KR100537592B1 - 슬라이딩 부품 - Google Patents

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KR100537592B1 KR10-2003-0041174A KR20030041174A KR100537592B1 KR 100537592 B1 KR100537592 B1 KR 100537592B1 KR 20030041174 A KR20030041174 A KR 20030041174A KR 100537592 B1 KR100537592 B1 KR 100537592B1
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

슬라이딩 부품의 내시징(seizing)성, 내마모성 및 슬라이딩면에 형성된 피막과 슬라이딩 부품의 기재와의 밀착성을 향상시킨다.
압축기의 슬라이딩 부품인 사판 (10) 및 슈 (15a, 15b) 에는 적어도 슬라이딩면에 실란(silane) 변성 수지 피막 (17) 이 형성되어 있다. 실란 변성 수지 피막 (17) 은 사판 (10) 이나 슈 (15a, 15b) 의 슬라이딩면에 직접 형성되어 있다. 실란 변성 수지는 알콕시실릴기를 갖는다. 실란 변성 수지로는 실란 변성 폴리아미드이미드 수지가 사용되고 있다. 실란 변성 수지 피막 (17) 에는 고체 윤활제가 함유되어 있어도 된다. 고체 윤활제로는, 예를 들면 불소 수지, 이황화몰리브덴, 그라파이트 등이 사용된다.

Description

슬라이딩 부품{SLIDING MEMBER}
본 발명은 슬라이딩 부품에 관한 것으로, 예를 들면 차량의 공조 시스템에 사용되는 압축기의 사판이나 피스톤 등에 적합한 슬라이딩 부품에 관한 것이다.
압축기의 내부구조를 구성하는 슬라이딩 부재 (슬라이딩 부품) 간의 윤활은 통상, 압축기 내부에 유지된 윤활유를 압축기의 운전에 수반하여 유통되는 가스 (예를 들면, 프레온 가스 등의 냉매가스) 로 미스트화시키고, 그 미스트화시킨 오일을 각 슬라이딩 부위로 운반함으로써 이루어지고 있다. 그러나, 압축기를 운전정지 상태에서 장시간 방치한 후 재기동하는 경우에는 슬라이딩 부위에 부착되어 있던 윤활유가 냉매가스에 의하여 씻겨 내려가는 경우가 있다.
예를 들면, 사판식 압축기에 있어서는 피스톤이 슈를 통하여 사판에 연결되고, 사판의 회전 또는 사판의 요동에 의하여 피스톤이 실린더 보어 내를 왕복운동한다. 그리고, 압축기의 운전 초기에 윤활유가 사판과 슈의 슬라이딩면에 도달하기 전에 사판과 슈가 슬라이딩된다. 게다가, 윤활유가 사판과 슈의 슬라이딩면에 도달하기 전에 가스형 냉매가 상기 슬라이딩면에 도달하여 슬라이딩면에 잔존하는 윤활유를 세정하는 작용을 한다. 따라서, 운전 초기에 윤활유가 없는 드라이 슬라이딩 조건에서 사판과 슈가 슬라이딩된다.
이로 인하여, 압축기의 기동 후에 냉매가스가 압축기로 귀환하여 오일의 미스트화가 진행되기까지의 기간 (1 분 정도) 이 압축기가 운전 중임에도 불구하고 윤활이 필요한 슬라이딩 부위가 오일이 불충분한 상태가 되는 기간이 된다. 그로 인하여, 이러한 윤활유의 양이 불충분한 기간에도 슬라이딩 부위에 있어서의 윤활을 확보하기 위한 기술이 종래부터 제안되고 있다.
종래, 사판이나 피스톤 등의 슬라이딩 부품의 표면 (슬라이딩면) 의 시징 방지, 내마모성 향상, 저마찰계수화를 위하여, 슬라이딩 부품의 표면에 고체 윤활제를 함유한 수지를 코팅하는 것이 실시 또는 제안되어 있는 (예를 들면, 특허문헌 1 참조.) 특허문헌 1 에는 철계 또는 알루미늄계 기판 재료로 이루어지는 사판의 표면 (구체적으로는 슈와의 슬라이딩 접합면) 에 주석, 구리 등의 도금층을 형성하고, 그 도금층에 폴리아미드이미드 수지와 고체 윤활제 (이황화몰리브덴, 그라파이트 등) 로 이루어지는 슬라이딩 접합층을 형성하는 것이 개시되어 있다.
[특허문헌 1]
일본 공개특허공보 평11-13638 호 (명세서의 단락 [0006])
그런데, 보다 높은 신뢰성 확보를 위하여, 내시징성, 내마모성, 기재와의 밀착성 등의 특성의 향상이 요망되고 있다. 예를 들면, 최근 압축기의 냉매로서 이산화탄소가 주목받고 있는데, 이산화탄소를 냉매로 사용하면 피스톤을 통하여 사판에 작용하는 압축 하중이 프레온계의 냉매를 사용한 경우에 비하여 현저히 커져, 슬라이딩 환경이 더욱 엄격해지기 때문에, 슬라이딩성의 향상이 요구되고 있다. 그리고, 내시징성, 내마모성, 기재와의 밀착성 등의 특성을 향상시키는 것은 슬라이딩성의 향상에 기여한다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 제 1 목적은 내시징성, 내마모성을 향상시킬 수 있는 슬라이딩 부품을 제공하는 데 있다. 또한, 제 2 목적은 슬라이딩면에 형성된 피막과 슬라이딩 부품의 기재의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있는 슬라이딩 부품을 제공하는 데 있다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위하여, 청구범위 제 1 항에 기재된 발명에서는, 금속제 부품 본체의 적어도 슬라이딩면에, 용제에 가용성이며 또한 에폭시 수지 이상의 내열성을 갖는 수지의 실란 변성 수지의 피막을 형성하였다.
본 발명에서는, 금속제 슬라이딩 부품의 슬라이딩면에 피막을 형성하는 수지가 실란 변성되어 있으므로, 피막 중에 규소가 균일하게 분산되어 내시징성, 내마모성이 향상된다.
청구범위 제 2 항에 기재된 발명에서는, 제 1 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지의 피막에는 고체 윤활제가 함유되어 있다. 따라서, 본 발명에서는 실란 변성 수지 단독의 피막에 비하여 피막의 내시징성이 향상된다.
