KR101155845B1 - 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재 - Google Patents

압축기에 있어서의 슬라이딩 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR101155845B1
KR101155845B1 KR1020090077188A KR20090077188A KR101155845B1 KR 101155845 B1 KR101155845 B1 KR 101155845B1 KR 1020090077188 A KR1020090077188 A KR 1020090077188A KR 20090077188 A KR20090077188 A KR 20090077188A KR 101155845 B1 KR101155845 B1 KR 101155845B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
coating layer
shoe
nickel
dlc
Prior art date
Application number
KR1020090077188A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100075359A (ko
Inventor
다카히로 스기오카
다카유키 가토
아츠시 사이토
시노 오쿠보
히로아키 사토
다이치 나카미조
Original Assignee
가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 filed Critical 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Publication of KR20100075359A publication Critical patent/KR20100075359A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101155845B1 publication Critical patent/KR101155845B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-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
    • F04B27/10—Multi-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 having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00—Multi-stage pumps
    • F04B25/04—Multi-stage pumps having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-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
    • F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878—Pistons
    • F04B27/0886—Piston shoes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-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
    • F04B27/10—Multi-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 having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F04B27/1063—Actuating-element bearing means or driving-axis bearing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-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
    • F04B27/10—Multi-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 having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/109—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0403—Refractory metals, e.g. V, W
    • F05C2201/0406—Chromium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0403—Refractory metals, e.g. V, W
    • F05C2201/0412—Titanium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0466—Nickel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/06—Silicon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
    • F05C2203/0813—Carbides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0865—Oxide ceramics
    • F05C2203/0882—Carbon, e.g. graphite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12—Coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12625—Free carbon containing component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18296—Cam and slide
    • Y10T74/18336—Wabbler type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

과제
니켈계 도금층과 다이아몬드?라이크?카본층의 밀착성을 향상시킬 수 있는 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를 제공하는 것.
해결 수단
슈 (26) 에 있어서, 알루미늄계의 모재 (27) 의 표면에는, 실리콘을 함유하는 니켈-인?도금으로 이루어지는 제 1 코팅층 (35) 이 형성됨과 함께, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에는, 실리콘을 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층으로 이루어지는 제 2 코팅층 (36) 이 형성되어 있다.

Description

압축기에 있어서의 슬라이딩 부재{SLIDING MEMBER IN COMPRESSOR}
본 발명은, 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재에 관한 것이다.
회전하는 사판의 슬라이딩면과 피스톤 사이에, 반구 형상의 슈 (슬라이딩 부재) 가 개재된 피스톤식 압축기에서는, 사판과 슈의 슬라이딩 접촉 부위의 마모 방지 및 피스톤과 슈의 슬라이딩 접촉 부위의 마모 방지를 위해, 슈의 표면에 슬라이딩성이 우수한 코팅층이 형성되어 있다.
슈의 표면에 형성되는 코팅층으로서 다이아몬드?라이크?카본 (비정질 경질 탄소막) 층을 사용하는 기술 사상이 개시되어 있다 (예를 들어 특허 문헌 1 참조). 다이아몬드?라이크?카본층은, 빈 (貧) 윤활의 상태에서도 슬라이딩성이 우수한 고경도의 탄소막이다.
그러나, 슈의 모재 (지금 (地金)) 로서 알루미늄과 같은 경도가 낮은 재질을 사용한 경우, 이와 같은 모재로 이루어지는 슈의 표면에 고경도의 다이아몬드?라이크?카본층을 직접 형성하면, 모재와 다이아몬드?라이크?카본의 경도의 큰 차이에 의해, 다이아몬드?라이크?카본층의 모재로부터의 박리가 발생하기 쉽다.
그래서, 특허 문헌 2 에서는, 슈의 모재의 표면에 니켈-인계 도금 (니켈계 도금층) 을 형성하고, 이 니켈-인계 도금의 표면에 다이아몬드?라이크?카본층을 형성하는 기술 사상이 개시되어 있다. 니켈-인계 도금의 경도와 다이아몬드?라이크?카본의 경도의 차이는, 슈의 모재의 경도와 다이아몬드?라이크?카본의 경도의 차이에 비해 작기 때문에, 고경도의 다이아몬드?라이크?카본층을 알루미늄에 형성하면서도, 그 다이아몬드?라이크?카본층의 박리가 억제되게 되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평6-346074호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2002-194565호
그런데, 니켈-인계 도금 상에 다이아몬드?라이크?카본층을 직접 형성한 경우, 니켈-인계 도금에 대한 다이아몬드?라이크?카본층의 밀착성이 낮다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이와 같은 종래의 기술에 존재하는 문제점에 주목하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 니켈계 도금층과 다이아몬드?라이크?카본층의 밀착성을 향상시킬 수 있는 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를 제공하는 것에 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 청구항 1 에 기재된 발명은, 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재로서, 상기 슬라이딩 부재는, 알루미늄계의 모재 위에, 질소, 실리콘, 티탄, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나의 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층을 가짐과 함께, 상기 니켈계 도금층의 표면에, 그 니켈계 도금층이 함유하는 첨가재와 동일한 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층이 형성되어 있는 것을 요지로 한다.
이에 의하면, 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층과, 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층에는 각각 동일한 첨가재가 함유되어 있다. 이 때문에, 니켈계 도금층의 첨가재와, 다이아몬드?라이크?카본층의 첨가재가 서로 밀착되어, 니켈계 도금층과 다이아몬드?라이크?카본층의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 모재와 상기 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층 사이에는, 상기 첨가재를 함유하지 않는 니켈계 도금층이 형성되어 있어도 된다.
