JP2007218408A

JP2007218408A - Rotary fluid machine

Info

Publication number: JP2007218408A
Application number: JP2006042972A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Okawa; 剛義大川; Hisashi I; 尚志井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of bearings (22a, 23a) for a swing compressor (1) by improving wear resistance to the sliding surface between a shaft (33) and the bearings (22a, 23a) in the swing compressor (1) provided with the shaft (33) and the bearings (22a, 23a). <P>SOLUTION: Not only resin layers (22a, 23a) are formed on the surfaces of the bearings (22a, 23a) with which the shaft (33) is brought into contact, but also resin layers (33b, 33c) are formed on the surface of the shaft (33) with which the bearings (22a, 23a) are brought into contact. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、軸と軸受と備えた回転式流体機械に関し、特に、軸受の表面に樹脂層が形成されている回転式流体機械に関するものである。 The present invention relates to a rotary fluid machine including a shaft and a bearing, and more particularly to a rotary fluid machine in which a resin layer is formed on the surface of a bearing.

従来より、回転式流体機械には、軸や軸受などの摺動部材が用いられている。この摺動部材は、所要の機械的強度が必要であると同時に、その摺動面において摺動性あるいは耐摩耗性が必要である。このため、該摺動面に潤滑剤を供給して潤滑膜を形成し、摺動部材同士が直接触れ合わないようにして、膜摺動性あるいは耐摩耗性を高める方法もある。一方、該摺動面に摺動性あるいは耐摩耗性を具備させる技術が非常に多く提案されている。その中で、軸が摺接する軸受の表面に摺動部材用組成物から成る樹脂層を形成した例として特許文献１が挙げられる。 Conventionally, sliding members such as shafts and bearings have been used in rotary fluid machines. This sliding member needs to have a required mechanical strength, and at the same time needs sliding property or wear resistance on its sliding surface. For this reason, there is also a method of improving the film slidability or wear resistance by supplying a lubricant to the sliding surface to form a lubricating film so that the sliding members do not directly touch each other. On the other hand, a great number of techniques for providing the sliding surface with slidability or wear resistance have been proposed. Among them, Patent Document 1 is given as an example in which a resin layer made of the composition for sliding member is formed on the surface of the bearing in which the shaft is in sliding contact.

又、特許文献２では、摺動部材用組成物の評価試験を行っている。具体的には、摺動部材用組成物の引張強度と、摺動部材用組成物の耐摩耗性との関係について実験的に評価している。この検討結果によると、例えばポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、固体潤滑剤及び耐摩耗剤が包含されている摺動部材用組成物において、所定の条件を満たせば耐摩耗性が向上することが示されている。
特開２００４−２５１２２６号公報特開２００２−５３８８３号公報 Moreover, in patent document 2, the evaluation test of the composition for sliding members is performed. Specifically, the relationship between the tensile strength of the sliding member composition and the wear resistance of the sliding member composition is experimentally evaluated. According to the results of this study, for example, a composition for a sliding member including a binder made of polyamideimide resin, a solid lubricant, and an antiwear agent improves the wear resistance if a predetermined condition is satisfied. Has been.
JP 2004-251226 A JP 2002-53883 A

ところで、特許文献１における回転式流体機械では、該回転式流体機械の軸が摺接する軸受の表面、いわゆる軸受側の摺動面に摺動部材用組成物からなる樹脂層が形成されている。この樹脂層は、摺動面の耐摩耗性を向上させるだけでなく、摺動面に混入するゴミなどの異物を該樹脂層の内部へ埋没させる効果も備えている。この効果を利用すれば、そのゴミなどの異物により摺動面が削り取られるアブレシブ摩耗を低下させ、耐摩耗性を向上させることができる。 By the way, in the rotary fluid machine in Patent Document 1, a resin layer made of the composition for the sliding member is formed on the surface of the bearing in which the shaft of the rotary fluid machine is in sliding contact, that is, the so-called sliding surface on the bearing side. This resin layer not only improves the wear resistance of the sliding surface, but also has the effect of burying foreign matter such as dust mixed in the sliding surface inside the resin layer. If this effect is utilized, it is possible to reduce the abrasive wear in which the sliding surface is scraped off by foreign matters such as dust, and to improve the wear resistance.

しかし、特許文献１における回転式流体機械のように、軸受だけに樹脂層を形成し、軸には樹脂層を形成しない場合、摺動面に混入したゴミなどの異物は、軸受の樹脂層だけで捉えられ埋没することになり、該樹脂層にそのゴミなどの異物を埋没できたとしても、耐摩耗性を向上させるには限界があると思われる。 However, when the resin layer is formed only on the bearing and the resin layer is not formed on the shaft as in the rotary fluid machine in Patent Document 1, foreign matters such as dust mixed on the sliding surface are only in the bearing resin layer. Even if foreign matters such as dust can be buried in the resin layer, it seems that there is a limit to improving the wear resistance.

これに対して、軸にも樹脂層を形成すると摺動面の耐摩耗性が向上すると考えられるが、軸側に樹脂層を形成する場合、軸受側に形成する場合とは異なり、軸たわみによる樹脂層の剥離等のおそれがある。そこで、剥離が起こらないように、該樹脂層の組成や膜厚を決定しなければ、摺動面の耐摩耗性を向上させることができない可能性がある。本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸と軸受とを備えた回転式流体機械において、軸と軸受との摺動面に対する耐摩耗性を向上させるために、軸受側だけでなく軸側にも良好に（剥離しないように）樹脂層を形成させることにより、回転式流体機械に対する軸受の信頼性を高めることである。 On the other hand, if the resin layer is also formed on the shaft, it is considered that the wear resistance of the sliding surface is improved. However, when the resin layer is formed on the shaft side, it is different from the case of forming on the bearing side due to shaft deflection. There is a risk of peeling of the resin layer. Therefore, unless the composition and film thickness of the resin layer are determined so that peeling does not occur, the wear resistance of the sliding surface may not be improved. The present invention has been made in view of such points, and the purpose thereof is to improve the wear resistance of the sliding surface between the shaft and the bearing in a rotary fluid machine including the shaft and the bearing. It is to improve the reliability of the bearing with respect to the rotary fluid machine by forming a resin layer not only on the bearing side but also on the shaft side (so as not to peel off).

