JP2002257041A - 圧縮機における潤滑面形成対象部品 - Google Patents

圧縮機における潤滑面形成対象部品

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学 杉浦
Masahiro Kawaguchi
真広 川口
Takahiro Sugioka
隆弘 杉岡
Akira Onoda
晃 小野田
Shinobu Okubo
忍 大久保
Tomohiro Murakami
智洋 村上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮機における潤滑面形成対象部品の摺接領域
に関し、鉛の使用量を抑制しながら良好な摺接性を確保
する。 【解決手段】斜板15の端面26,27には潤滑用皮膜
28,29が形成されている。潤滑用皮膜28,29
は、シュー18A,18Bと摺接する。潤滑用皮膜2
8,29は、ビスマスを含み、かつ鉛を含まない銅系の
材質からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機における潤
滑面形成対象部品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開昭59−231181号公報、特開
平8−199327号公報、特開平9−209926号
公報、特開平10−153169号公報に開示されるよ
うに、斜板式圧縮機におけるピストンは、回転軸と一体
的に回転する斜板の回転動作によって往復動される。斜
板の前後の端面とピストンとの間にはそれぞれシューが
介在されており、斜板の回転力がシューを介してピスト
ンに伝えられる。鉄系の材質製のシューは回転する斜板
に摺接するため、シューと斜板との間の摺接部位が摩耗
したり、シューと斜板との間で焼付を生じるおそれがあ
る。そのため、シューに対する斜板の摺動性を向上する
必要がある。
【0003】前記各公報に開示の技術では、銅を主材と
した銅系の材質製の潤滑面を斜板の摺接部位に設ける例
が開示されている。このような潤滑面は、シューに対す
る斜板の摺動性を向上する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】シューに対する斜板の
摺動性を更に向上するため、特開昭59−231181
号公報、特開平10−153169号公報の開示の技術
では、銅系の材質に融点の低い鉛を含有させている。銅
系の材質に含有される鉛は、斜板とシューとの間の摩擦
による高温化によって軟化し、この軟化した鉛が斜板と
シューとの摺接面に浮き出て潤滑性を高める。
【0005】しかしながら、鉛中毒の原因である鉛の使
用は好ましくなく、鉛の使用量を抑制することが望まれ
る。本発明は、圧縮機における潤滑面形成対象部品の摺
接領域に関し、鉛の使用量を抑制しながら良好な摺接性
を確保することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、摺
接領域に銅系の材質製の潤滑面を形成した圧縮機におけ
る潤滑面形成対象部品を対象とし、請求項1の発明で
は、前記潤滑面を形成するための前記銅系の材質にビス
マスを混ぜた。
【0007】請求項2の発明では、請求項1において、
前記銅系の材質に銅−スズ系の合金を用いた。請求項1
及び請求項2の発明において、銅系の材質に含まれるビ
スマスは、鉛と同様に融点の低い金属であって鉛と同じ
機能を発揮する。銅系の材質にビスマスを含ませるた
め、鉛の使用量を抑制することができる。
【0008】請求項3の発明では、請求項1及び請求項
2のいずれか1項において、鉛を含有しない前記銅系の
材質を用いた。鉛の使用量が零である上、良好な潤滑性
が確保される。
【0009】請求項4の発明では、請求項1乃至請求項
3のいずれか1項において、ビスマスを混ぜた前記銅系
の材質製の潤滑用皮膜を前記摺接領域に設けて前記潤滑
面を形成した。
【0010】請求項5の発明では、請求項4において、
前記潤滑用皮膜を焼結によって母材上に形成した。請求
項4及び請求項5の発明において、銅系の材質製の潤滑
用皮膜の表面が潤滑面になる。
【0011】請求項6の発明では、請求項1乃至請求項
5のいずれか1項において、圧縮機は、回転軸と一体的
に回転する斜板及びピストンの両方に摺接するようにシ
ューを前記斜板と前記ピストンとの間に介在し、前記斜
板の回転力を前記シューを介して前記ピストンに伝えて
前記ピストンを往復動させる斜板式圧縮機とし、前記潤
滑面形成対象部品は前記斜板であり、前記斜板における
潤滑面の形成領域は、前記シューと摺接する領域とし
た。
【0012】シューと摺接する斜板の摺接領域は、潤滑
面の形成領域として好適である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図1に基づいて説明する。図1(a)は可変容量
型圧縮機の内部構造を示す。制御圧室121を形成する
フロントハウジング12とシリンダブロック11とには
回転軸13が支持されている。回転軸13は、外部駆動
源(例えば車両エンジン)から回転駆動力を得る。回転
軸13には回転支持体14が止着されていると共に、斜
板15が回転軸13の軸方向へスライド可能かつ傾動可
能に支持されている。鉄系の材質製の斜板15には支持
体151が一体形成されており、支持体151にはガイ
ドピン16が止着されている。ガイドピン16は、回転
支持体14に形成されたガイド孔141にスライド可能
に嵌入されている。斜板15は、ガイド孔141とガイ
ドピン16との連係により回転軸13の軸方向へ傾動可
能かつ回転軸13と一体的に回転可能である。斜板15
の傾動は、ガイド孔141とガイドピン16とのスライ
ドガイド関係、及び回転軸13のスライド支持作用によ
り案内される。
【0014】斜板15の傾角は、制御圧室121内の圧
力制御に基づいて変えられる。制御圧室121内の圧力
が増大すると斜板15の傾角が減少し、制御圧室121
内の圧力が減少すると斜板15の傾角が増大する。制御
圧室121内の冷媒は、図示しない放圧通路を介してリ
ヤハウジング19内の吸入室191へ流出しており、リ
ヤハウジング19内の吐出室192内の冷媒は、図示し
ない圧力供給通路を介して制御圧室121へ供給可能で
ある。前記圧力供給通路上には容量制御弁25が介在さ
れており、吐出室192から制御圧室121へ供給され
る冷媒流量が容量制御弁25によって制御される。吐出
室192から制御圧室121へ供給される冷媒流量が増
大すると制御圧室121内の圧力が増大し、吐出室19
2から制御圧室121へ供給される冷媒流量が減少する
と制御圧室121内の圧力が減少する。即ち、斜板15
の傾角は、容量制御弁25によって制御される。
【0015】斜板15の最大傾角は、斜板15と回転支
持体14との当接によって規定される。斜板15の最小
傾角は、回転軸13上のサークリップ24と斜板15と
の当接によって規定される。
【0016】シリンダブロック11において回転軸13
の周りには複数のシリンダボア111〔図1(a)では
2つのみ示す〕が配列されている。各シリンダボア11
1にはピストン17が収容されている。回転軸13と一
体的に回転する斜板15の回転運動は、半球形状のシュ
ー18A,18Bを介してピストン17の前後往復運動
に変換され、ピストン17がシリンダボア111内を前
後動する。軸受け鋼製のシュー18Aは斜板15の一方
の潤滑面281に摺接し、軸受け鋼製のシュー18Bは
斜板15の他方の潤滑面291に摺接する。
【0017】吸入室191内の冷媒は、ピストン17の
復動動作〔図1(a)において右側から左側への移動〕
によりバルブプレート20上の吸入ポート201から弁
形成プレート21上の吸入弁211を押し退けてシリン
ダボア111内へ流入する。シリンダボア111内へ流
入した冷媒は、ピストン17の往動動作〔図1(a)に
おいて左側から右側への移動〕によりバルブプレート2
0上の吐出ポート202から弁形成プレート22上の吐
出弁221を押し退けて吐出室192へ吐出される。吐
出弁221は、リテーナ形成プレート23上のリテーナ
231に当接して開度規制される。
【0018】図1(a),(b)に示すように、摺接領
域となる斜板15の端面26,27には潤滑用皮膜2
8,29が形成されている。潤滑用皮膜28,29は、
銅(Cu)を主材とした材質の溶射膜である。潤滑用皮
膜28,29の表面がシュー18A,18Bと摺接する
潤滑面281,291となる。表1は、潤滑用皮膜2
8,29の組成成分の重量%を示す。表1では3つの例
が示されている。いずれの例においても銅系の材質の成
分としてビスマス(Bi)が含まれている。
【0019】
【表1】 第1の実施の形態では以下の効果が得られる。
【0020】(1-1)表1におけるNO1、NO2及び
NO3のいずれの例においても鉛(Pb)は含まれてお
らず、鉛と同様に融点の低いビスマスが鉛の代わりをす
る。即ち、潤滑用皮膜28,29に含有されるビスマス
は、斜板15とシュー18A,18Bとの間の摩擦によ
る高温化によって軟化し、この軟化したビスマスが斜板
15とシュー18A,18Bとの摺接面に浮き出て潤滑
性を高める。これらの3例のいずれの例においても潤滑
用皮膜28,29は、鉛を含む銅系の材質製の潤滑用皮
膜と同程度の良好な摺接性を発揮する。即ち、銅系の材
質に含まれるビスマスは、鉛と同じ機能を発揮する。し
かも、鉛の使用量が零であるため、環境衛生に関して問
題は生じない。
【0021】(1-2)銅及びスズ(Sn)の重量%を表
1におけるNO1、NO2及びNO3の場合と同程度の
割合とし、ビスマスの重量%を変えて耐摩耗性、耐焼き
付け性を調べてみた。ビスマスの重量%が0・5重量%
〜20重量%の範囲では、信頼できる耐摩耗性、耐焼き
付け性が得られた。ビスマスの重量%が0・8重量%〜
10重量%の範囲では、良好な耐摩耗性、耐焼き付け性
が得られた。
【0022】(1-3)潤滑面形成対象部品である斜板1
5の端面26,27は、過酷な摺動環境に晒されてお
り、斜板15の端面26,27では高い摺動性能が要求
される。従って、シュー18A,18Bと摺接する斜板
15の摺接領域である端面26,27は、潤滑用皮膜の
形成領域として好適である。
【0023】本発明では、図2の第2の実施の形態、図
3の第3の実施の形態も可能である。図2の第2の実施
の形態では、金属製の潤滑用皮膜28,29の表面に樹
脂製の潤滑用皮膜30,31が設けられている。樹脂製
の潤滑用皮膜30,31は、樹脂に固体潤滑剤を分散し
