JPS59100257A - 回転式流体コンプレツサ - Google Patents

回転式流体コンプレツサ

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JPS59100257A
JPS59100257A JP57208567A JP20856782A JPS59100257A JP S59100257 A JPS59100257 A JP S59100257A JP 57208567 A JP57208567 A JP 57208567A JP 20856782 A JP20856782 A JP 20856782A JP S59100257 A JPS59100257 A JP S59100257A
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vane
rotary fluid
fluid compressor
rotor
wear
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Michiyoshi Matsuzaki
松崎　道義
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    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
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    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • 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
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    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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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】 ベーンを備えた回転式流体コンプレッサでは、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）の摩耗が問題どなる。特にベーン側面（１１）
とベーン溝入口部（９）はすべり摩耗たけでなく、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
も発生ずる。従っ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（高炭素クロム軸受鍋）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った。ずなわぢ、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
自身の摩耗が多かった。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のてあり
特に、この傾向は表面荒さが大きい場合に顕者であった
。
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って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ッサを提
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ッサはベーン
材を重量％でＣ：０．５０〜１．３０％、Ｃｒ：１１．
０〜２０．０％、残部Ｆｅがも成る焼入れを施した鋼材
となしたことを特徴とする回転式流体コンプレッサであ
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っ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０．０
７〜０．１５％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ブレンツて使用されるベ
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岸が低下し圧延
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
だ後、軟窒化処理を施ずととによって表面硬度が高くな
り、相手相の摩耗部をさらに少なくするとともに、耐ス
カッフィング性、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５
μ以上となるように調整するものである。
さらには本発明の回転式流体コンプレッサに使用される
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ことが望ましい。
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表に従来のベーン材、本発明ベーン第４、相手ロー
ラ材の成分と硬度の比較を示す。又第３図にこれに対応
する摩耗試験結果を示す。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
定片としてこれら固定片を相手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、油温・・８０℃、荷重・
・２００ｋｇ、すべり速・・０．５ｍ／ｓｅｃ、オイル
パン方式・・２００ｃｃ入。
第３図による結果からわかるように、相手ローラ材、ベ
ーン材の両者とも本発明の場合において従来よりも摩耗
量が著しく減少しており、より理想的な状態を示した。
【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ッサの要部
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、第３図は摩耗試験結果を示す図である。 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。 ！ｉう訂出願人 日木ピストンリング株式会社 第１図　　３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ベーン溝（３）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ッサのベーンが重量％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ることを特徴
    とする回転式流体コンプレッサ。 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
    材からなることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
    記載の回転式流体コンプレッサ。 ３、前記ベーンに、さらに軟窒化処理を施したことを特
    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
    レッサ。 ４、前記回転式流体コンプレッサに於て、前記ベーンと
    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特許
    請求の範囲第１項記載の回転式流体コンプレッサ。
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