第１の発明は、軸（33）と軸受（22a，23a）とを備え、上記軸（33）が摺接する軸受（22a，23a）の表面に、ポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、ポリテトラフルオロエチレンから成る固体潤滑剤とを含む樹脂層（33b，33c）が形成されている回転式流体機械を前提としている。 The first invention is provided with a shaft (33) and bearings (22a, 23a), on the surface of the bearing (22a, 23a) with which the shaft (33) is slidably contacted, a binder made of polyamideimide resin, and polytetrafluoro The rotary fluid machine is premised on a resin layer (33b, 33c) containing a solid lubricant made of ethylene.

そして、上記回転式流体機械の軸受（22a，23a）が摺接する軸（33）の表面に、ポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、ポリテトラフルオロエチレンから成る固体潤滑剤とを含む摺動部材用組成物から成る樹脂層（33b，33c）が構成され、上記摺動部材用組成物のポリアミドイミド樹脂の質量組成比が５０％以上であることを特徴としている。尚、このポリアミドイミド樹脂の組成比は９０％以下、特に７０％以下であることが望ましい。 The composition for a sliding member includes a binder made of polyamideimide resin and a solid lubricant made of polytetrafluoroethylene on the surface of the shaft (33) with which the bearings (22a, 23a) of the rotary fluid machine are in sliding contact. The resin layer (33b, 33c) made of a material is formed, and the mass composition ratio of the polyamideimide resin in the composition for a sliding member is 50% or more. The composition ratio of the polyamideimide resin is desirably 90% or less, particularly 70% or less.

この第１の発明では、上記回転式流体機械において、軸（33）が摺接する軸受（22a，23a）の表面に、ポリアミドイミド樹脂とポリテトラフルオロエチレンとを含む樹脂層（22a，23a）が形成されているだけでなく、軸受（22a，23a）が摺接する軸（33）の表面にも、軸受（22a，23a）と同様の樹脂層（33b，33c）が形成されているので、軸（33）と軸受（22a，23a）との表面の間にゴミなどの異物が混入した場合、そのゴミなどの異物を両方の樹脂層（22b，23b，33b，33c）で捉えて埋没させることができる。又、軸（33）の表面に形成されている樹脂層（33b，33c）におけるポリアミドイミド樹脂の質量組成比が５０％以上であるので、例えば、図４の表に示すように、軸（33）の表面と樹脂層（33b，33c）との密着性が向上し、軸たわみによる該樹脂層（33b，33c）の剥離を抑制することもできる。 In the first aspect of the present invention, in the rotary fluid machine, the resin layer (22a, 23a) containing polyamideimide resin and polytetrafluoroethylene is formed on the surface of the bearing (22a, 23a) with which the shaft (33) is in sliding contact. The resin layer (33b, 33c) similar to the bearing (22a, 23a) is also formed on the surface of the shaft (33) where the bearing (22a, 23a) is slidably contacted. When foreign matter such as dust is mixed between the surface of (33) and the bearing (22a, 23a), the foreign matter such as dust should be caught by both resin layers (22b, 23b, 33b, 33c) and buried. Can do. Further, since the mass composition ratio of the polyamideimide resin in the resin layer (33b, 33c) formed on the surface of the shaft (33) is 50% or more, for example, as shown in the table of FIG. ) Surface and the resin layer (33b, 33c) can be improved, and peeling of the resin layer (33b, 33c) due to axial deflection can be suppressed.

第２の発明は、第１の発明において、上記軸（33）と上記軸受（22a，23a）との少なくとも一方の樹脂層（22b，23b，33b，33c）に耐摩耗剤が含まれていることを特徴としている。 According to a second aspect, in the first aspect, at least one resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) of the shaft (33) and the bearing (22a, 23a) contains an antiwear agent. It is characterized by that.

この第２の発明では、上記軸（33）と上記軸受（22a，23a）との少なくとも一方に形成される樹脂層（22b，23b，33b，33c）の機械的強度を向上させることができる。 According to the second aspect of the invention, the mechanical strength of the resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) formed on at least one of the shaft (33) and the bearing (22a, 23a) can be improved.

第３の発明は、第１の発明において、上記軸受（22a，23a）の樹脂層（22b，23b）の膜厚が、５０μｍ以上７０μｍ以下であり、上記軸（33）の樹脂層（33b，33c）の膜厚が、２０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴としている。 According to a third invention, in the first invention, the resin layer (22b, 23b) of the bearing (22a, 23a) has a thickness of 50 μm or more and 70 μm or less, and the resin layer (33b, 23b) of the shaft (33). The film thickness of 33c) is 20 μm or more and 50 μm or less.

この第３の発明では、最小膜厚を規定することで、樹脂層のゴミ等の埋没効果や樹脂層の剥離防止効果を確保することができ、最大膜厚を規定することで、余分な樹脂量を削減することができる。 In the third aspect of the invention, by defining the minimum film thickness, it is possible to ensure the effect of burying dust etc. in the resin layer and the effect of preventing the resin layer from peeling off. By defining the maximum film thickness, excess resin The amount can be reduced.

