JPH0118985B2 - - Google Patents

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JPH0118985B2
JPH0118985B2 JP57208567A JP20856782A JPH0118985B2 JP H0118985 B2 JPH0118985 B2 JP H0118985B2 JP 57208567 A JP57208567 A JP 57208567A JP 20856782 A JP20856782 A JP 20856782A JP H0118985 B2 JPH0118985 B2 JP H0118985B2
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JP
Japan
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vane
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fluid compressor
rotary fluid
rotary
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JP57208567A
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JPS59100257A (ja
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Michoshi Matsuzaki
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Nippon Piston Ring Co Ltd
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Nippon Piston Ring Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34436—Features or method for avoiding malfunction due to foreign matters in oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/40—Heat treatment
    • F04C2230/41—Hardening; Annealing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • F05B2230/41—Hardening; Annealing
    • 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
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
ベーンを備えた回転式流体コンプレツサでは、
例えば揺動ロータ型のものにおいては第１図に示
すように、ベーン４はケース１内のロータハウジ
ング２に設けたベーン溝３に出入自在に挿入さ
れ、ロータ５はロータハウジング２と同心のクラ
ンク軸６に回転自在に嵌装される。ベーン４はば
ねに押されロータ５の偏心回転に応じてロータハ
ウジング２から出入する。その際第２図に示すよ
うにベーン４はベーン溝３の中でロータ５の回転
方向に傾斜して摺動するため、ベーン先端１０、
ベーン溝３の入口部９とベーン４の側面１１及び
ベーン４の背端部１２とベーン溝３の側面７の摩
耗が問題となる。特にベーン側面１１とベーン溝
入口部９はすべり摩耗だけでなく、ベーン溝３に
たまる摩耗粉や異物粒子によるかじり摩耗も発生
する。従つて回転式流体ポンプのベーンは耐摩耗
性に著しく優れた材質から成ることが必要とな
る。 しかるに従来のベーン用スチール材の主要なも
のとしてはJIS規格SUJ2（高炭素クロム軸受鋼）
やSKH9（高速度工具鋼）などがあるが、これら
は懸案の耐摩耗性において問題の残るものであつ
た。すなわち、SUJ2材によるベーンにおいては
高硬度のCr炭化物の析出量が少ないために耐摩
耗性が劣り、高負荷時や連続使用時において相手
材としてのローラ、ベーン溝部分に比して自己自
身の摩耗が多かつた。それに対してSKH9材によ
るベーンにおいては、Cr、Mo、Ｗ、Ｖを含む高
硬度の炭化物の析出が過剰であるためベーン自身
に比してローラ及びベーン溝部分を著しく摩耗さ
せてしまうものであり特に、この傾向は表面荒さ
が大きい場合に顕者であつた。 本発明は以上述べたようなベーン材に対し、
Cr含有量を多くし、軟窒化処理を施すことによ
つてCr炭化物の析出量を適度のものにして対ロ
ーラ、対ベーン溝の摩耗上の相性において理想的
な回転式流体コンプレツサを提供するものであ
る。 即ち、本発明における回転式流体コンプレツサ
はベーンが重量％で、Ｃ：0.50〜1.30％、Cr：
11.0〜20.0％、残部Feを含む焼入れを施した鋼材
から成り、表面に軟窒化処理を施してあり、また
該ベーンと摺動する相手材を炭化物が0.10〜6.00
％、黒鉛形状がASTM規格のＡ、Ｄ、Ｅのいず
れかのタイプであり、組織が焼戻しマルテンサイ
トを有し、且つ硬さがHRC40〜55の鋳鉄となし
たことを特徴とする回転式流体コンプレツサであ
る。 以下、成分限定理由を述べる。Ｃは0.50〜1.30
