CN104838140A - 抵接部件、滑动部件、包括上述抵接部件或上述滑动部件的压缩机和压缩机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的抵接部件或滑动部件,在抵接面或滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜(160),覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂(162)的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂(162)的含有率小。另外,本发明的抵接部件或滑动部件,在抵接面或滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜(160),覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层中的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层中的弹性变形量大。
Description
技术领域
本发明涉及主要在家用冷藏库中使用的压缩机中能够提高效率和可靠性的抵接部件、滑动部件、包括上述抵接部件或上述滑动部件的压缩机、和压缩机的制造方法。
背景技术
为了应对家用冷藏库的节能化,通过基于逆变器的可变速运转和基于传感器控制的可变速范围的扩大、或者采用低粘度的冷冻机油等,不断提高压缩机的效率,随之压缩机的压缩构件的滑动状态变得更加苛刻。
作为现有的压缩机,存在如下的压缩机,其包括:电动机部;和由电动机部驱动的压缩机械部,并且在形成上述压缩机械部的曲柄轴的滑动面涂敷固体润滑剂作为合成树脂剂(例如,参照专利文献1)。
另外,作为其他现有的压缩机,存在如下的压缩机,其包括:在开口周围形成有具有阀座的吸入孔,安装于缸的端部的阀座板(阀板);和配置于缸的端部与阀座板之间,用盖部开闭吸入孔的吸入簧片阀(例如,参照专利文献2)。
一般来讲,阀板设置有吸入孔、排出孔、和用于设置排出阀的凹部,所以成为复杂的形状,为了提高生产性由烧结金属材料构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平2-176195号公报
专利文献2:日本特开2000-45949号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外,在往复式压缩机中,因压缩室内的压力与吸入消音器内的压力差,吸入阀在与位于吸入孔周围的阀座抵接后,封闭吸入孔。因反复进行这种金属材料彼此的抵接行程,就会在吸入阀与阀座的抵接部积累金属疲劳。
特别是为了应对目前的高效化,根据由钢板构成的吸入阀的薄型化和采用变频驱动的可变速旋转模式,之前阐述的金属疲劳进一步积累,于是具有在吸入阀的抵接部有可能产生缺损或者破裂的第1课题。可以说这种情况在排出阀和阀座中也同样如此。
另外,由于阀板由烧结金属材料构成,所以散布有烧结金属材料特有的空孔。因此,在阀板以围绕吸入孔的方式设置的吸入阀座和以围绕排出孔的方式而设置的排出阀座中,制冷剂通过该空孔泄漏,于是具有压缩机的效率下降的第2课题。
特别是如果为了应对节能化而采用低粘度的冷冻机油(润滑油),则位于吸入阀座与吸入阀之间、或排出阀座与排出阀之间的润滑油减少,润滑油带来的密封性下降,所以制冷剂(工作流体)逆流,压缩机的效率显著下降。
另外,当关闭吸入阀或排出阀时,与阀座抵接而产生打击音,该打击音向密闭容器外泄漏,由此具有产生噪音的第3课题。特别是如果为了应对压缩机的高效率化采用电动构件的变频驱动,以低速运转压缩机时,电动构件的噪音减少,所以吸入阀座和吸入阀的打击音、或排出阀座与排出阀的打击音变得明显,越发成为噪音的原因。
本发明的第1目的在于,提供一种能够解决上述第1课题~第3课题的、抵接部件、包括该抵接部件的压缩机和压缩机的制造方法。
另外,在往复(Reciprocating)式压缩机中,压缩构件是悬臂支承构造,所以当压缩载荷通过连结机构在偏心轴上施加负荷时,主轴在主轴承内倾斜的状态下往复振动,在主轴承的上方端部与下方端部的局部区域中接触的状态下、即所谓的悬臂状态下滑动。然后,当主轴在悬臂状态下继续滑动时,即使是上述专利文献1公开的制冷剂泵,固体润滑剂也会磨损,曲柄轴磨损,于是就具有难以维持压缩机的长期性能,或者确保压缩机的可靠性的第4课题。
本发明的第2目的在于,提供一种能够解决上述第4课题的滑动部件、包括该滑动部件的压缩机和压缩机的制造方法。
用于解决课题的方法
本发明的抵接部件和包括该抵接部件的压缩机,其特征在于,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,上述覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的上述覆膜层中的上述固体润滑剂的含有率比位于最外侧的上述覆膜层中的上述固体润滑剂的含有率小。
由此,即使在抵接面上产生局部的抵接、接触,也通过位于最外侧的覆膜层的合成树脂磨损,提前消除粗糙的凸起,固体润滑剂从表面处理膜的表面露出,由此,能够发挥有效的缓解冲击力的效果。
另外,位于最内侧的覆膜层具有与抵接部件的基材充分的紧贴力,从而能够抑制表面处理膜的界面、膜内剥离,长期维持抵接部件的性能,能够确保抵接部件乃至压缩机的可靠性。
另外,本发明的抵接部件和包括该抵接部件的压缩机,其特征在于,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,上述覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的上述覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的上述覆膜层的弹性变形量大。
由此,即使在抵接面中发生局部的抵接、接触,也能够通过位于最内侧(基材一侧)的覆膜层弹性变形,从而发挥有效的缓解冲击力的效果。
另外,位于最外侧的覆膜层具有足够的强度和耐磨损性,从而能够抑制表面处理膜的剥离(chipping)或者磨损、磨光,能够维持抵接部件乃至压缩机的长期性能和提高性能。
另外,本发明的滑动部件和包括该滑动部件的压缩机,其特征在于,在滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,上述覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的上述覆膜层中的上述固体润滑剂的含有率比位于最外侧的上述覆膜层中的上述固体润滑剂的含有率小。
此处,覆膜层中的固体润滑剂的含有率是指,覆膜层的单位体积的固体润滑剂所占体积的比例(容积百分比,vol/vol)。例如,在主轴表面一侧(基材一侧,内侧)的表面处理膜配置摩擦系数小且平均粒径小的固体润滑剂,在主轴承一侧(外侧)配置耐磨损性好且平均粒径大的固体润滑剂。
由此,即使在滑动面中发生局部的接触,也通过滑动开始后合成树脂磨损,而提前消除粗糙的凸起,提早从初始磨损进入稳定磨损。另外,固体润滑剂从表面处理膜表面露出,由此,能够形成具有适度储油部的平滑的滑动面。
另外,即使最外侧的覆膜层磨损,也通过位于内侧的具有平均粒径小且摩擦系数小的固体润滑剂的覆膜层,能够长期维持滑动部件的性能,确保滑动部件乃至压缩机的可靠性。
另外,本发明的滑动部件和包括该滑动部件的压缩机,其特征在于,在滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,上述覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的上述覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的上述覆膜层的弹性变形量大。
由此,即使在滑动面中发生局部的接触,也通过位于最内侧(基材一侧)的覆膜层弹性变形,而明显缓解接触面压力,并且位于最外侧的覆膜层具有对于滑动的足够的强度,从而能够抑制表面处理膜的磨损、剥离。
另外,本发明的压缩机的制造方法包括:在滑动面或抵接面的至少一部分涂敷具有合成树脂和固体润滑剂的第1表面处理剂而形成第1覆膜层的步骤(A);和在上述第1覆膜层上涂敷具有平均粒径比上述第1表面处理剂中的固体润滑剂大的固体润滑剂的第2表面处理剂而形成第2覆膜层的步骤(B)。
由此,能够维持压缩机的长期性能。
发明效果
根据本发明的抵接部件、滑动部件、包括上述抵接部件或上述滑动部件的压缩机,能够维持抵接部件或滑动部件的长期性能。
另外,根据本发明的压缩机的制造方法,能够提供能够维持长期性能的压缩机。
附图说明
图1是沿铅垂方向截断本实施方式1的压缩机时的截面图。
图2是图1所示的压缩机的阀板周边部件的分解立体图。
图3是图1所示的压缩机主要部分的截面图。
图4是图3所示的A部分的放大截面图。
图5是本实施方式1的压缩机中的表面处理膜和吸入阀座的截面图。
图6是本实施方式2的压缩机中的吸入阀座(抵接部件)的截面图。
图7是本实施方式2的变形例1的压缩机中的吸入阀座(抵接部件)的截面图。
图8是本实施方式3的压缩机的主要部分截面图。
图9是图8所示的B部分的放大截面图。
图10是本实施方式4的压缩机的主要部分截面图。
图11是本实施方式4的压缩机中的排出阀座(抵接部件)的截面图。
图12是本实施方式5的压缩机的主要部分截面图。
图13是图12所示的吸入阀的平面图。
图14是本实施方式6的压缩机中的吸入阀(抵接部件)的截面图。
图15是本实施方式7的压缩机的主要部分截面图。
图16是图15的排出阀的平面图。
图17是本实施方式8的压缩机中的排出阀(抵接部件)的截面图。
图18是本实施方式9的压缩机的主要部分截面图。
图19是本实施方式10的压缩机的主要部分截面图。
图20是沿铅垂方向截断本实施方式11的压缩机时的截面图。
图21是图20所示的C部分的放大截面图。
图22是表示单侧接触状态下滑动时的压缩机主要部分的示意图。
图23是本实施方式11的变形例1的压缩机中的主轴(滑动部件)的截面图。
图24是沿铅垂方向截断本实施方式12的压缩机时的截面图。
图25是图24所示的D部分的放大截面图。
图26是表示空压注射器式分配装置的概略结构的示意图。
图27是表示使用图26所示的装置制造表面处理膜时的概要的示意图。
图28是沿铅垂方向截断本实施方式12的变形例1的压缩机时的截面图。
