JP2002138954A - Rotary swash plate type compressor - Google Patents
Rotary swash plate type compressorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、冷媒として二酸
化炭素が用いられる冷凍サイクルを構成する圧縮機に関
し、特にこの圧縮機の冷媒の圧縮手段を構成する部品の
摺動部位の強度を向上するための構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor constituting a refrigeration cycle in which carbon dioxide is used as a refrigerant, and more particularly to improving the strength of sliding parts of components constituting a means for compressing refrigerant of the compressor. Related to the structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年において、フロンの代替冷媒として
二酸化炭素を用いた冷凍サイクルが注目されているが、
フロンサイクルにおいては、サイクル内の平均冷媒圧力
が約１. ５ＭＰａ（パスカル）程度であるのに対し、Ｃ
Ｏ2 サイクルにおいては、最高圧力が１０数ＭＰａにも
なることが知られている。2. Description of the Related Art In recent years, a refrigeration cycle using carbon dioxide as an alternative refrigerant to CFCs has been receiving attention.
In the CFC cycle, the average refrigerant pressure in the cycle is about 1.5 MPa (Pascal),
In the O 2 cycle, it is known that the maximum pressure can be as high as 10 or more MPa.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このため、かかるＣＯ
2 サイクルに回転斜板式圧縮機を使用すると、その作動
圧力が高くなる関係上、少なくともＣＯ2 冷媒の吐出時
において、ピストンがシリンダ内を摺動する際にピスト
ンの摺動方向に対し直角方向に加わる分力で、ピストン
のシリンダボアの表面への摺動荷重が非常に高くなり、
その結果シリンダボアの表面が、通常のフロンサイクル
に使用する場合よりも、摩耗量が大きくなるという不具
合が発生する。Therefore, such CO2
When a rotary swash plate compressor is used for two cycles, the operating pressure increases, so at least at the time of discharging the CO 2 refrigerant, the piston slides in the cylinder in a direction perpendicular to the sliding direction of the piston. Due to the applied component force, the sliding load of the piston on the surface of the cylinder bore becomes extremely high,
As a result, there arises a problem that the wear amount of the surface of the cylinder bore becomes larger than that in a case where the surface is used for a normal CFC cycle.
【０００４】この耐摩耗性の向上のためにシリンダボア
のピストンが摺動面を補強するために、円筒状のライナ
ーをシリンダブロックに挿着することが考えられるが、
部品点数が増加すると共に前記ライナーをシリンダブロ
ックに装着するためにフランジを形成する必要があり、
このためシリンダを駆動軸の周縁に集約させることが困
難であり、回転斜板式圧縮機の径方向の小型化の要請に
応えることができないという問題が生ずるので、採用し
難い。In order to improve the wear resistance, a cylinder liner may be inserted into the cylinder block in order to reinforce the sliding surface with the piston of the cylinder bore.
It is necessary to form a flange to attach the liner to the cylinder block as the number of parts increases,
For this reason, it is difficult to concentrate the cylinders on the periphery of the drive shaft, and there is a problem that it is not possible to meet the demand for downsizing of the rotary swash plate type compressor in the radial direction.
【０００５】その一方で、自動車部品の軽量化の要請に
伴い、シリンダブロック、ピストン、回転斜板等の冷媒
の圧縮手段を構成する各部品も、鉄系合金からアルミニ
ウム系合金にその素材を転換することも要望されるよう
になっている。ところが、このアルミニウム系合金は、
耐摩耗性の点で鉄系合金のものに劣るので、上記不具合
から、ＣＯ2 サイクルに使用する回転斜板式圧縮機で
は、上記冷媒の圧縮手段を構成する部品の素材を単純に
アルミニウム系合金に転換することができないという不
都合も有する。[0005] On the other hand, with the demand for weight reduction of automobile parts, each component constituting a refrigerant compression means such as a cylinder block, a piston, a rotary swash plate and the like is also converted from an iron-based alloy to an aluminum-based alloy. It is also being requested. However, this aluminum-based alloy
Because of the inconvenience described above, the rotary swash plate compressor used in the CO 2 cycle is simply made of an aluminum-based alloy because the components constituting the refrigerant compression means are made of an aluminum-based alloy because of the above-mentioned problems. It also has the disadvantage that it cannot be converted.
