JP2001248553A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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JP2001248553A
JP2001248553A JP2000062861A JP2000062861A JP2001248553A JP 2001248553 A JP2001248553 A JP 2001248553A JP 2000062861 A JP2000062861 A JP 2000062861A JP 2000062861 A JP2000062861 A JP 2000062861A JP 2001248553 A JP2001248553 A JP 2001248553A
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JP
Japan
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compressor
rotating shaft
manganese phosphate
piston
iron
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JP2000062861A
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Shinya Ito
信也 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機において、摺動部の片側に安定したり
ん酸マンガンの被膜を施し、適切なクリアランスで組む
ことを図る。 【解決手段】 鉄系ピストン7の表面に化学反応生成皮
膜として、被膜厚が0.5〜2.5μmのりん酸マンガン皮膜
処理が施した。これにより、安易に、摺動部を適切なク
リアランスで組み付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵装置や空
調機等に用いられる圧縮機の技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、圧縮機として特開平7−2388
85号公報に記載された物が知られる。
【0003】図5に、従来の圧縮機の断面図を示してお
り、10は密閉形コンプレッサー、11は密閉ケース、
12は電動機、13は圧縮機械、18は回転子、19は
回転シャフト、19aはクランク部、20は軸受け、2
2は潤滑油、24は遠心式オイルポンプ、27はシリン
ダー、28はシリンダ室、29はピストン、29aはピ
ストン球座部、30は連結ロッド、30aは連結ロッド
の大端部、30bは連結ロッド小端ボール部、33は吸
込室、35は吸込チャンバ、39は吐出パイプを示す。
【0004】以上のように構成された圧縮機において密
閉形コンプレッサ10の電動機12に通電すると、電動
機12が起動して回転子18が回転せしめられ、この回
転子18に圧入された回転シャフト19が回転する。電
動機12の回転トルクは、回転シャフト19を介してそ
のクランク部19aからコンロッドとしての連結ロッド
30を経てピストン29に伝達され、このピストン29
をシリンダ27内で往復運動させる。
【0005】ピストン29の往復運動に伴って、吸込室
33側からシリンダ室28にコンプレッサ用冷媒を吸い
込んでこの冷媒を圧縮する。コンプレッサ用冷媒の圧縮
により、高温・高圧化された冷媒は吐出室に吐出され、
吐出パイプ39を通って冷凍サイクル内に吐出される。
【0006】一方、冷凍サイクルからのコンプレッサ用
冷媒は密閉ケース11内に吸い込まれ、密閉ケース11
内に形成される吸込チャンバ35から吸込室33に導か
れ、次の冷媒圧縮作用に備えられる。
【0007】ところで、レシプロ式圧縮機械13の摺動
部は、(1)回転シャフト19と軸受20、(2)回転
シャフト19のクランク部19aと連結ロッド30の大
端部30a、(3)連結ロッド30の小端ボール部30
bとピストン29の球座部29aおよび(4)シリンダ
27とピストン29とから構成される。連結ロッド30
の小端ボール部30bはピストン29の球座部29aに
かしめられて連結結合される。
【0008】このうち、回転シャフト19と軸受20と
の摺動部や回転シャフト19のクランク部19aと連結
ロッド30の大端部30aとの摺動部(連結結合部)
は、回転シャフト19に備えられた遠心式オイルポンプ
24のポンプ作用により、回転シャフト19の回転に伴
って潤滑油22が充分に供給され、摺動部は潤滑油22
