JP2554812Y2 - ベーン型気体圧縮機 - Google Patents

ベーン型気体圧縮機

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JP2554812Y2
JP2554812Y2 JP1991042801U JP4280191U JP2554812Y2 JP 2554812 Y2 JP2554812 Y2 JP 2554812Y2 JP 1991042801 U JP1991042801 U JP 1991042801U JP 4280191 U JP4280191 U JP 4280191U JP 2554812 Y2 JP2554812 Y2 JP 2554812Y2
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vane
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JPH04134688U (ja
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勝 山口
修二 山根
裕 清水
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セイコー精機株式会社
カルソニック株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案はベーン型気体圧縮機に係
り、特にカーエアコン等に用いられるベーン型気体圧縮
機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のベーン型気体圧縮機には、例えば
圧縮機本体を構成するフロントサイドブロックや、リア
サイドブロック、シリンダ、ロータおよびベーンをアル
ミ合金により形成し、ベーンにはSiC(炭化ケイ
素)、Si3 4 (窒化ケイ素)等、硬質のセラミック
微粒子、またはPTFE(テフロン)等の自己潤滑剤の
微粉末を分散したニッケル−リン(Ni−P)複合メッ
キを施す一方、ロータ軸をSCM材、SCr材等の焼き
入れ鋼材により形成し、冷媒としてCFC−12(ジク
ロロジフルオロメタン;CCl2 2 )を使用するもの
がある。
【0003】この様なベーン型気体圧縮機では、滑り軸
受け式、すなわちフロントサイドブロックおよびリアサ
イドブロックそれぞれ中央のボス部に設けた軸受にロー
タ軸両端を挿入し、ロータを回転自在に支持している。
【0004】そして、その軸受やシリンダ室内の潤滑
は、通常ケ−シング後部空間の油溜まりから潤滑油を高
圧で吹付けたり、冷媒であるCFC−12に溶け込んだ
潤滑油により行われていた。また、CFC−12自身の
潤滑作用によっても行われていた。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】しかし、従来のベーン
型気体圧縮機に使用されるCFC−12は、成分として
塩素を含み、この塩素がオゾン層を破壊するために、今
後、その使用が禁止される。
【0006】従って、その代替冷媒が必要であり、その
ために成分として塩素を含まない冷媒を使用することが
考えられる。ところが、この塩素自身には潤滑作用があ
るため、逆に塩素を含まない冷媒を使用した場合には、
その潤滑性はCFC−12より劣ることになる。
【0007】このため、ケーシング後部空間の油溜りか
ら潤滑油が全て圧送されて無くなったり、圧縮機起動直
後で潤滑油が循環せずに、シリンダ室内やサイドブロッ
クの軸受部、あるいはロータのベーン溝が無潤滑状態と
なった場合には、ベーン先端のメッキとシリンダ内壁面
のアルミ合金、ロータ軸の鉄系金属とサイドブロック軸
受面のアルミ合金、あるいはロータのベーン溝壁面のア
ルミ合金とベーン前面と後面のメッキとが金属同士の摺
接となり、凝着を起こして焼付きに至るという新たな問
題を生じる恐れがある。
【0008】そこで、本考案は上記問題に鑑みなされた
もので、オゾン層を破壊することのない冷媒を使用する
と共に、シリンダ内壁やサイドブロックの軸受部、ある
いはロータのベーン溝で凝着を起こすことのないベーン
型気体圧縮機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本考案は、内周略楕円筒状のシリンダと、このシリンダ
の両側に取り付けられたフロントおよびリアサイドブロ
ックと、これらのサイドブロックと上記シリンダによっ
て形成されるシリンダ室内に回転自在に収納されたロー
タと、このロータに回転力を伝えるロータ軸と、このロ
ータの半径方向に設けた複数のベーン溝に進退自在に挿
入してある複数のベーンとを備え、上記フロントおよび
リアサイドブロックにはロータ軸を挿通し得る孔が設け
てあり、これが滑り軸受として前記ロータを回転自在に
支持する一方、上記シリンダ、フロントサイドブロッ
ク、リアサイドブロック、ロータおよびベーンはアルミ
ニウム合金により形成され、ロータ軸は鉄系金属により
形成され、ベーンには硬質粒子、または自己潤滑性粒子
を含有するニッケルを主体としたメッキが施されたベー
ン型気体圧縮機において、気体として冷媒HFC−13
4aを使用すると共に、上記シリンダの内壁面、フロン
