JPH05214560A - 摺動部材及びベーン型圧縮機 - Google Patents
摺動部材及びベーン型圧縮機Info
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- JPH05214560A JPH05214560A JP4046274A JP4627492A JPH05214560A JP H05214560 A JPH05214560 A JP H05214560A JP 4046274 A JP4046274 A JP 4046274A JP 4627492 A JP4627492 A JP 4627492A JP H05214560 A JPH05214560 A JP H05214560A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】摺動部材がＡｌ系合金からなる相手材と摺動す
る場合、摺動部材の耐焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐
摩耗性をいずれも満足させ、かつ摺動部材における基材
の強度及び硬度を低下させないようにする。 【構成】Ａｌ系合金からなる基材の少なくとも摺動面
に、下地めっき層を介してＰ：０．３〜１．０重量％、
Ｆｅ：２〜１１重量％、Ｎｉ：残部の組成のめっき層を
形成する。Ｐ及びＦｅがＮｉ中において好適にバランス
される。また、めっき層は加熱処理されないため基材の
強度及び硬度を低下させない。
る場合、摺動部材の耐焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐
摩耗性をいずれも満足させ、かつ摺動部材における基材
の強度及び硬度を低下させないようにする。 【構成】Ａｌ系合金からなる基材の少なくとも摺動面
に、下地めっき層を介してＰ：０．３〜１．０重量％、
Ｆｅ：２〜１１重量％、Ｎｉ：残部の組成のめっき層を
形成する。Ｐ及びＦｅがＮｉ中において好適にバランス
される。また、めっき層は加熱処理されないため基材の
強度及び硬度を低下させない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動部材及びベーン型
圧縮機に関し、詳しくは、アルミニウム系合金からなる
相手材と摺動する摺動部材と、この摺動部材を適用し、
アルミニウム系合金からなるシリンダと摺動するベーン
を具備するベーン型圧縮機とに関する。
圧縮機に関し、詳しくは、アルミニウム系合金からなる
相手材と摺動する摺動部材と、この摺動部材を適用し、
アルミニウム系合金からなるシリンダと摺動するベーン
を具備するベーン型圧縮機とに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、複数個のベーンと、各該ベーン
を各ベーン溝に嵌挿させるロータと、該ロータの外周面
を囲むシリンダと、該シリンダの両側に各々固定された
サイドプレートとを有するベーン型圧縮機が知られてい
る。このベーン型圧縮機は、ベーン、ロータ、シリンダ
及びサイドプレートによって囲まれた空間がロータの回
転とともに容積変化を起こして圧縮仕事を実行するもの
であり、簡易な構造であることから古くから多用されて
いる。
を各ベーン溝に嵌挿させるロータと、該ロータの外周面
を囲むシリンダと、該シリンダの両側に各々固定された
サイドプレートとを有するベーン型圧縮機が知られてい
る。このベーン型圧縮機は、ベーン、ロータ、シリンダ
及びサイドプレートによって囲まれた空間がロータの回
転とともに容積変化を起こして圧縮仕事を実行するもの
であり、簡易な構造であることから古くから多用されて
いる。
【０００３】近年、かかるベーン型圧縮機を始め、往復
動型圧縮機、スクロール型圧縮機等の圧縮機、また種々
のポンプ、エンジン等のように、摺動部材とこの摺動部
材が摺動する相手材とを具備する機器においては、自動
車等の軽量化の要請の下、摺動部材及び相手材がいづれ
もアルミニウム（Ａｌ）合金化されつつある。例えば、
ベーン型圧縮機においては、ベーン及びシリンダ等の主
要部品をＡｌ系合金で形成することが種々検討されてい
る。
動型圧縮機、スクロール型圧縮機等の圧縮機、また種々
のポンプ、エンジン等のように、摺動部材とこの摺動部
材が摺動する相手材とを具備する機器においては、自動
車等の軽量化の要請の下、摺動部材及び相手材がいづれ