【０００６】そこで、この発明においては、軽量化のた
めに圧縮手段を構成する部品の素材をアルミニウム系合
金に転換することと、ＣＯ2 サイクルへの使用に耐える
ために構成部品の摺動部位の耐摩耗性を向上するという
双方の要請に応えることの可能な回転斜板式圧縮機を提
供することを目的とする。Therefore, in the present invention, the material of the component constituting the compression means is converted to an aluminum-based alloy for weight reduction, and the sliding portion of the component is designed to withstand use in a CO 2 cycle. An object of the present invention is to provide a rotary swash plate type compressor capable of meeting both demands for improving wear resistance.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
る回転斜板式圧縮機は、シリンダブロック、前記シリン
ダブロック内に設けられる駆動軸、この駆動軸とともに
回転し該駆動軸に対する傾斜角度が可変自在である回転
斜板、前記シリンダブロック内に設けられ、前記駆動軸
と平行な軸を有する複数のシリンダボア、このシリンダ
ボアに摺動自在に配され、前記回転斜板の回転に伴って
前記シリンダボア内を往復動する複数のピストンにより
構成された冷媒の圧縮手段と、冷媒の容量可変手段とを
備えた回転斜板式圧縮機において、前記冷媒の圧縮手段
を構成する部品の全部又は一部をアルミニウム系合金で
形成すると共に、このアルミニウム系合金で形成された
部品の摺動部位の表面を、アルマイト処理により酸化ア
ルミニウム皮膜で被覆したものとなっている（請求項
１）。そして、この圧縮機は、少なくとも放熱器、膨張
手段、蒸発器、アキュムレータと適宜配管結合され、冷
媒として二酸化炭素が用いられる冷凍サイクルを構成す
る（請求項５）。尚、前記冷媒の圧縮手段を構成する部
品のうち、前記シリンダブロックをアルミニウム系合金
で形成し、このシリンダブロックのピストンが摺動する
シリンダボアの表面を酸化アルミニウム皮膜で被覆した
ものとしても（請求項２）、また、前記回転斜板をアル
ミニウム系合金で形成し、この回転斜板と前記ピストン
の間にシューを介在し、このシューが摺動する前記回転
斜板を酸化アルミニウム皮膜で被覆したものとしても良
い（請求項３）。According to the present invention, there is provided a rotary swash plate type compressor according to the present invention, which includes a cylinder block, a drive shaft provided in the cylinder block, and a rotary shaft that rotates together with the drive shaft to change a tilt angle with respect to the drive shaft. A freely rotating swash plate, a plurality of cylinder bores provided in the cylinder block and having an axis parallel to the drive shaft, slidably disposed in the cylinder bore, and inside the cylinder bore with the rotation of the rotating swash plate. In a rotary swash plate type compressor provided with a refrigerant compression means constituted by a plurality of pistons reciprocating, and a refrigerant capacity changing means, all or a part of the components constituting the refrigerant compression means is made of aluminum. The surface of the sliding part of the part made of this aluminum alloy is coated with an aluminum oxide film by alumite treatment. It has become one overturned (claim 1). This compressor is connected to at least a radiator, an expansion means, an evaporator, and an accumulator as appropriate, and constitutes a refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant. Incidentally, among the components constituting the means for compressing the refrigerant, the cylinder block may be formed of an aluminum-based alloy, and the surface of the cylinder bore on which the piston of the cylinder block slides may be covered with an aluminum oxide film. 2) The rotary swash plate is formed of an aluminum alloy, a shoe is interposed between the rotary swash plate and the piston, and the rotary swash plate on which the shoe slides is covered with an aluminum oxide film. (Claim 3).
【０００８】このような構成とすることにより、冷媒の
圧縮手段を構成する部品、例えばシリンダブロック又は
回転斜板をアルミニウム系合金で形成することで、回転
斜板式圧縮機全体の軽量化を図ると同時に、このアルミ
ニウム系合金で形成された部品の摺動部位の表面（例え
ばシリンダブロックのシリンダボアの表面や回転斜板の
シューが摺動する面）を酸化アルミニウム皮膜で被覆す
ることによりその摺動部位の表面が硬化して強度が高ま
り耐摩耗性が向上するので、ＣＯ2 サイクルを構成する
圧縮機として使用するために作動圧力が高くなっても、
当該冷媒の圧縮手段を構成する部品を他の部品が摺動す
る際の摩耗が抑制される。[0008] With such a configuration, the weight of the entire rotary swash plate type compressor can be reduced by forming the components constituting the refrigerant compression means, for example, the cylinder block or the rotary swash plate, from an aluminum-based alloy. At the same time, the surface of the sliding portion of the component made of the aluminum-based alloy (for example, the surface of the cylinder bore of the cylinder block or the surface on which the shoe of the rotating swash plate slides) is coated with an aluminum oxide film to form the sliding portion. The surface of the hardened, the strength is increased and the wear resistance is improved, so even if the operating pressure increases for use as a compressor constituting a CO 2 cycle,
Abrasion when other parts slide on the part constituting the refrigerant compression means is suppressed.