이에 의하면, 모재와, 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층 사이에는, 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층 및 첨가재를 함유하지 않는 니켈계 도금층이 개재되게 된다. 따라서, 모재와, 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층 사이에 개재하는 층의 두께를 두껍게 할 수 있다.
또한, 상기 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층의 표면에는, 상기 첨가재를 함유하지 않는 다이아몬드?라이크?카본층이 형성되어 있어도 된다.
이에 의하면, 다이아몬드?라이크?카본을 주체로 하는 층 전체의 두께를 두껍게 할 수 있다. 또한, 슬라이딩 부재의 최외면에 첨가재를 함유하지 않는 다이아몬드?라이크?카본층이 형성된다. 슬라이딩 부재의 최외면이 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층으로 이루어지는 경우와 비교하여, 슬라이딩 부재의 최외면을 고경도로 할 수 있음과 함께 마찰 계수를 낮게 할 수 있다.
또한, 상기 니켈계 도금층은, 니켈-인?도금층이어도 된다. 이에 의하면, 모재에 니켈계 도금층을 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 니켈계 도금층과 다이아몬드?라이크?카본층의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
(제 1 실시형태)
이하, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 1 실시형태를 도 1 및 도 2 에 기초하여 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 가변 용량형 피스톤식 압축기 (10) 의 하우징은, 실린더 블록 (11) 과, 이 실린더 블록 (11) 의 전단 (前端) 에 접합된 프론트 하우징 (12) 과, 실린더 블록 (11) 의 후단 (後端) 에 접합된 리어 하우징 (17) 으로 형성되어 있다. 프론트 하우징 (12) 과 실린더 블록 (11) 사이에는 제어압실 (121) 이 구획됨과 함께, 리어 하우징 (17) 내에는 흡입실 (29) 및 토출실 (32) 이 구획되어 있다. 실린더 블록 (11) 과 프론트 하우징 (12) 에는 회전축 (13) 이 지지되어 있다. 회전축 (13) 은, 외부 구동원 (예를 들어 차량 엔진) 으로부터 회전 구동력을 얻는다.
회전축 (13) 에는 회전 지지체 (14) 가 고정 부착됨과 함께 사판 (15) 이 회전축 (13) 의 축방향으로 슬라이드 할 수 있고 또한 경동 (傾動) 할 수 있게 지지되어 있다. 사판 (15) 의 모재 (지금) 는 철계이다. 사판 (15) 은, 고리형의 기판부 (20) 와, 기판부 (20) 의 외주에 형성된 고리형의 슬라이딩판부 (21) 를 구비하고 있다. 사판 (15) 은, 회전 지지체 (14) 에 형성된 가이드 구멍 (141) 과, 사판 (15) 의 기판부 (20) 에 형성된 가이드 핀 (16) 의 연계에 의해 회전축 (13) 의 축방향으로 경동할 수 있고 또한 회전축 (13) 과 일체적으로 회전할 수 있다.
실린더 블록 (11) 에 관통 형성된 복수의 실린더 보어 (111) (도 1 에서는 2 개만 나타낸다) 내에는 피스톤 (18) 이 수용되어 있다. 피스톤 (18) 은, 헤드 부 (181) 와 네크부 (182) 로 이루어지고, 실린더 보어 (111) 내에 끼워 넣어진 피스톤 (18) 의 헤드부 (181) 는, 실린더 보어 (111) 내에 압축실 (112) 을 구획한다. 이 압축실 (112) 은, 흡입 포트 (30) 를 통해 흡입실 (29) 에 연통할 수 있음과 함께, 토출 포트 (31) 를 통해 토출실 (32) 에 연통할 수 있게 되어 있다. 피스톤 (18) 은, 실리콘 함유 알루미늄계의 재질로 형성되어 있다. 네크부 (182) 에는 삽입 오목부 (19) 가 형성됨과 함께, 이 삽입 오목부 (19) 에는 사판 (15) 의 슬라이딩판부 (21) 가 삽입되어 있다.
삽입 오목부 (19) 의 내주면과 슬라이딩판부 (21) 의 단면 (端面) 사이에 형성되는 전후 1 쌍의 공간 각각에는 슬라이딩 부재로서의 반구 형상의 슈 (26) 가 끼워 맞춰져 있다. 그리고, 사판 (15) 의 회전 운동은, 전후 1 쌍의 슈 (26) 를 통해 피스톤 (18) 의 전후 왕복 운동으로 변환되어, 피스톤 (18) 이 실린더 보어 (111) 내를 왕복동한다.
피스톤 (18) 이 실린더 보어 (111) 내를 복동 (도 1 에 있어서 우측에서 좌측으로의 이동) 하면, 흡입실 (29) 의 냉매가 흡입 포트 (30) 를 경유하여 압축실 (112) 에 흡입된다. 피스톤 (18) 이 실린더 보어 (111) 내를 왕동 (往動)(도 1 에 있어서 좌측에서 우측으로의 이동) 하면, 압축실 (112) 내의 냉매가 토출 포트 (31) 를 경유하여 토출실 (32) 에 토출된다.