もアルミニウム（Ａｌ）合金化されつつある。例えば、
ベーン型圧縮機においては、ベーン及びシリンダ等の主
要部品をＡｌ系合金で形成することが種々検討されてい
る。
【０００４】従来、摺動部材と相手材とがいづれもＡｌ
合金からなる場合、いわゆるともがね現象を回避し、耐
焼付性及び耐摩耗性を確保すべく、摺動部材として、一
般的な（１）Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少
なくとも摺動面に形成された硬質Ｃｒめっき層とからな
るものを採用する手段、（特開平１−１８２５９４号公
報）（２）Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少な
くとも摺動面に形成された無電解Ｎｉ−Ｐめっき層とか
らなるものを採用する手段（特開昭６４−７３１８５号
公報）が提案されている。
合金からなる場合、いわゆるともがね現象を回避し、耐
焼付性及び耐摩耗性を確保すべく、摺動部材として、一
般的な（１）Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少
なくとも摺動面に形成された硬質Ｃｒめっき層とからな
るものを採用する手段、（特開平１−１８２５９４号公
報）（２）Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少な
くとも摺動面に形成された無電解Ｎｉ−Ｐめっき層とか
らなるものを採用する手段（特開昭６４−７３１８５号
公報）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記硬質Ｃｒ
めっき層をもつ摺動部材では、耐焼付性及び耐摩耗性の
点では満足できるものの、相手材を摩耗させやすい点で
充分ではないことが明らかとなった。また、上記無電解
Ｎｉ−Ｐめっき層をもつ摺動部材では、相手材を摩耗さ
せにくい点では満足できるものの、逆に耐焼付性及び耐
摩耗性の点で充分でないことが明らかとなった。
めっき層をもつ摺動部材では、耐焼付性及び耐摩耗性の
点では満足できるものの、相手材を摩耗させやすい点で
充分ではないことが明らかとなった。また、上記無電解
Ｎｉ−Ｐめっき層をもつ摺動部材では、相手材を摩耗さ
せにくい点では満足できるものの、逆に耐焼付性及び耐
摩耗性の点で充分でないことが明らかとなった。
【０００６】さらに、無電解Ｎｉ−Ｐからなるめっき層
は、一般に、無電解めっき法によりＨｖ４００程度のア
モルファス皮膜を形成後、このアモルファス皮膜を加熱
処理してＮｉ3 Ｐ4 等の金属間化合物を形成し、これに
よりＨｖ８００程度に硬度が高められて使用される。こ
のため、かかるめっき層をもつ摺動部材では、加熱処理
によりＡｌ系合金からなる基材の強度が低下させられて
しまう。
は、一般に、無電解めっき法によりＨｖ４００程度のア
モルファス皮膜を形成後、このアモルファス皮膜を加熱
処理してＮｉ3 Ｐ4 等の金属間化合物を形成し、これに
よりＨｖ８００程度に硬度が高められて使用される。こ
のため、かかるめっき層をもつ摺動部材では、加熱処理
によりＡｌ系合金からなる基材の強度が低下させられて
しまう。
【０００７】例えば、ベーン型圧縮機においては、ベー
ンの先端がシリンダ内周面に対して常に衝突及び摺動を
繰り返す関係にある。そして、一般にシリンダは、耐摩
耗性及び強度向上の要求から最大２０％程度の多量の珪
素を含有するＡｌ系合金からなるため、シリンダ表面の
硬い珪素粒によりベーンの先端が著しく摩耗されやす
く、特にベーンの耐焼付性及び耐摩耗性の改善が切望さ
れている。 （１）本発明の第１の解決すべき課題は、摺動部材がＡ
ｌ系合金からなる相手材と摺動する場合、摺動部材の耐
焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性をいずれも満足
させ、かつ摺動部材における基材の強度及び硬度を低下
させないようにすることにある。 （２）本発明の第２の解決すべき課題は、摺動部材をベ
ーンに適用してベーン型圧縮機の耐用度を向上させるこ
とにある。
ンの先端がシリンダ内周面に対して常に衝突及び摺動を
繰り返す関係にある。そして、一般にシリンダは、耐摩
耗性及び強度向上の要求から最大２０％程度の多量の珪
素を含有するＡｌ系合金からなるため、シリンダ表面の
硬い珪素粒によりベーンの先端が著しく摩耗されやす
く、特にベーンの耐焼付性及び耐摩耗性の改善が切望さ