％であるが、1.30％以上では粗大なCr炭化物の生
成が多過ぎて耐摩耗性が過大となり、又0.50％以
下ではCr炭化物の生成が少なく耐摩耗性に劣る。
CrはＣ量と密接な関係があり11.0〜20.0％である
が、20.0％以上ではCr炭化物の生成が過剰となる
ため相手材を著しく摩耗させてしまう。又11.0％
以下ではCr炭化物の生成が少なく耐摩耗性に劣
り、又耐食性が低下する。なお、前記ベーンに更
にMo：0.10〜1.50％、Ｖ：0.07〜0.15％の双方も
しくはいずれか一方を含ませることによつて一層
改善されるものである。即ち、Moは0.10〜1.50
％であるが、この範囲で焼入れ性の改善が実現さ
れる。Ｖは0.07〜0.15％であるが、この範囲で炭
化物生成に効果的な寄与が行なわれる。 本発明における回転式流体コンプレツサで使用
されるベーン材においては、さらに望ましくは
Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、Ｐ：0.06％以
下、Ｓ：0.05％以下、Ni：1.0％以下を含有する
ものとする。Siは1.0％を超えると析出炭化物量
が低下し圧延性も低下する。Niは靭性改良の点
だけを考えれば多い方が好ましいが非常に高価で
ある。 以上のように成分量を調整したベーン材は焼入
れを施した後、軟窒化処理を施すことによつて表
面硬度が高くなり、相手材の摩耗量をさらに少な
くするとともに、耐スカツフイング性、耐疲労
性、耐食性を改善することができる。処理時間は
30〜180分、処理温度は560〜600℃の範囲内で処
理後の窒化層の厚さが表面から5μ以上となるよ
うに調整するものである。 さらに本発明の回転式流体コンプレツサに使用
されるベーン材の耐摩耗性を効果あるものとする
ために、相手ローラ材の諸条件を以下のようにす
る。すなわち、炭化物量が0.10〜6.00％、黒鉛形
状がASTM規格のＡ、Ｄ、Ｅの各タイプ組織が
焼戻しマルテンサイト、硬度がHRCで40〜55の
鋳鉄材である。 第１表に本発明のベーン材と比較用ベーン材の
成分、及びこれらと相手ローラ材による摩耗試験
結果を示す。 試験No.１〜９の本発明ベーン材とNo.10〜25の比
較用ベーン材に対して、ローラ材はNo.１〜９、13
〜25がマルテンサイト基地の鋳鉄、No.10〜12がパ
ーライト基地の鋳鉄である。また各ローラ材のそ
の他の材質を第２表に示す。ベーン材は全て軟窒
化処理を行なつた。また試験No.24のベーン材は
SUJ2材でNo.25のベーン材はSKH9材である。従
つて試験No.１〜９が本発明にかかる組み合わせで
ある。 試験はアムスラー式摩耗試験であり、ベーン材
を平面接触辷り摩耗試験機における固定片とし、
これら固定片を相手ローラ材すなわち各種鋳鉄材
で製作された円板状試料に圧接し、その圧接面に
対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料を回転さ
せたものである。 試験条件は以下の通りである。 潤滑油…スニソ4GD1D、湯温…80℃、荷重…
200Kg、すべり速度…0.5ｍ／sec、オイルパン方
式…200c.c.入。 第１表に示した結果からわかるように、本発明
のベーン材とマルテンサイト基地の鋳鉄ローラ材
の組み合わせによつて互いの摩耗量が著しく少な
くなり、それ以外の場合においてはベーン材とロ
ーラ材の相方もしくはいずれか一方の摩耗量が多
かつた。
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第１図は揺動ロータ型の回転式流体コンプレツ
サの要部断面図、第２図は第１図におけるベーン
周辺の拡大断面図である。 符号の説明、１……ケース、２……ロータハウ
ジング、３……ベーン溝、４……ベーン、５……
ロータ、６……クランク軸、７，８……ベーン溝
側面、９……ベーン溝入口部、１０……ベーン先
端、１１……ベーン側面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ベーン溝中に嵌装され、該ベーン溝内を摺動
    する回転式流体コンプレツサのベーンが重量％
    で、Ｃ：0.50〜1.30％、Cr：11.0〜20.0％、残部
    Feを含む焼入れを施した鋼材から成り、表面に
    軟窒化処理を施してあり、また該ベーンと摺動す
    る相手材を炭化物が0.10〜6.00％、黒鉛形状が
    ASTM規格のＡ、Ｄ、Ｅのいずれかのタイプで
    あり、組織が焼戻しマルテンサイトを有し、且つ
    硬さがHRC40〜55の鋳鉄となしたことを特徴と
    する回転式流体コンプレツサ。 ２ 前記ベーンに於て、重量％で、Ｃ：0.50〜
    1.30％、Cr：11.0〜20.0％及びMo：0.10〜1.50％、
    Ｖ：0.07〜0.15％の双方もしくはいずれか一方と
    残部Feを含む焼入れを施した鋼材から成り、表
    面に軟窒化処理を施していることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の回転式流体コンプレツ
    サ。
JP57208567A 1982-11-30 1982-11-30 回転式流体コンプレツサ Granted JPS59100257A (ja)

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