图29是图28所示的E部分的放大截面图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。此外,在所有的附图中,相同或者相当部分标注相同的符号,省略重复性的说明。另外,在所有的附图中,仅挑选说明本发明所必需的构成要素进行图示,省略其他构成要素的图示。另外,本发明并不限于以下的实施方式。
(实施方式1)
本实施方式1的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有以围绕吸入孔的方式而设置的吸入阀座的阀板;和开闭吸入孔的吸入阀,在吸入阀座和吸入阀的吸入阀座的抵接部的至少一个部位形成包含合成树脂的表面处理膜。
另外,在本实施方式1的压缩机中,表面处理膜也可以包含固体润滑剂。
另外,在本实施方式1的压缩机中,表面处理膜的厚度也可以是1μm~20μm。
另外,在本实施方式1的压缩机中,合成树脂也可以由从聚酰胺树脂、环氧树脂和酚醛树脂中选择的至少一种树脂构成。
另外,在本实施方式1的压缩机中,固体润滑剂也可以由从二硫化钼、石墨、四氟乙烯树脂、和三氧化二锑中选择的至少一种化合物构成。
下面,作为本实施方式1的压缩机的一个例子,参照图1~图5,对在吸入阀座形成有表面处理膜的压缩机进行说明。
[压缩机的结构]
图1是沿铅垂方向截断本实施方式1的压缩机时的截面图。图2是图1所示的压缩机的阀板周边部件的分解立体图。图3是图1所示的压缩机主要部分的截面图。图4是图3所示的A部分的放大截面图。
如图1所示,本实施方式1的压缩机100包括:密闭容器101和收纳在该密闭容器101内部的压缩机主体104。在密闭容器101内封入有制冷剂(工作流体)103,在密闭容器101内的底部贮存有润滑油(冷冻机油)102。作为润滑油102例如可以列举低粘度的矿物油。作为制冷剂103,例如可以列举全球变暖潜势低的烃类的R600a(异丁烷)等。
密闭容器101由铁板的深拉成型形成。另外,在密闭容器101设置有吸入管150和排出管157。吸入管150的一端与密闭容器101内连通,另一端经由适当的配管与制冷循环的低压侧的蒸发器(未图示)连接。另外,排出管157的一端与排出消音器(未图示)连通,另一端经由适当的配管与制冷循环的高压侧的冷凝器(未图示)连接。
压缩机主体104包括压缩构件109和电动构件106,由悬簧105弹性地支承于密闭容器101。电动构件106在本实施方式1中配置于压缩构件109的下方(配置于密闭容器101内的下方),包括定子107和转子108。
定子107利用螺栓(未图示)固定于后述的缸体115的下方(未图示)。另外,转子108以位于定子107内侧的同轴上的方式,通过热套或者压入等固定于后述的主轴111。电动构件106通过变频驱动电路,以包括低于工频电源频率的运转频率(例如25Hz=1500r/min)的多个运转频率被驱动。
压缩构件109由曲柄轴112、缸体115、活塞116、连结机构(连杆)122等构成。曲柄轴112包括:轴心朝着上下方向的主轴111、与该主轴111的下端连接的偏心轴110、和供油机构151。供油机构151由设置于主轴111表面的螺旋状的槽183(参照图20)等构成,对轴承部(主轴承)123和连结机构122等供给润滑油102。
在缸体115中,形成压缩室113的缸114和以主轴111可旋转的方式轴支承主轴111的轴承部123一体地形成。活塞116进退自如地插入到缸114。偏心轴110经由连结机构122与活塞116连接。
另外,如图1和图2所示,在缸114的端面设置有吸入阀120、阀板117、和缸头152。具体而言,从缸114的端面一侧依次配置吸入阀120、阀板117、和缸头152。这些部件用头螺栓153按压固定从而密封缸114的端面。
另外,在阀板117与缸头152之间保持有吸入消音器154(参照图1)。此外,由阀板117和缸头152形成头空间156。
阀板117采用烧结金属材料成型,在阀板117的缸头152侧主面设置有凹部132(参照图2)。在凹部132的底面设置有将压缩室113内外连通的排出孔119。在凹部132的底面设有与排出阀121抵接的圆环状的排出阀座142。
另外,在凹部132中配置有:开闭排出孔119的排出阀121、弹性支承排出阀121的弹簧片130、和固定排出阀121和弹簧片130的阀挡131。
另外,在阀板117的主面设置有将压缩室113内外连通的吸入孔118。吸入孔118以缸114侧的开口比缸头152侧的开口大的方式形成。另外,在阀板117中的吸入孔118的缸114侧开口部,以围绕吸入孔118的方式配置有圆环状的吸入阀座141。
吸入阀120用钢板形成,以开闭吸入孔118的方式构成。具体而言,在吸入阀120的与排出孔119对应的位置设置有U字状的开闭部120a,该开闭部120a与阀板117的吸入阀座141抵接。在阀板117的吸入阀座141(正确来讲,构成吸入阀座141的表面)配置有表面处理膜160。此外,在本实施方式1中,表面处理膜160由一层覆膜层构成。
[表面处理膜的结构]
接着,参照图1~图5,对本实施方式1的压缩机100中的表面处理膜160的结构进行说明。图5是本实施方式1的压缩机中的表面处理膜和吸入阀座的截面图。
如图1~图5所示,表面处理膜160以围绕吸入孔118的方式形成,在本实施方式1中,成圆环状形成。此外,只要表面处理膜160以围绕吸入孔118的方式形成,则可以是任意形状,也可以以四边形等形成。
另外,表面处理膜160既可以以与阀板117的主面(缸114侧主面)齐平的方式形成,也可以以从阀板117的主面突出的方式形成。从提高密封性的观点来看,表面处理膜160的厚度可以为1μm以上,从使表面处理膜160的表面位于阀板117的主面的尺寸公差内的观点来看,可以为20μm以下。
表面处理膜160包含合成树脂161。在本实施方式1中,合成树脂161由聚酰胺酰亚胺(PAI)构成。另外,表面处理膜160含有固体润滑剂162。在本实施方式1中,固体润滑剂162由二硫化钼(MoS2)构成。即,在本实施方式1中,表面处理膜160将由聚酰胺酰亚胺(PAI)构成的合成树脂161作为粘结剂,大致均匀分散地含有作为固体润滑剂162的二硫化钼颗粒。
此外,在本实施方式1中,作为粘结剂使用由聚酰胺酰亚胺组成的合成树脂161,但是并不限于此。合成树脂161只要为热固化型、且耐油性、耐热性、耐制冷剂性和耐有机剂性好的树脂,则可以是任意的树脂。合成树脂161也可以由从聚酰胺树脂、环氧树脂、和酚醛树脂中选择的至少一种树脂构成。
另外,在本实施方式中,作为分散在表面处理膜160中的固体润滑剂162使用二硫化钼(MoS2),但是并不限于此。固体润滑剂162也可以由从二硫化钼、石墨(C)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)和三氧化二锑(Sb2O3)中选择的至少一种化合物构成。
另外,在作为固体润滑剂162使用二硫化钼和/或石墨的情况下,也可以并用三氧化二锑。在此情况下,三氧化二锑捕捉侵入表面处理膜160中的空气或氧气,自身先被氧化,从而能够抑制二硫化钼和/或石墨的氧化所导致的变质。由此,能够进一步发挥表面处理膜160的磨损抑制效果。
[表面处理膜的制造方法]
接着,对表面处理膜160的制造方法进行说明。
首先,进行预备加热,将阀板117加热至规定的温度(此外,也可以仅加热吸入阀座141周边)。这样做的目的在于,使溶解到涂敷于吸入阀座141的表面处理膜160内的有机溶剂蒸发,均匀地进行涂敷。
接着,准备表面处理剂(涂敷剂),该表面处理剂(涂敷剂)利用由有机溶剂构成的稀释剂将使固体润滑剂162分散在合成树脂161中的液剂调整至规定的粘度而得到。然后,将准备好的表面处理剂以喷涂的方式涂敷于阀板117的吸入阀座141。此外,为了防止表面处理剂附着到不需要的部位,也可以在阀板117安装适当形状的屏蔽治具(masking jig),也可以使用空压注射器式分配装置,在吸入阀座141涂敷表面处理剂。
之后,在与预备加热时的温度同等程度的温度下进行数分钟的临时干燥,使表面处理膜160的表面干燥。在使表面干燥的阶段,如果轻轻地进行抛光,则表面处理膜160的最表面的表面粗糙度被微调而改善。此处,抛光不优选内包磨粒的尼龙抛光或者较硬的钢丝抛光,而优选马毛抛光。
最后,在180℃~230℃程度的温度下,进行30分钟~2小时左右的烧结,使表面处理剂中的稀释剂完全蒸发,使表面处理膜160完全固接于吸入阀座141。
[压缩机的动作]
接着,参照图1~图4,对本实施方式1的压缩机100的动作进行说明。
首先,通过对电动构件106通电,电流流过定子107而产生磁场,固定于主轴111的转子108旋转。因转子108的旋转,曲柄轴112旋转,偏心轴110的旋转运动通过连结机构122转换为直线的往复运动,活塞116在缸114内往复运动。
然后,随着该活塞116的往复运动,制冷剂103经由吸入消音器154被吸入到压缩室113内。被吸入到压缩室113内的制冷剂103在压缩室113内被压缩后,经过排出孔119和头空间156,向制冷循环(未图示)中排出。向制冷循环排出的制冷剂103在经由制冷循环的期间进行热交换,被再次吸入到压缩室113内。
接着,对压缩机100的吸入行程和压缩行程进行更加详细的说明。
在吸入行程中,活塞116向压缩室113的容积增加的方向动作,压缩室113内的制冷剂103膨胀。然后,当压缩室113内的压力低于吸入消音器154内的压力时,因压缩室113内的压力与吸入消音器154内的压力差,吸入阀120开始打开。伴随该动作,从制冷循环返回的温度低的制冷剂103从吸入管150暂时向密闭容器101内开放,之后,经由吸入消音器154流入到压缩室113内。
之后,在压缩行程中,当活塞116的动作从下止点向压缩室113的容积减少的方向转动时,压缩室113内的压力上升。因压缩室113内的压力与吸入消音器154内的压力差,吸入阀120关闭,压缩室113被封闭。然后,活塞116进一步向压缩室113的容积减少的方向动作,由此,制冷剂103被压缩,升压至规定的压力。
然后,在排出行程中,压缩室113内的制冷剂103的压力上升,变得高于头空间156内部的压力,超过使排出阀121弹性变形的力时,排出孔119打开。由此,压缩室113内部的制冷剂103通过排出孔119,流出到头空间156内。制冷剂103从头空间156经由排出消音器(未图示),从排出管157向制冷循环的高压侧(未图示)排出。
当头空间156与压缩室113的压力差减少,因该压力差而产生的施加于排出阀121的力相对于弹簧片130和排出阀121的复原力变小时,排出阀121关闭,压缩室113封闭,活塞116向下止点方向移动,再次进入吸入行程。