れている。 （１）本発明の第１の解決すべき課題は、摺動部材がＡ
ｌ系合金からなる相手材と摺動する場合、摺動部材の耐
焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性をいずれも満足
させ、かつ摺動部材における基材の強度及び硬度を低下
させないようにすることにある。 （２）本発明の第２の解決すべき課題は、摺動部材をベ
ーンに適用してベーン型圧縮機の耐用度を向上させるこ
とにある。
【０００８】
（１）本第１発明の摺動部材は、上記第１の課題を解決
するため、Ａｌ系合金からなる相手材と摺動する摺動部
材であって、Ａｌ系合金からなる基材と、該基材の少な
くとも摺動面に下地めっき層を介して形成され、燐
（Ｐ）：０．３〜１．０重量％、鉄（Ｆｅ）：２〜１１
重量％、ニッケル（Ｎｉ）：残部の組成のめっき層とか
らなるという新規な手段を採用している。 （２）本第２発明のベーン型圧縮機は、上記第２の課題
を解決するため、Ａｌ系合金からなるシリンダと、ロー
タに嵌挿されて該シリンダと摺動するベーンとを具備
し、該ベーンは、Ａｌ系合金からなる基材と、該基材の
少なくとも対シリンダ摺動面に下地めっき層を介して形
成され、Ｐ：０．３〜１．０重量％、Ｆｅ：２〜１１重
量％、Ｎｉ：残部の組成のめっき層とからなるという新
規な手段を採用している。
するため、Ａｌ系合金からなる相手材と摺動する摺動部
材であって、Ａｌ系合金からなる基材と、該基材の少な
くとも摺動面に下地めっき層を介して形成され、燐
（Ｐ）：０．３〜１．０重量％、鉄（Ｆｅ）：２〜１１
重量％、ニッケル（Ｎｉ）：残部の組成のめっき層とか
らなるという新規な手段を採用している。 （２）本第２発明のベーン型圧縮機は、上記第２の課題
を解決するため、Ａｌ系合金からなるシリンダと、ロー
タに嵌挿されて該シリンダと摺動するベーンとを具備
し、該ベーンは、Ａｌ系合金からなる基材と、該基材の
少なくとも対シリンダ摺動面に下地めっき層を介して形
成され、Ｐ：０．３〜１．０重量％、Ｆｅ：２〜１１重
量％、Ｎｉ：残部の組成のめっき層とからなるという新
規な手段を採用している。
【０００９】相手材及びシリンダはＡｌ系合金からな
る。Ａｌ系合金としては、約１０〜３０重量％の珪素
（Ｓｉ）を含有するＡｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金等のアルジル
合金を採用することができる。摺動部材及びベーンは、
Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少なくとも摺動
面又は対シリンダ摺動面に下地めっき層を介して形成さ
れためっき層とからなる。
る。Ａｌ系合金としては、約１０〜３０重量％の珪素
（Ｓｉ）を含有するＡｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金等のアルジル
合金を採用することができる。摺動部材及びベーンは、
Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少なくとも摺動
面又は対シリンダ摺動面に下地めっき層を介して形成さ
れためっき層とからなる。
【００１０】基材のＡｌ系合金としては、上記相手材又
はシリンダと同様のアルジル合金を採用することができ
る。下地めっき層としては、Ｎｉ、Ｃｕ、等からなるも
のを採用することができるが、直接めっきすることも可
能である。めっき層は、Ｐ：０．３〜１．０重量％、Ｆ
ｅ：２〜１１重量％、Ｎｉ：残部の組成からなる。Ｐが
０．３重量％未満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗
性改善の効果が少なく、Ｐが１．０重量％を超えて含有
されれば、めっき層が脆化し、衝撃強度が低下する。Ｆ
ｅが２重量％未満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗
性改善の効果が少なく、Ｆｅが１１重量％を超えて含有
されれば、耐焼付性及び耐蝕性が低下する。
はシリンダと同様のアルジル合金を採用することができ
る。下地めっき層としては、Ｎｉ、Ｃｕ、等からなるも
のを採用することができるが、直接めっきすることも可
能である。めっき層は、Ｐ：０．３〜１．０重量％、Ｆ
ｅ：２〜１１重量％、Ｎｉ：残部の組成からなる。Ｐが
