されている。また、クランク室6には、斜板8がラグプレート7の後方に設けられている。斜板8は、駆動軸5によって挿通され、この状態でラグプレート7との間に設けられたリンク機構9によって、駆動軸5及びラグプレート7と同期回転しながら、傾斜角が変化するようになっている。   The inside of the front housing 2 is a crank chamber 6. In the crank chamber 6, a lug plate 7 is fixed to the drive shaft 5 through a bearing device between the crank chamber 6 and the front housing 2. Further, a swash plate 8 is provided in the crank chamber 6 behind the lug plate 7. The swash plate 8 is inserted through the drive shaft 5, and in this state, the link mechanism 9 provided between the slag plate 7 and the lug plate 7 is rotated in synchronization with the drive shaft 5 and the lug plate 7 so that the inclination angle changes. It has become.

シリンダブロック1には、軸方向に延びる複数個のシリンダボア1bが同心円状に貫設されている。各シリンダボア1b内には片頭型のピストン10が往復動可能に収納されている。各ピストン10のクランク室6側は首部10cとされており、首部10cにはそれぞれ球面で凹設された受け座10a、10bが互いに対面して設けられている。各ピストン10のシリンダボア1b側はピストンヘッド10dとされており、ピストンヘッド10dは首部10cと一体に連なり、かつシリンダボア1bを摺動可能になっている。   The cylinder block 1 is provided with a plurality of cylinder bores 1b extending concentrically extending in the axial direction. A single-headed piston 10 is housed in each cylinder bore 1b so as to be capable of reciprocating. The crank chamber 6 side of each piston 10 is a neck portion 10c. The neck portion 10c is provided with receiving seats 10a and 10b that are recessed with spherical surfaces, facing each other. The cylinder bore 1b side of each piston 10 is a piston head 10d. The piston head 10d is integrated with the neck portion 10c and can slide on the cylinder bore 1b.

斜板8と各ピストン10との間には、図2に示すように、前後一対のシュー20a、20bがそれぞれ設けられている。斜板8は、基板81と、この基板81の前面の周縁部のみに形成された摺動層82と、基材81の後面の周縁部のみに形成された摺動層83とからなる。前方である反ピストンヘッド10d側の摺動層82の表面はシュー20aが摺動するシュー摺動面82aであり、後方であるピストンヘッド10d側の摺動層83の表面はシュー20bが摺動するシュー摺動面83aである。   As shown in FIG. 2, a pair of front and rear shoes 20 a and 20 b are provided between the swash plate 8 and each piston 10. The swash plate 8 includes a substrate 81, a sliding layer 82 formed only on the peripheral portion of the front surface of the substrate 81, and a sliding layer 83 formed only on the peripheral portion of the rear surface of the base material 81. The front surface of the sliding layer 82 on the anti-piston head 10d side is a shoe sliding surface 82a on which the shoe 20a slides, and the surface of the sliding layer 83 on the rear piston head 10d side is slid on the shoe 20b. This is a shoe sliding surface 83a.

基板81は、鉄系金属(鉄又は鉄を最も多く含む鉄合金をいう。以下、同様。)又はアルミニウム系金属(アルミニウム又はアルミニウムを最も多く含むアルミニウム合金をいう。以下、同様。)からなる。   The substrate 81 is made of an iron-based metal (referred to as iron or an iron alloy containing the most iron, hereinafter the same) or an aluminum-based metal (referred to as aluminum or an aluminum alloy containing the most aluminum as described below).

摺動層82は、図3(A)に示すように、詳細を後述する第1被膜C1からなる。摺動層83は、図3(C)に示すように、詳細を後述するように、互いに異なる材質からなる第1被膜C1と第2被膜C2とで周方向に区分されている。第1被膜C1及び第2被膜C2はそれぞれ単層構造とされている。   As shown in FIG. 3A, the sliding layer 82 is made of a first coating C1 whose details will be described later. As shown in FIG. 3C, the sliding layer 83 is divided in the circumferential direction by a first film C1 and a second film C2 made of different materials, as will be described in detail later. Each of the first coating C1 and the second coating C2 has a single layer structure.

図1及び図2に示すシュー20a、20bは、鉄系金属又はアルミニウム系金属からなる。アルミニウム系金属からなるシュー20a、20bの表面には、ニッケルめっきが施されている。各シュー20a、20bは略半球状をなしている。   The shoes 20a and 20b shown in FIGS. 1 and 2 are made of an iron-based metal or an aluminum-based metal. Nickel plating is applied to the surfaces of the shoes 20a and 20b made of an aluminum-based metal. Each shoe 20a, 20b is substantially hemispherical.

図3(A)、(C)に示す第1被膜C1は、樹脂中に、例えばポリアミドイミド(PAI)中に二硫化モリブデン(MoS2)、グラファイト、二硫化タングステン(WS2)、窒化硼素(BN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の固体潤滑剤を分散させてなるコーティング層とされている。この構成により、第1被膜C1は耐焼付性に優れたものとなっている。 The first film C1 shown in FIGS. 3A and 3C is formed of a resin such as polyamide imide (PAI) in molybdenum disulfide (MoS 2 ), graphite, tungsten disulfide (WS 2 ), boron nitride ( BN), polytetrafluoroethylene (PTFE), and other solid lubricants are dispersed in the coating layer. With this configuration, the first coating C1 has excellent seizure resistance.

図3(C)に示す第2被膜C2は、銅系金属、錫系金属又はアルミシリコン系金属(アルミシリコン(AlSi)又はアルミシリコンを最も多く含むアルミシリコン合金をいう。)のめっき層、溶射層又は焼結層とされている。この構成により、第2被膜C2は異物埋収性を有するものとなっている。   The second coating C2 shown in FIG. 3C is a plating layer or thermal spraying of a copper-based metal, a tin-based metal, or an aluminum silicon-based metal (referred to as aluminum silicon (AlSi) or an aluminum silicon alloy containing the most aluminum silicon). Layer or sintered layer. With this configuration, the second coating C2 has a foreign substance burying property.

斜板8の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、次に示す2通りの方法を採用することができる。   The manufacturing method of the swash plate 8 is not particularly limited, but for example, the following two methods can be adopted.

