JP2503204B2 - 斜板式コンプレツサ - Google Patents
斜板式コンプレツサInfo
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- JP2503204B2 JP2503204B2 JP60041541A JP4154185A JP2503204B2 JP 2503204 B2 JP2503204 B2 JP 2503204B2 JP 60041541 A JP60041541 A JP 60041541A JP 4154185 A JP4154185 A JP 4154185A JP 2503204 B2 JP2503204 B2 JP 2503204B2
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- JP
- Japan
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- swash plate
- sliding surface
- shoe
- flat
- sliding
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
- F04B27/0878—Pistons
- F04B27/0886—Piston shoes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は斜板式コンプレッサ、特にシューの改良に関
するものである。
するものである。
従来より、例えば自動車の空調システムには、軸と平
行に設けられた複数個のシリンダボアをもつシリンダブ
ロックと、該シリンダブロック内において回転軸により
回転される斜板と、該シリンダボア内に摺動自在に嵌合
されたピストンと、該ピストンと該斜板の摺動面との間
に介在し該斜板の回転により該ピストンを往復運動させ
るシューとで構成される斜板式コンプレッサが使用され
ている。このコンプレッサでは、回転軸の回転により斜
板が揺動回転し、これによりピストンが往復運動をして
シリンダ内の冷媒を圧縮する。
行に設けられた複数個のシリンダボアをもつシリンダブ
ロックと、該シリンダブロック内において回転軸により
回転される斜板と、該シリンダボア内に摺動自在に嵌合
されたピストンと、該ピストンと該斜板の摺動面との間
に介在し該斜板の回転により該ピストンを往復運動させ
るシューとで構成される斜板式コンプレッサが使用され
ている。このコンプレッサでは、回転軸の回転により斜
板が揺動回転し、これによりピストンが往復運動をして
シリンダ内の冷媒を圧縮する。
かかる従来の斜板式コンプレッサにおいて、半球状の
シューの場合にはピストンの凹球面と摺接する凸球面状
摺動面又は板状シューの場合にはボールの凸球面と摺接
する、該凹球面状摺動面は、固体潤滑剤を含有した潤滑
皮膜の面で形成されたものが知られている（特開昭57−
146070）。
シューの場合にはピストンの凹球面と摺接する凸球面状
摺動面又は板状シューの場合にはボールの凸球面と摺接
する、該凹球面状摺動面は、固体潤滑剤を含有した潤滑
皮膜の面で形成されたものが知られている（特開昭57−
146070）。
しかし斜板式コンプレッサにおいては、通常シューの
平坦面状摺動面側の周速は最大20m/sec、であり、シュ
ーの受ける荷重は約100〜160kg/cm2と大きく、上記の従
来の斜板式コンプレッサにおいても耐焼付性、耐摩耗性
が充分に良いとはいえないという欠点があった。
平坦面状摺動面側の周速は最大20m/sec、であり、シュ
ーの受ける荷重は約100〜160kg/cm2と大きく、上記の従
来の斜板式コンプレッサにおいても耐焼付性、耐摩耗性
が充分に良いとはいえないという欠点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、動力損失の少ない、かつ
耐焼付性の向上した斜板式コプレッサを提供するにあ
る。
耐焼付性の向上した斜板式コプレッサを提供するにあ
る。
本発明の斜板式コンプレッサにおいては、斜板式コン
プレッサを構成するシリンダブロック、斜板、ピストン
等は従来の斜板式コンプレッサのそれらと同一でもよ
い。
プレッサを構成するシリンダブロック、斜板、ピストン
等は従来の斜板式コンプレッサのそれらと同一でもよ
い。
本発明の斜板式コンプレッサを特色づけるシューの特
徴の１つは、まず、ピストンあるいはボールと摺動する
このシューの球面状摺動面が例えば第２図および第３図
に示すように、固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜５の面で
形成されていることである。
徴の１つは、まず、ピストンあるいはボールと摺動する
このシューの球面状摺動面が例えば第２図および第３図
に示すように、固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜５の面で
形成されていることである。