제 2 목적을 달성하기 위하여, 청구범위 제 3 항에 기재된 발명에서는, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 알콕시실릴기 또는 아릴옥시실릴기를 갖는다.
실란 변성 수지는 용제에 용해된 상태에서 슬라이딩면에 도포, 소성됨으로써 피막을 형성한다. 그 때, 실란 변성 수지를 구성하는 알콕시실릴기 또는 아릴옥시실릴기의 일부가 분해되는 동시에, 슬라이딩 부품의 금속 표면에 존재하는 수산기와 반응하여 금속 표면과 결합하므로 밀착성이 향상된다.
청구범위 제 4 항에 기재된 발명에서는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 폴리아미드이미드의 실란 변성 수지이다. 폴리아미드이미드는 폴리이미드에 비하여 내열성은 약간 떨어지나, 용제에 잘 용해되어 도료로 하였을 때의 안정성이 양호하고, 가격도 저렴하므로 저비용으로 용이하게 피막을 형성할 수 있다.
청구범위 제 5 항에 기재된 발명에서는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 에폭시 수지의 실란 변성 수지이다.
본 발명에서는, 실란 변성을 행하는 수지로서 폴리아미드이미드나 폴리이미드를 사용한 경우에 비하여 비용이 낮아진다. 또한, 에폭시 수지는 폴리아미드이미드나 폴리이미드에 비하여 금속에 대한 밀착성이 양호하다.
청구범위 제 6 항에 기재된 발명에서는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 폴리이미드의 실란 변성 수지이다. 본 발명에서는, 실란 변성을 행하는 수지로서 폴리아미드이미드나 에폭시 수지를 사용한 경우에 비하여 내열성이 향상된다.
청구범위 제 7 항에 기재된 발명에서는, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 압축기의 슬라이딩 부품이다. 따라서, 본 발명의 슬라이딩 부품을 사용함으로써 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
청구범위 제 8 항에 기재된 발명에서는, 제 7 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 사판식 압축기의 사판이다. 따라서, 본 발명에서는 슈를 통하여 큰 하중이 작용하는 사판의 슬라이딩면에 있어서의 슬라이딩성 및 내구성이 향상되고, 나아가서는 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
청구범위 제 9 항에 기재된 발명에서는, 제 7 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 압축기의 슈이다. 따라서, 본 발명에서는 예를 들면, 사판 및 피스톤 사이에 배치된 상태에서 큰 하중을 받아 슬라이딩하는 슈의 슬라이딩면에 있어서의 슬라이딩성 및 내구성이 향상되고, 나아가서는 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
청구범위 제 10 항에 기재된 발명에서는, 제 7 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 압축기의 구동축을 지지하는 미끄럼 베어링이다. 따라서, 본 발명에서는 구동축을 지지하는 미끄럼 베어링의 슬라이딩성 및 내구성이 향상되고, 나아가서는 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
청구범위 제 11 항에 기재된 발명에서는, 제 7 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 피스톤식 압축기의 구동축에 일체적으로 형성되며, 구동축과 동기회전함으로써 압축실과 흡입 압력 영역 사이의 가스 통로를 개폐 가능하도록 구성하고, 또한 상기 구동축을 압축기의 하우징에 회전 가능하도록 지지하는 로터리 밸브이다. 따라서, 본 발명에서는 구동축을 단순히 지지하는 미끄럼 베어링의 슬라이딩면의 지름에 비하여 슬라이딩면의 지름이 큰 로터리 밸브의 슬라이딩성 및 내구성이 향상되고, 나아가서는 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
청구범위 제 12 항에 기재된 발명에서는, 제 7 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 피스톤식 압축기의 피스톤이다. 따라서, 본 발명에서는 피스톤의 슬라이딩면의 슬라이딩성 및 내구성이 향상되고, 나아가서는 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
이하, 본 발명을 가변용량형 사판식 압축기로 구체화한 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 압축기의 모식 단면도를 나타내며, 도 2 는 사판과 슈의 관계를 나타내는 부분확대 단면도를 나타낸다. 또한, 도 1 에 있어서 좌측을 압축기 (C) 의 앞측으로 한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (C) 는 실린더 블럭 (1) 과, 그 앞단에 접합된 전방 하우징 (2) 과, 실린더 블럭 (1) 의 뒷단에 밸브 형성체 (3) 를 통하여 접합된 후방 하우징 (4) 을 구비하고 있다. 실린더 블럭 (1), 밸브 형성체 (3) 및 양 하우징 (2, 4) 은 복수의 관통 볼트(through-bolt) (도시 생략) 에 의하여 상호 접합고정되어 압축기 (C) 의 하우징을 구성하고 있다.
상기 하우징 내에는 크랭크실 (5), 흡입실 (6) 및 토출실 (7) 이 구획되어 있다. 실린더 블럭 (1) 에는 복수의 실린더 보어 (1a : 하나만 도시) 가 형성되고, 각 실린더 보어 (1a) 에는 편두형 피스톤 (8) 이 왕복운동 가능하도록 수용되어 있다. 흡입실 (6) 및 토출실 (7) 은 밸브 형성체 (3) 에 형성된 흡입밸브 (3a) 및 토출밸브 (3b) 를 통하여 각 실린더 보어 (1a) 와 선택적으로 연통 가능하도록 되어 있다.
실린더 블럭 (1) 과 전방 하우징 (2) 사이에는 크랭크실 (5) 을 관통한 상태에서 구동축 (9) 이 베어링을 통하여 회전 가능하도록 지지되어 있다. 크랭크실 (5) 에는 캠 플레이트로서의 사판 (10) 이 수용되어 있다. 사판 (10) 의 중앙부에는 삽입관통공 (10a) 이 형성되고, 삽입관통공 (10a) 에 구동축 (9) 이 관통삽입되어 있다. 회전 지지체로서의 러그 플레이트 (11) 는 크랭크실 (5) 내에 있어서 구동축 (9) 에 일체 회전 가능하도록 고정되어 있다. 사판 (10) 은 러그 플레이트 (11) 및 힌지 기구 (12) 를 통하여 구동축 (9) 에 작동 연결되어, 구동축 (9) 과 동기회전 가능하고 또한 구동축 (9) 의 축선방향으로의 슬라이딩을 수반하면서 구동축 (9) 에 대하여 경사이동 가능하도록 되어 있다.