トおよびリアサイドブロックの軸受面、あるいはロータ
のベーン溝壁面のうち少なくとも1つ以上にスズ、ある
いは銀、鉛、インジウム、パラジウム等の軟質金属、ま
たはこれら金属の合金からなるメッキ層を形成し、上記
ベーンの摺動や上記ロータ軸の回転により、上記メッキ
層を上記シリンダの内壁面、上記フロントおよび上記リ
アサイドブロックの軸受面、ならびに上記ロータのベー
ン溝壁面の各加工表面のくぼみ部分や加工目の深い所に
強制的に押し込めたことを特徴とする。
【0010】
【作用】上記構成では、冷媒としてその成分に塩素を含
まないHFC−134aを使用したため、オゾン層の破
壊は防止される。
【0011】また、アルミニウム合金(例えばアルミ−
シリコン合金)のシリンダ内壁面、フロントおよびリア
サイドブロックの軸受部、更にはロータのベーン溝壁面
の夫々、あるいは少なくとも1つ以上の加工表面にスズ
メッキあるいは銀、鉛、インジウム、パラジウム等の
(スズ以外の)軟質金属、またはこれら金属の合金をメ
ッキしたため、この圧縮機の運転後には、シリンダ内壁
面やサイドブロックの軸受面、あるいはロータのベーン
溝壁面のアルミ加工表面に着けたメッキ層は、夫々、ベ
ーン先端、ロータ軸、ベーン前・後側面との摺接により
簡単に剥げ落ちてしまうものの、各加工表面のくぼみ部
分や加工目の深い所にはメッキ金属が残留する。
【0012】このため、運転開始時や、運転途中で無潤
滑状態になっても、その残留していたメッキ金属がしみ
出してきて、アルミ加工表面を覆うので、凝着を起こさ
ない。
【0013】
【実施例】以下、本考案に係るベーン型気体圧縮機の一
実施例を図面に基づいて説明する。 通常、乗用車など
の冷房に用いられる気体圧縮機はエンジンに並設され、
このエンジンのクランクシャフトプーリからVベルトで
駆動され、圧縮機側に装置された電磁クラッチMでエン
ジン側と断続するようにしたもので、圧縮機本体10
と、この圧縮機本体10を気密に包囲する一端開口形の
ケ−シング11と、このケ−シング11の開口端面に取
り付けられたフロントヘッド12とにより構成されてい
る。
【0014】圧縮機本体10は、内周がほぼ楕円筒状を
したシリンダ13と、このシリンダ13の両側に取り付
けられたフロントサイドブロック14、およびリアサイ
ドブロック15とによりシリンダ室16が形成され、こ
のシリンダ室16内にはロータ軸17と一体で、かつ、
周囲にその半径方向に設けた複数のベーン溝に、進退自
在に複数枚のベーン18を装着したロータ19が収納さ
れている。フロントサイドブロック14およびリアサイ
ドブロック15の中央のボス部には、ロータ軸17を挿
通し得る孔が開けてあり、これにロータ軸17両端部が
挿入され、ロータ19を回転自在に支持する、滑り軸受
14a、15aが形成されている。
【0015】そして、本実施例ではこれらの圧縮機本体
10の内、シリンダ13とフロントサイドブロック1
4、リアサイドブロック15、およびロータ19と、ベ
ーン18とを、例えば過共晶アルミ−シリコン合金鋳造
材等のアルミ合金により形成し、更にベーン18にはニ
ッケル−リン合金をメッキする一方、ロータ軸16を例
えばSCMやSCr等の焼き入れ鋼材により形成し、冷
媒ガスとしては塩素を含まないHFC−134a(1,
1,1,2−テトラフルオロエタン;CH2 FCF3
を使用する。
【0016】また、フロントサイドブロック14および
リアサイドブロック15の軸受部14a、15aや、ベ
ーン18表面が摺接するシリンダ13の内壁面、さらに
ベーン18が進退動するロータ19のベーン溝壁面に
は、無電界メッキ法、あるいは電気メッキ法、溶融メッ
キ法等公知の方法により、スズ(Sn)メッキが施され
ている。
【0017】このメッキ処理は、シリンダ13やフロン
トサイドブロック14およびリアサイドブロック15、
更にはロータ18を形成するアルミ合金の母材31(以
下、アルミ母材という)を図2(a)に示すように機械
加工により仕上げた後、上記公知のスズメッキ法により
行われる。このメッキ処理により、スズメッキが図2
(b)のようにアルミ母材31表面に着く。メッキの膜
厚は最小1〜3μmで効果を発揮できる
【0018】すなわち、過共晶アルミ−シリコン合金に
おいては、アルミ基地中に5〜50μm程度の塊状の初
晶シリコン粒子33が分散した組織になっており、通常
の切削や研削等の機械加工によって表層部の初晶シリコ
ン粒子33は大半が脱落し、シリコン粒脱落部32が形
成されている。
【0019】通常メッキは、くぼみや穴の中には着きに
くいので、図2(b)のようにアルミ母材31の仕上げ
面のみにメッキ34が着いてシリコン粒脱落部32や加
工目の深い所等、凹部にはメッキがほとんど着いていな
い状態となっている。
【0020】尚、図1において、21は潤滑油が溜まる
油溜り、22は冷媒ガスから潤滑油を分離する油分離
器、23は潤滑油を両サイドブロック14,15の軸受
部14a,15aに供給する油連絡通路、24は冷媒ガ
スを吸気する吸気口、25は吸気通路、26は冷媒ガス
が吐出される吐出口である。
【0021】次に、このように構成されたベーン型気体
圧縮機の作用を説明するが、油溜まり21に潤滑油がな
くなったり、あるいは圧縮機起動後で潤滑油が循環せず