第1の方法では、まずアルマイト処理の施された基板81が用意される。次いで、固体潤滑剤としてのMoS2を含む第1被膜C1の構成成分からなる液状の塗料が基板81の周縁部にコーティングされる。このとき、コーティングの範囲は周方向について第1被膜C1の形成範囲である上記所定の範囲である。コーティングの手法としては、ロールコート塗装等の転写処理によることが望まれる。転写処理によれば、スプレー処理と違って第2被膜C2の形成範囲に塗料が侵入するのを回避し易く、コーティングを行う際に第2被膜C2の形成範囲をマスキングする必要がないからである。こうして形成された第1被膜C1はその後焼成によって硬化され、次いでその表面が研磨される。これにより、所定の範囲、所定の寸法及び所定の面粗度に調整された第1被膜C1が形成される。 In the first method, an alumite-treated substrate 81 is first prepared. Next, a liquid paint composed of components of the first film C1 containing MoS 2 as a solid lubricant is coated on the peripheral edge of the substrate 81. At this time, the coating range is the predetermined range which is the formation range of the first film C1 in the circumferential direction. As a coating technique, it is desirable to use a transfer process such as roll coating. According to the transfer process, unlike the spray process, it is easy to avoid the paint from entering the formation range of the second film C2, and it is not necessary to mask the formation range of the second film C2 when coating is performed. . The first film C1 thus formed is then cured by baking, and then its surface is polished. Thereby, the 1st film C1 adjusted to the predetermined range, the predetermined dimension, and the predetermined surface roughness is formed.

第1被膜C1の形成後、基板81の後面の周縁部における第2被膜C2の形成範囲に無電解めっきにより錫めっきの第2被膜C2が形成される。もっとも、錫めっきの第2被膜C2は電解めっきにより形成してもよい。なお、本発明者らは、第2被膜C2のめっき処理によって第1被膜C1を構成する塗料が劣化しないことを確認している。   After the formation of the first coating C1, a second coating C2 of tin plating is formed by electroless plating in the formation range of the second coating C2 at the peripheral edge of the rear surface of the substrate 81. However, the second coating C2 of tin plating may be formed by electrolytic plating. In addition, the present inventors have confirmed that the coating material which comprises the 1st film C1 does not deteriorate by the plating process of the 2nd film C2.

第2の方法では、まず鉄系金属の基板81が用意される。次いで、第1被膜C1の形成範囲を含む溶射不要部位をマスキングしながら、基板81の後面の周縁部における第2被膜C2の形成範囲に銅系金属が溶射される。形成された第2被膜C2の表面は切削、研磨される。続いて、固体潤滑剤としてのMoS2を含む第1被膜C1の構成成分からなる液状の塗料が基板81の周縁部における第1被膜C1の形成範囲にコーティングされる。コーティングの手法は、転写処理とスプレー処理とのいずれであってもよいが、スプレー手法の場合には第2被膜C2の形成範囲をマスキングする必要がある。こうして形成された第1被膜はその後切削、研磨される。 In the second method, first, a ferrous metal substrate 81 is prepared. Next, the copper-based metal is sprayed on the formation range of the second coating C2 in the peripheral edge portion of the rear surface of the substrate 81 while masking the spraying unnecessary portion including the formation range of the first coating C1. The surface of the formed second film C2 is cut and polished. Subsequently, a liquid paint composed of components of the first film C1 containing MoS 2 as a solid lubricant is coated on the formation range of the first film C1 on the peripheral edge of the substrate 81. The coating method may be either a transfer process or a spray process, but in the case of the spray technique, it is necessary to mask the formation range of the second film C2. The first film thus formed is then cut and polished.

図1に示すように、リヤハウジング4には吸入室4a及び吐出室4bが形成されている。シリンダボア1bは、弁ユニット3の吸入弁機構を介して吸入室4aに連通可能になっているとともに、弁ユニット3の吐出弁機構を介して吐出室4bに連通可能になっている。   As shown in FIG. 1, the rear housing 4 is formed with a suction chamber 4a and a discharge chamber 4b. The cylinder bore 1 b can communicate with the suction chamber 4 a via the suction valve mechanism of the valve unit 3 and can communicate with the discharge chamber 4 b via the discharge valve mechanism of the valve unit 3.

また、リヤハウジング4には容量制御弁11が収納されている。容量制御弁11は、検知通路4cにより吸入室4aに連通し、給気通路4dにより吐出室4bとクランク室6とを連通させている。容量制御弁11は、吸入室4aの圧力を検知することにより、給気通路4dの開度を変更し、圧縮機の吐出容量を変更している。また、クランク室6と吸入室4aとは抽気通路4eによって連通している。吐出室4bには配管12によって凝縮器13、膨張弁14及び蒸発器15が接続されており、蒸発器15は配管12によって吸入室4aに接続されている。   A capacity control valve 11 is accommodated in the rear housing 4. The capacity control valve 11 communicates with the suction chamber 4a through the detection passage 4c, and connects the discharge chamber 4b with the crank chamber 6 through the air supply passage 4d. The capacity control valve 11 detects the pressure in the suction chamber 4a, thereby changing the opening degree of the air supply passage 4d and changing the discharge capacity of the compressor. The crank chamber 6 and the suction chamber 4a communicate with each other through an extraction passage 4e. A condenser 13, an expansion valve 14 and an evaporator 15 are connected to the discharge chamber 4 b by a pipe 12, and the evaporator 15 is connected to the suction chamber 4 a by a pipe 12.

フロントハウジング2の前端には軸受装置を介してプーリ16が回転可能に設けられており、プーリ16は駆動軸5に固定されている。プーリ16にはエンジン17によって回転駆動されるベルト18が巻き掛けられている。   A pulley 16 is rotatably provided at the front end of the front housing 2 via a bearing device, and the pulley 16 is fixed to the drive shaft 5. A belt 18 that is rotationally driven by an engine 17 is wound around the pulley 16.

