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WO2022009769A1 - 摺動部品 - Google Patents

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WO2022009769A1
WO2022009769A1 PCT/JP2021/024943 JP2021024943W WO2022009769A1 WO 2022009769 A1 WO2022009769 A1 WO 2022009769A1 JP 2021024943 W JP2021024943 W JP 2021024943W WO 2022009769 A1 WO2022009769 A1 WO 2022009769A1
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WO
WIPO (PCT)
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groove
dynamic pressure
sliding
sliding surface
conduction
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/024943
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓志 鈴木
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.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
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 Eagle Industry Co Ltd filed Critical Eagle Industry Co Ltd
Priority to US18/013,513 priority Critical patent/US12152676B2/en
Priority to JP2022535278A priority patent/JP7551264B2/ja
Priority to KR1020237001801A priority patent/KR20230027187A/ko
Priority to EP21837222.5A priority patent/EP4177500A4/en
Priority to CN202180046051.6A priority patent/CN115917192A/zh
Publication of WO2022009769A1 publication Critical patent/WO2022009769A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
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    • F04C2240/50—Bearings
    • F04C2240/54—Hydrostatic or hydrodynamic bearing assemblies specially adapted for rotary positive displacement pumps or compressors

Definitions

  • the present invention relates to a sliding component used in a rotating machine including an eccentric mechanism.
  • Machines with rotary drive used in various industrial fields include not only rotary machines that rotate while the central axis is held in place, but also rotary machines that rotate with eccentricity.
  • One of the rotating machines that rotates with eccentricity is a scroll compressor, etc.
  • This type of compressor has a fixed scroll with a spiral wrap on the surface of the end plate, and a spiral wrap on the surface of the end plate. It is equipped with a scroll compression mechanism consisting of a movable scroll, an eccentric mechanism that rotates the rotation axis eccentrically, etc., and by rotating the movable scroll relative to the fixed scroll with eccentric rotation, both scrolls can be used. It is a mechanism that pressurizes the fluid supplied from the low pressure chamber on the outer diameter side and discharges the high pressure fluid from the discharge hole formed in the center of the fixed scroll.
  • the scroll compressor shown in Patent Document 1 includes a thrust plate that slides relative to the movable scroll on the back side of the movable scroll, and is compressed by a scroll compression mechanism in a back pressure chamber formed on the back side of the thrust plate.
  • the present invention has been made focusing on such a problem, and an object of the present invention is to provide a sliding component capable of stably reducing frictional resistance between sliding surfaces accompanied by eccentric rotation.
  • the sliding parts of the present invention are A sliding component that has an annular shape and has a sliding surface that slides relative to each other with eccentric rotation.
  • the sliding surface includes a dynamic pressure generating groove forming an annular shape along the sliding surface, and a plurality of conduction grooves communicating the dynamic pressure generating groove and the external space of the sliding surface.
  • the conduction groove has an arrangement relationship in which another conduction groove does not intersect on a virtual line passing through one conduction groove and the center point of the sliding surface. According to this, when one conduction groove moves toward the external space due to relative sliding accompanied by eccentric rotation between the sliding surface and the mating sliding surface, or when the mating sliding surface moves externally on the one conduction groove.
  • the fluid in the external space is introduced into the dynamic pressure generation groove through one conduction groove, and dynamic pressure is generated at the site near the one conduction groove in the dynamic pressure generation groove. do.
  • the other conduction groove is not arranged on the virtual line passing through the one conduction groove and the center point of the sliding surface and only the dynamic pressure generation groove exists, the one conduction groove in the dynamic pressure generation groove and the radial direction Dynamic pressure is also generated at the site facing the. That is, dynamic pressure is generated between a portion near one conduction groove and a portion facing the radial direction thereof, and the sliding surfaces are separated from each other with a small relative inclination, and that state is set as the eccentric rotation angle of the sliding surfaces. It can be maintained regardless. As a result, the lubricity between the sliding surfaces is improved, and the frictional resistance of the sliding surfaces can be stably reduced.
  • An odd number of conduction grooves may be equally arranged in the circumferential direction.
  • the conduction grooves can be evenly distributed in the circumferential direction in a state where the conduction grooves facing each other in the radial direction are not arranged on the virtual line passing through the center point of the sliding surface, so that the conduction grooves can be evenly distributed in the circumferential direction, regardless of the eccentric rotation angle of the sliding surface.
  • the sliding surfaces can be separated from each other with a small relative inclination.
  • the conduction groove may be deeper than the dynamic pressure generation groove. According to this, since the fluid is held in the conduction groove deeper than the dynamic pressure generation groove, the fluid is reliably supplied from the conduction groove to the dynamic pressure generation groove.
  • the conduction groove may communicate with the external space on the high voltage side. According to this, since a fluid having a high pressure is introduced from the conduction groove to the dynamic pressure generation groove, it is easy to separate the sliding surfaces from each other.
  • At least one side wall that partitions the dynamic pressure generating groove may have a plurality of intersecting surfaces that intersect with respect to the circumferential direction. According to this, in a specific section in the eccentric sliding of the sliding surface, the sliding surface of the mating sliding component moves in the direction of intersecting the intersection surface, so that dynamic pressure can be generated by the intersection surface.
  • the intersecting surface may be formed on the side wall on the inner diameter side.
  • an intersecting surface is provided on the side wall on the inner diameter side of the dynamic pressure generating groove, which is a curved surface forming a convex shape on the outer diameter side when viewed from the inside of the dynamic pressure generating groove. That is, the fluid in the dynamic pressure generation groove is easily dispersed in the circumferential direction by the curved surface forming a convex shape, and the crossing surface is provided on the inner wall side of the structure that is less likely to generate dynamic pressure than the outer diameter side side wall. .. Therefore, the total dynamic pressure generated on the inner diameter side of the dynamic pressure generating groove is increased, and it is easy to balance the pressure generated on the inner diameter side and the outer diameter side of the dynamic pressure generating groove.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows the scroll compressor to which the side seal as the sliding component of Example 1 which concerns on this invention is applied. It is a figure which shows the sliding surface of the side seal of Example 1 of this invention. It is a cross-sectional view of AA. It is a figure which shows the relative sliding of the sliding surface of the side seal of Example 1 of this invention, and the sliding surface of a thrust plate. With (a) as the starting position, (b) is 90 degrees, (c) is 180 degrees, and (d) is the sliding surface of the side seal that slides relative to each other when the rotation axis rotates eccentrically up to 270 degrees. The positional relationship with the sliding surface of the thrust plate is shown.
  • the sliding component of the present invention is applied to a rotating machine including an eccentric mechanism, for example, a scroll compressor C that sucks, compresses, and discharges a refrigerant as a fluid used in an air conditioning system of an automobile or the like.
  • the refrigerant is a gas, and a mist-like lubricating oil is mixed therewith.
  • the scroll compressor C As shown in FIG. 1, the scroll compressor C is driven by a housing 1, a rotary shaft 2, an inner casing 3, a scroll compression mechanism 4, a side seal 7 as a sliding component, and a thrust plate 8. It is mainly composed of a motor M and.
  • the housing 1 is composed of a cylindrical casing 11 and a cover 12 that closes the opening of the casing 11.
  • the opening on one side of the casing 11 is closed by the cover 12.
  • the opening on the other side of the casing 11 is closed by the drive motor M.
  • a low pressure chamber 20, a high pressure chamber 30, and a back pressure chamber 50 are formed inside the casing 11.
  • a low-pressure refrigerant is supplied to the low-pressure chamber 20 as an external space on the low-pressure side from a refrigerant circuit (not shown) through a suction port 10.
  • a high-pressure refrigerant compressed by the scroll compression mechanism 4 is discharged to the high-pressure chamber 30.
  • a part of the refrigerant compressed by the scroll compression mechanism 4 is supplied together with the lubricating oil to the back pressure chamber 50 as the external space on the high pressure side.