[压缩机的作用效果]
接着,参照图1~图5,对本实施方式1的压缩机100的作用效果进行说明。
一般来讲,由于阀板117设置有吸入阀座141和排出阀座142等而成为复杂的形状,所以从生产性和成本方面考虑,采用烧结金属材料成型。
但是,通常的烧结金属材料,在将金属粉末封入模具中后,进行加压、加热成型,所以在表面和内部散布着连续的空孔。因此,制冷剂通过该空孔泄漏,由此,有可能导致压缩机的效率下降。
另外,特别是为了应对节能化要求而采用低粘度的润滑油102,由此,位于吸入阀座141与吸入阀120之间的润滑油102减少,润滑油102带来的吸入阀座141与吸入阀120的密封性下降,所以制冷剂103逆流,压缩机的效率明显降低。
为了解决该课题,虽然通过多次重复将烧结金属材料成型的加压、加热的工序,能够增大烧结金属材料的密度,从而减小空孔,但是成本增大,加工性变差。另外,在使用铸铁材料的情况下,加工部位增多,加工成本增大。
于是,在本实施方式1的压缩机100中,在吸入阀座141设置包含合成树脂161的表面处理膜160,由此,用包含合成树脂161的表面处理膜160将散布于吸入阀座141的烧结金属材料特有的空孔封孔。由此,能够减少制冷剂103从吸入阀座141的泄漏,所以能够抑制压缩机100的效率下降。
另外,在本实施方式1的压缩机100中,在吸入阀座141设置包含合成树脂161的表面处理膜160,由此,能够提高吸入阀座141与吸入阀120的密封性。因此,能够抑制压缩、排出行程时制冷剂103的逆流。
因此,在本实施方式1的压缩机100中,能够减少制冷能力的下降,以低成本提高效率。
另外,在本实施方式1的压缩机100中,在吸入阀座141设置包含合成树脂161的表面处理膜160,由此,利用表面处理膜160的弹性效果能够降低吸入阀120封闭吸入阀座141时的打击力。因此,能够减少打击音,能够实现压缩机的低噪音化。
而且,通过减少吸入阀120封闭吸入阀座141时的打击力,能够抑制吸入阀120的破裂或者缺损等破损,能够维持压缩机100的长期性能。
另外,在本实施方式1的压缩机100中,表面处理膜160中含有具有亲油性的固体润滑剂162,由此,能够在吸入阀座141(准确来讲,配置于吸入阀座141表面的表面处理膜160)与吸入阀120之间存在足够的润滑油102。由此,吸入阀座141与吸入阀120的密封性提高,能够抑制压缩、排出行程时的制冷剂103的逆流。
另外,在本实施方式1的压缩机100中,在表面处理膜160中含有固体润滑剂,由此,利用固体润滑剂162的润滑效果,能够减少吸入阀120封闭吸入阀座141时的剪切力。由此,能够抑制吸入阀座141的表面(外表面)与表面处理膜160的内表面的剥离。因此,能够提供长期具有高耐久性的压缩机100。
当将表面处理膜160固接于吸入阀座141时,在表面处理膜160的外表面产生微小的凹凸。但是,在本实施方式1的压缩机100中,在表面处理膜160中含有固体润滑剂162。固体润滑剂162的强度比合成树脂161大。因此,通过使压缩机100动作,表面处理膜160外表面的凹凸提早消失,表面处理膜160的外表面变成光滑面。因此,能够提高吸入阀座141与吸入阀120的密封性。
另外,在本实施方式1的压缩机100中,表面处理膜160的厚度为1μm以上,由此,能够在吸入阀座141的外表面均匀地形成表面处理膜160。另外,表面处理膜160的厚度为20μm以下,由此,确保表面处理膜160的膜内强度和与基材界面的紧贴强度,确保耐久性,并且能够抑制表面处理膜160表面的粗糙。
另外,在本实施方式1的压缩机100的制造方法中,使用适当的屏蔽治具,或者使用空压注射器式分配装置(未图示)等,由此仅在所需的部分涂敷表面处理剂。因此,能够减少所使用的表面处理剂,并且能够提供生产性提高、低成本的压缩机100。
(实施方式2)
本实施方式2的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,在本实施方式2的抵接部件中,固体润滑剂也可以由从二硫化钼、石墨、四氟乙烯树脂、和三氧化二锑中选择的至少一种化合物构成。
另外,在本实施方式2的抵接部件中,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的平均粒径也可以比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的平均粒径小。此处,覆膜层中的固体润滑剂的含有率是指,覆膜层的单位体积的固体润滑剂所占体积的比例(容积百分比,vol/vol)。
另外,在本实施方式2的抵接部件中,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的重量也可以比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的重量小。
另外,本实施方式2的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,在本实施方式2的抵接部件中,表面处理膜的厚度也可以是1~30μm。
另外,在本实施方式2的抵接部件中,合成树脂也可以由从聚酰胺树脂、环氧树脂、和酚醛树脂中选择的至少一种树脂构成。
另外,本实施方式2的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;收纳往复运动的活塞的缸;阀板,其配置于缸的开口端,并具有:吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座;开闭吸入孔的吸入阀;和开闭排出孔的排出阀,吸入阀座、排出阀座、吸入阀和排出阀中的至少一个部件由上述抵接部件构成。
另外,本实施方式2的压缩机的制造方法包括:在滑动面或抵接面的至少一部分涂敷具有合成树脂和固体润滑剂的第1表面处理剂而形成第1覆膜层的步骤(A);和在第1覆膜层上涂敷具有平均粒径比第1表面处理剂中的固体润滑剂大的固体润滑剂的第2表面处理剂而形成第2覆膜层的步骤(B)。
下面,作为本实施方式2的抵接部件的一个例子,参照图6对抵接部件为吸入阀座的情况进行说明。此外,本实施方式2的压缩机,除了设置于吸入阀座上的表面处理膜的结构外,与实施方式1的压缩机同样地构成,所以省略其详细的说明。
[压缩机(抵接部件)的结构]
图6是本实施方式2的压缩机中的吸入阀座(抵接部件)的截面图。
如图6所示,本实施方式2的设置于压缩机100中的吸入阀座(抵接部件)的表面处理膜160的基本结构与实施方式1的压缩机100中的表面处理膜160相同,而不同点在于,为包括第1覆膜层160a和第2覆膜层160b的2层构造。
具体而言,第1覆膜层160a位于吸入阀座141的外表面侧(最内侧),第2覆膜层160b位于第1覆膜层160a的外侧(最外侧)。另外,在本实施方式2中,第1覆膜层160a和第2覆膜层160b沿着吸入阀座141的外表面形成。
第1覆膜层160a将由聚酰胺酰亚胺(PAI)构成的合成树脂161作为粘结剂,将平均粒径为1μm以下的固体润滑剂162大致均匀地分散,且固体润滑剂162占第1覆膜层160a的含有率低于33%。另外,第2覆膜层160b与第1覆膜层160a同样,将由聚酰胺酰亚胺(PAI)构成的合成树脂161作为粘结剂,将平均粒径为3μm以上且5μm以下的固体润滑剂162大致均匀地分散,且固体润滑剂162占第2覆膜层160b的含有率为33%以上。
固体润滑剂162的机械强度比合成树脂161高,所以通过减小固体润滑剂162占第1覆膜层160a的含有率、固体润滑剂162占第2覆膜层160b的含有率,能够使第1覆膜层160a的弹性变形量比第2覆膜层160b的弹性变形量大。
此外,也可以使合成树脂161的平均粒径相同,固体润滑剂162在第1覆膜层160a中所占数量(重量)比固体润滑剂162在第2覆膜层160b中所占数量(重量)小,由此,减小固体润滑剂162在第1覆膜层160a中所占含有率、固体润滑剂162在第2覆膜层160b中所占含有率。
另外,也可以通过变更覆膜层中所含有的合成树脂161的种类和/或含有率,使第1覆膜层160a的弹性变形量比第2覆膜层160b的弹性变形量大。在此情况下,也可以采用在覆膜层中不含有固体润滑剂162的结构。例如,可以在第1覆膜层160a中,为了进一步增大弹性变形量而使用具有较软特性的酚醛树脂,在第2覆膜层160b中,为了减小弹性变形量而使用具有较硬特性的聚酰胺树脂。
另外,从维持压缩机100的长期性能的观点来看,固体润滑剂162在该第1覆膜层160a中所占含有率也可以为1%以上且低于33%。
另外,如图6所示,表面处理膜160的第1覆膜层160a的厚度比第2覆膜层160b的厚度小,在本实施方式2中,该厚度大约为10μm。
此外,在本实施方式2中,第1覆膜层160a的厚度比第2覆膜层160b的厚度小,但并不限于此。第1覆膜层160a的厚度可以与第2覆膜层160b的厚度相同,第1覆膜层160a的厚度也可以比第2覆膜层160b的厚度大。
另外,在本实施方式2中,表面处理膜160的厚度大约为10μm,但并不限于此。从提高密封性的观点来看,表面处理膜160的厚度可以为1μm以上,从表面处理膜160的生产性效率化的观点来看,可以为30μm以下。另外,从缓解表面处理膜160的冲击力的观点和生产性效率化的观点来看,表面处理膜160的厚度也可以是5μm以上且20μm以下。
[表面处理膜的制造方法]
接着,对表面处理膜160的制造方法进行说明。
首先,进行预备加热,将阀板117加热至规定的温度(此外,也可以仅加热吸入阀座141周边)。这样做的目的在于,使溶解到涂敷于吸入阀座141的表面处理膜160内的有机溶剂蒸发,均匀地进行涂敷。
接着,利用由有机溶剂构成的稀释剂将使固体润滑剂162分散在合成树脂161中的液剂调整至规定的粘度,准备第1覆膜层160a用的第1表面处理剂与第2覆膜层160b用的第2表面处理剂。然后,将准备好的第1表面处理剂以喷涂的方式涂敷于阀板117的吸入阀座141。此外,为了防止表面处理剂附着到不需要的部位,也可以在阀板117安装适当形状的屏蔽治具(masking jig),也可以使用空压注射器式分配装置,在吸入阀座141涂敷表面处理剂。
之后,在比预备加热时的温度稍高的温度下进行数分钟的临时干燥,使第1覆膜层160a的表面固化。接着,将第2表面处理剂以喷涂的方式涂敷于第1覆膜层160a的表面。