上記のように構成された圧縮機では、駆動軸5が回転することにより斜板8が同期回転し、各対のシュー20a、20bを介して各ピストン10がシリンダボア1b内を往復動する。これにより、ピストン10のピストンヘッド10d側に形成される各圧縮室が吸入行程と圧縮行程とを繰り返しながら容積変化をする。ピストン10が圧縮室の容積を増加する向きに移動する吸入行程では、吸入室4a内の冷媒ガスが圧縮室内に吸入される。ピストン10が圧縮室の容積を減少する向きに移動する圧縮行程では、冷媒ガスが圧縮されて圧縮室から吐出室4b内に吐出される。こうして圧縮機、凝縮器13、膨張弁14及び蒸発器15からなる冷凍回路で冷凍作用が行われる。この間、シュー20a、20bは、略平面が斜板8のシュー摺動面82a、83aと摺接するとともに、半球面がピストン10の受け座10a、10bと摺接する。   In the compressor configured as described above, the swash plate 8 rotates synchronously as the drive shaft 5 rotates, and each piston 10 reciprocates within the cylinder bore 1b via each pair of shoes 20a and 20b. Thereby, each compression chamber formed on the piston head 10d side of the piston 10 changes in volume while repeating the suction stroke and the compression stroke. In the suction stroke in which the piston 10 moves in the direction of increasing the volume of the compression chamber, the refrigerant gas in the suction chamber 4a is sucked into the compression chamber. In the compression stroke in which the piston 10 moves in the direction of decreasing the volume of the compression chamber, the refrigerant gas is compressed and discharged from the compression chamber into the discharge chamber 4b. In this way, the refrigeration operation is performed by the refrigeration circuit including the compressor, the condenser 13, the expansion valve 14, and the evaporator 15. During this time, the shoes 20 a and 20 b are in sliding contact with the shoe sliding surfaces 82 a and 83 a of the swash plate 8 and the hemispherical surfaces are in sliding contact with the receiving seats 10 a and 10 b of the piston 10.

図3(A)に示すように、反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82aは、シュー20aが押圧される部分である押圧部分Pと、シュー20aが離反される部分である離反部分Dとを有している。また、図3(C)に示すように、ピストンヘッド10d側のシュー摺動面83aは、シュー20bが押圧される部分である押圧部分Pと、シュー20bが離反される部分である離反部分Dとを有している。第1被膜C1は押圧部分Pの全面積の50%の領域を占有し、残りの50%の領域を第2被膜C2が占有している。   As shown in FIG. 3A, the shoe sliding surface 82a on the anti-piston head 10d side includes a pressing portion P that is a portion where the shoe 20a is pressed and a separation portion D that is a portion where the shoe 20a is separated. have. Further, as shown in FIG. 3C, the shoe sliding surface 83a on the piston head 10d side includes a pressing portion P that is a portion where the shoe 20b is pressed and a separation portion D that is a portion where the shoe 20b is separated. And have. The first coating C1 occupies a region of 50% of the total area of the pressing portion P, and the second coating C2 occupies the remaining 50% of the region.

シュー摺動面83aの押圧部分Pが各ピストン10に圧縮行程を行わせ、反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82aの押圧部分Pが各ピストン10に吸入行程を行わせる。この際、ピストンヘッド10d側及び反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面83a、82aには、押圧部分Pから周方向で180度ずれて離反部分Dが生じている。   The pressing portion P of the shoe sliding surface 83a causes each piston 10 to perform a compression stroke, and the pressing portion P of the shoe sliding surface 82a on the anti-piston head 10d side causes each piston 10 to perform an intake stroke. At this time, the shoe sliding surfaces 83a and 82a on the piston head 10d side and the anti-piston head 10d side are separated from the pressing portion P by 180 degrees in the circumferential direction, and a separation portion D is generated.

つまり、この圧縮機では、ピストンヘッド10d側のシュー摺動面83aの上死点位置TDC及び反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82aの下死点位置BDCは押圧部分Pに含まれ、反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82aの上死点位置TDC及びピストンヘッド10d側のシュー摺動面83aの下死点位置BDCは離反部分Dに含まれる。   That is, in this compressor, the top dead center position TDC of the shoe sliding surface 83a on the piston head 10d side and the bottom dead center position BDC of the shoe sliding surface 82a on the anti-piston head 10d side are included in the pressing portion P. The top dead center position TDC of the shoe sliding surface 82a on the piston head 10d side and the bottom dead center position BDC of the shoe sliding surface 83a on the piston head 10d side are included in the separation portion D.

そして、この圧縮機は、斜板8のシュー摺動面82a、83aが第1被膜C1を有し、第1被膜C1が固体潤滑剤を含む樹脂、例えばPAIからなる樹脂コーティングであるため、斜板8がシュー20a、20bとの間において優れた耐焼付性を発揮する。   In this compressor, the shoe sliding surfaces 82a and 83a of the swash plate 8 have the first coating C1, and the first coating C1 is a resin coating made of a resin containing a solid lubricant, for example, PAI. The plate 8 exhibits excellent seizure resistance between the shoes 20a and 20b.

また、この圧縮機は、斜板8のシュー摺動面83aが第2被膜C2を有し、第2被膜C2が異物埋収性を有している。そして、クランク室6内に生じた異物は、シュー摺動面83aの離反部分Dにおいて、斜板8とシュー20bとの間に入り込む。しかし、その異物は第2被膜C2で捕捉される。このため、異物がシュー摺動面83aの押圧部分Pに移動することがなく、異物が押圧部分Pにある第1被膜C1を摩耗し難いため、第1被膜C1の耐摩耗性も発揮される。そして、斜板8とシュー20bとの間の隙間が過度に大きくならず、シュー20bが斜板8の姿勢の変化に好適に追従し、斜板8とシュー20bとの間の良好な耐焼付性が維持される。   Further, in this compressor, the shoe sliding surface 83a of the swash plate 8 has the second coating C2, and the second coating C2 has a foreign substance burying property. The foreign matter generated in the crank chamber 6 enters between the swash plate 8 and the shoe 20b at the separation portion D of the shoe sliding surface 83a. However, the foreign matter is captured by the second coating C2. For this reason, the foreign matter does not move to the pressing portion P of the shoe sliding surface 83a, and the foreign matter does not easily wear the first coating C1 on the pressing portion P. Therefore, the wear resistance of the first coating C1 is also exhibited. . The gap between the swash plate 8 and the shoe 20b does not become excessively large, the shoe 20b preferably follows the change in the posture of the swash plate 8, and good seizure resistance between the swash plate 8 and the shoe 20b. Sex is maintained.