다음으로, 슈 (26) 에 대해 상세하게 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 슈 (26) 는 알루미늄계의 모재 (27) 를 구비하고, 이 모재 (27) 의 표면 (모재 (27) 상) 에는, 첨가재인 실리콘 (Si) 을 함유하는 니켈계 도금층으로서의 제 1 코팅층 (35) 이 형성되어 있다. 제 1 코팅층 (35) 은, 실리콘을 함유하는 니켈-인?도금층 (Si 함유 Ni-P?도금층) 으로 이루어진다. 그리고, 제 1 코팅층 (35) 은, 실리콘계의 계면 활성제를 첨가한 도금액에 모재 (27) 를 담금 (무전해 도금) 으로써 모재 (27) 의 표면에 형성되어 있다. 또한 제 1 코팅층 (35) 은, 전기 도금에 의해 모재 (27) 의 표면에 형성되어 있어도 된다.
또한, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에는, 첨가재인 실리콘을 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층 (Si 함유 DLC 층) 으로서의 제 2 코팅층 (36) 이 형성되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기와 같이 다이아몬드?라이크?카본을 DLC 로 기재한다. 제 2 코팅층 (36) 은, 실리콘 원자 기준으로 나타내는 농도 (원자 기준 농도 : atm%) 가 클수록 제 1 코팅층 (35) 에 대한 밀착성이 높아지는 것이다.
제 2 코팅층 (36) 을 형성하기 위해서는, 먼저, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에 형성된 산화막을 스퍼터시켜, 제 1 코팅층 (35) 의 표면을 클리닝한다. 다음으로, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에 실리콘을 이온 주입하고, 마지막으로 제 1 코팅층 (35) 상에, 실리콘을 함유하는 DLC 를 퇴적시킴으로써 제 2 코팅층 (36) 이 형성된다. 제 2 코팅층 (36) 은, CVD (화학 기상 증착) 에 의해 형성되어 있다. 또한 제 2 코팅층 (36) 은, PVD (물리 기상 증착) 에 의해 형성해도 된다. 그리고, 슈 (26) 는, 모재 (27) 와 제 2 코팅층 (36) 사이에 제 1 코팅층 (35) (중간층) 이 형성되어 이루어짐과 함께, 모재 (27) 의 표면에, 모두 실리콘을 함유하는 제 1 및 제 2 코팅층 (35, 36) 이 중층 (重層) 되어 형성되어 있다.
상기 제 1 실시형태에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(1) 알루미늄계의 모재 (27) 의 표면에 제 1 코팅층 (35) 을 형성함과 함께, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에 제 2 코팅층 (36) 을 형성하였다. 제 1 코팅층 (35) 은 실리콘을 함유하는 금속층이고, 제 2 코팅층 (36) 은 실리콘을 함유하는 세라믹스층이다. 따라서, 제 1 코팅층 (35) 과 제 2 코팅층 (36) 은 모두 실리콘을 함유하고 있기 때문에, 금속층과 세라믹스층이어도 실리콘의 존재에 의해 서로 밀착된다. 그 결과로서, 제 1 코팅층 (35) 과 제 2 코팅층 (36) 의 밀착성을 향상시킬 수 있어, 제 2 코팅층 (36) 이 제 1 코팅층 (35) 으로부터 박리되는 것을 억제할 수 있다.
(2) 니켈-인?도금층인 제 1 코팅층 (35) 의 경도는, DLC 로 이루어지는 제 2 코팅층 (36) 의 경도에 비해 낮고, 슈 (26) 의 모재 (27) 인 알루미늄의 경도보다 높다. 요컨대, DLC 의 밀착 대상 부재의 경도와 DLC 의 경도의 차이가 저감되기 때문에, DLC 의 응력이 완화되어 제 2 코팅층 (36) 의 박리가 억제된다.
(3) 무전해 도금으로 형성되는 제 1 코팅층 (35) 은, 슈 (26) 를 도금액에 담그기만 하면 되므로, 슈 (26) 의 모재 (27) 의 표면 전체를 피복하는 제 1 코팅층 (35) 의 형성에 바람직하다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 2 실시형태를 도 3 에 기초하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 이미 설명한 실시형태와 동일한 구성에 대해 동 일한 부호를 붙이거나 하여, 그 중복되는 설명을 생략하거나 간략하게 한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 슈 (26) 에 있어서, 모재 (27) 의 표면에는, 첨가재인 실리콘을 함유하지 않는 니켈계 도금층으로서의 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) (37) 이 형성됨과 함께, 이 니켈-인?도금층 (37) 의 표면에 제 1 실시형태와 동일한 제 1 코팅층 (Si 함유 Ni-P?도금층) (35) 이 형성되어 있다. 즉, 제 2 실시형태의 슈 (26) 는, 모재 (27) 와 제 1 코팅층 (35) 사이에, 첨가재를 함유하지 않는 니켈-인?도금층 (37) 이 형성되어 있다.
또한, 슈 (26) 에 있어서, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에는 제 1 실시형태와 동일한 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) (36) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 코팅층 (35) 과 니켈-인?도금층 (37) 으로, 모재 (27) 와 제 2 코팅층 (36) 사이에 형성되는 중간층을 형성하고 있다. 따라서, 제 2 실시형태에 있어서는, 모재 (27) 와 제 2 코팅층 (36) 사이에 형성되는 중간층의 두께가 제 1 실시형태보다 두꺼워져 있다.
