JP2004277610A - 摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械を提供する。
【解決手段】本発明の摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有してなることを特徴とする。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明の摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有してなることを特徴とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐熱性、耐薬品性、摺動性等に優れたエンジニアリングプラスチックが、従来の金属材料に替わって広く利用されている。特に、耐熱性、耐摩耗性、潤滑性が要求される無給油式スクロール圧縮機の摺動部材としては、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられている。
しかしながら、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、必ずしも耐摩耗性が十分ではないために、例えば、炭素繊維、二硫化モリブデン、青銅粉等の耐摩耗性に優れた材料を添加することにより、耐摩耗性及び潤滑性の向上を図った摺動部材であるチップシールが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９５１７５号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７０６８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のスクロール圧縮機においては、さらなる長寿命化、高性能化が求められており、摺動部材においても、より摩擦係数が低いもの、耐摩耗性に優れたものが求められている。
しかしながら、従来の摺動部材では、ＯＮ−ＯＦＦを繰り返す断続運転では、耐摩耗性はほとんど問題無いものの、連続運転、特に長時間の連続運転を行った場合、摩耗が大きくなり、スクロール圧縮機の寿命が短くなる虞がある。特に、摺動部材の材質が比較的柔らかい物質で構成されているような場合、摺動部材自体が摩耗してしまうことになる。
そこで、この摺動部材の連続運転時における耐摩耗性を向上させるために、摺動部材に硬度の高い材料を添加して耐摩耗性を向上させることも試みられているが、摺動部材の硬度が高過ぎると、この摺動部材と摺動する非摺動部材が摩耗し易くなるという問題点が生じる。
また、摺動部材、非摺動部材のいずれか一方が摩耗してしまい、その結果、摺動部材と非摺動部材との間に漏れが生じたような場合、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様な摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械を提供した。
すなわち、本発明の摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有してなることを特徴とする。
【０００７】
この摺動部材では、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有したことにより、この珪藻土がポリテトラフルオロエチレン中に均一に分散することで、摩耗速度、摩耗係数共に改善される。これにより、摺動部材は摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れたものとなる。
【０００８】
この摺動部材では、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％含有するのが好ましい。
また、炭素繊維を５〜１０重量％含有するのが好ましい。
更に、二硫化モリブデンを１〜５重量％含有するのが好ましい。
また、前記ポリテトラフルオロエチレンは、変性ポリテトラフルオロエチレンを主成分とすることが好ましい。
【０００９】
本発明の非摺動部材は、本発明の摺動部材の一部に接触するように配置され、該摺動部材と相互に摺動する非摺動部材であって、少なくとも前記非摺動部材の前記摺動部材に接触する部分は、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなることを特徴とする。
【００１０】
この非摺動部材では、少なくとも摺動部材に接触する部分を、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金としたことにより、非摺動部材と摺動部材との間の摺動性が向上し、非摺動部材と摺動部材との間に隙間が生じる虞も無くなる。これにより、非摺動部材と摺動部材との間のずれやがたつきが生じる虞が無くなり、非摺動部材及び摺動部材の寿命が延びる。
【００１１】
本発明のスクロール流体機械は、鏡板の一主面側に渦巻状の非摺動部材が立設された一対のスクロールを前記非摺動部材が重なり合う様に対向配置して圧縮室を形成し、これら非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に、本発明の摺動部材を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
このスクロール流体機械では、非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に本発明の摩擦係数が低く耐摩耗性に優れた摺動部材を備えたことにより、この摺動部材と、対向する非摺動部材との間の摺動性が向上し、摺動部材と非摺動部材との間に漏れが生じる虞も無くなる。これにより、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞も無くなり、スクロール流体機械の寿命が延びる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械について図面を参照して説明する。
ここでは、スクロール流体機械として無給油式スクロール圧縮機を例に取り説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の無給油式スクロール圧縮機の要部を示す断面図であり、このスクロール圧縮機は、鏡板（非摺動部材）１ａの一主面側に渦巻状に形成されたスクロールラップ（非摺動部材）１ｂを有する固定スクロール１と、鏡板（非摺動部材）２ａの一主面側に渦巻状に形成されたスクロールラップ（非摺動部材）２ｂを有する旋回スクロール２とを備えている。固定スクロール１及び旋回スクロール２は、少なくとも互いに対向する面が、陽極酸化処理されたアルミニウム合金により構成され、スクロールラップ１ｂがスクロールラップ２ｂと互いに噛み合うように、互いに対向して配置されている。これにより、固定スクロール１と旋回スクロール２との間に圧縮室３が形成される。
【００１５】
