JPH02248676A - スクロール形流体機械 - Google Patents
スクロール形流体機械Info
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- JPH02248676A JPH02248676A JP7094289A JP7094289A JPH02248676A JP H02248676 A JPH02248676 A JP H02248676A JP 7094289 A JP7094289 A JP 7094289A JP 7094289 A JP7094289 A JP 7094289A JP H02248676 A JPH02248676 A JP H02248676A
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Classifications
-
- 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
- F01C21/02—Arrangements of bearings
-
- 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
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は空気調和機、冷蔵庫等の冷凍用圧縮機や真空
ポンプ等のスクロール形流体機械に関するものである。
ポンプ等のスクロール形流体機械に関するものである。
従来の技術
以下図面を用いて従来のスクロール形流体機械について
説明する。第２図は従来のスクロール形流体機械の例で
ある。
説明する。第２図は従来のスクロール形流体機械の例で
ある。
固定スクロール１と旋回スクロール２とを備えると共に
、クランク軸３に軸心を偏心させた偏心部３ａを設け、
この偏心部３ａを前記旋回スクロール２の背面に形成す
る軸受孔２ａに回転自在に嵌合する一方、前記クランク
軸３をブロック４に取付けられたコロ軸受６及び前記ブ
ロック４の下部に形成された軸受部４ａで支持している
。
、クランク軸３に軸心を偏心させた偏心部３ａを設け、
この偏心部３ａを前記旋回スクロール２の背面に形成す
る軸受孔２ａに回転自在に嵌合する一方、前記クランク
軸３をブロック４に取付けられたコロ軸受６及び前記ブ
ロック４の下部に形成された軸受部４ａで支持している
。
そして、前記クランク軸３の回転により前記旋回スクロ
ール２を旋回させて、前記固定スクロール１と旋回スク
ロール２との間て形成される密閉空間６で圧縮作用を行
わせると共に、前記密閉空間６の内圧に起因して前記旋
回スクロール２を介して前記クランク軸３の偏心部３ａ
に作用する半径方向の力は前記コロ軸受６及び前記ブロ
ック４の軸受部４ａで支持し、前記密閉空間６の内圧に
起因して前記旋回スクロール２に作用するスラヌト方向
の力は前記ブロック４に取付けたスライダ７で支持して
いた。
ール２を旋回させて、前記固定スクロール１と旋回スク
ロール２との間て形成される密閉空間６で圧縮作用を行
わせると共に、前記密閉空間６の内圧に起因して前記旋
回スクロール２を介して前記クランク軸３の偏心部３ａ
に作用する半径方向の力は前記コロ軸受６及び前記ブロ
ック４の軸受部４ａで支持し、前記密閉空間６の内圧に
起因して前記旋回スクロール２に作用するスラヌト方向
の力は前記ブロック４に取付けたスライダ７で支持して
いた。
そして、最も摺動負荷の加わる旋回スクロール２の軸受
孔２ａとクランク軸３との摺動部は次の材料で形成して
いた。すなわちクランク軸３は加工性と強度及び耐摩耗
性の点よりスチール（ＪＩＳのＳＣＭ材相等）に高周波
による表面硬化処理を施したもので形成し、旋回スクロ
ール２は加工代を少なくするため鋳物で形成し、軸受部
の摺動特性を向上するため軸受孔２ａに銅系焼結メタル
に固体潤滑剤（主としてポリテトラフルオロエチレン（
以下ＰＴＦＥとよぶ。））を複合したブツシュ２ｂを圧
入していた。
孔２ａとクランク軸３との摺動部は次の材料で形成して
いた。すなわちクランク軸３は加工性と強度及び耐摩耗
性の点よりスチール（ＪＩＳのＳＣＭ材相等）に高周波
による表面硬化処理を施したもので形成し、旋回スクロ
ール２は加工代を少なくするため鋳物で形成し、軸受部
の摺動特性を向上するため軸受孔２ａに銅系焼結メタル
に固体潤滑剤（主としてポリテトラフルオロエチレン（
以下ＰＴＦＥとよぶ。））を複合したブツシュ２ｂを圧
入していた。
発明が解決しようとする課題
ところが上記の様な構成では、旋回スクロール２の軸受
孔２ａの耐摩耗性が不十分であり、特に潤滑油の供給状
態が悪化するあるいは潤滑油なしで使用される場合に短
期間で著しい摩耗が生じ性能低下に至る。従って、上記
の加工性や強度を維持しながら軸受孔２ａの耐摩耗性を
向上させる摺動材が望まれていた。