本発明によれば、軸受（22a，23a）だけでなく、軸受（22a，23a）が摺接する軸（33）の摺動面にも同じポリアミドイミド樹脂とポリテトラフルオロエチレンとを含む樹脂層（33b，33c）を形成することにより、アブレシブ摩耗を減少させることができる。その理由は、軸受（22a，23a）と軸（33）の両方の樹脂層（22b，23b，33b，33c）で、アブレシブ摩耗の原因となるゴミなどの異物を捉えて埋没させることができるからである。このアブレシブ摩耗の減少により、軸（33）と軸受（22a，23a）との摺動面の耐摩耗性を向上させることができ、回転式流体機械における軸受（22a，23a）の信頼性を高めることができる。又、軸（33）に形成される樹脂層（33b，33c）におけるポリアミドイミド樹脂の質量組成比を５０％以上としているので、軸（33）に対する（33b）の密着性が向上し、軸たわみの影響による該樹脂層（33b，33c）の剥離を抑えることもできる。また、ポリアミドイミド樹脂の質量組成比を９０％以下（好ましくは７０％以下）にすれば、回転式流体機械における軸受（22a，23a）の信頼性を、より一層高めることができる。 According to the present invention, not only the bearing (22a, 23a) but also the sliding surface of the shaft (33) with which the bearing (22a, 23a) is slidably contacted is a resin layer containing the same polyamideimide resin and polytetrafluoroethylene ( Abrasive wear can be reduced by forming 33b, 33c). The reason is that the resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) on both the bearing (22a, 23a) and the shaft (33) can capture and bury foreign matter such as dust that causes abrasive wear. It is. By reducing this abrasive wear, the wear resistance of the sliding surface between the shaft (33) and the bearing (22a, 23a) can be improved, and the reliability of the bearing (22a, 23a) in the rotary fluid machine is improved. be able to. Moreover, since the mass composition ratio of the polyamideimide resin in the resin layer (33b, 33c) formed on the shaft (33) is 50% or more, the adhesion of (33b) to the shaft (33) is improved and the shaft is bent. The peeling of the resin layers (33b, 33c) due to the influence of the above can also be suppressed. If the mass composition ratio of the polyamideimide resin is 90% or less (preferably 70% or less), the reliability of the bearings (22a, 23a) in the rotary fluid machine can be further improved.

また、上記第２の発明によれば、軸（33）と軸受（22a，23a）との少なくとも一方に形成される樹脂層（22b，23b，33b，33c）に耐摩耗剤を含ませることにより、回転式流体機械における軸受の信頼性を高めたうえで、該樹脂層（22b，23b，33b，33c）の機械的強度を向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the anti-wear agent is included in the resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) formed on at least one of the shaft (33) and the bearing (22a, 23a). In addition, the mechanical strength of the resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) can be improved after improving the reliability of the bearing in the rotary fluid machine.

また、上記第３の発明によれば、軸（33）と軸受（22a，23a）とに形成される樹脂量（33b，22b，23b）を限定することにより製造コストを低く抑えることができる。ここで、軸に形成される樹脂層（33b，33c）の最小膜厚である２０μｍは、厚みが薄すぎると基材の表面粗さの影響で、該基材が露出してしまうのを防ぐために限定し、最大膜厚である５０μｍは、厚みが厚すぎると軸たわみの影響で、樹脂層（33b，33c）が剥がれてしまうのを防ぐために限定している。一方、軸受（22a，23a）に形成される樹脂層（22b，23b）の膜厚は、製造上において容易に形成できる範囲として限定している。 Moreover, according to the said 3rd invention, manufacturing cost can be restrained low by limiting the resin amount (33b, 22b, 23b) formed in a axis | shaft (33) and a bearing (22a, 23a). Here, 20 μm, which is the minimum film thickness of the resin layer (33b, 33c) formed on the shaft, prevents the base material from being exposed due to the surface roughness of the base material when the thickness is too thin. The maximum film thickness of 50 μm is limited to prevent the resin layers (33b, 33c) from being peeled off due to the influence of axial deflection if the thickness is too thick. On the other hand, the thickness of the resin layer (22b, 23b) formed on the bearing (22a, 23a) is limited to a range that can be easily formed in manufacturing.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施形態は、図１及び図２に示すように、揺動ピストン型のスイング圧縮機（回転式流体機械）（1）である。上記スイング圧縮機（1）は、冷凍装置の冷媒回路に設けられ、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。このスイング圧縮機（1）は、ドーム型のケーシング（10）内に、圧縮機構（20）と電動機（30）とが収納され、全密閉型に構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the embodiment of the present invention is a swing piston type swing compressor (rotary fluid machine) (1). The swing compressor (1) is provided in a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus, and is used to compress a gas refrigerant that is a fluid. The swing compressor (1) is configured as a completely sealed type, in which a compression mechanism (20) and an electric motor (30) are housed in a dome-shaped casing (10).

上記ケーシング（10）は、円筒状の胴部（11）と、該胴部（11）の上下にそれぞれ設けられた上部鏡板（12）及び下部鏡板（13）とを備えている。上記胴部（11）の下部には、吸入管（41）が設けられ、上部鏡板（12）には、吐出管（15）と、電動機（30）に電力を供給するターミナル（16）とが設けられている。 The casing (10) includes a cylindrical body portion (11), and an upper end plate (12) and a lower end plate (13) provided above and below the body portion (11), respectively. A suction pipe (41) is provided at the lower part of the body part (11), and a discharge pipe (15) and a terminal (16) for supplying electric power to the electric motor (30) are provided on the upper end plate (12). Is provided.

上記圧縮機構（20）は、ケーシング（10）内の下部に配置され、シリンダ（21）と該シリンダ（21）のシリンダ室（25）に収納された揺動ピストン（28）とを備えている。 The compression mechanism (20) is disposed in the lower part of the casing (10), and includes a cylinder (21) and a swing piston (28) housed in a cylinder chamber (25) of the cylinder (21). .