上記固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン（Mo
S2）、グラファイト（GR）、窒化ほう素（BN）、二硫化
タングステン（WS2）、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂（PTFE）など種々のものが使用可能である。固体潤滑
剤は周知の如くその多くが層状、薄片状構造を有し、こ
の層間における滑り性によって潤滑作用を為すが、使用
条件、目的等に応じて最適のものを選択する必要があ
る。
S2）、グラファイト（GR）、窒化ほう素（BN）、二硫化
タングステン（WS2）、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂（PTFE）など種々のものが使用可能である。固体潤滑
剤は周知の如くその多くが層状、薄片状構造を有し、こ
の層間における滑り性によって潤滑作用を為すが、使用
条件、目的等に応じて最適のものを選択する必要があ
る。
上記潤滑皮膜は、通常上記固体潤滑剤に、熱硬化性樹
脂であるフェノール樹脂をバインダーとして所望の摺接
面にコーティングされて形成されている。またこの潤滑
皮膜として鉛、ビスマス等の軟質金属の皮膜を用いるこ
ともできる。この潤滑皮膜の厚さは、10μｍ以下が好ま
しく、７μｍ以下であればより好ましく、５μｍ以下で
あればさらに好ましい。
脂であるフェノール樹脂をバインダーとして所望の摺接
面にコーティングされて形成されている。またこの潤滑
皮膜として鉛、ビスマス等の軟質金属の皮膜を用いるこ
ともできる。この潤滑皮膜の厚さは、10μｍ以下が好ま
しく、７μｍ以下であればより好ましく、５μｍ以下で
あればさらに好ましい。
上記潤滑皮膜の面は例えば第２図に示すようにシュー
の球面状摺動面のみに形成されてもよいし、シューの全
面にわたって形成されてもよい。
の球面状摺動面のみに形成されてもよいし、シューの全
面にわたって形成されてもよい。
上記潤滑皮膜は、第４図に示すように下地皮膜６の表
面に形成されたものとすることができる。この下地皮膜
としては、上記リン酸マンガンのみならずリン酸亜鉛、
クロム酸鉛の化成皮膜でもよく、或いはタフトライド法
などによる軟窒化処理によって形成される窒化皮膜であ
っても良い。また、第３図に示すようにこの下地皮膜そ
のものを省略することも可能である。
面に形成されたものとすることができる。この下地皮膜
としては、上記リン酸マンガンのみならずリン酸亜鉛、
クロム酸鉛の化成皮膜でもよく、或いはタフトライド法
などによる軟窒化処理によって形成される窒化皮膜であ
っても良い。また、第３図に示すようにこの下地皮膜そ
のものを省略することも可能である。
上記潤滑皮膜の形成方法は、以下の通りとすることが
できる。
できる。
まず被処理物をアルカリ液等で脱脂処理をし、次いで
リン酸マンガン化成皮膜等の下地皮膜をその表面に形成
させる。この場合必要に応じて促進剤を添加して処理時
間の短縮を図る。その後、コーティング材をスプレー、
タンブリング、浸漬、はけ塗り等の方法で塗布し、所定
条件下で焼成して潤滑皮膜を形成する。なおこの潤滑皮
膜の膜厚は、この皮膜がまもうして隙間が生じることに
起因する運転騒音を防止するために、上記下地皮膜の膜
厚と合わせて所定値以下となるように調整するのが好ま
しい。
リン酸マンガン化成皮膜等の下地皮膜をその表面に形成
させる。この場合必要に応じて促進剤を添加して処理時
間の短縮を図る。その後、コーティング材をスプレー、
タンブリング、浸漬、はけ塗り等の方法で塗布し、所定
条件下で焼成して潤滑皮膜を形成する。なおこの潤滑皮
膜の膜厚は、この皮膜がまもうして隙間が生じることに
起因する運転騒音を防止するために、上記下地皮膜の膜
厚と合わせて所定値以下となるように調整するのが好ま
しい。
さらに潤滑皮膜の別の形成方法としては、例えばシュ
ーを低温浸硫処理して表面に壁開性をもつ六方晶系の硫
化鉄の拡散層を形成せしめるなどの方法もある。
ーを低温浸硫処理して表面に壁開性をもつ六方晶系の硫
化鉄の拡散層を形成せしめるなどの方法もある。
また上記球面状摺動面には、第５図に示すように、そ
のほぼ中央に、孔を設けることもできる。
のほぼ中央に、孔を設けることもできる。
本発明の斜板式コンプレッサを特色ずけるシューの他
の特徴は、例えば第２図に示すように、斜板の摺動面と
摺接するシューの上記平坦面状摺動面２は、ヴィッカー
ス硬度1300以上の硬質層の面で形成されている。この硬
質層は、母材を浸ボロン、炭化チタン化又は炭化バナジ
ウム化等の処理を施して形成される。なるべく硬度の大
きいものが好ましい。この硬度は、相手材の硬度よりも
大きいものである。即ち該相手材は通常Hv1000〜1200の
硬さをもつ初晶シリコンを有するアルミニウム−シリコ
ン合金が用いられている。
の特徴は、例えば第２図に示すように、斜板の摺動面と
摺接するシューの上記平坦面状摺動面２は、ヴィッカー
ス硬度1300以上の硬質層の面で形成されている。この硬
質層は、母材を浸ボロン、炭化チタン化又は炭化バナジ
