JPH034758B2 - - Google Patents

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JPH034758B2
JPH034758B2 JP58056508A JP5650883A JPH034758B2 JP H034758 B2 JPH034758 B2 JP H034758B2 JP 58056508 A JP58056508 A JP 58056508A JP 5650883 A JP5650883 A JP 5650883A JP H034758 B2 JPH034758 B2 JP H034758B2
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JP
Japan
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housing
rotor
rotating sleeve
sleeve
vane
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JP58056508A
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JPS59188079A (ja
Inventor
Toshihiko Hatsutori
Juji Akagi
Hideo Obara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP5650883A priority Critical patent/JPS59188079A/ja
Publication of JPS59188079A publication Critical patent/JPS59188079A/ja
Publication of JPH034758B2 publication Critical patent/JPH034758B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/348Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the vanes positively engaging, with circumferential play, an outer rotatable member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、ハウジング内にロータが偏心して配
置されこのロータにベーンが支持された形式の容
積型回転圧縮機に関する。特に本発明は、ハウジ
ング内に円筒状に回転スリーブが回転自在に配置
され、ロータ上のベーンはこの回転スリーブの内
面に摺動接触するようになつた回転圧縮機に関す
る。 (従来の技術) ハウジング内にベーンを支持するロータが偏心
配置された容積型回転圧縮機は、ベーン型ポンプ
またはベーン型圧縮機として古くから知られてい
る。この種の圧縮機においては、ベーンの端縁が
ハウジング内周面に摺動接触するため、ベーン端
縁およびハウジング内周面の摩耗および焼きつき
が問題になる。したがつて、従来は、ハウジング
内周面とベーンの材質または表面仕上げに種々の
改良を加えて、摩耗および焼きつきの問題を軽減
する試みがなされて来たが、十分に満足できる解
決策は見出されていない。 ベーン型回転圧縮機において、ベーン先端縁の
摺動を減少させるようにした構造も知られてい
る。たとえば、実公昭26−13667号公報には、円
筒状内周面を有する固定ハウジング内にスリーブ
状の外回転子を回転自在に配置し、この外回転子
の内部にベーンを支持する内回転子を偏心配置し
て、ベーンの端縁を外回転子の内周面に圧接する
ようにした構造の回転圧縮機が示されている。ま
た、特公昭49−23322号には、スリーブ状の外回
転子を有する形式のベーン型回転圧縮機とさらに
改良するものとして、外回転子に相当する回転円
筒の両端に側板を取付けて回転ハウジングを構成
することにより、ベーン側端および内回転子側面
とハウジング内面との間の摺動の問題を解決する
ようにした構造が示されている。このような構造
の回転圧縮機においては、ベーンの先端部におけ
る摺動は大巾に小さくできるが、外回転子または
回転ハウジングと固定ハウジングとの間に摺動が
生じるため、この摺動面の潤滑が問題になる。ス
リーブ状の外回転子と個定ハウジングとの間に空
隙をもたせ、この空隙に潤滑油を導入すること
も、たとえば産業図書発行の「容積型圧縮機」の
第15章可動翼回転圧縮機の項に強示されている。
しかし、固定ハウジングの内面と外回転子外面と
の間に潤滑油を封入する普通の潤滑方法では、潤
滑油のひきずり抵抗が動力損失を招くので不利で
あり、また油もれなどが生じたばあいには、漏浅
油が吐出空気に混入する恐れがあるので、この回
転圧縮機を内燃機関の過給機として用いることが
できなくなる。普通に使用される鉄系材料および
アルミニウム合金では、固定ハウジングと外回転
子の摺動抵抗が大きく、焼きつきを生じる。ま
た、摺動面に軟窒化処理が陽極酸化処理を施すと
かなり改善されるが十分にはこの問題は解決でき
ない。 (発明の目的) 本発明は、内周面にベーン端縁が圧接され、ベ
ーンの回転に伴なつて回転するようにハウジング
内に配置された外回転子または回転スリーブを有
する回転圧縮機において、回転スリーブとハウジ
ングとの間の摺動により生じる問題を極力減少さ
せることを目的とする。 (発明の構成) 本発明は、円筒状内周面を有するハウジング
