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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Kompressor
(z.B. US-A-565641) nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
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STAND DER
TECHNIK
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Ein
Hubkolbenkompressor, wie z.B. der in 10 gezeigte,
ist typischerweise in Klimaanlagen für Fahrzeuge und Ähnliches
eingesetzt. Dieser Kompressor weist ein paar Zylinderblöcke 30 und 31 auf,
die miteinander kombiniert sind. Eine Taumelscheibenkammer 32 ist
zwischen diesen Zylinderblöcken 30 und 31 definiert.
Gehäuse 35 und 36 sind
an den äußeren Endflächen der
Zylinder 30 und 31 über Ventilscheiben 33 bzw. 34 angebracht.
Eine Einlasskammer 36 und eine Abgabekammer 37 sind
zwischen der Ventilscheibe 33 und dem Gehäuse 35 und ebenfalls
zwischen der Ventilscheibe 34 und dem Gehäuse 36 definiert.
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Die
Antriebswelle 39 ist in diesen Zylinderblöcken 30 und 31 drehbar
gelagert. Eine als Nocke dehnende Taumelscheibe 40 ist
in der Taumelscheibenkammer 32 an der Antriebswelle 39 befestigt. Eine
Vielzahl Paare Zylinderbohrungen 41 und 42 sind
in den Zylinderblöcken 30 und 31 um
die Antriebswelle 39 definiert. Ein Doppelkopfkolben 43 ist in
jedem Paar Zylinderbohrungen 41 und 42 aufgenommen.
Schuhe 44, die als Nockenfolger dienen, sind zwischen der
Taumelscheibe 40 und jedem Kolben 43 angeordnet.
Jeder Schuh 44 weist eine gleitende Oberfläche 45 auf,
die in gleitender Berührung mit
der Vorderfläche
oder Rückfläche der
Taumelscheibe 40 ist, und eine kugelige Oberfläche 47, die in
gleitender Berührung
mit einer Aufnahmeaussparung 46 des Kolbens 43 ist.
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Bei
dem oben beschriebenen Kompressor wird jeder Kolben 43 in
den Zylinderbohrungen 41, 42 über die Schuhe 44 unter
Betätigung
der Taumelscheibe 40 hin- und herbewegt, wenn die Taumelscheibe 40 mit
der Drehung der Antriebsschwelle 39 gedreht wird. Wenn
der Kolben 43 hin- und herbewegt wird, wird aus der Einlasskammer 37 ein
Kältemittelgas
in die Zylinderbohrungen 41 und 42 eingebracht,
da sich jeder Kolben 43 von den oberen Todpunkt zu dem
unteren Todpunkt bewegt. Dann wird das in die Zylinderbohrungen 41 und 42 eingebrachte Kältemittelgas
verdichtet, da sich der Kolben 43 von dem unteren Todpunkt
zu dem oberen Todpunkt bewegt, und wird in die Abgabekammer 38 abgegeben.
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Im
Allgemeinen wird, um die Abgabekapazität eines Kompressors zu vergrößern, das
Vergrößern der
Größe der Zylinderbohrungen 41 und 42 und
das Vergrößern der
Größen der
Kolben 43, Taumelscheibe 40 und Schuhe 44 in
Erwägung
gezogen. Die Kolben 43 und Taumelscheibe 40 sind
allgemein aus einer leichten Aluminiumlegierung oder ähnlichem
hergestellt. Jedoch können
sich diese Teile festfressen, die aus demselben metallischen Werkstoff
hergestellt sind. dementsprechend sind aus einem Eisenwerkstoff
hergestellte Schuhe 44 zwischen den Kolben 43 und
der Taumelscheibe 40 angeordnet, um ein Festfressen zwischen
den Kolben 43 und der Taumelscheibe 40 zu verhindern.
Da jedoch Eisenmetalle ein hohes spezifisches Gewicht haben, erhöht das Vergrößern der
Größe der Schuhe 44 das Gesamtgewicht
des Kompressors.
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Unter
der Annahme, dass nur die Größe der Kolben 43 und
die der Taumelscheibe 40 vergrößert wird, ohne die Größe der Schuhe 44 zu ändern, um die
Abgabekapazität
zu vergrößern. Wenn
jedoch die Abgabekapazität
vergrößert wird,
wird die auf die Kolben 43 über die Schuhe 44 angewendete
Kraft auf die Taumelscheibe 40 ebenfalls erhöht. Dementsprechend
wird die Kraft erhöht,
die pro Flächeneinheit der
kugeligen Fläche 47 und
der gleitenden Flächen 45 der
Schuhe 44 angewendet wird, wenn die Größe der Schuhe 44 unverändert bleibt.
Folglich wird der Gleitwiderstand zwischen der kugeligen Fläche 47 der
Schuhe 44 und der Aufnahmeaussparung 46, die in
den Kolben 43 definiert ist, und der Gleitwiderstand zwischen
den Gleitflächen 45 der
Schuhe 44 und der Taumelscheibe 40 erhöht.
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Falls
der Gleitwiderstand zwischen den kugeligen Flächen 47 der Schuhe 44 und
der Aufnahmeaussparung 46 der Kolben 43 erhöht wird,
können sich
die Schuhe 44 nicht glatt entlang der inneren Flächen der
Schuhhaltenden Aussparungen 46 bewegen. Die Schuhe werden
durch die Taumelscheibe 40 innerhalb der Aufnahmeaussparungen 46 bewegt. Falls
sich die Schuhe nicht glatt bewegen können wird die zwischen den
Gleitflächen 45 der
Schuhe 44 und der Taumelscheibe 40 angewendete
Kraft erhöht,
was den Gleitwiderstand zwischen den Gleitflächen 45 der Schuhe 44 und
der Taumelscheibe 40 weiter erhöht.
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Bei
dem oben beschriebenen Kompressor wird ein Kältemittelgas von einem externen
Kältemittelkreislauf über die
Taumelscheibenkammer 32 in die Einlasskammer 37 eingebracht.
Das in die Taumelscheibenkammer 32 eingebrachte Kältemittelgas kühlt jedes
Teil in der Taumelscheibenkammer 32 und verhindert ebenfalls
eine Schwingung, die durch das Einbringen des Kältemittelgases in die Zylinderbohrungen 41 und 42 verursacht
wird. Jedoch wird R134a (CF3CH2F)
als Kältemittelgas
eingesetzt, dass kein Chlor enthält.
Dieses Gas zerstört
die stratosphärische
Ozonschicht nicht. Chlor wird als ein Hochdruckzusatz verwendet.