ウム化等の処理を施して形成される。なるべく硬度の大
きいものが好ましい。この硬度は、相手材の硬度よりも
大きいものである。即ち該相手材は通常Hv1000〜1200の
硬さをもつ初晶シリコンを有するアルミニウム−シリコ
ン合金が用いられている。
上記の各種硬化方法は特に問わないが、例えば浸ボロ
ン処理は、炭化ホウ素（B4C）および炭素に炭化珪素、
四弗化ホウ素カリウム等を添加した粉体又は粒状体の中
に被処理品を埋めて所定時間、所定温度で加熱するもの
である。
ン処理は、炭化ホウ素（B4C）および炭素に炭化珪素、
四弗化ホウ素カリウム等を添加した粉体又は粒状体の中
に被処理品を埋めて所定時間、所定温度で加熱するもの
である。
上記硬質層の厚さは、特に限定されないが、通常10〜
100μ程度である。
100μ程度である。
シューの形状は、第１図に示すように同様に一面が凸
状の球面状摺動面となる半球状シューであっても、ある
いは第６図に示すように一面が凹状の球面状摺動面とな
る平板状の板状部材25からなるものであっても、それら
の変形であってもよい。この半球状のシューは、鋼球を
半球状に切断することによって形成してもよく、又、鍛
造によって半球状に成形してもよい。板状のシューは鍛
造、切削によって形成すればよく、又、焼結体との組合
せから形成してもよい。
状の球面状摺動面となる半球状シューであっても、ある
いは第６図に示すように一面が凹状の球面状摺動面とな
る平板状の板状部材25からなるものであっても、それら
の変形であってもよい。この半球状のシューは、鋼球を
半球状に切断することによって形成してもよく、又、鍛
造によって半球状に成形してもよい。板状のシューは鍛
造、切削によって形成すればよく、又、焼結体との組合
せから形成してもよい。
上記シューの平坦面状摺動面には、例えば第５図およ
び第６図に示すように、その中央部に中央孔７、71を具
備するものとすることができる。この中央孔は第７図に
示すように、シューの平坦面状摺動面２とつながり、ロ
ート状に拡大する開口面7aおよび該開口面7aとつながる
内壁面7bで形成される。またこの中央孔は、この孔が貫
通せずに第７図に示すように上記内壁面7bとつながる底
面7cを有してもよいし、貫通していてもよい。油の保持
力の点では前者が有利である。シューの「摺動面の中央
部に中央孔を形成する」とは、シューの平坦面状摺動面
のほぼ全面にわたって孔を多数個分散させて形成する場
合を排除することを意味する。
び第６図に示すように、その中央部に中央孔７、71を具
備するものとすることができる。この中央孔は第７図に
示すように、シューの平坦面状摺動面２とつながり、ロ
ート状に拡大する開口面7aおよび該開口面7aとつながる
内壁面7bで形成される。またこの中央孔は、この孔が貫
通せずに第７図に示すように上記内壁面7bとつながる底
面7cを有してもよいし、貫通していてもよい。油の保持
力の点では前者が有利である。シューの「摺動面の中央
部に中央孔を形成する」とは、シューの平坦面状摺動面
のほぼ全面にわたって孔を多数個分散させて形成する場
合を排除することを意味する。
そして上記中央孔７は、第７図に示すように、その開
口面7aの内側に、少なくとも、中心軸を通り、縦倍率10
00、横倍率10で測定した該平坦面状摺動面高さを示す図
上で、該図上の最高平坦面状摺動面を結ぶ平坦面状摺動
面直線ｍと、該平坦面状摺動面直線ｍと平行に該図上で
20mm低い直線ｍ′と該中央孔の壁面7bとの交点Ｄを通り
該平坦側面直線ｍと垂直な軸方向直線ｎとの交点Ｂと、
該図上の該開口面7aに接する45度の傾きをもつ接線ｌと
該軸方向直線ｎとの交点Ｃを結ぶ基準距離Ｌが、該図面
上で3mm以上である断面をもつリング状の空間９を有す
ることとすることができる。
口面7aの内側に、少なくとも、中心軸を通り、縦倍率10
00、横倍率10で測定した該平坦面状摺動面高さを示す図
上で、該図上の最高平坦面状摺動面を結ぶ平坦面状摺動
面直線ｍと、該平坦面状摺動面直線ｍと平行に該図上で
20mm低い直線ｍ′と該中央孔の壁面7bとの交点Ｄを通り
該平坦側面直線ｍと垂直な軸方向直線ｎとの交点Ｂと、
該図上の該開口面7aに接する45度の傾きをもつ接線ｌと
該軸方向直線ｎとの交点Ｃを結ぶ基準距離Ｌが、該図面
上で3mm以上である断面をもつリング状の空間９を有す
ることとすることができる。
上記基準距離Ｌは、3mm以上、より好ましくは4mm以上
である。
である。
なおこの開口面の形状は、例えば第８図に示すように
該開口面の断面形状が平坦なもの71aであってもよい
し、第９図に示すように脹らんだ曲線状のもの711aであ
ってもよい。
該開口面の断面形状が平坦なもの71aであってもよい
し、第９図に示すように脹らんだ曲線状のもの711aであ
ってもよい。
また例えばシューの中央孔を形成する開口面と内壁面
は、平滑に連続しているものとすることができる。いず
れにしろ平坦面状摺動面２と開口面7aとは平滑に連続し
たものとすることができる。
は、平滑に連続しているものとすることができる。いず
れにしろ平坦面状摺動面２と開口面7aとは平滑に連続し