０．３重量％未満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗
性改善の効果が少なく、Ｐが１．０重量％を超えて含有
されれば、めっき層が脆化し、衝撃強度が低下する。Ｆ
ｅが２重量％未満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗
性改善の効果が少なく、Ｆｅが１１重量％を超えて含有
されれば、耐焼付性及び耐蝕性が低下する。
【００１１】めっき層は電気めっき法により形成するこ
とができる。このめっき層の厚さは５μｍ以上であるこ
とが好ましい。ベーン型圧縮機のロータもシリンダと同
様のＡｌ系合金からなる場合、ベーンの対ロータ摺動面
にもめっき層を形成することができる。
とができる。このめっき層の厚さは５μｍ以上であるこ
とが好ましい。ベーン型圧縮機のロータもシリンダと同
様のＡｌ系合金からなる場合、ベーンの対ロータ摺動面
にもめっき層を形成することができる。
【００１２】
（１）本発明者らは、鋭意研究の結果、Ａｌ系合金から
なる基材をもつ摺動部材がＡｌ系合金からなる相手材と
摺動する場合、基材の強度及び硬度を低下させない特有
のＮｉ−Ｐ−Ｆｅからなるめっき層が耐焼付性、耐摩耗
性及び相手材の耐摩耗性をいずれも満足させることを発
見し、本第１発明を完成するに至った。
なる基材をもつ摺動部材がＡｌ系合金からなる相手材と
摺動する場合、基材の強度及び硬度を低下させない特有
のＮｉ−Ｐ−Ｆｅからなるめっき層が耐焼付性、耐摩耗
性及び相手材の耐摩耗性をいずれも満足させることを発
見し、本第１発明を完成するに至った。
【００１３】すなわち、めっき層におけるＮｉ中のＰ及
びＦｅは硬度の向上、耐摩耗性を改善する。一方、めっ
き層は、Ｎｉ中でＰが多すぎれば脆化し、衝撃強度が低
下し、Ｎｉ中でＦｅが多すぎれば耐焼付性及び耐蝕性が
低下する。本第１発明の摺動部材では、これらＰ及びＦ
ｅをＮｉ中において好適にバランスさせたものである。
そして、基材上に形成した特有のＮｉ−Ｆｅ−Ｐからな
るめっき層は、加熱処理されないため、Ａｌ系合金から
なる基材の強度及び硬度を低下させることはない。 （２）また、本発明者らは、上記第１発明に基づき、Ａ
ｌ系合金からなる基材をもつベーンがＡｌ系合金からな
るシリンダと摺動する場合、基材の強度及び硬度を低下
させない特有のＮｉ−Ｆｅ−Ｐからなるめっき層が耐焼
付性、耐摩耗性及びシリンダの摩耗性をいずれも満足さ
せることを発見し、本第２発明を完成するに至った。
びＦｅは硬度の向上、耐摩耗性を改善する。一方、めっ
き層は、Ｎｉ中でＰが多すぎれば脆化し、衝撃強度が低
下し、Ｎｉ中でＦｅが多すぎれば耐焼付性及び耐蝕性が
低下する。本第１発明の摺動部材では、これらＰ及びＦ
ｅをＮｉ中において好適にバランスさせたものである。
そして、基材上に形成した特有のＮｉ−Ｆｅ−Ｐからな
るめっき層は、加熱処理されないため、Ａｌ系合金から
なる基材の強度及び硬度を低下させることはない。 （２）また、本発明者らは、上記第１発明に基づき、Ａ
ｌ系合金からなる基材をもつベーンがＡｌ系合金からな
るシリンダと摺動する場合、基材の強度及び硬度を低下
させない特有のＮｉ−Ｆｅ−Ｐからなるめっき層が耐焼
付性、耐摩耗性及びシリンダの摩耗性をいずれも満足さ
せることを発見し、本第２発明を完成するに至った。
【００１４】すなわち、先端の対シリンダ摺動面がシリ
ンダ内周面と衝突及び摺動を繰り返すベーンをもち、多
量の珪素を含有するＡｌ系合金からなるシリンダをもつ
ベーン型圧縮機において、Ａｌ系合金からなる基材に特
有のＮｉ−Ｆｅ−Ｐからなるめっき層を形成したベーン
を採用すれば、シリンダ表面の硬い珪素粒によってもベ
ーンの対シリンダ摺動面が摩耗されにくい。このため、
ベーンの耐焼付性及び耐摩耗性が改善される。また、上
記第１発明の摺動部材の特性により、ベーンは相手材を
摩耗させにくく、かつ摺動部材における基材の強度及び
硬度も充分確保している。
ンダ内周面と衝突及び摺動を繰り返すベーンをもち、多
量の珪素を含有するＡｌ系合金からなるシリンダをもつ
ベーン型圧縮機において、Ａｌ系合金からなる基材に特
有のＮｉ−Ｆｅ−Ｐからなるめっき層を形成したベーン
を採用すれば、シリンダ表面の硬い珪素粒によってもベ
ーンの対シリンダ摺動面が摩耗されにくい。このため、
ベーンの耐焼付性及び耐摩耗性が改善される。また、上
記第１発明の摺動部材の特性により、ベーンは相手材を
