JPS5968576A - 斜板式コンプレツサ− - Google Patents

斜板式コンプレツサ−

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JPS5968576A
JPS5968576A JP57177504A JP17750482A JPS5968576A JP S5968576 A JPS5968576 A JP S5968576A JP 57177504 A JP57177504 A JP 57177504A JP 17750482 A JP17750482 A JP 17750482A JP S5968576 A JPS5968576 A JP S5968576A
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JP
Japan
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swash plate
shoe
steel
bearing steel
piston
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JP57177504A
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JPH028151B2 (ja
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Kenichiro Futamura
憲一朗 二村
Keiichiro Otsu
大津 恵一郎
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Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878Pistons
    • F04B27/0886Piston shoes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜板式コンプレッサーに関するものであシ、さ
らに詳しく述べるガらばアルミニウム合金よシなる斜板
上用いた斜板式コンプレッサーに関するものである。
斜板式コンプレッサーは例えば本出願人の提出に係る米
国特許第4,037,522号及び第4.224,67
9号にて公知であり、その構造に、シリンダー内に、回
転軸によシ回転させられる斜板が配置されており、斜板
の回転に応じて上下又は両頭部よりなるピストンがシリ
ンダーボア内で前記回転軸の方向に往復運動せしめられ
ることを骨子とするが、前記斜板と前記ピストンの間に
嵌合保持されて斜板の回転運動をピストンの往復運動に
変換するために、シューと列?−ルが斜板両側の所定位
置に配置され、シー−の一側面は前記斜板側面と摺接し
、他側面は球状凹部が形成されて前記元ポールの一部を
嵌合保持し、さらにが−ルの一部はピストン内側の凹部
にも嵌合保持されている。
上記米国特許第4,244,679号公報においては斜
板は球状黒鉛鋳鉄又は合金鋼であシ、この斜板に対して
組合わせて使用された時に最も優れた負荷能力、高速摺
動性、耐衝撃性及び耐摩耗性をもつシューとして錫2.
5〜5%、鉛20〜25%、残部が実質的に銅よυなる
焼結層を斜板との摺接面側に形成したンユーが用いられ
ている。
また、本出願人の提出に係る特開昭53−129311
号公報によるとシューとして、斜板との摺動面である平
面側に銅系ライニングが施こされ、ポールとの摺動面側
の球状凹面に、鋼との焼付を生じ難い材料からなる被櫟
層が形成されたfA’に基材とする材料を用いることが
知られている。
同じく本出願人の提出に係る特願昭54−40263号
(特開昭55−133493号)によると、斜板式コン
プレッサーの軽量化を図るためにシリコン含有アルミニ
ウム合金を斜板に用いた場合に、この斜板に対して優れ
た摺動性をもつシューとしてホウ素含有鉄族金属の焼成
した層を斜板との摺動面側に形成することが公知である
本発明の目的は、斜板がシリコン含有アルミニウム合金
から々る斜板を用いた斜板式コンプレッサーにおいて、
シューの耐焼伺性能及び摺動性能を公知のものニジさら
に向上させることを目的とする。
シリコン含有量が15〜20チのアルミニウム合金から
寿る斜板(以下、At斜板と称する)に対して摺動する
シューの問題点は、At斜板中の硬い初晶ケイ素のため
に、シー−の耐焼付性が不十分な場合例えば米国特許第
4,037,522号のCu−8n −Pb焼結層を表
面に有するシューでは瞬時のうちにンユーが焼付いてし
まうところ(Cある。そこで、本出願人は上記%願昭5
4−40263号において、ホウ化物分散表面層と機緘
的強度が高い基体を組合わせたシュー(以下ホウ化物分
散シューと称する)とすることによって、耐焼付性能及
び摺動性能をシリコン含有アルミニウム斜板に対して良
好なものとすることを提案した。
但し、最近の研究によるとホウ化物分散シューの焼付性
能は未だ十分でなく、しかもホウ化物分散層形成のため
の焼成工程が必要であるために、シューのコストが嵩む
欠点がある。
本出願人はシー−の研究を行々って、一体構造乃至単一
材料からなるシューが十分な強度と耐摩耗性を有する鉄
系合金材料すなわち、軸受鋼及び高速度鋼よりなると優
れた性能が得られることを見出した。
本出願人は斜板式コンプレツサーに係る米国特許第4,
244,679号の所有者であ見本発明完成以前に、余
1板として球状黒鉛鋳鉄又は合金鋼を用いた場合、シュ
ーとしてケイ素含有アルミニウム合金(アルシル合金)
を用いると、瞬時に焼付が生じるとの知見を得ていた。
したがって、上記特許においては硬質のリン化物及び金
属間化合物と軟質の鉛が分散した銅合金をシューに用い
ることを提案した。ところが、斜板がシリコン含有アル
ミニウム合金、例えばアルシル合金、ニジなる場合、予
想外に、合金鋼のけんちゆに含まれる軸受鋼又は高速度
鋼製シー−が極めて高い耐焼付性が得られた。
本発明に係るカークーラー用斜板式コングレッサーは、
シリンダー内に配置され且つ回転軸により回転される斜
板であって、シリコン含有アルミニウム合金よシなる斜
板と、この斜板の回転に応じてシリンダーボア内を前記
回転軸の方向に往復運動されるべく該斜板に作動的に接
続されたピストンと、前記斜板と前記ピストンの間に嵌
合保持されたシュー及びボールとを含んでなり、前記シ
ューは軸受鋼及び高速度鋼力・らなる群より選択された