のオイル通路となり、また、回転運動により潤滑油の油
膜が保持されるので、摺動部は安定的かつ滑かに潤滑さ
れる。
【0009】一方、連結ロッド30の小端ボール部30
bは回転シャフト19の回転に伴い、往復運動するピス
トン球座部29aに対し揺動運動をする。この小端ボー
ル部30bには、構造上潤滑油22が供給されにくい。
また、シリンダ27とピストン29は往復運動であると
ともに、シリンダ27のヘッド側は高温となり、クリア
ランスの変化や油切れ等が起こり易く、厳しい摺動条件
となる。
【0010】一方、レシプロ式圧縮機械を構成するシリ
ンダ27や回転シャフト(クランク回転シャフト)19
は鋳鉄で作られ、シリンダ27内を摺動するピストン2
9や軸受20,連結ロッド30は炭素鋼で作られる。
【0011】そして、厳しい摺動条件に晒される摺動部
の一方の部材、例えば、シリンダ27のボア表面に化学
反応生成皮膜としてりん酸マンガン系皮膜処理が施され
る。シリンダ27内を摺動するピストン29は皮膜処理
を行なわない炭素鋼で構成されるが、このピストン29
の表面にもりん酸マンガン系皮膜処理を施してもよい。
りん酸マンガン系皮膜処理を施すことにより、シリンダ
ボア表面に多孔質結晶体からなる不溶解性皮膜が生成さ
れ、この皮膜が潤滑油を吸収・保持し、潤滑性能を良好
に保っている。また従来品では、シリンダ27とピスト
ン29を組み付ける時適切なクリアランスで組むため、
バフ研磨を施していた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、摺動部の片側にりん酸マンガン皮膜を施
した時、被膜厚のバラツキがあるため、シリンダ27と
ピストン29を組み付ける時、適切なクリアランスで組
み付けることは困難であり、その調整のために、バフ研
磨を行ない調整していた。バフ研磨を行なうことによっ
て寸法調整は可能となったが、りん酸マンガンの被膜の
多孔質結晶体をつぶしてしまい、潤滑油の保持、吸収が
低下した。
【0013】本発明は、上記従来の課題を解決しようと
するもので、安定したりん酸マンガンの被膜を施し、バ
フの調整なしに、適切なクリアランスで組むことによ
り、潤滑油の保持、吸収が良好となり、信頼性の高い圧
縮機を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、回転子と固定子により構成される電動モ
ータと、連結する回転シャフトと、前記回転シャフトを
支える軸受けとを備えた圧縮機において、鉄系摺動部の
片側に、皮膜厚0.5〜2.5μmのりん酸マンガンの被膜を
ほどこしたものである。これにより、バフの調整なし
で、摺動部を適切なクリアランスで組み付けることがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明請求項1に記載の発明は、
回転子と固定子により構成される電動モータと、連結す
る回転シャフトと、前記回転シャフトを支える軸受けと
を備えた圧縮機において、摺動部の片側に、皮膜厚0.5
〜2.5μmのりん酸マンガンの被膜をほどこした物であ
り、被膜厚のバラツキが少なくなり、バフの調整なし
に、適切なクリアランスで組むことにより、潤滑油の保
持、吸収が良好となり、信頼性の高い圧縮機を提供する
という作用を有する。
【0016】本発明請求項2に記載の発明は、回転子と
固定子により構成される電動モータと、連結する回転シ
ャフトと、前記回転シャフトを支える軸受けとを備えた
圧縮機において、摺動部の片側に、皮膜厚0.5〜2.5μm
のりん酸マンガンの皮膜をほどこしバフ研磨なしで、二
硫化モリブテン処理層を施したことにより、二硫化モリ
ブテンがのりやすく、耐摩耗性が上昇するという作用を
有する。
【0017】本発明請求項3に記載の発明は、回転子と
固定子により構成される電動モータと、連結する回転シ
ャフトと、前記回転シャフトを支える軸受けとを備えた
圧縮機において、摺動部の片側に、窒化処理を施した後
に、被膜厚0.5〜2.5μmのりん酸マンガン被膜をほどこ
し、バフの調整なしに、適切なクリアランスで組むこと
により、潤滑油の保持、吸収が良好となり、また、りん
酸マンガン被膜が、何かの原因で剥がれた時、下地の窒
化処理にて摩耗を食い止めるという作用を有する。
【0018】
【実施例】以下本発明の実施例について図1〜図4を用
いて説明する。尚、従来と同一部分は、同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。
【0019】(実施例1)図1は請求項1に示す本発明
の一実施例による圧縮機の断面図であり、10は圧縮機