上記シリンダ（21）は、円筒形に形成したものである。該シリンダ（21）の上部及び下部には、フロントヘッド（22）及びリヤヘッド（23）が設けられている。このようにして、該フロントヘッド（22）及びリヤヘッド（23）が、シリンダ（21）の上下を閉塞することにより、上記シリンダ（21）の円筒内部がシリンダ室（25）を構成している。 The cylinder (21) is formed in a cylindrical shape. A front head (22) and a rear head (23) are provided above and below the cylinder (21). In this way, the front head (22) and the rear head (23) close the top and bottom of the cylinder (21), so that the cylinder inside the cylinder (21) forms a cylinder chamber (25).

上記電動機（30）は、固定子（31）と回転子（32）とを備えている。該固定子（31）は、圧縮機構（20）の上方でケーシング（10）の胴部（11）に固定され、回転子（32）には軸（33）が連結されている。 The electric motor (30) includes a stator (31) and a rotor (32). The stator (31) is fixed to the body (11) of the casing (10) above the compression mechanism (20), and the shaft (33) is connected to the rotor (32).

上記軸（33）は、シリンダ室（25）を上下方向に貫通し、フロントヘッド（22）とリヤヘッド（23）には、軸（33）を支持するための主軸受部（軸受）（22a）と副軸受部（軸受）（23a）とがそれぞれ形成されている。 The shaft (33) penetrates the cylinder chamber (25) in the vertical direction, and the front head (22) and the rear head (23) have a main bearing portion (bearing) (22a) for supporting the shaft (33). And auxiliary bearing portions (bearings) (23a) are formed.

そして、軸（33）が摺接する主軸受部（22a）の表面には、第１樹脂層（樹脂層）（22b）が形成され、上記軸（33）が摺接する副軸受部（23a）の表面には、第２樹脂層（樹脂層）（23b）が形成されている。一方、主軸受部（22a）と副軸受部（23a）とが摺接する軸（33）の表面にも、樹脂層（33b，33c）が形成されている。 A first resin layer (resin layer) (22b) is formed on the surface of the main bearing portion (22a) with which the shaft (33) is in sliding contact, and the auxiliary bearing portion (23a) with which the shaft (33) is in sliding contact is formed. A second resin layer (resin layer) (23b) is formed on the surface. On the other hand, resin layers (33b, 33c) are also formed on the surface of the shaft (33) where the main bearing portion (22a) and the auxiliary bearing portion (23a) are in sliding contact.

各樹脂層（22b，23b，33b，33c）は、バインダに対して固体潤滑剤及び耐摩耗剤を分散して調合したスラリーを、軸（33）と軸受（22a，23a）との各摺動面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を焼成等で硬化させることで得られる。この樹脂層（22b，23b，33b，33c）では、バインダとしてポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）が、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が、耐摩耗剤としてフッ化カルシウム（ＣａＦ₂）及び酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）が用いられる。また、樹脂層（22b，23b，33b，33c）は、その組成比（質量％）が、ＰＡＩ／ＰＴＦＥ／ＣａＦ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝６０／２０／１５／５となるように配合される。軸（33）の表面に形成されている樹脂層（33b，33c）の膜厚は２０μｍ以上５０μｍ以下の膜厚であればよく、主軸受部（22a）と副軸受部（23a）との樹脂層（22b，23b）の膜厚は５０μｍ以上７０μｍ以下の膜厚であればよい。 Each resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) consists of a slurry prepared by dispersing a solid lubricant and an anti-wear agent in a binder, and slides between the shaft (33) and the bearing (22a, 23a). It is obtained by applying a coating on the surface to form a coating film and curing the coating film by baking or the like. In this resin layer (22b, 23b, 33b, 33c), polyamideimide resin (PAI) is used as a binder, polytetrafluoroethylene (PTFE) is used as a solid lubricant, calcium fluoride (CaF ₂ ) and oxidation are used as an antiwear agent. Aluminum (Al ₂ O ₃ ) is used. The resin layers (22b, 23b, 33b, 33c) are blended so that the composition ratio (mass%) is PAI / PTFE / CaF ₂ / Al ₂ O ₃ = 60/20/15/5. . The resin layer (33b, 33c) formed on the surface of the shaft (33) may have a film thickness of 20 μm or more and 50 μm or less, and the resin between the main bearing portion (22a) and the auxiliary bearing portion (23a). The film thickness of the layers (22b, 23b) may be 50 μm or more and 70 μm or less.

上記軸（33）には、シリンダ室（25）の中央部分に偏心部（33a）が形成されている。この偏心部（33a）は、軸（33）よりも大径に形成されている。 The shaft (33) is formed with an eccentric portion (33a) at the center portion of the cylinder chamber (25). The eccentric portion (33a) is formed to have a larger diameter than the shaft (33).

上記揺動ピストン（28）は、ピストン本体（28a）と、該ピストン本体（28a）に一体に形成され且つピストン本体（28a）から突出する仕切り部材であるブレード（27）とを備えている。該ピストン本体（28a）は円筒形に形成され、その円筒内部に上記偏心部（33a）が挿入されている。このようにして、軸（33）が回転すると、ピストン（28）が、シリンダ（21）のシリンダ室（25）内を偏心回転するように構成されている。 The oscillating piston (28) includes a piston body (28a) and a blade (27) that is formed integrally with the piston body (28a) and projects from the piston body (28a). The piston body (28a) is formed in a cylindrical shape, and the eccentric portion (33a) is inserted into the cylinder. In this way, when the shaft (33) rotates, the piston (28) is configured to rotate eccentrically in the cylinder chamber (25) of the cylinder (21).