と、該ハウジング内に回転自在に配置された回転
スリーブと、回転スリーブ内に偏心配置されたロ
ータと、ロータに支持されたベーンとからなり、
該ベーンが回転スリーブの内周面に摺動接触する
ようになつた形式の容積型回転圧縮機において、
ハウジングと回転スリーブとの間に圧縮空気を導
入する手段を設けて、回転スリーブが空気軸受に
より支持されるようにするとともに、回転スリー
ブの外周面の一方に硬質金属被膜を、他方に金属
化合物層をそれぞれ形成し、この硬質金属被膜と
金属化合物層の少なくとも一方に固体潤滑剤を組
合わせたことを特徴とするものである。硬質金属
被膜としては、硬質クロムめつきあるいはNiPめ
つきを用いる。また、金属化合物層としては、基
地に鉄系材料を用いて軟窒化処理により形成され
るFe−N−C系三元化合物を含む窒化層とする。 硬質めつき層に固体潤滑剤を組合わせるには、
シヨツトブラストやホーニング等により機械的に
下地を粗らす方法や電解エツチングのいずれかを
用いることによりめつき層表面をポーラス構造と
し、そのポーラス構造の凹部に固体潤滑剤を充填
する方法を用いればよい。固体潤滑剤としては、
二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラフアイトの
ような炭素系潤滑剤、弗素樹脂粉末などを使用で
き、この固体潤滑剤をエポキシ樹脂、弗素樹脂、
ポリイミド樹脂、グリスなど、適当な接合材に混
合して混合物を形成し、この混合物を硬質金属被
膜の表面に塗布し、必要によりロールなどを用い
て押し固めたのち、加熱して焼きつける。この塗
布表面は、そのまま使用してもよいし、必要に応
じて表面を削つてもよい。いずれにしても、圧縮
機の初期の作動で凹部以外の塗膜は削られて凹部
にのみ固体潤滑剤が残存するようになる。 硬質金属被膜の表面に固体潤滑剤を組合わせる
他の方法として、固体潤滑剤をエポキシ樹脂ある
いはポリイミド樹脂のような耐摩耗性樹脂に混合
して硬質金属被膜の上に塗布し、加熱により樹脂
を硬化させて潤滑性の耐摩耗層を形成することも
できる。このばあいには、硬質金属被膜は必ずし
もポーラス構造でなくてもよい。 金属化合物層として軟窒化層を用いるので、軟
窒化処理中に、黒鉛との粒界で基地材料に盛り上
りを生じるため、表面に粗い凹凸を生じる。この
表面に軽いラツピングを施して欠け易い突起を落
したのち、前述と同様にして固体潤滑剤を含む混
合物を凹部に塗り込むか、あるいは潤滑性の耐摩
耗層を形成すればよい。 (発明の効果) 本発明においては、回転スリーブとハウジング
との間に圧縮空気が導入されて回転スリーブが空
気軸受により支持されるので、潤滑油を使用する
ばあいに比べて摺動抵抗を大巾に低減できる。ま
た、ハウジングの内周面と回転スリーブの外周面
の一方に硬質金属めつき層のような硬質金属被膜
が形成され、他方には金属化合物層が形成されて
おり、この硬質金属被膜と金属化合物層の少くと
も一方には固体潤滑剤が組合わされているので、
ハウジングと回転スリーブとの間の摺動抵抗が大
巾に減少し、かつ摩耗も著しく低減できる。硬質
金属被膜と金属化合物層とは互に相性がよく、同
種のものを摺動させるばあいに比し焼きつきの問
題が少くなる。 (実施例の説明) 圧縮機の構造 第1図は、本発明が適用される回転圧縮機の一
例を示す横断面図あり、図示された圧縮機は、円
筒状内周面1aを有するハウジング1と、該ハウ
ジング1内に回転自在に配置された円筒状回転ス
リーブ2と、該回転スリーブ2内に偏心して配置
されたロータ3とからなる。ロータ3は十字形に
配置された4個の放射状スリツト4を有し、各各
のスリツト4内にベーン5が放射方向摺動自在に
配置されている。図には示していないが、ロータ
3は駆動軸を有し、この駆動軸を介して適当な動
力源により矢印の方向に駆動される。ベーン5は
ロータ3の回転に伴つて回転し、遠心力によつて
その先端が回転スリーブ2の内周面に押しつけら
れる。 ハウジング1の両側には側板6が取付けられて
おり、一方または両方の側板6に吸入ポート7お
よび吐出ポート8が形成される。回転スリーブ2
には適当な周方向間隔で半径方向に貫通孔9が形
成され、この貫通孔9を介して圧縮空気が回転ス
リーブ2とハウジング1との間に導入され、空気
軸受を構成する。前述のように、ロータ3の回転
に伴なつてベーン5も回転し、該ベーン5は遠心
力により回転スリーブ2の内周面に押しつけられ
る。したがつて、ベーン5と回転スリーブ2との
間に摩擦力を生じ、回転スリーブ2はこの摩擦力
に相当する回転力をベーン5から受けて回転す
る。ハウジング1と回転スリーブとの間には圧縮
空気が導入されて空気軸受を構成するので、回転
スリーブ2の回転に対する抵抗はきわめて小さ
く、該スリーブ2はベーン5の回転速度にほぼ対
応した速度で回転することができる。 このように、回転スリーブ2を空気軸受で支持
しても回転スリーブ2とハウジング1との接触を
完全に防止することができない。したがつて、ハ
ウジング1の内周面1aと回転ハウジング2の外
周面の両方に特別の表面処理を施す。 摺動面の表面処理 表面処理の第一段階は、摺動面の一方、たとえ
ばハウジング1の内周面1aに硬質金属のポーラ
スめつき層11を形成することである。めつき層
は硬質クロムめつきまたはNiPめつきにより形成
する。このめつき層の形成には、公知の方法を採
用することができる。このめつき工程において
は、シヨツトブラストやホーニング等により機械
的に下地を粗らす方法や電解エツチングのいずれ
かを用いることにより、第2図に示すようにめつ
き表面をポーラス構造にし、表面に多数の凹部1
2を形成する。次いで、このめつき表面に、第3