사판 (10) 에는 구동축 (9) 을 사이에 두고 힌지 기구 (12) 와 반대측에 카운터 웨이트부 (10b) 가 일체로 형성되어 있다. 구동축 (9) 위에는 러그 플레이트 (11) 와 사판 (10) 사이에 누름 용수철 (13) 이 감겨 장착되어 있다. 사판 (10) 은 누름 용수철 (13) 에 의하여 실린더 블럭 (1) 에 접근하는 방향 (즉, 경사각 감소 방향) 으로 탄성지지되어 있다. 사판 (10) 의 경사각 감소 방향으로의 경사이동은 구동축 (9) 위에 고정된 써클립 (14 ; cisclip) 에 맞닿음으로써 규제되고, 사판 (10) 의 최소 경사각 θmin 가 규제된다. 또한, 사판 (10) 의 최대 경사각 θmax 는 사판 (10) 의 카운터 웨이트부 (10b) 가 러그 플레이트 (11) 에 맞닿음으로써 제한된다. 또한, 경사각이란 구동축 (9) 과 직교하는 면과 사판 (10) 이 이루는 각도를 의미한다.
사판 (10) 의 주연부가 전후 한 쌍의 슈 (15a, 15b) 를 통하여 각 피스톤 (8) 의 단부에 슬라이딩이 자유롭게 계류됨으로써, 모든 피스톤 (8) 이 사판 (10) 에 작동 연결되어 있다. 그리고, 구동축 (9) 의 회전에 수반되는 사판 (10) 의 회전운동이 슈 (15a, 15b) 를 통하여 피스톤 (8) 의 왕복운동으로 변환된다.
후방 하우징 (4) 에는 크랭크압 (Pc) 을 조절하기 위한 공지된 제어밸브 (16) 가 설치되어 있다. 제어밸브 (16) 는 크랭크실 (5) 과 토출실 (7) 을 연통하는 도시하지 않은 급기통로의 도중에 설치되고, 솔레노이드의 전자력에 의하여급기통로의 개도를 제어하는 밸브 기구를 구비하고 있다. 그리고, 제어밸브 (16) 를 통한 토출실 (7) 로부터 크랭크실 (5) 로의 냉매가스의 공급량과, 크랭크실 (5) 과 흡입실 (6) 을 연통하는 도시하지 않은 추기통로를 통한 크랭크실 (5) 로부터 흡입실 (6) 로의 냉매가스의 빠져나가는 양의 밸런스에 의하여 크랭크압 (Pc) 이 조정된다.
압축기 (C) 의 슬라이딩 부품인 사판 (10) 및 슈 (15a, 15b) 에는, 적어도 슬라이딩면에 실란 변성 수지의 피막 (17 ; 이하, 실란 변성 수지 피막 17) 이 형성되어 있다. 실란 변성 수지 피막 (17) 은 부품 본체로서의 사판 (10) 이나 슈 (15a, 15b) 의 슬라이딩면에 직접 형성되어 있다.
실란 변성 수지는 알콕시실릴기 또는 아릴옥시실릴기를 갖는다. 알콕시실릴기의 알콕시기는 바람직하게는 탄소수 1∼6, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼4 로, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등을 들 수 있다. 또한, 아릴옥시실릴기의 아릴옥시기는 바람직하게는 탄소수 6∼10, 더욱 바람직하게는 탄소수 6∼8 로, 예를 들면 페닐옥시기, 디메틸페닐옥시기, 메틸페닐옥시기 등을 들 수 있다.
실란 변성 수지 피막 (17) 에는 고체 윤활제가 함유되어 있어도 된다. 고체 윤활제로는, 예를 들면 불소 수지 (폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 이나 PFA, ETFE, FEP 등), 이황화몰리브덴, 그라파이트 등이 사용된다.
사판 (10) 에는 사판 회전시의 원심력에 기초하는 회전운동의 모멘트를 적절하게 발생시키기 위하여 비교적 무거운 철계 재료 (예를 들면, FCD 700 등의 주철) 가 사용되고 있다. 한편, 슈 (15a, 15b) 에는 그 기계적 강도 등을 배려하여 동일하게 철계 재료 (예를 들면, 베어링 강) 가 사용되고 있다. 또한, 철계 재료로 제조한 사판 (10) 의 슬라이딩면에 알루미늄계 금속을 두텁게 하고, 그 위에 실란 변성 수지 피막 (17) 을 형성하는 경우도 있다.
실란 변성 폴리아미드이미드 수지는 예를 들면, 일본 공개특허공보 2001-240670 호에 개시된 방법과 동일한 제조방법으로 제조된다. 즉, 카르복실기 및 산무수물기의 적어도 한쪽을 분자 말단에 갖는 폴리아미드이미드 수지와, 글리시돌과 알콕시실란 부분 축합물의 탈 알콜 반응에 의하여 수득되는 글리시딜에테르기 함유 알콕시실란 부분 축합물을 개환 에스테르화 반응시켜 수득된다.
<폴리아미드이미드 수지의 제조>
교반기, 냉각관, 온도계를 구비한 반응장치에 N-메틸피롤리돈 1160g, 크실렌 290g, 무수트리멜리트산 345.8g 및 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 425.0g 을 넣고, 질소기류하 90℃ 에서 2시간 반응시켰다. 이어서, 질소기류를 멈추고 1 시간에 걸쳐 135℃ 까지 온도를 상승시킨 후, 3.5시간 반응을 계속하였다. 그 후, 냉각시키고 N-메틸피롤리돈/크실렌=4/1 (중량비) 로 희석시켜 비휘발분 25% 의 폴리아미드이미드 수지 용액을 수득하였다.