【０００９】そして、更に、前記酸化アルミニウム皮膜
に自己潤滑材を含浸させたものとしても良い（請求項
４）。これにより、アルミニウム系合金で形成された冷
媒の圧縮手段を構成する部品、例えばピストンがシリン
ダボア表面を摺動する際、又はシューが回転斜板の表面
を摺動する際に、酸化アルミニウム皮膜に含浸された自
己潤滑材により当該部品間の摺動が円滑化するので、冷
媒の圧縮手段を構成する部品の摩耗がより効果的に抑制
される。Further, the aluminum oxide film may be impregnated with a self-lubricating material. Thereby, the aluminum oxide film is impregnated into the aluminum oxide film when the components constituting the compression means of the refrigerant formed of the aluminum-based alloy, for example, when the piston slides on the surface of the cylinder bore or when the shoe slides on the surface of the rotating swash plate. The sliding between the components is smoothed by the self-lubricated material, so that the wear of the components constituting the compression means of the refrigerant is more effectively suppressed.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】この圧縮機１は、冷媒として二酸化炭素を
使用した冷凍サイクルに用いられるものである。すなわ
ち、この圧縮機１は、冷媒を超臨界領域まで圧縮する可
変容量型でかつ回転斜板式のもので、図１に示されるよ
うに、超臨界領域まで圧縮された気相冷媒の温度を低下
させる放熱器２と、この放熱器２から流出した高圧の気
相冷媒が通過する高圧側熱交換器３及び前記圧縮機１に
吸引される低圧の気相冷媒が通過する低圧側熱交換器４
からなり、前記高圧の気相冷媒と前記低圧の気相冷媒と
の間で熱交換を行う内部熱交換器５と、前記高圧側熱交
換器３を通過した気相冷媒の圧力を膨張させて気液混合
領域まで低下させる膨張弁６と、この膨張弁６を通過し
て気液混合状態となった冷媒を蒸発させる蒸発器７と、
この蒸発器７で蒸発した冷媒を気液分離すると共に余剰
冷媒を収納するアキュムレータ８と少なくとも適宜配管
結合されている。The compressor 1 is used in a refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant. That is, the compressor 1 is of a variable capacity type and a rotary swash plate type that compresses a refrigerant to a supercritical region, and lowers the temperature of a gas-phase refrigerant compressed to a supercritical region as shown in FIG. A radiator 2 to be heated, a high-pressure side heat exchanger 3 through which the high-pressure gas-phase refrigerant flowing out of the radiator 2 passes, and a low-pressure side heat exchanger 4 through which the low-pressure gas-phase refrigerant sucked into the compressor 1 passes
An internal heat exchanger 5 for exchanging heat between the high-pressure gaseous refrigerant and the low-pressure gaseous refrigerant, and expanding the pressure of the gaseous refrigerant that has passed through the high-pressure heat exchanger 3. An expansion valve 6 for lowering to a gas-liquid mixing region, an evaporator 7 for evaporating a refrigerant that has passed through the expansion valve 6 and is in a gas-liquid mixed state,
The refrigerant evaporated in the evaporator 7 is gas-liquid separated and is connected to an accumulator 8 for storing an excess refrigerant at least as appropriate.
【００１２】この圧縮機１の概略構成の一例が図２に示
されており、この圧縮機１は、有底筒状のフロントブロ
ック９と、このフロントブロック９の開口端に固定され
たシリンダブロック１０と、このシリンダブロック１０
の他端にバルブプレート１２を挟んで固定されたリアブ
ロック１１とで構成されている。そして、このフロント
ブロック９とシリンダブロック１０の一端とに囲まれる
ことによってクランク室１３が画成されている。FIG. 2 shows an example of a schematic configuration of the compressor 1. The compressor 1 has a bottomed cylindrical front block 9 and a cylinder block fixed to an open end of the front block 9. 10 and the cylinder block 10
And a rear block 11 fixed to the other end with a valve plate 12 interposed therebetween. A crank chamber 13 is defined by being surrounded by the front block 9 and one end of the cylinder block 10.