摩耗させにくく、かつ摺動部材における基材の強度及び
硬度も充分確保している。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例１、２を比
較例１〜３とともに試験１、２を通じ、また図面を参照
しつつ説明する。 （試験１）代表的なＡｌ系合金としてのＡ３９０合金
（組成：１７Ｓｉ−４．５Ｃｕ−１Ｍｇ−Ａｌ）により
所定形状の基材を形成した。この基材に公知の方法でＮ
ｉからなる下地めっき層を形成した。また、表１に示す
組成のめっき液を用意した。
較例１〜３とともに試験１、２を通じ、また図面を参照
しつつ説明する。 （試験１）代表的なＡｌ系合金としてのＡ３９０合金
（組成：１７Ｓｉ−４．５Ｃｕ−１Ｍｇ−Ａｌ）により
所定形状の基材を形成した。この基材に公知の方法でＮ
ｉからなる下地めっき層を形成した。また、表１に示す
組成のめっき液を用意した。
【００１６】 このめっき液を用い、温度６０℃、ＰＨ３．５、電流密
度３Ａ／ｄｍ3 の条件で上記基材上にめっき層を３０μ
ｍの厚さで形成し、実施例１の摺動部材を得た。この摺
動部材は、めっき層がＮｉ：９５．５重量％、Ｆｅ：
３．７重量％、Ｐ：０．８重量％の組成からなり、硬度
Ｈｖ６５０であった。 〔耐焼付性の評価〕実施例１の摺動部材の耐焼付性を確
認した。このとき、Ａ３９０合金からなる基材上に硬質
Ｃｒめっき層を形成した摺動部材（比較例１）と、Ａ３
９０合金からなる基材上に無電解Ｎｉ−８ｗｔ％Ｐめっ
き層を形成した摺動部材（比較例２）とについても同様
に耐焼付性を確認した。耐焼付性は、図２に示す試験機
により評価した。この試験機は、潤滑用パッド５１とと
もにＡ３９０合金製の回転ディスク５２が回転し、回転
ディスク５２と対向して設けられた荷重用パッド５３に
試験サンプルＳを挟持し、回転ディスク５２と試験サン
プルＳとを摺動させるものである。試験条件は次の通り
である。
度３Ａ／ｄｍ3 の条件で上記基材上にめっき層を３０μ
ｍの厚さで形成し、実施例１の摺動部材を得た。この摺
動部材は、めっき層がＮｉ：９５．５重量％、Ｆｅ：
３．７重量％、Ｐ：０．８重量％の組成からなり、硬度
Ｈｖ６５０であった。 〔耐焼付性の評価〕実施例１の摺動部材の耐焼付性を確
認した。このとき、Ａ３９０合金からなる基材上に硬質
Ｃｒめっき層を形成した摺動部材（比較例１）と、Ａ３
９０合金からなる基材上に無電解Ｎｉ−８ｗｔ％Ｐめっ
き層を形成した摺動部材（比較例２）とについても同様
に耐焼付性を確認した。耐焼付性は、図２に示す試験機
により評価した。この試験機は、潤滑用パッド５１とと
もにＡ３９０合金製の回転ディスク５２が回転し、回転
ディスク５２と対向して設けられた荷重用パッド５３に
試験サンプルＳを挟持し、回転ディスク５２と試験サン
プルＳとを摺動させるものである。試験条件は次の通り
である。
【００１７】 試験サンプルＳ：実施例１及び比較例１、２の摺動部材 油圧シリンダによる荷重用パッド５３への荷重：４０ｋ
ｇ毎のアップ（但し、０〜２００ｋｇまでは１０分毎に
アップ、２４０ｋｇ以上では２０分毎にアップ） 潤滑用パッド５１への潤滑：冷凍機油を１０ｃｃ／分で
供給 回転ディスク５２の摺動速度：１５ｍ／秒 判定：摩擦係数が急激に上昇した時点での焼付限度荷重
（ｋｇ） 結果を図１に示す。図１より、実施例１の摺動部材は、
比較例１の摺動部材と同等の耐焼付性を示し、満足でき
ることがわかる。一方、比較例２の摺動部材は満足でき
る耐焼付性を示さないことがわかる。 〔耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性の評価〕実施例１及び
比較例１、２の摺動部材における耐摩耗性及び相手材の
耐摩耗性を確認した。耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性は
上記試験機により評価した。試験条件は次の通りであ
る。
ｇ毎のアップ（但し、０〜２００ｋｇまでは１０分毎に
アップ、２４０ｋｇ以上では２０分毎にアップ） 潤滑用パッド５１への潤滑：冷凍機油を１０ｃｃ／分で
供給 回転ディスク５２の摺動速度：１５ｍ／秒 判定：摩擦係数が急激に上昇した時点での焼付限度荷重
（ｋｇ） 結果を図１に示す。図１より、実施例１の摺動部材は、
比較例１の摺動部材と同等の耐焼付性を示し、満足でき
ることがわかる。一方、比較例２の摺動部材は満足でき