に、無潤滑状態となったシリンダ室16内でベーン18
が摺動し、軸受部14a、15aでロータ軸17が回転
するものとする。
【0022】この場合、本実施例では冷媒ガスとしてそ
の成分に塩素を含まないHFC−134aを使用してい
るため、無潤滑状態でHFC−134aだけでは、CF
C−12を使用した場合と比較してシリンダ室16内や
軸受部14a,15aの潤滑性が劣ることになる。
【0023】また、シリンダ13内壁面や、フロントサ
イドブロック14およびリアサイドブロック15のボス
部14a、15a、更にロータ19のベーン溝に施され
たスズメッキは、ベーン18のニッケル−リンメッキ、
およびロータ軸17の鉄系金属により非常に軟らかく、
また、アルミ母材との密着力も大きくないので、圧縮機
運転直後(なじみ後)には、大半のスズメッキが剥げ落
ちてしまう。
【0024】しかし、それと同時に、ベーン18の摺動
や、ロータ軸の回転によってシリコン粒脱落部32や加
工目の深い所には、スズメッキが強制的に押し込められ
るため、なじみ後の表面は図3に示すようになってい
る。
【0025】従って、その後の通常の運転状態では、油
膜が存在するために、アルミ母材が摩耗したり凝着した
りすることはなく、もし途中で無潤滑状態となり、油膜
が切れてアルミ母材とベーンやロータ軸が直接金属同士
の摺接をして、アルミ母材が徐々に摩耗したとしても、
シリコン粒脱落部32等に残留していたスズ34がアル
ミ母材31表面にしみ出してきて、その表面を覆うの
で、ベーン18やロータ軸17とアルミ母材31との間
で凝着を起こさず焼き付きが防止される。
【0026】また、HFC−134aは、CFC−12
とは異なりその成分に塩素を含まないため、塩素ガスに
よりオゾン層を破壊することがなくなり、環境破壊を防
止することができる。
【0027】尚、本実施例ではスズメッキにより説明し
たが、本発明ではスズメッキに限定される必要はなく、
銀(Ag)、鉛(Pb)、パラジウム(Pd)およびイ
ンジウム(In)等の軟質金属によりメッキしても良い
し、あるいは鉛−スズ、鉛−スズ−銅、パラジウム−ス
ズ、鉛−インジウム、パラジウム−インジウム等の合金
メッキでもよい。
【0028】また、本実施例では、シリンダ内壁面、フ
ロントおよびリアサイドブロックの軸受面、あるいはロ
ータのベーン溝壁面の内、少なくとも1つ以上の面にス
ズメッキを施すとしたが、その他にロータのサイド面、
あるいはフロントおよびリアトイドブロックの内側端
面、更に、ロータの外周面などにもスズメッキを施すよ
うにしても良いことは言うまでもない。
【0029】また、本実施例では、アルミ−シリコン合
金の初晶シリコン粒を切削、研磨等の強加工によって強
制的に脱落させ、そのシリコン粒脱落部をスズを溜め込
む所として利用したが、この他に、例えば、深い加工目
を荒いピッチで形成し、そのくぼみにスズを溜め込むよ
うにしても良い。
【0030】
【考案の効果】以上説明したように、本考案では、シリ
ンダや、フロントサイドブロック、リアサイドブロッ
ク、ロータおよびベーンがアルミ−シリコン合金により
形成され、更にベーンにはニッケル−リン合金等のメッ
キが施されている一方、上記両サイドブロックの軸受間
に回転自在に支持されるロータ軸を鉄系金属により形成
したベーン型気体圧縮機において、冷媒ガスとしてその
成分に塩素を含まないHFC−134a(1,1,1,
2−テトラフルオロエタン)を使用し、フロントおよび
リアサイドブロックそれぞれの軸受部と、上記ベーン先
端と摺接する上記シリンダ内壁や、ロータのベーン溝壁
面にスズや、銀、鉛、パラジウムおよびインジウム等の
軟質金属あるいはこれら金属の合金をメッキしたため、
塩素が発生せずにオゾン層の破壊を防止すると共に、シ
リンダおよび両サイドブロックにより構成されるシリン
ダ室内や軸受部が無潤滑状態になっても、その部分にお
ける凝着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係るベーン型気体圧縮機の全体構成を
示す断面図。
【図2】(a)はスズメッキ処理を施す前の機械加工後
のアルミ母材断面を示す断面図、(b)はスズメッキ処
理後のアルミ母材断面を示す断面図。
【図3】なじみ後のアルミ母材断面を示す断面図。
【符号の説明】
13 シリンダ 14 フロントサイドブロック 15 リアサイドブロック 16 シリンダ室 17 ロータ軸 18 ベーン 19 ロータ 14a 軸受部 15a 軸受部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−136586(JP,A) 特開 昭64−73185(JP,A) 特開 平2−130272(JP,A) 実開 昭55−137273(JP,U) 渡辺直洋,「フロン代替物開発の展 望」,化学工業,化学工業社,1990年9 月,VOL.41,NO.9,P.13−17 本間他1名,「フロン雰囲気における 摩擦摩耗特性D・9」,日本潤滑学会第 34期全国大会予稿集,1989年,P.185 −188 松崎他1名,「HFC134a雰囲気に おける摩擦摩耗現象」,社団法人自動車 技術会学術講演会前刷集901,1990年5 月,P.141−144