【００１３】また、駆動軸１４が、上記フロントブロッ
ク９及びシリンダブロック１０にベアリング１５、１
６、１７を介して回転自在に支持されており、この駆動
軸１４は、図示しない走行用エンジンとベルト、プーリ
及び電磁クラッチを介して接続され、電磁クラッチが投
入された時に、前記エンジンの回転が伝達されて回転す
るものである。そして、この駆動軸１４は、フロントブ
ロック９にスラストベアリング１８を介して回転自在に
維持されて、後述する回転斜板２１への動力伝達を成す
回転部材１９がクランク室１３内に固定されていると共
に、ヒンジボール２０が緩く外嵌されており、更にこの
ヒンジボール２０を介して、回転斜板２１が回動・揺動
自在に駆動軸１４に支持されている。この回転斜板２１
は、前記回転部材１９とはリンク機構２２を介して連結
されて回動・揺動する。A drive shaft 14 has bearings 15, 1 on the front block 9 and the cylinder block 10.
The drive shaft 14 is rotatably supported via the gears 6 and 17. The drive shaft 14 is connected to a traveling engine (not shown) via a belt, a pulley, and an electromagnetic clutch. When the electromagnetic clutch is engaged, the drive shaft 14 rotates. Is transmitted and rotates. The drive shaft 14 is rotatably maintained on the front block 9 via a thrust bearing 18, and a rotating member 19 for transmitting power to a rotating swash plate 21 described later is fixed in the crank chamber 13. At the same time, a hinge ball 20 is loosely fitted to the outside, and a rotary swash plate 21 is supported on the drive shaft 14 via the hinge ball 20 so as to be rotatable and swingable. This rotating swash plate 21
Is connected to the rotating member 19 via a link mechanism 22 to rotate and swing.
【００１４】前記ヒンジボール２０は、動力伝達用の回
転部材１９との間に介在するバネ等の弾性部材２３とそ
の反対側に配された弾性機構２４とにより両側から押圧
されて配されて、駆動軸１４の軸方向への移動を許すよ
うになっている。The hinge ball 20 is disposed by being pressed from both sides by an elastic member 23 such as a spring interposed between the hinge ball 20 and the rotating member 19 for power transmission, and an elastic mechanism 24 disposed on the opposite side. The movement of the drive shaft 14 in the axial direction is allowed.
【００１５】前記シリンダブロック１０は、前記駆動軸
１４の周囲に所定の間隔を空けて複数のシリンダボア５
０が形成されており、このシリンダボア５０は、前記駆
動軸１４の軸方向に平行な中心軸を有する円筒状のもの
で、各々に前記回転斜板２１に一端が保持されたピスト
ン２５が摺動自在に挿入され、このピストン２５の挿入
側と反対側の端部２６は球体状をなしている。The cylinder block 10 is provided with a plurality of cylinder bores 5 at predetermined intervals around the drive shaft 14.
The cylinder bore 50 has a cylindrical shape having a central axis parallel to the axial direction of the drive shaft 14, and a piston 25, one end of which is held by the rotary swash plate 21, slides on the cylinder bore 50. The piston 26 is freely inserted, and the end 26 of the piston 25 opposite to the insertion side has a spherical shape.
【００１６】そして、このピストン２５の端部２６と前
記回転斜板２１との間にはシュー２７が配されている。
このシュー２７は、前記端部２６側において湾曲した凹
面部２８が形成され、この凹面部２８に前記端部２６が
摺動可能に収納される。シュー２７の凹面部２８が形成
された側と反対側の面は、前記回転斜板２１のピストン
側面のうち径方向先端部分において、この回転斜板２１
が如何なる状況下で回転しても常時接しているものであ
る。A shoe 27 is disposed between the end 26 of the piston 25 and the rotary swash plate 21.
The shoe 27 has a curved concave portion 28 formed on the end portion 26 side, and the end portion 26 is slidably housed in the concave portion 28. The surface of the shoe 27 opposite to the side on which the concave surface portion 28 is formed is located at the radially distal end portion of the piston side surface of the rotary swash plate 21.