上記シリンダ（21）には、ブッシュ孔（26）が形成されている。該ブッシュ孔（26）には、一対のブッシュ（51）が挿入されている。該一対のブッシュ（51）は、鉄系材料かなり、それぞれ、断面が略半円形状に構成され、フラット面と円弧状の外周面とを備えている。そして、該一対のブッシュ（51）は、互いのフラット面同士が対向するように配置され、この対向したフラット面の間がブレード溝（29）を構成している。該ブレード溝（29）には、上記ブレード（27）が挿入されている。このように、上記ピストン（28）のブレード（27）は、表面（27a）がブッシュ（51）のフラット面と対面し、上記シリンダ（21）は、ブッシュ孔（26）の表面（26a）がブッシュ（51）対面している。上記シリンダ（21）には、ブレード（27）の先端を収容するためのブッシュ背部室（50）が、ブッシュ孔（26）の外側に形成されている。 A bush hole (26) is formed in the cylinder (21). A pair of bushes (51) are inserted into the bush holes (26). The pair of bushes (51), each of which is a ferrous material, has a substantially semicircular cross section, and has a flat surface and an arcuate outer peripheral surface. The pair of bushes (51) are arranged so that their flat surfaces face each other, and a blade groove (29) is formed between the opposed flat surfaces. The blade (27) is inserted into the blade groove (29). Thus, the blade (27) of the piston (28) has the surface (27a) facing the flat surface of the bush (51), and the cylinder (21) has the surface (26a) of the bush hole (26). The bush (51) is facing. In the cylinder (21), a bush back chamber (50) for accommodating the tip of the blade (27) is formed outside the bush hole (26).

そして、上記一対のブッシュ（51）は、ブレード（27）を挟んだ状態で、ブレード（27）がブレード溝（29）を進退するように構成されると共に、ブレード（27）と一体的にブッシュ孔（26）の中で揺動するように構成されている。 The pair of bushes (51) are configured such that the blade (27) advances and retreats in the blade groove (29) with the blade (27) sandwiched therebetween, and the bush (27) is integrated with the bush (27). It is configured to swing in the hole (26).

また、上記ブレード（27）は、シリンダ室（25）を吸入側空間（25a）と圧縮側空間（25b）とに区画している。上記シリンダ（21）には、上記吸入側空間（25a）と連通する吸入口（14）が形成されている。該吸入口（14）には、吸入管（41）が接続されている。また、上記フロントヘッド（22）には吐出口（42）が形成されている。さらに、シリンダ（21）の内周面には、吐出路（43）が、吐出口（42）に連通して形成されている。尚、上記フロントヘッド（22）の上面には、吐出口（15）を開閉する吐出弁（45）が設けられている。 The blade (27) partitions the cylinder chamber (25) into a suction side space (25a) and a compression side space (25b). The cylinder (21) is formed with a suction port (14) communicating with the suction side space (25a). A suction pipe (41) is connected to the suction port (14). The front head (22) has a discharge port (42). Further, a discharge passage (43) is formed on the inner peripheral surface of the cylinder (21) so as to communicate with the discharge port (42). A discharge valve (45) for opening and closing the discharge port (15) is provided on the upper surface of the front head (22).

−運転動作−
次に、上記スイング圧縮機（1）の運転動作について説明する。 -Driving action-
Next, the operation of the swing compressor (1) will be described.

冷凍装置の冷媒回路では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。その際、上記スイング圧縮機（1）は、蒸発器から低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、圧縮後の高圧のガス冷媒を凝縮器へ送り出す。 In the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus, the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. At that time, the swing compressor (1) sucks and compresses the low-pressure gas refrigerant from the evaporator, and sends the compressed high-pressure gas refrigerant to the condenser.

電動機（30）を起動して回転子（32）が回転すると、該回転子（32）の回転が軸（33）を介して圧縮機構（20）の揺動ピストン（28）に伝達される。これによって、揺動ピストン（28）のブレード（27）がブッシュ（51）に対して往復直線運動の摺動を行い、且つブッシュ（51）が上記ブッシュ孔（26）内で往復回転運動を行うことで、揺動ピストン（8）はブレード（27）がブッシュ孔（26）を中心として揺動しながらピストン本体（28a）がシリンダ室（25）内で軸（33）を中心として公転し、圧縮機構（20）が所定の圧縮動作を行う。 When the electric motor (30) is activated and the rotor (32) rotates, the rotation of the rotor (32) is transmitted to the swing piston (28) of the compression mechanism (20) via the shaft (33). Thereby, the blade (27) of the swing piston (28) slides in a reciprocating linear motion with respect to the bush (51), and the bush (51) performs a reciprocating rotational motion in the bush hole (26). Thus, the swing piston (8) revolves around the shaft (33) in the cylinder chamber (25) while the blade (27) swings around the bush hole (26), The compression mechanism (20) performs a predetermined compression operation.

具体的に、図２に示すように、シリンダ室（25）は、該シリンダ室（25）の内周面と揺動ピストン（28）の外周面とが接する接点位置（60）とブレード（27）とによって、図２の右側と左側の部屋とに分けられる。そして、右側の部屋が、吸入口（14）に連通した吸入室（25a）となり、左側の部屋が、吐出口（42）と連通した圧縮室（25b）となる。 Specifically, as shown in FIG. 2, the cylinder chamber (25) includes a contact position (60) where the inner peripheral surface of the cylinder chamber (25) and the outer peripheral surface of the swing piston (28) are in contact with the blade (27 ) And the left and right rooms in FIG. The right chamber is the suction chamber (25a) communicating with the suction port (14), and the left chamber is the compression chamber (25b) communicating with the discharge port (42).