固定スクロール１の鏡板１ａとスクロールラップ１ｂの表面には、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなる被膜６が形成され、旋回スクロール２の鏡板２ａとスクロールラップ２ｂの表面にも、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなる被膜６が形成されている。この被膜６は、電解浴にて、陽極で電解処理し、表面に酸化アルミニウムの層（アルマイト）を形成する被膜処理を施すことで形成される。
【００１６】
また、このスクロールラップ１ｂの先端部の端面１ｃには、チップシール（摺動部材）嵌め込み用の溝１ｄが形成され、この溝１ｄにはチップシール（摺動部材）７ａが嵌め込まれている。また、スクロールラップ２ｂの先端部の端面２ｃにも、チップシール（摺動部材）嵌め込み用の溝２ｄが形成され、この溝２ｄにもチップシール７ｂが嵌め込まれている。
【００１７】
チップシール７ａ、７ｂは、摺動部材としての機能を発揮することができるような材料であればよく、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有する複合材料が好適である。これらポリテトラフルオロエチレン及び珪藻土は、更に、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％含有するのが好ましい。
【００１８】
また、炭素繊維を５〜１０重量％含有するのが好ましい。
炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維が特に好ましい。
更に、二硫化モリブデンを１〜５重量％含有するのが好ましい。
また、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、変性ポリテトラフルオロエチレン（変性ＰＴＦＥ）を主成分とすることが好ましく、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン樹脂）変性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ変性ＰＴＦＥ）を主成分とすることが更に好ましい。
【００１９】
この様な材料組成としては、例えば、珪藻土を０．１〜５重量％、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％、炭素繊維を５〜１０重量％、二硫化モリブデンを１〜５重量％それぞれ含有し、残部をポリテトラフルオロエチレン（または変性ＰＴＦＥ、あるいはＰＦＡ変性ＰＴＦＥ）及び不可避不純物とした複合材料が好適に用いられる。
【００２０】
ここで、珪藻土を０．１〜５重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、０．１重量％未満では、珪藻土の添加量が少なすぎるために、摩擦係数が高くなり、耐摩耗性が低下するという問題が生じ、また、５重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの割合が少なくなり、各材料の保持性が劣り、摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２１】
また、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、５重量％未満では、銅または銅合金からなる粉末の量が少なく、摩耗が増大するという問題が生じ、また、２０重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの割合が少なくなり、各材料の保持性が劣り、摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２２】
また、炭素繊維を５〜１０重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、５重量％未満では、相手面への攻撃性が小さく、平滑化しないため、シールの摩耗が増大するという問題が生じ、また、１０重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの量が少なくなり、また、相手面への攻撃性が高くなり、シールの摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２３】
また、二硫化モリブデンを１〜５重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、１重量％未満では、潤滑性が不足し、摩耗が増大するという問題が生じ、また、５重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの量が少なくなり、各材料の保持性が劣り、摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２４】
この様な構成としたチップシール７ａ、７ｂは、摩耗速度が０．０５μｍ／時以下であり、従来のチップシールに比べて耐摩耗性及び潤滑性が大幅に向上している。
また、チップシール７ａ、７ｂがそれぞれ摺動するスクロールラップ１ｂ、２ｂに形成されている陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなる被膜６は、摩耗速度が０．００５μｍ／時以下である。
【００２５】
これにより、被膜６の表面の凹凸をチップシール７ａ、７ｂにより削りながら平坦化するので、当初は、チップシール７ａ、７ｂは若干摩耗するものの、連続運転が長時間続く間、チップシール７ａ、７ｂの摩耗速度を抑制することができる。
したがって、このチップシール７ａ、７ｂを用いたスクロール圧縮機を長時間連続運転を行った場合においても、チップシール７ａ、７ｂの摩耗は極めて小さく、スクロール圧縮機の寿命も従来に比べて格段に長くなる。
【００２６】
このスクロール圧縮機では、スクロール中心部側の圧縮室３が高圧側となり、スクロールラップ１ｂ、２ｂで仕切られた隣の圧縮室３との間で圧力差が生じ、チップシール７ａ、７ｂが浮上して、それぞれ鏡板１ａ、２ａ及び溝１ｄ、２ｄの側面に押し付けられ、圧縮室３間のシール性を保つようになっている。
【００２７】
本実施形態のチップシール７ａ、７ｂによれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有する複合材料により構成したので、摩擦係数を極めて小さくすることができ、耐摩耗性を大幅に向上させることができる。したがって、このチップシール７ａ、７ｂを用いたスクロール圧縮機を長時間連続運転を行った場合においても、チップシール７ａ、７ｂの摩耗を極めて抑制することができ、スクロール圧縮機の寿命を格段に長くすることができる。
【００２８】
また、本実施形態のスクロール圧縮機によれば、摩擦係数が極めて低くかつ耐摩耗性に優れたチップシール７ａ、７ｂを備えたので、チップシール７ａ、７ｂとスクロールラップ１ｂ、２ｂとの間の摺動性を向上させることができ、チップシール７ａ、７ｂとスクロールラップ１ｂ、２ｂとの間の漏れ等の不具合も生じる虞が無くなる。その結果、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞も無くなり、スクロール圧縮機の寿命を延ばすことができる。