<글리시딜에테르기 함유 알콕시실란 부분 축합물의 제조>
교반기, 냉각관, 온도계를 구비한 반응장치에 글리시돌 (니혼유시(주) 제조, 상품명「에피올 OH」) 250g 과, 테트라메톡시실란 부분 축합물 (다마가가쿠(주) 제조, 상품명「메틸실리케이트 51」, Si 의 평균 개수 4) 799.81g 을 주입하였다. 그리고, 질소기류하 교반하면서 90℃ 로 승온후, 촉매로서 디부틸주석디라우레이트 1.00g 을 첨가하고 탈 메탄올 반응시켰다. 반응 중, 메탄올을 반응계 내로부터 분수기를 사용하여 증류제거하고, 그 양이 약 90g 에 도달한 시점에서 냉각시켰다. 승온후 냉각개시까지 요한 시간은 6시간이었다. 50℃ 로 냉각후, 질소를 불어넣어 뚜껑과 분수기를 제거하고, 감압라인을 연결하여 13kPa 로 약 15분간, 계 내에 잔존하는 메탄올을 감압에 의하여 제거하였다. 이 동안, 감압에 의하여 약 21.0g 의 메탄올이 제거되었다. 그 후, 플라스크를 실온까지 냉각시켜 929.81g 의 글리시딜에테르기 함유 알콕시실란 부분 축합물을 수득하였다. (생성물 1 분자당 Si 의 평균 개수)/(생성물 1 분자당 글리시딜에테르기의 평균 개수) 는 2 이다.
<실란 변성 폴리아미드이미드 수지의 제조>
교반기, 냉각관, 온도계를 구비한 반응장치에, 상기와 같이 하여 제조한 폴리아미드이미드 수지 용액 200g 과, 글리시딜에테르기 함유 알콕시실란 부분 축합물 5.17g 을 주입하고, 95℃ 로 승온후 4 시간 반응시켰다. N-메틸피롤리돈 8.26g 을 첨가하고 냉각시켜 비휘발분 25% 의 실란 변성 폴리아미드이미드 수지를 수득하였다.
실란 변성 폴리아미드이미드 수지를 제조할 때, 폴리아미드이미드 수지 용액과 글리시딜에테르기 함유 알콕시실란 부분 축합물의 종류, 사용량 및 N-메틸피롤리돈의 사용량을 변경함으로써, 실리카 함유량이 다른 실란 변성 폴리아미드이미드 수지가 수득된다.
사판 (10) 이나 슈 (15a, 15b) 의 슬라이딩면에 실란 변성 수지 피막 (17) 을 형성하려면, 실란 변성 수지를 용제에 용해시킨 용액 (이하, 실란 변성 수지 니스라 함) 을 조제한다. 그리고, 슬라이딩면을 탈지시킨 후 실란 변성 수지 니스를 슬라이딩면에 도포하고, 그 후 소성시켜 소정의 막두께의 실란 변성 수지 피막 (17) 을 형성한다. 실란 변성 수지 피막 (17) 은 두께가 5∼50㎛, 바람직하게는 10∼30㎛ 로 형성된다.
폴리아미드이미드의 실란 변성 수지를 원료로 한 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스의 경우, 용제에는 예를 들면 NMP (N-메틸-2-피롤리돈) 나 NMP/크실렌을 사용한다. 에폭시 수지의 실란 변성 수지를 원료로 한 실란 변성 에폭시 수지 니스의 경우, 용제에는 예를 들면 MEK (메틸에틸케톤) 를 사용한다.
소성조건은 수지 니스의 종류에 따라 다르며, 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스의 경우, 예를 들면 80℃ 30분, 150℃ 30분, 200℃ 30분의 3회에 나누어 소성시킨다. 또한, 실란 변성 에폭시 수지 니스의 경우, 예를 들면 100℃ 30분, 200℃ 60분의 2회에 나누어 소성시킨다.
다음으로 상기와 같이 구성된 압축기의 작용을 설명한다.
구동축 (9) 의 회전에 수반하여 사판 (10) 이 일체 회전하고, 사판 (10) 의 회전운동이 슈 (15a, 15b) 를 통하여 각 피스톤 (8) 의 왕복운동으로 변환되고, 각 피스톤 (8) 이 사판 (10) 의 경사각에 대응한 스트로크로 왕복운동된다. 이 구동의 계속에 의해 실린더 보어 (1a) 내에서는 흡입실 (6) 로부터의 냉매가스의 흡입, 흡입 냉매가스의 압축, 토출실 (7) 로의 압축 완료 냉매가스의 토출이 순서대로 반복된다. 도시하지 않은 외부 냉매회로로부터 흡입실 (6) 로 공급된 냉매는 흡입포트를 통하여 실린더 보어 (1a) 내로 흡입되고, 피스톤 (8) 의 이동에 의한 압축작용을 받은 후, 토출 포트를 통하여 토출실 (7) 로 토출된다. 토출실 (7) 로 토출된 냉매는 토출공으로부터 외부 냉매회로로 내보내진다.
그리고, 제어 밸브 (16) 의 개도가 냉방 부하에 따라 조정되고, 토출실 (7) 과 크랭크실 (5) 의 연통상태가 변경된다. 냉방 부하가 높고 흡입실 (6) 의 압력이 높은 상태에서는 제어 밸브 (16) 의 개도는 작아지고, 크랭크실 (5) 의 압력 (크랭크압 Pc) 이 작아져 사판 (10) 의 경사각이 커진다. 그리고, 피스톤 (8) 의 스트로크가 커져 압축기가 대용량으로 운전된다. 냉방 부하가 낮고 흡입실 (6) 의 압력이 낮은 상태에서는 제어 밸브 (16) 의 개도가 커지고, 크랭크압 (Pc) 이 커져 사판 (10) 의 경사각이 작아진다. 그리고, 피스톤 (8) 의 스트로크가 작아져 압축기가 소용량으로 운전된다.
사판 (10) 및 슈 (15a, 15b) 의 슬라이딩면에 실란 변성 수지 피막 (17) 이 형성되어 있으므로, 슬라이딩면에 있어서의 슬라이딩성 및 내구성이 향상되고, 나아가서는 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
(실시예 1∼6 및 비교예 1∼4)
실란 변성 수지 피막 (17) 의 슬라이딩 성능을 종래기술과 비교하기 위하여, 실란 변성 수지 및 실란 변성을 실시하지 않은 수지로 각각 수지 니스를 조제하고, 표면을 탈지시킨 금속 기재의 표면에 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하여 평가 샘플로 하고, 마찰계수, 마모량, 내시징성 및 밀착성에 대하여 평가하였다.