在比预备加热时的温度稍高的温度下进行数分钟的临时干燥,在使第2覆膜层160b的表面固化的阶段、即所谓的指触干燥(即使用手指接触涂敷面液状的树脂也不附着的状态)阶段,轻轻地进行抛光。其目的在于微调表面处理膜160的表面(第2覆膜层160b的外表面)的表面粗糙度,与包含磨粒的尼龙抛光或者较硬的钢丝抛光相比,优选马毛抛光。
最后,在200℃~250℃左右的温度下,进行30分钟~2小时左右的烧结,使表面处理剂中的稀释剂完全蒸发,使2层构成的表面处理膜160完全固接于吸入阀座141。
[压缩机的作用效果]
接着,参照图6,对本实施方式2的压缩机100的作用效果进行说明。
在本实施方式2的压缩机100中,在吸入阀座141(基材)一侧配置具有平均粒径小的固体润滑剂162的第1覆膜层160a,在与吸入阀120抵接的一侧配置具有平均粒径大的固体润滑剂162的第2覆膜层160b。
由此,第2覆膜层160b的合成树脂161磨损,固体润滑剂162提前露出表面处理膜160(第2覆膜层160b)的表面,由此,刚性强的固体润滑剂162能够发挥有效的缓解冲击力的效果。另外,第1覆膜层160a弹性变形,呈现有效的缓解冲击力的效果,从而能够显著地缓解接触面压力。
因此,本实施方式2的压缩机100与实施方式1的压缩机100相比,能够进一步发挥缓解冲击力的效果。另外,在本实施方式2的压缩机100中,能够进一步发挥缓解冲击力的效果,所以与实施方式1的压缩机相比,能够进一步抑制吸入阀120与吸入阀座141的冲击音,能够进一步降低噪音。另外,在本实施方式2的压缩机100中,能够进一步发挥缓解冲击力的效果,所以与实施方式1的压缩机相比,能够抑制吸入阀120的破裂或者缺陷等破损,能够维持压缩机100的长期性能。
另外,固体润滑剂162提前露出表面处理膜160(第2覆膜层160b)的表面,由此,表面处理膜160外表面的凹凸提前消失,表面处理膜160的外表面变成平滑面。因此,能够提高吸入阀座141与吸入阀120的密封性。
而且,具有亲油性的固体润滑剂162提前露出表面处理膜160(第2覆膜层160b)的表面,由此,能够在吸入阀座141与吸入阀120之间存在足够的润滑油102。由此,吸入阀座141与吸入阀120的密封性提高,能够抑制压缩、排出行程时的制冷剂103的逆流。
另外,第1覆膜层160a中含有的固体润滑剂162的平均粒径小,所以具有与吸入阀座141充分的紧贴力(粘接剂性能)。因此,能够抑制表面处理膜160(第1覆膜层160a)与吸入阀座141的剥离、和第1覆膜层160a与第2覆膜层160b的剥离。因此,本实施方式2的压缩机100与实施方式1的压缩机100相比,能够更长期地具有耐久性。
在本实施方式2的压缩机100中,在吸入阀座141(基材)一侧配置具有平均粒径小的固体润滑剂162的第1覆膜层160a,所以合成树脂161容易流入到散布于吸入阀座141的空孔中。由此,能够进一步减少制冷剂103从吸入阀座141的泄漏,所以能够进一步抑制压缩机100的效率下降。
[变形例1]
接着,对本实施方式2的压缩机(抵接部件)的变形例进行说明。
本实施方式2的变形例1的抵接部件,相邻的覆膜层中的、位于内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,在本实施方式2的变形例1的抵接部件中,相邻的覆膜层中的、位于内侧的覆膜层的弹性变形量也可以比位于外侧的覆膜层的弹性变形量大。
图7是本实施方式2的变形例1的压缩机中的吸入阀座(抵接部件)的截面图。
如图7所示,本变形例1的设置于压缩机中的吸入阀座(抵接部件)的表面处理膜160,基本结构与实施方式2的压缩机100中的表面处理膜160相同,而不同点在于,包括3层的第1覆膜层160a、第2覆膜层160b和第3覆膜层160c。
具体而言,第3覆膜层160c配置于第1覆膜层160a与第2覆膜层160b之间。在相邻的第1覆膜层160a和第3覆膜层160c中,第1覆膜层160a中的固体润滑剂162的含有率比第3覆膜层160c中的固体润滑剂162的含有率小。另外,在相邻的第3覆膜层160c和第2覆膜层160b中,第3覆膜层160c中的固体润滑剂162的含有率比第2覆膜层160b中的固体润滑剂162的含有率小。
由此,能够使第1覆膜层160a的弹性变形量比第3覆膜层160c的弹性变形量大。另外,能够使第3覆膜层160c的弹性变形量比第2覆膜层160b的弹性变形量大。
采用上述方式构成的本变形例1的压缩机100也能发挥与实施方式2的压缩机100同样的作用效果。此外,在本变形例1的压缩机100中,采用由3层构成表面处理膜160的方式,但是并不限于此,也可以由多层覆膜层构成表面处理膜160,例如,可以由4层的覆膜层构成,也可以由10层以上的覆膜层构成。
(实施方式3)
本实施方式3的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有以围绕排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;和开闭排出孔的排出阀,在排出阀座和排出阀的与排出阀座的抵接部的至少一个部位形成包含合成树脂的表面处理膜。
此外,除了上述特征外,本实施方式3的压缩机可以采用与实施方式1或2的压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式3的压缩机的一个例子,参照图8和图9,对在排出阀座形成表面处理膜的压缩机进行说明。
图8是本实施方式3的压缩机的主要部分截面图。图9是图8所示的B部分的放大截面图。
如图8和图9所示,本实施方式3的压缩机100的基本结构与实施方式1的压缩机100相同,而不同点在于,表面处理膜160形成于排出阀座142(准确来讲,构成阀板117的排出阀座142的表面)。此外,表面处理膜160的结构和制造方法与实施方式1的压缩机100的表面处理膜160同样地构成,所以省略其详细的说明。
在采用上述方式构成的本实施方式3的压缩机100中,用包含合成树脂161的表面处理膜160能够将散布于排出阀座142的烧结金属材料特有的空孔封孔。由此,能够减少制冷剂103从排出阀座142的泄漏,所以能够抑制压缩机100的效率下降。
另外,在本实施方式3的压缩机100中,在排出阀座142设置包含合成树脂161的表面处理膜160,由此,能够提高排出阀座142与排出阀121的密封性。因此,能够抑制吸入行程时制冷剂103的逆流。
因此,在本实施方式3的压缩机100中,能够减少制冷能力的下降,低成本地提高效率。
另外,在本实施方式3的压缩机100中,在排出阀座142设置包含合成树脂161的表面处理膜160,由此,能够用表面处理膜160的弹性效果降低排出阀121关闭排出阀座142时的打击力。因此,能够减少打击音,能够实现压缩机的低噪音化。
而且,通过减少排出阀121关闭排出阀座142时的打击力,能够抑制排出阀121的破裂或缺损等破损,能够维持压缩机100的长期性能。
另外,在本实施方式3的压缩机100中,表面处理膜160中含有具有亲油性的固体润滑剂162,由此,能够在排出阀座142(准确来讲,配置于排出阀座142表面的表面处理膜160)与排出阀121之间存在足够的润滑油102。由此,能够提高排出阀座142与排出阀121的密封性提高,抑制压缩、排出行程时的制冷剂103的逆流。
另外,在本实施方式3的压缩机100中,在表面处理膜160中含有固体润滑剂162,由此,利用固体润滑剂162的润滑效果,能够减少排出阀121封闭排出阀座142时的剪切力。由此,能够抑制排出阀座142的表面(外表面)与表面处理膜160的内表面的剥离。因此,能够提供长期具有高耐久性的压缩机100。
另外,在本实施方式3的压缩机100中,在表面处理膜160中含有固体润滑剂162。由此,使压缩机100动作,使表面处理膜160的外表面的凹凸提前消失,表面处理膜160的外表面变成平滑的面。因此,能够提高排出阀座142与排出阀121的密封性。
此外,本实施方式3的压缩机100采用由往复式压缩机构成的方式,但是并不限于此,也可以采用由旋转式压缩机或涡旋式压缩机等各种压缩机构成的方式。
(实施方式4)
本实施方式4的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,本实施方式4的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,本实施方式4的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有以围绕排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;和开闭排出孔的排出阀,排出阀座和排出阀中的至少一个部件由上述抵接部件构成。
此外,除了上述特征外,本实施方式4的压缩机可以与实施方式1或2的压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式4的压缩机的一个例子,参照图10和图11,对抵接部件为排出阀座的情况进行说明。此外,本实施方式4的压缩机,除了设置于排出阀座的表面处理膜的结构以外,与实施方式1的压缩机同样地构成,所以省略其说明。
图10是本实施方式4的压缩机的主要部分截面图。图11本实施方式4的压缩机中的排出阀座(抵接部件)的截面图。
如图10和图11所示,本实施方式4的设置于压缩机100中的排出阀座(抵接部件)的表面处理膜160,基本结构与实施方式3的压缩机100中的表面处理膜160相同,而不同点在于,包括第1覆膜层160a和第2覆膜层160b的2层构造。此外,本实施方式4中的表面处理膜160(第1覆膜层160a和第2覆膜层160b)的结构与实施方式2中的表面处理膜160(第1覆膜层160a和第2覆膜层160b)同样地构成,所以省略其详细的说明。
在采用上述方式构成的本实施方式4的压缩机100中,在排出阀座142(基材)一侧配置具有平均粒径小的固体润滑剂162的第1覆膜层160a,在与排出阀121抵接的一侧配置具有平均粒径大的固体润滑剂162的第2覆膜层160b。
由此,第2覆膜层160b的合成树脂161磨损,固体润滑剂162提前露出表面处理膜160(第2覆膜层160b)的表面,由此,能够发挥有效的缓解冲击力的效果。另外,第1覆膜层160a弹性变形,呈现有效的缓解冲击力的效果,从而能够显著地缓解接触面压力。