図に示すように固体潤滑剤を含む被膜14を形成
する。被膜の形成は、たとえばエポキシ樹脂に固
体潤滑剤を混合した混合物を該表面に塗布するこ
とにより行なう。塗布後、そのままあるいはロー
ラにより押し固めたのち、加熱して樹脂を硬化さ
せる。加熱は、エポキシ樹脂のばあい、160〜250
℃で約30分間行なう。 回転スリーブ2は鋳鉄製とし、その外面には軟
窒化処理を施す。軟窒化処理には通常の方法を用
いればよく、軟窒化処理に先立つてシヨツトブラ
ストなどにより表面を粗くすることが好ましい。
第4図は軟窒化処理の後の表面付近の状態を示
す。図に示すように、基地材料10の表面には
Fe−C−N系三元化合物からなる窒化層15が
形成され、この窒化層15は、基地材料に含まれ
る黒鉛16との間の粒界で盛り上つた突出部15
aを有する。この窒化層15を有する表面に軽い
ラツピング処理を施して、突出部15aの欠けや
すいもろい部分を落したのち、第5図に示すよう
に固体潤滑剤を含む被膜17を形成する。被膜の
形成は、たとえばエポキシ樹脂に固体潤滑剤を混
合した混合物を該表面に塗布することにより行な
う。塗布後、そのまま、あるいはローラにより押
しかためたのち、加熱して樹脂を硬化させる。加
熱はエポキシ樹脂のばあい、160〜250℃で約30分
間行なう。 実験例 第1図に示す構造で、作動容積400c.c.の回転圧
縮機について種々の実験を行なつた。試験は回転
数5000rpmで5時間の運転により行なつた。その
結果を表に示す。なお、潤滑剤は、エポキシ樹脂
100容量部に弗素樹脂粉末30容量部を混合したも
のを塗布し、加熱して焼つけた。 【表】
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用できる回転圧縮機の一例
を示す横断面図、第2図および第3図は硬質クロ
ムめつきに固体潤滑剤を充填する工程を示す拡大
断面図、第4図および第5図は軟窒化処理および
その後の固体潤滑剤充填を示す拡大断面図であ
る。 1……ハウジング、2……回転スリーブ、3…
…ロータ、5……ベーン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 円筒状内周面を有するハウジングと、前記ハ
    ウジング内に回転自在に配置された回転スリーブ
    と、前記回転スリーブ内に偏心配置されたロータ
    と、前記ロータに支持され前記回転スリーブの内
    周面に摺動接触するベーンとからなる容積型回転
    圧縮機において、前記ハウジングと回転スリーブ
    との間に圧縮空気を導入する手段が設けられて前
    記回転スリーブが空気軸受により支持されるよう
    になつており、前記回転スリーブの外周面と前記
    ハウジングの内周面の一方にクロムメツキ層また
    はNiPメツキ層が施され、他方に金属窒化層がそ
    れぞれ形成され、このメツキ層と金属窒化層の少
    くとも一方には固体潤滑剤が組合わされているこ
    とを特徴とする回転圧縮機。
JP5650883A 1983-03-31 1983-03-31 回転スリ−ブを有する回転圧縮機 Granted JPS59188079A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5650883A JPS59188079A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 回転スリ−ブを有する回転圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5650883A JPS59188079A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 回転スリ−ブを有する回転圧縮機

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Publication Number Publication Date
JPS59188079A JPS59188079A (ja) 1984-10-25
JPH034758B2 true JPH034758B2 (ja) 1991-01-23

Family

ID=13029063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5650883A Granted JPS59188079A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 回転スリ−ブを有する回転圧縮機

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272486U (ja) * 1985-10-25 1987-05-09

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5114642U (ja) * 1974-07-17 1976-02-03
JPS524507U (ja) * 1975-06-26 1977-01-13
JPS5749591U (ja) * 1980-09-05 1982-03-19

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Publication number Publication date
JPS59188079A (ja) 1984-10-25

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