JPH03100393A - ロータリーコンプレッサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ローリングピストンタイプのロータリーコン
プレッサに係り、特にベーン及びローラの材質に関する
ものである。

従来の技術 近年、エアコン用、冷蔵庫用ロータリーコンプレッサの
使用条件は、ますます苛酷となり、これに使用するロー
ラやベーンは、軽量でかつ耐摩耗性の優れた材料が要求
されている。また、ロータリーコンプレッサの信頼性及
び性能を向上させるために、各部品とも高度な寸法精度
が要求され、加工性の良さも同時に要求されている。

以下、図面を参照しながら、従来のロータリーコンプレ
ッサの一例について説明する。

一般にローリングピストンタイプのロータリーコンプレ
ッサは第４図、第５図に示すように、カムシャフト２に
設けたカム部３の周囲にローラ４を嵌合しである。ロー
ラ４にはシリンダー１にばね５により仕切り用のベーン
６の下端が当接している。

カムシャフト２をモーター（図示せス）ニより回転する
と、ローラ４はシリンダー１の円筒内壁に沿って回動し
、冷媒等のガスを吸入ロアからシリンダー１に吸込み圧
縮し、吐出口８から吐出する。ローラ４の回動の間、ベ
ーン６はばね５の弾撥力をもってその先端が常にローラ
４の表面に押付けられ吸込み側と吐出側とを仕切ってい
る。

発明が解決しようとする課題 ここで、比重の大きい鋳鉄をローラ４及びベーン６の材
料に用いると、組込んだ機器全体の重量を大とする問題
があるばかりでなく、ローラ４の回転による軸受負荷が
増大するとともに、ベー７６の追従が悪くなるといった
問題が有った。

そこで比重が小さくかつ耐摩耗性を有する例えばアルミ
ニウム合金やチタン合金をもってローラをつくることが
提案されている（特開昭６１−１５５６８７号公報）。

これらの軽量で耐摩耗性を有する金属をもってつくった
ローラおよびベーンは回転時の慣性力の低下および仕切
りベーンの追随性等で有理であるが、線膨張係数が鉄に
比べ大きいため、温度変化に対して鋳鉄製ケーシングと
摺動部ですき間の変化が生じ易く、ガス浪曲。

固着等の恐れがあるばかりでなく、耐摩耗性も鉄系材料
に比べ必ずしも十分とは言えなかった。また、線膨張係
数が小さく耐摩耗性を有する例としてＳｉＣウィスカー
強化金属（ＷＲＭ）をもって、ベーン、ローラをつくる
ことも提案されている（特開昭６３−２３０９８３号公
報）。このウィスカー強化金属をもってつくっだローラ
およびベーンは、耐摩耗性が有利であるが、ＳｉＣウィ
スカーが高硬度でかつ一方向繊維材であるため、精密加
工が困難であるばかりでなく、相手材を損傷することが
あった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ベーン及びローラの耐摩
耗性を保持するとともに、加工性に優れ、又、寸法変化
の少ない材料にて構成し、信頼性。

性能とも優れたロータリーコンプレッサを提供するもの
である。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために、本発明のロータリーコンプ
レッサハ、ベーン、ローラの少なくトも一方をＺｎＯウ
ィスカーにて複合強化されたウィスカー強化金属複合材
料で構成したものである。

作　　　用 本発明は上記した構成により、軽量で耐摩耗性が高く、
線膨張係数が鉄に近く、かつ加工性が高いローラ、また
はベーンを得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。尚、従来例と同一部品は同一符号を用いて説
明し、構成、動作の同じところは省略する。第１図及び
第２図において、１ｏはローラ、１１はベーンで共にＺ
ｎＯウィスカーにて複合強化されたウィスカー強化金属
複合材料で構成されている。

複合強化材となるＺｎＯウィスカー１６は、第３図に示
す様なＺｎ含有粉末を高温反応させ焼成する方法で得ら
れる密度６．７８のＺｎＯテトラポット状単結晶で、直
径０．６〜３．０μｍ、長さ１０〜１５０μｍの微細テ
トラポット状を備えるものである。

一方マトリックスに適用される金属としては、アルミニ
ウム、マグネシウム、チタンの合金が挙げられる。

本発明のロータリーコンプレッサのローラ１゜及びベー
ン１１の部材は上記の材料を用い、例えば次のような手
段で作られたウィスカー強化金属（ＷＲＭ）によって形
成される。

まず、ＺｎＯウィスカーと適当な分散剤及びバインダー
により混合物としたあと、所定の形状に成形し、プリフ
ォームとする。このプリフォームを予熱し金型内に配置
したあと、マトリックス合金溶湯を注入し加圧含浸鋳造
凝固させます。

このようにして複合化したＺｎＯウィスカー強化金属（
ＷＲＭ）は、アルミニウム合金固有の軽量性に加え、Ｚ
ｎＯウィスカーの均一分散によって機械的強度、耐摩耗
性が飛躍的に向上するとともに線膨張係数が鋳鉄並とな
る。そのうえ、ＺｎＯウィスカーが、くさび形のテトラ
ポット状の単結晶であるため、加圧鋳造凝固後の組織が
三次元方向に均一な組織となり、成分偏析に伴う異常摩
耗。

摺動不良等の現象は起こらない。またＺｎＯウィスカー
は、写真１で判る通り、他のＳｉＣウィスカー等に比べ
軟質であるため、加工性も容易である。

さらに複合化する際のウィスカー強化金属に占めるＺｎ
Ｏウィスカーの添加率は、重量含有率（ｗ　ｔ％）を６
〜５０％の範囲にすると、ロータリコングレッサ部材と
して、最適な熱線膨張率と摺動特性が付与される。

発明の効果 以上のように本発明のロータリーコンプレッサは、ベー
ン、ローラの少なくとも一方をＺｎＯウィスカーにて複
合強化されたウィスカー強化金属複合材料で構成するこ
とによって、ベーン及びローラの耐摩耗性を保持すると
ともに加工性に優れることで高い精度が得られ、信頼性
、性能ともに優したロータリーコンプレッサが得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ矢視図、第３図は本実施例に用いたＺｎＯウ
ィスカーの単結晶を示す立体図、第４図は従来のロータ
リーコンプレッサを示す断面図、第６図は第４図のＢ−
Ｂ矢視図である。 １・・・・・・ンリンダー、１０・・・・・・ローラ、
１１・・・・・・ベーン　１５・・・・・・ＺｎＯ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転するローラと、前記ローラの外周部と圧接し
   ているベーンと、前記ローラ及び前記ベーンを収納して
   いるシリンダとからなり、前記ベーン及びローラの少な
   くとも一方をＺｎＯウィスカーにて複合強化されたウィ
   スカー強化金属複合材料で構成したことを特徴とするロ
   ータリーコンプレッサ。
2. （２）前記ウィスカー強化金属複合材料中のウィスカー
   含有量を５〜５０ｗｔ％とした特許請求の範囲第１項記
   載のロータリーコンプレッサ。