JPH03160184A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

ロータリ圧縮機

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JPH03160184A
JPH03160184A JP1300452A JP30045289A JPH03160184A JP H03160184 A JPH03160184 A JP H03160184A JP 1300452 A JP1300452 A JP 1300452A JP 30045289 A JP30045289 A JP 30045289A JP H03160184 A JPH03160184 A JP H03160184A
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JP
Japan
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cylinder
aluminum alloy
liner
cylindrical inner
rotor
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JP1300452A
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English (en)
Inventor
Ryoichi Abe
良一 阿部
Tatsuhisa Taguchi
辰久 田口
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
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    • F01C21/106Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings

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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 本発明は自動車の空調用等に用いられるロータリ圧縮機
に関するものである。
従来の技術 近年の自動車の省燃費競争に見られるごとく、車輌はよ
り軽量化の方向にあり、当然、自動車空調用の圧縮機も
軽量化が強く要望されている。さらには、自動車のエン
ジンルームは排ガス規IIJ、性能向上に伴う補器の増
化コンパクト設計などにより、ますます狭小化されてき
ており、自動車空調用圧縮機は従来の往復動式から、小
型化がはかれるロータリ式に徐々に変換しつつある。
一般に、ロータリ圧縮機は第5図に示すように、円筒状
内壁面を有する鋳鉄製のシリンダ1に、シリンダ中心か
ら偏心させて配設された鋼製のロータリ2には、複数の
放射状スリット4を設け、滑動可能に係合された複数の
アルミニウム系金属製のベーン5を装填し、このロータ
をシリンダ内の羽根室6にフロントプレート,リアプレ
ート(図示せず)で封止して構成される。前記シ1,ン
ダ1には吸入孔8,吸入溝9,吐出孔10が升成され、
吐出孔10を外側から密閉する吐出チ11,吐出弁押え
板12が取り付けられている。
なお、13はシリンダヘッド、14は吸入室、IEは吐
出室である。
上記構成において、シャフト3に締結したロータ2を回
転させると、ロータ2に形成されたべ−ン5が後端部の
背圧と遠心力によりシリンダ1e円筒状内壁面に先端部
を押圧しながら摺動する。
このとき、ロータ2の回転にともない、羽根室6の容積
坩大行程において、低音低圧の冷媒ガスね吸入孔8およ
び吸入溝9から羽根室6内に流メし、容積減少行程にお
いて、冷媒ガスは圧縮され、高温高圧となり、吐出圧力
より上昇すると鳴出弁11が開き、吐出孔10から吐出
室15へ渭出する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら前記のような槙威においては、シリンダ.
ロータおよびシャフトが鉄系金属であZため、圧縮機は
非常に重く、往復動式がほとんどアルミニウム系金属化
されているのに対し、ロータリ式の圧縮機は重量面での
優作性が発揮できなかった。その理由として、アルミニ
ウム系金属のべ一冫がシリンダの円筒状内壁面およびa
一夕の放射状スリットと接触して摺動するため、摩耗が
発生しやすく、例えば、シリンダあるいはロータをアル
ミニウム係金属にした墳令、摺動時の接触による異常庫
耗ないし焼付きが生じやすく、耐久性,信頼性が損なわ
れるという問題点を有しているからである。さらに、冷