たものとすることができる。
シューの中央孔は、シューの平坦面状摺動面の中央部
にあり、平坦面状摺動面より凹部となる有底の空間があ
るのが好ましいが、貫通していてもよい。この中央孔は
第１には油溜め用の空間となるものである。孔の開口の
大きさは、シューの平坦面状摺動面広さ、作用する荷重
等を考慮して決められる。中央孔の開口が広い程中央孔
より平坦面状摺動面に潤滑油を供給するのに都合がよ
い。またシューの中央部が摩擦により異常に加熱される
場合には、熱膨張による中央部の突出をおさえる。しか
し、中央孔の開口が広いと摺動面積がそれだけ少なくな
り、単位摺動面積当りの荷重が増大する。好ましい中央
孔の開口面積は平坦面状摺動面積の１％〜20％程度であ
る。
にあり、平坦面状摺動面より凹部となる有底の空間があ
るのが好ましいが、貫通していてもよい。この中央孔は
第１には油溜め用の空間となるものである。孔の開口の
大きさは、シューの平坦面状摺動面広さ、作用する荷重
等を考慮して決められる。中央孔の開口が広い程中央孔
より平坦面状摺動面に潤滑油を供給するのに都合がよ
い。またシューの中央部が摩擦により異常に加熱される
場合には、熱膨張による中央部の突出をおさえる。しか
し、中央孔の開口が広いと摺動面積がそれだけ少なくな
り、単位摺動面積当りの荷重が増大する。好ましい中央
孔の開口面積は平坦面状摺動面積の１％〜20％程度であ
る。
大型の斜板式コンプレッサのように大きい平坦面状摺
動面をもつシューにあっては、第12図にその摺動面を示
すように中央孔と同心的にリング状の溝10を形成しても
よい。また第13図にその摺動面を示すように中央孔71か
ら放射状に伸びる溝101を形成してもよい。しかし、こ
れら溝は上述したようにこの摺動面の摺動面積を減少さ
せることになるので、注意を必要とする。
動面をもつシューにあっては、第12図にその摺動面を示
すように中央孔と同心的にリング状の溝10を形成しても
よい。また第13図にその摺動面を示すように中央孔71か
ら放射状に伸びる溝101を形成してもよい。しかし、こ
れら溝は上述したようにこの摺動面の摺動面積を減少さ
せることになるので、注意を必要とする。
シューの中央孔を形成する方法は、シューを鍛造によ
って成形する場合には、該孔に対応する突起を鍛造用の
型に突設しておき、シューを鍛造して成形すると同時に
孔を形成することができる。又、シューを成形した後
に、後加工でプレス型を押圧することによって孔を形成
してもよい。又、他の穿孔手段としてはドリルや旋盤に
よる切削加工によって行なってもよい。
って成形する場合には、該孔に対応する突起を鍛造用の
型に突設しておき、シューを鍛造して成形すると同時に
孔を形成することができる。又、シューを成形した後
に、後加工でプレス型を押圧することによって孔を形成
してもよい。又、他の穿孔手段としてはドリルや旋盤に
よる切削加工によって行なってもよい。
シューは金属、セラミックス等通常の構造材料で作る
ことができる。一般的にはシューは軸受鋼（SUJ2）等鉄
鋼材料から作製されている。
ことができる。一般的にはシューは軸受鋼（SUJ2）等鉄
鋼材料から作製されている。
以下、本発明を実施例より説明する。
（１）焼付荷重および動力損失に対する評価 本実施例において、第１表に示すように、半球状シュ
ーの凸球面状摺動面に潤滑皮膜を、平坦面状摺動面に所
定の硬度を有する硬質層を有する半球状シューを形成し
た（No.1〜３）。なお該半球状シューは、第４図に示す
ように硬質層４はシュー全体に形成され、該硬質層４上
の凸球面状側には、リン酸マンガンの下地皮膜６が形成
され、該下地皮膜６上に二硫化モリブテンを有する潤滑
皮膜５が形成されている。
ーの凸球面状摺動面に潤滑皮膜を、平坦面状摺動面に所
定の硬度を有する硬質層を有する半球状シューを形成し
た（No.1〜３）。なお該半球状シューは、第４図に示す
ように硬質層４はシュー全体に形成され、該硬質層４上
の凸球面状側には、リン酸マンガンの下地皮膜６が形成
され、該下地皮膜６上に二硫化モリブテンを有する潤滑
皮膜５が形成されている。
さらに上記No.1〜３の半球状シューには、第７図に示
すように、シューの平坦面状摺動面中央には、直径2.5m
m、深さ1mm、基準距離Ｌが4mmの有底の中央孔７を有す
る。さらに上記No.1〜３の半球上シューの平坦面状摺動
面は、第10図に示すように最中高点が中央孔側（約1/3a
の点）に位置した脹らみを有する。なお母材はいずれも
S45Cを用いた。
すように、シューの平坦面状摺動面中央には、直径2.5m
m、深さ1mm、基準距離Ｌが4mmの有底の中央孔７を有す
る。さらに上記No.1〜３の半球上シューの平坦面状摺動
面は、第10図に示すように最中高点が中央孔側（約1/3a
の点）に位置した脹らみを有する。なお母材はいずれも
S45Cを用いた。
上記硬質層、下地皮膜、および潤滑皮膜の形成方法は
以下の通りである。
以下の通りである。
まずシューNo.1の硬質層は浸ボロン処理により形成し
た。即ち炭化ホウ素B4C、炭素に炭化珪素および四弗化