  • the back pressure chamber 50 is formed inside the cylindrical inner casing 3 housed inside the casing 11.
  • the cover 12 is formed with a discharge communication passage 13.
  • the discharge communication passage 13 communicates a refrigerant circuit (not shown) with the high pressure chamber 30.
  • the cover 12 is formed with a part of the back pressure communication passage 14 connecting the high pressure chamber 30 and the back pressure chamber 50, which is branched from the discharge communication passage 13.
  • the discharge communication passage 13 is provided with an oil separator 6 that separates the lubricating oil from the refrigerant.
  • the inner casing 3 is fixed in a state where its axial end is in contact with the end plate 41a of the fixed scroll 41 constituting the scroll compression mechanism 4. Further, a suction communication passage 15 penetrating in the radial direction is formed on the side wall of the inner casing 3. That is, the low pressure chamber 20 is formed from the outside of the inner casing 3 to the inside of the inner casing 3 via the suction communication passage 15. The refrigerant supplied to the inside of the inner casing 3 through the suction communication passage 15 is sucked into the scroll compression mechanism 4.
  • the scroll compression mechanism 4 is mainly composed of a fixed scroll 41 and a movable scroll 42.
  • the fixed scroll 41 is hermetically fixed to the cover 12.
  • the movable scroll 42 is housed inside the inner casing 3.
  • the fixed scroll 41 is made of metal and has a spiral wrap 41b.
  • the spiral wrap 41b is projected from the surface of the disk-shaped end plate 41a, that is, the end plate 41a toward the movable scroll 42.
  • the fixed scroll 41 is formed with a recess 41c in which the back surface of the end plate 41a, that is, the inner diameter side of the end surface of the end plate 41a in contact with the cover 12 is recessed in the direction opposite to the cover 12.
  • the high pressure chamber 30 is defined from the recess 41c and the cover 12.
  • the movable scroll 42 is made of metal and has a spiral wrap 42b.
  • the spiral wrap 42b is projected from the surface of the disk-shaped end plate 42a, that is, the end plate 42a toward the fixed scroll 41.
  • the movable scroll 42 is formed with a boss 42c protruding from the center of the back surface of the end plate 42a.
  • An eccentric portion 2a formed on the rotation shaft 2 is fitted into the boss 42c so as to be relatively rotatable.
  • the eccentric portion 2a of the rotary shaft 2 and the counterweight portion 2b protruding from the rotary shaft 2 in the outer diameter direction constitute an eccentric mechanism for eccentric rotation of the rotary shaft 2.
  • the side seal 7 as a sliding component in this embodiment will be described.
  • the side seal 7 is made of resin and has a rectangular cross section and an annular shape in the axial direction. Further, the side seal 7 is fixed to the back surface of the end plate 42a of the movable scroll 42 (see FIG. 1). In addition, in FIG. 2, the sliding surface 7a of the side seal 7 is shown.
  • the side seal 7 is formed with a sliding surface 7a that abuts on the sliding surface 8a (see FIG. 1) formed on the thrust plate 8.
  • the sliding surface 7a of the side seal 7 includes a dynamic pressure generating groove 70, a plurality of conduction grooves 71, a land 72, and a land 73.
  • the dynamic pressure generation groove 70 is formed in a circular shape centered on the center point Q of the sliding surface 7a forming an annular shape.
  • a plurality of conduction grooves 71 are provided on the inner diameter side of the dynamic pressure generation groove 70.
  • the land 72 is provided on the inner diameter side of the dynamic pressure generation groove 70.
  • the land 73 is provided on the outer diameter side of the dynamic pressure generation groove 70.
  • the dynamic pressure generation groove 70 is partitioned by an inner side wall 70a, an outer wall 70b, and a bottom surface 70c.
  • the inner side wall 70a is formed as a side wall on the inner diameter side extending in the depth direction orthogonal to the flat surface 72a of the land 72.
  • the outer side wall 70b is formed as a side wall on the outer diameter side extending in the depth direction orthogonal to the flat surface 73a of the land 73.
  • the bottom surface 70c extends in parallel with the surfaces 72a and 73a formed on the same surface, and is formed by connecting the ends of the inner side wall 70a and the outer wall 70b.
  • the radial width dimension L1 of the dynamic pressure generating groove 70 (that is, the separation width between the inner side wall 70a and the outer wall 70b) is formed to be larger than the depth dimension L2 of the dynamic pressure generating groove 70 (L1> L2). ). If the width dimension of the dynamic pressure generating groove 70 is formed larger than the depth dimension, the width dimension and the depth dimension of the dynamic pressure generating groove 70 can be freely changed, but the width dimension L1 is the depth dimension L2. It is preferably 10 times or more of.
  • the conduction groove 71 extends from the inner side wall 70a of the dynamic pressure generation groove 70 to the inner peripheral surface of the side seal 7 and is open to the inner diameter side. That is, the dynamic pressure generation groove 70 communicates with the back pressure chamber 50 (see FIG. 1) as an external space on the inner diameter side of the sliding surface 7a through the conduction groove 71.
  • each conduction groove 71 is arranged in an odd number (5 in this embodiment) in the circumferential direction of the sliding surface 7a. Specifically, each conduction groove 71 has an arrangement relationship in which the other conduction groove 71 does not intersect the virtual line LN passing through one conduction groove 71 and the center point Q. In other words, another conduction groove 71 is not provided at a symmetrical position with respect to the center point Q of each conduction groove 71.
  • the depth dimension L3 of the conduction groove 71 is formed deeper than the depth dimension L2 of the dynamic pressure generation groove 70 (L2 ⁇ L3). It is preferable that the depth dimension of the conduction groove 71 is formed deeper than the depth dimension of the dynamic pressure generating groove 70, and the depth dimension of the dynamic pressure generating groove 70 and the conduction groove 71 can be freely changed. It is particularly preferable that the depth dimension L3 is 10 times or more the depth dimension L2.
  • the thrust plate 8 is made of metal and has an annular shape. Further, a seal ring 43 is fixed to the thrust plate 8. Further, the seal ring 43 is in contact with the inner side surface of the inner casing 3. As a result, the thrust plate 8 functions as a thrust bearing that receives an axial load of the movable scroll 42 via the side seal 7.
  • the side seal 7 and the seal ring 43 partition the low pressure chamber 20 formed on the outer diameter side of the movable scroll 42 and the back pressure chamber 50 formed on the back side of the movable scroll 42 inside the inner casing 3. is doing.
  • the back pressure chamber 50 is a closed section formed between the inner casing 3 and the rotating shaft 2.
  • the seal ring 44 is fixed to the inner circumference of the through hole 3a provided in the center of the other end of the inner casing 3 and is slidably in contact with the rotating shaft 2 inserted through the through hole 3a in a sealed manner.
  • the back pressure communication passage 14 that connects the high pressure chamber 30 and the back pressure chamber 50 is formed over the cover 12, the fixed scroll 41, and the inner casing 3.
  • the back pressure communication passage 14 is provided with an orifice (not shown) so that the refrigerant of the high pressure chamber 30 whose pressure reduction is adjusted by the orifice is supplied to the back pressure chamber 50 together with the lubricating oil separated by the oil separator 6. It has become. At this time, the pressure in the back pressure chamber 50 is adjusted to be higher than the pressure in the low pressure chamber 20.
  • the inner casing 3 is formed with a pressure relief hole 16 that penetrates in the radial direction and communicates the low pressure chamber 20 and the back pressure chamber 50. Further, a pressure adjusting valve 45 is provided in the pressure release hole 16. The pressure adjusting valve 45 is opened when the pressure in the back pressure chamber 50 exceeds a set value.
  • the boss 42c of the movable scroll 42 is inserted through the through hole 8b in the center of the thrust plate 8.