Are always in contact even if they rotate under any circumstances.
【００１７】これに対し、リアブロック１１は、バルブ
プレート１２との間に低圧室２９と高圧室３２とが形成
され、ピストン２５が吸入行程にある場合には、吸入弁
３０が開かれて、バルブプレート１２に形成された吸入
孔３１を介して低圧室２９から冷媒を吸い込み、また、
ピストン２５が吐出行程にある場合には、吐出弁３３が
開かれて、バルブプレート１２に形成された吐出孔３４
を介して高圧室３２に高圧の冷媒が吐出されるものであ
る。On the other hand, in the rear block 11, a low pressure chamber 29 and a high pressure chamber 32 are formed between the rear plate 11 and the valve plate 12. When the piston 25 is in the suction stroke, the suction valve 30 is opened. The refrigerant is sucked from the low-pressure chamber 29 through a suction hole 31 formed in the valve plate 12, and
When the piston 25 is in the discharge stroke, the discharge valve 33 is opened and the discharge hole 34 formed in the valve plate 12 is opened.
The high-pressure refrigerant is discharged into the high-pressure chamber 32 through the high-pressure refrigerant.
【００１８】そして、この低圧室２９と高圧室３２と
は、リアブロック１１に形成された吸入口３５又は吐出
口３６にそれぞれ連通しており、この吸入口３５と吐出
口３６とは、配管を接続するためにコネクタ３７，３８
がリアブロック１１に螺合されている。The low-pressure chamber 29 and the high-pressure chamber 32 communicate with a suction port 35 or a discharge port 36 formed in the rear block 11, respectively. Connectors 37, 38 for connection
Are screwed to the rear block 11.
【００１９】また、この圧縮機１には、冷媒の容量可変
手段を構成する圧力制御弁３９がリアブロック１１に形
成された制御弁挿入孔４０に挿入固定されている。この
圧力制御弁３９は、リアブロック１１に形成された連通
路４１，４２，４３により、クランク室１３内の圧力制
御を適宜行っている。Further, in the compressor 1, a pressure control valve 39 constituting a means for varying the capacity of the refrigerant is inserted and fixed in a control valve insertion hole 40 formed in the rear block 11. The pressure control valve 39 appropriately controls the pressure in the crank chamber 13 through communication passages 41, 42, 43 formed in the rear block 11.
【００２０】以上のような構成によれば、駆動軸１４が
回転すると前記回転斜板２１が所定の傾斜を有して回転
するので、前記回転斜板２１の端部は前記駆動軸１４の
軸方向に所定の幅で揺動する。これによって、この回転
斜板２１の径方向先端部分においてシュー２７を介して
固定されたピストン２５は、往復動して、シリンダボア
５０内に画成された圧縮室の容量を変化させ、前記低圧
室２９から吸入弁３０を有する吸入孔３１を介して冷媒
を吸入し、吐出弁３３を有する吐出孔３４を介して圧縮
された冷媒を高圧室３２に吐出するものである。According to the above configuration, when the drive shaft 14 rotates, the rotary swash plate 21 rotates with a predetermined inclination, so that the end of the rotary swash plate 21 is connected to the shaft of the drive shaft 14. Swings at a predetermined width in the direction. As a result, the piston 25 fixed at the radial end portion of the rotary swash plate 21 via the shoe 27 reciprocates and changes the capacity of the compression chamber defined in the cylinder bore 50, thereby changing the low-pressure chamber. The refrigerant is sucked from 29 through a suction hole 31 having a suction valve 30, and the compressed refrigerant is discharged to a high-pressure chamber 32 through a discharge hole 34 having a discharge valve 33.
【００２１】また、この圧縮機１の吐出容量は、ピスト
ン２５のストロークによって決定され、このストローク
は、ピストン２５の前面にかかる圧力、いわゆる圧縮室
の圧力と、ピストン２５の背面にかかる圧力、いわゆる
クランク室１３内の圧力との差圧によって決定される。
具体的には、クランク室１３内の圧力を高くすれば、圧
縮室とクランク室１３との差圧が小さくなるので、ピス
トン２５のストロークは小さくなって吐出容量が小さく
なり、クランク室１３内の圧力を低くすれば、圧縮室と
クランク室１３との差圧が大きくなるので、ピストン２
５のストロークが大きくなって吐出容量が大きくなるも
のである。The displacement of the compressor 1 is determined by the stroke of the piston 25. The stroke is determined by the pressure applied to the front surface of the piston 25, that is, the pressure of the compression chamber, and the pressure applied to the back surface of the piston 25, that is, the so-called pressure. It is determined by the pressure difference from the pressure in the crank chamber 13.