ホウ素カリウムKBF4等を添加した粉状体の中に母材を埋
めて３〜５時間、800〜1000℃に加熱した。この浸ボロ
ン処理により外層はホウ化一鉄FeB、内層はホウ化二鉄F
e2Bの２層から成る表面層（約50μ）を形成させた。こ
の硬化層の硬度はHv1300であった。シューNo.2において
は、化学蒸着法により炭化チタン（TiC）から成る硬質
層（約６μ、HV2800）を形成した。シューNo.3において
は、塩浴処理法により炭化バナジウム（VC）から成る硬
質層（約８μ、HV3500）を形成した。
た。即ち炭化ホウ素B4C、炭素に炭化珪素および四弗化
ホウ素カリウムKBF4等を添加した粉状体の中に母材を埋
めて３〜５時間、800〜1000℃に加熱した。この浸ボロ
ン処理により外層はホウ化一鉄FeB、内層はホウ化二鉄F
e2Bの２層から成る表面層（約50μ）を形成させた。こ
の硬化層の硬度はHv1300であった。シューNo.2において
は、化学蒸着法により炭化チタン（TiC）から成る硬質
層（約６μ、HV2800）を形成した。シューNo.3において
は、塩浴処理法により炭化バナジウム（VC）から成る硬
質層（約８μ、HV3500）を形成した。
上記下地皮膜の形成方法は、先ず被処理物としてのシ
ューを苛性ソーダ等のアルカリ液中において60〜70℃で
脱脂処理し、水洗、次いで湯洗いして表面に付着したア
ルカリを除去する。脱脂された被処理物の凸球面状摺動
面のみを85〜95℃のリン酸マンガン水溶液中に浸漬すれ
ば下地皮膜としてのリン酸マンガン化成皮膜（約２μ）
が表面に形成される。
ューを苛性ソーダ等のアルカリ液中において60〜70℃で
脱脂処理し、水洗、次いで湯洗いして表面に付着したア
ルカリを除去する。脱脂された被処理物の凸球面状摺動
面のみを85〜95℃のリン酸マンガン水溶液中に浸漬すれ
ば下地皮膜としてのリン酸マンガン化成皮膜（約２μ）
が表面に形成される。
上記潤滑皮膜の形成方法は、上記リン酸マンガン化成
皮膜が形成されたところでこれを湯洗いして温風乾燥
し、そしてその凸球面状摺動面に適当な稀釈剤で稀釈し
た二硫化モリブデン（MoS2）、グラファイト、フェノー
ル樹脂等から成るコーティング材をスプレーで塗布す
る。そしてこれを180℃で30分、或いは150℃で１時間焼
成して、目的とする潤滑皮膜を形成した。
皮膜が形成されたところでこれを湯洗いして温風乾燥
し、そしてその凸球面状摺動面に適当な稀釈剤で稀釈し
た二硫化モリブデン（MoS2）、グラファイト、フェノー
ル樹脂等から成るコーティング材をスプレーで塗布す
る。そしてこれを180℃で30分、或いは150℃で１時間焼
成して、目的とする潤滑皮膜を形成した。
なお比較例No.1〜４としては、第１表に示すように、
所定の硬度を有する種々の平坦面状摺動面の材質および
上記潤滑皮膜を有し又は有しない凸球面状摺動面のシュ
ーを用いた。
所定の硬度を有する種々の平坦面状摺動面の材質および
上記潤滑皮膜を有し又は有しない凸球面状摺動面のシュ
ーを用いた。
上記の第１表に示した実施例NO.1〜３および比較例N
o.1〜４のシューについて動力損失および焼付荷重の試
験を行ない、その結果を第１表に示した。
o.1〜４のシューについて動力損失および焼付荷重の試
験を行ない、その結果を第１表に示した。
上記動力損失の測定は、総排気量150cc/rev.の斜板式
コンプレッサに実際に組込み、正規の冷媒ガス及び潤滑
油封入量で運転して行なった。この動力損失の値の単位
は、１冷凍トンあたりの馬力で示す。
コンプレッサに実際に組込み、正規の冷媒ガス及び潤滑
油封入量で運転して行なった。この動力損失の値の単位
は、１冷凍トンあたりの馬力で示す。
上記焼付荷重の試験は（１）摺動速度は15m/secで一
定であること、（２）荷重は20kgずつ暫増させ、各荷重
段階は20分継続すること、（３）潤滑油は冷凍機油１に
対し軽油９のものであり、潤滑方法は約0.4ml/分のフェ
ルト塗布方法であること、（４）相手材ほ、Al−16〜18
％Si−４〜５％Cu−0.45〜0.65Mgのアルジル合金であ
り、真直度２μ以下、あらさ0.6±0.2μのものであるこ
と、（５）シューの真直度は１μ、あらさ0.2〜0.6Sで
あることの条件により行なった。
定であること、（２）荷重は20kgずつ暫増させ、各荷重
段階は20分継続すること、（３）潤滑油は冷凍機油１に
対し軽油９のものであり、潤滑方法は約0.4ml/分のフェ
ルト塗布方法であること、（４）相手材ほ、Al−16〜18
％Si−４〜５％Cu−0.45〜0.65Mgのアルジル合金であ
り、真直度２μ以下、あらさ0.6±0.2μのものであるこ
と、（５）シューの真直度は１μ、あらさ0.2〜0.6Sで
あることの条件により行なった。
上記試験結果（第１表）によれば、本実施例N0.1〜３
のシューは、比較例No.1〜４のシューに比べて動力損失
が少なく、かつ焼付荷重が大きい。即ち平坦面状摺動面
にHv.1300以上の硬質層を有するもの（No.1〜３）の焼
付荷重は520〜600kgであり、Hv550、800の各比較例No.