媒ガスの圧縮力や高温による変形を防止するために、シ
リンダやロータの材料には強度が必要なことから、ロー
タリ圧縮機の軽量化をはかることが困難であった。
本発明は上記問題点に鑑み、シリンダの軽量化をはかる
とともに、耐久性,信頼性および性能に優れたロータリ
圧縮機を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のロータリ圧縮機の
第1の発明は、円筒状内壁面を有するシリングと、シリ
ンダ中心から偏心させて前記シリンダ内に配設したロー
タと、前記ロータには複数の放射状スリットに滑動自在
に係合された複数のべ−ンを有し、このロータを前記シ
リンダで形成される羽根室に封止する側板とから構成さ
れるロータリ圧縮機のシリンダの円筒状内壁部をアルミ
ニウム合金が焼結ライナーの気孔内に充填されるととも
に外周部を鋳くるんだ素成である焼結ライナーで形威し
たものである。
また、第2の発明は、シリンダの円筒状内壁部をアルミ
ニウム合金が前記発泡金属ライナーの気孔内に充填され
るとともに外周部を鋳くるんだシリンダから成るもので
ある。
作   用 上記構成による本発明の第1の発明の作用は、シリンダ
の円筒状内壁部に配設された鉄系金属繊維から成る焼結
ライナーの気孔内にアルミニウム合金が充填されるとと
もに、その外周部を鋳くるんでいるため、シリンダの軽
量化がはかれ、しかも、シリンダの円筒状内壁面を接触
して摺動するアルミニウム系金属のべ一冫と焼結ライナ
ーの鉄系金属繊維との耐庫耗性も良好であることから、
シリンダ内壁面あるいはベーンの摺動摩耗を阻止するこ
とができる。さらに、アルミニウム合金を焼結ライナー
の気孔内に充填し、その外周部を鋳くるもことにより、
十分な接合強度が得られ、ガス圧や熱の繰り返し荷重に
よるシリンダの変形が軽減され、漏洩も防止されること
から、耐久性,信頼性に優れ、かつ、効率が低下するこ
となく軽量化がはかれるという利点を有する。
また、第2の発明の作用は、シリンダの円筒状内壁部に
配設された発泡金属ライナーの気孔内にアルミニウム合
金が充填されることにより、発泡金属とアルミニウム合
金との境界に硬質の金属間化合物層が形成され、接合強
度が十分で、耐摩耗性に優れていることから、耐久性,
信頼性,効率が向上し、かつ、軽量化をはかることがで
きる。
実施例 本発明のロータリ圧縮機の第1の実施例について第1図
,第2図を参照しながら説明する。図において、21は
円筒状内壁面を有するシリンダで、円筒状内壁部22が
鋳鉄の金属繊維から成る焼結ライナー23と、前記焼結
ライナー23の気孔内に充填され、その外周部に鋳くる
まれたアルミニウム合金24とから構成される。25は
前記シリンダ21の内壁面と近接部を有して配設された
鋼製のロータ、26は前記ロータ25と締結され、ロー
タ25を駆動するシャフト、27は前記ロータ25に設
けられた複数の放射状スリット、28は前記放射状スリ
ット27内に滑動自在に係合された複数のアルミニウム
合金製のベーンである。シリンダ21、ロータ25およ
びベーン28で構威される羽根室29はシリンダ21の
両側面で固定されるアルミニウム系金属製の側板である
フロントプレート30とリアプレート31で密閉される
。シリンダ21には吸入孔32,吸入溝33,吐出孔3
4が形成され、吐出孔34の出口であるシリンダ21の
上部に吐出弁35,吐出弁押え板36が設置され、吐出
孔34を開閉する。
37はシリンダ21の上部に取り付けられたシリンダヘ
ッドで、吸入室38と吐出室39を分離する。なお、4
0はリアカパー 41は電磁クラッチである。
以上のように構成されたロータリ圧縮機において、シャ
フト26と締結されたロータ25が回転すると、ロータ
25に形成された放射状スリット27に滑動自在に係合
されたベーン28が後端部にかけられた背圧と遠心力に
より、シリンダ21の円筒状内壁面に先端部を押圧しな
がら摺動する。シリンダ21の円筒状内壁部22は大き
さが60μm×1閣の鋳鉄の金属繊維の焼結体である焼
結ライナー23と溶湯敞造法により、焼結ライナー23
の気孔内に充填されたアルミニウム合金24とから構成
されているが、焼結ライナー23の気孔率が10%以下
であるとアルミニウム合金24が気孔内に十分充填され
ずにすきまが生じ、焼結ライナー23とアルミニウム合
金24との密着性が不十分となり、接合強度が弱<、シ
かも漏洩が発生する。一方、気孔率が60%以上である
と、アルミニウム合金24の気孔内への充填は十分であ
るが、アルミニウム合金の比率が大きくなり、シリンダ
21の円筒状壁面を先端が押圧されながら摺動するアル
ミニウム合金製のベーン28との摺動摩耗が生じやすく