<평가 샘플의 형성>
실시예 1
경화 잔분 중에 포함되는 실리카 2wt% 의 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌)) 를 조제하였다. 표면을 탈지시킨 알루미늄 기재에 상기 수지 니스를 바코터를 이용하여 도포하고, 80℃ 30분, 150℃ 30분, 200℃ 30분으로 소성시켜 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
비교예 1
실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 대신에, 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌) : 히타치화성공업(주) 제조 HPC-5000) 를 사용한 점을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 조건으로 알루미늄 기재에 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
실시예 2
경화 잔분 중에 포함되는 실리카 2wt% 의 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌)) 에 고체 윤활제를 첨가하고, 잘 교반한 후 3개 롤을 2회 통과시켜 코팅 재료를 수득하였다. 고체 윤활유로서, PTFE 분말, MoS2 분말, 그라파이트 분말을 동시에 사용하였다. 다음으로 표면을 탈지시킨 알루미늄 기재에 바코터를 이용하여 코팅 재료를 도포하고, 80℃ 30분, 150℃ 30분, 200℃ 30분으로 소성시켜 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
코팅 재료의 고형분의 배합비율은 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 65wt%, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 10wt%, MoS2 20wt%, 그라파이트 5wt% 이다.
비교예 2
실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 대신에, 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌) : 히타치화성공업(주) 제조 HPC-5000) 를 사용한 점을 제외하고, 실시예 2 와 동일한 조건으로 알루미늄 기재에 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
실시예 3
경화 잔분 중에 포함되는 실리카 36wt% 의 실란 변성 에폭시 수지 니스 (에폭시 수지 50wt% + 용제 (MEK)) 에 경화제 (페놀노볼락 수지), 실란 경화촉매 (옥틸산주석), 고체 윤활제를 첨가하고, 잘 교반한 후 코팅 재료를 수득하였다. 고체 윤활제로서, PTFE 분말, MoS2 분말, 그라파이트 분말을 동시에 사용하였다. 다음으로 표면을 탈지시킨 알루미늄 기재에 바코터를 이용하여 코팅 재료를 도포하고, 100℃ 30분, 200℃ 60분으로 소성시켜 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
코팅 재료의 고형분의 배합비율은 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 65wt%, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 10wt%, MoS2 20wt%, 그라파이트 5wt% 이다.
비교예 3
실란 변성 에폭시 수지 니스 대신에, 에폭시 수지 니스 (에폭시 수지 50wt% + 용제 (MEK)) 를 사용한 점을 제외하고, 실시예 3 과 동일한 조건으로 알루미늄 기재에 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
실시예 4, 실시예 5
실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌)) 중의 경화 잔분 중에 포함되는 실리카의 양을 5wt% (실시예 4), 7wt% (실시예 5) 로 변화시킨 니스에 고체 윤활제를 첨가하고, 잘 교반한 후 3개 롤을 2 회 통과시켜 코팅 재료를 수득하였다. 고체 윤활제로서 PTFE 분말, MoS2 분말, 그라파이트 분말을 동시에 사용하였다. 다음으로 표면을 탈지시킨 알루미늄 기재에 바코터를 이용하여 각 코팅 재료를 도포하고, 80℃ 30분, 150℃ 30분, 200℃ 30분으로 소성시켜 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
코팅 재료의 고형분의 배합비율은 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 65wt%, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 10wt%, MoS2 20wt%, 그라파이트 5wt% 이다.
실시예 6
경화 잔분 중에 포함되는 실리카 2wt% 의 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌)) 에 고체 윤활제를 첨가하고, 잘 교반한 후 3개 롤을 2 회 통과시켜 코팅 재료를 수득하였다. 고체 윤활유로서, PTFE 분말, MoS2 분말, 그라파이트 분말을 동시에 사용하였다. 다음으로 표면을 탈지시킨 주철 FCD 700 에 바코터를 이용하여 코팅 재료를 도포하고, 80℃ 30분, 150℃ 30분, 230℃ 30분으로 소성시켜 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
코팅 재료의 고형분의 배합비율은 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 65wt%, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 10wt%, MoS2 20wt%, 그라파이트 5wt% 이다.
비교예 4
실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 대신에, 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌) : 히타치화성공업(주) 제조 HPC-5000) 를 사용한 점을 제외하고, 실시예 6 과 동일한 조건으로 주철 FCD 700 에 막두께 20㎛ 의 피막을 형성하였다.
<시험방법>
(마찰계수, 마모량의 평가시험)
스러스트형 시험기에 의하여, 미끄럼 속도 : 60m/min, 면압 : 9.8MPa, 상대재 : 회색 주철(gray iron) FC-25 또는 철 SUJ2 의 윤활하에서의 마찰계수에 대하여 시험개시 직후와 시험개시 100시간 후의 마찰계수를 조사하였다.
또한, 마모량에 대해서는 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 평가 샘플 (30) 에 눌려 회전되는 상대재 (31) 와의 슬라이딩 접합면에 형성된 홈 (30a ; 도 3b 에 도시) 의 100시간 후의 깊이 (d) 를 계측하여 마모량으로서 평가하였다.
(내시징 하중의 평가시험)
스러스트 시험기에 의하여 미끄러짐 속도 : 60m/min, 상대재 : 회색 주철 FC-25 또는 철 SUJ2 의 윤활하에서 면압을 일정 주기 (1MPa/2min) 로 상승시켰을 때의 시징 발생 면압을 구하였다.
또한, 상대재로서 회색 주철 FC-25 를 사용하는 것은 실시예 1∼실시예 5 및 비교예 1∼비교예 3 의 경우이고, 실시예 6 및 비교예 4 의 경우에는 평가 샘플의 기재가 주철 FCD 700 이므로, 상대재로서 철 SUJ2 를 사용하였다.
(밀착성 평가)
JIS K5400 크로스컷 잔율로 평가하였다.
초기 및 오토클레이브 시험 (121℃, 202kPa) 100시간 후의 밀착성을 평가하였다.
상기 각 시험의 결과를 표 1 에 나타낸다.