である。19は回転シャフト、18は回転子、17は固
定子であり、回転子18と固定子17は一対で電動モー
タを形成する。30はコンロッド、6は鉄系シリンダ、
7は鉄系ピストン、8はピストンピンである。回転子1
8と固定子17により形成されるモータにより、回転子
18に圧入された回転シャフト19が軸受20に沿って
回転する。この時、回転シャフト18の偏心部に取り付
けられたコンロッド5および、コンロッド5の他端に取
り付けられ、かつ鉄系ピストン7に固定されたピストン
ピン8を介して、回転シャフト19の回転運動が伝達さ
れ鉄系ピストン7が鉄系シリンダ6内を往復運動する。
【0020】そして、厳しい摺動条件に晒される摺動部
の一方の部材、例えば、鉄系ピストン7の表面に、被膜
厚が0.5〜2.5μmのりん酸マンガン系皮膜処理を施し
た。一般的にりん酸マンガン処理の工程は、洗浄−すす
ぎ−表面調整処理−化成処理−すすぎ−防錆の順にて行
う。本発明は日本パーカー(株)製の表面調整剤PL−
55と、化成処理剤PFM1Aを用い、被膜厚0.5〜2.5
μmにするよう液管理しながら製作をおこなった。表面
調整処理は、りん酸マンガンの粒子が成長するための核
となる部分を処理する物に付着させる工程である。今回
使用した表面調整剤PL−55は従来使用の表面調整剤
に比べ核となる粒子径が小さく、処理する物に核となる
物を多く付着させることができるため、微細な結晶粒子
を成長することができた。このことより従来より、被膜
厚を小さくすることができた。この結果直径で、鉄系ピ
ストン7のバラツキが1.0〜5.0μmで、幅が4μmのバ
ラツキで抑えることができるため、バフの調整なしで鉄
系シリンダー6とのクリアランス管理が容易にできると
いう効果が得られた。
【0021】また本発明で、りん酸マンガンの被膜厚を
0.5〜2.5μmにした物をSEM(走査型電子顕微鏡)で観
察したところ、りん酸マンガンは多孔質結晶体からなる
がその結晶の一つの大きさが、1〜5μmであった。従
来の物と比較を行なうと約半分の大きさからなってい
た。このことより空孔が多くなり、オイルの保持性が向
上し初期なじみに対して良好な結果になったという効果
も得られた。
【0022】また、被膜厚さと摩耗量の関係を(図4)
に示す。図4において、横軸に被膜厚さ、縦軸に摩耗指
標を示している。摩耗試験は鉄系ピストン7にりん酸マ
ンガンの各被膜厚をつけ、圧縮機にて組み付けた後、一
定期間テスト終了後に評価を行なった。摩耗指標とは、
膜厚0の時の摩耗量を1とした値である。被膜厚さが0.5
μm未満になると膜厚が少ないために保油性が低下し、
摩耗が増大することがわかった。また、2.5μmよりも
膜厚が増大すると被膜の結晶が粗大化し保油性の低下よ
り摩耗が増大する傾向があった。これらにより、被膜厚
さは、0.5〜2.5μの範囲で製作すると保油性が良好とな
り摩耗も低下するという効果が得られた。
【0023】また、本実施例は、鉄系シリンダーに被膜
厚が0.5〜2.5μmのりん酸マンガン系皮膜処理が施した
時も同様の効果を得られた。
【0024】また、本実施例は、ピストンとシリンダー
のみの説明であったが、その他の摺動部においても同様
の効果を得られた。
【0025】また、摺動部の材質では、焼結−焼結、焼
結−鉄系のどちらか一方の表面、鉄系−アルミニウム合
金、焼結−アルミニウム合金の鉄系、焼結の表面におい
て実施したときでも同様な効果が得られた。
【0026】(実施例2)また、図2は請求項2に示し
た本発明の一実施例によるピストンの断面図であり、7
は鉄系ピストン、41は二硫化モリブテン処理層であ
る。鉄系ピストン上に皮膜厚0.5〜2.5μmのりん酸マン
ガンの皮膜をほどこしバフの調整なしに、二硫化モリブ
テン処理層41を施したことにより、従来では、バフの
ため二硫化モリブテンがのりにくい状態であったが、バ
フなしの工程のため、二硫化モリブテンがよくのりその
結果、耐摩耗性が上昇するので、摩耗に対し良好な結果
が得られた。
【0027】また、本実施例は、ピストンとシリンダー
のみの説明であったが、その他の摺動部においても同様
の効果を得られた。
【0028】また、摺動部の材質では、焼結−焼結、焼
結−鉄系のどちらか一方の表面、鉄系−アルミニウム合
金、焼結−アルミニウム合金の鉄系、焼結の表面におい
て実施したときでも同様な効果が得られた。
【0029】(実施例3)また、図3は請求項3に示し
た本発明の一実施例にによるピストンの断面図であり、
7は鉄系ピストン、61は窒化処理層である。鉄系ピスト
ン40に窒化処理層61を施し、皮膜厚0.5〜2.5μmのり
ん酸マンガンの皮膜をほどこした。バフ研磨をしていな