なる。したがって、焼結ライナー23の気孔率は15〜
50%が最適でアリ、気孔内へのアルミニウム合金の充
填が十分可能で接合強度は十分確保できるとともに、鋳
鉄の金属繊維から成る焼結ライナー23とベーン28と
の耐摩耗性も良好であることから、耐久性,信頼性およ
び効率が従来より損なわれることなく、シリンダ2lの
軽量化をはかることができる。
次に本発明の第2の実施例について説明する。
第3図において、シリンダ21の円筒状内壁部22はニ
ッケルまたはニッケルークロムから成る発泡金属ライナ
ー42と発泡金属ライナー42の気孔内に溶湯鍛造法に
より充填されたアルミニウム合金24とから構成されて
おり、第4図に示すように、発泡金属とアルミニウム合
金との境界層には硬質のニッケルまたはニッケルークロ
ムとアルミニウムの金属間化合物層43が形成され、発
泡金属ライナー42の外周部をアルミニウム合金24で
鋳くるんでいる。したがって、発泡金属ライナー42と
アルミニウム合金24との接合強度が増強され、ガス圧
縮力や高温による変形を防止することができるとともに
、シリンダ21の円筒状内壁面の耐摩耗性が向上し、先
端を押圧されながら円筒状内壁面を摺動するアルミニウ
ム合金製のべ−ン28との摺動摩耗も少なくすることが
できる。
発泡金属ライナー42の気孔率は50〜90%が最適で
あり、気孔率が50%以下になると硬質の金属間化合物
層43の密度が大きくなり、アルミニウム合金製のべ一
728を異常摩耗させ、逆に、気孔率が90%以上にな
ると、金属間化合物層43の密度が低下し、シリンダ2
1の強度を弱めることになり好ましくない。
以上のように、発泡金属ライナー42の気孔内にアルミ
ニウム合金24を充填することにより、シリンダ21の
耐久性,信頼性,効率の低下を損なうことなく、軽量化
をはかることができる。
なお、本実施例において、シリンダの内壁面ズ円筒状と
したが、概略楕円形状を有する場合もt様の効果が得ら
れる。
発明の効果 本発明はシリンダの円筒状内壁部が鉄系金属動維から成
る焼結ライナー、あるいは、発泡金属でイナーの気孔内
にアルミニウム合金を充填した4のから成り、その外周
部にアルミニウム合金を釦くるんだシリンダを設けるこ
とにより、円筒状1壁面とベーンとの摺動摩耗やガスの
圧縮力、高dによる変形を防止でき、耐久性,信頼性.
効率蔓損なうことなく、シリンダの軽量化がはかれ、L
かも、シリンダ材質の低グレード化により、安佃に製造
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例におけるロー3り圧縮機
の縦断面図、第2図は第1図のA矢視ノ向の正面断面図
、第3図は本発明の第2の実施仔における正面断面図、
第4図は第3図のシリンメの円筒状内壁部の金属組織の
一例で示す説明図、第5図は従来のロータリ圧縮機の正
面断面図である。 21・・・・・・シリンダ、22・・・・・・円筒状内
壁部、23・・・・・・焼結ライナー 24・・・・・
・アルミニウム合金、25・・・・・・ロータ、28・
・・・・・ベーン。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円筒状内壁面を有するシリンダと、シリンダ中心
    から偏心させて前記シリンダ内に配設したロータと、前
    記ロータには複数の放射状スリットに滑動自在に係合さ
    れた複数のベーンを有し、このロータを前記シリンダで
    形成される羽根室に封止する側板とから構成されるロー
    タリ圧縮機において、前記シリンダの円筒状内壁部をア
    ルミニウム合金が鉄系金属繊維の焼結ライナーの気孔内
    に充填されるとともに外周部を鋳くるんだ素成である焼
    結ライナーで成ることを特徴とするロータリ圧縮機。
  2. (2)シリンダの円筒状内壁部をアルミニウム合金が発
    泡金属ライナーの気孔内に充填されるとともに外周部を
    鋳くるんだ素成である発泡金属ライナーで成ることは特
    徴とする請求項1記載のロータリ圧縮機。
JP1300452A 1989-11-17 1989-11-17 ロータリ圧縮機 Pending JPH03160184A (ja)

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US07/615,453 US5133652A (en) 1989-11-17 1990-11-19 Rotary compressor having an aluminum body cast around a sintered liner

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