JPH025784A - Rotary compressor - Google Patents
Rotary compressorInfo
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- JPH025784A JPH025784A JP15423288A JP15423288A JPH025784A JP H025784 A JPH025784 A JP H025784A JP 15423288 A JP15423288 A JP 15423288A JP 15423288 A JP15423288 A JP 15423288A JP H025784 A JPH025784 A JP H025784A
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- shaft
- base material
- ceramic coating
- coating layer
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、ロータリーコンプレッサに関し、特に軸を改
良したロータリーコンプレッサに係わる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly to a rotary compressor with an improved shaft.
(従来の技術)
ロータリーコンプレッサは、一般的に第1図及び第2図
に示す構造になっている。即ち、図中の1はシリンダで
あり、このシリンダlの上下には主軸受2及び副軸受3
が夫々ネジ等により固定されている。この主軸受2には
、弁座部4が形成され、かつ該弁座部4には吐出口5が
開口されている。前記シリンダlの内部には、前記主副
軸受2.3に軸支された輔6が挿入されており、かつ該
軸6には偏心部祠7を介して例えば時計回り方向に偏心
して回転するロータ8が?d+iされている。(Prior Art) A rotary compressor generally has a structure shown in FIGS. 1 and 2. That is, 1 in the figure is a cylinder, and above and below this cylinder 1 are a main bearing 2 and a sub bearing 3.
are each fixed with screws or the like. A valve seat portion 4 is formed in the main bearing 2, and a discharge port 5 is opened in the valve seat portion 4. A shaft 6 supported by the main and sub-bearings 2.3 is inserted into the cylinder l, and the shaft 6 rotates eccentrically, for example, clockwise, via an eccentric shaft 7. Rotor 8? It has been d+i.
また、前記シリンダ1には吸入口9が開口されている。Further, the cylinder 1 has a suction port 9 opened therein.
この吸入口9と前記吐出口5との間のシリンダ1部分に
は、ブレード溝10が開口されており、かつ該ブレード
溝10にはスプリング11により付勢されて常時前記シ
リンダl内のロータ8と摺接し、シリンダl内面とロー
タ8の間の空間を低圧空間Psと高圧空間Pdに区画す
るブレード12が挿入されている。なお、このブレード
12の上下面は前記主副軸受2.3に摺接される。A blade groove 10 is opened in a portion of the cylinder 1 between the suction port 9 and the discharge port 5, and the blade groove 10 is always biased by a spring 11 to rotate the rotor 8 in the cylinder 1. A blade 12 is inserted which makes sliding contact with the rotor 8 and divides the space between the inner surface of the cylinder l and the rotor 8 into a low pressure space Ps and a high pressure space Pd. Note that the upper and lower surfaces of this blade 12 are in sliding contact with the main and sub-bearings 2.3.
上述したロータリーコンプレッサに組込まれる輔及び軸
受は、従来、下記第1表にように主として鉄系鋳物と焼
結材料又は鋳物側を組合せて使用されていた。Conventionally, the supports and bearings incorporated in the above-mentioned rotary compressor have mainly been used in combination with iron-based castings and sintered materials or castings, as shown in Table 1 below.
第1表
しかしながら、上記軸及び軸受の組合せではロータリー
コンプレッサの高速化、高荷重化に充分に対応できず、
より信頼性の高い材料が要望されていた。Table 1. However, the above shaft and bearing combination cannot adequately handle the high speeds and high loads of rotary compressors.
There was a demand for more reliable materials.
このようなことから、基材表面にセラミックスコーティ
ングを施した軸を使用することが試みられているが、裔
速、高荷重を受けるとセラミ・ノクスコーティング層が
剥離を起こし実用性に乏しいという問題があった。For this reason, attempts have been made to use a shaft with a ceramic coating on the base material surface, but the problem is that the ceramic-nox coating layer peels off when exposed to high speeds and high loads, making it impractical. was there.
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、高速、高荷重に耐える極めて信頼性の高い軸を備
えたロータリーコンプレッサを提供しようとするもので
ある。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a rotary compressor equipped with an extremely reliable shaft that can withstand high speeds and high loads. It is something.
[発明の構成コ
(問題点を解決するための手段)
本発明は、表面硬化処理された金属もしくは合金からな
る基材の表面にセラミックスコーティングを施した軸を
備えたことを特徴とするロータリーコンプレッサである
。[Structure of the Invention (Means for Solving Problems)] The present invention provides a rotary compressor characterized by having a shaft having a ceramic coating on the surface of a base material made of a surface-hardened metal or alloy. It is.
上記基材を構成する金属もしくは合金としては、例えば
クロム・モリブデン合金鋼(JISS CM415〜4
35)、ねずみ鋳鉄(JIS−FCD40〜70)、炭
素鋼(JIS−330C〜555C)等の鉄系材料を挙
げることができる。Examples of the metal or alloy constituting the base material include chromium-molybdenum alloy steel (JISS CM415-4
35), iron-based materials such as gray cast iron (JIS-FCD40-70) and carbon steel (JIS-330C-555C).