また、チップシール７ａ、７ｂの摩擦係数が極めて低いので、発熱量が少なくなり、動力の損失を小さくすることができる。また、吐出する空気の温度が高くならないので、運転効率を向上させることができる。
【００２９】
なお、本実施形態のチップシール７ａ、７ｂの形状等を適宜変更することにより、他の非摺動部材と組み合わせることも可能である。
この場合、非摺動部材の本体のうち少なくともチップシール７ａ、７ｂに接触する部分を、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金としてもよく、非摺動部材の本体のうち少なくともチップシール７ａ、７ｂに接触する部分に、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金被膜を形成してもよい。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
この実施例及び比較例では、珪藻土〜二硫化モリブデンの添加効果について検討した。
［珪藻土の添加効果］
「実施例１」
珪藻土の添加効果を調べるために、ＰＦＡ変性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ変性ＰＴＦＥ）、球状銅粉、ピッチ系炭素繊維、二硫化モリブデン及び珪藻土を表１に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）となるようにそれぞれ秤量し、これらを個々に乾式混合し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の成型用粉体とした。次いで、これらの粉体（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）を所定形状に成形し、得られた成形体を３７０℃にて焼成することにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６各々のシール用基材を作製した。
その後、各シール用基材（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）に機械加工を施し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のチップシールを得た。
【００３１】
「比較例１」
珪藻土の含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、ＰＦＡ変性ＰＴＦＥ、球状銅粉、ピッチ系炭素繊維、二硫化モリブデン及び珪藻土を表１に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）となるようにそれぞれ秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のチップシールを得た。
【００３２】
【表１】
【００３３】
次いで、上記の実施例１及び比較例１それぞれのチップシール（各Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）について、無給油式スクロール圧縮機（５．５ｋＷ）を用いて０．８ＭＰａの連続運転による耐久試験を行った。
ここでは、スクロールラップとして、その摺動面にアルマイト（陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金）が形成されたものを用い、チップシール及びアルマイトの摩耗速度を測定した。
【００３４】
図２は、珪藻土の含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００３５】
図２によれば、珪藻土の含有量が０．１〜５重量％の範囲（実施例１：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、珪藻土の含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例１：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）では、珪藻土の含有量が０重量％の場合、摩耗速度が急激に大きくなり、また、珪藻土の含有量が５重量％より増加するにしたがって摩耗速度も大きくなり、特に、含有量が１０重量％では、摩耗速度が０．１５μｍ／ｈにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、珪藻土の含有量にほぼ比例して増加し、珪藻土の含有量が５重量％を超えると、アルマイトの摩耗速度も０．０５μｍ／ｈ以上と漸次的に増加することが分かった。
【００３６】
［銅粉の添加効果］
「実施例２」
銅粉の添加効果を調べるために、表２に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のチップシールを得た。
【００３７】
「比較例２」
銅粉の含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、表２に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００３８】
【表２】
【００３９】
次いで、上記の実施例２（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）及び比較例２（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）それぞれのチップシールについて、上記の実施例１と同様の条件にて耐久試験を行った。
図３は、銅粉の含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００４０】
図３によれば、銅粉の含有量が５〜２０重量％の範囲（実施例２：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、銅粉の含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例２：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、銅粉の含有量が上記の範囲から離れるにしたがって摩耗速度が大きくなり、特に、含有量が０重量％では、摩耗速度が０．２０μｍ／ｈにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、銅粉の含有量が５〜２０重量％の範囲では、殆ど変化が無く、銅粉の含有量が２０重量％を超えると、アルマイトの摩耗速度が急激に増加することが分かった。
【００４１】
［炭素繊維の添加効果］
「実施例３」