因此,本实施方式4的压缩机100与实施方式3的压缩机100相比,能够进一步发挥缓解冲击力的效果。另外,在本实施方式4的压缩机100中,能够进一步发挥缓解冲击力的效果,所以与实施方式3的压缩机相比,能够进一步抑制排出阀121与排出阀座142的冲击音,进一步实现低噪音。而且,在本实施方式4的压缩机100中,能够进一步发挥缓解冲击力的效果,所以与实施方式3的压缩机相比,能够抑制排出阀121的破裂或者缺陷等破损,并且能够维持压缩机100的长期性能。
另外,固体润滑剂162提前露出表面处理膜160(第2覆膜层160b)的表面,由此,表面处理膜160外表面的凹凸提前消失,表面处理膜160的外表面变成平滑面。因此,能够提高排出阀座142与排出阀121的密封性。
另外,具有亲油性的固体润滑剂162提前露出表面处理膜160(第2覆膜层160b),由此,能够在排出阀座142与排出阀121之间存在足够的润滑油102。由此,能够提高排出阀座142与排出阀121的密封性提高,抑制压缩、排出行程时的制冷剂103的逆流。
另外,第1覆膜层160a中含有的固体润滑剂162的平均粒径小,所以具有与排出阀座142充分的紧贴力(粘接剂性能)。因此,能够抑制表面处理膜160(第1覆膜层160a)与排出阀座142的剥离、和第1覆膜层160a与第2覆膜层160b的剥离。因此,本实施方式4的压缩机100与实施方式3的压缩机100相比,能够更长期地具有耐久性。
另外,在本实施方式4的压缩机100中,在排出阀座142(基材)一侧配置具有平均粒径小的固体润滑剂162的第1覆膜层160a,所以合成树脂161容易流入到散布于排出阀座142的空孔中。由此,能够进一步减少制冷剂103从排出阀座142的泄漏,所以能够进一步抑制压缩机100的效率下降。
此外,在本实施方式4的压缩机100中,采用由2层的覆膜层构成表面处理膜160的方式,但是并不限于此。也可以采用由3层以上的覆膜层构成表面处理膜160的方式。
(实施方式5)
本实施方式5的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有以围绕吸入孔的方式设置的吸入阀座的阀板;和开闭吸入孔的吸入阀,在吸入阀座和吸入阀的与吸入阀座的抵接部的至少一个部位形成有包含合成树脂的表面处理膜。
此外,除了上述特征外,本实施方式5的压缩机可以与实施方式1~4中的任一个压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式5的压缩机的一个例子,参照图12和图13,对在吸入阀的与吸入阀座的抵接部形成表面处理膜的压缩机进行说明。
图12是本实施方式5的压缩机的主要部分截面图。图13是图12所示的吸入阀的平面图。此外,在图13中,表面处理膜和吸入阀的与吸入阀座的抵接部用剖面线标记。
如图12和图13所示,本实施方式5的压缩机100的基本结构与实施方式1的压缩机100相同,而不同点在于,表面处理膜160形成于吸入阀120。具体而言,表面处理膜160以包括吸入阀120中的与吸入阀座141抵接的圆环状的抵接部163的方式形成。
在本实施方式5中,表面处理膜160形成为圆形,其直径比抵接部163外周的直径大。此外,表面处理膜160的结构和制造方法与实施方式1的压缩机100的表面处理膜160同样地构成,所以省略其详细的说明。
采用这种方式构成的本实施方式5的压缩机100也发挥与实施方式1的压缩机100同样的作用效果。
另外,在本实施方式5的压缩机100中,在平板上的吸入阀120形成圆形的表面处理膜160,所以与在圆环状的吸入阀座141形成表面处理膜160的情况相比,容易均匀地形成表面处理膜160,能够进一步提高压缩机100的生产性。
此外,在本实施方式5中,在吸入阀120的抵接部163附近形成表面处理膜160,当然形成于吸入阀120的整个主面也具有相同的效果。
(实施方式6)
本实施方式6的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,本实施方式6的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,本实施方式6的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;开闭吸入孔的吸入阀;和开闭排出孔的排出阀,吸入阀座、排出阀座、吸入阀和排出阀中的至少一个部件由上述抵接部件构成。
此外,除了上述特征外,本实施方式6的压缩机可以与实施方式1~4中的任一个压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式6的抵接部件的一个例子,参照图14,对抵接部件为吸入阀的情况进行说明。此外,本实施方式6的压缩机,除了设置于吸入阀的表面处理膜的结构以外,与实施方式1的压缩机同样地构成,所以省略其详细的说明。
图14是本实施方式6的压缩机中的吸入阀(抵接部件)的截面图。
如图14所示,本实施方式6的设置于压缩机100中的吸入阀(抵接部件)的表面处理膜160,基本结构与实施方式5的压缩机100中的表面处理膜160相同,而不同点在于,包括第1覆膜层160a和第2覆膜层160b的2层构造。此外,本实施方式6中的表面处理膜160(第1覆膜层160a和第2覆膜层160b)的结构与实施方式2中的表面处理膜160(第1覆膜层160a和第2覆膜层160b)相同,所以省略其详细的说明。
采用这种方式构成的本实施方式6的压缩机100也发挥与实施方式2的压缩机100同样的作用效果。此外,在本实施方式6的压缩机100中,采用由2层的覆膜层构成表面处理膜160的方式,但是并不限于此。也可以采用由3层以上的覆膜层构成表面处理膜160的方式。
(实施方式7)
本实施方式7的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有以围绕排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;和开闭排出孔的排出阀,在排出阀座和排出阀的与排出阀座的抵接部的至少一个部位形成有包含合成树脂的表面处理膜。
此外,除了上述特征外,本实施方式7的压缩机可以与实施方式1~6中的任一个压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式7的压缩机的一个例子,参照图15和图16,对在排出阀的与排出阀座的抵接部形成表面处理膜的压缩机进行说明。
图15是本实施方式7的压缩机的主要部分截面图。图16是图15所示的排出阀的平面图。此外,在图16中,表面处理膜和排出阀中的与排出阀座的抵接部用剖面线标记。
如图15和图16所示,本实施方式7的压缩机100的基本结构与实施方式1的压缩机100相同,而不同点在于,表面处理膜160形成于排出阀121。具体而言,表面处理膜160以包括排出阀121中的与排出阀座142抵接的圆环状的抵接部164的方式形成。
在本实施方式7中,表面处理膜160形成为圆形,其直径比抵接部164外周的直径大。此外,本实施方式中的表面处理膜160的结构和制造方法与实施方式1的压缩机100的表面处理膜160同样地构成,所以省略其详细的说明。
采用这种方式构成的本实施方式7的压缩机100也发挥与实施方式3的压缩机100同样的作用效果。
另外,在本实施方式7的压缩机100中,在平板上的排出阀121形成圆形的表面处理膜160,所以与在圆环状的排出阀座142形成表面处理膜160的情况相比,容易均匀地形成表面处理膜160,能够进一步提高压缩机100的生产性。
此外,在本实施方式7中,在排出阀121中的抵接部163附近形成表面处理膜160,当然形成于排出阀121的整个主面也具有相同的效果。
(实施方式8)
本实施方式8的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,本实施方式8的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,本实施方式8的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;开闭吸入孔的吸入阀;和开闭排出孔的排出阀,吸入阀座、排出阀座、吸入阀和排出阀中的至少一个部件由上述抵接部件构成。
此外,除了上述特征外,本实施方式8的压缩机可以与实施方式1~6中的任一个压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式8的抵接部件的一个例子,参照图17,对抵接部件为排出阀的情况进行说明。此外,本实施方式8的压缩机,除了设置于吸入阀的表面处理膜的结构以外,与实施方式1的压缩机同样地构成,所以省略其详细的说明。
图17是本实施方式8的压缩机中的排出阀(抵接部件)的截面图。
如图17所示,本实施方式8的设置于压缩机100中的排出阀121的表面处理膜160,基本结构与实施方式7的压缩机100中的表面处理膜160相同,而不同点在于,包括2层的第1覆膜层160a和第2覆膜层160b。此外,本实施方式8中的表面处理膜160(第1覆膜层160a和第2覆膜层160b)的结构与实施方式2中的表面处理膜160(第1覆膜层160a和第2覆膜层160b)相同,所以省略其详细的说明。
采用这种方式构成的本实施方式8的压缩机100也发挥与实施方式4的压缩机100同样的作用效果。此外,在本实施方式8的压缩机100中,采用由2层的覆膜层构成表面处理膜160的方式,但是并不限于此。也可以采用由3层以上的覆膜层构成表面处理膜160的方式。
(实施方式9)
本实施方式9的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,本实施方式9的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,本实施方式9的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;开闭吸入孔的吸入阀;和开闭排出孔的排出阀,吸入阀座和吸入阀由上述抵接部件构成。
另外,本实施方式9的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;开闭吸入孔的吸入阀;和开闭排出孔的排出阀,在吸入阀座和吸入阀形成包含合成树脂的表面处理膜。
此外,除了上述特征外,本实施方式9的压缩机可以与实施方式1~8中的任一个压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式9的抵接部件的一个例子,参照图18,对抵接部件为吸入阀座和吸入阀的情况进行说明。此外,本实施方式9的压缩机,除了设置于吸入阀的表面处理膜的结构以外,与实施方式1的压缩机同样地构成,所以省略其详细的说明。