特に、J Is−5l5−5Cなどの合金鋼は加工性が
良好で、靭性が高(かつ高強度で高級鋼であり、しかも
後述する表面硬化処理である浸炭窒化、浸炭焼入れを行
ない易いため好適である。In particular, alloy steels such as J Is-5l5-5C are suitable because they have good workability, high toughness (and high strength, are high-grade steels, and are easy to perform carbonitriding and carburizing quenching, which are surface hardening treatments described below). It is.
上記表面硬化処理としては、例えば浸炭窒化、浸炭焼入
れ、窒化、高周波焼入れ等を採用し得る。As the surface hardening treatment, for example, carbonitriding, carburizing and quenching, nitriding, induction hardening, etc. can be employed.
かかる表面硬化処理による表面硬度は、HV 500以
上とすることが望ましい。また、前記表面硬化処理の中
で浸炭窒化や浸炭焼入れは基材表面に窒化層や炭化層を
形成できるため、それらがセラミックスコーティング層
に対するバインダとしての作用し、該コーティング層の
基材に対する密着性を向上できることから有効である。The surface hardness resulting from such surface hardening treatment is desirably HV 500 or more. In addition, among the surface hardening treatments, carbonitriding and carburizing quenching can form a nitrided layer or a carbonized layer on the surface of the base material, which acts as a binder for the ceramic coating layer and improves the adhesion of the coating layer to the base material. It is effective because it can improve
上記セラミックスとしては、例えばSIN。Examples of the ceramics include SIN.
Ti N、BN、A、f?N5SI C5Ti C等を
挙げることができる。セラミックスコーティング層は、
例えば減圧プラズマCVD法、PVD法、プラズマ溶射
法、イオンブレーティング法等により形成できるが、特
に基材への熱変形を与えない低温処理が可能な減圧プラ
ズマCVD法が望ましい。また、かかるセラミックスコ
ーティングの厚さは1〜3μmの範囲とすることが望ま
しい。Ti N, BN, A, f? Examples include N5SI C5Ti C and the like. The ceramic coating layer is
For example, it can be formed by a low-pressure plasma CVD method, a PVD method, a plasma spraying method, an ion-blating method, etc., and a low-pressure plasma CVD method is particularly preferable because it allows low-temperature treatment without causing thermal deformation to the base material. Moreover, the thickness of such a ceramic coating is preferably in the range of 1 to 3 μm.
上記軸と組合せて使用される軸受の材料としては、例え
ば焼結合金、焼結高速度鋼、ねずみ鋳鉄等を挙げること
ができる。このような軸と軸受の組合せの一例を下記第
2表に示す。Examples of the material for the bearing used in combination with the shaft include sintered alloy, sintered high-speed steel, gray cast iron, and the like. An example of such a shaft and bearing combination is shown in Table 2 below.
第2表
(作用)
本発明によれば、表面硬化処理された金属もしくは合金
からなる基Hの表面にセラミックスコーティングを施す
ることによって基材に対してセラミックスコーチイブ層
が良好に密芒した軸を構成できる。その結果、かかる軸
を軸受と共にロータリーコンプレッサに組込み、高速、
高荷重の条件で軸を回転させた場合、該軸表面のセラミ
ックスコーティング層の剥離を防止できるため、高速、
高荷重に耐え、セラミックスコーティング層の優れた耐
摩耗性、低摩擦性を長期間に亙って発揮できる。Table 2 (Function) According to the present invention, by applying a ceramic coating to the surface of the base H made of a surface-hardened metal or alloy, the ceramic scorch ive layer is well densely packed against the base material. can be configured. As a result, such shafts and bearings can be incorporated into rotary compressors to provide high-speed,
When the shaft is rotated under high load conditions, the ceramic coating layer on the surface of the shaft can be prevented from peeling off.
It can withstand high loads and exhibits the excellent wear resistance and low friction properties of the ceramic coating layer over a long period of time.
(発明の実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。(Example of the invention) The present invention will be explained in detail below.
実施例1.2
まず、合金鋼(J Is−3Cl5−3Cを型鍛造、切
削して軸基材を製作した後、浸炭窒化処理を施して表面
を硬化させた。つづいて、この基材を仕上げ研削した後
、該基材表面に減圧プラズマCVD法により厚さ2μm
のSiN層をコーティングして軸を製造した。Example 1.2 First, a shaft base material was produced by die forging and cutting alloy steel (J Is-3Cl5-3C), and then carbonitrided to harden the surface. After finish grinding, the surface of the base material is coated with a thickness of 2 μm by low pressure plasma CVD method.
The shaft was manufactured by coating a SiN layer of .
得られた軸及び下記第3表に示す材料からなる軸受を用
いて前述した第1図及び第2図に示すロタリーコンブレ
ッサを組立てた。The rotary compressor shown in FIGS. 1 and 2 described above was assembled using the obtained shaft and bearings made of the materials shown in Table 3 below.
比較例1.2
球状黒鉛鋳鉄(J I 5−FCD50)を型鍛造、切
削し、更に仕上研削を行なって軸基材を製作した後、該
基祠表面にリン酸塩皮膜を被覆して軸を製造した。Comparative Example 1.2 A shaft base material was produced by die-forging and cutting spheroidal graphite cast iron (J I 5-FCD50), and further finishing grinding.The shaft base material was then coated with a phosphate film on the surface of the base material and the shaft was was manufactured.
得られた軸及び下記第3表に示す材料からなる軸受を用
いて前述した第1図及び第2図に示すロータリーコンプ
レッサを組立てた。The rotary compressor shown in FIGS. 1 and 2 described above was assembled using the obtained shaft and bearings made of the materials shown in Table 3 below.
しかして、本実施例1.2及び比較例1.2のロータリ
ーコンプレッサについて、無給油条件下にて軸を最大の
回転数に維持した状態で該軸に加える面圧をステップ的
に上昇させ、軸が破損される限界Pv値を測定した。な
お、Pv値は軸−軸受の性能を示す基本的な尺度であり
、軸にかかる面圧PCK9/cm)と軸の周速y(m/
5ee)の積で与えられる。また、比較例1の限界Pv
値を基準値として比較例2、実施例1.2の限界Pv値
に対する比(効果比)を求めた。これらの結果を下記第
3表に併記した。Therefore, for the rotary compressors of Example 1.2 and Comparative Example 1.2, the surface pressure applied to the shaft was increased in steps while the shaft was maintained at the maximum rotational speed under no-lubrication conditions. The critical Pv value at which the shaft is damaged was measured. Note that the Pv value is a basic measure of shaft-bearing performance, and is determined by the surface pressure applied to the shaft (PCK9/cm) and the circumferential speed of the shaft y (m/cm).
5ee). In addition, the limit Pv of Comparative Example 1
Using this value as a reference value, the ratio (effectiveness ratio) to the limit Pv value of Comparative Example 2 and Example 1.2 was determined. These results are also listed in Table 3 below.
上記第3表から明らかなように同材質の軸受(焼結合金
、J Is−SMF4)を使用する比較例1と実施例]
を比べると、前者の限界Pv値が205であるのに対し
、後者の限界Pv値は270と極めて高く高速、高荷重
に耐える優れた性能を有することがわかる。また、同材
質の軸受(ねずみ鋳鉄; J I 5−Fe12)を使
用する比較例2と実施例2を比べると、前者の限界Pv
値が269であるのに対し、後者の限界Pv値は370
と極めて高く高速、高荷重に耐える優れた性能を有する
ことがわかる。As is clear from Table 3 above, Comparative Example 1 and Example using bearings made of the same material (sintered alloy, J Is-SMF4)]
Comparing the above, it can be seen that the former has a limit Pv value of 205, while the latter has an extremely high limit Pv value of 270, indicating that it has excellent performance in withstanding high speeds and high loads. In addition, when comparing Comparative Example 2 and Example 2, which use bearings made of the same material (gray cast iron; J I 5-Fe12), the limit Pv of the former is
value is 269, while the latter's limit Pv value is 370.
It can be seen that it has excellent performance in withstanding extremely high speeds and high loads.
[発明の効果]
以上詳述した如く、本発明のロータリーコンプレッサに
よれば基材表面に密む性の高いセラミックスコーティン
グ層を設けた軸を備え、輔−軸受との組合せにおいてセ
ラミックスコーティング層の優れた耐摩耗性、低摩擦性
により高速、高荷!Ii(特に無給油条件F)で長期間
に亙って焼付け、摩耗のない円滑な摺動を行なうことが
できる等顕著な効果を奏する。[Effects of the Invention] As detailed above, the rotary compressor of the present invention includes a shaft provided with a highly dense ceramic coating layer on the surface of the base material, and the ceramic coating layer is superior in combination with the support and bearing. High speed and high load due to wear resistance and low friction! Ii (particularly under oil-free condition F), it has remarkable effects such as being able to perform smooth sliding without seizure or wear for a long period of time.
第1図は一般的なロータリーコンプレッサを示す断面図
、第2図は第1図のロータリーコンプレッサの(M断面
図である。
・・・シリンダ、2・・・主軸受、3・・・副軸受、6
・・・軸、8・・・ロータ、9・・・吸入口、10・・
・ブレード溝、12・・・ブレード、Ps・・・低圧空
間、Pd・・・高圧空間。Fig. 1 is a sectional view showing a general rotary compressor, and Fig. 2 is a (M sectional view) of the rotary compressor shown in Fig. 1. ... Cylinder, 2... Main bearing, 3... Sub bearing. ,6
... shaft, 8 ... rotor, 9 ... suction port, 10 ...
-Blade groove, 12...Blade, Ps...Low pressure space, Pd...High pressure space.
Claims (1)
面にセラミックスコーティングを施した軸を備えたこと
を特徴とするロータリーコンプレッサ。A rotary compressor characterized by having a shaft whose surface is made of a surface-hardened metal or alloy and whose surface is coated with ceramics.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15423288A JPH025784A (en) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Rotary compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15423288A JPH025784A (en) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Rotary compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025784A true JPH025784A (en) | 1990-01-10 |
Family
ID=15579736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15423288A Pending JPH025784A (en) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Rotary compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH025784A (en) |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP15423288A patent/JPH025784A/en active Pending
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