なお、斜板8のシュー摺動面82aの押圧部分Pには吸入行程においてシュー20aが押圧されるだけであり、その力はさほどのものではない。このため、斜板8のシュー摺動面82aが第2被膜C2を有しておらず、離反部分Dで異物が斜板8とシュー20aとの間に入り込んだとしても、第1被膜C1の摩耗はさほど問題にならない。   In addition, the shoe 20a is only pressed against the pressing portion P of the shoe sliding surface 82a of the swash plate 8 in the suction stroke, and the force is not so much. Therefore, the shoe sliding surface 82a of the swash plate 8 does not have the second coating C2, and even if foreign matter enters between the swash plate 8 and the shoe 20a at the separation portion D, the first coating C1 Wear is not a problem.

したがって、この圧縮機は、斜板8とシュー20a、20bとの間において、耐焼付性と耐摩耗性との両方を満足させることができる。このため、この圧縮機は優れた耐久性を発揮することができる。   Therefore, this compressor can satisfy both seizure resistance and wear resistance between the swash plate 8 and the shoes 20a, 20b. For this reason, this compressor can exhibit the outstanding durability.

また、この圧縮機においては、反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82aが第1被膜C1だけからなり、ピストンヘッド10d側のシュー摺動面83aだけが第1被膜C1と第2被膜C2とで周方向に区分されている。このため、コストの低減を実現することができている。なお、反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82aについて、第1被膜C1と第2被膜C2とで周方向に区分することも可能である。   Further, in this compressor, the shoe sliding surface 82a on the anti-piston head 10d side is composed only of the first coating C1, and only the shoe sliding surface 83a on the piston head 10d side is the first coating C1 and the second coating C2. Is divided in the circumferential direction. For this reason, cost reduction can be realized. Note that the shoe sliding surface 82a on the anti-piston head 10d side can be divided in the circumferential direction by the first coating C1 and the second coating C2.

さらに、この圧縮機では、摺動層82が第1被膜C1の単層構造であり、摺動層83が第1被膜C1又は第2被膜C2それぞれの単層構造とされるから、多層構造である場合に比べて、コストを低く抑えることができる。   Further, in this compressor, the sliding layer 82 has a single-layer structure of the first coating C1, and the sliding layer 83 has a single-layer structure of the first coating C1 or the second coating C2, respectively. The cost can be kept lower than in some cases.

(評価)
実施例1の圧縮機の耐焼付性を評価するため、以下の試験を行った。まず、図4に示すように、斜板8を模した斜板供試体88とシュー92とが用意される。斜板供試体88は、斜板8と同種の基板88aの上面に摺動層88bを形成したものである。シュー92は、斜板供試体88の摺動層88bに略平面を当接するように載置される。そして、シュー92の半球面に対応する受け座38aが凹設された押し付け治具99により、シュー92を斜板供試体88に所定の荷重で押し付ける。こうして、斜板供試体88とシュー92とを当接させた状態で斜板供試体88を摺速10.4m/s、荷重1.96kN、無潤滑、R134a雰囲気の条件下で回転させ、何秒で焼付きが発生するかを測定した。
(Evaluation)
In order to evaluate the seizure resistance of the compressor of Example 1, the following tests were performed. First, as shown in FIG. 4, a swash plate specimen 88 and a shoe 92 simulating the swash plate 8 are prepared. The swash plate specimen 88 is formed by forming a sliding layer 88b on the upper surface of the same type of substrate 88a as the swash plate 8. The shoe 92 is placed so that a substantially flat surface is brought into contact with the sliding layer 88 b of the swash plate specimen 88. Then, the shoe 92 is pressed against the swash plate specimen 88 with a predetermined load by a pressing jig 99 having a recess 38a corresponding to the hemispherical surface of the shoe 92. Thus, the swash plate specimen 88 is rotated under the conditions of a sliding speed of 10.4 m / s, a load of 1.96 kN, no lubrication, and an atmosphere of R134a with the swash plate specimen 88 and the shoe 92 in contact with each other. It was measured whether seizure occurred in seconds.

ここで、摺動層88bは、MoS2を含むPAIからなる第1被膜C1と、錫めっき又はアルマイトからなる第2被膜C2とで構成されている。シュー92は、SUJ2からなるものを用いた。そして、第1被膜C1の摺動層88b全体に占める割合(以下、第1被膜の占有率という。)を0%から100%まで段々変化させていった。結果を図5に示す。 Here, the sliding layer 88b is composed of a first coating C1 made of PAI containing MoS 2 and a second coating C2 made of tin plating or alumite. The shoe 92 is made of SUJ2. The ratio of the first coating C1 to the entire sliding layer 88b (hereinafter referred to as the first coating occupation ratio) was gradually changed from 0% to 100%. The results are shown in FIG.

図5から明らかなように、第1被膜C1の占有率が0〜30%のときは焼付き時間に大きな変化はなかったが、30%を超えたあたりから第1被膜C1の占有率が増すにつれ焼付き時間が次第に長くなった。ここでは、第1被膜の占有率が0%のときの焼付き時間が25秒であることから、その2倍以上である50秒以上の焼付き時間を合格と判断することとし、それに該当する第1被膜C1の占有率が50%以上であれば、第1被膜C1のもつ耐焼付性の特性が有効に働くと考察した。実際の圧縮機では、斜板8に圧縮荷重が作用するのは摺動層82、83のうちの押圧部分P側であるため、この試験結果からすると、押圧部分Pの全面積の中に第1被膜C1が50%以上の割合で含まれるのが好ましい。   As is clear from FIG. 5, when the occupation ratio of the first coating C1 was 0 to 30%, there was no significant change in the seizure time, but the occupation ratio of the first coating C1 increased from around 30%. As a result, the seizure time gradually increased. Here, since the seizure time when the occupation ratio of the first coating is 0% is 25 seconds, it is determined that the seizure time of 50 seconds or more, which is twice or more, is acceptable, and falls under this condition. It was considered that the seizure resistance characteristic of the first coating C1 works effectively when the occupation ratio of the first coating C1 is 50% or more. In an actual compressor, the compressive load is applied to the swash plate 8 on the pressing portion P side of the sliding layers 82 and 83. It is preferable that one film C1 is contained at a ratio of 50% or more.