孔２ａの耐摩耗性が不十分であり、特に潤滑油の供給状
態が悪化するあるいは潤滑油なしで使用される場合に短
期間で著しい摩耗が生じ性能低下に至る。従って、上記
の加工性や強度を維持しながら軸受孔２ａの耐摩耗性を
向上させる摺動材が望まれていた。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明のスクロール形流体機
械は、クランク軸を金属母材にセラミックコーティング
した材料で形成し、旋回スクロールの軸受部に金属含浸
カーボン材で形成されたブツシュを取付けたものである
。
械は、クランク軸を金属母材にセラミックコーティング
した材料で形成し、旋回スクロールの軸受部に金属含浸
カーボン材で形成されたブツシュを取付けたものである
。
作 用
上記した構成によυ本発明のスクロール形流体機械は旋
回スクロールの軸受部の固体潤滑剤を有機材料系のＰＴ
ＦＥからカーボンへ換えることにより耐熱性を向上させ
て温度上昇の著しい無潤滑時の潤滑性を改良するととも
に金属（通常アルミニウムあるいは鉄）を含浸すること
で耐摩耗性を向上させる一方、相手材であるクランク軸
に不活性で耐摩耗性が高いセラミックコーティング（通
常窒化チタンのプラズマＣＶＤ ）を施こすことで微視
的な焼付現象を防止する。
回スクロールの軸受部の固体潤滑剤を有機材料系のＰＴ
ＦＥからカーボンへ換えることにより耐熱性を向上させ
て温度上昇の著しい無潤滑時の潤滑性を改良するととも
に金属（通常アルミニウムあるいは鉄）を含浸すること
で耐摩耗性を向上させる一方、相手材であるクランク軸
に不活性で耐摩耗性が高いセラミックコーティング（通
常窒化チタンのプラズマＣＶＤ ）を施こすことで微視
的な焼付現象を防止する。
また、上記した構成において旋回スクロール及びクラン
ク軸の母材は従来と同じ鋳鉄及びスチールを用いること
ができ、加工性や強度等の特性を維持したまま軸受の耐
摩耗性を改善する。
ク軸の母材は従来と同じ鋳鉄及びスチールを用いること
ができ、加工性や強度等の特性を維持したまま軸受の耐
摩耗性を改善する。
実施例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明の実施例のスクロール形流体機械を示す
。
。
固定スクロール１と旋回スクロール２とを備えると共に
、クランク軸３に軸心を偏心させた偏心部３ａを設け、
この偏心部３ａを前記旋回スクロール２の背面に形成す
る軸受孔２ａに回転自由に嵌合する一方、前記クランク
軸３をブロック４に取付けられたコロ軸受６及び前記ブ
ロック４の下部に形成された軸受部４ａで支持している
。
、クランク軸３に軸心を偏心させた偏心部３ａを設け、
この偏心部３ａを前記旋回スクロール２の背面に形成す
る軸受孔２ａに回転自由に嵌合する一方、前記クランク
軸３をブロック４に取付けられたコロ軸受６及び前記ブ
ロック４の下部に形成された軸受部４ａで支持している
。
そして、前記クランク軸３の回転によシ前記旋回スクロ
ール２を旋回させて、前記固定スクロール１と旋回スク
ロール２゛との間に形成される密閉空間６で圧縮作用を
行わせると共に、前記密閉空間６の内圧に起因して前記
旋回スクロール２を介して前記クランク軸３の偏心部３
ａに作用する半径方向の力は前記コロ軸受６及び前記ブ
ロック４の軸受部４ａで支持し、前記密閉空間６の内圧
に起因して前記旋回スクロール２に作用するスラスト方
向の力は前記ブロック４に取付けたスライダ７で支持し
ている。
ール２を旋回させて、前記固定スクロール１と旋回スク
ロール２゛との間に形成される密閉空間６で圧縮作用を
行わせると共に、前記密閉空間６の内圧に起因して前記
旋回スクロール２を介して前記クランク軸３の偏心部３
ａに作用する半径方向の力は前記コロ軸受６及び前記ブ
ロック４の軸受部４ａで支持し、前記密閉空間６の内圧
に起因して前記旋回スクロール２に作用するスラスト方
向の力は前記ブロック４に取付けたスライダ７で支持し
ている。
そして、本実施例ではクランク軸３をスチール（ＪＩＳ
Ｏ８ＣＭ材相等）で形成しその偏心部３ａにのみ窒
化チタンプラズマＣＶＤ層３ｂを形成させた。また旋回
スクロール２は鋳鉄で形成しその軸受孔２ａにアルミニ
ウム含浸カーボン材（日本カーボン社製ＮＧ−０９４）
で形成されたブツシュ２ｃを圧入している。
Ｏ８ＣＭ材相等）で形成しその偏心部３ａにのみ窒
化チタンプラズマＣＶＤ層３ｂを形成させた。また旋回
スクロール２は鋳鉄で形成しその軸受孔２ａにアルミニ
ウム含浸カーボン材（日本カーボン社製ＮＧ−０９４）
で形成されたブツシュ２ｃを圧入している。
上記スクロール形流体機械の旋回スクロール軸受部の耐
摩耗性を予測するため以下の摩耗テストを行った。
摩耗性を予測するため以下の摩耗テストを行った。
試験機は大違式試験機で回転する円柱状ローラの外周部
に平板を押付ける方式で摺動条件を押付力１０Ｋｇｆ、
速度５ ｍ／ ｓ 、試験時間３０分として試験後の平