Ein „Hochdruckzusatz„ ist eine Substanz,
die mit der Oberfläche
eines Metalls reagiert, und einen metallischen Verbundfilm bildet, um
Reibungswiderstand zu verringern. Das in die Taumelscheibenkammer 32 eingebrachte
Kältemittel wäscht durch
seine eigene Handlung an den Flächen der
Taumelscheibe 40 und anderen Teilen angebrachte Schmiermittel
weg, so dass eine Schmierung zwischen den Schuhen 44 und
den Kolben 43 und der Taumelscheibe 40 nicht einfach
erreicht wird. In solchen Fällen
gibt es einen großen
Gleitwiderstand, wenn als Hochdruckzusatz dienendes Chlor in den Kältemittelgasmolekülen nicht
vorhanden ist.
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Deswegen
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Hubkolbenkompressor
bereit zu stellen, der den Gleitwiderstand bei den Nocken-Kolben-Verbindungen
verringert.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der
Kompressor gemäß der vorliegenden
Erfindung weist Zylinderblöcke
auf, die Zylinderbohrungen enthalten. Eine Antriebswelle ist drehbar
in den Zylinderblöcken
gelagert. Eine Nocke ist an der Antriebswelle angebracht, um mit
dieser gemeinsam drehbar zu sein. Ein Kolben ist gleitbar in den
Zylinderbohrungen aufgenommen. Ein Nockenfolger ist gleitbar zwischen
dem Kolben und der Nocke gehalten. Wenn die Nocke dreht, wird der
Kolben über
den Nockenfolger hin- und
herbewegt. Der Kolben ist aus einem Aluminium oder einer Aluminiumlegierungsmatrix
hergestellt. Der Kolben enthält
einen Aufnahmeabschnitt zum gleitbaren Aufnehmen des Nockenfolgers
in sich. Eine Ummantelungsschicht, die Zinn als Hauptbestandteil
enthält,
ist bei dem Aufnahmeabschnitt des Kolbens ausgebildet.
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Deswegen
reduzieren die bei den Aufnahmeabschnitten der Kolben ausgebildeten
Ummantelungsschichten gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Gleitwiderstand zwischen den Aufnahmeabschnitten
der Kolben und den Nockenfolgern. Entsprechend können die Nockenfolger glatt
in den Aufnahmeabschnitten des Kolbens gleiten, sogar falls eine
Verknappung eines Schmiermittels in dem Kompressor auftritt. Somit
kann die Nocke die Nockenfolger mit einer kleinen Kraft bewegen.
Folglich kann die Last reduziert werden, die zwischen den Nockenfolgern
und der Nocke wirkt, um den Gleitwiderstand zwischen diesen zu verringern.
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Der
Kompressor umfasst: einen eine Zylinderbohrung enthaltenden Zylinderblock;
eine drehbar in dem Zylinderblock gelagerte Antriebswelle; eine an
der Antriebswelle angebrachte Nocke, um mit dieser zusammen zu drehen;
einen gleitbar in der Zylinderbohrung aufgenommenen Kolben; einen
gleitbar zwischen dem Kolben und der Nocke positionierten Nockenfolger;
wobei der Kolben über
den Nockenfolger hin- und herbewegt wird, wenn die Nocke gedreht wird;
der Kolben aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierungsmatrix hergestellt
ist und einen Aufnahmeabschnitt aufweist, um darin den Nockenfolger gleitbar
aufzunehmen, wobei eine Zinn als Hauptbestandteil aufweisende bei
dem Aufnahmeabschnitt des Kolbens ausgebildet ist.
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Außerdem kann
der Kolben aus einer Eisenmetallmatrix hergestellt sein und einen
ersten, gleitbar in dem Kolben zurückgehaltenen Gleitabschnitt aufweisen,
und einen mit der Nocke in Berührung
zu bringenden zweiten Gleitabschnitt; wobei zumindest einer, nämlich der
erste Gleitabschnitt oder der zweite Gleitabschnitt eine Zinn als
Hauptbestandteil aufweisende Ummantelungsschicht aufweist.
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Der
Kompressor kann einen Kolben umfassen, der einen äußeren Umfang
aufweist, der mit dem inneren Umfang der Zylinderbohrung in Gleitkontakt
zu bringen ist, und die Ummantelungsschicht ist ebenfalls auf dem äußeren Umfang
des Kolbens ausgebildet.
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Die
Nocke kann einen mit dem Nockenfolger in Gleitkontakt zu bringenden
Gleitabschnitt aufweisen, wobei eine Zinn als Hauptbestandteil aufweisende
Ummantelungsschicht bei dem Gleitabschnitt ausgebildet ist.
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Die
Nocke kann darüber
hinaus in Gleitkontakt mit dem zweiten Gleitabschnitt des Nockenfolgers
zu bringen sein, wobei eine Zinn als Hauptbestandteil aufweisende
Ummantelungsschicht bei dem Gleitabschnitt ausgebildet ist.
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Die
erwähnte
Ummantelungsschicht kann zumindest ein Metall enthalten, dass aus
der Gruppe ausgewählt
wurde, die aus Kupfer, Nickel, Zink, Blei und Indium besteht.
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Der
Nockenfolger kann ein Schuh sein, der eine kugelige Oberfläche aufweist
und der Aufnahmeabschnitt des Kolbens ist eine Aussparung, die die kugelige
Oberfläche
des Schuhs gleitbar in sich aufnimmt.
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Die
Ummantelungsschicht kann eine Art eines festen Schmiermittels enthalten,
die aus der Gruppe ausgewählt
wurde, die aus einem Fluorharzpulver, einem Molybdendisulfitpulver,
einem Kohlenstoffpulver und einem Bornitridpulver besteht.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines passenden Abschnittes eines Taumelscheibenbauartkompressors
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht und zeigt einen Kolben in der ersten
Ausführungsform;
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines passenden Abschnitts des Kolbens;
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4 ist
ein Diagramm und zeigt Messergebnisse der Zeit bis zum Festfressen,
das bei der ersten Ausführungsform
aufgetreten ist;
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5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines passenden Abschnittes eines Taumelscheibenkompressors gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ist
ein Diagramm und zeigt Messergebnisse von der Zeit bis zu einem
Festfressen, das bei der zweiten Ausführungsform aufgetreten ist;
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7 ist
eine Querschnittsansicht und zeigt einen Wellennockenbauartkompressor
gemäß einer anderen
Ausführungsform
der Erfindung;
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8 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines passenden Abschnittes eines Nockenfolgers gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung;
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9 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines passenden Abschnittes einer Taumelscheibe gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung; und
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10 ist
eine Querschnittsansicht eines Taumelscheibenbauartkompressors gemäß Stand der
Technik.