图18是本实施方式9的压缩机的主要部分截面图。
如图18所示,本实施方式9的压缩机100的基本结构与实施方式1的压缩机100相同,而不同点在于,表面处理膜160形成于吸入阀座141和吸入阀120两者。
此外,形成于吸入阀座141的表面处理膜160可以与实施方式1的表面处理膜160同样由一层覆膜层构成,也可以与实施方式2(包括变形例1)的表面处理膜160同样由多层覆膜层构成。同样,形成于吸入阀120上的表面处理膜160可以与实施方式5的表面处理膜160同样由一层覆膜层构成,也可以与实施方式6的表面处理膜160同样由多层覆膜层构成。
另外,在形成于吸入阀座141和吸入阀120的表面处理膜160由一层覆膜层构成的情况下,形成于一方的部件的表面处理膜160中含有的固体润滑剂162的含有率,可以比形成于另一方的部件的表面处理膜160中含有的固体润滑剂162的含有率小。
采用这种方式构成的本实施方式9涉和的压缩机100也发挥与实施方式1、2、5或6的压缩机100同样的作用效果。
(实施方式10)
本实施方式10的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,本实施方式10的抵接部件,在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,本实施方式10的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;开闭吸入孔的吸入阀;和开闭排出孔的排出阀,排出阀座和排出阀由上述抵接部件构成。
另外,本实施方式10的压缩机包括:收纳往复运动的活塞的缸;配置于缸的开口端,具有以围绕排出孔的方式设置的排出阀座的阀板;和开闭排出孔的排出阀,在排出阀座和排出阀形成有包含合成树脂的表面处理膜。
此外,除了上述特征外,本实施方式10的压缩机可以与实施方式1~9中的任一个压缩机同样地构成。
下面,作为本实施方式10的抵接部件的一个例子,参照图20,对抵接部件为排出阀座和排出阀的情况进行说明。此外,本实施方式10的压缩机,除了设置于排出阀座和排出阀上的表面处理膜的结构以外,与实施方式1的压缩机同样地构成,所以省略其详细的说明。
图19是本实施方式10的压缩机的主要部分截面图。
如图19所示,本实施方式10的压缩机100的基本结构与实施方式1的压缩机100相同,而不同点在于,表面处理膜160形成于排出阀座142和排出阀121两者。
此外,形成于排出阀座142的表面处理膜160可以与实施方式3的表面处理膜160同样由一层覆膜层构成,也可以与实施方式4的表面处理膜160同样由多层覆膜层构成。同样,形成于排出阀121的表面处理膜160可以与实施方式7的表面处理膜160同样由一层覆膜层构成,也可以与实施方式8的表面处理膜160同样由多层覆膜层构成。
另外,在形成于排出阀座142和排出阀121的表面处理膜160由一层覆膜层构成的情况下,形成于一方的部件的表面处理膜160中含有的固体润滑剂162的含有率可以比形成于另一方的部件的表面处理膜160中含有的固体润滑剂162的含有率小。
采用这种方式构成的本实施方式10的压缩机100也发挥与实施方式3、4、7或8的压缩机100同样的作用效果。
(实施方式11)
本实施方式11的滑动部件,在滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,在本实施方式11的滑动部件中,固体润滑剂可以由从二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯树脂和三氧化二锑中选择的至少一种化合物构成。
另外,在本实施方式11的滑动部件中,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的平均粒径可以比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的平均粒径小。
另外,在本实施方式11的抵接部件中,位于最内侧的覆膜层中的固体润滑剂的重量可以比位于最外侧的覆膜层中的固体润滑剂的重量小。
另外,本实施方式11的滑动部件,在滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,覆膜层具有合成树脂,位于最内侧的覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的覆膜层的弹性变形量大。
另外,在本实施方式11的滑动部件中,表面处理膜的厚度也可以是1~10μm。
另外,在本实施方式11的滑动部件中,合成树脂也可以由从聚酰胺树脂、环氧树脂和酚醛树脂中选择的至少一种树脂构成。
另外,本实施方式11的压缩机包括:包括定子和转子的电动构件;由电动构件驱动的压缩构件;收纳电动构件和压缩构件,贮存有润滑油的密闭容器,压缩构件包括:具有主轴和偏心轴的曲柄轴;轴支承曲柄轴的主轴承;形成缸的缸体;缸内往复运动的活塞;以中心轴与偏心部平行的方式配置于活塞的活塞销;和连结偏心轴与活塞的连杆,构成压缩构件的部件中的至少一个部件由上述滑动部件构成。
另外,本实施方式11的压缩机的制造方法包括:在滑动面的至少一部分涂敷具有合成树脂和固体润滑剂的第1表面处理剂而形成第1覆膜层的步骤(A);和在第1覆膜层上涂敷具有平均粒径比第1表面处理剂中的固体润滑剂大的固体润滑剂的第2表面处理剂而形成第2覆膜层的步骤(B)。
下面,作为本实施方式11的滑动部件的一个例子,参照图20和图21,对滑动部件为曲柄轴的主轴的情况进行说明。此外,除了上述特征外,本实施方式11的压缩机可以与实施方式1~10中的任一个压缩机同样地构成。
[压缩机的结构]
图20是沿铅垂方向截断本实施方式11的压缩机时的截面图。图21是图20所示的C部分的放大截面图。
如图20和图21所示,本实施方式11的压缩机100的基本结构与实施方式1的压缩机100相同,而不同点在于,在主轴111设置有表面处理膜160。
具体而言,主轴111具有:位于上方的第1滑动部180、位于下方的第2滑动部182、和位于第1滑动部180与第2滑动部182之间的连接部181。第1滑动部180和第2滑动部182与轴承部123接触,形成滑动的滑动面,在该第1滑动部180和第2滑动部182的表面设置有表面处理膜160。
从提高滑动性的观点来看,表面处理膜160的厚度可以是1μm以上,从表面处理膜160的生产性效率化的观点来看,也可以是10μm以下。另外,从提高表面处理膜160的滑动性且实现生产性的效率化的观点来看,表面处理膜160的厚度也可以是3μm以上且6μm以下。
此外,本实施方式11中的表面处理膜160采用与实施方式2中的表面处理膜160同样的结构,所以省略其详细的说明。
另外,连接部181形成为比第1滑动部180和第2滑动部182的外径小,所以不与轴承部123滑动。因此,在本实施方式11中,在连接部181未形成表面处理膜160。
而且,曲柄轴112的基材的材质为球墨铸铁(FCD),具有轴承部123的缸体115是灰口铸铁(FC)制的。在本实施方式11中,在轴承部123的滑动面(内周面)未形成表面处理膜160。
使用采用上述这种方式构成的本实施方式11的压缩机100,在包括假定主轴111在轴承部123的上方端部与下方端部的局部区域接触的状态、即所谓的单侧接触状态下滑动的状况下的模式的各种条件下进行可靠性试验,其结果是,确认到与现有的压缩机相比具有良好的磨损特性。对于所得到的这样的结果,本发明人等进行了如下的研究。
图22是表示单侧接触状态下滑动时压缩机的主要部分的示意图。
如图22所示,往复运动(活塞)式的压缩机的特征在于,一般来讲,与由缸114和活塞116形成的压缩室113内的压缩压力P相比,密闭容器101内的压力较低,曲柄轴112的主轴111相对于压缩载荷P所作用的偏心轴110,采用由一个轴承部123悬臂支承的结构。
因此,如伊藤等的文献(日本机械学会年度大会论文集Vol.5-1(2005)P.143)所示,曲柄轴112因压缩载荷P的影响在轴承部123内倾斜的状态下来回振动。另一方面,活塞116大多呈现其外裙一侧(朝着偏心轴110的一侧)向下倾斜的趋势(以下,将该朝向作为正“+”一侧)。
特别是在压缩载荷P大,对滑动损失的影响也大的上止点附近,活塞116向+侧大幅倾斜,曲柄轴112的轴承部123内的倾斜变得最大。此时,轴承部123的上端与主轴111(第1滑动部180)上端的接触点的压缩载荷P的分力P1、和轴承部123的下端与主轴111(第2滑动部182)下端的接触点的压缩载荷P2也变得最大。
因此,在主轴111等的滑动面大致均匀地设置有包括平均粒径大的固体润滑剂的表面处理膜的情况下,在主轴111与轴承部123的上下端部成为点接触,表面压力增大。因此,进入稳定磨损阶段快,但是,固体润滑剂的平均粒径大,所以摩擦系数增大,有可能难以提高压缩机的效率。
另外,在主轴111等的滑动面大致均匀地设置有弹性变形量小的固体润滑剂的情况下,在主轴111与轴承部123的上下端部成为点接触,表面压力非常高,所以有可能发生固体润滑覆膜的提前磨损或者剥离。
另一方面,在主轴111等的滑动面大致均匀地设置有包含平均粒径小的固体润滑剂的表面处理膜的情况下,表面处理膜中的固体润滑剂的耐磨损性差。因此,进入稳定磨损阶段,压缩机的效率的提高需要时间,另外,在进入稳定磨损之前,合成树脂磨损殆尽,有可能无法长期确保对滑动的充分的提高效率效果。
另外,在主轴111等的滑动面设置有弹性变形量大的固体润滑覆膜的情况下,固体润滑覆膜的机械强度差,所以有可能无法长期确保充分的性能。
但是,在本实施方式11的压缩机100中,即使产生局部的接触滑动,配置于外侧的第2覆膜层160b中含有的、平均粒径大的固体润滑剂162的表面形状的山部(凸部)也会磨损而提前形成具有适度的储油部的平滑的滑动面、即所谓的初始磨合面,从而能够进入稳定磨损。
之后,第2覆膜层160b磨损,第1覆膜层160a从表面露出。由于第1覆膜层160a中含有摩擦系数小且平均粒径小的固体润滑剂162,所以能够进行低摩擦且高效率的滑动。因此,本实施方式11的压缩机100提前进入稳定磨损状态,之后,呈现高效率的运转和良好的磨损特性。
另外,在本实施方式11的压缩机100中,即使发生局部的接触滑动,基材侧(内侧)的第1覆膜层160a也以该接触点为中心弹性变形,呈现缓冲效果,从而明显地缓和接触面压力,并且通过位于外侧的第2覆膜层160b中含有的固体润滑剂162,具有针对滑动的足够的强度和耐磨损性,从而抑制表面处理膜160的提前磨损和剥离,呈现良好的耐摩擦磨损特性。