  • the through hole 8b is formed to have a diameter that allows eccentric rotation by the eccentric portion 2a of the rotating shaft 2 that is inserted into the boss 42c. That is, the sliding surface 7a of the side seal 7 can slide relative to the sliding surface 8a of the thrust plate 8 by the eccentric rotation of the rotating shaft 2 (see FIG. 4).
  • FIGS. 4 (a) to 4 (d) refer to FIG. 4 (a) in the clockwise direction among the rotation loci indicated by the black arrows of the boss 42c when viewed from the fixed scroll 41 side.
  • the boss 42c is rotated by 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees, respectively.
  • the sliding region between the sliding surface 7a of the side seal 7 and the sliding surface 8a of the thrust plate 8 is schematically shown by dots.
  • the rotating shaft 2 only the eccentric portion 2a inserted into the boss 42c is shown, and the counterweight portion 2b and the like constituting the eccentric mechanism are not shown.
  • the side seal 7 is a sliding component having a sliding surface 7a that slides relative to the sliding surface 8a of the thrust plate 8 with eccentric rotation.
  • FIG. 5 shows an aspect when the side seal 7 moves from the state of FIG. 4A to the state of FIG. 4B.
  • the side seal 7 when the sliding surface 7a is viewed from the axial direction is shown, and the circles shown in the enlarged portions indicate the points where the pressure is high in the dynamic pressure generation groove 70.
  • the dynamic pressure generation groove 70 and the conduction groove 71 a fluid containing a refrigerant, a lubricating oil and the like is stored even when the rotation is stopped.
  • the conduction groove arranged diagonally upward to the right is referred to as a conduction groove 71A, and is referred to as a conduction groove 71B, 71C, 71D, 71E in the clockwise direction with respect to the conduction groove 71A.
  • this dynamic pressure becomes the highest in the vicinity of the conduction groove 71A on the outer wall 70b, and the circumference of the dynamic pressure generating groove 70 becomes the highest. It gradually becomes smaller in the direction.
  • the dynamic pressure is slightly generated in the outer wall 70b near the conduction grooves 71B and 71E, and hardly occurs at the position rotated 90 degrees and 270 degrees clockwise from the vicinity of the conduction groove 71A.
  • the dynamic pressure generation groove 70 a high pressure is applied from the back pressure chamber 50 (see FIG. 1) through the conduction groove 71A whose inner diameter side opens in the direction of the white arrow, that is, the conduction groove 71A moving toward the back pressure chamber 50. Since the fluid is introduced, a large dynamic pressure can be generated by using the high pressure fluid on the outer wall 70b near the conduction groove 71A.
  • conduction grooves 71B to 71E are not arranged on the virtual line LN passing through the conduction groove 71A and the center point Q, and are centered on the region ⁇ of the sliding surface 7a on which the conduction groove 71A is formed. In the region ⁇ of the sliding surface 7a at a symmetrical position with respect to the point Q, only the dynamic pressure generating groove 70 exists except for the land 72 on the inner diameter side and the land 73 on the outer diameter side.
  • This dynamic pressure is highest in the portion of the inner side wall 70a near the region ⁇ of the sliding surface 7a due to the relationship of the relative eccentric rotation angle between the inner side wall 70a and the sliding surface 8a. Further, this dynamic pressure gradually decreases toward the circumferential direction of the dynamic pressure generation groove 70, and almost no dynamic pressure is generated at a position rotated 90 degrees or 270 degrees clockwise from the vicinity of the region ⁇ of the sliding surface 7a. It has become.
  • the dynamic pressure causes the fluid in the dynamic pressure generation groove 70 to flow out to the back pressure chamber 50 (see FIG. 1) through the conduction grooves 71C and 71D.
  • the fluid in the dynamic pressure generation groove 70 flows out to the back pressure chamber 50 (see FIG. 1) through the conduction grooves 71C and 71D.
  • the inner side wall 70a in the vicinity of the above almost no dynamic pressure is generated.
  • the outer wall 70b on the outer diameter side near the conduction groove 71A is a curved surface that is concave with respect to the direction in which the fluid in the dynamic pressure generation groove 70 flows in the axial direction, the side seal 7 is in the direction of the white arrow. When it moves to, the fluid in the dynamic pressure generation groove 70 can be held, and the structure is such that dynamic pressure is easily generated.
  • the inner side wall 70a of the region ⁇ is a curved surface that is convex with respect to the direction in which the fluid in the dynamic pressure generation groove 70 flows in the axial direction, it moves when the side seal 7 moves in the direction of the white arrow.
  • the fluid in the pressure generating groove 70 is dispersed in the circumferential direction, and the structure is such that dynamic pressure is less likely to be generated as compared with the outer wall 70b.
  • the dynamic pressure generated in the outer wall 70b is larger than the dynamic pressure generated in the inner side wall 70a.
  • the position where the dynamic pressure is generated according to the moving direction of the sliding surface 7a of the side seal 7 is in the circumferential direction of the dynamic pressure generation groove 70. Move continuously along. Since the dynamic pressure generating groove 70 has an annular shape, the relative inclination of the sliding surfaces 7a and 8a is suppressed and the sliding surfaces 7a are maintained in a separated state regardless of the eccentric rotation angle of the sliding surfaces 7a. The sliding surface 7a can be eccentrically rotated and slid while being kept. Therefore, the lubricity between the sliding surfaces 7a and 8a is improved, and the frictional resistance of the sliding surfaces 7a and 8a can be stably reduced.
  • the conduction grooves 71 are arranged in an odd number (5 in this embodiment) in the circumferential direction of the sliding surface 7a. According to this, since the conduction grooves 71 are evenly arranged in the circumferential direction in a state where the conduction grooves 71 facing each other in the radial direction are not arranged on the virtual line LN passing through the center point Q, the eccentric rotation of the sliding surface 7a The sliding surface 7a can be separated from the sliding surface 8a in a state where the relative inclination between the sliding surfaces 7a and 8a is small regardless of the angle.
  • the depth dimension L3 of the conduction groove 71 is formed deeper than the depth dimension L2 of the dynamic pressure generation groove 70 (L2 ⁇ L3), the fluid is transferred to the conduction groove 71 deeper than the dynamic pressure generation groove 70. Since a large amount can be held, the fluid can be reliably supplied to the dynamic pressure generation groove 70.
  • the conduction groove 71 communicates with the back pressure chamber 50 on the high pressure side and uses a high pressure fluid, it is easy to separate the sliding surfaces 7a and 8a from each other.
  • the dynamic pressure is generated in the dynamic pressure generation groove 70 by using a high-pressure fluid, the dynamic pressure generated in the dynamic pressure generation groove 70 becomes high, and the sliding surfaces 7a and 8a are brought together. It can be surely separated.
  • the back pressure chamber 50 extends to the inner diameter side of the sliding surfaces 7a, 8a, when the sliding surfaces 7a, 8a are separated from each other, the back pressure chamber 50 is formed from the inner diameter side of the sliding surfaces 7a, 8a.
  • the fluid inside is introduced.
  • the scroll compression mechanism 4 is driven, the pressure in the back pressure chamber 50 becomes high, and a high-pressure fluid is introduced between the back pressure chamber 50 and the sliding surfaces 7a and 8a.
  • the 7a and 8a can be further separated from each other.
  • the dynamic pressure generating groove 70 has an annular shape when viewed from the axial direction, but it may have a slightly elliptical shape.
  • an example in which an odd number of conduction grooves 71 are evenly arranged in the circumferential direction is illustrated, but the present invention is not limited to this, and a virtual method in which the radial conduction grooves face each other pass through the center point of the sliding surface. As long as they are not arranged on the line, the conduction grooves may be even and unequal. Further, an odd number of conduction grooves may be unequally arranged.
  • the inner side wall 170a of the dynamic pressure generating groove 170 is provided with intersecting surfaces 174a and 174b that intersect the circumferential direction of the sliding surface 107a in the vicinity of each conduction groove 171.