Specifically, if the pressure in the crank chamber 13 is increased, the differential pressure between the compression chamber and the crank chamber 13 is reduced, so that the stroke of the piston 25 is reduced and the discharge capacity is reduced. If the pressure is reduced, the differential pressure between the compression chamber and the crank chamber 13 increases, so that the piston 2
The stroke of No. 5 is increased, and the discharge capacity is increased.
【００２２】そして、この実施形態では、少なくともシ
リンダボア５０が形成されるシリンダブロック１０はア
ルミニウム系合金で形成されていると共に、前記シリン
ダボア５０の内周面表面は、二硫化モリブデン等の自己
潤滑材が含浸された酸化アルミニウム皮膜（Ａｉ
2 Ｏ3 ）で被覆されており、このため、シリンダブロッ
ク１０のシリンダボア５０の表面が硬質化し、その強度
が高くなって、シリンダボア５０の表面が耐摩耗性に優
れたものとなる。In this embodiment, at least the cylinder block 10 in which the cylinder bore 50 is formed is made of an aluminum-based alloy, and the inner peripheral surface of the cylinder bore 50 is made of a self-lubricating material such as molybdenum disulfide. Impregnated aluminum oxide film (Ai
2 O 3 ), so that the surface of the cylinder bore 50 of the cylinder block 10 is hardened, its strength is increased, and the surface of the cylinder bore 50 is excellent in wear resistance.
【００２３】このシリンダボア５０の表面を当該酸化ア
ルミニウム皮膜で被覆する手法の一例を図３を用いて説
明する。まず、所定の電解質溶液中にアルミニウム合金
製のシリンダブロック１０を浸して当該シリンダブロッ
ク１０を陽極電解するアルマイト処理（陽極酸化処理）
を行うことにより、図３（ａ）に示すように、シリンダ
ブロック１０の表面全体を多孔質層構造部４６を有する
酸化アルミニウム皮膜（Ａｉ2 Ｏ3 ）４５で被覆する。
次に、この表面全体が酸化アルミニウム皮膜４５で覆わ
れたシリンダブロック１０に対し、図３（ｂ）に前記多
孔質層構造部４６の微細孔４７を利用して二硫化モリブ
デン等の自己潤滑材４８を含浸させる。最後に、図３
（ｃ）に示すように、酸化アルミニウム皮膜４５の表面
の凹凸を研磨等により平面にならすことで作業が完了す
る。An example of a method of coating the surface of the cylinder bore 50 with the aluminum oxide film will be described with reference to FIG. First, anodizing treatment (anodizing treatment) in which a cylinder block 10 made of an aluminum alloy is immersed in a predetermined electrolyte solution to perform anodic electrolysis on the cylinder block 10
3A, the entire surface of the cylinder block 10 is covered with an aluminum oxide film (Ai 2 O 3 ) 45 having a porous layer structure portion 46 as shown in FIG.
Next, a self-lubricating material such as molybdenum disulfide is applied to the cylinder block 10 whose entire surface is covered with the aluminum oxide film 45 by using the fine holes 47 of the porous layer structure portion 46 as shown in FIG. 48. Finally, FIG.
As shown in (c), the work is completed by leveling the irregularities on the surface of the aluminum oxide film 45 by polishing or the like.