たものである。樹脂製の潤滑用皮膜30,31の存在
は、無潤滑状態における摺接に対して有効である。
【0024】図3の第3の実施の形態では、斜板15A
自体がビスマスを含み、かつ鉛を含まない銅系の材質に
よって形成されている。斜板15Aの端面26,27自
体が潤滑面となる。
【0025】本発明では以下のような実施の形態も可能
である。 (1)ビスマスを混ぜた前記銅系の材質粉末を焼結して
母材上に潤滑用皮膜28,29を形成すること。 (2)固定容量型の斜板式圧縮機の斜板に本発明を適用
すること。 (3)ピストン17を潤滑面形成対象部品とし、シリン
ダボア111の内周面に摺接するピストン17の周面を
潤滑面形成対象領域とすること。
【0026】前記した実施の形態から把握できる請求項
記載以外の発明について以下に記載する。 〔1〕ビスマスを混ぜた前記銅系の材質で前記潤滑面形
成対象部品自体を形成した請求項1乃至請求項3のいず
れか1項に記載の圧縮機における潤滑面形成対象部品。
【0027】〔2〕ビスマスを混ぜた前記銅系の材質粉
末を焼結して前記潤滑面形成対象部品自体を形成した請
求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の圧縮機にお
ける潤滑面形成対象部品。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように本発明では、潤滑面
を形成するための銅系の材質にビスマスを混ぜたので、
圧縮機における潤滑面形成対象部品の摺接領域に関し、
鉛の使用量を抑制しながら良好な摺接性を確保し得ると
いう優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示し、(a)は圧縮機全体
の側断面図。(b)は要部拡大側断面図。
【図2】第2の実施の形態を示す要部拡大側断面図。
【図3】第3の実施の形態を示す要部拡大側断面図。
【符号の説明】
15,15A…潤滑面形成対象部品である斜板。17…
ピストン。18A,18B…シュー。26,27…摺接
領域である端面。28,29…潤滑用皮膜。281,2
91…潤滑面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04B 27/08 F04B 27/08 A (72)発明者 杉岡 隆弘 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 小野田 晃 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 大久保 忍 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 村上 智洋 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H003 AA03 AD01 BD00 3H076 AA01 BB17 CC15 CC28 CC31 CC99 4K018 AA05 JA22 KA02 4K031 AA02 AA08 AB02 AB08 CB08 CB35 4K044 AA06 AB10 BA06 BA10 BB01 BB11 BC01 BC11 CA24 CA53

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】摺接領域に銅系の材質製の潤滑面を形成し
    た圧縮機における潤滑面形成対象部品において、 前記潤滑面を形成するための前記銅系の材質にビスマス
    を混ぜた圧縮機における潤滑面形成対象部品。
  2. 【請求項2】前記銅系の材質に銅−スズ系の合金を用い
    た請求項1に記載の圧縮機における潤滑面形成対象部
    品。
  3. 【請求項3】鉛を含有しない前記銅系の材質を用いた請
    求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の圧縮機にお
    ける潤滑面形成対象部品。
  4. 【請求項4】ビスマスを混ぜた前記銅系の材質製の潤滑
    用皮膜を前記摺接領域に設けて前記潤滑面を形成した請
    求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の圧縮機にお
    ける潤滑面形成対象部品。
  5. 【請求項5】前記潤滑用皮膜を焼結によって母材上に形
    成した請求項4に記載の圧縮機における潤滑面形成対象
    部品。
  6. 【請求項6】圧縮機は、回転軸と一体的に回転する斜板
    及びピストンの両方に摺接するようにシューを前記斜板
    と前記ピストンとの間に介在し、前記斜板の回転力を前
    記シューを介して前記ピストンに伝えて前記ピストンを
    往復動させる斜板式圧縮機であって、前記潤滑面形成対
    象部品は前記斜板であり、前記斜板における潤滑面の形
    成領域は、前記シューと摺接する領域である請求項1乃
    至請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機における潤滑
    面形成対象部品。
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