  • intersection surface 174a extends linearly from the inner diameter end of the inner side wall 171a of the conduction groove 171 toward the outer diameter side in the clockwise direction.
  • intersection surface 174b extends linearly from the inner diameter end of the inner side wall 171b of the conduction groove 171 toward the outer diameter side in the counterclockwise direction. That is, the dynamic pressure generation groove 170 is enlarged in the vicinity of each conduction groove 171.
  • the intersecting surfaces 174a and 174b are provided on the inner side wall 170a where the dynamic pressure is less likely to be generated than the outer wall 170b of the dynamic pressure generating groove 170, the total dynamic pressure on the inner diameter side of the dynamic pressure generating groove 170 is increased. It is easy to balance the pressure generated on the inner diameter side and the outer diameter side of the dynamic pressure generation groove 170. That is, the relative inclination of the sliding surface 107a and the sliding surface 8a can be suppressed.
  • the inner side wall 270a of the dynamic pressure generating groove 270 is provided with intersecting surfaces 274a, 274b, 274c, 274d that intersect the circumferential direction of the sliding surface 207a in the vicinity of each conduction groove 271. Has been done.
  • intersection surface 274a extends linearly from the outer diameter end of the inner side wall 271a of the conduction groove 271 toward the inner diameter side in the clockwise direction, and reaches the inner diameter of the sliding surface 207a. That is, a land 272 is formed between the intersection surface 274a and the conduction groove 271.
  • intersection surface 274b extends linearly from the inner diameter end of the intersection surface 274a toward the outer diameter side in the clockwise direction and reaches the inner side wall 270a.
  • intersection surfaces 274c and 274d have a shape symmetrical with the intersection surfaces 274a and 274b with reference to a virtual line (not shown) extending to the center point Q through the center in the circumferential direction of the conduction groove 271.
  • the intersecting surface is not limited to being provided near the conduction groove, and may be provided at a position distant from the conduction groove in the circumferential direction.
  • the conduction groove is not limited to being provided on the side wall on the inner diameter side of the dynamic pressure generating groove, and may be provided on the side wall on the outer diameter side.
  • the present invention is not limited to this, and the rotary machine including the eccentric mechanism is included. If so, for example, it may be applied to a scroll expansion compressor or the like having an expander and a compressor integrally.
  • the fluid existing in the space inside and outside the sliding surface of the sliding component may be a gas, a liquid, or a mixed state of a gas and a liquid, respectively.
  • the sliding component of the present invention has a sliding surface that slides relative to each other with eccentric rotation
  • the sliding component is not limited to an environment where there is a pressure difference between the inside and outside of the sliding surface, and the inside and outside of the sliding surface. It may be used in an environment where the pressure is the same. Further, the sliding component of the present invention does not need to function as a seal, and may be any as long as it can stably reduce the frictional resistance of the sliding surface.
  • the side seal having the sliding surface that slides relative to each other is described as being made of resin, and the thrust plate is made of metal.
  • the material of the sliding parts is free depending on the usage environment and the like. May be selected for.
  • a dynamic pressure generating groove may be formed in the sliding region (see FIG. 4) of the sliding surface of the thrust plate, which is a sliding component having a surface. Further, a dynamic pressure generating groove and a conduction groove may be formed on both the sliding surface of the side seal and the sliding surface of the thrust plate.