上記揺動ピストン（28）は、図の右回りに公転し、吸入室（25a）の容積が徐々に拡大し、該吸入室（25a）に低圧の冷媒ガスが吸入口（14）を介して吸入される一方、圧縮室（25b）の容積が減少し、該圧縮室（25b）では冷媒が圧縮される。圧縮室（25b）の圧力が所定値となって圧縮機構（20）の外側空間との差圧が設定値に達すると、圧縮室（25b）の高圧冷媒によって吐出弁（46）が開き、高圧冷媒が圧縮室（25b）からケーシング（10）の内部に吐出される。この動作が繰り返される。その際、軸（33）は樹脂層（22b，23b，33b，33c）を介して軸受（22a，23a）に滑らかに摺動する。 The oscillating piston (28) revolves clockwise in the figure, the volume of the suction chamber (25a) gradually increases, and low-pressure refrigerant gas enters the suction chamber (25a) via the suction port (14). While being sucked, the volume of the compression chamber (25b) decreases, and the refrigerant is compressed in the compression chamber (25b). When the pressure in the compression chamber (25b) reaches a preset value and the differential pressure with the outer space of the compression mechanism (20) reaches a set value, the discharge valve (46) is opened by the high-pressure refrigerant in the compression chamber (25b), and the high pressure The refrigerant is discharged from the compression chamber (25b) into the casing (10). This operation is repeated. At that time, the shaft (33) slides smoothly on the bearings (22a, 23a) through the resin layers (22b, 23b, 33b, 33c).

〈耐摩耗性の評価試験〉
次に、軸（33）と軸受（22a，23a）との摺動面に形成される樹脂層（22b，23b，33b，33c）の耐摩耗性に関する評価試験について説明する。 <Abrasion resistance evaluation test>
Next, an evaluation test regarding the wear resistance of the resin layers (22b, 23b, 33b, 33c) formed on the sliding surfaces of the shaft (33) and the bearings (22a, 23a) will be described.

本願発明者らは、軸受（22a，23a）のみに樹脂層（22b，23b）を形成しただけでは耐摩耗性を向上させるには限界があると考え、軸受（22a，23a）だけでなく、軸（33）にも樹脂層（33b，33c）を形成することにより、軸受（22a，23a）の摺動面における樹脂層（22b，23b）の耐摩耗性が向上することを試験で確認した。本試験では、軸（33）に形成される樹脂層（33b，33c）の成分としてＰＡＩに着目し、ＰＡＩの組成比を変化させて試験を行った。具体的には、軸（33）のサンプルとして、図４に示すように、樹脂層を形成しないサンプル１、ＰＡＩ／ＦＥＰ／ＰＴＦＥ＝４０／５０／１０のサンプル２、サンプル２に対してＰＡＩの組成比率を上げたＰＡＩ／ＦＥＰ／ＰＴＦＥ＝５０／４０／１０のサンプル３、サンプル３に対してさらにＰＡＩの組成比率を上げ、ＣａＦ₂とＡｌ₂Ｏ₃とを添加して軸受（22a，23a）の組成比と同等としたＰＡＩ／ＰＴＦＥ／ＣａＦ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝６０／２０／１５／５のサンプル４、サンプル４に対してＰＡＩの組成比率を上げたＰＡＩ／ＰＴＦＥ／ＣａＦ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝８０／１０／５／５のサンプル５、サンプル５に対してＰＡＩの組成比をさらに上げるとともにＣａＦ₂とＡｌ₂Ｏ₃とを除去したＰＡＩ／ＰＴＦＥ＝９５／５のサンプル６の６種類の組成比の樹脂層（22b，23b）を形成した軸（101）を用い検討した。 The inventors of the present application consider that there is a limit to improving the wear resistance only by forming the resin layer (22b, 23b) only on the bearing (22a, 23a), and not only the bearing (22a, 23a), It was confirmed by tests that the wear resistance of the resin layer (22b, 23b) on the sliding surface of the bearing (22a, 23a) is improved by forming the resin layer (33b, 33c) on the shaft (33). . In this test, focusing on PAI as a component of the resin layer (33b, 33c) formed on the shaft (33), the test was performed by changing the composition ratio of PAI. Specifically, as shown in FIG. 4, as the sample of the axis (33), the PAI of Sample 1 without forming a resin layer, Sample 2 with PAI / FEP / PTFE = 40/50/10, and Sample 2 The PAI / FEP / PTFE = 50/40/10 sample composition 3 and sample 3 with an increased composition ratio were further increased with respect to the sample 3, and CaF ₂ and Al ₂ O ₃ were added to the bearings (22a, 23a PAI / PTFE / CaF ₂ / Al ₂ O ₃ = 60/20/15/5 equivalent to the composition ratio of PAI / PTFE / CaF ₂ / PAI / PTFE / CaF ₂ / _{_{Al 2 O 3 = 80/10}} /5/5 sample 5, sample 6 of PAI / PTFE = 95/5 were removed and CaF ₂ and Al ₂ O ₃ is lifted and on samples 5 further the composition ratio of PAI Of 6 The shaft (101) on which the resin layers (22b, 23b) of various composition ratios were formed was examined.