また、圧縮機の耐摩耗性を評価するため、以下の試験を行った。図6に示すように、試験装置は、上記と同様、斜板供試体88、シュー92及び押し付け治具99を備えている。そして、斜板供試体88の摺動層88bの上面に150μlの潤滑油L及び10mgのアルミナ粉末からなる異物Fを載置し、次いでシュー92を斜板供試体88に50kgの荷重で押し付け、その状態で斜板供試体88を5回転させる。斜板供試体88の回転によって斜板供試体88とシュー92との間に異物Fが入り込み、摺動層88bの上面が異物Fによって摩耗される。このときの摺動層88bの膜厚減少量を摩耗量として測定した。   In addition, the following tests were conducted to evaluate the wear resistance of the compressor. As shown in FIG. 6, the test apparatus includes a swash plate specimen 88, a shoe 92, and a pressing jig 99 as described above. Then, a foreign substance F made of 150 μl of lubricating oil L and 10 mg of alumina powder was placed on the upper surface of the sliding layer 88b of the swash plate specimen 88, and then the shoe 92 was pressed against the swash plate specimen 88 with a load of 50 kg, In this state, the swash plate specimen 88 is rotated five times. Due to the rotation of the swash plate specimen 88, the foreign matter F enters between the swash plate specimen 88 and the shoe 92, and the upper surface of the sliding layer 88b is worn by the foreign matter F. The amount of film thickness reduction of the sliding layer 88b at this time was measured as the amount of wear.

第1被膜の占有率を0%から100%まで段々変化させる点及びシュー92、摺動層88bの各組成は、上記した耐焼付性の試験と同様である。第1被膜C1の膜厚は当初は20μmに設定されている。結果を図7に示す。   The composition of the shoe 92 and the sliding layer 88b in which the occupation ratio of the first film is gradually changed from 0% to 100% and the seizure resistance test described above are the same. The film thickness of the first coating C1 is initially set to 20 μm. The results are shown in FIG.

図7から明らかなように、第1被膜C1の占有率が0〜90%のときは、摩耗量は格別多くなるわけではなく許容範囲に収まっていた。しかし、第1被膜C1の占有率が90%を超えたあたりから摩耗量が急激に上昇した。これは、第1被膜C1の増加分だけ第2被膜C2の占有率が減少し、第2被膜C2のもつ異物埋収性の特性が発揮されなくなるからである。これにより、第1被膜C1の占有率が90%以下であれば、第2被膜C2のもつ異物埋収性の特性が有効に働くと考察した。実際の圧縮機では、斜板8に圧縮荷重が作用するのは摺動層82、83のうちの押圧部分P側であるため、この試験結果からすると、押圧部分Pの全面積の中に第1被膜C1が90%以下の割合で含まれるのが好ましい。以上をまとめると、第1被膜C1は、押圧部分Pの全面積の50〜90%で形成されているのが好ましい。なお、離反部分Dにも第1被膜C1が第2被膜C2と周方向に区分して形成されていてもよい。   As is clear from FIG. 7, when the occupation ratio of the first coating C1 was 0 to 90%, the wear amount was not particularly increased but was within an allowable range. However, the amount of wear suddenly increased when the occupation ratio of the first coating C1 exceeded 90%. This is because the occupation ratio of the second coating C2 is decreased by the increase in the first coating C1, and the foreign matter embedment property of the second coating C2 is not exhibited. Thus, it was considered that if the occupation ratio of the first coating C1 is 90% or less, the foreign matter embedding property of the second coating C2 works effectively. In an actual compressor, the compressive load is applied to the swash plate 8 on the pressing portion P side of the sliding layers 82 and 83. It is preferable that one film C1 is included at a ratio of 90% or less. In summary, the first coating C1 is preferably formed in 50 to 90% of the total area of the pressing portion P. In addition, the 1st film C1 may be formed in the separation part D separately from the 2nd film C2 in the circumferential direction.

実施例2の圧縮機は、図8(A)〜(C)に示すように、斜板8のシュー摺動面82a、83aにおける第1被膜C1及び第2被膜C2のそれぞれの形成範囲が実施例1とは異なる。その他は実施例1と同様であり、重複する説明は省略する。   In the compressor of Example 2, as shown in FIGS. 8A to 8C, the formation ranges of the first coating C1 and the second coating C2 on the shoe sliding surfaces 82a and 83a of the swash plate 8 are implemented. Different from Example 1. Others are the same as those in the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

ピストンヘッド10d側及び反ピストンヘッド10d側のシュー摺動面82a、83aにおいて、第1被膜C1は周方向で3区分に分割され、第2被膜C2は周方向で3区分に分割され、これら第1被膜C1及び第2被膜C2が周方向で交互に配置されている。より詳細に言えば、第1被膜C1は、周方向に30°の領域でかつ30°の角度差をもって分割配置され、第2被膜C2は第1被膜C1の間に分割配置されている。このため、第1被膜C1は押圧部分Pの全面積の50%で形成され、第2被膜C2は押圧部分Pの全面積の50%で形成されている。   In the shoe sliding surfaces 82a and 83a on the piston head 10d side and the anti-piston head 10d side, the first coating C1 is divided into three sections in the circumferential direction, and the second coating C2 is divided into three sections in the circumferential direction. The first coating C1 and the second coating C2 are alternately arranged in the circumferential direction. More specifically, the first coating C1 is divided and arranged in an area of 30 ° in the circumferential direction and with an angular difference of 30 °, and the second coating C2 is divided and arranged between the first coatings C1. For this reason, the first coating C1 is formed with 50% of the total area of the pressing part P, and the second coating C2 is formed with 50% of the total area of the pressing part P.

駆動軸5が回転すると、摺動層82、83とシュー20a、20bとの間の摩擦によって第1被膜C1の塗料の一部が第2被膜C2側に転写される。このとき、第1被膜C1と第2被膜C2とがそれぞれ3区分に交互に分割配置されていることにより、塗料がそれぞれの第2被膜C2に広範囲に行き渡り、シュー摺動面82a、83a全体の耐焼付性の向上が実現される。   When the drive shaft 5 rotates, a part of the coating material of the first coating C1 is transferred to the second coating C2 side by friction between the sliding layers 82 and 83 and the shoes 20a and 20b. At this time, since the first coating C1 and the second coating C2 are alternately divided and arranged in three sections, the paint spreads over the second coating C2 over a wide area, and the entire shoe sliding surfaces 82a and 83a. Improved seizure resistance is achieved.