1種の材料ニジな弘シューの前記斜板と接する一側面は
少なくとも中央部がほぼ平面であり、一方他側面は球状
四部が形成されて前記ボールの一部を嵌合保持してなシ
、さらにポールの一部はピストン内側の球状凹部にも嵌
合保持されるものである。
以下、本発明の斜板式コンプレッサー、特に、シュー′
5r:At斜板に対して良好な耐焼付性をもつホウ化物
分散シューと比較して詳しく説明する。
先ず、ホウ化物分散シューの表面層はHv 650−1
200程度の高硬度を有し、本発明に係るシューは硬度
上はホウ化物分散シューとは区別されない。
然しなから、組織的にみると、ホウ化物分散シュ−の表
面層は結合ホウ化物粒子の周シに粒子間の境界面がかな
り存在するため特に疲労強度が低くまたホウ化物自体の
粒子大きさは、ホウ化物粉末製造法によシ制限されかな
シ粗粒となるのに反し、本発明の軸受鋼及び高速度鋼の
場合はこれらの材料は溶製後、鍛造圧延、押出、引抜等
の塑性加工を受けているので、材料の密度が理論密度に
一致し且つ炭化物が塑性加工中に分断され均一微細に分
布している。よって、ホウ化物分散シューよりも本発明
のシューは均質性が優れていることがよし優れた耐焼付
性能に寄与していると判断される。
次に、ホウ化物分散シューは前述のとおり基体と表面層
よ)なる複合構造であるが、本発明のシューは一体構造
である。複合構造と一体構造の何れが摺#!h性能及び
耐焼付性が良好かは、−概にはいえないが、本発明にお
いて軸受鋼又は高速度鋼を使用した一体構造としたこと
によ)、ホウ化物分散シューより優れた性能が得られた
。これは軸受鋼及び高速度鋼はHv 700以上の高硬
度及び十分な強度を有しているので、摺動中において相
手材であるAt斜板が及はす荷重に十分に耐えることが
寄与していると考えられる。なお、硬度自体はホウ化物
分散シューの表面層が本発明による軸受鋼又は高速度鋼
より高い場合があるが、本発明のシューは全体としての
強度が十分に高いので、炭化物が摺動中にAt斜板の硬
い初晶シリコンによってシュー表面から脱落せしめられ
ることなく、マトリックスに強固に保持され長期間にわ
たって良好な耐摩耗性が保持される。
本発明においてシュー用鉄合金として軸受鋼及び高速度
鋼を用いた理由は、これらが硬い炭化物に焼入もしくは
焼もどしマルテンサイト主体のマトリックス中に微細に
分散した組織を呈し、耐摩耗性に優れた炭化物とじん性
・強度に優れたマトリックスが望ましいバランスを保っ
ている塑性加工材料であるためである。かかる軸受鋼と
しては炭素0.95〜1,10%及びクロム09〜1.
6チを主要合金成分とし、必要によジモリブデン0.1
〜0.25%を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物か
らなる公知の塑性加工材料を用いることができる。また
高速度鋼としては公知のタングステン系及びモリブデン
系高速度鋼を用いることができる。
その例は5HK2 (C: 0.70〜0.85 % 
、 Cr :3.8〜4.5%、W:17〜19%、V
:O,S〜12俤)、5KH5(C: 0.2〜0.4
%、Cr:3.8〜45%、W:17〜22%、V:1
〜1.5%。
Co:16〜17%)、5KH9(C: 0.8〜O1
9%、Cr : 3.8〜4.5%、 Mo : 4.
5〜5.5 % 、 W : 5.5〜6.7q6、V
:1.6〜2.2%)、及び5KH55(C:0、8〜
0.9%+ Cr : 3.8〜4.5 % + Mo
 : 4.8〜6.2 % 、 W5.5〜6.7 %
 、 V : 1.7〜2.3 ’% 。
Co : 7〜9%)である。
以下、本発明の実施態様を図面に基づいて説明する。
第1図において、シリンダー1内において回転軸2工り
(ロ)転されるAt斜板5と、ピストン4との間に、シ
ュー3及びボール8が嵌合保持されており、At斜板5
の回転に応じてピストン4の両頭部がシリンダーがア内
で回転軸2の方向に往復運動せしめられる。ンー−3の
At斜板側の側面は粗さ0.8〜16ミクロンに研摩さ
れたほは平坦面となっテオリ、一方シュー3のゾール8
側にはyi?−/し8の一部を嵌合保持する球状凹部が
形成されている。本発明の斜板式コンプレッサーでf″
iAt斜板5は直径60〜90開の小型でありまた15
〜20チのシリコンを含有し、またシュー3は全体とし
て軸受鋼又は高速度鋼よりなる。シ、−3は厚さく球状
凹部が形成されていない部分の最大厚さ)は3〜5關、
直径13〜20闘の円盤状であバ球秋凹部の深さは2〜
4朝である。
上記シュー3は第2図(イ)−に)に示されているよう
にAt斜板(図示せず)側が中央部が平面であり、残部
が面取り(3b)されたものであってよい。
なお、かかる面取υシューは特開昭54−64714号
にて公知のものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
第1表の如きシューを次に記した如き条件で摺動試験を
行い、シューと相手材が焼付に至った荷重を求めた。
A、摺シ速度:15m1secで一定。
B、荷重: 20 kg/cmつつ漸増、各荷重段階は
30分間継続d C8潤滑油:冷凍機油1容量に対して軽油9容量の混合
潤滑油。
D、潤滑方法:フェルト塗布、約0.8 cc 7分。
E、相手材試験片:規格値で19〜21 q6St。
5〜6%Cu 、 0.45〜0.65%Mg残部At
よりなるアルシル合金の真直度1a1以下、表面粗さ0
.4〜0.68のディスク。
F、シュー:真直度1ミクロン以下、粗さ0.4〜0.
6S。
以下余白 なお、上記ホウ化物分散相けN120%、残部鉄よシな
る合金粉末、フェロがロン粉末、鉛粉末及びフェロフォ
スフオル粉末を、B含有量20%、pb含有月5%、P
含有量8%、残り鉄になるように混合し、厚さ2關の鋼
板に塗布し、ぞして水素還元雰囲気中で1100〜10
00℃で焼成して調製したものである。
上記説明特に実施例より本発明によればAt斜板に対し
て従来公知のシューよシ高い耐焼付性を有スる斜板式コ
ングレッザーが提供されることが明らかとなるであろう
【図面の簡単な説明】
第1図はカークーラー用斜板式コングレッサーの縦断正
面図である。第2図(イ)−に)はシューの一態様を示
す正面図(但し、←)、(ハ)は断面図)である。 1・・・シリンダー、2・・・回転軸、3・・・シュー
、4・・・ピストン、5・・・A7 斜板、8・・・)
J”  7L+。 (イ)                     ノ
3二フ〕