  • a dynamic pressure generating groove and a conduction groove may be formed on a sliding surface which is provided with only one of a side seal and a thrust plate and slides relative to each other with eccentric rotation.
  • a dynamic pressure generating groove and a conduction groove may be formed on either or both of the sliding surface of the thrust plate as a sliding component and the back surface of the end plate of the movable scroll. ..
  • a groove may be formed on the sliding surface of the side seal as a sliding component.
  • the side seal abuts on the inner peripheral surface of the inner casing and also functions as a thrust bearing that receives an axial load of the movable scroll.
  • the movable scroll does not have a side seal and a thrust plate, and the back surface of the end plate of the movable scroll abuts on the inner peripheral surface of the inner casing and functions as a thrust bearing that receives the axial load of the movable scroll, the movable scroll
  • a dynamic pressure generating groove and a conduction groove may be formed on the sliding surface formed on the back surface of the end plate.
  • the depth dimension of the conduction groove is exemplified to be formed deeper than the depth dimension of the dynamic pressure generation groove, but the present invention is not limited to this, and the conduction groove has the same depth as the dynamic pressure generation groove. May be good.
  • the conduction groove communicating with the back pressure chamber which is the external space on the high pressure side may communicate with the external space on the low pressure side. Further, a part of the conduction groove may communicate with the external space on the high voltage side, and the other part of the conduction groove may communicate with the external space on the low voltage side.
  • the low pressure side external space exists on the outer diameter side of the side seal and the high pressure external space exists on the inner diameter side of the side seal
  • the low pressure side external space and the side are exemplified on the inner diameter side of the side seal.
  • a high-pressure external space may exist on the outer diameter side of the seal.

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Abstract

偏心回転を伴う摺動面間の摩擦抵抗を安定して低減することができる摺動部品を提供する。　円環形状を成し、偏心回転を伴って相対摺動する摺動面７ａを有する摺動部品７であって、摺動面７ａは、摺動面７ａに沿って円環状を成す動圧発生溝７０と、動圧発生溝７０と摺動面７ａの外部空間５０とを連通する複数の導通溝７１と、を備え、導通溝７１は、一の導通溝７１Ａと摺動面７ａの中心点Ｑとを通る仮想線ＬＮ上に他の導通溝７１Ｂ～７１Ｃが交わらない配置関係となっている。

Description

摺動部品
　本発明は、偏心機構を含む回転機械に用いられる摺動部品に関する。
　様々な産業分野で利用されている回転駆動を伴う機械は、中心軸が定位置に保持されたまま回動する回転機械だけではなく、中心軸が偏心を伴って回転する回転機械がある。偏心を伴って回転する回転機械の一つにスクロール圧縮機等があり、この種の圧縮機は、端板の表面に渦巻状のラップを備える固定スクロール、端板の表面に渦巻状のラップを備える可動スクロールからなるスクロール圧縮機構、回転軸を偏心回転させる偏心機構等を備え、可動スクロールを回転軸の回転により固定スクロールに対して偏心回転を伴わせながら相対摺動させることにより、両スクロールの外径側の低圧室から供給された流体を加圧し、固定スクロールの中央に形成される吐出孔から高圧の流体を吐出させる機構となっている。
　可動スクロールを固定スクロールに対して偏心回転を伴わせながら相対的に摺動させるメカニズムを利用したこれらスクロール圧縮機は、圧縮効率が高いだけではなく、低騒音であることから、例えば冷凍サイクル等多岐に利用されているが、両スクロール間の軸方向隙間からの冷媒漏れが発生するといった問題があった。特許文献１に示されるスクロール圧縮機は、可動スクロールの背面側において可動スクロールと相対摺動するスラストプレートを備え、このスラストプレートの背面側に形成される背圧室にスクロール圧縮機構により圧縮された冷媒の一部を供給し、可動スクロールを固定スクロールに向けて押圧することにより、冷媒の圧縮時において両スクロール間の軸方向隙間からの冷媒漏れを低減できるようになっている。
特開２０１６－６１２０８号公報（第５頁～第６頁、第１図）
　しかしながら、特許文献１に示されるスクロール圧縮機においては、スクロール圧縮機構により圧縮される冷媒の一部を利用しスラストプレートを介して可動スクロールを背面側から固定スクロールに向けて押圧させていることから、両スクロール間の軸方向隙間からの冷媒漏れを低減できるものの、両スクロール間、特に可動スクロールとスラストプレートとの偏心回転を伴う摺動面において、軸方向両側から押圧力が作用するため摩擦抵抗が大きくなり、可動スクロールの円滑な動作が阻害され圧縮効率を高められないといった問題があった。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、偏心回転を伴う摺動面間の摩擦抵抗を安定して低減することができる摺動部品を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の摺動部品は、
　円環形状を成し、偏心回転を伴って相対摺動する摺動面を有する摺動部品であって、
　前記摺動面は、該摺動面に沿って円環状を成す動圧発生溝と、前記動圧発生溝と該摺動面の外部空間とを連通する複数の導通溝と、を備え、
　前記導通溝は、一の導通溝と前記摺動面の中心点とを通る仮想線上に他の導通溝が交わらない配置関係となっている。
　これによれば、摺動面と相手摺動面との偏心回転を伴う相対摺動により、一の導通溝が外部空間に向けて移動したとき、または相手摺動面が一の導通溝上を外部空間とは径方向反対側に向けて移動したときには、外部空間の流体が一の導通溝を通じて動圧発生溝内に導入され、動圧発生溝における一の導通溝近傍の部位で動圧が発生する。また、一の導通溝と摺動面の中心点とを通る仮想線上に他の導通溝が配置されず、動圧発生溝のみが存在するため、動圧発生溝における一の導通溝と径方向に対向する部位でも動圧が発生する。すなわち、一の導通溝近傍の部位とその径方向対向部位とで動圧が発生し、摺動面同士を相対的な傾きが小さい状態で離間させ、その状態を摺動面の偏心回転角度によらず維持することができる。これにより、摺動面間における潤滑性が向上し、摺動面の摩擦抵抗を安定して低減することができる。