実施例3の圧縮機は、図9及び図10に示すように、両頭ピストン26を用いた固定容量型斜板式圧縮機である。なお、図9における下側を前側、上側を後側としている。   The compressor of Example 3 is a fixed capacity type swash plate type compressor using a double-headed piston 26 as shown in FIGS. 9 and 10. Note that the lower side in FIG. 9 is the front side, and the upper side is the rear side.

この圧縮機では、一対のシリンダブロック21a、21bの前端に弁ユニット23aを介してフロントハウジング22が接合され、フロントハウジング22内には吐出室22bが形成されている。また、シリンダブロック21a、21bの後端には弁ユニット23bを介してリアハウジング24が接合され、リアハウジング24内には吸入室24a及び吐出室24bが形成されている。ここで、シリンダブロック21a、21b、フロントハウジング22及びリアハウジング24がハウジングを構成する。吐出室22b、24bは図示しない単一の吐出室に連通している。   In this compressor, a front housing 22 is joined to the front ends of a pair of cylinder blocks 21a and 21b via a valve unit 23a, and a discharge chamber 22b is formed in the front housing 22. A rear housing 24 is joined to the rear ends of the cylinder blocks 21a and 21b via a valve unit 23b, and a suction chamber 24a and a discharge chamber 24b are formed in the rear housing 24. Here, the cylinder blocks 21a and 21b, the front housing 22 and the rear housing 24 constitute a housing. The discharge chambers 22b and 24b communicate with a single discharge chamber (not shown).

シリンダブロック21a、21bには駆動軸25が回転可能に支承されており、この駆動軸25とフロントハウジング22との間にはシール部材22aが設けられている。また、シリンダブロック21a、21bには複数のシリンダボア21d、21eが前後に貫設され、前後で対をなす各シリンダボア21d、21e内には両頭型のピストン26が往復動可能に収容されている。各シリンダボア21d、21eとピストン26とにより、圧縮室がピストン26の両ピストンヘッド26c、26d側に区画されている。   A drive shaft 25 is rotatably supported on the cylinder blocks 21 a and 21 b, and a seal member 22 a is provided between the drive shaft 25 and the front housing 22. A plurality of cylinder bores 21d and 21e are provided in the cylinder blocks 21a and 21b in the front-rear direction, and a double-headed piston 26 is accommodated in the cylinder bores 21d and 21e that are paired in the front-rear direction. The cylinder bores 21 d and 21 e and the piston 26 divide the compression chamber on the piston heads 26 c and 26 d side of the piston 26.

駆動軸25には、吸入室24aと連通する導入孔25aが形成されているとともに、導入孔25aの前後において吸入案内溝25bが各々径方向に貫設されている。また、シリンダブロック21a、21bには、吸入案内溝25bを介して各シリンダボア21d、21eと導入孔25aとを連通する吸入通路21fが貫設されている。   The drive shaft 25 is formed with an introduction hole 25a communicating with the suction chamber 24a, and suction guide grooves 25b are provided in the radial direction before and after the introduction hole 25a. The cylinder blocks 21a and 21b are respectively provided with suction passages 21f that communicate the cylinder bores 21d and 21e with the introduction holes 25a through suction guide grooves 25b.

また、シリンダブロック21a、21b間にはクランク室21cが区画形成されている。クランク室21c内において駆動軸25に斜板28が固定されている。斜板28には前後で対をなす半球状のシュー29a、29bが設けられており、各ピストン26は両ピストンヘッド26c、26d間の首部26eが各対のシュー29a、29bによって係留されている。斜板28の両端面と各シリンダブロック21a、21bの内端面との間には一対のスラスト軸受27が設けられており、斜板28はスラスト軸受27を介して両シリンダブロック21a、21bの間に挟持されている。   A crank chamber 21c is defined between the cylinder blocks 21a and 21b. A swash plate 28 is fixed to the drive shaft 25 in the crank chamber 21c. The swash plate 28 is provided with a pair of hemispherical shoes 29a and 29b which are paired in the front and rear, and each piston 26 has a neck portion 26e between the piston heads 26c and 26d moored by the pair of shoes 29a and 29b. . A pair of thrust bearings 27 are provided between both end surfaces of the swash plate 28 and inner end surfaces of the cylinder blocks 21a and 21b. The swash plate 28 is interposed between the cylinder blocks 21a and 21b via the thrust bearing 27. Is sandwiched between.

斜板28は、図10に示すように、基板61と、この基板61の前面の周縁部に形成され、シュー29aと摺動可能な摺動層62と、基板61の後面の周縁部に形成され、シュー29bと摺動可能な摺動層63とからなる。前方のピストンヘッド26c側の摺動層62の表面はシュー29aが摺動するシュー摺動面62aであり、後方のピストンヘッド26d側の摺動層63の表面はシュー29bが摺動するシュー摺動面63aである。摺動層62、63は、実施例1又は2と同様、耐焼付性に優れた第1被膜C1と、異物埋収性のある第2被膜C2とで周方向に区分されている。   As shown in FIG. 10, the swash plate 28 is formed on the substrate 61, the peripheral portion of the front surface of the substrate 61, the sliding layer 62 slidable with the shoe 29 a, and the peripheral portion of the rear surface of the substrate 61. The shoe 29b and the sliding layer 63 are slidable. The surface of the sliding layer 62 on the front piston head 26c side is a shoe sliding surface 62a on which the shoe 29a slides, and the surface of the sliding layer 63 on the rear piston head 26d side is on shoe sliding on which the shoe 29b slides. It is a moving surface 63a. Similar to the first or second embodiment, the sliding layers 62 and 63 are divided in the circumferential direction by a first coating C1 having excellent seizure resistance and a second coating C2 having a foreign matter burying property.

基板61及びシュー29a、29bにはアルミニウム系金属が用いられている。第1被膜C1は、樹脂中に、例えばPAI中に、MoS2等の固体潤滑剤を分散させてなるコーティング層とされ、第2被膜C2は、錫系金属又は銅系金属のめっき層あるいはアルマイト層とされている。第2被膜C2を溶射又は焼結によって形成することも可能である。 An aluminum-based metal is used for the substrate 61 and the shoes 29a and 29b. The first coating C1 is a coating layer in which a solid lubricant such as MoS 2 is dispersed in a resin, for example, PAI. The second coating C2 is a tin-based or copper-based metal plating layer or anodized. It is considered as a layer. It is also possible to form the second coating C2 by thermal spraying or sintering.

上記のように構成された圧縮機は、図9に示す駆動軸25にプーリ又は電磁クラッチが結合され、車両に搭載される。プーリ又は電磁クラッチはベルトを介してエンジンによって駆動される。エンジンが駆動されている間、駆動軸25が回転駆動されれば、斜板28が駆動軸25と同期回転し、ピストン26が斜板28の傾斜角度に応じたストロークでシリンダボア21d、21e内を往復動する。また、駆動軸25が回転駆動されることにより、ピストン26に連動させて、吸入案内溝25b及び吸入通路21fを介して導入孔25aと圧縮室とを連通させたり遮断したりする。このため、ピストン26が右から左に移動すると、導入孔25aと右側の圧縮室とが連通し、吸入室24a及び導入孔25aを経て右側の圧縮室内に吸入される。その際、左側の圧縮室と導入室25aとが遮断され、冷媒ガスは左側の圧縮室で圧縮された後、吐出室24bに吐出される。また、ピストン26が左から右に移動すると、左右の圧縮室の動作は上記と逆になる。   The compressor configured as described above is mounted on a vehicle with a pulley or an electromagnetic clutch coupled to the drive shaft 25 shown in FIG. The pulley or electromagnetic clutch is driven by the engine via a belt. If the drive shaft 25 is rotationally driven while the engine is being driven, the swash plate 28 rotates synchronously with the drive shaft 25, and the piston 26 moves in the cylinder bores 21d and 21e with a stroke corresponding to the inclination angle of the swash plate 28. Reciprocates. Further, when the drive shaft 25 is rotationally driven, the introduction hole 25a and the compression chamber are communicated or blocked via the suction guide groove 25b and the suction passage 21f in conjunction with the piston 26. Therefore, when the piston 26 moves from right to left, the introduction hole 25a communicates with the right compression chamber, and is sucked into the right compression chamber through the suction chamber 24a and the introduction hole 25a. At that time, the left compression chamber and the introduction chamber 25a are shut off, and the refrigerant gas is compressed in the left compression chamber and then discharged into the discharge chamber 24b. When the piston 26 moves from left to right, the operations of the left and right compression chambers are reversed.

斜板28は、前方及び後方のシュー摺動面62a、63aの押圧部分Pがピストン26に圧縮行程を行わせる。この際、前方及び後方のシュー摺動面62a、63aには、押圧部分Pから周方向で180度ずれた離反部分Dが生じ、それらの離反部分Dがピストン26に吸入行程を行わせる。つまり、この圧縮機では、前方のシュー摺動面62aの上死点位置TDCは後方のシュー摺動面63aの下死点位置BDCであり、前方のシュー摺動面62aの下死点位置BDCは後方のシュー摺動面63aの上死点位置TDCである。前方及び後方のシュー摺動面62a、63aの上死点位置TDCは押圧部分Pに含まれ、前方及び後方のシュー摺動面62a、63aの下死点位置BDCは離反部分Dに含まれる。   In the swash plate 28, the pressing portions P of the front and rear shoe sliding surfaces 62a and 63a cause the piston 26 to perform a compression stroke. At this time, the front and rear shoe sliding surfaces 62a and 63a are separated from the pressing portion P by 180 degrees in the circumferential direction, and these separating portions D cause the piston 26 to perform a suction stroke. That is, in this compressor, the top dead center position TDC of the front shoe sliding surface 62a is the bottom dead center position BDC of the rear shoe sliding surface 63a, and the bottom dead center position BDC of the front shoe sliding surface 62a. Is the top dead center position TDC of the rear shoe sliding surface 63a. The top dead center position TDC of the front and rear shoe sliding surfaces 62a, 63a is included in the pressing portion P, and the bottom dead center position BDC of the front and rear shoe sliding surfaces 62a, 63a is included in the separation portion D.

このように、両頭ピストン26を用いた固定容量型斜板式の圧縮機では、前後のシュー摺動面62a、63aのいずれも第1被膜C1及び第2被膜C2からなる摺動層62、63とすることにより、耐焼付性及び耐摩耗性の両方を満足する圧縮機が提供される。   As described above, in the fixed capacity swash plate type compressor using the double-headed piston 26, both the front and rear shoe sliding surfaces 62a and 63a have the sliding layers 62 and 63 formed of the first coating C1 and the second coating C2. Thus, a compressor that satisfies both seizure resistance and wear resistance is provided.

なお、本発明は上記実施例1〜3に制限されるものではない。例えば、第1被膜C1を構成する固体潤滑剤は例示したものに限らず、他のものでもよい。また、第1被膜C1は、固体潤滑剤を含む樹脂、例えばPAIからなる被膜と他の材料からなる被膜(第2被膜C2を含む)とを積層させたものであってもよい。同様に、第2被膜C2は、めっき層、溶射層、焼結層又はアルマイト層からなる被膜と他の材料からなる被膜(第1被膜C1を含む)とを積層させたものであってもよい。また、第1被膜C1及び第2被膜C2は、それぞれ、2区分ずつに、又は4区分以上に分割配置されていてもよい。   In addition, this invention is not restrict | limited to the said Examples 1-3. For example, the solid lubricant constituting the first coating C1 is not limited to that illustrated, but may be other. The first coating C1 may be a laminate of a resin containing a solid lubricant, for example, a coating made of PAI and a coating made of another material (including the second coating C2). Similarly, the second coating C2 may be a laminate of a coating made of a plating layer, a sprayed layer, a sintered layer or an alumite layer and a coating made of another material (including the first coating C1). . In addition, the first coating C1 and the second coating C2 may be divided and arranged in two sections or in four sections or more.

本発明は車両用空調装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.