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Bevorzugte
Verfahren zum Ausführen
der Erfindung
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(erste Ausführungsform)
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Ein
Taumelscheibenbauartkompressor gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
Es sollte hier angemerkt werden, dass die mechanische Konstruktion
des Kompressors der ersten Ausführungsform
im Wesentlichen gleich ist, wie die des in 10 gezeigten
Kompressors, der mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben
wurde. Deswegen sind ähnliche
oder gleiche Bauteile, wie die in dem in 10 gezeigten Kompressor,
mit denselben Bezugszeichen entsprechend bezeichnet, und deren Beschreibung
wird ausgelassen. Deswegen werden nur Unterschiede zu dem in 10 gezeigten
Kompressoren beschrieben.
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Wie
in 1 bis 3 gezeigt, weist bei dem Kompressor
gemäß der ersten
Ausführungsform,
ungleich dem in 10 gezeigten Kompressor, jeder
Kolben 1 eine Ummantelungsschicht 6 auf, die als
Hauptkomponente Zinn aufweist und über dessen gesamte Oberfläche ausgebildet
ist. Jeder Kolben 1 hat ein paar Aufnahmeaussparungen 2 die
kugelige Flächen
von Schuhen 44 gleitbar aufnehmen.
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Der
Kolben 1 besteht aus einem Hauptkörper 5, der aus Aluminium
oder einer Aluminiumlegierungsmatrix hergestellt ist, und einer über die
gesamte Oberfläche
des Hauptkörpers 5 gebildeten
Ummantelungsschicht 6. Als Aluminiumlegierung kann z.B.
eine Al-Si-Legierung oder eine Al-Si-Cu-Legierung passend eingesetzt
werden. Der Hauptkörper 5 bevorzugt
eine Aluminiumlegierungsmatrix, die harte Partikel enthält. Solch
eine Aluminiumlegierung ist durch eine Aluminium-Hochsiliziumlegierung typisiert. Die
Aluminium-Hochsiliziumlegierung
enthält ungefähr 10 bis
30 Gewichtsprozent Silizium. Wenn die Aluminium-Hochsiliziumlegierung einen Siliziumanteil
aufweist, der das Niveau nicht übersteigt, bei
dem ein eutektisches Gemisch gebildet wird, kann das Silizium in
Form von eutektischem Silizium vorhanden sein (d.h. die harten Partikel).
Bei der ersten Ausführungsform
ist der Hauptkörper 5 des
Kolbens 1 aus einer Matrix von Aluminium-Hochsiliziumlegierung 4 hergestellt,
die 12 Gewichtsprozent Silizium 3 enthält.
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Nebenbei
sind andere Werkstoffe, die harte Partikel enthalten, ein Al-Mn
intermetallischer Verbund, ein Al-Si-Mn intermetallischer Verbund, ein Al-Fe-Mn
intermetallische Verbund und ein Al-Cr intermetallischer Verbund,
wobei diese Werkstoffe als Matrix des Hauptkörpers 5 verwendet
werden können.
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Außerdem sind
in der ersten Ausführungsform
die Schuhe 44 aus einem SUJ2 Werkstoff ( ein Stahlwerkstoff
für ein
Hochkohlenstoffgehaltchromlager) hergestellt, der durch JIS spezifiziert
ist, während
die Taumelscheibe 40 aus eine Aluminium-Hochsilizium-Legierung
hergestellt ist.
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Die
Kolben 1, die in dem Kompressor der ersten Ausführungsform
eingesetzt werden, können passend
ausgewählt,
zum Beispiel aus den Beispielen 1 bis 9, die verschiedene Bauarten
von entsprechenden Ummantelungsschichten 6 aufweisen, wie unten
beschrieben. Die Kolben 1 der Beispiele 1 bis 9 werden
einer nach dem anderen beschrieben. In den Beispielen 1 bis 9 bestehen
die Hauptkörper 5 der
Kolben 1 aus derselben Konstruktion, wo beide Ummantelungsschichten 6 verschiedene
Zusammensetzungen aufweisen.
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(Beispiel 1)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 1 weist eine dünnekupfereutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 6 auf. Diese Ummantelungsschicht 6 wird
wie folgt gebildet. Der gesamte Hauptkörper 5 wird in eine
wässrige
Lösung
eingetaucht, die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumstannats und 0,012
Gewichtsprozent eines Kupferglukonats enthält, und bei 60 bis 80°C gehalten,
um auf der Oberfläche
des Hauptkörpers 5 einen
stromlosen Überzug
zu bewirken. Folgend wird der Hauptkörper 5 aus der wässrigen
Lösung
herausgenommen und gespült.
Auf diese Weise wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn
und Kupfer als Ummantelungsschicht 6 über die gesamte Oberfläche des
Kolbens 1 gebildet, wobei die Aufnahmeaussparungen 2 enthalten
sind, die die Schuhe 44 berühren. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 97 Gewichtsprozent
Zinn und 3 Gewichtsprozent Kupfer und weist eine Dicke von 1,2 μm auf.
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(Beispiel 2)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 2 weist eine Zinn-Nickeleutektische
Plattierungsschicht als Ummantelungsschicht 6 auf. Insbesondere
wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn und Nickel als Ummantelungsschicht 6 über die
gesamte Oberfläche
des Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 gebildet,
indem eine wässrige
Lösung
eingesetzt wird, die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumstannats und
0,005 Gewichtsprozent eines Nickelchlorids enthält, auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 98 Gewichtsprozent
Zinn und 2 Gewichtsprozent Nickel und weist eine Dicke von 1 μm auf.
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(Beispiel 3)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 3 weist eine Zinn-Zinkeutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 6 auf. Insbesondere wird eine eutektische
Plattierungsschicht aus Zinn und Zink als Ummantelungsschicht 6 über die
gesamte Oberfläche
des Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 gebildet,
indem eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumstannats und 0,005 Gewichtsprozent
eines Zinksulfats enthält,
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 97 Gewichtsprozent Zinn
und 3 Gewichtsprozent Zink und weist eine Dicke von 1 μm auf.
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(Beispiel 4)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 4 weist eine Zinn-Bleieutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 6 auf. Insbesondere wird eine eutektische
Plattierungsschicht aus Zinn und Blei als Ummantelungsschicht 6 über der
gesamten Oberfläche des
Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 gebildet,
indem eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Potassiumsstannats und 0,007 Gewichtsprozent
eines Bleisulfats enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 95 Gewichtsprozent
Zinn und 5 Gewichtsprozent Blei und weist eine Dicke von 2 μm auf.
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(Beispiel 5)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 5 weist eine Zinn-Indiumeutektische
Plattierungsschicht als Ummantelungsschicht 6 auf. Insbesondere
wird eine eutektische Plattierungsschicht als Zinn und Indium als Ummantelungsschicht 6 über der
gesamten Oberfläche
des Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 gebildet,
indem eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Potassiumstannats und 0,005 Gewichtsprozent
eines Indiumsulfats enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 97 Gewichtsprozent Zinn
und 3 Gewichtsprozent Indium und weist eine Dicke von 1 μm auf.