　前記導通溝は周方向に奇数個等配されていてもよい。
　これによれば、径方向に対向する導通溝同士が摺動面の中心点を通る仮想線上に配置されない状態で導通溝を周方向に等配できるので、摺動面の偏心回転角度によらず摺動面同士を相対的な傾きが小さい状態で摺動面を離間させることができる。
　前記導通溝は前記動圧発生溝よりも深くてもよい。
　これによれば、流体は動圧発生溝よりも深い導通溝に保持されるので、流体は導通溝から動圧発生溝に確実に供給される。
　前記摺動面の内径側の外部空間と外径側の外部空間とは圧力差があり、前記導通溝は高圧側の外部空間に連通していてもよい。
　これによれば、導通溝から動圧発生溝に高い圧力の流体が導入されることから摺動面同士を離間させやすい。
　前記動圧発生溝を区画する少なくとも一方の側壁は、周方向に対して交差する交差面を複数有していてもよい。
　これによれば、摺動面の偏心摺動における特定の区間で、相手摺動部品の摺動面が交差面と交差する方向に移動するので、交差面によって動圧を生じさせることができる。
　前記交差面は、内径側の側壁に形成されていてもよい。
　これによれば、動圧発生溝の内側から見て外径側に凸状を成す曲面である動圧発生溝の内径側の側壁に交差面が設けられている。すなわち動圧発生溝内の流体が凸状を成す曲面によって周方向に分散されやすく、外径側の側壁に比べ、動圧を発生させにくい構造の内径側の側壁に交差面が設けられていれる。そのため、動圧発生溝の内径側で発生する動圧の総和が高められ、動圧発生溝の内径側と外径側で発生する圧力をバランスさせやすい。
本発明に係る実施例１の摺動部品としてのサイドシールが適用されるスクロール圧縮機を示す概略構成図である。 本発明の実施例１のサイドシールの摺動面を示す図である。 Ａ－Ａ断面図である。 本発明の実施例１のサイドシールの摺動面とスラストプレートの摺動面との相対摺動を示す図である。尚、（ａ）を開始位置として、（ｂ）は９０度、（ｃ）は１８０度、（ｄ）は２７０度まで回転軸が偏心回転したときに相対摺動するサイドシールの摺動面とスラストプレートの摺動面との位置関係を示している。 図４（ａ）から図４（ｂ）の状態に向かって偏心回転するサイドシールの摺動面において、動圧発生溝内に発生する動圧の発生箇所を示す図である。 本発明に係る実施例２の動圧発生溝を示す図である。 本発明に係る実施例３の動圧発生溝を示す図である。
　本発明に係る摺動部品を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
　実施例１に係る摺動部品につき、図１から図５を参照して説明する。尚、説明の便宜上、図面において、摺動部品の摺動面に形成される溝等にドットを付している。
　本発明の摺動部品は、偏心機構を含む回転機械、例えば自動車等の空調システムに用いられる流体としての冷媒を吸入、圧縮、吐出するスクロール圧縮機Ｃに適用される。尚、本実施例において、冷媒は気体であり、ミスト状の潤滑油が混合した状態となっている。
　先ず、スクロール圧縮機Ｃについて説明する。図１に示されるように、スクロール圧縮機Ｃは、ハウジング１と、回転軸２と、インナーケーシング３と、スクロール圧縮機構４と、摺動部品としてのサイドシール７と、スラストプレート８と、駆動モータＭと、から主に構成されている。
　ハウジング１は、円筒状のケーシング１１と、ケーシング１１の開口を閉塞するカバー１２と、から構成されている。ケーシング１１の一方側の開口はカバー１２により閉塞されている。ケーシング１１の他方側の開口は駆動モータＭにより閉塞されている。
　ケーシング１１の内部には、低圧室２０と、高圧室３０と、背圧室５０と、が形成されている。低圧側の外部空間としての低圧室２０には、図示しない冷媒回路から吸入口１０を通して低圧の冷媒が供給されている。高圧室３０には、スクロール圧縮機構４により圧縮された高圧の冷媒が吐出されている。高圧側の外部空間としての背圧室５０には、スクロール圧縮機構４により圧縮された冷媒の一部が潤滑油と共に供給されている。尚、背圧室５０は、ケーシング１１の内部に収容される円筒状のインナーケーシング３の内部に形成されている。
　カバー１２には、吐出連通路１３が形成されている。吐出連通路１３は、図示しない冷媒回路と高圧室３０とを連通している。また、カバー１２には、高圧室３０と背圧室５０とを連通する背圧連通路１４の一部が吐出連通路１３から分岐して形成されている。尚、吐出連通路１３には、冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータ６が設けられている。
　インナーケーシング３は、その軸方向端部をスクロール圧縮機構４を構成する固定スクロール４１の端板４１ａに当接させた状態で固定されている。また、インナーケーシング３の側壁には、径方向に貫通する吸入連通路１５が形成されている。すなわち、低圧室２０は、インナーケーシング３の外部から吸入連通路１５を介してインナーケーシング３の内部まで形成されている。吸入連通路１５を通ってインナーケーシング３の内部まで供給された冷媒は、スクロール圧縮機構４に吸入される。
　スクロール圧縮機構４は、固定スクロール４１と、可動スクロール４２と、から主に構成されている。固定スクロール４１は、カバー１２に対して密封状に固定されている。可動スクロール４２は、インナーケーシング３の内部に収容されている。
　固定スクロール４１は、金属製であり、渦巻状のラップ４１ｂを備えている。渦巻状のラップ４１ｂは、円板状の端板４１ａの表面、すなわち端板４１ａから可動スクロール４２に向けて突設されている。また、固定スクロール４１には、端板４１ａの背面、すなわち端板４１ａのカバー１２に当接する端面の内径側が該カバー１２とは反対方向に凹む凹部４１ｃが形成されている。この凹部４１ｃとカバー１２とから高圧室３０が画成されている。
　可動スクロール４２は、金属製であり、渦巻状のラップ４２ｂを備えている。渦巻状のラップ４２ｂは、円板状の端板４２ａの表面、すなわち端板４２ａから固定スクロール４１に向けて突設されている。また、可動スクロール４２には、端板４２ａの背面の中央から突出するボス４２ｃが形成されている。ボス４２ｃには、回転軸２に形成される偏心部２ａが相対回転可能に挿嵌される。尚、本実施例においては、回転軸２の偏心部２ａと、回転軸２から外径方向に突出するカウンタウエイト部２ｂとにより、回転軸２を偏心回転させる偏心機構が構成されている。
　回転軸２が駆動モータＭにより回転駆動されると、偏心部２ａが偏心回転し、可動スクロール４２が固定スクロール４１に対して姿勢を保った状態で偏心回転を伴って相対摺動する。このとき、固定スクロール４１に対して可動スクロール４２は偏心回転し、この回転に伴いラップ４１ｂ、４２ｂの接触位置は回転方向に順次移動し、ラップ４１ｂ、４２ｂ間に形成される圧縮室４０が中央に向かって移動しながら次第に縮小していく。これにより、スクロール圧縮機構４の外径側に形成される低圧室２０から圧縮室４０に吸入された冷媒が圧縮されていき、最終的に固定スクロール４１の中央に設けられる吐出孔４１ｄを通して高圧室３０に高圧の冷媒が吐出される。
　次いで、本実施例における摺動部品としてのサイドシール７について説明する。図２および図３に示されるように、サイドシール７は、樹脂製であり、断面矩形状かつ軸方向視円環状を成している。また、サイドシール７は、可動スクロール４２の端板４２ａの背面に固定されている（図１参照）。尚、図２では、サイドシール７の摺動面７ａが図示されている。
　サイドシール７には、スラストプレート８に形成される摺動面８ａ（図１参照）に当接する摺動面７ａが形成されている。
　図２に示されるように、サイドシール７の摺動面７ａは、動圧発生溝７０と、複数の導通溝７１と、ランド７２と、ランド７３と、を備えている。動圧発生溝７０は、円環状をなす摺動面７ａの中心点Ｑを中心とした円状に形成されている。導通溝７１は、動圧発生溝７０の内径側に複数設けられている。ランド７２は、動圧発生溝７０よりも内径側に設けられている。ランド７３は、動圧発生溝７０よりも外径側に設けられている。
　図２及び図３に示されるように、動圧発生溝７０は、内側壁７０ａと、外側壁７０ｂと、底面７０ｃと、により区画されている。内側壁７０ａは、ランド７２の平坦な表面７２ａに直交して深さ方向に延びる内径側の側壁として形成されている。外側壁７０ｂは、ランド７３の平坦な表面７３ａに直交して深さ方向に延びる外径側の側壁として形成されている。底面７０ｃは、同一面上に形成された表面７２ａ，７３ａと平行に延び、内側壁７０ａ及び外側壁７０ｂの端部同士を連結して形成されている。
　この動圧発生溝７０の径方向の幅寸法Ｌ１（すなわち、内側壁７０ａ及び外側壁７０ｂの離間幅）は、動圧発生溝７０の深さ寸法Ｌ２よりも大きく形成されている（Ｌ１＞Ｌ２）。尚、動圧発生溝７０の幅寸法は深さ寸法よりも大きく形成されていれば、動圧発生溝７０の幅寸法及び深さ寸法は自由に変更できるが、幅寸法Ｌ１は深さ寸法Ｌ２の１０倍以上であることが好ましい。
　導通溝７１は、動圧発生溝７０の内側壁７０ａからサイドシール７の内周面まで延び内径側に開放されている。すなわち、動圧発生溝７０は、導通溝７１を通じて摺動面７ａの内径側の外部空間としての背圧室５０（図１参照）に連通している。