따라서, 상기 제 2 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (1) ～ (3) 의 효과에 추가하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(4) 모재 (27) 와 제 2 코팅층 (36) 사이에 형성되는 중간층의 두께를 두껍게 함으로써, 중간층이 잘 변형되지 않게 되어, 제 2 코팅층 (36) 의 균열을 방지할 수 있다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스 톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 3 실시형태를 도 4 에 기초하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 이미 설명한 실시형태와 동일한 구성에 대해 동일한 부호를 붙이거나 하여, 그 중복되는 설명을 생략하거나 간략하게 한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 슈 (26) 에 있어서, 모재 (27) 의 표면에는, 첨가재인 실리콘을 함유하지 않는 니켈계 도금층으로서의 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) (37) 이 형성됨과 함께, 이 니켈-인?도금층 (37) 의 표면에는 제 1 실시형태와 동일한 제 1 코팅층 (Si 함유 Ni-P?도금층) (35) 이 형성되어 있다. 즉, 제 3 실시형태의 슈 (26) 는, 모재 (27) 와 제 1 코팅층 (35) 사이에, 첨가재를 함유하지 않는 니켈-인?도금층 (37) 이 형성되어 있다.
또한, 슈 (26) 에 있어서, 제 1 코팅층 (35) 의 표면에는 제 1 실시형태와 동일한 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) (36) 이 형성됨과 함께, 이 제 2 코팅층 (36) 의 표면에는, 첨가재인 실리콘을 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) (38) 이 형성되어 있다. 즉, 중간층 위에 DLC 를 주체로 한 층이 2 층 형성되어 있어, 제 3 실시형태에 있어서는, DLC 를 주체로 한 층의 두께가 제 1 실시형태보다 두꺼워져 있다.
따라서, 상기 제 3 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (1) ～ (3) 의 효과에 추가하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(5) 중간층 및 중간층 상에 형성되는 DLC 를 주체로 한 층의 두께를 두껍게 함으로써, 중간층 및 DLC 를 주체로 한 층 각각이 잘 변형되지 않게 되어, 제 2 코팅층 (36) 에 있어서는 균열을 방지할 수 있다. 또한, 슈 (26) 의 최외면에는, 실리콘을 함유하지 않는 DLC 층 (38) 이 형성되어 있다. 이 때문에, 슈 (26) 의 최외면을 제 2 코팅층 (36) 에 의해 형성하는 경우와 비교하여, 슈 (26) 의 최외면을 고경도로 할 수 있음과 함께 마찰 계수를 낮게 할 수 있다.
(실시예 1 ～ 3 및 비교예 1 ～ 3)
다음으로, 실시예 및 비교예를 들어 제 1 ～ 제 3 실시형태를 더욱 구체적으로 설명한다.
실시예 1 ～ 3 및 비교예 1 ～ 3 의 슈에 대해, 스크래치 시험을 이용하여 박막 평가를 실시하였다. 또한 스크래치 시험은, 일정한 곡률 반경을 갖는 딱딱한 (다이아몬드) 압자 (壓子) 를 막 표면에 세게 누르고, 하중을 증가시키면서 긁어, 막의 박리가 발생하는 하중값 (임계 하중값) 을 계측하는 것이다. 그리고, 이 하중값이 클수록 막의 밀착성이 높은 것이 나타난다.
실시예 1 에서는, 제 1 실시형태의 슈 (26) 를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) (36) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 에서는, 중간층 (Si 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 5 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 실시예 2 에서는, 제 2 실시형태의 슈 (26) 를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) (36) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 에서는, 중간층 (Ni-P?도금층 + Si 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 또한, 실시예 3 에서는, 제 3 실시형태의 슈 (26) 를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) (36) 의 밀착 성을 측정하였다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 에서는, 중간층 (Ni-P?도금층 + Si 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 또한, 실시예 1 ～ 3 에 있어서, 제 2 코팅층 (36) 의 실리콘 원자 기준으로 나타내는 농도 (함유량) 는, 10 atm% 로 설정하였다.
비교예 1 에서는, 모재 (27) 의 표면에 중간층을 형성하지 않고, 모재 (27) 의 표면에, 실리콘을 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 을 직접 형성한 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, DLC 층의 모재 (27) 에 대한 밀착성을 측정하였다. 비교예 2 에서는, 모재 (27) 의 표면에, 중간층으로서 실리콘을 함유하지 않는 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) 을 형성하고, 니켈-인?도금층의 표면에, 실리콘을 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 을 형성한 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, DLC 층의 중간층에 대한 밀착성을 측정하였다. 또한, 중간층 (Ni-P?도금층) 의 두께를 5 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 또한, 비교예 3 에서는, 모재 (27) 의 표면에, 중간층으로서 실리콘을 함유하지 않는 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) 을 형성하고, 니켈-인?도금층의 표면에, 실리콘을 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 을 형성한 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, DLC 층의 중간층에 대한 밀착성을 측정하였다. 또한, 중간층 (Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다.
도 5 에 스크래치 시험의 결과를 나타낸다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ～ 3 에 있어서는, 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) (36) 의 박리가 발생하는 하중값은, 비교예 1 ～ 3 에 있어서의 DLC 층의 박리가 발생하는 하중값보 다 훨씬 큰 것이 나타났다. 따라서, 실시예 1 ～ 3 과 같이, 제 1 코팅층 (35) 및 제 2 코팅층 (36) 각각에 실리콘을 함유시킴으로써, 제 2 코팅층 (36) 의 제 1 코팅층 (35) 에 대한 밀착성이 향상되는 것이 나타났다. 또한, 실시예 2 및 실시예 3 과 같이, 중간층의 두께가 두꺼워짐으로써, 제 2 코팅층 (36) 의 박리가 발생하는 하중값이 커지는 것이 나타났다.