炭素繊維の添加効果を調べるために、表３に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のチップシールを得た。
【００４２】
「比較例３」
炭素繊維の含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、表３に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００４３】
【表３】
【００４４】
次いで、上記の実施例３（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）及び比較例３（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）それぞれのチップシールについて、上記の実施例１と同様の条件にて耐久試験を行った。
図４は、炭素繊維の含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００４５】
図４によれば、炭素繊維の含有量が５〜１０重量％の範囲（実施例３：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、炭素繊維の含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例３：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、炭素繊維の含有量が上記の範囲から離れるにしたがって摩耗速度が大きくなり、特に、含有量が０重量％では、摩耗速度が０．２０μｍ／ｈ近くにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、炭素繊維の含有量が増加するにしたがって漸次増加し、炭素繊維の含有量が１０重量％を超えると、アルマイトの摩耗速度がチップシールの摩耗速度以上に増加することが分かった。
【００４６】
［二硫化モリブデンの添加効果］
「実施例４」
二硫化モリブデンの添加効果を調べるために、表４に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００４７】
「比較例４」
二硫化モリブデンの含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、表４に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００４８】
【表４】
【００４９】
次いで、上記の実施例４及び比較例４それぞれのチップシール（各Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）について、上記の実施例１と同様の条件にて耐久試験を行った。
図５は、二硫化モリブデンの含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００５０】
図５によれば、二硫化モリブデンの含有量が１〜５重量％の範囲（実施例４：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、二硫化モリブデンの含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例４：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、二硫化モリブデンの含有量が上記の範囲から離れるにしたがって摩耗速度が大きくなり、特に、含有量が９重量％では、摩耗速度が０．１０μｍ／ｈにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、二硫化モリブデンの含有量が１〜５重量％の範囲では、殆ど変化が無く、二硫化モリブデンの含有量が９重量％を超えても僅かに増加だけであることが分かった。
【００５１】
なお、本実施形態では、本発明の摺動部材を無給油式スクロール圧縮機に適用した例を示したが、本発明の摺動部材は、無給油式スクロール圧縮機に限定されることなく、本発明の要旨を超えない範囲で様々なスクロール流体機械に適用可能である。例えば、往復動圧縮機のピストンリングやライダリング、リップリング等に適用することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の摺動部材によれば、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有したので、摩耗速度、摩耗係数共に大幅に改善することができる。したがって、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材を実現することができる。
【００５３】
本発明のスクロール流体機械によれば、鏡板の一主面側に渦巻状の非摺動部材が立設された一対のスクロールを前記非摺動部材が重なり合う様に対向配置して圧縮室を形成し、これら非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に、本発明の摺動部材を備えたので、この摺動部材と、対向する非摺動部材との間の摺動性を向上させることができ、摺動部材と非摺動部材との間に漏れが生じる虞が無い。したがって、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞が無く、スクロール流体機械の寿命を格段に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の無給油式スクロール圧縮機の要部を示す断面図である。
【図２】本発明のチップシールにおける珪藻土の添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【図３】本発明のチップシールにおける銅粉の添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【図４】本発明のチップシールにおける炭素繊維の添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【図５】本発明のチップシールにおける二硫化モリブデンの添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【符号の説明】
１ 固定スクロール
１ａ 鏡板
１ｂ スクロールラップ（非摺動部材）
１ｃ 端面
１ｄ 溝
２ 旋回スクロール
２ａ ラップ底面
２ｂ スクロールラップ（非摺動部材）
２ｃ 端面
２ｄ 溝
３ 圧縮室
６ 被膜
７ａ、７ｂ チップシール（摺動部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐熱性、耐薬品性、摺動性等に優れたエンジニアリングプラスチックが、従来の金属材料に替わって広く利用されている。特に、耐熱性、耐摩耗性、潤滑性が要求される無給油式スクロール圧縮機の摺動部材としては、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられている。