　また、導通溝７１は、摺動面７ａの周方向において奇数個（本実施例では５個）等配されている。具体的には、各導通溝７１は、一の導通溝７１と中心点Ｑとを通る仮想線ＬＮに他の導通溝７１が交わらない配置関係となっている。言い換えれば、各導通溝７１の中心点Ｑを基準とした対称位置には、別の導通溝７１が設けられていない。
　図３に示されるように、導通溝７１の深さ寸法Ｌ３は、動圧発生溝７０の深さ寸法Ｌ２よりも深く形成されている（Ｌ２＜Ｌ３）。尚、導通溝７１の深さ寸法が動圧発生溝７０の深さ寸法よりも深く形成されていることが好ましく、動圧発生溝７０及び導通溝７１の深さ寸法は自由に変更できるが、深さ寸法Ｌ３は深さ寸法Ｌ２の１０倍以上であることが特に好ましい。
　図１を参照し、スラストプレート８は、金属製であり、円環状を成している。また、スラストプレート８には、シールリング４３が固定されている。また、シールリング４３は、インナーケーシング３の内側面に当接している。これにより、スラストプレート８は、サイドシール７を介して可動スクロール４２の軸方向の荷重を受けるスラスト軸受として機能している。
　また、サイドシール７とシールリング４３は、インナーケーシング３の内部において、可動スクロール４２の外径側に形成される低圧室２０と可動スクロール４２の背面側に形成される背圧室５０とを区画している。背圧室５０は、インナーケーシング３と回転軸２の間に形成された密閉区間である。シールリング４４は、インナーケーシング３の他方の端の中央に設けられる貫通孔３ａの内周に固定され、貫通孔３ａに挿通される回転軸２に密封状に摺接する。また、高圧室３０と背圧室５０とを連通する背圧連通路１４は、カバー１２、固定スクロール４１、インナーケーシング３に亘って形成されている。また、背圧連通路１４には、図示しないオリフィスが設けられており、オリフィスにより減圧調整された高圧室３０の冷媒がオイルセパレータ６で分離された潤滑油と共に背圧室５０に供給されるようになっている。このとき、背圧室５０内の圧力は、低圧室２０内の圧力よりも高くなるように調整される。尚、インナーケーシング３には、径方向に貫通し、低圧室２０と背圧室５０とを連通する圧力抜き孔１６が形成されている。また、圧力抜き孔１６内には、圧力調整弁４５が設けられている。圧力調整弁４５は、背圧室５０の圧力が設定値を上回ることで開放するようになっている。
　また、スラストプレート８の中央の貫通孔８ｂには、可動スクロール４２のボス４２ｃが挿通されている。貫通孔８ｂは、ボス４２ｃに挿嵌される回転軸２の偏心部２ａによる偏心回転を許容できる径の大きさに形成されている。すなわち、サイドシール７の摺動面７ａは、回転軸２の偏心回転によりスラストプレート８の摺動面８ａに対して偏心回転を伴って相対摺動できるようになっている（図４参照）。
　尚、図４においては、図４（ａ）～（ｄ）は、固定スクロール４１側から見た場合のボス４２ｃの黒矢印で示す回転軌跡のうち、図４（ａ）を時計周り方向の基準として、ボス４２ｃがそれぞれ９０度、１８０度、２７０度回転した状態を示している。また、サイドシール７の摺動面７ａとスラストプレート８の摺動面８ａとの摺動領域をドットにより模式的に示している。また、説明の便宜上、回転軸２については、ボス４２ｃに挿嵌される偏心部２ａのみを図示し、偏心機構を構成するカウンタウエイト部２ｂ等の図示を省略している。
　このように、サイドシール７は、スラストプレート８の摺動面８ａに対して偏心回転を伴って相対摺動する摺動面７ａを有する摺動部品である。
　次に、スラストプレート８に対するサイドシール７の相対摺動時における動圧の発生について、図５を参照して説明する。尚、図５では、サイドシール７が図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態に向かって移動するときの態様を示している。また、図５では、摺動面７ａを軸方向から見た場合のサイドシール７が図示されており、拡大部に示される丸印は、動圧発生溝７０において圧力が高くなる箇所を示している。また、動圧発生溝７０及び導通溝７１内には、回転停止時であっても冷媒および潤滑油等を含む流体が貯留されている。
　また、図５では、右斜め上に配置される導通溝を導通溝７１Ａと称し、導通溝７１Ａを基準として時計回り方向に導通溝７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅと称する。
　図５に示されるように、サイドシール７が白矢印方向に移動しようとすると、動圧発生溝７０及び各導通溝７１内の流体が白矢印に対して相対的に反対方向に向かって移動する。
　これにより、導通溝７１Ａの近傍の外側壁７０ｂでは、動圧が発生し、摺動面７ａ，８ａ同士がわずかに離間され、流体による流体膜が形成される。
　この動圧は、外側壁７０ｂと摺動面８ａとの相対的な偏心回転角度の関係により、外側壁７０ｂにおける導通溝７１Ａの近傍の部位で最も圧力が高くなり、動圧発生溝７０の周方向に向かうにつれて漸次小さくなる。前記動圧は、導通溝７１Ｂ，７１Ｅの近傍の外側壁７０ｂでも僅かに発生し、導通溝７１Ａ近傍から時計周りに９０度、２７０度回転した位置ではほとんど発生しないようになっている。
　また、動圧発生溝７０には、白矢印方向に向けて内径側が開口する導通溝７１Ａ、すなわち背圧室５０に向けて移動する導通溝７１Ａを通じて背圧室５０（図１参照）から高圧の流体が導入されるので、導通溝７１Ａの近傍の外側壁７０ｂで高圧の流体を用いて大きな動圧を発生させることができる。
　尚、導通溝７１Ｂ，７１Ｅでは、背圧室５０から高圧の流体僅かに導入される。
　また、導通溝７１Ａと中心点Ｑとを通る仮想線ＬＮ上には、他の導通溝７１Ｂ～７１Ｅが配置されておらず、導通溝７１Ａが形成された摺動面７ａの領域αとは中心点Ｑを基準とした対称位置にある摺動面７ａの領域βには、内径側のランド７２及び外径側のランド７３を除いて動圧発生溝７０のみが存在する。
　そのため、摺動面７ａの領域βでは、内径側の内側壁７０ａで動圧が発生し、摺動面７ａ，８ａ同士がわずかに離間され、流体による流体膜が形成される。
　この動圧は、内側壁７０ａと摺動面８ａとの相対的な偏心回転角度の関係により、内側壁７０ａにおける摺動面７ａの領域β近傍の部位で最も圧力が高い。また、この動圧は、動圧発生溝７０の周方向に向かうにつれて漸次小さくなり、摺動面７ａの領域β近傍から時計周りに９０度、２７０度回転した位置ではほとんど動圧が発生しないようになっている。
　尚、前記動圧は、導通溝７１Ｃ，７１Ｄの近傍では、動圧発生溝７０内の流体が導通溝７１Ｃ，７１Ｄを通じて背圧室５０（図１参照）に流出するため、導通溝７１Ｃ，７１Ｄの近傍の内側壁７０ａでは、ほとんど動圧が発生しない。
　また、導通溝７１Ａ近傍位置の外径側の外側壁７０ｂは、軸方向視において動圧発生溝７０内の流体が流れる方向に対して凹状を成す曲面であるため、サイドシール７が白矢印方向に移動したときには、動圧発生溝７０内の流体を保持でき、動圧を発生させやすい構造となっている。
　また、領域βの内側壁７０ａは、軸方向視において動圧発生溝７０内の流体が流れる方向に対して凸状を成す曲面であるため、サイドシール７が白矢印方向に移動したときには、動圧発生溝７０内の流体が周方向に分散され、外側壁７０ｂに比べ動圧を発生させにくい構造となっている。
　したがって、外側壁７０ｂで生じる動圧は、内側壁７０ａで生じる動圧よりも大きくなる。
　このように、スラストプレート８に対してサイドシール７が偏心回転を伴って相対摺動したときには、動圧発生溝７０における外側壁７０ｂと、動圧発生溝７０における内側壁７０ａと、に動圧が発生して、摺動面７ａ，８ａ同士の相対的な傾きを抑制した状態で離間させることができる。
　また、スラストプレート８に対するサイドシール７の偏心回転を伴う相対摺動においては、サイドシール７の摺動面７ａの移動方向に応じて動圧が発生する位置が動圧発生溝７０の周方向に沿って連続的に移動する。動圧発生溝７０は円環状を成していることから、摺動面７ａの偏心回転角度によらず、摺動面７ａ，８ａ同士の相対的な傾きを抑制して離間させた状態を維持したまま、摺動面７ａを偏心回転摺動させることができる。よって、摺動面７ａ，８ａ間における潤滑性が向上し、摺動面７ａ，８ａの摩擦抵抗を安定して低減することができる。
　また、導通溝７１は、摺動面７ａの周方向において奇数個（本実施例では５個）等配されている。これによれば、径方向に対向する導通溝７１同士が中心点Ｑを通る仮想線ＬＮ上に配置されない状態で各導通溝７１が周方向に等配されるので、摺動面７ａの偏心回転角度によらず摺動面７ａ，８ａ同士の相対的な傾きが小さい状態で摺動面７ａを摺動面８ａから離間させることができる。
　また、導通溝７１の深さ寸法Ｌ３は、動圧発生溝７０の深さ寸法Ｌ２よりも深く形成されている（Ｌ２＜Ｌ３）ので、流体を動圧発生溝７０よりも深い導通溝７１に多く保持できるので、動圧発生溝７０に流体を確実に供給することができる。
　また、導通溝７１は高圧側の背圧室５０に連通しており、高圧の流体を利用するため、摺動面７ａ，８ａ同士を離間させやすい。
　具体的には、高圧の流体を利用して動圧発生溝７０内で動圧を発生させるため、動圧発生溝７０内で生じる動圧の圧力が高くなり、摺動面７ａ，８ａ同士を確実に離間させることができる。