(제 4 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 4 실시형태를 설명한다. 또한, 제 4 실시형태의 슈의 구성은, 제 1 실시형태의 도 2 와 동일한 2 층임과 함께, 첨가재가 실리콘에서 질소로 바뀐 구성이기 때문에 제 4 실시형태의 슈의 도시를 생략한다.
제 4 실시형태에 있어서, 슈는 알루미늄계의 모재를 구비하고, 이 모재의 표면 (모재 상) 에는, 첨가재인 질소 (N) 를 함유하는 니켈계 도금층으로서의 제 1 코팅층 (N 함유 Ni-P?도금층) 이 형성되어 있다. 이 제 1 코팅층은, 도금액에 모재를 담금 (무전해 도금) 으로써 모재의 표면에 니켈-인?도금층을 형성한 후에, 니켈-인?도금층에 질소를 이온 주입함으로써 형성되어 있고, 제 1 코팅층의 표면은 질화되어 있다.
또한, 제 1 코팅층의 표면에는, 첨가재인 질소를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층 (N 함유 DLC 층) 으로서의 제 2 코팅층이 형성되어 있다. 제 2 코팅층을 형성하기 위해서는, 먼저, 제 1 코팅층의 표면에 형성된 산화막을 스퍼터시 켜, 제 1 코팅층의 표면을 클리닝한다. 다음으로, 제 1 코팅층의 표면에 질소를 이온 주입하고, 마지막으로 제 1 코팅층 상에, 질소를 함유하는 DLC 를 퇴적시킴으로써 제 2 코팅층이 형성된다. 그리고, 슈는, 모재와 제 2 코팅층 사이에 제 1 코팅층 (중간층) 이 형성되어 이루어짐과 함께, 모재의 표면에, 모두 질소를 함유하는 제 1 및 제 2 코팅층이 중층되어 형성되어 있다.
상기 제 4 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (2) ～ (3) 의 효과에 추가하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(6) 알루미늄계의 모재의 표면에 제 1 코팅층을 형성함과 함께, 제 1 코팅층의 표면에 제 2 코팅층을 형성하였다. 제 1 코팅층은 질소를 함유하는 금속층이고, 제 2 코팅층은 질소를 함유하는 세라믹스층이다. 따라서, 제 1 코팅층과 제 2 코팅층은 모두 질소를 함유하고 있기 때문에, 금속층과 세라믹스층이어도 질소의 존재에 의해 서로 밀착된다. 그 결과로서, 제 1 코팅층과 제 2 코팅층의 밀착성을 향상시킬 수 있어, 제 2 코팅층이 제 1 코팅층으로부터 박리되는 것을 억제할 수 있다.
(제 5 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 5 실시형태를 설명한다. 또한, 제 5 실시형태의 슈의 구성은, 제 2 실시형태의 도 3 과 동일한 3 층임과 함께, 첨가재가 실리콘에서 질소로 바뀐 구성이기 때문에 제 5 실시형태의 슈의 도시를 생략한다.
슈에 있어서, 모재의 표면에는, 첨가재인 질소를 함유하지 않는 니켈계 도금층으로서의 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) 이 형성됨과 함께, 이 니켈-인?도금층의 표면에 제 4 실시형태와 동일한 제 1 코팅층 (N 함유 Ni-P?도금층) 이 형성되어 있다. 즉, 제 5 실시형태의 슈는, 모재와 제 1 코팅층 사이에, 첨가재를 함유하지 않는 니켈-인?도금층이 형성되어 있다. 또한, 슈에 있어서, 제 1 코팅층의 표면에는 제 4 실시형태와 동일한 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 코팅층과 니켈-인?도금층으로, 모재와 제 2 코팅층 사이에 형성되는 중간층을 형성하고 있다.
따라서, 상기 제 5 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (2), (3) 및 제 4 실시형태에 기재된 (6) 의 효과에 추가하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(7) 모재와 제 2 코팅층 사이에 형성되는 중간층의 두께를 두껍게 함으로써, 중간층이 잘 변형되지 않게 되어, 제 2 코팅층의 균열을 방지할 수 있다.
(제 6 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 6 실시형태를 설명한다. 또한, 제 6 실시형태의 슈의 구성은, 제 3 실시형태의 도 4 와 동일한 4 층임과 함께, 첨가재가 실리콘에서 질소로 바뀐 구성이기 때문에 제 6 실시형태의 슈의 도시를 생략한다.
슈에 있어서, 모재의 표면에는, 첨가재인 질소를 함유하지 않는 니켈계 도금층으로서의 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) 이 형성됨과 함께, 이 니켈-인?도금 층의 표면에는 제 4 실시형태와 동일한 제 1 코팅층 (N 함유 Ni-P?도금층) 이 형성되어 있다. 즉, 제 6 실시형태의 슈는, 모재와 제 1 코팅층 사이에, 첨가재를 함유하지 않는 니켈-인?도금층이 형성되어 있다.
또한, 슈에 있어서, 제 1 코팅층의 표면에는 제 4 실시형태와 동일한 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 이 형성됨과 함께, 이 제 2 코팅층의 표면에는, 첨가재인 질소를 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 이 형성되어 있다. 그리고, 제 1 코팅층과 니켈-인?도금층으로, 모재와 제 2 코팅층 사이에 형성되는 중간층이 형성됨과 함께, 이 중간층 위에 DLC 를 주체로 한 층이 2 층 형성되어 있다.