実施例1の斜板式圧縮機の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a swash plate compressor according to Embodiment 1. FIG. 実施例1の斜板式圧縮機の要部拡大縦断面図である。1 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a swash plate compressor of Example 1. FIG. 実施例1の斜板式圧縮機に係り、図(A)は斜板を前から見た模式図、図(B)は斜板の模式断面図、図(C)は斜板を後ろから見た模式図である。FIG. 4A is a schematic view of the swash plate viewed from the front, FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the swash plate, and FIG. It is a schematic diagram. 斜板供試体とシューとの焼付き時間の測定を行う装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of an apparatus for measuring the seizing time between a swash plate specimen and a shoe. 焼付き時間と第1被膜の占有率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between image sticking time and the occupation rate of a 1st film. 摺動層の摩耗量の測定を行う装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the apparatus which measures the abrasion loss of a sliding layer. 摩耗量と第1被膜の占有率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an abrasion loss and the occupation rate of a 1st film. 実施例2の斜板式圧縮機に係り、図(A)は斜板を前から見た模式図、図(B)は斜板の模式断面図、図(C)は斜板を後ろから見た模式図である。In connection with the swash plate compressor of Example 2, FIG. (A) is a schematic view of the swash plate viewed from the front, FIG. (B) is a schematic sectional view of the swash plate, and FIG. It is a schematic diagram. 実施例3の斜板式圧縮機の縦断面図である。6 is a longitudinal sectional view of a swash plate compressor according to Embodiment 3. FIG. 実施例3の斜板式圧縮機の要部拡大縦断面図である。FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of a main part of a swash plate compressor according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1b、21d、21e…シリンダボア
4a、24a…吸入室
4b、22b、24b…吐出室
5、25…駆動軸
6、21c…クランク室
8、28…斜板
82a、83a、62a、63a…シュー摺動面
10、26…ピストン
10d、26c、26d…ピストンヘッド
20a、20b、29a、29b…シュー
62、63、82、83…摺動層
C1…第1被膜
C2…第2被膜
P…押圧部分
D…離反部分
1b, 21d, 21e ... Cylinder bores 4a, 24a ... Suction chamber 4b, 22b, 24b ... Discharge chamber 5, 25 ... Drive shaft 6, 21c ... Crank chamber 8, 28 ... Swash plate 82a, 83a, 62a, 63a ... Shoe sliding Surface 10, 26 ... Piston 10d, 26c, 26d ... Piston head 20a, 20b, 29a, 29b ... Shoe 62, 63, 82, 83 ... Sliding layer C1 ... First coating C2 ... Second coating P ... Pressing portion D ... Remote part

Claims (7)

内部にシリンダボア、クランク室、吸入室及び吐出室を形成するハウジングと、前記シリンダボア内に往復動可能に収容されて前記シリンダボア内に圧縮室を区画するピストンと、外部駆動源により駆動され、前記ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、前記クランク室内で前記駆動軸と同期回転可能に設けられた斜板と、対をなして前記斜板と前記ピストンとの間に設けられ、前記斜板の揺動運動を前記ピストンの往復動に変換するシューとを備え、前記斜板には前記シューが摺動するシュー摺動面が形成された斜板式圧縮機において、
前記シュー摺動面は、固体潤滑剤を含む樹脂からなる第1被膜と、異物埋収性のある第2被膜とで周方向に区分されていることを特徴とする斜板式圧縮機。
A housing that forms a cylinder bore, a crank chamber, a suction chamber, and a discharge chamber therein, a piston that is reciprocally accommodated in the cylinder bore and defines a compression chamber in the cylinder bore, and is driven by an external drive source, and the housing A swash plate, which is provided between the swash plate and the piston in a pair with a drive shaft that is rotatably supported on the swash plate, and a swash plate that is rotatably provided in synchronization with the drive shaft in the crank chamber. A swash plate compressor in which a swash plate is formed with a shoe sliding surface on which the shoe slides.
The swash plate compressor, wherein the shoe sliding surface is divided in a circumferential direction by a first film made of a resin containing a solid lubricant and a second film having a foreign substance burying property.
前記第1被膜は、前記シュー摺動面のうち、前記シューが押圧される部分である押圧部分に形成され、前記第2被膜は、前記シュー摺動面のうち、前記シューが離反される部分である離反部分に形成されている請求項1記載の斜板式圧縮機。   The first coating is formed on a pressing portion of the shoe sliding surface which is a portion where the shoe is pressed, and the second coating is a portion of the shoe sliding surface where the shoe is separated. The swash plate type compressor according to claim 1, wherein the swash plate compressor is formed at a separation portion. 前記第1被膜は、前記押圧部分の全面積の50〜90%で形成されている請求項2記載の斜板式圧縮機。   3. The swash plate compressor according to claim 2, wherein the first coating is formed by 50 to 90% of the total area of the pressing portion. 前記第1被膜は周方向で2区分以上であり、前記第2被膜は周方向で2区分以上であり、前記第1被膜及び前記第2被膜は周方向で交互に形成されている請求項1記載の斜板式圧縮機。   2. The first coating has two or more sections in the circumferential direction, the second coating has two or more sections in the circumferential direction, and the first coating and the second coating are alternately formed in the circumferential direction. The described swash plate compressor. 前記斜板は、基板と、前記基板に形成され、前記シュー摺動面を構成する摺動層とからなり、
前記摺動層が前記第1被膜と前記第2被膜とで周方向に区分されている請求項1乃至4のいずれか1項記載の斜板式圧縮機。
The swash plate comprises a substrate and a sliding layer formed on the substrate and constituting the shoe sliding surface,
The swash plate type compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the sliding layer is divided in a circumferential direction by the first coating and the second coating.
前記ピストンはピストンヘッドが一つである片頭ピストンであり、前記斜板は前後に前記シュー摺動面を有し、前記ピストンヘッド側の前記シュー摺動面が前記第1被膜と前記第2被膜とで周方向に区分されている請求項1乃至5のいずれか1項記載の斜板式圧縮機。   The piston is a single-headed piston having a single piston head, the swash plate has the shoe sliding surfaces on the front and rear sides, and the shoe sliding surfaces on the piston head side are the first coating and the second coating. The swash plate compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the compressor is divided in a circumferential direction. 前記第2被膜は銅系金属、錫系金属又はアルミシリコン系金属からなる請求項1乃至6のいずれか1項記載の斜板式圧縮機。   The swash plate compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the second coating is made of a copper-based metal, a tin-based metal, or an aluminum silicon-based metal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102852791A (en) * 2011-12-30 2013-01-02 浙江大学 Housing gas distribution-type cylindrical vane compressor

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