실리카함유량 마찰계수 마모량(㎛) 시징면압(MPa) 밀착성
초기 100hr 후 초기 100hr 후
실시예 1 2wt% 0.031 0.028 4.7 20 100/100 100/100
실시예 2 2wt% 0.028 0.022 5.8 24.5 이상 100/100 100/100
실시예 3 36wt% 0.041 0.031 4.7 24.5 이상 100/100 100/100
실시예 4 5wt% 0.030 0.026 4.7 24.5 이상 100/100 100/100
실시예 5 7wt% 0.027 0.025 4.6 24.5 이상 100/100 100/100
실시예 6 2wt% 0.034 0.031 6.4 24.5 이상 100/100 100/100
비교예 1 0 0.068 0.052 8.7 11 100/100 0/100
비교예 2 0 0.066 0.062 15.3 19.5 100/100 0/100
비교예 3 0 0.072 0.066 9.6 18 100/100 0/100
비교예 4 0 0.058 0.049 12.7 16.5 100/100 0/100
표 1 의 실시예 1 및 비교예 1 로부터, 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막은 실란 변성되어 있지 않은 폴리아미드이미드 수지 피막에 비하여 내시징성, 내마모성, 기재 (알루미늄 기재) 와의 밀착성의 모든 특성이 향상되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 표 1 의 실시예 2 및 비교예 2 로부터, 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막에 고체 윤활제를 함유시킨 경우에는 실란 변성되지 않은 폴리아미드이미드 수지 피막에 고체 윤활제를 함유시킨 경우에 비하여 내시징성, 내마모성, 기재 (알루미늄 기재) 와의 밀착성의 모든 특성이 향상되어 있음을 확인할 수 있다.
표 1 의 실시예 1 및 실시예 2 로부터, 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막에 고체 윤활제를 함유시킨 경우에는 고체 윤활제를 함유시키지 않은 경우에 비하여 내시징성이 향상되어 있음을 확인할 수 있다.
표 1 의 실시예 3 및 비교예 3 으로부터, 실란 변성 에폭시 수지 피막에 고체 윤활제를 함유시킨 경우에는 실란 변성되지 않은 에폭시 수지 피막에 고체 윤활제를 함유시킨 경우에 비하여 내시징성, 내마모성, 기재 (알루미늄 기재) 와의 밀착성의 모든 특성이 향상되어 있음을 확인할 수 있다.
표 1 의 실시예 2, 4, 5 로부터, 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막을 형성할 때에 사용하는 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 중의 경화 잔분에 포함되는 실리카의 양을 변경해도 동등한 슬라이딩 특성이 얻어짐을 확인할 수 있다.
표 1 의 실시예 6 및 비교예 4 로부터, 슬라이딩 부재의 재질을 알루미늄 기재에서 주철로 변경해도 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막이 실란 변성되지 않은 폴리아미드이미드 수지 피막에 비하여 내시징성, 내마모성, 기재와의 밀착성의 모든 특성이 향상되어 있음을 확인할 수 있다.
표 1 로부터, 어느 경우에도 실란 변성 수지 피막을 슬라이딩면에 형성함으로써 실란 변성되지 않은 동일한 수지 피막을 슬라이딩면에 형성한 경우에 비하여 슬라이딩성이 대폭 향상됨이 확인되었다.
(실시예 7∼9 및 비교예 5)
다음으로 윤활유 없는 무윤활 상태에서 사판과 슈의 슬라이딩 접합부에 있어서의 시징 평가시험을 시행하였다.
(무윤활 시징 시험)
도 4 에 나타내는 바와 같이, 주철 FCD 700 으로 제조한 사판 (10) 의 슬라이딩면에 윤활용 피막 (18) 을 형성하고, 베어링 강으로 제조한 슈 (19) 의 평면과 접촉시킨 상태에서 주속도 10.5m/s, 하중 2000N 에 있어서 무윤활 상태에서의 시징 시간을 측정하였다.
윤활용 피막 (18) 의 형성은 사판 (10) 의 표면에 직접 형성하는 것이 아니라, 사판 (10) 의 표면에 알루미늄의 용사막 (도시하지 않음) 을 형성하고, 그 위에 바코터를 이용하여 코팅 재료를 도포하고 230℃ 1시간으로 소성시켜 막두께 15㎛ 의 윤활용 피막을 형성하였다.
실시예 7∼실시예 9 에서는 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌)) 중의 경화 잔분 중에 포함되는 실리카의 양을 변화시킨 니스에 고체 윤활제를 첨가하고, 잘 교반한 후 3개 롤을 2 회 통과시켜 코팅 재료를 수득하였다. 실리카의 양은 실시예 7 에서는 2wt%, 실시예 8 에서는 5wt%, 실시예 9 에서는 7wt% 로 하였다. 고체 윤활제로서 MoS2 분말, 그라파이트 분말, PTFE 분말을 동시에 사용하였다. 코팅 재료의 고형분의 배합비율은 실시예 7∼9 모든 경우에 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 65wt%, MoS2 20wt%, 그라파이트 10wt%, PTFE 5wt% 이다.
비교예 5 에서는, 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스 대신에, 폴리아미드이미드 수지 니스 (PAI 수지 고형성분 농도 30wt% + 용제 (NMP/크실렌) : 히타치화성공업(주) 제조 HPC-5000) 를 사용한 점을 제외하고, 실시예 7∼9 와 동일한 코팅 재료를 사용하였다. 그리고, 표면에 알루미늄의 용사막이 형성된 (도시하지 않음) 주철 FCD 700 으로 제조한 사판 (10) 에 실시예 7∼9 와 동일한 조건으로 윤활용 피막 (18) 을 형성하였다. 시험의 결과를 표 2 에 나타낸다.
실리카함유량 피막 조성 (wt%) 시징 시간(초)
수지량 MoS2 그라파이트 PTFE
실시예 7 2wt% 65 20 10 5 761
실시예 8 5wt% 65 20 10 5 600
실시예 9 7wt% 65 20 10 5 456
비교예 5 0 65 20 10 5 190
표 2 의 실시예 7∼9 및 비교예 5 로부터, 고체 윤활제를 함유시킨 상태에 있어서 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막은 실란 변성되지 않은 폴리아미드이미드 수지 피막에 비하여 무윤활 상태에서 내시징성이 대폭 향상되어 있음을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 7∼9 로부터, 무윤활 상태에서의 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 피막의 내시징성은 고체 윤활제로서 MoS2 20wt%, 그라파이트 10wt%, PTFE 5wt% 를 함유시킨 경우, 실리카 함유량이 적은 쪽이 내시징성이 좋다.