しかしながら、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、必ずしも耐摩耗性が十分ではないために、例えば、炭素繊維、二硫化モリブデン、青銅粉等の耐摩耗性に優れた材料を添加することにより、耐摩耗性及び潤滑性の向上を図った摺動部材であるチップシールが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９５１７５号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７０６８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のスクロール圧縮機においては、さらなる長寿命化、高性能化が求められており、摺動部材においても、より摩擦係数が低いもの、耐摩耗性に優れたものが求められている。
しかしながら、従来の摺動部材では、ＯＮ−ＯＦＦを繰り返す断続運転では、耐摩耗性はほとんど問題無いものの、連続運転、特に長時間の連続運転を行った場合、摩耗が大きくなり、スクロール圧縮機の寿命が短くなる虞がある。特に、摺動部材の材質が比較的柔らかい物質で構成されているような場合、摺動部材自体が摩耗してしまうことになる。
そこで、この摺動部材の連続運転時における耐摩耗性を向上させるために、摺動部材に硬度の高い材料を添加して耐摩耗性を向上させることも試みられているが、摺動部材の硬度が高過ぎると、この摺動部材と摺動する非摺動部材が摩耗し易くなるという問題点が生じる。
また、摺動部材、非摺動部材のいずれか一方が摩耗してしまい、その結果、摺動部材と非摺動部材との間に漏れが生じたような場合、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様な摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械を提供した。
すなわち、本発明の摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有してなることを特徴とする。
【０００７】
この摺動部材では、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有したことにより、この珪藻土がポリテトラフルオロエチレン中に均一に分散することで、摩耗速度、摩耗係数共に改善される。これにより、摺動部材は摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れたものとなる。
【０００８】
この摺動部材では、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％含有するのが好ましい。
また、炭素繊維を５〜１０重量％含有するのが好ましい。
更に、二硫化モリブデンを１〜５重量％含有するのが好ましい。
また、前記ポリテトラフルオロエチレンは、変性ポリテトラフルオロエチレンを主成分とすることが好ましい。
【０００９】
本発明の非摺動部材は、本発明の摺動部材の一部に接触するように配置され、該摺動部材と相互に摺動する非摺動部材であって、少なくとも前記非摺動部材の前記摺動部材に接触する部分は、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなることを特徴とする。
【００１０】
この非摺動部材では、少なくとも摺動部材に接触する部分を、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金としたことにより、非摺動部材と摺動部材との間の摺動性が向上し、非摺動部材と摺動部材との間に隙間が生じる虞も無くなる。これにより、非摺動部材と摺動部材との間のずれやがたつきが生じる虞が無くなり、非摺動部材及び摺動部材の寿命が延びる。
【００１１】
本発明のスクロール流体機械は、鏡板の一主面側に渦巻状の非摺動部材が立設された一対のスクロールを前記非摺動部材が重なり合う様に対向配置して圧縮室を形成し、これら非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に、本発明の摺動部材を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
このスクロール流体機械では、非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に本発明の摩擦係数が低く耐摩耗性に優れた摺動部材を備えたことにより、この摺動部材と、対向する非摺動部材との間の摺動性が向上し、摺動部材と非摺動部材との間に漏れが生じる虞も無くなる。これにより、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞も無くなり、スクロール流体機械の寿命が延びる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の摺動部材及び非摺動部材並びにスクロール流体機械について図面を参照して説明する。
ここでは、スクロール流体機械として無給油式スクロール圧縮機を例に取り説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の無給油式スクロール圧縮機の要部を示す断面図であり、このスクロール圧縮機は、鏡板（非摺動部材）１ａの一主面側に渦巻状に形成されたスクロールラップ（非摺動部材）１ｂを有する固定スクロール１と、鏡板（非摺動部材）２ａの一主面側に渦巻状に形成されたスクロールラップ（非摺動部材）２ｂを有する旋回スクロール２とを備えている。固定スクロール１及び旋回スクロール２は、少なくとも互いに対向する面が、陽極酸化処理されたアルミニウム合金により構成され、スクロールラップ１ｂがスクロールラップ２ｂと互いに噛み合うように、互いに対向して配置されている。これにより、固定スクロール１と旋回スクロール２との間に圧縮室３が形成される。
【００１５】
固定スクロール１の鏡板１ａとスクロールラップ１ｂの表面には、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなる被膜６が形成され、旋回スクロール２の鏡板２ａとスクロールラップ２ｂの表面にも、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなる被膜６が形成されている。この被膜６は、電解浴にて、陽極で電解処理し、表面に酸化アルミニウムの層（アルマイト）を形成する被膜処理を施すことで形成される。
【００１６】
また、このスクロールラップ１ｂの先端部の端面１ｃには、チップシール（摺動部材）嵌め込み用の溝１ｄが形成され、この溝１ｄにはチップシール（摺動部材）７ａが嵌め込まれている。また、スクロールラップ２ｂの先端部の端面２ｃにも、チップシール（摺動部材）嵌め込み用の溝２ｄが形成され、この溝２ｄにもチップシール７ｂが嵌め込まれている。
【００１７】