　また、背圧室５０は、摺動面７ａ，８ａの内径側まで延びているため、摺動面７ａ，８ａ同士が離間したときに、摺動面７ａ，８ａの内径側から背圧室５０内の流体が導入される。また、スクロール圧縮機構４の駆動時には、背圧室５０の圧力は高くなり、背圧室５０から摺動面７ａ，８ａ間に高圧の流体が導入されるため、該流体の圧力により摺動面７ａ，８ａ同士をさらに離間させることができる。
　尚、本実施例では、動圧発生溝７０が軸方向から見て円環状をなしていたが、若干楕円形状をなしていてもよい。
　また、本実施例では、導通溝７１が周方向に奇数個等配されている形態を例示したが、これに限られず、径方向の対向する導通溝同士が摺動面の中心点を通る仮想線上に配置されない状態で配置されていれば、導通溝は偶数個で非等配されていてもよい。また、奇数個の導通溝が非等配されていてもよい。
　次に、実施例２に係るサイドシール１０７の動圧発生溝１７０につき、図６を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　図６に示されるように、動圧発生溝１７０の内側壁１７０ａには、各導通溝１７１の近傍において摺動面１０７ａの周方向に対して交差する交差面１７４ａ，１７４ｂが設けられている。
　具体的には、交差面１７４ａは、導通溝１７１の内側壁１７１ａの内径端から時計回り方向外径側に向けて直線状に延びている。また、交差面１７４ｂは、導通溝１７１の内側壁１７１ｂの内径端から反時計回り方向外径側に向けて直線状に延びている。すなわち、動圧発生溝１７０は、各導通溝１７１の近傍で拡大されている。
　摺動面１０７ａが摺動面８ａに対して偏心回転摺動したときにおける動圧の発生について説明する。尚、ここでは、図４（ｃ）の状態から図４（ｂ）の状態に向かって移動するときに、右斜め上に配置される導通溝１７１近傍での動圧の発生について例示して説明する。
　図６に示されるように、摺動面１０７ａが白矢印に向けて移動したときには、摺動面１０７ａの移動方向が特定の区間で交差面１７４ａと交差するので、動圧発生溝１７０内の流体が交差面１７４ａで動圧を発生させることができる。
　また、動圧発生溝１７０の外側壁１７０ｂに比べ動圧が発生しにくい内側壁１７０ａに交差面１７４ａ，１７４ｂを設けたので、動圧発生溝１７０の内径側の動圧の総和が高められ、動圧発生溝１７０の内径側と外径側で発生する圧力をバランスさせやすい。つまり、摺動面１０７ａと摺動面８ａとの相対的な傾きを抑えることができる。
　次に、実施例３に係るサイドシール２０７の動圧発生溝２７０につき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　図７に示されるように、動圧発生溝２７０の内側壁２７０ａには、各導通溝２７１の近傍において摺動面２０７ａの周方向に対して交差する交差面２７４ａ，２７４ｂ，２７４ｃ，２７４ｄが設けられている。
　具体的には、交差面２７４ａは、導通溝２７１の内側壁２７１ａの外径端から時計回り方向内径側に直線状に延びており、摺動面２０７ａの内径まで到達している。すなわち、交差面２７４ａと導通溝２７１との間には、ランド２７２が形成されている。
　また、交差面２７４ｂは、交差面２７４ａの内径端から時計回り方向外径側に直線状に延びており、内側壁２７０ａに到達している。また、交差面２７４ｃ，２７４ｄは、導通溝２７１の周方向中央を通って中心点Ｑに延びる図示しない仮想線を基準として交差面２７４ａ，２７４ｂと線対称の形状を成している。
　このように、交差面２７４ａ，２７４ｂ，２７４ｃ，２７４ｄが各導通溝２７１の近傍に設けられることにより、動圧発生溝２７０の内径側の動圧の総和が高められる。
　尚、交差面は導通溝の近傍に設けられることに限られず、導通溝から周方向に離れた位置に設けられていてもよい。
　また、導通溝は動圧発生溝の内径側の側壁に設けられることに限られず、外径側の側壁に設けられていてもよい。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
　前記実施例１～３では、自動車等の空調システムに用いられるスクロール圧縮機Ｃに摺動部品としてのサイドシール７が適用される態様について説明したが、これに限らず、偏心機構を含む回転機械であれば、例えば膨張機と圧縮機を一体に備えたスクロール膨張圧縮機等に適用されてもよい。
　また、摺動部品の摺動面の内外の空間に存在する流体は、それぞれ気体、液体または気体と液体の混合状態のいずれであってもよい。
　また、本発明の摺動部品は、偏心回転を伴って相対摺動する摺動面を有するものであれば、摺動面の内外に圧力差がある環境に限らず、摺動面の内外の圧力が同一である環境で使用されてもよい。また、本発明の摺動部品には、シールとしての機能は必要なく、摺動面の摩擦抵抗を安定して低減できるものであればよい。
　また、前記実施例１～３では、相対摺動する摺動面を有するサイドシールが樹脂製、スラストプレートが金属製のものとして説明したが、摺動部品の材料は使用環境等に応じて自由に選択されてよい。
　また、前記実施例１～３では、サイドシールの摺動面に動圧発生溝及び導通溝が形成される態様について説明したが、これに限らず、偏心回転を伴って相対摺動する摺動面を有する摺動部品であるスラストプレートの摺動面の摺動領域（図４参照）に動圧発生溝が形成されていてもよい。また、サイドシールの摺動面とスラストプレートの摺動面の両方に動圧発生溝及び導通溝が形成されていてもよい。
　また、前記実施例１～３では、摺動部品としてのサイドシールの摺動面とスラストプレートの摺動面とが偏心回転を伴って相対摺動する構成について説明したが、これに限らず、サイドシールとスラストプレートのいずれか一方のみを備え、偏心回転を伴って相対摺動する摺動面に動圧発生溝及び導通溝が形成されてもよい。例えば、スラストプレートのみを備える場合には、摺動部品としてのスラストプレートの摺動面と可動スクロールの端板の背面のいずれか一方または両方に動圧発生溝及び導通溝が形成されてもよい。また、サイドシールのみを備える場合には、摺動部品としてサイドシールの摺動面に溝が形成されてもよい。この場合には、サイドシールがインナーケーシングの内周面に当接して可動スクロールの軸方向の荷重を受けるスラスト軸受としても機能する。
　また、サイドシールとスラストプレートを備えず、可動スクロールの端板の背面がインナーケーシングの内周面に当接して可動スクロールの軸方向の荷重を受けるスラスト軸受として機能する場合には、可動スクロールの端板の背面に形成される摺動面に動圧発生溝及び導通溝が形成されてもよい。
　また、導通溝の深さ寸法は、動圧発生溝の深さ寸法よりも深く形成されていることを例示したが、これに限られず、導通溝は動圧発生溝と同じ深さとなっていてもよい。
　また、導通溝は、高圧側の外部空間である背圧室に連通する形態を例示したが、低圧側の外部空間に連通していてもよい。また、導通溝の一部が高圧側の外部空間、導通溝の他の一部が低圧側の外部空間に連通していてもよい。
　また、サイドシールの外径側に低圧側の外部空間が存在し、サイドシールの内径側に高圧の外部空間が存在する形態を例示したが、サイドシールの内径側に低圧側の外部空間、サイドシールの外径側に高圧の外部空間が存在していてもよい。
４　　　　　　　　スクロール圧縮機構
７　　　　　　　　サイドシール（摺動部品）
７ａ　　　　　　　摺動面
８　　　　　　　　スラストプレート
８ａ　　　　　　　摺動面
２０　　　　　　　低圧室（外径側の外部空間）
３０　　　　　　　高圧室
４０　　　　　　　圧縮室
４１　　　　　　　固定スクロール
４２　　　　　　　可動スクロール
５０　　　　　　　背圧室（内径側の外部空間、高圧側の外部空間）
７０　　　　　　　動圧発生溝
７０ａ　　　　　　内側壁（内径側の側壁）
７０ｂ　　　　　　外側壁（外径側の側壁）
７１，７１Ａ　　　導通溝
１０７　　　　　　サイドシール（摺動部品）
１０７ａ　　　　　摺動面
１７０　　　　　　動圧発生溝
１７０ａ　　　　　内側壁（内径側の側壁）
１７０ｂ　　　　　外側壁（外径側の側壁）
１７１　　　　　　導通溝
１７４ａ，１７４ｂ　　交差面
２０７　　　　　　サイドシール（摺動部品）
２０７ａ　　　　　摺動面
２７０　　　　　　動圧発生溝
２７０ａ　　　　　内壁壁（内径側の側壁）
２７１　　　　　　導通溝
２７４ａ～２７４ｄ　　交差面
Ｃ　　　　　　　　スクロール圧縮機
ＬＮ　　　　　　　仮想線
Ｍ　　　　　　　　駆動モータ
Ｑ　　　　　　　　中心点

Claims (6)

  1. 　円環形状を成し、偏心回転を伴って相対摺動する摺動面を有する摺動部品であって、
    　前記摺動面は、該摺動面に沿って円環状を成す動圧発生溝と、前記動圧発生溝と該摺動面の外部空間とを連通する複数の導通溝と、を備え、
    　前記導通溝は、一の導通溝と前記摺動面の中心点とを通る仮想線上に他の導通溝が交わらない配置関係となっていることを特徴とする摺動部品。
  2. 　前記導通溝は周方向に奇数個等配されている請求項１に記載の摺動部品。
  3. 　前記導通溝は前記動圧発生溝よりも深い請求項１または２に記載の摺動部品。
  4. 　前記摺動面の内径側の外部空間と外径側の外部空間とは圧力差があり、前記導通溝は高圧側の外部空間に連通している請求項１ないし３のいずれかに記載の摺動部品。
  5. 　前記動圧発生溝を区画する少なくとも一方の側壁は、周方向に対して交差する交差面を複数有している請求項１ないし４のいずれかに記載の摺動部品。
  6. 　前記交差面は、内径側の側壁に形成されている請求項５に記載の摺動部品。
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