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(Beispiel 6)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 6 weist eine Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 6 auf, die nur Zinn enthält. Insbesondere
wird eine Plattierungsschicht aus reinem Zinn als Ummantelungsschicht 6 über der
gesamten Oberfläche
des Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 gebildet,
indem eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumstannats enthält, auf gleiche Weise wie in
Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 weist
eine Dicke von 1,5 im auf.
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(Beispiel 7)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 7 weist als Ummantelungsschicht 6 eine
Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht auf, die ein Fluorkunstharzpulver als
festes Schmiermittel enthält.
Insbesondere wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn
und Kupfer, die ein Fluorkunstharzpulver enthält, als Ummantelungsschicht 6 über der
gesamten Oberfläche des
Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 ausgebildet,
indem eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumstannats, 0,003 Gewichtsprozent
eines Kupferglukonats und 1,0 Gewichtsprozent eines Fluorkunstharzpulvers
enthält, auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 99 Gewichtsprozent
Zinn, 0,9 Gewichtsprozent Kupfer und 0,1 Gewichtsprozent Fluorkunstharzpulver
und weist eine Dicke von 1,4 μm
auf.
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(Beispiel 8)
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Während der
Kolben 1 des Beispiels 8 eine Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht
wie die Ummantelungsschicht 6 im Beispiel I aufweist, wird die
Ummantelungsschicht 6, die durch eine chemische Plattierungsbehandlung
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten wird, einer Wärmebehandlung bei
einer Temperatur von 150°C
für eine
Stunde ausgesetzt.
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(Beispiel 9)
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Der
Kolben 1 des Beispiels 9 weist eine Zinn-Kupfer-Zinkeutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 6 auf. Insbesondere wird eine eutektische
Plattierungsschicht aus Zinn-Kupfer und Zink als Ummantelungsschicht 6 über der
gesamten Oberfläche
des Kolbens 1 mit den Aufnahmeaussparungen 2 gebildet,
indem eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumsstannats und 0,003 Gewichtsprozent
eines Kupferglukonats und 0,003 Gewichtsprozents eines Zinksulfats
enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 6 enthält 97 Gewichtsprozent Zinn,
1,5 Gewichtsprozent Kupfer und 1,5 Gewichtsprozent Zink und weist
eine Dicke von 1,2 μm
auf.
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Die
vorliegenden Erfinder führten
den folgenden Test durch, um so die Antifestfresseigenschaften von
die Kolben 1 der Beispiele 1 bis 9 entsprechend einsetzenden
Kompressoren zu bestätigen.
Bei diesem Test wurde die Zeit bis zum Festfressen zwischen der
Taumelscheibe 40 und den Schuhen 44 gemessert,
während
jeder Kompressor, der in einer Automobilklimaanlage eingebaut war,
unter schwierigen Bedingungen betrieben wurde (bei denen kein Schmierstoff
in dem Kompressor vorhanden war). Die Kompressoren wurden bei diesem
Test unter den folgenden Bedingungen betrieben; Einlassdruck: –0,5 Kg/cm2, Abgabedruck: 3 kg/cm2,
Umdrehungen der Antriebswelle 39: 1000 rpm. Außerdem waren
die Schuhe 44 aus einem SUJ2 (JIS) Werkstoff hergestellt
und die Taumelscheiben 40 waren aus einer Aluminium-Hochsiliziumlegierung
hergestellt. Außerdem
wurde bei der Durchführung
dieses Tests ein Kompressor eingesetzt, der Kolben einsetzt, die
nur aus einer Aluminium-Hochsiliziumlegierung 4 hergestellt
waren, die 12 Gewichtsprozent Silizium 3 enthält, d.h.
Kolben ohne Ummantelungsschicht 6, als Vergleichsbeispiel
bereitgestellt und auf gleiche Weise wie oben beschrieben getestet.
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4 ist
ein Diagramm und zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs. Die in 4 gezeigten
Versuchsergebnisse zeigen dass das Festfressen zwischen den Schuhen 44 und
den Taumelscheiben 40 unter schwierigen Einsatzbedingungen
in den Kompressoren viel länger
dauert, die die Kolben 1 der Beispiele 1 bis 9 einsetzen,
die die Ummantelungsschichten 6 einsetzen, wenn mit dem
Kompressor des Vergleichsbeispiels verglichen. Im Detail zeigt der
Kompressor, der die Kolben 1 des Beispiels 1 eingebaut
hat, wobei jeder eine Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht aufweist, die beste Anti-Festfressleistung.
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Wie
oben beschrieben, ist in der ersten Ausführungsform eine Ummantelungsschicht 6 auf
der Oberfläche
jedes Kolbens 1 ausgebildet, die Zinn als Hauptkomponente
enthält.
Zinn ist eine selbst schmierende Substanz. Dementsprechend wird
der Gleitwiderstand zwischen den aufnehmenden Aussparungen 2 des
Kolbens 1 und dem kugeligen Oberflächen 47 der Schuhe 44 verringert,
und sogar wenn ein Mangel an Schmiermittel in dem Kompressor besteht,
können
sich die Schuhe 44 glatt entlang den inneren Oberflächen der
Aufnahmeaussparungen 2 bewegen. Dementsprechend kann die
Taumelscheibe 40 die Schuhe 44 innerhalb der Aufnahmeaussparungen 2 mit
einer kleinen Kraft bewegen. Als Ergebnis ist die Kraft gemäßigt, die
zwischen der gleitenden Oberfläche 45 jedes
Schuhs 44 und der Taumelscheibe 40 wirkt, um den
Gleitwiderstand zwischen den gleitenden Oberflächen 45 und der Taumelscheibe 40 zu
verringern. Deswegen entstehen keine Probleme wegen des Ansteigens
des Gleitwiderstandes, wenn die Abgabekapazität eines Kompressors erhöht wird,
sogar wenn die Größe der Kolben 1 und der
Taumelscheibe 40 erhöht
wird, ohne die Größe der Schuhe 44 zu
erhöhen.
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Die
Ummantelungsschicht 6 wird über die gesamte Oberfläche jedes
Kolbens 1 gebildet. Dementsprechend ist der Gleitwiderstand
zwischen dem äußeren Umfang
des Kolbens 1 und dem inneren Umfang der Zylinderbohrungen 41 und 42 verringert, um
eine glatte Bewegung der Kolben in den Zylinderbohrungen 41 und 42 zu
gestatten.