1、２（280〜400kg）と比べて著しく大きい。また凸球
面状摺動面に上記潤滑皮膜を有するもの（No.1〜３）の
動力損失は、1000rpmで2.40、2000rpmで2.63〜2.65であ
り、この潤滑皮膜を有しない比較例No.3、４（1000rpm
で2.50〜2.52、2000rpmで2.75〜2.80）と比べて著しく
小さい。
のシューは、比較例No.1〜４のシューに比べて動力損失
が少なく、かつ焼付荷重が大きい。即ち平坦面状摺動面
にHv.1300以上の硬質層を有するもの（No.1〜３）の焼
付荷重は520〜600kgであり、Hv550、800の各比較例No.
1、２（280〜400kg）と比べて著しく大きい。また凸球
面状摺動面に上記潤滑皮膜を有するもの（No.1〜３）の
動力損失は、1000rpmで2.40、2000rpmで2.63〜2.65であ
り、この潤滑皮膜を有しない比較例No.3、４（1000rpm
で2.50〜2.52、2000rpmで2.75〜2.80）と比べて著しく
小さい。
なお上記実施例および比較例はすべて中央孔を有する
が、中央孔を有しないシューの焼付荷重は約360kgであ
る。また平坦面状摺動面における中高点の位置は、第10
図に示した1/3a点周辺又はそれよりも中央孔側であって
も、ほぼ同様の良好な性能を示す。
が、中央孔を有しないシューの焼付荷重は約360kgであ
る。また平坦面状摺動面における中高点の位置は、第10
図に示した1/3a点周辺又はそれよりも中央孔側であって
も、ほぼ同様の良好な性能を示す。
（２）斜板式コンプレッサ 本発明の実施例の斜板式コンプレッサの断面図を第14
図に示す。第14図において、12はシリンダブロックであ
り、このシリンダブロック12内には回転軸13が軸受14、
15を介して回転自在に軸支され、この回転軸13には、斜
板16が連結固定されている。そして前記シリンダブロッ
ク12には複数個のシリンダボア18が形成され、各ボア18
内には、ピストン19が摺動自在に嵌合されている。この
シリンダブロック12の左端開口部には、バルブプレート
20及びフロントシリンダヘッド21により閉塞され、右端
開口部にはバルブプレート22及びリヤシリンダヘッド23
により閉塞されている。
図に示す。第14図において、12はシリンダブロックであ
り、このシリンダブロック12内には回転軸13が軸受14、
15を介して回転自在に軸支され、この回転軸13には、斜
板16が連結固定されている。そして前記シリンダブロッ
ク12には複数個のシリンダボア18が形成され、各ボア18
内には、ピストン19が摺動自在に嵌合されている。この
シリンダブロック12の左端開口部には、バルブプレート
20及びフロントシリンダヘッド21により閉塞され、右端
開口部にはバルブプレート22及びリヤシリンダヘッド23
により閉塞されている。
前記ピストン19の中央部分には球状凹陥部19aが形成
されている。24は半球状のシューであり、これはピスト
ン19の球状凹陥部19aに摺接する凸球面状摺動面３と、
斜板16の摺動面に摺接する中央孔７を有する平坦面状摺
動面２とを備えている。なお以上の構成は基本的には従
来の斜板式コンプレッサの構造と同一である。このシュ
ーに該シューの凸球面状摺動面に上記（１）で記したN
o.1等の潤滑皮膜を有し、かつ該シューの平坦面状摺動
面に上記（１）で記したNo.1等の平坦面状摺動面形状を
有するものを用いると、動力損失が少なく、かつ耐熱付
性は良好である。
されている。24は半球状のシューであり、これはピスト
ン19の球状凹陥部19aに摺接する凸球面状摺動面３と、
斜板16の摺動面に摺接する中央孔７を有する平坦面状摺
動面２とを備えている。なお以上の構成は基本的には従
来の斜板式コンプレッサの構造と同一である。このシュ
ーに該シューの凸球面状摺動面に上記（１）で記したN
o.1等の潤滑皮膜を有し、かつ該シューの平坦面状摺動
面に上記（１）で記したNo.1等の平坦面状摺動面形状を
有するものを用いると、動力損失が少なく、かつ耐熱付
性は良好である。
尚、シューは上記実施例の斜板式コンプレッサのよう
に半球状のシューを用いてもよいが、第15図に示すよう
に板状シュー25とボール26から成るものを用いてもよ
い。この斜板式コンプレッサでは板状部材25が斜板16と
摺接し、ピストン19の球状凹陥部19aと板状部材25の球
状凹陥部との間にボール26が介装されている。この例の
場合にも前記実施例と同様にシューの板状部材25の凹球
面状摺動面には潤滑皮膜が形成され、平坦面状摺動面の
中央部に油溜め用の中央孔71が形成されている。従って
潤滑油の少ない条件で斜板式コンプレッサが使用される
場合に、シューの平坦面状摺動面に一定量の潤滑油が供
給され、さらに、斜板式コンプレッサが苛酷な条件で長
時間運転され、シューの中央部が集中的に高温となり、
その熱膨張によりシューの平坦面状摺動面が突出する場
合にも、本発明に係る中央孔が熱膨張を吸収し、平坦面
状摺動面の突出をおさえる。このためシューの中央部に
局部的な高荷重がかかりにくい。そのため焼付きしにく
くなっている。
に半球状のシューを用いてもよいが、第15図に示すよう
に板状シュー25とボール26から成るものを用いてもよ
い。この斜板式コンプレッサでは板状部材25が斜板16と
摺接し、ピストン19の球状凹陥部19aと板状部材25の球
状凹陥部との間にボール26が介装されている。この例の
場合にも前記実施例と同様にシューの板状部材25の凹球
面状摺動面には潤滑皮膜が形成され、平坦面状摺動面の
中央部に油溜め用の中央孔71が形成されている。従って
潤滑油の少ない条件で斜板式コンプレッサが使用される
場合に、シューの平坦面状摺動面に一定量の潤滑油が供
給され、さらに、斜板式コンプレッサが苛酷な条件で長
時間運転され、シューの中央部が集中的に高温となり、
その熱膨張によりシューの平坦面状摺動面が突出する場
合にも、本発明に係る中央孔が熱膨張を吸収し、平坦面
状摺動面の突出をおさえる。このためシューの中央部に
局部的な高荷重がかかりにくい。そのため焼付きしにく
くなっている。
本発明の斜板式コンプレッサにおいては、シューの球
面状摺動面は、固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜の面で形
成され、最も摺動条件のきびしい斜板に摺接するシュー
の平坦面状摺動面は、ヴィッカース硬度で1300以上の硬
質層の面で形成されている。従って本斜板式コンプレッ