チップシール７ａ、７ｂは、摺動部材としての機能を発揮することができるような材料であればよく、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有する複合材料が好適である。これらポリテトラフルオロエチレン及び珪藻土は、更に、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％含有するのが好ましい。
【００１８】
また、炭素繊維を５〜１０重量％含有するのが好ましい。
炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維が特に好ましい。
更に、二硫化モリブデンを１〜５重量％含有するのが好ましい。
また、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、変性ポリテトラフルオロエチレン（変性ＰＴＦＥ）を主成分とすることが好ましく、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン樹脂）変性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ変性ＰＴＦＥ）を主成分とすることが更に好ましい。
【００１９】
この様な材料組成としては、例えば、珪藻土を０．１〜５重量％、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％、炭素繊維を５〜１０重量％、二硫化モリブデンを１〜５重量％それぞれ含有し、残部をポリテトラフルオロエチレン（または変性ＰＴＦＥ、あるいはＰＦＡ変性ＰＴＦＥ）及び不可避不純物とした複合材料が好適に用いられる。
【００２０】
ここで、珪藻土を０．１〜５重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、０．１重量％未満では、珪藻土の添加量が少なすぎるために、摩擦係数が高くなり、耐摩耗性が低下するという問題が生じ、また、５重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの割合が少なくなり、各材料の保持性が劣り、摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２１】
また、銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、５重量％未満では、銅または銅合金からなる粉末の量が少なく、摩耗が増大するという問題が生じ、また、２０重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの割合が少なくなり、各材料の保持性が劣り、摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２２】
また、炭素繊維を５〜１０重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、５重量％未満では、相手面への攻撃性が小さく、平滑化しないため、シールの摩耗が増大するという問題が生じ、また、１０重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの量が少なくなり、また、相手面への攻撃性が高くなり、シールの摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２３】
また、二硫化モリブデンを１〜５重量％と限定した理由は、耐摩耗性に優れ、目標とする寿命を達成することができるからである。なお、１重量％未満では、潤滑性が不足し、摩耗が増大するという問題が生じ、また、５重量％を超えると、相対的にポリテトラフルオロエチレンの量が少なくなり、各材料の保持性が劣り、摩耗が増大するという問題が生じる。
【００２４】
この様な構成としたチップシール７ａ、７ｂは、摩耗速度が０．０５μｍ／時以下であり、従来のチップシールに比べて耐摩耗性及び潤滑性が大幅に向上している。
また、チップシール７ａ、７ｂがそれぞれ摺動するスクロールラップ１ｂ、２ｂに形成されている陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなる被膜６は、摩耗速度が０．００５μｍ／時以下である。
【００２５】
これにより、被膜６の表面の凹凸をチップシール７ａ、７ｂにより削りながら平坦化するので、当初は、チップシール７ａ、７ｂは若干摩耗するものの、連続運転が長時間続く間、チップシール７ａ、７ｂの摩耗速度を抑制することができる。
したがって、このチップシール７ａ、７ｂを用いたスクロール圧縮機を長時間連続運転を行った場合においても、チップシール７ａ、７ｂの摩耗は極めて小さく、スクロール圧縮機の寿命も従来に比べて格段に長くなる。
【００２６】
このスクロール圧縮機では、スクロール中心部側の圧縮室３が高圧側となり、スクロールラップ１ｂ、２ｂで仕切られた隣の圧縮室３との間で圧力差が生じ、チップシール７ａ、７ｂが浮上して、それぞれ鏡板１ａ、２ａ及び溝１ｄ、２ｄの側面に押し付けられ、圧縮室３間のシール性を保つようになっている。
【００２７】
本実施形態のチップシール７ａ、７ｂによれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有する複合材料により構成したので、摩擦係数を極めて小さくすることができ、耐摩耗性を大幅に向上させることができる。したがって、このチップシール７ａ、７ｂを用いたスクロール圧縮機を長時間連続運転を行った場合においても、チップシール７ａ、７ｂの摩耗を極めて抑制することができ、スクロール圧縮機の寿命を格段に長くすることができる。
【００２８】
また、本実施形態のスクロール圧縮機によれば、摩擦係数が極めて低くかつ耐摩耗性に優れたチップシール７ａ、７ｂを備えたので、チップシール７ａ、７ｂとスクロールラップ１ｂ、２ｂとの間の摺動性を向上させることができ、チップシール７ａ、７ｂとスクロールラップ１ｂ、２ｂとの間の漏れ等の不具合も生じる虞が無くなる。その結果、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞も無くなり、スクロール圧縮機の寿命を延ばすことができる。
また、チップシール７ａ、７ｂの摩擦係数が極めて低いので、発熱量が少なくなり、動力の損失を小さくすることができる。また、吐出する空気の温度が高くならないので、運転効率を向上させることができる。
【００２９】
なお、本実施形態のチップシール７ａ、７ｂの形状等を適宜変更することにより、他の非摺動部材と組み合わせることも可能である。
この場合、非摺動部材の本体のうち少なくともチップシール７ａ、７ｂに接触する部分を、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金としてもよく、非摺動部材の本体のうち少なくともチップシール７ａ、７ｂに接触する部分に、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金被膜を形成してもよい。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