따라서, 상기 제 6 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (2), (3), 제 4 실시형태에 기재된 (6) 및 제 5 실시형태에 기재된 (7) 의 효과에 추가하여 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(8) 중간층 및 중간층 상에 형성되는 DLC 를 주체로 한 층의 두께를 두껍게 함으로써, 중간층 및 DLC 를 주체로 한 층 각각이 잘 변형되지 않게 되어, 제 2 코팅층에 있어서는 균열을 방지할 수 있다. 또한, 슈의 최외면에는, 질소를 함유하지 않는 DLC 층이 형성되어 있다. 이 때문에, 슈의 최외면을 제 2 코팅층에 의해 형성하는 경우와 비교하여, 슈의 최외면을 고경도로 할 수 있음과 함께 마찰 계수를 낮게 할 수 있다.
(실시예 4 ～ 6 및 비교예 4 ～ 6)
다음으로, 실시예 및 비교예를 들어 제 4 ～ 제 6 실시형태를 더욱 구체적으로 설명한다.
실시예 4 ～ 6 및 비교예 4 ～ 6 의 슈에 대해, 실시예 1 ～ 3 및 비교예 1 ～ 3 과 동일한 스크래치 시험을 이용하여 박막 평가를 실시하였다.
실시예 4 에서는, 제 4 실시형태의 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 에서는, 중간층 (N 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 5 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 실시예 5 에서는, 제 5 실시형태의 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 5 에서는, 중간층 (Ni-P?도금층 + N 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 또한, 실시예 6 에서는, 제 6 실시형태의 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 6 에서는, 중간층 (Ni-P?도금층 + N 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 또한, 실시예 4 ～ 실시예 6 에 있어서, 제 2 코팅층의 질소 원자 기준으로 나타내는 농도 (함유량) 는, 8 atm% 로 설정하였다.
비교예 4 에서는, 모재의 표면에 중간층을 형성하지 않고, 모재의 표면에, 질소를 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 을 직접 형성한 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, DLC 층의 모재에 대한 밀착성을 측정하였다. 비교예 5 에서는, 모재의 표면에, 중간층으로서 질소를 함유하지 않는 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) 을 형성하고, 니켈-인?도금층의 표면에, 질소를 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 을 형성한 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, DLC 층의 중간층에 대한 밀착성을 측정하였다. 또한, 중간층 (Ni-P?도금층) 의 두께를 5 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다. 또한, 비교예 6 에서는, 모재의 표면에, 중간층으로서 질소를 함유하지 않는 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) 을 형성하고, 니켈-인?도금층의 표면에, 질소를 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 을 형성한 슈를 사용하여 스크래치 시험을 실시하고, DLC 층의 중간층에 대한 밀착성을 측정하였다. 또한, 중간층 (Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다.
도 6 에 스크래치 시험의 결과를 나타낸다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 ～ 6 에 있어서는, 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 의 박리가 발생하는 하중값은, 비교예 4 ～ 6 에 있어서, DLC 층의 박리가 발생하는 하중값보다 훨씬 큰 것이 나타났다. 따라서, 실시예 4 ～ 6 과 같이, 제 1 코팅층 및 제 2 코팅층 각각에 질소를 함유시킴으로써, 제 2 코팅층의 제 1 코팅층에 대한 밀착성이 향상되는 것이 나타났다. 또한, 실시예 5 및 실시예 6 과 같이, 중간층의 두께가 두꺼워짐으로써, 제 2 코팅층의 박리가 발생하는 하중값이 커지는 것이 나타났다.
(제 7 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 7 실시형태를 설명한다. 또한, 제 7 실시형태의 슈의 구성은, 도 4 에 나타내는 슈에 있어서, 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) (37) 이 존재하지 않는 것과 동일하기 때문에 제 7 실시형태의 슈의 도시를 생략한다.
슈에 있어서, 모재의 표면에는 제 1 실시형태와 동일한 제 1 코팅층 (Si 함유 Ni-P?도금층) 이 형성되어 있다. 또한, 슈에 있어서, 제 1 코팅층의 표면에는 제 1 실시형태와 동일한 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) 이 형성됨과 함께, 이 제 2 코팅층의 표면에는, 첨가재인 실리콘을 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 코팅층에 의해, 모재와 제 2 코팅층 사이에 형성되는 중간층을 형성하고 있다.
따라서, 상기 제 7 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (1) ～ (3) 과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제 8 실시형태)
다음으로, 본 발명의 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재를, 가변 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 슈로 구체화한 제 8 실시형태를 설명한다. 또한, 제 8 실시형태의 슈는, 도 4 에 나타내는 슈에 있어서, 니켈-인?도금층 (Ni-P?도금층) (37) 이 존재하지 않고, 또한 첨가재가 실리콘에서 질소로 바뀐 것이기 때문에 제 8 실시형태의 슈의 도시를 생략한다.
슈에 있어서, 모재의 표면에는 제 4 실시형태와 동일한 제 1 코팅층 (N 함유 Ni-P?도금층) 이 형성되어 있다. 또한, 슈에 있어서, 제 1 코팅층의 표면에는 제 4 실시형태와 동일한 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 이 형성됨과 함께, 이 제 2 코팅층의 표면에는, 첨가재인 질소를 함유하지 않는 DLC 층 (DLC 층) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 코팅층에 의해, 모재와 제 2 코팅층 사이에 형성되는 중간층을 형성하고 있다.