而且,在本实施方式11的压缩机100中,在基材一侧配置有包含平均粒径小的固体润滑剂162的第1覆膜层160a,所以固体润滑剂162容易进入形成于主轴111表面的微小的凹凸的凹部分中,即使位于第1覆膜层160a的表面侧的固体润滑剂162的磨损增大,固体润滑剂162也会大量地残留在基材一侧,所以能够长期获得固体润滑剂162的效果。
此外,在本实施方式中,主要说明了单侧接触状态下的作用,显而易见,在非单侧接触的状态下期待更高的可靠性和高效率。
另外,在本实施方式中,采用了在单侧接触状态下的接触滑动的可能性大的主轴111中的第1滑动部180和第2滑动部182设置表面处理膜160的方式,但是并不限于此。例如,可以采用不在主轴111设置表面处理膜160,而是在轴承部123的滑动面设置表面处理膜160的方式,也可以采用在主轴111和轴承部123两者设置表面处理膜160的方式。
另外,例如,因压缩载荷P的影响,也可以采用在假设单侧接触状态下的接触滑动的活塞116和缸114中的至少一方的部件的滑动面设置表面处理膜160的方式。在这种情况下,从提高生产性的观点来看,既可以设置于活塞116的滑动面,也可以在活塞116的顶侧(面向压缩室113的一侧)与裙侧(面向偏心轴110的一侧)的外周端部设置表面处理膜160。
[变形例1]
接着,对本实施方式11的压缩机(滑动部件)的变形例进行说明。
本实施方式11的变形例1的滑动部件,相邻的覆膜层中的、位于内侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率比位于外侧的覆膜层中的固体润滑剂的含有率小。
另外,在本实施方式11的变形例1的滑动部件中,相邻的覆膜层中的、位于内侧的覆膜层的弹性变形量也可以比位于外侧的覆膜层的弹性变形量大。
图23是本实施方式11的变形例1的压缩机中的主轴(滑动部件)的截面图。
如图23所示,本变形例1的设置于压缩机中的主轴(滑动部件)的表面处理膜160的基本结构与实施方式11的压缩机100中的表面处理膜160相同,而不同点在于,包括3层的第1覆膜层160a、第2覆膜层160b和第3覆膜层160c。
具体而言,第3覆膜层160c配置于第1覆膜层160a与第2覆膜层160b之间。在相邻的第1覆膜层160a和第3覆膜层160c中,第1覆膜层160a中的固体润滑剂162的含有率比第3覆膜层160c中的固体润滑剂162的含有率小。另外,在相邻的第3覆膜层160c和第2覆膜层160b中,第3覆膜层160c中的固体润滑剂162的含有率比第2覆膜层160b中的固体润滑剂162的含有率小。
由此,能够使第1覆膜层160a的弹性变形量比第3覆膜层160c的弹性变形量大。另外,能够使第3覆膜层160c的弹性变形量比第2覆膜层160b的弹性变形量大。
采用上述方式构成的本变形例1的压缩机100也能发挥与实施方式2的压缩机100同样的作用效果。另外,在本变形例1的压缩机100中,采用固体润滑剂162的含有率(大小)从内侧朝着外侧阶梯式变化的构造,从初始磨损进入稳定磨损更加顺利,能够更长期地进行高效率的运转。另外,在本变形例1的压缩机100中,弹性变形量采用从内侧朝着外侧阶梯式变化的构造,由此能够进一步提高各覆膜层之间的紧贴力,能够进一步抑制表面处理膜160从基材一侧的剥离。
此外,在本变形例1的压缩机100中,采用由3层构成表面处理膜160的方式,但是并不限于此,也可以由多层覆膜层构成表面处理膜160,例如,可以由4层的覆膜层构成,也可以由10层以上的覆膜层构成。
(实施方式12)
本实施方式12的压缩机包括:包括定子和转子的电动构件;由电动构件驱动的压缩构件;收纳电动构件和压缩构件,贮存有润滑油的密闭容器,压缩构件包括:具有主轴和偏心轴的曲柄轴;轴支承曲柄轴的主轴承;形成缸的缸体;在缸内往复运动的活塞;以中心轴与偏心部平行的方式配置于活塞的活塞销;和连结偏心轴与活塞的连杆,在构成压缩构件的部件中的至少一个滑动部件的滑动部分,以环绕的方式配置有线状的表面处理膜。
另外,在本实施方式12的压缩机中,也可以配置有多个表面处理膜,多个表面处理膜以相互平行的方式配置。
另外,在本实施方式12的压缩机中,表面处理膜也可以以与主轴的轴心垂直的方向平行的方式配置。
另外,在本实施方式12的压缩机中,表面处理膜的厚度也可以是1~10μm。
以下,作为本实施方式12的压缩机的一个例子,参照图24和图25,对滑动部件为曲柄轴的主轴的情况进行说明。此外,除了上述特征以外,本实施方式12的压缩机也可以与实施方式1~10中的任一个压缩机同样地构成。
[压缩机的结构]
图24是沿铅垂方向截断本实施方式12的压缩机时的截面图。图25是图24所示的D部分的放大截面图。
如图24和图25所示,本实施方式12的压缩机100的基本结构与实施方式11的压缩机100相同,而不同点在于,在主轴111的第1滑动部180和第2滑动部182设置有线状的表面处理膜160。
具体而言,表面处理膜160在本实施方式12中,形成为线状(圆环状),配置有多个。另外,多个表面处理膜160以与主轴111的轴心111a垂直且相互平行的方式配置。相邻的表面处理膜160之间的部分构成凹槽165。
另外,表面处理膜160的轴心111a方向的长度能够根据压缩机100的运转条件等适当设定,例如可以是1mm程度。另外,凹槽165的轴心111a方向的长度能够根据压缩机100的运转条件等适当设定,例如可以是0.5mm程度。
另外,从提高表面处理膜160的生产性的观点来看,表面处理膜160的厚度也可以是1μm以上,从在凹槽165中贮存足够的润滑油102而提高表面处理膜160的滑动性的观点来看,也可以是10μm以下。另外,从提高表面处理膜160的滑动性且实现生产性的效率化的观点来看,表面处理膜160的厚度也可以是3μm以上且6μm以下。
而且,例如,从提高耐磨损性的观点来看,在混合润滑区域中呈现滑动趋势的第1滑动部180的上端附近、和第2滑动部182下端附近,也可以进一步减小凹槽165的宽度,增大表面处理膜160的实际滑动面积。另一方面,从减少滑动损失的观点来看,在流体滑动区域中呈现滑动趋势的第1滑动部180的下端附近、和第2滑动部182的上端附近,也可以进一步增大凹槽165的宽度,减小表面处理膜160的实际滑动面积。
此外,表面处理膜160可以与实施方式1中的表面处理膜160同样由一层的覆膜层构成,也可以与实施方式2(包括实施方式2的变形例1)中的表面处理膜160同样由2层以上的覆膜层构成。
[表面处理膜的制造方法]
接着,参照图24~27,对表面处理膜160的制造方法进行说明。
图26是表示空压注射器式分配装置的概略结构的示意图。图27是表示使用图26所示的装置制造表面处理膜时的概要的示意图。
首先,参照图26,对空压注射器式分配装置的结构进行说明。
如图26所示,空压注射器式分配装置300包括:空气源301、调节器(regulator)302、排出计时器303、控制器304、电源305、注射器(syringe)306和喷嘴307。分配器是所谓的液体定量排出系统,能够稳定供给目标量的涂敷剂313,向工作台(在本实施方式中相当于曲柄轴112的主轴111)连续投射涂敷涂敷剂313的液珠。
接着,参照图24~27,对表面处理膜160的制造方法进行说明。
首先,进行预备加热,将曲柄轴112提高至规定的温度(此外,也可以仅加热主轴111的第1滑动部180和第2滑动部182周边)。其目的在于促进涂敷剂313固接到主轴111。
接着,利用由有机溶剂构成的稀释剂将固体润滑剂162分散在合成树脂161中的液剂调整至规定的粘度,准备涂敷剂313。将准备好的涂敷剂313封入到注射器306。接着,以轴心111a为中心轴,顺时针方向旋转曲柄轴112,在固定空压注射器式分配装置300的注射器306的状态下,以一定的速度和一定的间隔,从喷嘴307向规定的部位投射涂敷一定的目标量。
然后,在形成一条沿着主轴111外周的线状的表面处理膜160的阶段,暂时停止从喷嘴307投射涂敷,使注射器306向上方(或者下方)移动,进行涂敷剂313的投射涂敷。此时,调整注射器306的移动量,形成未涂敷涂敷剂313的部分、即凹槽165。通过反复进行上述步骤,能够在主轴111的第1滑动部180和第2滑动部182形成相互独立且具有平行关系的多个表面处理膜160和凹槽165。
之后,在比预备加热时的温度稍高的温度下进行数分钟的临时干燥,使表面处理膜160的表面固化,在此阶段轻轻地进行抛光。其目的在于微调表面处理膜160表面的表面粗糙度,与包含摩粒的尼龙抛光或较硬的钢丝抛光相比,优选马毛抛光。
最后,在200~250℃左右下进行30分钟~2小时左右的烧结,使涂敷剂313中的稀释剂蒸发,使表面处理膜160完全固接。
使用按照上述这种制造方法制作的本实施方式12的压缩机100,在包括假定主轴111在轴承部123中的滑动状况苛刻且无法确保滑动部件间的足够的润滑油102的状况下的模式下,进行实机可靠性试验,确认了与现有例子相比呈现良好的磨损特性。对于所得到的这样的结果,本发明人等进行了如下的研究。
即使在主轴111与轴承部123之间无法总是确保足够润滑油102的状况下,通过在表面处理膜160之间设置凹槽165,金属制造的主轴111也会突出。因此,因表面张力,润滑油容102容易贮存在凹槽165中。而且,贮存在凹槽165中的润滑油102渗出至表面处理膜160与轴承部123的滑动部分,滑动表面的润滑油102的保持性明显提高。因此,能够有效地抑制表面处理膜160的磨薄,确保良好的耐磨损性。
采用这种方式构成的本实施方式12的压缩机100也发挥与实施方式11的压缩机100同样的作用效果。
[变形例1]
接着,对本实施方式12的压缩机的变形例进行说明。
本实施方式12的变形例1的压缩机包括:包括定子和转子的电动构件;由电动构件驱动的压缩构件;收纳电动构件和压缩构件,贮存有润滑油的密闭容器,压缩构件包括:具有主轴和偏心轴的曲柄轴;轴支承曲柄轴的主轴承;形成缸的缸体;在缸内往复运动的活塞;以中心轴与偏心部平行的方式配置于活塞的活塞销;和连结偏心轴与上述活塞销的连杆,在构成压缩构件的滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动部分,以环绕的方式配置有线状的表面处理膜。
另外,在本实施方式12的变形例1的压缩机中,表面处理膜也可以配置成相对于曲柄轴的旋转方向逆向上升坡度的螺旋状。