る耐焼付性を示さないことがわかる。 〔耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性の評価〕実施例１及び
比較例１、２の摺動部材における耐摩耗性及び相手材の
耐摩耗性を確認した。耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性は
上記試験機により評価した。試験条件は次の通りであ
る。
【００１８】 試験サンプルＳ：実施例１及び比較例１、２の摺動部材 油圧シリンダによる荷重用パッド５３への荷重：２００
ｋｇまでは１０分毎に４０ｋｇづつアップ、２８０ｋｇ
までは２０分毎に４０ｋｇづつアップ、２８０ｋｇで２
０時間保持 潤滑用パッド５１への潤滑：冷凍機油を１０ｃｃ／分で
供給 回転ディスク５２の摺動速度：５ｍ／秒 判定：試験後のめっき層の摩耗量（ｍｇ／ｃｍ2 ）及び
相手材たる回転ディスク５２の摩耗量（μｍ） 回転ディスクの摺動速度：５ｍ／秒 結果を表２に示す。
ｋｇまでは１０分毎に４０ｋｇづつアップ、２８０ｋｇ
までは２０分毎に４０ｋｇづつアップ、２８０ｋｇで２
０時間保持 潤滑用パッド５１への潤滑：冷凍機油を１０ｃｃ／分で
供給 回転ディスク５２の摺動速度：５ｍ／秒 判定：試験後のめっき層の摩耗量（ｍｇ／ｃｍ2 ）及び
相手材たる回転ディスク５２の摩耗量（μｍ） 回転ディスクの摺動速度：５ｍ／秒 結果を表２に示す。
【００１９】 表２より、実施例１の摺動部材は、比較例１の摺動部材
と同等の耐摩耗性を示すとともに、比較例２の摺動部材
と同等の相手材の耐摩耗性を示し、満足できることがわ
かる。一方、比較例２の摺動部材は満足できる耐摩耗性
を示さず、比較例１の摺動部材は満足できる相手材の耐
摩耗性を示さないことがわかる。
と同等の耐摩耗性を示すとともに、比較例２の摺動部材
と同等の相手材の耐摩耗性を示し、満足できることがわ
かる。一方、比較例２の摺動部材は満足できる耐摩耗性
を示さず、比較例１の摺動部材は満足できる相手材の耐
摩耗性を示さないことがわかる。
【００２０】また、実施例１の摺動部材では、加熱処理
を行なうことなくめっき層を形成しているため、Ａｌ系
合金からなる基材の強度及び硬度を低下させることはな
かった。 〔靱性の評価〕実施例１及び比較例１、２の摺動部材を
用意するとともに、Ａ３９０合金からなる基材上にＮｉ
−２５ｗｔ％Ｆｅめっき層を形成した摺動部材（比較例
３）を用意し、これらのロックウェル圧痕による靱性を
評価した。実施例１の摺動部材の結果を図３、比較例１
の摺動部材の結果を図４、比較例２の摺動部材の結果を
図５、比較例３の摺動部材の結果を図６の写真に示す。
を行なうことなくめっき層を形成しているため、Ａｌ系
合金からなる基材の強度及び硬度を低下させることはな
かった。 〔靱性の評価〕実施例１及び比較例１、２の摺動部材を
用意するとともに、Ａ３９０合金からなる基材上にＮｉ
−２５ｗｔ％Ｆｅめっき層を形成した摺動部材（比較例
３）を用意し、これらのロックウェル圧痕による靱性を
評価した。実施例１の摺動部材の結果を図３、比較例１
の摺動部材の結果を図４、比較例２の摺動部材の結果を
図５、比較例３の摺動部材の結果を図６の写真に示す。
【００２１】図３より、実施例１の摺動部材は、靱性が
高くて亀裂を生じにくく、相手材への攻撃性が弱いこと
がわかる。図６に示すＮｉ−Ｆｅめっき層を形成した比
較例３の摺動部材も同様である。一方、図４より、硬質
Ｃｒめっき層を形成した比較例１の摺動部材は、靱性が
低いため、放射方向に亀裂を生じて相手材を摩耗させや
すいことがわかる。また、図５より、無電解Ｎｉ−Ｐめ
っき層を形成した比較例２の摺動部材は、靱性が充分で
ないため、同心円状に亀裂を生じて相手材を摩耗する場
合があることがわかる。
高くて亀裂を生じにくく、相手材への攻撃性が弱いこと
がわかる。図６に示すＮｉ−Ｆｅめっき層を形成した比
較例３の摺動部材も同様である。一方、図４より、硬質
Ｃｒめっき層を形成した比較例１の摺動部材は、靱性が
低いため、放射方向に亀裂を生じて相手材を摩耗させや
すいことがわかる。また、図５より、無電解Ｎｉ−Ｐめ
っき層を形成した比較例２の摺動部材は、靱性が充分で
ないため、同心円状に亀裂を生じて相手材を摩耗する場
合があることがわかる。
【００２２】以上の評価より、実施例１の摺動部材で
は、Ａｌ系合金からなる相手材と摺動する場合、摺動部