いため潤滑油の保持、吸収が良好となり、摩耗が低下し
た。また、りん酸マンガン被膜が、何かの原因で剥がれ
た時、下地の窒化処理にて摩耗を食い止めるという作用
を得られた。
【0030】また、本実施例は、ピストンとシリンダの
みの説明であったが、その他の摺動部においても同様の
効果を得られた。
【0031】また、摺動部の材質では、焼結−焼結、焼
結−鉄系のどちらか一方の表面、鉄系−アルミニウム合
金、焼結−アルミニウム合金の鉄系、焼結の表面におい
て実施したときでも同様な効果が得られた。
【0032】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、本発明
請求項1に記載の発明によれば、固定子と回転子により
構成される電動モータと、連結する回転シャフトと、前
記回転シャフトを支える軸受けとを備えた圧縮機におい
て、摺動部の片側に、皮膜厚0.5〜2.5μmのりん酸マン
ガンの被膜をほどこした物であり、被膜厚のバラツキが
少なくなり、バフの調整なしに、適切なクリアランスで
組むことにより、潤滑油の保持、吸収が良好となり、信
頼性の高い圧縮機を提供するという効果が得られる。
【0033】本発明請求項2に記載の発明は、固定子と
回転子により構成される電動モータと、連結する回転シ
ャフトと、前記回転シャフトを支える軸受けとを備えた
圧縮機において、摺動部の片側に、皮膜厚0.5〜2.5μm
のりん酸マンガンの皮膜をほどこした上に、二硫化モリ
ブテン処理層を施した物であり、耐摩耗性が上昇するの
で、摩耗に対し良好な結果が得られ、信頼性の高い圧縮
機を提供するという効果が得られる。
【0034】本発明請求項3に記載の発明は、回転子と
固定子により構成される電動モータと、連結する回転シ
ャフトと、前記回転シャフトを支える軸受けとを備えた
圧縮機において、摺動部の片側に、窒化処理を施した後
に、被膜厚0.5〜2.5μmのりん酸マンガン被膜をほどこ
した物であり、バフ研磨をしていないため潤滑油の保
持、吸収が良好となり、摩耗が低下し、また、りん酸マ
ンガン被膜が、何かの原因で剥がれた時、下地の窒化処
理にて摩耗を食い止めるという結果が得られ、信頼性の
高い圧縮機を提供するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に示す本発明の一実施例による圧縮機
の断面図
【図2】請求項2に示す本発明の一実施例によるピスト
ンの断面図
【図3】請求項3に示す本発明の一実施例によるピスト
ンの断面図
【図4】被膜厚さと摩耗の関係を示す図
【図5】従来の圧縮機の断面図
【符号の説明】
6 鉄系シリンダー 7 鉄系ピストン 8 ピストンピン- 41 二硫化モリブテン 61 窒化処理層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子と固定子により構成される電動モ
    ータと、連結する回転シャフトと、前記回転シャフトを
    支える軸受けとを備えた圧縮機において、摺動部の片側
    に、被膜厚0.5〜2.5μmの化学反応生成被膜をほどこし
    バフ研磨なしで組立てたことを特徴とする圧縮機。
  2. 【請求項2】 化学反応生成被膜はりん酸マンガン皮膜
    である請求項1記載の圧縮機。
  3. 【請求項3】 回転子と固定子により構成される電動モ
    ータと、連結する回転シャフトと、前記回転シャフトを
    支える軸受けとを備えた圧縮機において、摺動部の片側
    に、被膜厚0.5〜2.5μmのりん酸マンガン被膜をほどこ
    し、バフ研磨なしに、二硫化モリブテン処理層を施した
    圧縮機。
  4. 【請求項4】 回転子と固定子により構成される電動モ
    ータと、連結する回転シャフトと、前記回転シャフトを
    支える軸受けとを備えた圧縮機において、摺動部の片側
    に、窒化処理を施した後に被膜厚0.5〜2.5μmのりん酸
    マンガン被膜をほどこしバフ研磨なしで組立てたことを
    特徴とする圧縮機。
JP2000062861A 2000-03-08 2000-03-08 圧縮機 Withdrawn JP2001248553A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101065547B1 (ko) * 2008-09-03 2011-09-19 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤 밀폐형 압축기

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