この実施例及び比較例では、珪藻土〜二硫化モリブデンの添加効果について検討した。
［珪藻土の添加効果］
「実施例１」
珪藻土の添加効果を調べるために、ＰＦＡ変性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ変性ＰＴＦＥ）、球状銅粉、ピッチ系炭素繊維、二硫化モリブデン及び珪藻土を表１に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）となるようにそれぞれ秤量し、これらを個々に乾式混合し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の成型用粉体とした。次いで、これらの粉体（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）を所定形状に成形し、得られた成形体を３７０℃にて焼成することにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６各々のシール用基材を作製した。
その後、各シール用基材（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）に機械加工を施し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のチップシールを得た。
【００３１】
「比較例１」
珪藻土の含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、ＰＦＡ変性ＰＴＦＥ、球状銅粉、ピッチ系炭素繊維、二硫化モリブデン及び珪藻土を表１に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）となるようにそれぞれ秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のチップシールを得た。
【００３２】
【表１】
次いで、上記の実施例１及び比較例１それぞれのチップシール（各Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）について、無給油式スクロール圧縮機（５．５ｋＷ）を用いて０．８ＭＰａの連続運転による耐久試験を行った。
ここでは、スクロールラップとして、その摺動面にアルマイト（陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金）が形成されたものを用い、チップシール及びアルマイトの摩耗速度を測定した。
【００３４】
図２は、珪藻土の含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００３５】
図２によれば、珪藻土の含有量が０．１〜５重量％の範囲（実施例１：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、珪藻土の含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例１：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）では、珪藻土の含有量が０重量％の場合、摩耗速度が急激に大きくなり、また、珪藻土の含有量が５重量％より増加するにしたがって摩耗速度も大きくなり、特に、含有量が１０重量％では、摩耗速度が０．１５μｍ／ｈにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、珪藻土の含有量にほぼ比例して増加し、珪藻土の含有量が５重量％を超えると、アルマイトの摩耗速度も０．０５μｍ／ｈ以上と漸次的に増加することが分かった。
【００３６】
［銅粉の添加効果］
「実施例２」
銅粉の添加効果を調べるために、表２に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のチップシールを得た。
【００３７】
「比較例２」
銅粉の含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、表２に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００３８】
【表２】
次いで、上記の実施例２（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）及び比較例２（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）それぞれのチップシールについて、上記の実施例１と同様の条件にて耐久試験を行った。
図３は、銅粉の含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００４０】
図３によれば、銅粉の含有量が５〜２０重量％の範囲（実施例２：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、銅粉の含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例２：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、銅粉の含有量が上記の範囲から離れるにしたがって摩耗速度が大きくなり、特に、含有量が０重量％では、摩耗速度が０．２０μｍ／ｈにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、銅粉の含有量が５〜２０重量％の範囲では、殆ど変化が無く、銅粉の含有量が２０重量％を超えると、アルマイトの摩耗速度が急激に増加することが分かった。
【００４１】
［炭素繊維の添加効果］
「実施例３」
炭素繊維の添加効果を調べるために、表３に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のチップシールを得た。
【００４２】
「比較例３」
炭素繊維の含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、表３に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００４３】
【表３】
次いで、上記の実施例３（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）及び比較例３（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）それぞれのチップシールについて、上記の実施例１と同様の条件にて耐久試験を行った。
図４は、炭素繊維の含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００４５】
図４によれば、炭素繊維の含有量が５〜１０重量％の範囲（実施例３：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、炭素繊維の含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例３：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、炭素繊維の含有量が上記の範囲から離れるにしたがって摩耗速度が大きくなり、特に、含有量が０重量％では、摩耗速度が０．２０μｍ／ｈ近くにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、炭素繊維の含有量が増加するにしたがって漸次増加し、炭素繊維の含有量が１０重量％を超えると、アルマイトの摩耗速度がチップシールの摩耗速度以上に増加することが分かった。
【００４６】
［二硫化モリブデンの添加効果］
「実施例４」
二硫化モリブデンの添加効果を調べるために、表４に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００４７】
「比較例４」
二硫化モリブデンの含有量が本発明から外れたチップシールを作製するために、表４に示す配合比（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）となるようにそれぞれを秤量し、その後、上記の実施例１と同様の処理を施すことにより、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のチップシールを得た。
【００４８】
【表４】
次いで、上記の実施例４及び比較例４それぞれのチップシール（各Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）について、上記の実施例１と同様の条件にて耐久試験を行った。
図５は、二硫化モリブデンの含有量をパラメータとしたときのチップシール及びアルマイト各々の摩耗速度（μｍ／ｈ）の測定結果を示す図である。
ここでは、各含有量毎に５個のチップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度を測定し、その平均値を図示した。
【００５０】
図５によれば、二硫化モリブデンの含有量が１〜５重量％の範囲（実施例４：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、摩耗速度が０．０５μｍ／ｈ以下と小さく、耐摩耗性に優れていることが分かった。一方、二硫化モリブデンの含有量が上記の範囲を超えた場合（比較例４：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）では、二硫化モリブデンの含有量が上記の範囲から離れるにしたがって摩耗速度が大きくなり、特に、含有量が９重量％では、摩耗速度が０．１０μｍ／ｈにもなることが分かった。
一方、アルマイトの摩耗速度は、二硫化モリブデンの含有量が１〜５重量％の範囲では、殆ど変化が無く、二硫化モリブデンの含有量が９重量％を超えても僅かに増加だけであることが分かった。
【００５１】
なお、本実施形態では、本発明の摺動部材を無給油式スクロール圧縮機に適用した例を示したが、本発明の摺動部材は、無給油式スクロール圧縮機に限定されることなく、本発明の要旨を超えない範囲で様々なスクロール流体機械に適用可能である。例えば、往復動圧縮機のピストンリングやライダリング、リップリング等に適用することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の摺動部材によれば、ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有したので、摩耗速度、摩耗係数共に大幅に改善することができる。したがって、摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れた摺動部材を実現することができる。
【００５３】
本発明のスクロール流体機械によれば、鏡板の一主面側に渦巻状の非摺動部材が立設された一対のスクロールを前記非摺動部材が重なり合う様に対向配置して圧縮室を形成し、これら非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に、本発明の摺動部材を備えたので、この摺動部材と、対向する非摺動部材との間の摺動性を向上させることができ、摺動部材と非摺動部材との間に漏れが生じる虞が無い。したがって、再圧縮による温度上昇、非摺動部材の損傷等が生じる虞が無く、スクロール流体機械の寿命を格段に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の無給油式スクロール圧縮機の要部を示す断面図である。
【図２】本発明のチップシールにおける珪藻土の添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【図３】本発明のチップシールにおける銅粉の添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【図４】本発明のチップシールにおける炭素繊維の添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【図５】本発明のチップシールにおける二硫化モリブデンの添加効果を示す図であり、チップシール及びアルマイトそれぞれの摩耗速度（μｍ／ｈ）を示す図である。
【符号の説明】
１ 固定スクロール
１ａ 鏡板
１ｂ スクロールラップ（非摺動部材）
１ｃ 端面
１ｄ 溝
２ 旋回スクロール
２ａ ラップ底面
２ｂ スクロールラップ（非摺動部材）
２ｃ 端面
２ｄ 溝
３ 圧縮室
６ 被膜
７ａ、７ｂ チップシール（摺動部材）
Claims (7)
- ポリテトラフルオロエチレンを７０重量％以上含有し、かつ、珪藻土を０．１〜５重量％含有してなることを特徴とする摺動部材。
- 銅または銅合金からなる粉末を５〜２０重量％含有してなることを特徴とする請求項１記載の摺動部材。
- 炭素繊維を５〜１０重量％含有してなることを特徴とする請求項１または２記載の摺動部材。
- 二硫化モリブデンを１〜５重量％含有してなることを特徴とする請求項１、２または３記載の摺動部材。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンは、変性ポリテトラフルオロエチレンを主成分とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の摺動部材。
- 請求項１ないし５のいずれか１項記載の摺動部材の一部に接触するように配置され、該摺動部材と相互に摺動する非摺動部材であって、
少なくとも前記非摺動部材の前記摺動部材に接触する部分は、陽極酸化処理が施されたアルミニウム合金からなることを特徴とする非摺動部材。 - 鏡板の一主面側に渦巻状の非摺動部材が立設された一対のスクロールを前記非摺動部材が重なり合う様に対向配置して圧縮室を形成し、これら非摺動部材の少なくとも一方の先端部に形成された溝に、請求項１ないし５のいずれか１項記載の摺動部材を備えてなることを特徴とするスクロール流体機械。
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