JPH025784A

JPH025784A - ロータリーコンプレッサ

Info

Publication number: JPH025784A
Application number: JP15423288A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yoshida; 正一吉田; Koji Yamamoto; 晃司山本
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Audio Video Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1990-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［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。

（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。

また、前記シリンダ１には吸入口９が開口されている。

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。

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。

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。

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。

（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。

［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
。

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。

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。

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。

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。

上記セラミックスとしては、例えば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。

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。

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。

（発明の実施例）以下、本発明の詳細な説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

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。