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Durch
das Einbringen von zumindest einem Metall in der Ummantelungsschicht 6,
die Zinn als Hauptkomponente enthält, das aus Kupfer, Nickel, Zink,
Blei und Indium gewählt
wurde, kann nicht nur die Ummantelungsschicht 6 verdichtet
werden, sondern ein harter metallischer Verbund kann durch die Ummantelungsschicht 6 verteilt
werden, um sie zu verstärken.
Dies verringert den Reibungswiderstand und Verschleißwiderstand.
Wenn z.B. Kupfer in die Ummantelungsschicht 6 eingebracht
ist, die Zinn als Hauptkomponente enthält, wird die Ummantelungsschicht 6 verdichtet
und ein harter Zinn-Kupferverbund (Cu6Sn5) wird durch die Ummantelungsschicht 6 verteilt
um sie zu verstärken.
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Die
Ummantelungsschicht 6 wird mittels chemischer Plattierung
gebildet. Mit diesem chemischen Plattierungsverfahren wird ein eutektisches
Gemisch aus Zinn und anderen Metallen, wie z.B. Kupfer leicht abgelagert
werde, und ein fester Schmierstoff, wie z.B. Fluorkunstharzpulver
kann leicht in die Ummantelungsschicht 6 eingebracht werden.
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(zweite Ausführungsform)
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Als
nächstes
wird ein Taumelscheibenbauartkompressor gemäß einer zweien Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
Es sollte hier angemerkt werden, dass die mechanische Zusammensetzung
des Kompressors der zweiten Ausführungsform
im Wesentlichen die Gleiche ist, wie die des in 10 gezeigten Kompressors,
der mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben wurde. Deswegen
sind ähnliche oder
die gleichen Bauteile, wie die in dem in 10 gezeigten
Kompressor, mit den gleichen Bezugszeichen entsprechend bezeichnet,
und die Beschreibung von diesen wird ausgelassen. Deswegen werden
nur die Unterschiede zu dem in 10 gezeigten
Kompressor beschrieben.
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Wie
in 5 gezeigt, weist der Kompressor gemäß der zweiten
Ausführungsform,
um gleich den in 10 gezeigten Kompressor Schuhe 7 auf,
die alle eine Ummantelungsschicht 11 aufweisen, die Zinn
als Hauptkomponente aufweisen, über deren gesamte
Oberfläche
ausgebildet aus. Der Hauptkörper 12 jedes
Schuhs 7 ist aus einem SUJ2 Werkstoff wie in JIS spezifiziert
hergestellt. Der Schuh weist eine kugelige Oberfläche 8 auf,
die gleitbar mit einer Aufnahmeaussparung 46 des Kolbens 43 in
Eingriff ist, und eine Gleitoberfläche 10, die mit der
Vorderfläche
oder Rückfläche der
Taumelscheibe 40 einen gleitenden Kontakt herstellt. Die
kugelige Oberfläche 8 des
Schuhs 7 weist einen kugeligen Abschnitt 9 auf,
der einen Krümmungsradius
aufweist, der größer ist
als der des Rests der Oberfläche 8.
Ein Ölspeicher
zum Speichern eines Schmiermittels darin ist zwischen diesem kugeligen
Abschnitt 9 und jeder Aufnahmeaussparung 46 des
Kolbens 43 definiert. Die gleitende Oberfläche 10 des
Schuhs 7 ist leicht kegelig in Richtung des Umfangs, um
eine konvexartige Form zu haben, um ein leichtes Eintreten des Schmierstoffes
in den Zwischenraum zwischen der gleitenden Oberfläche 10 und
Taumelscheibe 40 aufzuweisen.
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Außerdem sind
in der zweiten Ausführungsform
sowohl die Taumelscheibe 40 als auch die Kolben 43 aus
einem Aluminium-Hochsiliziumwerkstoff hergestellt.
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Bei
dem Kompressor der zweiten Ausführungsform
können
passende Schuhe aus denen ausgewählt
werden, die verschiedene Ummantelungsschichten 11 aufweisen,
wie in den folgende Beispielen 1 bis 9 gezeigt. Die Schuhe 7 der
Beispiele 1 bis 9 werden einer nach dem anderen beschrieben. Die Hauptkörper 12 der
Schuhe 7 der Beispiele 1 bis 9 sind alle gleich, nur die
Ummantelungsschichten 11 sind unterschiedlich zu einander.
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(Beispiel 1)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 1 weist eine Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 auf. Diese Ummantelungsschicht 11 wird
wie folgt gebildet. Der Hauptkörper 12 des
Schuhs 7 wird in eine wässrige
Lösung
eingetaucht, die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumsstannats und 0,012
Gewichtsprozent eines Kupferglukonats enthält. In diesem Zustand wird
der Hauptkörper 12 mit
einer Katode verbunden, und ein Metallstab mit einer hohen Ionisierungstendez
wird als Anode verwendet. Wenn eine vorbestimmte Spannung zwischen
diesen Elektroden angewendet wird, wobei die auf diese Weise vorbereitete
wässrige
Lösung
als ein Elektrolyt eingesetzt wird, werden Zinn und Kupfer ausgefällt unter
elektrolytischer Aktion, um sich miteinander an der Oberfläche des
Hauptkörpers 12 anzuhaften.
Folglich wird der Hauptkörper 12 aus
der wässrigen
Lösung
herausgenommen und gespült. Auf
diese Weise wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn und
Kupfer als Ummantelungsschicht 11 über der gesamten Oberfläche des Schuhs 7 gebildet.
Der auf diese Weise plattierte Schuh wird dann Oberflächenpoliert,
während
der Zwischenraum zwischen der Taumelscheibe 40, mit dem
der Schuh 7 verwendet wird, und dem Kolben 43 in
Berücksichtigung
genommen wird, um eine gleichmäßige Ummantelungsschicht 11 aufzuweisen.
Die Ummantelungsschicht 11 enthält 97 Gewichtsprozent Zinn
und 3 Gewichtsprozent Kupfer und weist eine Dicke von 1,2 μm auf.
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(Beispiel 2)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 2 weist eine Zinn-Nickeleutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 auf. Insbesondere wird eine eutektische
Plattierungsschicht aus Zinn und Nickel als Ummantelungsschicht 11 über der
gesamten Oberfläche
des Schuhs 7 ausgebildet, indem eine wässrige Lösung, die 6 Gewichtsprozent
eines Kaliumsstannats und 0,005 Gewichtsprozent eines Nickelchlorids
enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 11 enthält 98 Gewichtsprozent
Zinn und 2 Gewichtsprozent Nickel und die Dicke der Ummantelungsschicht 11 ist durch
ein Oberflächenpolieren
auf 1 μm
angepasst.