サは、シューの焼付きが防止され、かつ動力損失も少な
い。
面状摺動面は、固体潤滑剤を含有した潤滑皮膜の面で形
成され、最も摺動条件のきびしい斜板に摺接するシュー
の平坦面状摺動面は、ヴィッカース硬度で1300以上の硬
質層の面で形成されている。従って本斜板式コンプレッ
サは、シューの焼付きが防止され、かつ動力損失も少な
い。
第１図は本発明の斜板式コンプレッサに用いられる半球
状シューの断面図である。第２図は第１図に示した半球
状シューの要部拡大断面図である。第３図は第１図に示
した半球状シューの他の態様の要部拡大断面図である。
第４図は本実施例で用いた半球状シューの要部拡大断面
図である。 第５図は本発明の斜板式コンプレッサに用いられる、中
央孔を有する半球状シューの断面図である。第６図は本
発明の斜板式コンプレッサに用いられる板状シューの断
面図である。 第７図は本発明の斜板式コンプレッサに用いられる代表
的なシューの、要部の断面態を示す斜視図である。第８
図はある態様の中央孔を有する、本発明に係わるシュー
の、要部断面図であり、第９図は他の態様の中央孔を有
する、本発明に係わるシューの要部断面図である。第10
図は本実施例で用いられた、中高な平坦状摺動面を有す
る半球状シューの断面図である。第11図は他の態様の中
央孔を有する、本発明の斜板式コンプレッサに用いられ
るシューの平坦面状摺動面を示す平面図である。第12図
は他のシューの摺動面を示す平面図であり、第13図はさ
らに他のシューの摺動面を示す平面図である。 第14図は本発明の実施例に示す斜板式コンプレッサの断
面図である。第15図は平板状のシューを有する斜板式コ
ンプレッサの断面図である。 １……半球状のシュー ２……平坦面状摺動面 ３……凸球面状摺動面 31……凹球面状摺動面 ４……硬質層 ５……潤滑皮膜 ６……下地皮膜 ７……中央孔、7a……開口面 7b……内壁面、7c……底面 ８……中心軸 ９……リング状の空間、10……溝 ｌ……開口面に接する45度の傾きをもつ接線 ｍ……摺動面直線、ｍ′……ｍと平行な直線 ｎ……軸方向直線 Ａ……ｌとｍの交点 Ｂ……ｍとｎの交点 Ｃ……ｌとｎの交点 25……板状シュー、26……ボール
状シューの断面図である。第２図は第１図に示した半球
状シューの要部拡大断面図である。第３図は第１図に示
した半球状シューの他の態様の要部拡大断面図である。
第４図は本実施例で用いた半球状シューの要部拡大断面
図である。 第５図は本発明の斜板式コンプレッサに用いられる、中
央孔を有する半球状シューの断面図である。第６図は本
発明の斜板式コンプレッサに用いられる板状シューの断
面図である。 第７図は本発明の斜板式コンプレッサに用いられる代表
的なシューの、要部の断面態を示す斜視図である。第８
図はある態様の中央孔を有する、本発明に係わるシュー
の、要部断面図であり、第９図は他の態様の中央孔を有
する、本発明に係わるシューの要部断面図である。第10
図は本実施例で用いられた、中高な平坦状摺動面を有す
る半球状シューの断面図である。第11図は他の態様の中
央孔を有する、本発明の斜板式コンプレッサに用いられ
るシューの平坦面状摺動面を示す平面図である。第12図
は他のシューの摺動面を示す平面図であり、第13図はさ
らに他のシューの摺動面を示す平面図である。 第14図は本発明の実施例に示す斜板式コンプレッサの断
面図である。第15図は平板状のシューを有する斜板式コ
ンプレッサの断面図である。 １……半球状のシュー ２……平坦面状摺動面 ３……凸球面状摺動面 31……凹球面状摺動面 ４……硬質層 ５……潤滑皮膜 ６……下地皮膜 ７……中央孔、7a……開口面 7b……内壁面、7c……底面 ８……中心軸 ９……リング状の空間、10……溝 ｌ……開口面に接する45度の傾きをもつ接線 ｍ……摺動面直線、ｍ′……ｍと平行な直線 ｎ……軸方向直線 Ａ……ｌとｍの交点 Ｂ……ｍとｎの交点 Ｃ……ｌとｎの交点 25……板状シュー、26……ボール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−215395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−137835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−200726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−152461（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】軸と平行に設けられた複数個のシリンダボ
アをもつシリンタブロックと、 該シリンダブロック内において回転軸により回転される
斜板と、 該シリンダボア内に摺動自在に嵌合されたピストンと、 該ピストンあるいは該ピストンと摺動するボールと該斜
板の摺動面との間に介在し該斜板の回転により該ピスト
ンを往復運動させる一面が該ピストンあるいは該ボール
と摺動する球面状摺動面をもち、他面が該斜板の摺動面
と摺動する平坦面状摺動面をもつシューと、で構成され
る斜板式コンプレッサにおいて、 上記シューの該球面状摺動面は固体潤滑剤を含有した潤
滑皮膜の面で形成され、 上記シューの該平坦面状摺動面は、ヴィッカース硬度13
00以上の硬質層の面で形成されていることを特徴とする
斜板式コンプレッサ。 - 【請求項２】潤滑皮膜は、二流化モリブデン、窒化ほう
素、グラファイト及びポリテトラフルオロエチレンから
選ばれた少なくとも一種の固体潤滑剤が、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂のバインダによっ
て結合されて成るものである特許請求の範囲第１項記載
の斜板式コンプレッサ。 - 【請求項３】潤滑皮膜は、リン酸マンガン化成皮膜、リ
ン酸亜鉛化成皮膜等の下地処理皮膜を介してコーティン
グされており、該潤滑皮膜と下地皮膜との合計厚さが10
μｍ以下である特許請求の範囲第１項記載の斜板式コン
プレッサ。 - 【請求項４】平坦面状摺動面を構成する硬質層は、浸ボ
ロン、炭化チタン又は炭化バナジウム処理されて形成さ
れる特許請求の範囲第１項記載の斜板式コンプレッサ。 - 【請求項５】斜板と摺接するシューの平坦面状摺動面
は、その中央部が周縁部に比して高い中高である特許請
求の範囲第１項記載の斜板式コンプレッサ。 - 【請求項６】平坦面状摺動面は、その中央部に、該平坦
面状摺動面とつながり、ロート状に拡大する開口面およ
び該開口面とつながる内壁面で形成される中央孔を具備
し、 上記中央孔は、その開口面の内側に、少なくとも、中心
軸を通り、縦倍率1000、横倍率10で測定した該摺動面高
さを示す図上で、該図上の最高摺動面を結ぶ摺動面直線
と、該摺動面直線と平行に該図上で20mm低い直線と該中
央孔の壁面との交点を通り該摺動面直線と垂直な軸方向
直線との交点と、該図上の該開口面に接する45度の傾き
をもつ接線と該軸方向直線との交点とを結ぶ基準距離
が、該図面上で3mm以上である断面をもつリング状の空
間を具備する特許請求の範囲第１項記載の斜板式コンプ
レッサ。 - 【請求項７】中央孔の開口面は、平坦面状摺動面の全摺
動面積に対して１〜20％の面積を有する特許請求の範囲
第１項記載の斜板式コンプレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041541A JP2503204B2 (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | 斜板式コンプレツサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041541A JP2503204B2 (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | 斜板式コンプレツサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201782A JPS61201782A (ja) | 1986-09-06 |
| JP2503204B2 true JP2503204B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=12611277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60041541A Expired - Lifetime JP2503204B2 (ja) | 1985-03-02 | 1985-03-02 | 斜板式コンプレツサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503204B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2661650B2 (ja) * | 1988-07-22 | 1997-10-08 | 大豊工業株式会社 | 浸ほう素処理摺動材料 |
| JP3568061B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2004-09-22 | 大豊工業株式会社 | 斜板式コンプレッサーの斜板及び斜板とシューとの組合わせ |
| JP4653989B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2011-03-16 | Ｎｔｎ株式会社 | 転がり軸受 |
| EP1719812B1 (en) | 2004-02-09 | 2018-04-04 | NTN Corporation | Grease |
| JP6211924B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 摺動用樹脂組成物 |
| WO2016013558A1 (ja) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Ntn株式会社 | 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ |
| JP6313683B2 (ja) * | 2014-07-23 | 2018-04-18 | Ntn株式会社 | 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ |
| JP6313681B2 (ja) * | 2014-07-23 | 2018-04-18 | Ntn株式会社 | 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ |
| JP6313682B2 (ja) * | 2014-07-23 | 2018-04-18 | Ntn株式会社 | 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ |
| US10670074B2 (en) | 2014-08-22 | 2020-06-02 | Ntn Corporation | Method for producing semispherical shoe for swash plate compressor and injection molding die |
| JP6571960B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2019-09-04 | Ntn株式会社 | 斜板式コンプレッサの半球シューおよび斜板式コンプレッサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53137835A (en) * | 1977-05-09 | 1978-12-01 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Method of forming carbide layer of va group element or chrome on surface of iron alloy material |
| NL8202648A (nl) * | 1982-07-01 | 1984-02-01 | Philips Nv | Optische vezels met grote numerieke apertuur. |
-
1985
- 1985-03-02 JP JP60041541A patent/JP2503204B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201782A (ja) | 1986-09-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |