KR102430538B1 - Friction part and swash plate type compressor comprising the same - Google Patents

Friction part and swash plate type compressor comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102430538B1
KR102430538B1 KR1020150187453A KR20150187453A KR102430538B1 KR 102430538 B1 KR102430538 B1 KR 102430538B1 KR 1020150187453 A KR1020150187453 A KR 1020150187453A KR 20150187453 A KR20150187453 A KR 20150187453A KR 102430538 B1 KR102430538 B1 KR 102430538B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
metal matrix
nanofiber
particle
sliding part
Prior art date
Application number
KR1020150187453A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170077510A (en
Inventor
황승용
공성규
김동배
손은기
이현우
이동석
지용준
Original Assignee
한온시스템 주식회사
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 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020150187453A priority Critical patent/KR102430538B1/en
Publication of KR20170077510A publication Critical patent/KR20170077510A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102430538B1 publication Critical patent/KR102430538B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/18—Sliding surface consisting mainly of wood or fibrous material
    • 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
    • F04B27/0804—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 rotary cylinder block
    • F04B27/0821—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 rotary cylinder block component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication
    • F04B27/086—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 rotary cylinder block component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication swash plate
    • 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
    • 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
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/121—Use of special materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • F16C33/145—Special methods of manufacture; Running-in of sintered porous bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/01—Pistons; Trunk pistons; Plungers characterised by the use of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons

Abstract

본 발명은 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기에 관한 것으로서, 습동부품이 금속 기지(matrix)의 적어도 일부에 나노 파이버가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성될 수 있다. 이에 의하여, 습동부품의 강도 및 윤활성이 향상되고, 형상에 제약이 없으며, 제조원가가 절감될 수 있다. 또한, 습동부품의 중량이 절감될 수 있다.The present invention relates to a sliding component and a swash plate compressor including the same, wherein the sliding component may be formed of a metal matrix nanofiber composite in which nanofibers are penetration-bonded to at least a portion of a metal matrix. Thereby, the strength and lubricity of the sliding parts are improved, there is no restriction on the shape, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the weight of the sliding parts can be reduced.

Description

습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기{FRICTION PART AND SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR COMPRISING THE SAME}Sliding part and swash plate compressor including the same

본 발명은, 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 경량이면서도 강도 및 윤활성이 높고 제조가 용이한 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a sliding part and a swash plate compressor including the same, and more particularly, to a sliding part that is lightweight, has high strength and lubricity, and is easy to manufacture, and a swash plate compressor including the same.

일반적으로, 차량용 냉각시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. In general, a compressor that compresses a refrigerant in a vehicle cooling system has been developed in various forms, and in such a compressor, a configuration for compressing the refrigerant performs compression while reciprocating and performing compression while rotating. There is a rotation type.

여기서, 왕복식에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.Here, the reciprocating type includes a crank type in which the driving force of a driving source is transmitted to a plurality of pistons using a crank, a swash plate type in which a swash plate is installed, and a wobble plate type using a wobble plate, and in the rotary type, a rotating rotary shaft and There are vane rotary type using vanes, scroll type using orbiting scroll and fixed scroll type.

여기서, 사판식 압축기는 회전축과 함께 회전되는 사판으로 피스톤을 왕복운동시켜 냉매를 압축한다.Here, the swash plate compressor compresses the refrigerant by reciprocating the piston with the swash plate rotated together with the rotation shaft.

도 1은 일반적인 사판식 압축기를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a general swash plate compressor.

첨부된 도 1을 참조하면, 사판식 압축기는, 내부에 보어(B)가 형성되는 실린더 블록(CB), 상기 실린더 블록(CB)을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 회전축(RS), 상기 회전축(RS)에 체결되고 그 회전축(RS)과 함께 회전되는 사판(SP) 및 상기 사판(SP)에 결합되어 상기 사판(SP)의 회전에 의해 상기 보어(B) 내에서 왕복운동을 하면서 압축공간을 형성하는 피스톤(P)을 포함한다. 한편, 상기 사판(SP)은 경사조절기구(A)에 의해 상기 회전축(RS)에 대한 경사각이 조절된다.1, the swash plate compressor includes a cylinder block (CB) having a bore (B) formed therein, a rotation shaft (RS) rotatably installed through the cylinder block (CB), and the rotation shaft ( It is coupled to the swash plate (SP) and the swash plate (SP) that is fastened to the RS) and rotates together with the rotation shaft (RS) and reciprocates within the bore (B) by the rotation of the swash plate (SP) to reduce the compression space. It includes a piston (P) to form. On the other hand, the inclination angle of the swash plate SP with respect to the rotation shaft RS is adjusted by the inclination adjustment mechanism A.

이러한 구성의 사판식 압축기는 냉매를 압축하는 과정에서 다양한 습동부품이 서로 마찰되며 운동된다. 여기서, 습동부품은 미끄러지며 마찰되는 부품을 지칭하는 것으로서, 사판식 압축기의 대표적인 습동부품으로는 사판(SP), 피스톤(P) 등이 있다.In the swash plate compressor of this configuration, various sliding parts rub against each other in the process of compressing the refrigerant. Here, the sliding part refers to a sliding and frictional part, and representative sliding parts of the swash plate compressor include a swash plate (SP), a piston (P), and the like.

상기 습동부품은 마찰에 의한 손상 및 에너지 손실을 저감하기 위해 윤활유를 공급받기도 하지만, 예를 들어 운전 초기와 같이 윤활유가 공급되지 못하는 상태(건식 윤활 상태)에서도 습동이 일어날 수 있으므로 고강도 및 윤활성이 요구된다.Although the sliding parts are supplied with lubricant to reduce damage and energy loss due to friction, for example, high strength and lubricity are required because sliding may occur even in a state in which lubricant is not supplied (dry lubrication state), such as at the beginning of operation. do.

이를 고려하여, 종래의 습동부품은 도 2에 도시된 바와 같이 모재(12) 및 상기 모재(12)의 표면에 형성되는 코팅층(14)을 포함한다.In consideration of this, the conventional sliding component includes a base material 12 and a coating layer 14 formed on the surface of the base material 12 as shown in FIG. 2 .

도 2는 도 1에 적용되는 종래의 습동부품을 도시한 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional sliding part applied to Figure 1.

첨부된 도 2를 참조하면, 종래의 습동부품(10)은, 동계 혹은 철계 금속재료로 형성되는 모재(12) 및 상기 모재(12)의 표면에 형성되고 불소수지, 니켈-인(Ni-P)을 함유하고 있는 불소수지, 이황화 몰리브덴(MoS2) 등으로 형성되는 코팅층(14)을 포함한다.2, the conventional sliding part 10 is formed on the surface of the base material 12 and the base material 12 formed of a copper-based or iron-based metal material, fluororesin, nickel-phosphorus (Ni-P) ) containing a fluororesin, and a coating layer 14 formed of molybdenum disulfide (MoS2) and the like.

상기 코팅층(14)은 내마모성과 미끄럼 특성에 기여한다.The coating layer 14 contributes to abrasion resistance and sliding properties.

그러나, 이러한 종래의 습동부품(10) 및 이를 포함하는 사판식 압축기에 있어서는, 습동부품(10)의 강도 및 윤활성이 낮고, 습동부품(10)의 형상에 제약이 있었으며, 습동부품(10)의 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다. 더욱 구체적으로, 코팅층(14)은 그 코팅층(14)의 두께 관리가 용이하지 못하여, 코팅층(14) 두께가 사전에 결정된 수준에 미치지 못하거나, 코팅층(14) 두께의 편차가 커서(코팅층(14) 두께가 균일하지 못하여), 코팅층(14)의 강도 및 윤활성이 사전에 결정된 수준보다 낮은 문제점이 있었다. 이에 의하여, 코팅층(14)이 쉽게 파손되고, 이에 따라 습동부품(10)이 마모 또는 손상되는 문제점이 있었다. 또한, 습동부품(10)(더욱 정확히는, 모재(12))의 형상이 복잡할 경우 코팅층(14)이 형성되기 어려우므로 습동부품(10)(더욱 정확히는, 모재(12))의 형상에 제약이 있었다. 또한, 코팅층(14)을 형성하기 위한 설비 및 공정이 소요되고, 그 공정이 복잡하며, 코팅층(14)의 두께 관리에도 자원이 소요되어, 습동부품(10)을 형성하는데 소요되는 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.However, in the conventional sliding part 10 and the swash plate compressor including the same, the strength and lubricity of the sliding component 10 are low, and the shape of the sliding component 10 is limited, and the sliding component 10 is There was a problem in that the manufacturing cost increased. More specifically, the coating layer 14 is not easy to manage the thickness of the coating layer 14, so that the thickness of the coating layer 14 does not reach a predetermined level, or the deviation of the thickness of the coating layer 14 is large (coating layer 14) ) thickness is not uniform), the strength and lubricity of the coating layer 14 were lower than predetermined levels. Thereby, the coating layer 14 is easily damaged, and accordingly, there is a problem in that the sliding part 10 is worn or damaged. In addition, when the shape of the sliding part 10 (more precisely, the base material 12) is complicated, the coating layer 14 is difficult to form, so the shape of the sliding part 10 (more precisely, the base material 12) is limited. there was. In addition, equipment and processes for forming the coating layer 14 are required, the process is complicated, and resources are also required to manage the thickness of the coating layer 14, which increases the manufacturing cost required to form the sliding part 10 There was a problem.

한편, 모재(12)의 중량(비중)이 크고, 코팅층(14)이 추가됨에 따라, 습동부품(10)의 중량이 상승되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 습동부품(10)을 구동시키는데 소요되는 에너지가 증가되는 문제점이 있었다. 그리고, 습동부품(10)이 적용되는 사판식 압축기가 차량에 장착될 경우, 습동부품(10)의 중량 상승은 차량 중량의 상승으로 이어져 차량 연비가 악화되는 문제점이 있었다.On the other hand, as the weight (specific gravity) of the base material 12 is large and the coating layer 14 is added, there is a problem in that the weight of the sliding part 10 is increased. Accordingly, there was a problem in that the energy required to drive the sliding component 10 is increased. And, when the swash plate compressor to which the sliding component 10 is applied is mounted on a vehicle, an increase in the weight of the sliding component 10 leads to an increase in vehicle weight, thereby deteriorating vehicle fuel efficiency.

일본 특허 제4293295호Japanese Patent No. 4293295

따라서, 본 발명은, 강도 및 윤활성이 향상되고, 형상에 제약이 없으며, 제조원가가 절감될 수 있는 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a sliding part that can improve strength and lubricity, have no shape restrictions, and reduce manufacturing cost, and a swash plate compressor including the same.

또한, 본 발명은, 중량이 절감될 수 있는 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a sliding part that can reduce weight and a swash plate compressor including the same.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 금속 기지(matrix)의 적어도 일부에 나노 파이버가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성되는 습동부품을 제공한다.The present invention provides a sliding component formed of a metal matrix nanofiber composite in which nanofibers are penetration-bonded to at least a portion of a metal matrix in order to achieve the object as described above.

상기 금속 기지 나노 파이버 복합재가 외관을 형성할 수 있다.The metal-based nanofiber composite may form an appearance.

상기 금속 기지 나노 파이버 복합재로 이루어진 단일층으로 형성될 수 있다.It may be formed as a single layer made of the metal matrix nanofiber composite material.

상기 금속 기지는 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 나노 파이버는 탄소 나노 튜브(carbon nano tube), 탄소 나노 파이버(carbon nano fiber), 탄소 나노 혼(carbon nano horn), 플러렌(fullerene), 나노 카본 블랙(nano carbon black) 및 탄소 섬유(carbon fiber) 중 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.The metal matrix is formed of an aluminum material, and the nanofibers include carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanohorns, fullerenes, and nanocarbon blacks ( It may be formed of at least one of nano carbon black) and carbon fiber.

상기 금속 기지 나노 파이버 복합재는 상기 금속 기지와 상기 나노 파이버가 침투 결합된 제1 입자를 포함할 수 있다.The metal matrix nanofiber composite may include first particles in which the metal matrix and the nanofibers are penetration-coupled.

상기 금속 기지의 분말인 금속 기지 분말과 상기 나노 파이버의 분말인 나노 파이버 분말은 서로 혼합되어 혼합 분말이 되고, 상기 혼합 분말은 기계적 충격을 받고, 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말에 분산 및 침투되어, 상기 제1 입자로 이루어진 제1 입자 분말이 되며, 상기 제1 입자 분말이 소결되어 형성될 수 있다.The metal matrix powder, which is the powder of the metal matrix, and the nanofiber powder, which is the powder of the nanofiber, are mixed with each other to become a mixed powder, the mixed powder is subjected to a mechanical impact, and the nanofiber powder is dispersed and penetrated into the metal matrix powder It becomes a first particle powder made of the first particles, and the first particle powder may be sintered to form it.

상기 나노 파이버는 상기 금속 기지 100vol%에 대해서 2vol% 내지 6vol%로 형성될 수 있다.The nanofiber may be formed in an amount of 2 vol% to 6vol% with respect to 100 vol% of the metal matrix.

상기 금속 기지 나노 파이버 복합재는, 상기 금속 기지와 상기 나노 파이버가 침투 결합된 제1 입자; 및 상기 금속 기지로 이루어진 제2 입자;를 포함할 수 있다.The metal matrix nanofiber composite may include: a first particle in which the metal matrix and the nanofiber are penetration-coupled; and a second particle made of the metal matrix.

상기 금속 기지의 분말인 금속 기지 분말의 일부는 상기 나노 파이버의 분말인 나노 파이버 분말과 혼합되어 제1 혼합 분말이 되고, 상기 금속 기지 분말의 다른 일부는 상기 제2 입자로 이루어진 제2 입자 분말이 되고, 상기 제1 혼합 분말은 기계적 충격을 받고, 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말에 분산 및 침투되어, 상기 제1 입자로 이루어진 제1 입자 분말이 되고, 상기 제1 입자 분말과 상기 제2 입자 분말은 서로 혼합되어 제2 혼합 분말이 되며, 상기 제2 혼합 분말이 소결되어 형성될 수 있다.A part of the metal matrix powder, which is the powder of the metal matrix, is mixed with the nanofiber powder, which is the powder of the nanofiber, to become a first mixed powder, and the other part of the metal matrix powder is a second particle powder consisting of the second particles. and the first mixed powder is subjected to a mechanical impact, and the nanofiber powder is dispersed and infiltrated into the metal matrix powder to become a first particle powder composed of the first particles, and the first particle powder and the second The particle powder may be mixed with each other to become a second mixed powder, and the second mixed powder may be sintered to form it.

상기 나노 파이버는 상기 제1 입자의 금속 기지 100vol%에 대해서 2vol% 내지 12vol%로 형성되고, 상기 제2 입자는 상기 제2 혼합 분말 100wt%에 대해서 10wt% 내지 50wt%로 형성될 수 있다.The nanofiber may be formed in an amount of 2 vol% to 12 vol% with respect to 100 vol % of the metal matrix of the first particle, and the second particle may be formed in an amount of 10 wt % to 50 wt % with respect to 100 wt % of the second mixed powder.

상기 나노 파이버는 상기 금속 기지 100vol%에 대해서 2vol% 내지 6vol%로 형성될 수 있다.The nanofiber may be formed in an amount of 2 vol% to 6vol% with respect to 100 vol% of the metal matrix.

한편, 본 발명은, 피스톤과 함께 압축공간을 형성하는 보어를 갖는 실린더 블록; 상기 실린더 블록에 회전 가능하게 지지되는 회전축; 및 상기 회전축에 체결되고, 그 회전축과 함께 회전되며, 상기 피스톤을 왕복운동시키는 사판;을 포함하고, 상기 사판은 상기 습동부품인 사판식 압축기를 제공한다.On the other hand, the present invention, a cylinder block having a bore forming a compression space together with the piston; a rotating shaft rotatably supported on the cylinder block; and a swash plate coupled to the rotating shaft, rotating together with the rotating shaft, and reciprocating the piston, wherein the swash plate is the sliding component.

본 발명에 의한 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기는, 습동부품이 금속 기지의 적어도 일부에 나노 파이버가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성됨에 따라, 강도 및 윤활성이 향상되고, 형상에 제약이 없으며, 제조원가가 절감될 수 있다. 즉, 코팅층이 구비되지 않음에 따라, 그 코팅층의 두께 관리를 할 필요가 없고, 그 코팅층 두께가 사전에 결정된 수준에 미치지 못하거나 코팅층 두께의 편차가 커서 코팅층의 강도 및 윤활성이 사전에 결정된 수준보다 낮아지는 문제점이 미연에 방지될 수 있다. 이에 따라, 코팅층의 파손에 의해 습동부품이 마모 또는 손상되는 문제점이 방지될 수 있다. 또한, 코팅층을 위한 습동부품의 형상 제약이 없어질 수 있다. 또한, 코팅층을 형성하기 위한 설비 및 공정이 삭제되어 습동부품을 형성하는데 소요되는 제조원가가 절감될 수 있다.In the sliding part and the swash plate compressor including the same according to the present invention, as the sliding part is formed of a metal matrix nanofiber composite in which nanofibers are penetration-bonded to at least a portion of a metal matrix, strength and lubricity are improved, and the shape is restricted There is no such thing, and manufacturing cost can be reduced. That is, as the coating layer is not provided, there is no need to manage the thickness of the coating layer, and the coating layer thickness does not reach a predetermined level or the deviation of the coating layer thickness is large, so that the strength and lubricity of the coating layer are higher than the predetermined level. The lowering problem can be prevented in advance. Accordingly, the problem that the sliding parts are worn or damaged by the breakage of the coating layer can be prevented. In addition, the shape constraint of the sliding part for the coating layer can be eliminated. In addition, the equipment and process for forming the coating layer are eliminated, so that the manufacturing cost required to form the sliding part can be reduced.

한편, 중량(비중)이 작은 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성됨에 따라, 습동부품의 중량이 절감될 수 있다. 이에 의하여, 습동부품을 구동시키는데 소요되는 에너지가 감소되고, 습동부품이 적용되는 사판식 압축기가 차량에 장착될 경우 습동부품의 중량 절감이 차량 중량의 절감으로 이어져 차량 연비가 향상될 수 있다.On the other hand, as the weight (specific gravity) is formed of a small metal matrix nanofiber composite, the weight of the sliding part can be reduced. Thereby, the energy required to drive the sliding parts is reduced, and when the swash plate compressor to which the sliding parts are applied is mounted on the vehicle, the weight reduction of the sliding parts leads to the reduction of the vehicle weight, thereby improving the vehicle fuel efficiency.

도 1은 일반적인 사판식 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 적용되는 종래의 습동부품을 도시한 단면도,
도 3은 도 1에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 습동부품을 도시한 단면도,
도 4는 도 3의 습동부품을 형성하는 제조공정을 도시한 순서도,
도 5는 도 3의 습동부품에 대한 물성치를 도시한 도표,
도 6은 도 1에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습동부품을 도시한 단면도,
도 7은 도 6의 습동부품을 형성하는 제조공정을 도시한 순서도,
도 8은 도 6의 습동부품에 대한 물성치를 도시한 도표이다.1 is a cross-sectional view showing a general swash plate compressor;
Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional sliding part applied to Figure 1,
Figure 3 is a cross-sectional view showing a sliding part according to an embodiment of the present invention applied to Figure 1,
Figure 4 is a flowchart showing a manufacturing process for forming the sliding part of Figure 3;
Figure 5 is a chart showing the physical properties of the sliding part of Figure 3;
Figure 6 is a cross-sectional view showing a sliding part according to another embodiment of the present invention applied to Figure 1,
7 is a flowchart showing a manufacturing process for forming the sliding part of FIG. 6;
FIG. 8 is a chart showing the physical properties of the sliding part of FIG. 6 .

이하, 본 발명에 의한 습동부품 및 이를 포함하는 사판식 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a sliding part according to the present invention and a swash plate compressor including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 도 1에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 습동부품을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 습동부품을 형성하는 제조공정을 도시한 순서도이며, 도 5는 도 3의 습동부품에 대한 물성치를 도시한 도표이다.3 is a cross-sectional view showing a sliding part according to an embodiment of the present invention applied to FIG. 1, FIG. 4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of forming the sliding part of FIG. 3, and FIG. 5 is the sliding movement of FIG. It is a chart showing the physical properties of parts.

첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 습동부품(100)은, 금속 기지(matrix)(112)에 나노 파이버(114)가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성될 수 있다.3 to 5, the sliding component 100 according to an embodiment of the present invention is a metal matrix nanofiber composite in which nanofibers 114 are penetration-coupled to a metal matrix 112. can be formed.

즉, 상기 습동부품(100)은 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재가 외관을 이루도록 형성되고, 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재는 상기 금속 기지(112)와 상기 나노 파이버(114)가 침투 결합된 제1 입자(110)로 이루어질 수 있다.That is, the sliding part 100 is formed such that the metal matrix nanofiber composite material forms an appearance, and the metal matrix nanofiber composite material is a first particle ( ) in which the metal matrix 112 and the nanofiber 114 are penetration-coupled ( 110) may be used.

여기서, 본 실시예의 경우 상기 습동부품(100)은 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재로 이루어진 단일층으로 형성되나, 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재로 이루어진 외층 및 상기 외층의 내부에 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재와 상이한 재질로 형성되는 내층을 포함하여 형성될 수 있다.Here, in the present embodiment, the sliding part 100 is formed as a single layer made of the metal-based nanofiber composite, but is different from the metal-based nanofiber composite in the outer layer and the outer layer made of the metal-based nanofiber composite. It may be formed including an inner layer formed of a material.

이러한 구성의 상기 습동부품(100)은 혼합 분말 제조단계(S11), 제1 입자 분말 제조단계(S23), 소결단계(S13) 및 가공단계(미도시)를 포함하는 습동부품(100) 제조방법에 의해 형성될 수 있다.The sliding component 100 of this configuration is a sliding component 100 including a mixed powder manufacturing step (S11), a first particle powder manufacturing step (S23), a sintering step (S13) and a processing step (not shown) Manufacturing method can be formed by

상기 혼합 분말 제조단계(S11)에서는, 상기 금속 기지(112)의 분말인 금속 기지 분말과 상기 나노 파이버(114)의 분말인 나노 파이버 분말이 서로 혼합되어 혼합 분말이 형성될 수 있다.In the mixed powder manufacturing step S11 , the metal matrix powder, which is the powder of the metal matrix 112 , and the nanofiber powder, which is the powder of the nanofiber 114 , are mixed with each other to form a mixed powder.

여기서, 상기 금속 기지(112)는, 상기 습동부품(100)의 중량 절감 및 균열 방지를 위해, 알루미늄 재질(예를 들어, 고강도 알루미늄 합금, 99% 이상의 순수 알루미늄 등)로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 금속 기지(112)가 동계 또는 철계 금속으로 형성될 경우 상기 습동부품(100)의 중량이 증가되므로, 동과 철 보다 비중이 작은 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 상기 금속 기지(112)가 철계 금속으로 형성될 경우, 상기 금속 기지(112)의 내부에 흑연상이 산포되어 있을 수 있다. 상기 흑연상은 유연하고 강도가 낮아 외력을 받으면 쉽게 취화(脆化, Embrittlement)될 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 기지(112)가 철계 금속으로 형성될 경우, 상기 흑연상이 쉽게 취화되어 상기 습동부품(100)의 표면 또는 내부에 공극이 형성되어 균열이 발생되고, 표면 거칠기가 거칠어져, 상기 습동부품(100)의 강도 및 윤활성이 저하될 수 있다. 하지만, 본 실시예의 경우 상기 금속 기지(112)가 알루미늄 재질로 형성됨에 따라, 상기 흑연상에 의한 강도 및 윤활성 저하가 미연에 방지될 수 있다.Here, the metal base 112 may be formed of an aluminum material (eg, high-strength aluminum alloy, 99% or more pure aluminum, etc.) in order to reduce the weight and prevent cracking of the sliding part 100 . More specifically, since the weight of the sliding part 100 is increased when the metal base 112 is formed of a copper-based or iron-based metal, it may be preferably formed of an aluminum material having a specific gravity smaller than that of copper and iron. In addition, when the metal matrix 112 is formed of an iron-based metal, a graphite phase may be dispersed inside the metal matrix 112 . The graphite phase is flexible and has low strength, so it may be easily embrittled when subjected to an external force. Accordingly, when the metal matrix 112 is formed of an iron-based metal, the graphite phase is easily embrittled, so that voids are formed on the surface or inside of the sliding part 100 to generate cracks, and the surface roughness becomes rough, the The strength and lubricity of the sliding part 100 may be reduced. However, in the present embodiment, as the metal matrix 112 is formed of an aluminum material, deterioration in strength and lubricity due to the graphite phase can be prevented in advance.

그리고, 상기 나노 파이버(114)는, 상기 습동부품(100)의 강도 및 윤활성 향상을 위해, 탄소 나노 튜브(carbon nano tube), 탄소 나노 파이버(114)(carbon nano fiber), 탄소 나노 혼(carbon nano horn), 플러렌(fullerene), 나노 카본 블랙(nano carbon black) 및 탄소 섬유(carbon fiber) 중 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.In addition, the nanofiber 114 is, in order to improve the strength and lubricity of the sliding part 100, a carbon nanotube, a carbon nanofiber 114 (carbon nanofiber), a carbon nanohorn (carbon). It may be formed of at least one of nano horn, fullerene, nano carbon black, and carbon fiber.

그리고, 상기 나노 파이버(114)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금속 기지(112) 100vol%에 대해 2vol%보다 적게 투입될 경우 강도가 저하되고, 상기 금속 기지(112) 100vol%에 대해 6vol%보다 많이 투입될 경우 연신율이 저하되어 취성이 발생되므로, 취성이 발생되지 않는 범위 내에서 강도 및 윤활성이 향상되도록 상기 금속 기지(112) 100vol%에 대해 2vol% 내지 6vol%로 투입되는 것이 바람직할 수 있다.And, the nanofiber 114, as shown in Figure 5, when less than 2 vol% with respect to 100 vol% of the metal matrix 112, the strength is lowered, and the metal matrix 112 with respect to 100 vol% When more than 6 vol% is added, the elongation is lowered and brittleness is generated, so it is preferable to input in an amount of 2 vol% to 6 vol% with respect to 100 vol% of the metal matrix 112 to improve strength and lubricity within a range in which brittleness does not occur. can do.

상기 제1 입자 분말 제조단계(S23)에서는, 상기 혼합 분말 제조단계(S11)에서 형성된 상기 혼합 분말에 기계적 충격이 가해져 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말에 분산 및 침투됨으로써, 상기 혼합 분말이 상기 제1 입자(110)로 이루어진 제1 입자 분말로 형성될 수 있다.In the first particle powder manufacturing step (S23), a mechanical impact is applied to the mixed powder formed in the mixed powder manufacturing step (S11) so that the nanofiber powder is dispersed and penetrated into the metal matrix powder, so that the mixed powder is It may be formed of a first particle powder consisting of the first particles (110).

여기서, 상기 제1 입자(110)는, 상기 금속 기지 분말이 상기 혼합 분말에 투입되는 충격체(예를 들어, 볼(ball))에 의해 충격을 받아 변형되고, 상기 나노 파이버 분말이 상기 충격체에 의해 충격을 받아 상기 금속 기지 분말 사이 사이에 고르게 분산되면서 상기 변형된 금속 기지 분말의 내부로 침투되어 그 금속 기지 분말과 결합됨으로써 형성될 수 있다.Here, the first particle 110 is deformed by being impacted by an impact body (eg, a ball) in which the metal matrix powder is injected into the mixed powder, and the nanofiber powder is the impact body It can be formed by being impacted by the metal matrix powder and being evenly dispersed between the metal matrix powders while infiltrating into the deformed metal matrix powder and being combined with the metal matrix powder.

상기 소결단계(S13)에서는, 상기 제1 입자 분말 제조단계(S23)에서 형성된 상기 제1 입자 분말이 소결될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1 입자 분말이 냉간 성형되어 냉간 성형체로 형성되고, 상기 냉간 성형체가 가열 및 열간 단조되어 열간 성형체로 형성될 수 있다.In the sintering step (S13), the first particle powder formed in the first particle powder manufacturing step (S23) may be sintered. More specifically, the first particle powder may be cold-formed to form a cold-formed body, and the cold-formed body may be heated and hot forged to form a hot-formed body.

상기 가공단계(미도시)에서는, 상기 소결단계(S13)에서 형성된 상기 열간 성형체가 절삭 공구 등에 의해 사전에 결정된 형상으로 가공될 수 있다.In the machining step (not shown), the hot-formed body formed in the sintering step S13 may be machined into a predetermined shape by a cutting tool or the like.

이러한 상기 습동부품(100)은 도 1에 도시된 사판식 압축기에 적용될 수 있다. 즉, 상기 사판식 압축기는, 피스톤(P)과 함께 압축공간을 형성하는 보어(B)를 갖는 실린더 블록(CB), 상기 실린더 블록(CB)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(RS) 및 상기 회전축(RS)에 체결되고 그 회전축(RS)과 함께 회전되며 상기 피스톤(P)을 왕복운동시키는 사판(SP)을 구비하여 구성되고, 상기 피스톤(P), 상기 실린더 블록(CB)의 보어(B), 상기 회전축(RS), 상기 사판(SP) 중 적어도 하나가 상기 습동부품(100)으로 형성될 수 있다. 여기서, 상대적으로 부피가 커 중량 절감 및 제조원가 절감 효과가 큰 상기 사판(SP)이 상기 습동부품(100)으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.The sliding part 100 may be applied to the swash plate compressor shown in FIG. 1 . That is, the swash plate compressor includes a cylinder block (CB) having a bore (B) forming a compression space together with a piston (P), a rotation shaft (RS) rotatably supported by the cylinder block (CB), and the rotation shaft It is fastened to (RS) and rotates together with its rotation shaft (RS) and is configured with a swash plate (SP) for reciprocating the piston (P), the piston (P) and the bore (B) of the cylinder block (CB) ), the rotation shaft RS, and at least one of the swash plate SP may be formed of the sliding part 100 . Here, it may be preferable that the swash plate SP, which is relatively bulky and has a large effect of reducing weight and manufacturing cost, is formed of the sliding part 100 .

이하에서는, 본 실시예에 따른 습동부품(100) 및 이를 포함하는 사판식 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the effect of the sliding component 100 and the swash plate compressor including the same according to the present embodiment will be described.

즉, 본 실시예에 따른 습동부품(100) 및 이를 포함하는 사판식 압축기는, 상기 습동부품(100)이 상기 금속 기지(112)에 상기 나노 파이버(114)가 침투 결합된 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성됨에 따라, 강도 및 윤활성이 향상되고, 형상에 제약이 없으며, 제조원가가 절감될 수 있다. 더욱 구체적으로, 종래의 코팅층(14)이 구비되지 않음에 따라, 그 코팅층(14)의 두께 관리를 할 필요가 없고, 그 코팅층(14) 두께가 사전에 결정된 수준에 미치지 못하거나 코팅층(14) 두께의 편차가 커서 코팅층(14)의 강도 및 윤활성이 사전에 결정된 수준보다 낮아지는 문제점이 미연에 방지될 수 있다. 이에 따라, 코팅층(14)의 파손에 의해 습동부품(100)이 마모 또는 손상되는 문제점이 방지될 수 있다. 또한, 코팅층(14)을 위한 습동부품(100)의 형상 제약이 없어질 수 있다. 또한, 코팅층(14)을 형성하기 위한 설비 및 공정이 삭제되어 습동부품(100)을 형성하는데 소요되는 제조원가가 절감될 수 있다.That is, in the sliding component 100 and the swash plate compressor including the same according to the present embodiment, the sliding component 100 is the metal matrix nanofiber in which the nanofiber 114 is penetration-coupled to the metal matrix 112 . As the composite material is formed, strength and lubricity are improved, there is no restriction on shape, and manufacturing cost can be reduced. More specifically, as the conventional coating layer 14 is not provided, there is no need to manage the thickness of the coating layer 14, and the coating layer 14 thickness does not reach a predetermined level or the coating layer 14 A problem in which the strength and lubricity of the coating layer 14 are lower than a predetermined level due to a large variation in thickness can be prevented in advance. Accordingly, the problem that the sliding component 100 is worn or damaged by the damage of the coating layer 14 can be prevented. In addition, the shape restrictions of the sliding part 100 for the coating layer 14 can be eliminated. In addition, the equipment and process for forming the coating layer 14 are eliminated, so that the manufacturing cost required to form the sliding part 100 can be reduced.

그리고, 중량(비중)이 작은 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성됨에 따라, 습동부품(100)의 중량이 절감될 수 있다. 이에 의하여, 습동부품(100)을 구동시키는데 소요되는 에너지가 감소되고, 습동부품(100)이 적용되는 사판식 압축기가 차량에 장착될 경우 습동부품(100)의 중량 절감이 차량 중량의 절감으로 이어져 차량 연비가 향상될 수 있다.And, as the weight (specific gravity) is formed of the small metal matrix nanofiber composite material, the weight of the sliding part 100 can be reduced. Thereby, the energy required to drive the sliding component 100 is reduced, and when the swash plate compressor to which the sliding component 100 is applied is mounted on the vehicle, the weight reduction of the sliding component 100 leads to a reduction in vehicle weight. Vehicle fuel efficiency may be improved.

한편, 상기 나노 튜브를 상기 금속 기지(112)에 분산 및 침투시켜 상기 제1 입자 분말을 제조하는 데에는 상당한 시간과 비용이 소요될 수 있다. 이를 고려하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 습동부품(100) 및 이를 포함하는 사판식 압축기는, 상기 제1 입자 분말의 양을 감소시킴으로써 그 습동부품(100) 및 그를 포함하는 사판식 압축기의 제조원가를 더욱 절감할 수 있다.Meanwhile, it may take considerable time and cost to disperse and penetrate the nanotubes into the metal matrix 112 to prepare the first particle powder. In consideration of this, the sliding component 100 and the swash plate compressor including the same according to another embodiment of the present invention reduce the amount of the first particle powder, thereby reducing the amount of the sliding component 100 and the swash plate compressor including the same. Manufacturing cost can be further reduced.

도 6은 도 1에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습동부품을 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 습동부품을 형성하는 제조공정을 도시한 순서도이며, 도 8은 도 6의 습동부품에 대한 물성치를 도시한 도표이다.6 is a cross-sectional view showing a sliding part according to another embodiment of the present invention applied to FIG. 1, FIG. 7 is a flowchart illustrating a manufacturing process for forming the sliding part of FIG. 6, and FIG. 8 is the sliding part of FIG. It is a chart showing the physical properties of parts.

첨부된 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 습동부품(100)은, 금속 기지(112, 122)의 일부에 나노 파이버(114)가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성될 수 있다.6 to 8, the sliding component 100 according to another embodiment of the present invention is a metal matrix nanofiber composite in which the nanofiber 114 is penetration-coupled to a part of the metal matrix 112 and 122. can be formed with

즉, 상기 습동부품(100)은 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재가 외관을 이루도록 형성되고, 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재는 상기 금속 기지(112)와 상기 나노 파이버(114)가 침투 결합된 제1 입자(110) 및 상기 금속 기지(122)로 이루어진 제2 입자(120)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제2 입자(120)는 상기 나노 파이버(114)가 침투 결합되지 않은 금속 기지(122)이다.That is, the sliding part 100 is formed such that the metal matrix nanofiber composite material forms an appearance, and the metal matrix nanofiber composite material is a first particle ( ) in which the metal matrix 112 and the nanofiber 114 are penetration-coupled ( 110 ) and the second particle 120 made of the metal matrix 122 . Here, the second particle 120 is a metal matrix 122 to which the nanofiber 114 is not penetration-bonded.

이러한 구성의 상기 습동부품(100)은 제2 입자 분말 구비단계(S21), 제1 혼합 분말 제조단계(S22), 제1 입자 분말 제조단계(S23), 제2 혼합 분말 제조단계(S24), 소결단계(S25) 및 가공단계(미도시)를 포함하는 습동부품(100) 제조방법에 의해 형성될 수 있다.The sliding part 100 having this configuration includes a second particle powder providing step (S21), a first mixed powder manufacturing step (S22), a first particle powder manufacturing step (S23), a second mixed powder manufacturing step (S24), It may be formed by a manufacturing method of the sliding part 100 including a sintering step (S25) and a processing step (not shown).

더욱 구체적으로, 상기 금속 기지(112, 122)의 분말인 상기 금속 기지 분말은 나뉘어져 일부(112)가 상기 제2 입자 분말 구비단계(S21)로 투입되고, 다른 일부(122)가 상기 제1 혼합 분말 제조단계(S22)로 투입될 수 있다.More specifically, the metal matrix powder, which is the powder of the metal matrix (112, 122), is divided and a part 112 is input to the second particle powder providing step (S21), and the other part 122 is the first mixing It may be added to the powder manufacturing step (S22).

즉, 상기 제2 입자 분말 구비단계(S21)에서는, 상기 금속 기지 분말의 일부(122)가 상기 제2 입자 분말로 구비될 수 있다.That is, in the step of providing the second particle powder ( S21 ), a portion 122 of the metal matrix powder may be provided as the second particle powder.

상기 제1 혼합 분말 제조단계(S22)에서는, 상기 금속 기지 분말의 다른 일부(112)와 상기 나노 파이버(114)의 분말인 나노 파이버 분말이 서로 혼합되어 제1 혼합 분말이 형성될 수 있다.In the first mixed powder manufacturing step (S22), the other part 112 of the metal matrix powder and the nanofiber powder, which is the powder of the nanofiber 114, are mixed with each other to form a first mixed powder.

여기서, 상기 금속 기지(112, 122)는 전술한 실시예와 같이 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 나노 파이버(114)는 탄소 나노 튜브(carbon nano tube), 탄소 나노 파이버(114)(carbon nano fiber), 탄소 나노 혼(carbon nano horn), 플러렌(fullerene), 나노 카본 블랙(nano carbon black) 및 탄소 섬유(carbon fiber) 중 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.Here, the metal bases 112 and 122 are formed of an aluminum material as in the above-described embodiment, and the nanofibers 114 are carbon nanotubes and carbon nanofibers 114 . , it may be formed of at least one of carbon nano horn, fullerene, nano carbon black, and carbon fiber.

상기 제1 입자 분말 제조단계(S23)에서는, 상기 제1 혼합 분말 제조단계(S22)에서 형성된 상기 제1 혼합 분말에 기계적 충격이 가해져 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말에 분산 및 침투됨으로써, 상기 혼합 분말이 상기 제1 입자(110)로 이루어진 제1 입자 분말로 형성될 수 있다.In the first particle powder manufacturing step (S23), a mechanical impact is applied to the first mixed powder formed in the first mixed powder manufacturing step (S22) so that the nanofiber powder is dispersed and penetrated into the metal matrix powder, so that the The mixed powder may be formed of the first particle powder composed of the first particles 110 .

여기서, 상기 제1 입자(110)는 전술한 바와 같이 상기 나노 파이버(114)가 상기 충격체에 의해 상기 제1 혼합 분말의 금속 기지(112)에 분산 및 침투 결합될 수 있다.Here, the first particles 110 may be dispersed and penetrated-coupled to the metal matrix 112 of the first mixed powder by the nanofiber 114 by the impact body as described above.

상기 제2 혼합 분말 제조단계(S24)에서는, 상기 제1 입자 분말 제조단계(S23)에서 형성된 상기 제1 입자 분말과 상기 제2 입자 분말 구비단계(S21)에서 구비된 상기 제2 입자 분말이 서로 혼합되어 제2 혼합 분말이 형성될 수 있다.In the second mixed powder manufacturing step (S24), the first particle powder formed in the first particle powder manufacturing step (S23) and the second particle powder provided in the second particle powder providing step (S21) are mutually The mixture may be mixed to form a second mixed powder.

상기 소결단계(S25)에서는, 상기 제2 혼합 분말 제조단계(S24)에서 형성된 상기 제2 혼합 분말이 소결될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2 혼합 분말이 냉간 성형되어 냉간 성형체로 형성되고, 상기 냉간 성형체가 가열 및 열간 단조되어 열간 성형체로 형성될 수 있다.In the sintering step (S25), the second mixed powder formed in the second mixed powder manufacturing step (S24) may be sintered. More specifically, the second mixed powder may be cold-formed to form a cold-formed body, and the cold-formed body may be heated and hot forged to form a hot-formed body.

상기 가공단계(미도시)에서는, 상기 소결단계(S25)에서 형성된 상기 열간 성형체가 절삭 공구 등에 의해 사전에 결정된 형상으로 가공될 수 있다.In the machining step (not shown), the hot-formed body formed in the sintering step S25 may be machined into a predetermined shape by a cutting tool or the like.

이러한 상기 습동부품(100)은 전술한 바와 같이 사판식 압축기에 적용될 수 있다. 즉, 사판식 압축기의 피스톤(P), 실린더 블록(CB)의 보어(B), 회전축(RS), 사판(SP) 중 적어도 하나가 상기 습동부품(100)으로 형성될 수 있다.The sliding part 100 may be applied to the swash plate compressor as described above. That is, at least one of the piston P of the swash plate compressor, the bore B of the cylinder block CB, the rotation shaft RS, and the swash plate SP may be formed of the sliding part 100 .

이러한 본 실시예에 따른 습동부품(100) 및 이를 포함하는 사판식 압축기는 작용효과가 전술한 실시예와 대동소이할 수 있다. 다만, 상기 금속 기지 나노 파이버 복합재의 내부에 상기 제1 입자(110)와 상기 제2 입자(120)가 구비됨에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 강도와 윤활성은 전술한 실시예(도 8 상 제1 입자 분말 100wt%)에 비하여 동등 수준으로 유지되되, 고가의 상기 제1 입자 분말의 양이 전술한 실시예에 비하여 감소되어 제조원가가 더욱 절감될 수 있다. 여기서, 본 실시예의 경우, 상기 나노 파이버(114)는 상기 제1 입자(110)의 금속 기지(112) 100vol%에 대해 2vol% 내지 12vol%로 형성되고, 상기 제2 입자(120)는 상기 제2 혼합 분말 100wt%에 대해서 10wt% 내지 50wt%로 형성됨으로써, 상기 나노 파이버(114)가 전체 금속 기지(112, 122) 100vol%에 대해서 2vol% 내지 6vol% 수준으로 형성되어 취성이 발생되지 않는 범위 내에서 강도 및 윤활성이 향상될 수 있다.The sliding component 100 and the swash plate compressor including the same according to this embodiment may have the same effect as the above-described embodiment. However, as the first particles 110 and the second particles 120 are provided inside the metal matrix nanofiber composite, as shown in FIG. 8, the strength and lubricity are Phase 1 is maintained at the same level as compared to the first particle powder 100wt%), but the amount of the expensive first particle powder is reduced compared to the above-described embodiment, so that the manufacturing cost can be further reduced. Here, in the present embodiment, the nanofiber 114 is formed in an amount of 2 vol% to 12 vol% with respect to 100 vol% of the metal matrix 112 of the first particle 110, and the second particle 120 is the second particle. 2 By being formed at 10wt% to 50wt% with respect to 100wt% of the mixed powder, the nanofiber 114 is formed at a level of 2vol% to 6vol% with respect to 100vol% of the entire metal matrix 112 and 122, so that brittleness does not occur. Strength and lubricity can be improved in

110: 습동부품 110: 제1 입자
112: 제1 입자의 금속 기지 114: 나노 파이버
120: 제2 입자 122: 제2 입자의 금속 기지
B: 보어 CB: 실린더 블록
P: 피스톤 RS: 회전축
SP: 사판110: sliding part 110: first particle
112: metal matrix of the first particle 114: nanofiber
120: second particle 122: metal matrix of the second particle
B: Bore CB: Cylinder block
P: Piston RS: Rotation shaft
SP: swash plate

Claims (12)

금속 기지(matrix)의 적어도 일부에 나노 파이버가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성되고,
상기 금속 기지 나노 파이버 복합재는 상기 금속 기지와 상기 나노 파이버가 침투 결합된 제1 입자를 포함하고,
상기 금속 기지의 분말인 금속 기지 분말과 상기 나노 파이버의 분말인 나노 파이버 분말은 서로 혼합되어 혼합 분말이 되고,
상기 혼합 분말은 기계적 충격을 받아, 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말 사이 사이에 고르게 분산되면서, 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말의 내부로 침투되어 상기 금속 기지 분말과 결합됨으로써, 상기 제1 입자로 이루어진 제1 입자 분말이 되며,
상기 제1 입자 분말이 소결되어 형성되는 습동부품.It is formed of a metal matrix nanofiber composite in which nanofibers are penetration-bonded to at least a portion of a metal matrix,
The metal matrix nanofiber composite includes a first particle in which the metal matrix and the nanofiber are penetration-bonded,
The metal matrix powder, which is the powder of the metal matrix, and the nanofiber powder, which is the powder of the nanofiber, are mixed to form a mixed powder,
The mixed powder receives a mechanical impact, and as the nanofiber powder is evenly dispersed between the metal matrix powder, the nanofiber powder penetrates into the metal matrix powder and is combined with the metal matrix powder, whereby the first It becomes the first particle powder consisting of particles,
A sliding part formed by sintering the first particle powder. 제1항에 있어서,
상기 금속 기지 나노 파이버 복합재가 외관을 형성하는 습동부품.According to claim 1,
A sliding part in which the metal matrix nanofiber composite material forms an appearance. 제2항에 있어서,
상기 금속 기지 나노 파이버 복합재로 이루어진 단일층으로 형성되는 습동부품.3. The method of claim 2,
A sliding part formed as a single layer made of the metal matrix nanofiber composite. 제2항에 있어서,
상기 금속 기지는 알루미늄 재질로 형성되고,
상기 나노 파이버는 탄소 나노 튜브(carbon nano tube), 탄소 나노 파이버(carbon nano fiber), 탄소 나노 혼(carbon nano horn), 플러렌(fullerene), 나노 카본 블랙(nano carbon black) 및 탄소 섬유(carbon fiber) 중 적어도 하나 이상으로 형성되는 습동부품.3. The method of claim 2,
The metal base is formed of an aluminum material,
The nanofiber is a carbon nano tube, carbon nano fiber, carbon nano horn, fullerene, nano carbon black, and carbon fiber. ) sliding parts formed of at least one of. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 나노 파이버는 상기 금속 기지 100vol%에 대해서 2vol% 내지 6vol%로 형성되는 습동부품.According to claim 1,
The nanofiber is a sliding part formed in 2vol% to 6vol% with respect to 100vol% of the metal matrix. 금속 기지(matrix)의 적어도 일부에 나노 파이버가 침투 결합된 금속 기지 나노 파이버 복합재로 형성되고,
상기 금속 기지 나노 파이버 복합재는 상기 금속 기지와 상기 나노 파이버가 침투 결합된 제1 입자 및 상기 금속 기지로 이루어진 제2 입자를 포함하고,
상기 금속 기지의 분말인 금속 기지 분말의 일부는 상기 나노 파이버의 분말인 나노 파이버 분말과 혼합되어 제1 혼합 분말이 되고,
상기 금속 기지 분말의 다른 일부는 상기 제2 입자로 이루어진 제2 입자 분말이 되고,
상기 제1 혼합 분말은 기계적 충격을 받고, 상기 나노 파이버 분말이 상기 금속 기지 분말에 분산 및 침투되어, 상기 제1 입자로 이루어진 제1 입자 분말이 되고,
상기 제1 입자 분말과 상기 제2 입자 분말은 서로 혼합되어 제2 혼합 분말이 되며,
상기 제2 혼합 분말이 소결되어 형성되는 습동부품.It is formed of a metal matrix nanofiber composite in which nanofibers are penetration-bonded to at least a portion of a metal matrix,
The metal matrix nanofiber composite includes a first particle in which the metal matrix and the nanofiber are penetration-coupled, and a second particle including the metal matrix,
A part of the metal matrix powder, which is the powder of the metal matrix, is mixed with the nanofiber powder, which is the powder of the nanofiber, to become a first mixed powder,
Another part of the metal matrix powder becomes a second particle powder composed of the second particle,
The first mixed powder is subjected to a mechanical impact, and the nanofiber powder is dispersed and infiltrated into the metal matrix powder to become a first particle powder composed of the first particles,
The first particle powder and the second particle powder are mixed with each other to become a second mixed powder,
A sliding part formed by sintering the second mixed powder. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 나노 파이버는 상기 제1 입자의 금속 기지 100vol%에 대해서 2vol% 내지 12vol%로 형성되고,
상기 제2 입자는 상기 제2 혼합 분말 100wt%에 대해서 10wt% 내지 50wt%로 형성되는 습동부품.9. The method of claim 8,
The nanofiber is formed in an amount of 2 vol% to 12 vol% with respect to 100 vol% of the metal matrix of the first particle,
The second particle is a sliding part formed in an amount of 10wt% to 50wt% with respect to 100wt% of the second mixed powder. 제10항에 있어서,
상기 나노 파이버는 상기 금속 기지 100vol%에 대해서 2vol% 내지 6vol%로 형성되는 습동부품.11. The method of claim 10,
The nanofiber is a sliding part formed in 2vol% to 6vol% with respect to 100vol% of the metal matrix. 피스톤과 함께 압축공간을 형성하는 보어를 갖는 실린더 블록;
상기 실린더 블록에 회전 가능하게 지지되는 회전축; 및
상기 회전축에 체결되고, 그 회전축과 함께 회전되며, 상기 피스톤을 왕복운동시키는 사판;을 포함하고,
상기 사판은 제1항 내지 제4항, 제7항, 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항의 상기 습동부품인 사판식 압축기.A cylinder block having a bore forming a compression space together with the piston;
a rotating shaft rotatably supported on the cylinder block; and
A swash plate that is fastened to the rotation shaft, rotates together with the rotation shaft, and reciprocates the piston.
The swash plate is a swash plate compressor that is the sliding part of any one of claims 1 to 4, 7, 8, 10 and 11.
KR1020150187453A 2015-12-28 2015-12-28 Friction part and swash plate type compressor comprising the same KR102430538B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150187453A KR102430538B1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 Friction part and swash plate type compressor comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150187453A KR102430538B1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 Friction part and swash plate type compressor comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170077510A KR20170077510A (en) 2017-07-06
KR102430538B1 true KR102430538B1 (en) 2022-08-10

Family

ID=59354020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150187453A KR102430538B1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 Friction part and swash plate type compressor comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102430538B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000145784A (en) * 1998-11-12 2000-05-26 Ndc Co Ltd Resin-coated slide member and its production
JP2004036649A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Shinano Kenshi Co Ltd Shaft, bearing, and motor
JP2004323789A (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Toshiba Corp Composite material for sliding member and method for producing the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4293295B2 (en) 1998-03-27 2009-07-08 大豊工業株式会社 Swash plate compressor swash plate
JP2002180964A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Toyota Industries Corp Sliding component of compressor and compressor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000145784A (en) * 1998-11-12 2000-05-26 Ndc Co Ltd Resin-coated slide member and its production
JP2004036649A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Shinano Kenshi Co Ltd Shaft, bearing, and motor
JP2004323789A (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Toshiba Corp Composite material for sliding member and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170077510A (en) 2017-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2647843B1 (en) Swash plate for swash plate compressor
WO2013051340A1 (en) Scroll compressor
CN111334689B (en) Graphene reinforced aluminum-based material, preparation method thereof, aluminum alloy part and compressor
Manikandan et al. Micro/nanostructure and tribological characteristics of pressureless sintered carbon nanotubes reinforced aluminium matrix composites
CN104388760A (en) Boron oxide particle blended titanium-aluminum-based powder metallurgical material and application thereof
US20110091343A1 (en) Drill motor assebly
Sahoo et al. Tribological characteristics of aluminium-CNT/graphene/graphite surface nanocomposites: a comparative study
Asgharzadeh et al. Fabrication of fullerene-reinforced aluminum matrix nanocomposites
KR101327059B1 (en) Swash plate and method for manufacturing thereof
KR102430538B1 (en) Friction part and swash plate type compressor comprising the same
CN106011539B (en) Wide temperature range self-lubricating composite of a kind of nickel aluminium/vanadium oxide/silver and preparation method thereof
CN105537596B (en) Friction member for cycle brake
US5996467A (en) Polymer-metal coatings for swashplate compressors
WO2014103067A1 (en) Swash plate compressor
WO2014065279A1 (en) Sliding member and production method for same
CN106001152A (en) Carbon nanotube reinforced metal matrix composite material
CN104328368A (en) Self-lubricating and wear-resistant copper-based composite material and preparation method thereof
Kumar et al. Effect of reinforcement surface area on tribological behaviour of aluminium alloy nanocomposites
JP2010037991A (en) Shoe
Pfister et al. Carbon nanotubes/silicon nitride nanocomposites for gasoline lubricated high pressure pumps
WO2017018098A1 (en) Sliding member and swashplate-type compressor
Puchý et al. Graphene nanoplatelets reinforced aluminum alloy matrix composites produced by spark plasma sintering.
JP6813341B2 (en) Resin composition and sliding member
CN104831149A (en) Cu/AlMgB14 composite material and preparation method thereof
JP2016511369A (en) Sliding bearing with a lining layer containing carbon nanostructures

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right