이 실시형태에서는 이하의 효과를 갖는다.
(1) 금속제 부품 본체의 적어도 슬라이딩면에 용제에 가용성이며 또한 에폭시 수지 이상의 내열성을 갖는 수지의 실란 변성 수지의 피막을 형성하였다. 따라서, 금속제 슬라이딩 부품 (사판 10 및 슈 15a, 15b) 의 슬라이딩면에 피막을 형성하는 수지는 실란 변성되어 있으므로, 피막 중에 규소가 균일하게 분산되어 내시징성, 내마모성이 향상된다.
(2) 실란 변성 수지의 피막에는 고체 윤활제가 함유되어 있다. 따라서, 실란 변성 수지 단독의 피막에 비하여 피막의 내시징성이 향상된다.
(3) 실란 변성 수지는 알콕시실릴기 또는 아릴옥시실릴기를 가지며, 실란 변성 수지는 용제에 용해된 상태에서 슬라이딩면에 도포, 소성됨으로써 피막을 형성한다. 따라서, 실란 변성 수지는 슬라이딩 부품의 금속 표면에 존재하는 수산기와 반응하여 금속 표면과 결합하므로 밀착성이 향상된다.
(4) 실란 변성 수지로서 폴리아미드이미드의 실란 변성 수지를 사용한 경우, 폴리이미드에 비하여 내열성은 약간 떨어지나, 용제에 잘 용해되어 도료로 하였을 때의 안정성이 양호하고, 가격도 저렴하므로 저비용으로 용이하게 실란 변성 수지 피막 (17) 을 형성할 수 있다.
(5) 실란 변성 수지로서 에폭시 수지의 실란 변성 수지를 사용한 경우, 실란 변성 폴리아미드이미드나 실란 변성 폴리이미드를 사용한 경우에 비하여 비용이 낮아진다.
(6) 슬라이딩 부품으로서의 사판 (10) 및 슈 (15a, 15b) 의 슬라이딩면에 실란 변성 수지 피막 (17) 이 형성되어 있다. 따라서, 사판 (10) 및 슈 (15a, 15b) 의 슬라이딩성 및 내구성이 향상된다. 그 결과, 매우 엄격한 슬라이딩 환경에 놓여지는 사판 (10) 의 윤활성 및 내구성이 향상되므로, 압축기의 신뢰성 및 내구성이 향상된다.
실시형태는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 구성해도 된다.
◎ 고체 윤활제를 사용할 때, PTFE, 이황화몰리브덴, 그라파이트 3 종류를 혼합하여 사용하는 대신, 어느 2 종류를 혼합하여 사용하거나 어느 1 종류만을 사용해도 된다.
◎ 고체 윤활제의 PTFE 대신에 기타 불소 수지, 예를 들면 퍼플루오로알콕시알칸 (PFA), FEPC, ETFE 를 사용해도 된다. 또한, 고체 윤활제로서 불소 수지, 이황화몰리브덴, 그라파이트 이외의 기타 고체 윤활제를 사용해도 된다.
◎ 고체 윤활제의 양은 상기 실시예의 양에 한정되지 않고 적절히 변경해도 된다.
◎ 실란 변성 수지 피막 (17) 은 고체 윤활제에 더하여, 알루미나, 실리카, 탄화규소, 질화규소 등의 경질 입자나, ZnS, Ag2S, CuS 등의 황 함유 금속화합물로 이루어지는 극압제나 계면활성제를 함유해도 된다.
◎ 사판 (10) 및 슈 (15a, 15b) 에 한정되지 않고, 피스톤 (8) 이나 러그 플레이트 (11) 등의 기타 슬라이딩 부품에 적용해도 된다. 피스톤 (8) 의 경우에는 실린더 블럭 (1) 또는 전방 하우징 (2) 과의 슬라이딩 접합면이나, 슈 (15a, 15b) 와의 슬라이딩 접합면에 실란 변성 수지 피막 (17) 이 형성된다. 또한, 구동축 (9) 을 지지하는 베어링으로서 미끄럼 베어링을 사용하는 경우, 미끄럼 베어링의 슬라이딩 접합면에 실란 변성 수지 피막 (17) 을 형성해도 된다.
◎ 사판식 압축기 (피스톤식 압축기) 로서, 흡입 밸브에 리드 밸브 타입의 것을 사용하는 대신, 로터리 밸브를 사용하는 구성으로 해도 된다. 이 압축기는 예를 들면 도 5, 6 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블럭 (1) 에 있어서 실린더 보어 (1a) 로 둘러싸인 중심부로부터 후방 하우징 (4) 의 중심부에 걸쳐 원주 형상의 밸브 수용실 (20) 이 형성되어 있다. 밸브 수용실 (20) 은 후방측에서 흡입실 (6) 로 연통되고, 밸브 수용실 (20) 과 각 압축실 (21) 과는 실린더 블럭 (1) 에 형성된 복수 (도 5 참조) 의 흡입 연통로 (22) 를 통하여 각각 연통되어 있다.
밸브 수용실 (20) 내에는 로터리 밸브 (23) 가 회전 가능하도록 수용되어 있다. 로터리 밸브 (23) 는 흡입실 (6) 측으로 개구하는 바닥이 있는 원통 형상을 이루고 있으며, 그 바닥부의 중심부에는 장착공 (23a) 이 형성되어 있다. 로터리 밸브 (23) 는 알루미늄계 금속재료로 구성되어 있다. 구동축 (9) 의 후단은 밸브 수용실 (20) 내에 배치되고, 그 후단의 소경(小徑)부 (9a) 에는 로터리 밸브 (23) 가 장착공 (23a) 에 눌려 들어가 고정되어 있다. 따라서, 로터리 밸브 (23) 와 구동축 (9) 은 일체화되어 있으며, 로터리 밸브 (23) 는 구동축 (9) 의 회전, 요컨대 피스톤 (8) 의 왕복운동에 동기하여 회전된다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 상기 로터리 밸브 (23) 의 통내 공간은 흡입실 (6) 과 연통하는 도입실 (24) 을 이루고 있다. 로터리 밸브 (23) 의 외주면 (23b) 에는 도입실 (24) 과 상시 연통되는 흡입 안내홈 (25) 이 주방향의 일정 구간에 형성되어 있다. 이 흡입 안내홈 (25) 과 상기 흡입 연통로 (22) 가 흡입 압력 영역으로서의 도입실 (24) 과 압축실 (21) 사이의 냉매가스 통로를 이루고 있다. 이 냉매가스 통로를 로터리 밸브 (23) 가 그 회전에 의하여 개폐한다.