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(Beispiel 3)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 3 weist eine Zinn-Zinkeutektische
Plattierungsschicht als Ummantelungsschicht 11 auf. Insbesondere
wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn und Zink als Ummantelungsschicht 11 über der
gesamten Oberfläche
des Schuhs 7 gebildet, indem eine wässrige Lösung, die 6 Gewichtsprozent
eines Kaliumsstannats und 0,005 Gewichtsprozent eines Zinksulfats enthält, auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 11 enthält 97 Gewichtsprozent
Zinn und 3 Gewichtsprozent Zink und die Dicke der Ummantelungsschicht 11 wird
durch Oberflächenpolieren
auf 1 μm
angepasst.
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(Beispiel 4)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 4 weist eine Zinn-Bleieutektische
Plattierungsschicht als Ummantelungsschicht 11 auf. Insbesondere
wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn und Blei als
Ummantelungsschicht 11 über
der gesamten Oberfläche des
Schuhs 7 ausgebildet, indem eine wässrige Lösung, die 6 Gewichtsprozent
eines Potassiumsstannats und 0,007 Gewichtsprozent eines Bleisulfats enthält, auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 11 enthält 95 Gewichtsprozent
Zinn und 5 Gewichtsprozent Blei und die Dicke der Ummantelungsschicht 11 wird
durch Oberflächenpolieren
auf 2 μm
angepasst.
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(Beispiel 5)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 5 weist eine Zinn-Indiumeutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 auf. Insbesondere wird eine eutektische
Plattierungsschicht aus Zinn und Indium als Ummantelungsschicht 11 über der
gesamten Oberfläche
des Schuhs 7 ausgebildet, indem eine wässrige Lösung, die 6 Gewichtsprozent
eines Kaliumsstannats und 0,005 Gewichtsprozent eines Indiumsulfats
enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 11 enthält 97 Gewichtsprozent
Zinn und 3 Gewichtsprozent Indium und die Dicke der Ummantelungsschicht 11 wird
durch Oberflächenpolieren
auf 1 μm
angepasst.
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(Beispiel 6)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 6 weist eine Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 auf, die nur Zinn enthält. Insbesondere
wird eine Plattierungsschicht aus reinem Zinn als Ummantelungsschicht 11 über der
gesamten Oberfläche
des Schuhs 7 ausgebildet, indem eine wässrige Lösung, die 6 Gewichtsprozent
eines Kaliumsstannats enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Dicke der
Ummantelungsschicht 11 ist durch Oberflächenpolieren auf 1,5 μm angepasst.
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(Beispiel 7)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 7 weist eine Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 auf, die ein Molybdendisulfidpulver
als festes Schmiermittel enthält.
Insbesondere wird eine eutektische Plattierungsschicht aus Zinn und
Zink als Ummantelungsschicht 11 über der gesamten Oberfläche des
Schuhs 7 gebildet, das Molybdendisulfidpulver enthält, indem
eine wässrige
Lösung,
die 6 Gewichtsprozent eines Kaliumsstannates und 0,003 Gewichtsprozent
eines Kupferglukonats und 1,0 Gewichtsprozent des Molybdendisulfidpulvers
enthält,
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 11 enthält 99 Gewichtsprozent
Zinn und 0.9 Gewichtsprozent Kupfer und 0,1 Gewichtsprozent des
Molybdendisulfidpulvers, und die Dicke der Ummantelungsschicht 11 wird
durch Oberflächenpolieren
auf 1,4 μm
angepasst.
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(Beispiel 8)
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Während der
Schuh 7 des Beispiels 8 eine Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 aufweist, wie in Beispiel 1,
ist die Ummantelungsschicht, die auf gleiche Weise wie im Beispiel
1 durch elektrolytische Plattierungsbehandlung und Polieren gebildet
wird, einer Wärmebehandlung
bei einer Temperatur von 150°C
für eine Stunde
ausgesetzt.
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(Beispiel 9)
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Der
Schuh 7 des Beispiels 9 weist eine Zinn-Kupfer-Zinkeutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 auf. Insbesondere wird eine
eutektische Plattierungsschicht aus Zinn-Kupfer und Zink als Ummantelungsschicht 11 über der
gesamten Oberfläche
des Schuhs 7 gebildet, indem eine wässrige Lösung, die 6 Gewichtsprozent
eines Kaliumsstannats und 0,003 Gewichtsprozent eines Kupferglukonats
und 0,003 Gewichtsprozent eines Zinksulfats enthält, auf gleiche Weise wie in
Beispiel 1 eingesetzt wird. Die Ummantelungsschicht 11 enthält 97 Gewichtsprozent
Zinn, 1,5 Gewichtsprozent Kupfer und 1,5 Gewichtsprozent Zink, und
die Dicke der Ummantelungsschicht 11 wird durch Oberflächenpolieren
auf 1,2 μm
angepasst.
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Die
vorliegenden Erfinder führten
den folgenden Versuch durch, um die Antifestfresseigenschaften die
Schuhe 7 der Beispiel 1 bis 9 entsprechend einsetzenden
Kompressoren zu bestätigen.
Bei diesem Versuch wurde die Zeit bis zum Festfressen zwischen der
Taumelscheibe 40 und den Schuhen 7 gemessen, während jeder
Kompressor, der in eine automobile Klimaanlage eingebaut war, unter
schwierigen Umständen
betrieben wurde (bei denen kein Schmierstoff in dem Kompressor vorhanden
ist). Die Kompressoren wurden fortgesetzt bei diesem Versuch unter
folgenden Bedingungen betrieben; Einlassdruck: –0,5 kg/cm2,
Abgabedruck: 3 kg/cm2, Umdrehung der Antriebswelle 39:
1000 rpm. Außerdem waren
die Taumelscheiben 40 und die Kolben 43 der Kompressoren
aus einer Aluminium-Hochsiliziumlegierung hergestellt. Außerdem wurde
bei der Durchführung
dieses Versuchs ein Kompressor als Vergleichsbeispiel bereitgestellt,
der Schuhe einsetzt, die nur aus einem SUJ2 Werkstoff hergestellt
waren, d.h., Schuhe ohne Ummantelungsschicht 11, und auf gleiche
Weise getestet wie oben beschrieben.
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6 ist
ein Diagramm und zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs. Wie in 6 gezeigten
Versuchsergebnisse zeigen, dass das Festfressen zwischen den Schuhen 7 und
den Taumelscheiben 40 in den Kompressoren, die die Schuhe 7 aus
Beispielen 1 bis 9 einsetzen, die die Ummantelungsschicht 11 aufweisen,
viel länger
dauert, wenn mit dem Kompressor des Vergleichsbeispiels verglichen.
Genauer zeigt der Kompressor, der die Schuhe 7 des Beispiels 1
eingebaut hat, wobei jeder eine Zinn-Kupfereutektische Plattierungsschicht
als Ummantelungsschicht 11 aufweist, die beste Anti-Festpress-Eigenschaft.
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Wie
oben beschrieben ist in der zweiten Ausführungsform eine Ummantelungsschicht 11 als Hauptbestandteil
auf der Oberfläche
jedes Schuhs 7 gebildet. Dementsprechend ist der Gleitwiderstand zwischen
den Aufnahmeaussparungen 46 des Kolbens 43 und
der kugeligen Oberfläche 8 der
Schuhe 7 verringert, und der Gleitwiderstand zwischen der Taumelscheibe 40 und
der gleitenden Oberfläche 10 des
Schuhs 7 ist verringert. Dementsprechend kann ein glattes
gleiten der Taumelscheibe 40 und der Kolben 43 an
deren Verbindungen garantiert werden, um den Gleitwiderstand bei
den Verbindungen zu regeln, selbst wenn eine Knappheit an Schmiermittel
in dem Kompressor auftritt.
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Die
Schuhe 44 können
sich glatt entlang der inneren Oberflächen der Aufnahmeaussparung 46 unter
der Wirkung der Ummantelungsschicht 11 bewegen, die auf
den kugeligen Oberflächen 8 gebildet ist.
Als Ergebnis ist die Kraft gemäßigt, die
zwischen der gleitenden Oberfläche 10 jedes
Schuhs 7 und der Taumelscheibe 40 wirkt, um den
Gleitwiderstand zwischen der gleitenden Oberfläche 10 und der Taumelscheibe 40 zu
verringern. Die Ummantelungsschicht 11 ist ebenfalls auf
der gleitenden Oberfläche 10 des Schuhs 7 vorhanden,
wobei auf diese Weise der Gleitwiderstand zwischen der gleitenden
Oberfläche 10 und
der Taumelscheibe 40 weiter verringert werden kann. Deswegen
entstehen keine Probleme wegen des Ansteigens des Gleitwiderstandes,
wenn die Abgabekapazität
eines Kompressors zu erhöhen
ist, selbst wenn die Größen der Kolben 43 und
der Taumelscheibe 40 vergrößert werden, ohne die Größe der Schuhe 7 zu ändern.
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Da
Zinn nicht nur hervorragende Schmiereigenschaften herausstellt,
sondern ebenfalls Rost verhindert, kann die Ummantelungsschicht 11,
die Zinn als Hauptkomponente enthält, und an der Oberfläche jedes
Schuhs 7 ausgebildet ist, der aus einem Eisenwerkstoff
hergestellt ist, den Schuh 7 vor dem Rosten beschützen.
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Auswirkungen
auf die Ummantelungsschicht 11, der Zinn als Hauptkomponente
enthält,
durch das Einbringen von zumindest einem Metall, das aus der Gruppe
ausgewählt
wurde, die Kupfer hat, sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
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Es
sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
die vorangehende Ausführungsform
beschränkt
ist, sondern ebenfalls wie folgt ausgeführt werden kann, indem die
Aufmachung der entsprechenden Teile geändert wird:
- (1)
In jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen, während die
vorliegende Erfindung in einem Doppelkopfkolbentaumelscheibenbauartkompressor
ausgeführt
ist, kann die vorliegende Erfindung zum Beispiel ausgeführt werden
in einem Einzelkopfkolbentaumelscheibenbauartkompressor, einem veränderliche
Volumenbauartkompressor, der das Abgabevolumen durch das Neigen
des Kippwinkels der Taumelscheibe anpassen kann, einen Wellennockenbauartkompressor
wie in 7 gezeigt oder ähnlichem. Nebenbei sind bei
dem Wellennockenbauartkompressor in 7 ähnliche
oder gleiche Komponenten, wie die in dem in 10 gezeigten
Kompressor mit den gleichen Bezugszeichen entsprechend bezeichnet,
und deren Beschreibung wird ausgelassen. Wie in 7 gezeigt,
weist dieser Wellennockenbauartkompressor eine Wellennocken 48 auf,
die eine wellige Nockenoberfläche anstelle
der Taumelscheibe 40 in dem in 1 gezeigten
Kompressor aufweist. Die gleitende Oberfläche 45 von jedem Schuh 44 ist
gestaltet, einen gleitenden Kontakt mit der vorderen Nockenoberfläche oder
hinteren Nockenoberfläche der
Wellennocken 48 herzustellen.
Bei dem oben beschriebenen
Wellennockenbauartkompressor ist jeder Kolben 43 angepasst
sich zweimal oder öfter
hin- und herzubewegen (zweimal in 7) wo Drehung
der Antriebswelle 39, und es ist erforderlich, dass die
Schuhe 44 dem komplizierten Nockenoberflächen folgen,
da die Nockenoberfläche
die Verdrängung
erzeugen. Dementsprechend sind bei Wellennockenbauartkompressoren
verglichen mit den Taumelscheibenbauartkompressoren die Bedingungen
zwischen den Schuhen 44 und den Kolben 43 und zwischen
den Schuhen 44 und den Wellennocken 48 härter. Dementsprechend
ist eine Verringerung des Gleitwiderstandes, der bei den Verbindungspunkten
der Wellennocken 48 und der Kolben 43 auftritt,
wichtig, so dass der Wellennockenbauartkompressor eine stabile Verdichtung
durchführen kann.
Bei
dem in 7 gezeigten Kompressor können die Kolben 43 mit
den Kolben 1 wie in der vorangehenden ersten Ausführungsform
beschrieben ersetzt werden, oder die Schuhe 44 können mit den
Schuhe 7 wie in der vorangehenden zweiten Ausführungsform
beschrieben ersetzt werden, um den Gleitwiderstand zu verringern,
der bei den Verbindungspunkten zwischen den Wellennocken 48 und
den Kolben 43 auftritt.
- (2) Während
im Wesentlichen halbkugelförmige Schuhe 7 und 44 als
Nockenfolger in der ersten Ausführungsform
bzw. der zweiten Ausführungsform
eingesetzt waren, können
diese Schuhe 77 und 44 mit einer Konstruktion
ersetzt werden, die Rollen einsetzt. Anders als in 8 gezeigt
kann jeder Nockenfolger aus einem Rutscher 13 bestehen,
der einen gleitenden Kontakt mit der Taumelscheibe 40 herstellt,
und einer Kugel 14, die mit einer Aussparung 13a des
Rutschers 13 in Eingriff ist. Die Kugel 14 ist
gleitbar in der Aufnahmeaussparung 46 des Kolbens 43 in
Eingriff. Nebenbei sind in 8 ähnliche
oder gleiche Bestandteile, wie die in dem in 10 gezeigten
Kompressor mit demselben Bezugszeichen entsprechend bezeichnet und
deren Beschreibung wird ausgelassen. Bei der in 8 gezeigten
Konstruktion können
die Kolben 43 mit den Kolben 1 wie in der vorangehenden
ersten Ausführungsform
beschrieben ersetzt werden, oder die Ummantelungsschicht 11 wie
sie auf dem Schuh 7 in der vorangehenden zweiten Ausführungsform
gebildet ist, kann auf dem Rutscher 13 oder dem Ball 14 oder beiden
ausgebildet sein.