【００２４】尚、酸化アルミニウム皮膜（Ａｉ2 Ｏ3 ）
４５で被覆する部品も、シリンダボア５０が形成される
シリンダブロック１０に限定されず、圧縮機１を構成し
摺動部位を有する他の部品、例えば回転斜板２１や、ピ
ストン２５、シュー２７に対して、アルミニウム系合金
で形成したものとすると共に、その表面全体を、上記手
法により自己潤滑材が含浸された酸化アルミニウム皮膜
（Ａｉ2 Ｏ3 ）４５で被覆するようにしても良い。これ
により、これの回転斜板２１、ピストン２５、シュー２
７の摺動部位が硬質化して、その強度が高まり、耐磨耗
性に優れたものとなる。Incidentally, an aluminum oxide film (Ai 2 O 3 )
The component covered by 45 is not limited to the cylinder block 10 in which the cylinder bore 50 is formed, but is applied to other components that constitute the compressor 1 and have sliding parts, such as the rotary swash plate 21, the piston 25, and the shoe 27. In addition to the aluminum alloy, the entire surface may be covered with an aluminum oxide film (Ai 2 O 3 ) 45 impregnated with a self-lubricating material by the above method. Thereby, the rotating swash plate 21, the piston 25, the shoe 2
The sliding portion of No. 7 is hardened, its strength is increased, and it becomes excellent in abrasion resistance.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、冷媒
の圧縮手段を構成する部品についてアルミニウム系合金
で形成するので、回転斜板式圧縮機全体の軽量化を図る
ことができると共に、このアルミニウム系合金で形成さ
れた部品の摺動部位の表面を酸化アルミニウム皮膜で被
覆することにより、その摺動部位の表面が硬化して強度
が高まり耐摩耗性に優れたものとなるので、ＣＯ2 サイ
クルを構成する圧縮機として使用した場合に、作動圧力
が高くなっても摺動部位が摩耗し難くなり、性能的に高
い信頼性を得ることができる。As described above, according to the present invention, since the components constituting the means for compressing the refrigerant are formed of an aluminum-based alloy, the weight of the entire rotary swash plate compressor can be reduced, and this can be achieved. by coating the surface of the sliding portion of the aluminum-based component that is formed of an alloy in the aluminum oxide film, since the surface of the sliding portion becomes excellent in wear resistance increased strength by curing, CO 2 When used as a compressor constituting a cycle, even when the operating pressure is increased, the sliding portion is less likely to be worn, and high reliability in performance can be obtained.
【００２６】そして、この発明によれば、酸化アルミニ
ウム皮膜に自己潤滑材を含浸させることにより、アルミ
ニウム系合金で形成された冷媒の圧縮手段を構成する部
品について、その酸化アルミニウム皮膜に含浸された自
己潤滑材により当該部品間の摺動が円滑化するので、冷
媒の圧縮手段を構成する部品の摺動部位の摩耗がより効
果的に抑制される。According to the present invention, by impregnating the aluminum oxide film with the self-lubricating material, the components constituting the means for compressing the refrigerant formed of the aluminum-based alloy can be self-lubricated. Since the sliding between the components is smoothened by the lubricant, the wear of the sliding portions of the components constituting the compression means of the refrigerant is more effectively suppressed.
【図１】図１は、この発明に係る回転斜板式圧縮機が用
いられる冷媒として二酸化炭素を使用した冷凍サイクル
の概略構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant in which a rotary swash plate type compressor according to the present invention is used.
【図２】図２は、同上の回転斜板式圧縮機の全体を側方
から見た状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotary swash plate compressor as a whole when viewed from the side.
【図３】図３は、同上の回転斜板式圧縮機の圧縮手段を
構成する部品の摺動部位を自己潤滑材が含浸された酸化
アルミニウム皮膜で被覆する手法が模式的に示されてお
り、図３（ａ）はアルマイト処理により多孔質層構造を
有する酸化アルミニウム皮膜を生成した状態を示し、図
３（ｂ）は、前記酸化アルミニウム皮膜の多孔質層構造
を利用してその微細孔に自己潤滑材を含浸させた状態を
示し、図３（ｃ）は、前記酸化アルミニウム皮膜を研磨
して平面にならした状態を示すものである。FIG. 3 schematically shows a method of covering a sliding portion of a component constituting a compression means of the rotary swash plate compressor with an aluminum oxide film impregnated with a self-lubricating material, FIG. 3 (a) shows a state in which an aluminum oxide film having a porous layer structure is formed by alumite treatment, and FIG. 3 (b) shows a state in which the pores are self-formed by utilizing the porous layer structure of the aluminum oxide film. FIG. 3C shows a state in which the lubricant is impregnated, and FIG. 3C shows a state in which the aluminum oxide film is polished and flattened.