따라서, 상기 제 8 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 기재된 (2) ～ (3) 의 효과 및 제 4 실시형태에 기재된 (6) 의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 7 ～ 10)
다음으로, 실시예 7 ～ 10 을 들어 제 7 ～ 제 8 실시형태를 더욱 구체적으로 설명한다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 7 에서는, 제 7 실시형태의 슈에 있어서, 제 2 코팅층의 실리콘 원자 기준으로 나타내는 농도 (함유량) 를 1 atm% 로 설정하였다. 실시예 8 에서는, 제 7 실시형태의 슈에 있어서, 제 2 코팅층의 실리콘 원자 기준으로 나타내는 농도 (함유량) 를 22 atm% 로 설정하였다. 그리고, 실시예 7 및 실시예 8 각각의 슈에 대해 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (Si 함유 DLC 층) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 7 및 실시예 8 에서는, 중간층 (Si 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였다.
실시예 9 에서는, 제 8 실시형태의 슈에 있어서, 제 2 코팅층의 질소 원자 기준으로 나타내는 농도 (함유량) 를 1 atm% 로 설정하였다. 실시예 10 에서는, 제 8 실시형태의 슈에 있어서, 제 2 코팅층의 질소 원자 기준으로 나타내는 농도 (함유량) 를 23 atm% 로 설정하였다. 그리고, 실시예 9 및 실시예 10 각각의 슈에 대해 스크래치 시험을 실시하고, 제 2 코팅층 (N 함유 DLC 층) 의 밀착성을 측정하였다. 또한, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 9 및 실시예 10 에서는, 중간층 (N 함유 Ni-P?도금층) 의 두께를 20 마이크로미터 (㎛) 로 설정하였 다.
도 7 에 스크래치 시험의 결과를 나타낸다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 7 및 실시예 8 에 있어서, 실리콘의 농도가 높은 실시예 8 이 실시예 7 보다 제 2 코팅층의 박리가 발생하는 하중값이 큰 것이 나타났다. 또한, 실시예 9 및 실시예 10 에 있어서도, 질소의 농도가 높은 실시예 10 이 실시예 9 보다 제 2 코팅층의 박리가 발생하는 하중값이 큰 것이 나타났다. 따라서, 제 2 코팅층에 있어서의 첨가재의 농도를 높게 함으로써, 제 2 코팅층의 제 1 코팅층에 대한 밀착성이 향상되는 것이 나타났다.
또한, 상기 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.
○ 제 1 ～ 제 3 실시형태에 있어서, 니켈-인?도금층 및 DLC 층에 함유시키는 첨가재를 티탄 (Ti), 크롬 (Cr) 또는 알루미늄 (Al) 으로 변경해도 된다.
○ 제 1 ～ 제 3 실시형태에 있어서, 니켈-인?도금층 및 DLC 층에 함유시키는 첨가재를 실리콘 (Si), 티탄 (Ti), 크롬 (Cr), 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나로 변경해도 된다. 예를 들어 니켈-인?도금층 및 DLC 층에 함유시키는 첨가재를 실리콘과 티탄으로 해도 된다.
○ 슬라이딩 부재로서의 피스톤 (18) 이나 사판 (15) 에 본 발명을 적용해도 된다.
○ 압축기로서 스크롤식 압축기, 베인식 압축기, 루츠식 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재에 본 발명을 적용해도 된다.
다음으로, 상기 실시형태 및 별례로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해 이하에 추가로 기재한다.
(1) 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니켈계 도금층은, 무전해 도금에 의해 형성되는 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재.
도 1 은 실시형태의 피스톤식 압축기를 나타내는 종단면도이다.
도 2 는 제 1 실시형태의 슈를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 3 은 제 2 실시형태의 슈를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 4 는 제 3 실시형태의 슈를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 5 는 실시예 1 ～ 3, 비교예 1 ～ 3 의 결과를 나타내는 표이다.
도 6 은 실시예 4 ～ 6, 비교예 4 ～ 6 의 결과를 나타내는 표이다.
도 7 은 실시예 7 ～ 10 의 결과를 나타내는 표이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 압축기로서의 피스톤식 압축기
26 : 슬라이딩 부재로서의 슈
27 : 모재
35 : 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층으로서의 제 1 코팅층
36 : 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층으로서의 제 2 코팅층
37 : 첨가재를 함유하지 않는 니켈계 도금층으로서의 니켈-인?도금층
38 : 첨가재를 함유하지 않는 다이아몬드?라이크?카본층으로서의 DLC 층.

Claims (4)

  1. 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재로서,
    상기 슬라이딩 부재는, 알루미늄계의 모재 위에, 질소, 실리콘, 티탄, 크롬 및 알루미늄 중 적어도 하나의 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층을 가짐과 함께, 상기 니켈계 도금층의 표면에, 그 니켈계 도금층이 함유하는 첨가재와 동일한 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모재와 상기 첨가재를 함유하는 니켈계 도금층 사이에는, 상기 첨가재를 함유하지 않는 니켈계 도금층이 형성되어 있는 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 첨가재를 함유하는 다이아몬드?라이크?카본층의 표면에는, 상기 첨가재를 함유하지 않는 다이아몬드?라이크?카본층이 형성되어 있는 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 니켈계 도금층은, 니켈-인?도금층인 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재.