Die Konstruktion des Nockenfolgers, der in 8 gezeigt
ist, kann auf dem oben beschriebenen Wellennockenbauartkompressor
angewendet werden, der in 7 gezeigt
ist.
- (3) In der ersten Ausführungsform
ist eine Ummantelungsschicht 15, die Zinn als Hauptkomponente
enthält,
auf jeder Oberfläche
der Taumelscheibe 40 gebildet, die den gleitenden Kontakt mit
den Schuhen 44 herstellt, wie in 9 gezeigt.
Die Zusammensetzung der Ummantelungsschicht 15 kann die
gleiche sein, wie die der Ummantelungsschicht 6 des Kolbens 1.
Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand zwischen der Taumelscheibe 40 und
den Schuhen 44 weiter verringert werden.
Eine Ummantelungsschicht,
die Zinn als Hauptbestandteil enthält, kann auf der gleitenden
Oberfläche 45 jedes
Schuhs 44 ausgebildet sein, anstelle die Ummantelungsschicht 15 auf
jeder Seite der Taumelscheibe 40 auszubilden. Mit den anderen Worten
kann der Schuh 7 in der zweiten Ausführungsform die Ummantelungsschicht 11 nur
an der gleitenden Oberfläche 10 erhalten,
und solche Schuhe 7 können
als Schuhe in der ersten Ausführungsform
eingesetzt werden.
- (4) In der ersten Ausführungsform
kann die Ummantelungsschicht 6 nur bei den Aufnahmeaussparungen 2 des
Kolbens 1 ausgebildet sein.
- (5) In der zweiten Ausführungsform
kann die Ummantelungsschicht 11 entweder auf der kugeligen Oberfläche 8 oder
der gleitenden Oberfläche 10 von
jedem Schuh 7 ausgebildet sein. Wenn die Ummantelungsschicht 11 nur
auf der kugeligen Oberfläche 8 des
Schuhs 7 ausgebildet ist, können die Ummantelungsschichten 15 auf
jeder Seite der Taumelscheibe 40 ausgebildet sein, wie
in (3) beschrieben. Wenn die Ummantelungsschicht 11 nur
auf der gleitenden Oberfläche
des Schuhs 7 ausgebildet ist, kann der Kolben 1 in
der ersten Ausführungsform,
d.h. der Kolben 1 mit der Ummantelungsschicht 6 eingesetzt
werden.
- (6) In der ersten Ausführungsform
kann die Oberfläche
des Hauptkörpers 5 des
Kolbens 1 einer Vorbehandlung ausgesetzt werden, wie z.B.
Alumitbehandlung, Manganphosaphatbehandlung, Zinkphosphatbehandlung
oder Zinkplattierungsbehandlung vor der Bildung der Ummantelungsschicht 6 auf
dem Hauptkörper 5.
Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand des Kolbens 1 mit
Bezug auf die Schuhe 44 weiter verringert werden.
- (7) In jeder der vorangehenden Ausführungsformen kann eine Aluminiumkeramik
(Al2O3) Schicht auf
der gleitenden Oberfläche 10 des
Hauptkörpers 12 von
jedem Schuh 7 ausgebildet werden, und auf der gleitenden
Oberfläche 45 von
jedem Schuh 44. Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand
der Schuhe mit der Taumelscheibe 40 weiter verringert werden.
- (8) In jeder der vorangehenden Ausführungsformen ist das Verhältnis von
Zinn zu anderen Metallen, das ebenfalls in der Ummantelungsschicht 6 oder 11 vorhanden
ist, passend abgeändert
werden, abhängig
von der gewünschten
Wirkung des Kompressors. Wenn z.B. sowohl Zinn als auch Kupfer in
der Ummantelungsschicht 6 oder 11 vorhanden sind,
kann der Kupfergehalt wünschenswert
innerhalb des Bereichs von 0,1 Gewichtsprozent bis 50 Gewichtsprozent
abgeändert
werden. Wenn der Kupfergehalt weniger als 0,1 Gewichtsprozent ist,
kann die Verdichtung von Verstärkung der
Ummantelungsschicht 6 oder 11 nicht voll erreicht
werden, und die Wirkung die durch das Einbringen des Kupfers erbracht
werden soll, kann nicht erreicht werden. Wenn der Kupfergehalt größer ist
als 50 Gewichtsprozent, kann die Selbst-Schmierhandlung des Zinns
nicht voll erhalten werden, was in einem erhöhten Gleitwiderstand resultiert.
- (9) In jeder der vorangehenden Ausführungsformen kann das in der
Ummantelungsschicht 6 oder 11 als fester Schmierstoff
eingebrachte Fluorkunstharzpulver oder das Molybdendisulfidpulver mit
einem Kohlenstoffpulver, einem Bornitridpulver oder ähnlichem
ersetzt werden.
- (10) In jeder der vorangehenden Ausführungsformen kann die Ummantelungsschicht 6 oder 11 nicht
mittels eines Nassplattierungsverfahrens, wie z.B. elektrolytischer
Plattierung und chemischer Plattierung gebildet werden, sondern
kann durch das Einsetzen eines CVD Verfahrens oder eines Trockenplattierungsverfahrens,
wie z.B. einer Vakuumablagerung, Sputtern, Ionenplattierung und
PVD gebildet werden. Wenn der feste Schmierstoff, der in (9) beschrieben
ist, in die Ummantelungsschicht 6 oder 11 eingebracht
wird, kann ein Verbundplattierungsverfahren eingesetzt werden.
- (11) In jeder der vorangehenden Ausführungsformen kann die Dicke
der Ummantelungsschicht 6 oder 11 passend in dem
Bereich von 1 bis 5 μm angepasst
werden. Wenn die Ummantelungsschicht 6 oder 11 eine
Dicke aufweist, die kleiner ist als 1 μm, kann der Reibungskoeffizient
nicht ausreichend verringert werden. Wenn die Ummantelungsschicht 6 oder 11 eine
Dicke aufweist, die größer ist
als 5 μm,
ist wahrscheinlich das ein Problem in der Steifigkeit der Schicht
auftritt, und die Ummantelungsschicht 6 oder 11 kann
sich ablösen.