另外,在本实施方式12的变形例1的压缩机中,也可以在主轴表面形成有相对于曲柄轴的旋转方向逆向上升坡度的螺旋状的槽,表面处理膜相对于主轴轴心的倾斜角度比相对于槽中的主轴轴心的倾斜角度小。
图28是沿铅垂方向截断本实施方式12的变形例1的压缩机时的截面图。图29是图28所示的E部分的放大截面图。
如图28和图29所示,本实施方式12的变形例1的压缩机100的基本结构与实施方式12的压缩机100相同,而不同点在于,表面处理膜160形成为相对于曲柄轴112的旋转方向逆向上升坡度的螺旋状。
具体而言,表面处理膜160形成为,相对于主轴111的轴心111a的倾斜角度比构成供油机构151的槽183的相对于主轴111的轴心111a的倾斜角度小。即,凹槽165的相对于轴心111a的倾斜角度比槽183的相对于轴心111a的倾斜角度小。
此外,本变形例1中的表面处理膜160能够与实施方式12中的表面处理膜160同样地构成,所以省略关于制造方法的说明。
使用以像这样构成的本变形例1的压缩机100,在包括假定主轴111在轴承部123中的滑动状况苛刻且无法确保滑动部件间的足够的润滑油102的状况下的模式下,进行实机可靠性试验,确认了与现有例子相比呈现良好的磨损特性。对于所得到的这样的结果,本发明人等进行了如下的研究。
与本实施方式12的压缩机100同样,在本变形例1的压缩机100中,即使在主轴111与轴承部123之间无法总是确保足够润滑油102的状况下,通过在表面处理膜160之间设置凹槽165,因凹槽165的表面张力,润滑油102容易贮存在凹槽165中。而且,贮存在凹槽165中的润滑油102渗出至表面处理膜160与轴承部123的滑动部分,滑动表面的润滑油102的保持性明显提高。因此,能够有效地抑制表面处理膜160的磨薄,确保良好的耐磨损性。
另外,形成于表面处理膜160之间的螺旋状的凹槽165有时作为抵抗重力向主轴上方传输润滑油102的油泵通路发挥作用。而且,在本变形例1中,以凹槽165的相对于轴心111a的倾斜角度比槽183的相对于轴心111a的倾斜角度小的方式,形成表面处理膜160。因此,即使是在低速运转模式时,凹槽165也能使足够的润滑油102流向上方,并且能够向表面处理膜160与轴承部123的滑动面供给足够的润滑油102。
采用这种方式构成的本变形例1的压缩机100,也发挥与实施方式12的压缩机100同样的作用效果。另外,在本变形例1的压缩机100中,如上所述,即使利用变频驱动电路在低速运转模式下运转压缩机100,也能向表面处理膜160与轴承部123的滑动面供给足够的润滑油102,能够确保良好的耐磨损性。
由上述说明可知,对于本领域技术人员而言,本发明的很多改良和其他的实施方式是显而易见的。因此,上述说明应释为只是例示性的,提供的目的在于教导本领域技术人员实施本发明的最优实施方式。只要不脱离本发明的主旨,能够实质上变更其构造和/或功能的详细情况。另外,根据上述实施方式所展示的多个构成要素的适当组合,能够形成各种各样的发明。
产业上的利用可能性
本发明的抵接部件、滑动部件、包括上述抵接部件或上述滑动部件的压缩机,能够维持长期的性能或者提高性能,所以也能适用于使用以家庭用冷藏库为代表的空调、除湿机、展示柜和自动售卖机等的制冷循环的各种用途。
另外,本发明的压缩机的制造方法能够提供能够维持长期性能或者提高性能的压缩机,该压缩机也能适用于使用以家庭用冷藏库为代表的空调、除湿机、展示柜和自动售卖机等的制冷循环的各种用途。
符号的说明
100 压缩机
101 密闭容器
102 润滑油
103 制冷剂
104 压缩机主体
105 悬簧
106 电动构件
107 定子
108 转子
109 压缩构件
110 偏心轴
111 主轴
111a 轴心
112 曲柄轴
113 压缩室
114 缸
115 缸体
116 活塞
117 阀板
118 吸入孔
119 排出孔
120 吸入阀
120a 开闭部
121 排出阀
122 连结机构
123 轴承部
130 弹簧片
131 阀挡
132 凹部
141 吸入阀座
142 排出阀座
150 吸入管
151 供油机构
152 缸头
153 头螺栓
154 吸入消音器
156 头空间
157 排出管
160 表面处理膜
160a 第1覆膜层
160b 第2覆膜层
160c 第3覆膜层
161 合成树脂
162 固体润滑剂
163 抵接部
164 抵接部
165 凹槽
180 第1滑动部
181 连接部
182 第2滑动部
183 槽
300 空压注射器式分配装置
301 空气源
302 调整器
303 排出计时器
304 控制器
305 电源
306 注射器
307 喷嘴
313 涂敷剂
Claims (20)
1.一种抵接部件,其特征在于:
在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,
所述覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,
位于最内侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率比位于最外侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率小。
2.如权利要求1所述的抵接部件,其特征在于:
相邻的所述覆膜层中的位于内侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率比位于外侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率小。
3.如权利要求1或2所述的抵接部件,其特征在于:
所述固体润滑剂由从二硫化钼、石墨、四氟乙烯树脂、和三氧化二锑中选择的至少一种化合物构成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的抵接部件,其特征在于:
位于最内侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的平均粒径比位于最外侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的平均粒径小。
5.一种抵接部件,其特征在于:
在抵接面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,
所述覆膜层具有合成树脂,
位于最内侧的所述覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的所述覆膜层的弹性变形量大。
6.如权利要求5所述的抵接部件,其特征在于:
相邻的所述覆膜层中的位于内侧的所述覆膜层的弹性变形量比位于外侧的所述覆膜层的弹性变形量大。
7.如权利要求1~6中任一项所述的抵接部件,其特征在于:
所述表面处理膜的厚度为1~30μm。
8.如权利要求1~7中任一项所述的抵接部件,其特征在于:
所述合成树脂由从聚酰胺树脂、环氧树脂、和酚醛树脂中选择的至少一种树脂构成。
9.一种压缩机,其特征在于,包括:
收纳往复运动的活塞的缸;
阀板,其配置于所述缸的开口端,并具有:吸入孔、以围绕该吸入孔的方式设置的吸入阀座、排出孔、和以围绕该排出孔的方式设置的排出阀座;
开闭所述吸入孔的吸入阀;和
开闭所述排出孔的排出阀,
所述吸入阀座、所述排出阀座、所述吸入阀和所述排出阀中的至少一个部件由权利要求1~8中任一项所述的抵接部件构成。
10.一种滑动部件,其特征在于:
在滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,
所述覆膜层具有合成树脂和固体润滑剂,
位于最内侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率比位于最外侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率小。
11.如权利要求10所述的滑动部件,其特征在于:
相邻的所述覆膜层中的位于内侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率比位于外侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的含有率小。
12.如权利要求10或11所述的滑动部件,其特征在于:
所述固体润滑剂由从二硫化钼、石墨、四氟乙烯树脂、和三氧化二锑中选择的至少一种化合物构成。
13.如权利要求10~12中任一项所述的滑动部件,其特征在于:
位于最内侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的平均粒径比位于最外侧的所述覆膜层中的所述固体润滑剂的平均粒径小。
14.一种滑动部件,其特征在于:
在滑动面的至少一部分形成有层叠二层以上的覆膜层而成的表面处理膜,
所述覆膜层具有合成树脂,
位于最内侧的所述覆膜层的弹性变形量比位于最外侧的所述覆膜层的弹性变形量大。
15.如权利要求14所述的滑动部件,其特征在于:
相邻的所述覆膜层中的位于内侧的所述覆膜层的弹性变形量比位于外侧的所述覆膜层的弹性变形量大。
16.如权利要求10~15中任一项所述的滑动部件,其特征在于:
所述表面处理膜的厚度为1~10μm。
17.如权利要求10~16中任一项所述的滑动部件,其特征在于:
所述合成树脂由从聚酰胺树脂、环氧树脂、和酚醛树脂中选择的至少一种树脂构成。
18.一种密闭型压缩机,其特征在于,包括:
包括定子和转子的电动构件;
由所述电动构件驱动的压缩构件;
收纳所述电动构件和所述压缩构件,贮存有润滑油的密闭容器,
所述压缩构件包括:具有主轴和偏心轴的曲柄轴;轴支承所述曲柄轴的主轴承;形成缸的缸体;在所述缸内往复运动的活塞;以中心轴与偏心部平行的方式配置于所述活塞的活塞销;和连结所述偏心轴与所述活塞的连杆,
构成压缩构件的部件中的至少一个部件由权利要求10~17中任一项所述滑动部件构成。
19.如权利要求18所述的压缩机,其特征在于:
吸入压力作用于贮存在所述密闭容器内的所述润滑油。
20.一种压缩机的制造方法,其特征在于,包括:
在滑动面或抵接面的至少一部分涂敷具有合成树脂和固体润滑剂的第1表面处理剂而形成第1覆膜层的步骤(A);和
在所述第1覆膜层上涂敷具有平均粒径比所述第1表面处理剂中的固体润滑剂大的固体润滑剂的第2表面处理剂而形成第2覆膜层的步骤(B)。
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