KR1020090077188A 2008-12-24 2009-08-20 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재 KR101155845B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-328836 2008-12-24
JP2008328836 2008-12-24
JP2009022934A JP5182130B2 (ja) 2008-12-24 2009-02-03 圧縮機における摺動部材
JPJP-P-2009-022934 2009-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100075359A KR20100075359A (ko) 2010-07-02
KR101155845B1 true KR101155845B1 (ko) 2012-06-20

Family

ID=41808990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090077188A KR101155845B1 (ko) 2008-12-24 2009-08-20 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8277952B2 (ko)
EP (1) EP2206920B1 (ko)
JP (1) JP5182130B2 (ko)
KR (1) KR101155845B1 (ko)
CN (1) CN101900108B (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102562522B (zh) * 2010-12-31 2016-01-20 上海三电贝洱汽车空调有限公司 斜盘式压缩机的滑履
CN102225640B (zh) * 2011-04-07 2013-12-25 宁波甬微集团有限公司 一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜及其制备方法
CN103597118B (zh) * 2011-06-17 2016-10-26 太阳诱电化学科技株式会社 利用硬质膜被覆而成的硬质膜被覆构件及其制造方法
CN103452804B (zh) * 2013-06-24 2015-12-09 江苏盈科汽车空调有限公司 一种汽车空调压缩机斜盘部件
JP5652527B1 (ja) 2013-09-30 2015-01-14 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機
KR102233605B1 (ko) 2014-06-24 2021-03-30 엘지전자 주식회사 리니어 압축기 및 그 제조방법
KR101616862B1 (ko) * 2014-09-22 2016-04-29 한국기계연구원 다아이몬드상 카본층을 포함하는 모재 및 이의 제조방법
JP2017014990A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機
US10844857B2 (en) * 2018-06-19 2020-11-24 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Compressor system with purge gas system
US20230250821A1 (en) * 2022-02-10 2023-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Moving part, compressor, and manufacturing method thereof
WO2023153593A1 (ko) * 2022-02-10 2023-08-17 삼성전자 주식회사 이동 부품, 압축기 및 그 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432948B1 (ko) * 2000-07-14 2004-05-28 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 편측경사판식 압축기
JP2008215176A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機用シューおよびそれが配設された斜板式圧縮機

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61129205A (ja) 1984-11-29 1986-06-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐摩耗圧延ロ−ル
JPH06131938A (ja) 1992-10-16 1994-05-13 Omron Corp 電気開閉装置
JPH06346074A (ja) * 1993-06-11 1994-12-20 Zexel Corp 耐磨耗性コーティングを有する摺動部品
JP2000026195A (ja) 1998-07-08 2000-01-25 Sumitomo Electric Ind Ltd マグネシウム合金射出成型用部品の被覆膜
JP3704258B2 (ja) 1998-09-10 2005-10-12 松下電器産業株式会社 薄膜形成方法
EP1154035B1 (en) * 2000-05-09 2006-01-04 Kabushiki Kaisha Riken Amorphous carbon film containing oxide
JP2002031048A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Zexel Valeo Climate Control Corp 回転斜板式圧縮機
JP2002194565A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 低摩擦係数摺動皮膜及びこの皮膜で被覆した摺動部分を有する機械部品
JP2004076756A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Koyo Seiko Co Ltd すべり軸受
JP2004346353A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Hitachi Ltd 非晶質炭素被膜の成膜方法
JP2006200455A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Daikin Ind Ltd 回転式流体機械
JP5033432B2 (ja) * 2007-01-30 2012-09-26 株式会社豊田自動織機 摺動部品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432948B1 (ko) * 2000-07-14 2004-05-28 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 편측경사판식 압축기
JP2008215176A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機用シューおよびそれが配設された斜板式圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
US20100159271A1 (en) 2010-06-24
JP2010169071A (ja) 2010-08-05
US8277952B2 (en) 2012-10-02
CN101900108A (zh) 2010-12-01
KR20100075359A (ko) 2010-07-02
EP2206920A2 (en) 2010-07-14
EP2206920B1 (en) 2015-07-29
JP5182130B2 (ja) 2013-04-10
EP2206920A3 (en) 2010-12-29
CN101900108B (zh) 2012-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101155845B1 (ko) 압축기에 있어서의 슬라이딩 부재
KR101420142B1 (ko) 코팅을 구비한 슬라이딩 요소, 특히 피스톤 링, 및 슬라이딩 요소의 제조방법
US7255084B2 (en) Piston with a skirt having a low coefficient of friction
US6279913B1 (en) Sliding member and manufacturing method thereof
KR101719696B1 (ko) 코팅을 구비한 활주 요소, 특히 피스톤 링
KR101201653B1 (ko) 내마모성 코팅과 이 내마모성 코팅의 제조 방법
JP4359979B2 (ja) 被覆摺動部材
CN102770584A (zh) 滑动元件，尤其是活塞环以及涂覆滑动元件的方法
TWI461605B (zh) 替代型壓縮機之活塞總成
JP2002031040A (ja) 液圧ピストンポンプ・モータ摺動部の表面処理構造
CN107035564B (zh) 滑动元件
JP2007284760A (ja) 摺動部材
JP5689151B2 (ja) 回転式圧縮機
JP2002256967A (ja) 摺動部材及びその製造方法
CN109415797A (zh) 用于内燃机的滑动元件
WO2009157267A1 (ja) ピストン式圧縮機におけるシュー
KR20130099763A (ko) 엔진용 밸브 및 그 표면처리방법
JP4203971B2 (ja) 低フリクション炭素薄膜
US20170211174A1 (en) Tribological system with reduced counter body wear
WO2019124389A1 (ja) 内燃機関用ピストンリング
JP2002256968A (ja) 摺動部材及びその製造方法
WO2014138829A1 (en) Sliding set for use in an international combustion engine
JP2011017344A (ja) 回転式圧縮機
JP2013061072A (ja) ピストンリング

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150515

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee