JP2809763B2 - 摺動部材およびそれを用いた圧縮機 - Google Patents
摺動部材およびそれを用いた圧縮機Info
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- F05C2201/0457—Cemented steel
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、摺動部材に係り、特に摺動部の信頼性、耐
摩耗性の優れた摺動部材を備えたエアコン、冷蔵庫、冷
凍機等の圧縮機に関する。
摩耗性の優れた摺動部材を備えたエアコン、冷蔵庫、冷
凍機等の圧縮機に関する。
［従来の技術］ ルームエアコン、冷蔵庫、冷凍機等には回転式、レシ
プロ式、スクロール式，スクリユー式など各種の圧縮機
が用いられている。なかでも、回転式圧縮機は代表的な
ものゝ一つである。
プロ式、スクロール式，スクリユー式など各種の圧縮機
が用いられている。なかでも、回転式圧縮機は代表的な
ものゝ一つである。
回転式圧縮機は、ジヤーナル軸受機構による上・下の
ベアリングによって支持されたクランクシヤフト、該ク
ランクシヤフトによりシリンダ内を偏心回転するロー
ラ、該ローラのシリンダ、前記ローラの外周部に摺動接
触し、かつ、シリンダの一部に形成された溝内を往復摺
動するベーン等を有する圧縮機である。
ベアリングによって支持されたクランクシヤフト、該ク
ランクシヤフトによりシリンダ内を偏心回転するロー
ラ、該ローラのシリンダ、前記ローラの外周部に摺動接
触し、かつ、シリンダの一部に形成された溝内を往復摺
動するベーン等を有する圧縮機である。
前記回転式圧縮機は、フロンガスの圧縮動作を繰り返
す摺動部に摺動部材が用いられ、フロンとそれを溶解す
る潤滑油（冷凍機油）の存在下で摺動される。従って、
こうした条件下での耐摩耗性が要求されることから、前
記上・下のベアリングには片状黒鉛鋳鉄もしくは鉄系焼
結材、クランクシヤフトには共晶黒鉛鋳鉄，球状黒鉛鋳
鉄または片状黒鉛鋳鉄、ローラには共晶黒鉛鋳鉄の調質
処理（焼入，焼戻し処理）したもの、ベーンには高速度
工具鋼および低合金鋼の調質処理材または鉄系焼結材
等、いずれも鉄系素材より構成されているのが一般的で
あつた。
す摺動部に摺動部材が用いられ、フロンとそれを溶解す
る潤滑油（冷凍機油）の存在下で摺動される。従って、
こうした条件下での耐摩耗性が要求されることから、前
記上・下のベアリングには片状黒鉛鋳鉄もしくは鉄系焼
結材、クランクシヤフトには共晶黒鉛鋳鉄，球状黒鉛鋳
鉄または片状黒鉛鋳鉄、ローラには共晶黒鉛鋳鉄の調質
処理（焼入，焼戻し処理）したもの、ベーンには高速度
工具鋼および低合金鋼の調質処理材または鉄系焼結材
等、いずれも鉄系素材より構成されているのが一般的で
あつた。
しかし、近年、小型，高出力で、回転制御方式の回転
式圧縮機が重用されるようになり、フロンの溶込みによ
り低粘度となった冷凍機油では、高負荷，高速運転時や
始動運転時に摺動部の油膜切れが起り、金属接触を伴う
境界潤滑領域が発生して、摩擦係数が増大し、摩耗粉等
の微小異物が油膜切れと相俟って圧縮機の寿命を損うこ
とが懸念されている。
式圧縮機が重用されるようになり、フロンの溶込みによ
り低粘度となった冷凍機油では、高負荷，高速運転時や
始動運転時に摺動部の油膜切れが起り、金属接触を伴う
境界潤滑領域が発生して、摩擦係数が増大し、摩耗粉等
の微小異物が油膜切れと相俟って圧縮機の寿命を損うこ
とが懸念されている。
［発明が解決しようとする課題］ 前記各摺動部材の耐摩耗性を強化する従来技術として
は、以下に述べるが、これらはそれぞれ一長一短あり、
耐摩耗性と生産性とを兼ね備えた材料は未だ見出されて
いない。
は、以下に述べるが、これらはそれぞれ一長一短あり、
耐摩耗性と生産性とを兼ね備えた材料は未だ見出されて
いない。
ロータリー式コンプレツサーを例にとれば、鋳鉄製シ
リンダとローラおよびベーンの少なくとも一つを、酸窒
化処理した鉄系焼結合金を用いたものがあるが（特公昭
55−4958号）、これは形状変形が大きく、形成された窒
化物層の空孔部に起因するノツチ作用により、強度的に
問題がある。
リンダとローラおよびベーンの少なくとも一つを、酸窒
化処理した鉄系焼結合金を用いたものがあるが（特公昭
55−4958号）、これは形状変形が大きく、形成された窒
化物層の空孔部に起因するノツチ作用により、強度的に
問題がある。
また、シリンダ内面が鉄系酸化物を含有（10〜40体積
％）する鉄系焼結合金、ローラおよびベーンがマルテン
サイトを焼戻した素地中に金属炭化物，金属酸化物が分
散し、かつ，窒素が固溶している鉄系焼結合金で構成さ
れているものがあるが（特開昭60−73082号）、高出力
圧縮機のベーン材としての強度が溶製材からなるものに
比べると約1/2以下と著しく劣る。
％）する鉄系焼結合金、ローラおよびベーンがマルテン
サイトを焼戻した素地中に金属炭化物，金属酸化物が分
散し、かつ，窒素が固溶している鉄系焼結合金で構成さ
れているものがあるが（特開昭60−73082号）、高出力
圧縮機のベーン材としての強度が溶製材からなるものに
比べると約1/2以下と著しく劣る。
更に、クランクシヤフト材として、シアン酸アルカリ
金属塩を主体とする塩浴に浸漬することにより、硫化鉄
を含む窒化鉄の多孔質層、その下層に窒化鉄の合金層を
形成したものがあるが（特開昭62−13784号）、高寸法
精度を必要とするものにおいては、後加工が必要である
と云う問題がある。また、クランクシヤフトの中空部や
油孔に毒性の高い塩浴成分を残さないために十分な洗浄
処理が必要な上に、洗浄廃液も公害を起さないような処
理が必要でなる。
金属塩を主体とする塩浴に浸漬することにより、硫化鉄
を含む窒化鉄の多孔質層、その下層に窒化鉄の合金層を
形成したものがあるが（特開昭62−13784号）、高寸法
精度を必要とするものにおいては、後加工が必要である
と云う問題がある。また、クランクシヤフトの中空部や
油孔に毒性の高い塩浴成分を残さないために十分な洗浄
処理が必要な上に、洗浄廃液も公害を起さないような処
理が必要でなる。
これらの従来技術では、高出力，高性能の圧縮機用摺
動部材として十分な機械強度と、フロンで希釈された低
粘度の潤滑油による境界潤滑下における保油性，耐摩耗
性、あるいは後加工等が不必要な材料として、まだまだ
十分とは云い難い。
動部材として十分な機械強度と、フロンで希釈された低
粘度の潤滑油による境界潤滑下における保油性，耐摩耗
性、あるいは後加工等が不必要な材料として、まだまだ
十分とは云い難い。
また、これらの材料を摺動部材として用いる圧縮機に
おいても、機械損失や容積効率などの機械的性能と運転
寿命の向上など多くの問題がある。
おいても、機械損失や容積効率などの機械的性能と運転
寿命の向上など多くの問題がある。
上記は回転式圧縮機を例として述べたものであるが、
レシプロ式、スクロール式、スクリユー式等の圧縮機に
おいても同様の問題があることは云うまでもない。
レシプロ式、スクロール式、スクリユー式等の圧縮機に
おいても同様の問題があることは云うまでもない。
本発明の目的は、前記従来技術に鑑み、保油性，耐摩
耗性等が優れた摺動部材、特に、圧縮機の小形高性能
化、寿命の向上、生産効率のアップを図ることができる
摺動部材および該部材を用いた圧縮機を提供することに
ある。
耗性等が優れた摺動部材、特に、圧縮機の小形高性能
化、寿命の向上、生産効率のアップを図ることができる
摺動部材および該部材を用いた圧縮機を提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成する手段としては、 冷媒と油の混合液を潤滑剤とする摺動部が鉄系素材で
構成され摺動部材において、 前記鉄系摺動部の表層部が、窒化物層、該窒化物層上
に酸窒化物層からなる中間層を介して四三酸化鉄を主成
分とする多孔質酸化物層が形成された複合層を有するこ
とを特徴とする摺動部材および該摺動部材を用いた圧縮
機にある。
構成され摺動部材において、 前記鉄系摺動部の表層部が、窒化物層、該窒化物層上
に酸窒化物層からなる中間層を介して四三酸化鉄を主成
分とする多孔質酸化物層が形成された複合層を有するこ
とを特徴とする摺動部材および該摺動部材を用いた圧縮
機にある。
また、前記複合層の多孔質酸化物層は固体潤滑剤を保
持していることを特徴とする摺動部材および該摺動部材
を用いた圧縮機にある。
持していることを特徴とする摺動部材および該摺動部材
を用いた圧縮機にある。
本発明の前記摺動部材として、溶製材料である鋼また
は鋳鉄の鉄系部材に前記複合層を表層部を形成する方法
は、アンモニアガス、空気、水蒸気の順に反応させて、
窒化物層、酸窒化物層および多孔質の四三酸化鉄層を形
成し、該酸化鉄層の気孔に固体潤滑剤を保持させた複合
層を形成することによって達成される。
は鋳鉄の鉄系部材に前記複合層を表層部を形成する方法
は、アンモニアガス、空気、水蒸気の順に反応させて、
窒化物層、酸窒化物層および多孔質の四三酸化鉄層を形
成し、該酸化鉄層の気孔に固体潤滑剤を保持させた複合
層を形成することによって達成される。
また、前記鉄系摺動部材としては、例えば、ロータリ
圧縮機において、ベーン，ローラ，クランクシヤフトお
よび軸受の各摺動部へ適用することが考えられる。該摺
動部に前記複合層を形成し、その最外層に固体潤滑剤を
配することによって本発明の目的を達成することができ
る。
圧縮機において、ベーン，ローラ，クランクシヤフトお
よび軸受の各摺動部へ適用することが考えられる。該摺
動部に前記複合層を形成し、その最外層に固体潤滑剤を
配することによって本発明の目的を達成することができ
る。
前記固体潤滑剤としては、硫化物，ふつ化物，ハロゲ
ン化物，カーボン，窒化物，酸化物，プラスチックス等
の有機化合物など、一般に用いられている固体潤滑剤か
ら、目的に応じて選択することができる。
ン化物，カーボン，窒化物，酸化物，プラスチックス等
の有機化合物など、一般に用いられている固体潤滑剤か
ら、目的に応じて選択することができる。
以下に本発明を具体的に説明する。
圧縮機の摺動部材としては、片状黒鉛鋳鉄，共晶黒鉛
鋳鉄，球状黒鉛鋳鉄，機械構造用炭素鋼，合金鋼などの
従来の溶製鉄系材料を用いることができる。
鋳鉄，球状黒鉛鋳鉄，機械構造用炭素鋼，合金鋼などの
従来の溶製鉄系材料を用いることができる。
該鉄系材料からなる摺動部材の表層部を0.5〜５体積
％の空気を含有するアンモニアガス雰囲気中,450〜650
℃で酸窒化処理を施して、まず表層部に粒状に窒化鉄と
酸化鉄が混在する酸窒化物層を一様に形成する。
％の空気を含有するアンモニアガス雰囲気中,450〜650
℃で酸窒化処理を施して、まず表層部に粒状に窒化鉄と
酸化鉄が混在する酸窒化物層を一様に形成する。
次いで、300〜800℃の水蒸気中で、前記粒状の酸化鉄
部分を膨張させることにより、多孔質の化学的に安定な
四三酸化鉄層を形成する。
部分を膨張させることにより、多孔質の化学的に安定な
四三酸化鉄層を形成する。
前記固体潤滑剤としては、硫化アンモニウムの浸硫性
ガス（H2S）雰囲気中で、500〜570℃に加熱すると、前
記四三酸化鉄層と反応して、最表層部に固体潤滑剤であ
るFeSを析出させることができる。なお、該FeS層はイオ
ン浸硫法によっても形成することができる。
ガス（H2S）雰囲気中で、500〜570℃に加熱すると、前
記四三酸化鉄層と反応して、最表層部に固体潤滑剤であ
るFeSを析出させることができる。なお、該FeS層はイオ
ン浸硫法によっても形成することができる。
次に、一般に知られているMoS2,WS2等の固体潤滑剤
は、四三酸化鉄層の多孔質層にスパツタリング法や、塗
布焼付法で含浸させることができる。
は、四三酸化鉄層の多孔質層にスパツタリング法や、塗
布焼付法で含浸させることができる。
また、低融点金属であるPbやSn等の固体潤滑剤は、こ
れらを加熱溶融させた中に前記酸化処理した摺動部材を
浸漬，加圧することによって四三酸化鉄層の多孔質層に
直接含浸させることができる。またスパツタリング法で
も含浸することができる。黒鉛は超微粉カーボンをスパ
ツタリング法により含浸させることによって形成するこ
とができる。
れらを加熱溶融させた中に前記酸化処理した摺動部材を
浸漬，加圧することによって四三酸化鉄層の多孔質層に
直接含浸させることができる。またスパツタリング法で
も含浸することができる。黒鉛は超微粉カーボンをスパ
ツタリング法により含浸させることによって形成するこ
とができる。
プラスチツクスとしては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、6,6ナイロン、ポリカーボネート、ポリアセター
ル、ポリイミド、フッ素化アルキレン樹脂等用いられ
る。特に、四ふつ化エチレン樹脂（PTFE）は、優れた摺
動特性の潤滑層が得られる。該潤滑層は前記PTFEの分散
懸濁液を含浸，または塗布し、焼付けることにより形成
することができる。
レン、6,6ナイロン、ポリカーボネート、ポリアセター
ル、ポリイミド、フッ素化アルキレン樹脂等用いられ
る。特に、四ふつ化エチレン樹脂（PTFE）は、優れた摺
動特性の潤滑層が得られる。該潤滑層は前記PTFEの分散
懸濁液を含浸，または塗布し、焼付けることにより形成
することができる。
前記固体潤滑剤を保持させた複合層を有する摺動部材
は、圧縮機の苛酷な摺動摩擦に十分に対応できる低摩擦
係数を有するので、凝着またはアブレシブ（Abrasive）
による焼付きを防止することができる。また、初期馴み
性にも優れた摺動部材を得ることができる。
は、圧縮機の苛酷な摺動摩擦に十分に対応できる低摩擦
係数を有するので、凝着またはアブレシブ（Abrasive）
による焼付きを防止することができる。また、初期馴み
性にも優れた摺動部材を得ることができる。
第１図はカークーラに用いられている斜板式圧縮機の
断面概略図を示す。また、第２図および第３図（第２図
のＡ−Ａ部分断面図）は冷蔵庫、エアコン等に用いられ
ているロータリー圧縮機の断面概略図を示す。
断面概略図を示す。また、第２図および第３図（第２図
のＡ−Ａ部分断面図）は冷蔵庫、エアコン等に用いられ
ているロータリー圧縮機の断面概略図を示す。
これらの圧縮機は小形，高出力化と、回転数制御方式
による低速から高速までの広い範囲での運転により、摺
動部はますます過酷となり、優れた潤滑特性が要求され
る。
による低速から高速までの広い範囲での運転により、摺
動部はますます過酷となり、優れた潤滑特性が要求され
る。
前記圧縮機の駆動軸５とスラスト軸受13,14、クラン
クシヤフトのクランクピン部109とローラ108、クランク
シヤフト102と上・下ベアリング106,107、ベーン110と
シリンダ105、ベーン110とローラ108等の各摺動部に本
発明を適用することができる。
クシヤフトのクランクピン部109とローラ108、クランク
シヤフト102と上・下ベアリング106,107、ベーン110と
シリンダ105、ベーン110とローラ108等の各摺動部に本
発明を適用することができる。
特にクランクピン部109とローラ108、クランクシヤフ
ト102と上・下ベアリング106,107、ベーン110とシリン
ダ105、ベーン110とローラ108の各部は、境界潤滑に伴
う焼付きが発生し易いと云う問題があったが、本発明を
適用することにより解決することができる。
ト102と上・下ベアリング106,107、ベーン110とシリン
ダ105、ベーン110とローラ108の各部は、境界潤滑に伴
う焼付きが発生し易いと云う問題があったが、本発明を
適用することにより解決することができる。
［作用］ 圧縮機の使用条件が苛酷となり、冷凍機油（潤滑油と
冷媒の混合油）が摩擦部に行きわたる前に境界潤滑領域
で運転されると、金属接触や凝着を起して運転不能とな
る。しかし、本発明は摺動部材の最外層部に、初期なじ
み性の優れた固体潤滑剤層とそれを保持する多孔質の酸
化物層、その下層の高硬度な酸窒化物層から構成される
複合層によって潤滑されるために、前記金属接触や凝着
の発生を抑制することができる。
冷媒の混合油）が摩擦部に行きわたる前に境界潤滑領域
で運転されると、金属接触や凝着を起して運転不能とな
る。しかし、本発明は摺動部材の最外層部に、初期なじ
み性の優れた固体潤滑剤層とそれを保持する多孔質の酸
化物層、その下層の高硬度な酸窒化物層から構成される
複合層によって潤滑されるために、前記金属接触や凝着
の発生を抑制することができる。
また、多孔質層が相手摺動部材の形状になじみ易いの
で相互の密着性がよく、負荷面圧を軽減する作用があ
り、潤滑油を良く保持するので潤滑特性を向上すること
ができる。
で相互の密着性がよく、負荷面圧を軽減する作用があ
り、潤滑油を良く保持するので潤滑特性を向上すること
ができる。
さらにまた、圧縮機等の寿命を向上する理由の一つと
しては、前記複合層が化学的に安定で、かつ、冷凍機油
の劣化を抑制し、腐食摩耗を防ぐ作用があるものと考え
る。
しては、前記複合層が化学的に安定で、かつ、冷凍機油
の劣化を抑制し、腐食摩耗を防ぐ作用があるものと考え
る。
［実施例］ 以下に本発明を実施例により説明する。
〔実施例 １〕 第１図に示す斜板式圧縮機は、互いに対象な形状のシ
リンダブロツク1,2を組合せて圧縮機本体を構成してい
る。
リンダブロツク1,2を組合せて圧縮機本体を構成してい
る。
前記各シリンダブロツクは、３個のシリンダを有し、
シリンダポア1a,2aに両頭のピストン４が摺動可能に嵌
合されている。圧縮機本体３の中心孔3aには回転軸５が
挿通され、軸受6,7によつて回転可能に支持されてい
る。この回転軸５の中央部にスプリングピン９によつて
固定された斜板８が、回転軸５によって回転され、該斜
板の先端部に取付けた摺動子10を介してピストン４を往
復運動させるように構成されている。なお、13,14はス
ラスト軸受である。
シリンダポア1a,2aに両頭のピストン４が摺動可能に嵌
合されている。圧縮機本体３の中心孔3aには回転軸５が
挿通され、軸受6,7によつて回転可能に支持されてい
る。この回転軸５の中央部にスプリングピン９によつて
固定された斜板８が、回転軸５によって回転され、該斜
板の先端部に取付けた摺動子10を介してピストン４を往
復運動させるように構成されている。なお、13,14はス
ラスト軸受である。
スラスト軸受13,14と回転軸５の摺動面は、第４図に
示す模式図のように、黒鉛鋳鉄の素地24の外層部に形成
された固体潤滑剤層21、その下層の四三酸化鉄を主成分
とする多孔質層22、更にその下層の酸窒化物層23が形成
され、これらが黒鉛25の周囲を補強している。なお、黒
鉛は固体潤滑であると同時に、油留めとなる。
示す模式図のように、黒鉛鋳鉄の素地24の外層部に形成
された固体潤滑剤層21、その下層の四三酸化鉄を主成分
とする多孔質層22、更にその下層の酸窒化物層23が形成
され、これらが黒鉛25の周囲を補強している。なお、黒
鉛は固体潤滑であると同時に、油留めとなる。
なお、第５図は黒鉛鋳鉄に変えて、炭化物26を有する
金属素地の場合を示す模式図である。
金属素地の場合を示す模式図である。
本実施例における固体潤滑剤層21は、FeSからなり、
約５μｍの厚さを有し、硬さがHV約400である。その下
層の四三酸化鉄の多孔質層22は厚さ約５μｍ、ポアサイ
ズ0.5〜２μｍで、硬さがHV約500である。その下層の酸
窒化物層23は厚さ約５μｍ、HV約700で、黒鉛25は粒径
５〜15μｍであった。
約５μｍの厚さを有し、硬さがHV約400である。その下
層の四三酸化鉄の多孔質層22は厚さ約５μｍ、ポアサイ
ズ0.5〜２μｍで、硬さがHV約500である。その下層の酸
窒化物層23は厚さ約５μｍ、HV約700で、黒鉛25は粒径
５〜15μｍであった。
これらの潤滑層が形成された前記軸受の摺動特性は極
めて優れていた。また、初期馴染み性もよく、潤滑油の
保持特性も優れ、従来の圧縮機に比べて停止，起動を加
えた高速運転寿命試験において寿命が約３倍以上とな
り、優れた特性を示した。
めて優れていた。また、初期馴染み性もよく、潤滑油の
保持特性も優れ、従来の圧縮機に比べて停止，起動を加
えた高速運転寿命試験において寿命が約３倍以上とな
り、優れた特性を示した。
〔実施例 ２〜13〕 第２図および第３図（第２図のＡ−Ａ断面図）のロー
タリー式圧縮機において、密閉容器101内に設けられた
圧縮機部104のクランクシヤフト102は、上部ベアリング
106と下部ベアリング107とによりジヤーナル軸受支持さ
れ、クランクシヤフトピン部109は上記軸受の摺動によ
りローラ108を偏心回転する。
タリー式圧縮機において、密閉容器101内に設けられた
圧縮機部104のクランクシヤフト102は、上部ベアリング
106と下部ベアリング107とによりジヤーナル軸受支持さ
れ、クランクシヤフトピン部109は上記軸受の摺動によ
りローラ108を偏心回転する。
シリンダ105に形成されたベーン溝111と、先端部が前
記ローラ108の外周面に摺動，接触させたベーン110がス
ラスト軸受摺動構造となつている。
記ローラ108の外周面に摺動，接触させたベーン110がス
ラスト軸受摺動構造となつている。
クランクシヤフト102の摺動部の構成材料は実施例１
と同じものを用い、また、ベーン110は、前記第４図の
素地25が高速度工具鋼である以外は、クランクシヤフト
と同様な潤滑層を有している。
と同じものを用い、また、ベーン110は、前記第４図の
素地25が高速度工具鋼である以外は、クランクシヤフト
と同様な潤滑層を有している。
本実施例では、シヤフトとローラおよび軸受の組合
せ、ベーンとシリンダおよびローラの組合せにより圧縮
機と、従来の鋳鉄同志の組合せによる圧縮機とを用いて
摩耗試験を行つた。
せ、ベーンとシリンダおよびローラの組合せにより圧縮
機と、従来の鋳鉄同志の組合せによる圧縮機とを用いて
摩耗試験を行つた。
上記摩耗試験は、フロン113（C2Cl3F3）を溶解して低
粘度化したナフテン系冷凍機油中で、周速10m/Sで荷重
をかけ、焼付き限界面圧、耐摩耗性および初期馴み性を
求めた。その結果を第１表に示す。
粘度化したナフテン系冷凍機油中で、周速10m/Sで荷重
をかけ、焼付き限界面圧、耐摩耗性および初期馴み性を
求めた。その結果を第１表に示す。
従来の鋳鉄（FCD50）同士、および該鋳鉄と高速度工
具鋼（SKH51）の組合せによる摺動部を有するものは、7
5kgf/cm2が限界面圧であるのに対し、本発明の各表面処
理したものと鋳鉄を組合せたものでは260kgf/cm2以上の
限界面圧を有し、従来のものに比べ約3.5倍以上も高
い。特に、最表層部にMoS2をコーテイングしたものは46
0kgf/cm2と最も高い限界面圧を示した。
具鋼（SKH51）の組合せによる摺動部を有するものは、7
5kgf/cm2が限界面圧であるのに対し、本発明の各表面処
理したものと鋳鉄を組合せたものでは260kgf/cm2以上の
限界面圧を有し、従来のものに比べ約3.5倍以上も高
い。特に、最表層部にMoS2をコーテイングしたものは46
0kgf/cm2と最も高い限界面圧を示した。
耐摩耗性摩耗量による耐摩耗性の比較においても、本
発明の各表面処理したものが従来のものより1/2以下で
あり優れていることが分かる。
発明の各表面処理したものが従来のものより1/2以下で
あり優れていることが分かる。
また、初期馴み性については、運転開始２分後の摩擦
係数をもって比較したが、本発明のものが従来のものよ
り初期摩擦係数が低く、初期馴み性の上でも格段に優れ
ている。
係数をもって比較したが、本発明のものが従来のものよ
り初期摩擦係数が低く、初期馴み性の上でも格段に優れ
ている。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明は、冷媒単独あるいは冷媒と
油の混合液を用い、摺動部が鉄系素材で構成され圧縮機
の摺動部の摺動面に、前記固体潤滑剤層と多孔質の酸化
鉄層および酸窒化物層を形成したことにより、摺動部材
の油膜の保持性，耐凝着性、耐焼付性が優れ、圧縮機等
の長期運転における信頼性および寿命を改善することが
できる。
油の混合液を用い、摺動部が鉄系素材で構成され圧縮機
の摺動部の摺動面に、前記固体潤滑剤層と多孔質の酸化
鉄層および酸窒化物層を形成したことにより、摺動部材
の油膜の保持性，耐凝着性、耐焼付性が優れ、圧縮機等
の長期運転における信頼性および寿命を改善することが
できる。
第１図は斜板式圧縮機の断面概略図、第２図はロータリ
ー式圧縮機の断面概略図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面
図、第４図および第５図はシヤフトおよびベーン表面の
断面模式図である。 1,2……シリンダブロツク、1a,2a……シリンダポア、３
……圧縮機本体、3a……圧縮機本体の中心孔、４……ピ
ストン、５……回転軸、6,7……軸受、８……斜板、９
……スプリングピン、10……摺動子、13,14……スラス
ト軸受、21……固体潤滑剤層、22……多孔質層、23……
酸窒化物層、24……素地、25……黒鉛、26……炭化物、
101……密閉容器、102……クランクシヤフト、103……
電動機部、104……圧縮機部、105……シリンダ、106…
…上ベアリング、107……下ベアリング、108……ロー
ラ、109……クランクピン部、110……ベーン、110a……
ベーン先端部、111……ベーン溝。
ー式圧縮機の断面概略図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面
図、第４図および第５図はシヤフトおよびベーン表面の
断面模式図である。 1,2……シリンダブロツク、1a,2a……シリンダポア、３
……圧縮機本体、3a……圧縮機本体の中心孔、４……ピ
ストン、５……回転軸、6,7……軸受、８……斜板、９
……スプリングピン、10……摺動子、13,14……スラス
ト軸受、21……固体潤滑剤層、22……多孔質層、23……
酸窒化物層、24……素地、25……黒鉛、26……炭化物、
101……密閉容器、102……クランクシヤフト、103……
電動機部、104……圧縮機部、105……シリンダ、106…
…上ベアリング、107……下ベアリング、108……ロー
ラ、109……クランクピン部、110……ベーン、110a……
ベーン先端部、111……ベーン溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 董 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 福田 和司 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内 (56)参考文献 特開 昭64−87893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161966（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 8/00 - 8/78 F04B 27/08,39/00 F16C 33/12
Claims (5)
- 【請求項１】摺動部が鉄系素材から構成され、該摺動部
の表層部が窒化物層と、該窒化物層上に酸窒化物層から
なる中間層を介して四三酸化鉄を主成分とする多孔質酸
化物層が形成された複合層からなることを特徴とする摺
動部材。 - 【請求項２】摺動部が鉄系素材から構成され、該摺動部
の表層部が窒化物層と、該窒化物層上に酸窒化物層から
なる中間層を介して四三酸化鉄を主成分とする多孔質酸
化物層が形成されており、該多孔質酸化物層は固体潤滑
剤を保持している複合層からなることを特徴とする摺動
部材。 - 【請求項３】冷媒と油の混合液を潤滑剤とし、摺動部が
鉄系素材で構成される摺動部材において、 前記鉄系摺動部の表層部が、窒化物層、該窒化物層上に
酸窒化物層からなる中間層を介して四三酸化鉄を主成分
とする多孔質酸化物層が形成されており、該多孔質酸化
物層は固定潤滑剤を保持している複合層を有することを
特徴とする摺動部材。 - 【請求項４】冷媒と油の混合液を潤滑剤とし、前記冷媒
を圧縮する圧縮機において、 該圧縮機の摺動部が鉄系素材で構成され、該鉄系摺動部
の表層部が、窒化物層、該窒化物層上に酸窒化物層から
なる中間層を介して四三酸化鉄を主成分とする多孔質酸
化物層が形成されており、該多孔質酸化物層は固体潤滑
剤を保持している複合層を有することを特徴とする圧縮
機。 - 【請求項５】ベーン，ローラ，クランクシヤフト及び軸
受の摺動部が鉄系素材で構成されたロータリー式圧縮機
において、 前記鉄系摺動部の表層部が、窒化物層、該窒化物層上に
酸窒化物層からなる中間層を介して四三酸化鉄を主成分
とする多孔質酸化物層が形成されており、該多孔質酸化
物層は固体潤滑剤を保持している複合層を有することを
特徴とするロータリー式圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300158A JP2809763B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 摺動部材およびそれを用いた圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300158A JP2809763B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 摺動部材およびそれを用いた圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162559A JPH03162559A (ja) | 1991-07-12 |
| JP2809763B2 true JP2809763B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17881445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1300158A Expired - Lifetime JP2809763B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 摺動部材およびそれを用いた圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809763B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69213597T2 (de) * | 1991-06-07 | 1997-02-13 | Toshiba Kawasaki Kk | Kältemittelverdichter unter Verwendung der Kältemittel HFC134a und HFC152a |
| JPH11153091A (ja) | 1997-09-18 | 1999-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 摺動部材とそれを用いた冷凍圧縮機 |
| AU2003261755A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Member made of steel product having layers formed thereon and method for producing member |
| KR101409877B1 (ko) * | 2011-11-14 | 2014-06-20 | 엘지전자 주식회사 | 합금주철 및 그를 이용한 로터리 압축기용 베인의 제조방법 |
| EP3546749B1 (en) | 2016-11-28 | 2021-10-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Refrigerant compressor and freezer including same |
-
1989
- 1989-11-17 JP JP1300158A patent/JP2809763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03162559A (ja) | 1991-07-12 |
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