評価試験の方法は、図３に示すようなジャーナル試験により行った。先ず、ＦＣＤ６００からなる軸（101）を適用し、この軸（101）の表面にリン酸マンガンを用いた化成処理によりＲａ（算術表面粗さ）が３．７μｍの粗面化処理を施した。そして、その表面に上記３種類の樹脂層（22b，23b）を膜厚２０μｍとして形成した。なお、樹脂層（22b，23b）は上記３種類の組成物を塗布した後に２００℃で焼成し、その後に表面を研磨して形成した。一方、Ｓ４５Ｃからなる軸受（100）の表面には、ＰＡＩ／ＰＴＦＥ／ＣａＦ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝６０／２０／１５／５の組成比の樹脂層（33b，33c）を膜厚５０μｍとして形成した。そして、軸（101）を上記軸受（100）に貫挿し、該軸（101）を一定速度で回転させる。試験は、軸（101）と軸受（100）との摺動速度を１．６ｍ／ｓとし、軸受（100）には０．８ＭＰａの荷重を与えて固定し、１時間保持後、軸（101）の樹脂層（22b，23b）の状態、軸受（100）と軸（101）との合計摩耗量及び軸受（100）と軸（101）との間の平均摩擦係数とを測定することにより、耐摩耗性と耐剥離性とを評価した。なお、今回の試験は大気中で行い、かつ、軸（101）と軸受（100）の摺動面には潤滑油（出光エーテル油ＦＶＣ４６）を塗布した。 The evaluation test was performed by a journal test as shown in FIG. First, a shaft (101) made of FCD600 was applied, and the surface of this shaft (101) was subjected to a surface roughening treatment with an Ra (arithmetic surface roughness) of 3.7 μm by chemical conversion treatment using manganese phosphate. Then, the three types of resin layers (22b, 23b) were formed on the surface with a film thickness of 20 μm. The resin layers (22b, 23b) were formed by applying the above three types of compositions, firing at 200 ° C., and then polishing the surface. On the other hand, a resin layer (33b, 33c) having a composition ratio of PAI / PTFE / CaF ₂ / Al ₂ O ₃ = 60/20/15/5 is formed on the surface of the bearing (100) made of S45C with a film thickness of 50 μm. did. Then, the shaft (101) is inserted into the bearing (100), and the shaft (101) is rotated at a constant speed. In the test, the sliding speed between the shaft (101) and the bearing (100) was 1.6 m / s, and the bearing (100) was fixed by applying a load of 0.8 MPa. ) Of the resin layer (22b, 23b), the total wear amount of the bearing (100) and the shaft (101) and the average friction coefficient between the bearing (100) and the shaft (101), Abrasion resistance and peel resistance were evaluated. In addition, this test was performed in air | atmosphere, and lubricating oil (Idemitsu ether oil FVC46) was apply | coated to the sliding surface of a shaft (101) and a bearing (100).

図４は、ジャーナル試験による耐摩耗評価の結果である。軸（101）に樹脂層（33b，33c）を形成しないサンプル１の場合、軸受（100）と軸（101）との合計摩耗量は１０μｍであるのに対し、樹脂層（33b，33c）を形成したサンプル２の場合、合計摩耗量は８μｍであり、軸（101）側の樹脂層（33b，33c）が剥離を起こしている。そこで、樹脂層の密着力を高めるためにＰＡＩの比率を５０％としたサンプル３の場合、樹脂層（33b，33c）は剥離を起こさず、合計摩耗量は２μｍと大幅に低減している。さらに、軸（101）の樹脂層（33b，33c）の組成比を軸受（100）の樹脂層（22b，23b）の組成比と同じにしても、合計摩耗量は、ＰＡＩの組成比が５０％の場合の場合と変わらないこともわかる。また、ＰＡＩの比率を８０％としたサンプル５では、合計摩耗量が４μｍとサンプル３に比べて増加しているが、これは、サンプル１との比較において、この合計摩耗量の増加は許容範囲であると考える。しかし、サンプル６のようにＰＡＩの比率を９５％とすると、合計摩耗量は９μｍとなり、許容範囲外と考える。これは、ＰＡＩの比率の増加により樹脂層（33b，33c）の密着力自体は向上するが、ＰＴＦＥなどの固体潤滑剤の比率は減少するために合計摩耗量が増加したものと思われる。つまり、ＰＡＩとＰＴＦＥなどの固体潤滑剤のバランスが重要であることがわかる。 FIG. 4 shows the results of wear resistance evaluation by a journal test. In the case of sample 1 in which the resin layer (33b, 33c) is not formed on the shaft (101), the total wear amount of the bearing (100) and the shaft (101) is 10 μm, whereas the resin layer (33b, 33c) In the case of the formed sample 2, the total wear amount is 8 μm, and the resin layer (33b, 33c) on the shaft (101) side is peeled off. Therefore, in the case of Sample 3 in which the PAI ratio is 50% in order to increase the adhesion of the resin layer, the resin layers (33b, 33c) do not peel and the total wear amount is greatly reduced to 2 μm. Furthermore, even if the composition ratio of the resin layers (33b, 33c) of the shaft (101) is the same as the composition ratio of the resin layers (22b, 23b) of the bearing (100), the total wear amount is 50% of the PAI composition ratio. It can also be seen that it is not different from the case of%. In Sample 5 with a PAI ratio of 80%, the total wear amount is 4 μm, which is larger than that in Sample 3, but this increase in the total wear amount is within an allowable range in comparison with Sample 1. I believe that. However, when the PAI ratio is 95% as in Sample 6, the total wear amount is 9 μm, which is considered outside the allowable range. This is probably because the adhesion of the resin layers (33b, 33c) itself is improved by the increase in the PAI ratio, but the total wear amount is increased because the ratio of the solid lubricant such as PTFE is decreased. That is, it turns out that the balance of solid lubricants, such as PAI and PTFE, is important.

また、平均摩擦係数においても、合計摩耗量とほぼ同傾向である。 Further, the average friction coefficient is almost the same as the total wear amount.

上記結果から明らかなように、本実施形態では、軸受（100）だけでなく軸（101）にも樹脂層（33b，33c）を形成することにより、軸受（100）と軸（101）との合計摩耗量や、軸受（100）と軸（101）との間の平均摩擦係数が減少する。その効果を得るためには、ＰＡＩの組成比は５０％以上であればよいが、８０％において若干、試験結果が下がることを考慮すれば、特に７０％以下が好ましい。 As is apparent from the above results, in this embodiment, the resin layer (33b, 33c) is formed not only on the bearing (100) but also on the shaft (101), so that the bearing (100) and the shaft (101) The total amount of wear and the average coefficient of friction between the bearing (100) and the shaft (101) are reduced. In order to obtain the effect, the composition ratio of PAI may be 50% or more. However, considering that the test result slightly decreases at 80%, 70% or less is particularly preferable.