板の摩耗深さで平板材料の耐摩耗性を評価した。結果を
付表に示す。
に平板を押付ける方式で摺動条件を押付力１０Ｋｇｆ、
速度５ ｍ／ ｓ 、試験時間３０分として試験後の平
板の摩耗深さで平板材料の耐摩耗性を評価した。結果を
付表に示す。
付表に示した様に、通常の油潤滑時にはカーボン系材料
（従来例■、従来例■）の耐摩耗性は従来の適用材料（
従来例■）とほぼ同等の耐摩耗性であシ、金属含浸を行
い表面硬度を上げる（従来例＠）ことで耐摩耗性を改善
することができる。
（従来例■、従来例■）の耐摩耗性は従来の適用材料（
従来例■）とほぼ同等の耐摩耗性であシ、金属含浸を行
い表面硬度を上げる（従来例＠）ことで耐摩耗性を改善
することができる。
しかし、カーボン材にアルミニウム含浸した材料（従来
例■）では無潤滑時に焼付が発生する問題が生じる。こ
れを回避するために相手材であるクランク軸材料に不活
性であるセラミック材料（アルミナ、窒化チタン）を用
いると良好な結果が得られた（実施例■、実施例■）。
例■）では無潤滑時に焼付が発生する問題が生じる。こ
れを回避するために相手材であるクランク軸材料に不活
性であるセラミック材料（アルミナ、窒化チタン）を用
いると良好な結果が得られた（実施例■、実施例■）。
一方、セラミック材料と金属を含浸しないカーボン材料
及び従来材料の組合せ（従来例■、従来例■）では良い
結果は得られなかった。
及び従来材料の組合せ（従来例■、従来例■）では良い
結果は得られなかった。
また、クランク軸材料は、加工容易性の点よシ母材を金
属とするのが望ましく、また母材金属の強度及び寸法精
度を維持するためできるだけ低温で処理できる表面処理
方法でセラミック層を形成するのが望ましい。本実施例
では焼入鋼の硬度低下、寸法変化を生じないプラズマＣ
ＶＤコーティング（処理温度ＳＯＯ℃）処理にて窒化チ
タン層を形成させた（実施例■）。
属とするのが望ましく、また母材金属の強度及び寸法精
度を維持するためできるだけ低温で処理できる表面処理
方法でセラミック層を形成するのが望ましい。本実施例
では焼入鋼の硬度低下、寸法変化を生じないプラズマＣ
ＶＤコーティング（処理温度ＳＯＯ℃）処理にて窒化チ
タン層を形成させた（実施例■）。
以上の様に本実施例の組合せ材料を用いることによシ従
来例に比べて、特に給油状態の厳しい条件において優れ
た耐摩耗性を示すことがわかる。
来例に比べて、特に給油状態の厳しい条件において優れ
た耐摩耗性を示すことがわかる。
従って、以上の様な構成により本実施例のスクロール形
流体機械は、摺動条件の最も厳しい旋回スクロール軸受
部の耐摩耗性を向上させることができ、特に供給状態が
悪化するあるいは潤滑油なしで使用される場合の信頼性
を向上させることができる。
流体機械は、摺動条件の最も厳しい旋回スクロール軸受
部の耐摩耗性を向上させることができ、特に供給状態が
悪化するあるいは潤滑油なしで使用される場合の信頼性
を向上させることができる。
発明の効果
以上の様に本発明によれば、クランク軸にセラミックコ
ーティングを施こし、旋回スクロール軸受部に金属含浸
カーボン材料で形成された軸受ブツシュを取付けること
により、軸受部の耐摩耗性を向上することができ流体機
械の信頼性を一層向上させることができる。
ーティングを施こし、旋回スクロール軸受部に金属含浸
カーボン材料で形成された軸受ブツシュを取付けること
により、軸受部の耐摩耗性を向上することができ流体機
械の信頼性を一層向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例における流体機械の断面図、
第２図は従来の流体機械の断面図である。 １・・・・・・固定スクロール、２・・・・・・旋回ス
クロール、２Ｃ・・・・・ブツシュ、３・・・・・・ク
ランク軸、３ｂ・・・・・・窒化チタンプラズマＣＶＤ
層。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名１−
一一目定スクロール ２Ｃ−一−ブッゾエ
第２図は従来の流体機械の断面図である。 １・・・・・・固定スクロール、２・・・・・・旋回ス
クロール、２Ｃ・・・・・ブツシュ、３・・・・・・ク
ランク軸、３ｂ・・・・・・窒化チタンプラズマＣＶＤ
層。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名１−
一一目定スクロール ２Ｃ−一−ブッゾエ
Claims (1)
- 固定スクロールと、前記固定スクロールとかみ合い前
記固定スクロールに対し旋回運動する旋回スクロールと
、金属母材にセラミックコーティングを施して形成され
かつ前記旋回スクロールに連結するクランク軸と、金属
含浸カーボン材より形成されかつ前記旋回スクロールの
クランク軸に対する軸受部に取付けられた軸受ブッシュ
と、前記クランク軸を支持するブロックとを備えたスク