그리고, 로터리 밸브 (23) 의 슬라이딩 접합면 (슬라이딩면) 이 되는 외주면 (23b) 및 후단면 (23c) 에 실란 변성 수지 피막 (17 ; 도시하지 않음) 이 형성된다. 이 구성에서는, 구동축 (9) 은 로터리 밸브 (23) 를 통함으로써 하우징에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 로터리 밸브 (23) 를 수용하는 밸브 수용실 (20) 이 베어링 수용실을 겸하고 있다. 따라서, 밸브 수용실 (20) 의 내주면 (20a) 만을 고정밀도로 가공하면, 로터리 밸브 (23) 의 외주면 (23b) 과 밸브 수용실 (20) 의 내주면 (20a) 사이의 클리어런스로부터의 가스 누출 문제를 해소할 수 있으며, 무소음성이 우수하고 또한 압축 효율이 양호한 압축기를 저렴하게 제공할 수 있게 된다.
◎ 실란 변성 수지 피막 (17) 은 슬라이딩 부품의 적어도 슬라이딩면에 형성되어 있으면 되며, 슬라이딩면에만 형성하는 대신에 슬라이딩면 이외의 부분에도 실란 변성 수지 피막 (17) 이 형성되어 있어도 된다.
◎ 사판 (10) 의 재질은 철계 금속에 한정되지 않고, 알루미늄계 금속 (알루미늄이나 알루미늄 합금) 이나 스테인레스 등을 사용해도 된다.
◎ 가변용량형 사판식 압축기에 한정되지 않고, 양두식이나 고정용량형 사판식 압축기에 적용해도 된다. 사판이 구동축과 일체 회전하지 않고, 구동축의 회전에 수반하여 요동되는 타입의 사판식 압축기에 적용해도 된다. 또한 사판식 압축기에 한정되지 않고, 스크롤식 압축기나 벤식 압축기 등 기타 형식의 압축기에 적용해도 된다.
◎ 압축기의 슬라이딩 부품에 한정되지 않고, 기타 기계의 슬라이딩 부품에 적용해도 된다.
상기 실시형태에서 파악되는 발명 (기술적 사상) 에 대하여 이하에 기재한다.
(1) 청구범위 제 2 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 고체 윤활제는 불소 수지, 이황화몰리브덴 및 그라파이트 중 적어도 1 종을 포함하고 있다.
(2) 청구범위 제 4 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 카르복실기 및 산무수물기 중 적어도 한쪽을 분자 말단에 갖는 폴리아미드이미드 수지와 글리시돌과 알콕시실란 부분 축합물의 탈 알콜 반응에 의하여 수득되는 글리시딜에테르기 함유 알콕시실란 부분 축합물을 개환 에스테르화 반응시켜 수득된 것이다.
(3) 청구범위 제 4 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 경화 잔분 중에 포함되는 실리카가 1∼10wt% 인 실란 변성 폴리아미드이미드 수지 니스를 도포, 소성시켜 형성된 것이다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 청구범위 제 1 항 내지 제 12 항에 기재된 발명에 의하면 슬라이딩 부품의 내시징성, 내마모성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 3 항에 기재된 발명에 의하면 슬라이딩면에 형성된 피막과 슬라이딩 부품의 기재의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 일 실시형태의 슬라이딩 부품을 구비한 압축기의 단면도이다.
도 2 는 사판과 슈의 관계를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 3a 는 스러스트형 시험기에 의한 평가 샘플에 가해지는 힘을 나타내는 모식 사시도이며, 도 3b 는 마모량의 평가방법을 나타내는 모식 단면도이다.
도 4 는 무윤활 상태에서의 시징 시험방법을 나타내는 모식 단면도이다.
도 5 는 도 6 의 A-A 선 단면도이다.
도 6 은 다른 실시형태의 압축기의 단면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
C : 압축기
2 : 하우징을 구성하는 전방 하우징
4 : 하우징을 구성하는 후방 하우징
8 : 슬라이딩 부품으로서의 피스톤
9 : 구동축
10 : 슬라이딩 부품으로서의 사판
15a, 15b, 19 : 슬라이딩 부품으로서의 슈
17 : 실란 변성 수지 피막
21 : 압축실
22 : 가스 통로를 구성하는 흡입 연통로
23 : 슬라이딩 부품으로서의 로터리 밸브
25 : 가스 통로를 구성하는 흡입 안내홈

Claims (12)

  1. 금속제 부품 본체의 적어도 슬라이딩면에, 용제에 가용성이며 또한 에폭시 수지 이상의 내열성을 갖는 수지의 실란 변성 수지의 피막을 형성한 슬라이딩 부품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실란 변성 수지의 피막에는 고체 윤활제가 함유되어 있는 슬라이딩 부품.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 알콕시실릴기 또는 아릴옥시실릴기를 갖는 슬라이딩 부품.
  4. 제 1 항 ~ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 폴리아미드이미드의 실란 변성 수지인 슬라이딩 부품.
  5. 제 1 항 ~ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 에폭시 수지의 실란 변성 수지인 슬라이딩 부품.
  6. 제 1 항 ~ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실란 변성 수지는 폴리이미드의 실란 변성 수지인 슬라이딩 부품.
  7. 제 1 항 ~ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 압축기의 슬라이딩 부품인 슬라이딩 부품.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 사판식 압축기의 사판인 슬라이딩 부품.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 압축기의 슈인 슬라이딩 부품.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 압축기의 구동축을 지지하는 미끄럼 베어링인 슬라이딩 부품.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 피스톤식 압축기의 구동축에 일체적으로 형성되며, 구동축과 동기회전함으로써 압축실과 흡입 압력 영역 사이의 가스 통로를 개폐 가능하도록 구성되고, 또한 상기 구동축을 상기 압축기의 하우징에 회전 가능하도록 지지하는 로터리 밸브인 슬라이딩 부품.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부품은 피스톤식 압축기의 피스톤인 슬라이딩 부품.
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