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周略楕円筒状のシリンダと、このシリ
    ンダの両側に取り付けられたフロントおよびリアサイド
    ブロックと、これらのサイドブロックと上記シリンダに
    よって形成されるシリンダ室内に回転自在に収納された
    ロータと、このロータに回転力を伝えるロータ軸と、こ
    のロータの半径方向に設けた複数のベーン溝に進退自在
    に挿入してある複数のベーンとを備え、上記フロントお
    よびリアサイドブロックにはロータ軸を挿通し得る孔が
    設けてあり、これが滑り軸受として前記ロータを回転自
    在に支持する一方、上記シリンダ、フロントサイドブロ
    ック、リアサイドブロック、ロータおよびベーンはアル
    ミニウム合金により形成され、ロータ軸は鉄系金属によ
    り形成され、ベーンには硬質粒子、または自己潤滑性粒
    子を含有するニッケルを主体としたメッキが施されたベ
    ーン型気体圧縮機において、 気体として冷媒HFC−134aを使用すると共に、 上記シリンダの内壁面、フロントおよびリアサイドブロ
    ックの軸受面、あるいはロータのベーン溝壁面のうち少
    なくとも1つ以上にスズ、あるいは銀、鉛、インジウ
    ム、パラジウム等の軟質金属、またはこれら金属の合金
    からなるメッキ層を形成し、上記ベーンの摺動や上記ロ
    ータ軸の回転により、上記メッキ層を上記シリンダの内
    壁面、上記フロントおよび上記リアサイドブロックの軸
    受面、ならびに上記ロータのベーン溝壁面の各加工表面
    のくぼみ部分や加工目の深い所に強制的に押し込めた
    とを特徴とするベーン型気体圧縮機。
JP1991042801U 1991-06-07 1991-06-07 ベーン型気体圧縮機 Expired - Lifetime JP2554812Y2 (ja)

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JPH04134688U JPH04134688U (ja) 1992-12-15
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Families Citing this family (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6115228B2 (ja) * 2013-03-25 2017-04-19 株式会社豊田自動織機 ベーン型圧縮機
JP2016176445A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 カルソニックカンセイ株式会社 気体圧縮機及び気体圧縮機の製造方法

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JPS5437770A (en) * 1977-08-31 1979-03-20 Agency Of Ind Science & Technol Dielectric branching line including nonreversible propagation characteristics of light wave
JPH02136586A (ja) * 1988-11-15 1990-05-25 Riken Corp ベーン型圧縮機

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Title
本間他1名,「フロン雰囲気における摩擦摩耗特性D・9」,日本潤滑学会第34期全国大会予稿集,1989年,P.185−188
松崎他1名,「HFC134a雰囲気における摩擦摩耗現象」,社団法人自動車技術会学術講演会前刷集901,1990年5月,P.141−144
渡辺直洋,「フロン代替物開発の展望」,化学工業,化学工業社,1990年9月,VOL.41,NO.9,P.13−17

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JPH04134688U (ja) 1992-12-15

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