ロール形流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7094289A JPH02248676A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | スクロール形流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7094289A JPH02248676A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | スクロール形流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248676A true JPH02248676A (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=13446062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7094289A Pending JPH02248676A (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | スクロール形流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02248676A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2706006A1 (fr) * | 1993-06-02 | 1994-12-09 | Valeo | Volant amortisseur notamment pour véhicule automobile. |
| US5511959A (en) * | 1991-08-06 | 1996-04-30 | Hitachi, Ltd. | Scroll type fluid machine with parts of sintered ceramics |
| JP2003003970A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Fujitsu General Ltd | スクロール圧縮機 |
| US7128528B2 (en) | 2002-04-25 | 2006-10-31 | Hitachi, Ltd. | Bearings for CO2 refrigerant compressor use, compressor using the same, and applications of the same |
| CN105604933A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-25 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 涡旋压缩机及空调器 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP7094289A patent/JPH02248676A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5511959A (en) * | 1991-08-06 | 1996-04-30 | Hitachi, Ltd. | Scroll type fluid machine with parts of sintered ceramics |
| FR2706006A1 (fr) * | 1993-06-02 | 1994-12-09 | Valeo | Volant amortisseur notamment pour véhicule automobile. |
| JP2003003970A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Fujitsu General Ltd | スクロール圧縮機 |
| US7128528B2 (en) | 2002-04-25 | 2006-10-31 | Hitachi, Ltd. | Bearings for CO2 refrigerant compressor use, compressor using the same, and applications of the same |
| CN105604933A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-25 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 涡旋压缩机及空调器 |
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