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 シリンダー内に配置され且つ回転軸により回転さ
    れる斜板であって、シリコン含有アルミニウム合金より
    ガる斜板と、この斜板の回転に応じてシリンダーボア内
    を前記回転軸の方向に往復運動されるべく該斜板に作動
    的に接続されたピストンと、前記斜板と前記ピストンの
    間に嵌合保持されたシ1.−及びポールとを含んでなり
    、前記シューは軸受鋼及び高速度鋼からなる群よυ選択
    された1種の材料よシな弘シューの前記斜板と接する一
    側面は少なくとも中央部がほぼ平面であり、一方他側面
    は球状凹部が形成されて前記列?−ルの一部を嵌合保持
    してな弘さらにボールの一部はピストン内側の球状凹部
    にも嵌合保持されるカークーラー用斜板式コンプレッサ
    ー。
JP57177504A 1982-10-12 1982-10-12 斜板式コンプレツサ− Granted JPS5968576A (ja)

Priority Applications (2)

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JP57177504A JPS5968576A (ja) 1982-10-12 1982-10-12 斜板式コンプレツサ−
PCT/JP1983/000341 WO1984001604A1 (en) 1982-10-12 1983-10-12 Swash plate compressor and method of manufacturing shoe therefor

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JPS5968576A true JPS5968576A (ja) 1984-04-18
JPH028151B2 JPH028151B2 (ja) 1990-02-22

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