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記軸受（22a，23a）だけでなく、上記軸受（22a，23a）が摺接する軸（33）の摺動面にも、軸受（22a，23a）と同じ組成比の樹脂層（33b，33c）を形成することにより、このアブレシブ摩耗を減少させることができる。これにより、軸（33）と軸受（22a，23a）との摺動面に対する耐摩耗性を向上させることができ、上記スイング圧縮機（1）における軸受（22a，23a）の信頼性を高めることができる。 -Effect of the embodiment-
According to this embodiment, not only the bearing (22a, 23a) but also the sliding surface of the shaft (33) with which the bearing (22a, 23a) is in sliding contact has the same composition ratio as the bearing (22a, 23a). By forming the resin layers (33b, 33c), this abrasive wear can be reduced. As a result, the wear resistance to the sliding surface between the shaft (33) and the bearing (22a, 23a) can be improved, and the reliability of the bearing (22a, 23a) in the swing compressor (1) can be improved. Can do.

また、軸（33）の樹脂層（33b，33c）を構成するＰＡＩの組成比を５０％以上（９０％以下）とし、膜圧を２０μｍとすることで、軸（33）と樹脂層（33b，33c）との密着性が増し、該樹脂層（33b，33c）の剥離が抑制された。これにより、上記スイング圧縮機（1）における軸受（22a，23a）の信頼性をより一層高めることができる。 Further, by setting the composition ratio of PAI constituting the resin layer (33b, 33c) of the shaft (33) to 50% or more (90% or less) and the film pressure to 20 μm, the shaft (33) and the resin layer (33b , 33c) and adhesion of the resin layers (33b, 33c) were suppressed. Thereby, the reliability of the bearings (22a, 23a) in the swing compressor (1) can be further enhanced.

《その他の実施形態》
実施形態については、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
About embodiment, it is good also as the following structures.

実施形態のスイング式圧縮機（1）の構成は特に限定されず、例えば、シリンダ室（25）が複数個上下に配置された圧縮機であってもよい。さらに、上記実施形態のスイング式圧縮機（1）は、冷媒回路に用いられ、冷媒を圧縮する流体機械であったが、回転式流体機械は、圧縮機に限られない。例えば、回転式流体機械は、流体を搬送するためのポンプや流体を膨張させて動力を回収する膨張機であってもよい。 The configuration of the swing type compressor (1) of the embodiment is not particularly limited, and may be, for example, a compressor in which a plurality of cylinder chambers (25) are arranged vertically. Furthermore, the swing type compressor (1) of the above embodiment is a fluid machine that is used in the refrigerant circuit and compresses the refrigerant. However, the rotary fluid machine is not limited to the compressor. For example, the rotary fluid machine may be a pump for conveying a fluid or an expander that expands a fluid to recover power.

また、軸受（22a，23a）の樹脂層（22b，23b）の組成は、本実施形態の組成に限定する必要はなく、少なくともＰＡＩとＰＴＦＥとが含まれていればよい。 Further, the composition of the resin layer (22b, 23b) of the bearing (22a, 23a) is not necessarily limited to the composition of the present embodiment, and it is sufficient that at least PAI and PTFE are included.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、軸と軸受と備えた回転式流体機械について有用である。 As described above, the present invention is useful for a rotary fluid machine including a shaft and a bearing.

実施形態に係るスイング圧縮機の断面図である。It is sectional drawing of the swing compressor which concerns on embodiment. 実施形態に係るスイング圧縮機の圧縮機構の構造を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the structure of the compression mechanism of the swing compressor which concerns on embodiment. 実施形態に係るスイング圧縮機の耐摩耗評価試験の方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the method of the abrasion-resistant evaluation test of the swing compressor which concerns on embodiment. 実施形態に係るスイング圧縮機の耐摩耗性評価試験の結果を示す表である。It is a table | surface which shows the result of the abrasion-resistance evaluation test of the swing compressor which concerns on embodiment.

Explanation of symbols

1 スイング式圧縮機（回転式流体機械）
22 フロントヘッド
23 リアヘッド
22a 主軸受部（軸受）
23a 副軸受部（軸受）
22b 第１樹脂層（樹脂層）
23b 第２樹脂層（樹脂層）
33 軸
33b 樹脂層
33c 樹脂層

1 Swing type compressor (rotary fluid machine)
22 Front head
23 Rear head
22a Main bearing (bearing)
23a Secondary bearing (bearing)
22b First resin layer (resin layer)
23b Second resin layer (resin layer)
33 axes
33b Resin layer
33c Resin layer

Claims

A shaft (33) and bearings (22a, 23a),
Resin layers (22b, 23b) containing a binder made of polyamideimide resin and a solid lubricant made of polytetrafluoroethylene are formed on the surfaces of the bearings (22a, 23a) with which the shaft (33) is in sliding contact. A rotary fluid machine,
A resin layer (33b) comprising a sliding member composition comprising a binder made of polyamideimide resin and a solid lubricant made of polytetrafluoroethylene on the surface of the shaft (33) with which the bearings (22a, 23a) are in sliding contact. , 33c)
A rotary fluid machine, wherein the composition ratio of the polyamideimide resin in the composition for sliding member is 50% or more.

In claim 1,
A rotary fluid machine characterized in that an antiwear agent is contained in at least one resin layer (22b, 23b, 33b, 33c) of the shaft (33) and the bearing (22a, 23a).

In claim 1,
The resin layer (22b, 23b) of the bearing (22a, 23a) has a thickness of 50 μm or more and 70 μm or less,
The rotary fluid machine, wherein the resin layer (33b, 33c) of the shaft (33) has a thickness of 20 μm or more and 50 μm or less.