１ 圧縮機 ２ 放熱器 ３ 高圧側熱交換器 ４ 低圧側熱交換器 ５ 内部熱交換器 ６ 膨張弁 ７ 蒸発器 ８ アキュムレータ １０ シリンダブロック １４ 駆動軸 ２１ 回転斜板 ２５ ピストン ２７ シュー ４０ 圧力制御弁 ４５ 酸化アルミニウム皮膜 ４６ 多孔質層構造部 ４８ 自己潤滑材 ５０ シリンダボア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Radiator 3 High pressure side heat exchanger 4 Low pressure side heat exchanger 5 Internal heat exchanger 6 Expansion valve 7 Evaporator 8 Accumulator 10 Cylinder block 14 Drive shaft 21 Rotating swash plate 25 Piston 27 Shoe 40 Pressure control valve 45 Aluminum oxide film 46 Porous layer structure 48 Self-lubricating material 50 Cylinder bore
Claims (5)
ク内に設けられる駆動軸、この駆動軸とともに回転し該
駆動軸に対する傾斜角度が可変自在である回転斜板、前
記シリンダブロック内に設けられ、前記駆動軸と平行な
軸を有する複数のシリンダボア、このシリンダボアに摺
動自在に配され、前記回転斜板の回転に伴って前記シリ
ンダボア内を往復動する複数のピストンにより構成され
た冷媒の圧縮手段と、冷媒の容量可変手段とを備えた回
転斜板式圧縮機において、 前記冷媒の圧縮手段を構成する部品の全部又は一部をア
ルミニウム系合金で形成すると共に、このアルミニウム
系合金で形成された部品の摺動部位の表面を、アルマイ
ト処理により酸化アルミニウム皮膜で被覆したことを特
徴とする回転斜板式圧縮機。1. A cylinder block, a drive shaft provided in the cylinder block, a rotary swash plate which rotates with the drive shaft and has a variable inclination angle with respect to the drive shaft, and a drive shaft provided in the cylinder block. A plurality of cylinder bores having an axis parallel to the cylinder, a refrigerant compression means constituted by a plurality of pistons slidably disposed in the cylinder bore, and reciprocating in the cylinder bore with the rotation of the rotary swash plate; and A rotary swash plate type compressor provided with a variable capacity means, wherein all or a part of the components constituting the means for compressing the refrigerant is formed of an aluminum alloy, and sliding of the components formed of the aluminum alloy is performed. A rotary swash plate compressor characterized in that the surface of the part is coated with an aluminum oxide film by alumite treatment.
合金で形成し、このシリンダブロックのピストンが摺動
するシリンダボアの表面を酸化アルミニウム皮膜で被覆
したことを特徴とする請求項１に記載の回転斜板式圧縮
機。2. The rotary swash plate type compression according to claim 1, wherein said cylinder block is formed of an aluminum alloy, and a surface of a cylinder bore on which a piston of said cylinder block slides is coated with an aluminum oxide film. Machine.
成し、この回転斜板と前記ピストンの間にシューを介在
し、このシューが摺動する前記回転斜板を酸化アルミニ
ウム皮膜で被覆したことを特徴とする請求項１に記載の
回転斜板式圧縮機。3. The rotary swash plate is formed of an aluminum alloy, a shoe is interposed between the rotary swash plate and the piston, and the rotary swash plate on which the shoe slides is covered with an aluminum oxide film. The rotary swash plate type compressor according to claim 1, wherein:
を含浸させたことを特徴とする請求項１、２又は３に記
載の回転斜板式圧縮機。4. The rotary swash plate compressor according to claim 1, wherein said aluminum oxide film is impregnated with a self-lubricating material.
アキュムレータと適宜配管結合され、冷媒として二酸化
炭素が用いられる冷凍サイクルを構成することを特徴と
する請求項１、２、３又は４に記載の回転斜板式圧縮
機。5. At least a radiator, an expansion means, an evaporator,
The rotary swash plate compressor according to claim 1, 2, 3, or 4, which is connected to the accumulator as appropriate by piping to form a refrigeration cycle using carbon dioxide as a refrigerant.
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|---|---|---|---|
| JP2001026943A JP2002138954A (en) | 2000-08-24 | 2001-02-02 | Rotary swash plate type compressor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002138954A true JP2002138954A (en) | 2002-05-17 |
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ID=26598407
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|---|---|
| JP (1) | JP2002138954A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008133815A (en) * | 2006-02-06 | 2008-06-12 | Ntn Corp | Swash plate of swash plate-type compressor, and swash plate-type compressor |
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- 2001-02-02 JP JP2001026943A patent/JP2002138954A/en active Pending
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