材の耐焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性をいずれ
も満足させ、かつ基材の強度及び硬度を低下させないこ
とがわかる。 （試験２）上記実施例１におけるめっき液において、硫
酸第１鉄及び亜燐酸ソーダを増減し、Ａ３９０合金から
なる基材上に種々の組成のめっき層を形成して摺動部材
を得た。他の条件は実施例１と同一である。これらの摺
動部材の硬度（ＭＨｖ（５０ｇ））を確認した。結果を
図７に示す。
は、Ａｌ系合金からなる相手材と摺動する場合、摺動部
材の耐焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐摩耗性をいずれ
も満足させ、かつ基材の強度及び硬度を低下させないこ
とがわかる。 （試験２）上記実施例１におけるめっき液において、硫
酸第１鉄及び亜燐酸ソーダを増減し、Ａ３９０合金から
なる基材上に種々の組成のめっき層を形成して摺動部材
を得た。他の条件は実施例１と同一である。これらの摺
動部材の硬度（ＭＨｖ（５０ｇ））を確認した。結果を
図７に示す。
【００２３】図７より、めっき層におけるＮｉ中のＦｅ
は硬度を向上させるが、Ｐは少量でもより好適に硬度を
向上させることがわかる。そして、Ｐが０．３重量％未
満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗性改善の効果が
少なく、Ｐが１．０重量％を超えて含有されれば、めっ
き層が脆化し、衝撃強度が低下することが推察され、Ｆ
ｅが２重量％未満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗
性改善の効果が少なく、Ｆｅが１１重量％を超えて含有
されれば、耐焼付性及び耐蝕性が低下することも推察さ
れる。したがって、本第１発明の摺動部材では、これら
Ｐ及びＦｅをＮｉ中において好適にバランスさせている
ことがわかる。 （実施例２）実施例１と同一条件で図１０に示すベーン
２２を形成した。このベーン２２は、基材２２１と、こ
の基材２２１の全表面に形成されためっき層２２２とか
らなる。基材２２１は、Ａ３９０合金からなる。めっき
層２２２は実施例１の摺動部材で採用したものと同一の
Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐからなる。また、Ｓｉ：１６重量％を含
有するＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなるシリンダ
１を用意し、Ｓｉ：１２重量％を含有するＡｌ−Ｓｉ−
Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなるロータ２０も用意した。そし
て、これらベーン２２、シリンダ１、ロータ２０等を用
い、図８に示すベーン型圧縮機を組付けた。
は硬度を向上させるが、Ｐは少量でもより好適に硬度を
向上させることがわかる。そして、Ｐが０．３重量％未
満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗性改善の効果が
少なく、Ｐが１．０重量％を超えて含有されれば、めっ
き層が脆化し、衝撃強度が低下することが推察され、Ｆ
ｅが２重量％未満では、めっき層の硬度の向上、耐摩耗
性改善の効果が少なく、Ｆｅが１１重量％を超えて含有
されれば、耐焼付性及び耐蝕性が低下することも推察さ
れる。したがって、本第１発明の摺動部材では、これら
Ｐ及びＦｅをＮｉ中において好適にバランスさせている
ことがわかる。 （実施例２）実施例１と同一条件で図１０に示すベーン
２２を形成した。このベーン２２は、基材２２１と、こ
の基材２２１の全表面に形成されためっき層２２２とか
らなる。基材２２１は、Ａ３９０合金からなる。めっき
層２２２は実施例１の摺動部材で採用したものと同一の
Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐからなる。また、Ｓｉ：１６重量％を含
有するＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなるシリンダ
１を用意し、Ｓｉ：１２重量％を含有するＡｌ−Ｓｉ−
Ｃｕ−Ｍｇ系合金からなるロータ２０も用意した。そし
て、これらベーン２２、シリンダ１、ロータ２０等を用
い、図８に示すベーン型圧縮機を組付けた。
【００２４】このベーン型圧縮機は互いに結合されたフ
ロントハウジング１１及びリアハウジング１２内に楕円
状の貫通孔をもつシリンダ１が収容固定され、このシリ
ンダ１の両端開口がフロントサイドプレート１３、リア
サイドプレート１４でそれぞれ塞がれて縦断面が楕円状
のロータ室１５が形成されている。上記両サイドプレー
ト１３、１４の軸孔中には軸受１６、１７を介して駆動
軸１８が回転自在に保持され、該駆動軸１８の一端はシ
ャフトシール１９を介してフロントハウジング１１の軸
孔を貫通して突出し、その先端に図示しない電磁クラッ
チの従動部が固定されている。また、駆動軸１８には円
形断面のロータ２０が上記ロータ室１５内に配設される
ように固定され、該ロータ２０の外周部には、図９に示
すように、回転対称に４個のベーン溝２１が刻設されて
おり、各ベーン溝２１には４枚のベーン２２がそれぞれ
放射方向に出没可能に保持されている。そして、隣合う
２枚のベーン２２、２２、ロータ２０の外周面、シリン
ダ１の内周面及び両サイドプレート１３、１４の内周面
によって囲まれる４個の圧縮室２３がロータ室１５に形
成されている。
ロントハウジング１１及びリアハウジング１２内に楕円
状の貫通孔をもつシリンダ１が収容固定され、このシリ
ンダ１の両端開口がフロントサイドプレート１３、リア
サイドプレート１４でそれぞれ塞がれて縦断面が楕円状
のロータ室１５が形成されている。上記両サイドプレー
ト１３、１４の軸孔中には軸受１６、１７を介して駆動
軸１８が回転自在に保持され、該駆動軸１８の一端はシ
ャフトシール１９を介してフロントハウジング１１の軸
孔を貫通して突出し、その先端に図示しない電磁クラッ
チの従動部が固定されている。また、駆動軸１８には円
形断面のロータ２０が上記ロータ室１５内に配設される
ように固定され、該ロータ２０の外周部には、図９に示
すように、回転対称に４個のベーン溝２１が刻設されて
おり、各ベーン溝２１には４枚のベーン２２がそれぞれ
放射方向に出没可能に保持されている。そして、隣合う
２枚のベーン２２、２２、ロータ２０の外周面、シリン
ダ１の内周面及び両サイドプレート１３、１４の内周面
によって囲まれる４個の圧縮室２３がロータ室１５に形
成されている。
【００２５】また、図８に示すように、フロントサイド
プレート１３とフロントハウジング１１との間には吸入
室２４が形成され、リアサイドプレート１４とリアハウ
ジング１２との間には油分離室２５が形成されている。
吸入室２４は所定の回転角位置においてフロントサイド
プレート１３とシリンダ１とに貫設された吸入通路２６
及び吸入口２７によって上記圧縮室２３と連通される。
圧縮室２３は他の所定の回転角位置において吐出口２８
を介して吐出室２９と連通され、吐出室２９は図示しな
い連通孔を介して油分離室２５と連通されている。
プレート１３とフロントハウジング１１との間には吸入
室２４が形成され、リアサイドプレート１４とリアハウ
ジング１２との間には油分離室２５が形成されている。
吸入室２４は所定の回転角位置においてフロントサイド
プレート１３とシリンダ１とに貫設された吸入通路２６
及び吸入口２７によって上記圧縮室２３と連通される。
圧縮室２３は他の所定の回転角位置において吐出口２８
を介して吐出室２９と連通され、吐出室２９は図示しな
い連通孔を介して油分離室２５と連通されている。
【００２６】上記構成よりなるこのベーン型圧縮機で
は、重量を大きく担っているロータ２０及びシリンダ１
がＡｌ系合金からなるとともに、ベーン２２の基材２２
１もＡｌ系合金からなるため、充分に軽量化されてい
る。そして、駆動軸１８の回転により、ベーン２２は、
先端の対シリンダ摺動面がシリンダ１と摺動するととも
に衝突する。また、ベーン２２は、側面の対ロータ摺動
面がロータ２０と摺動する。このとき、ベーン２２は、
シリンダ１表面の硬い珪素粒によって対シリンダ摺動面
が摩耗されることはなく、かつロータ２０表面の硬い珪
素粒によって対ロータ摺動面が摩耗されることはなかっ
た。また、このベーン２２は、シリンダ１と衝突しても
亀裂を生じなかった。さらに、このベーン２２は、シリ
ンダ１及びロータ２０を摩耗することもなかった。よっ
て、ロータ室１５内に摩耗粉を生じることはなかった。
加えて、ベーン２２は、めっき層２２２の形成時に加熱
処理を行わないため基材２２１の強度及び硬度も充分確
保していた。
は、重量を大きく担っているロータ２０及びシリンダ１
がＡｌ系合金からなるとともに、ベーン２２の基材２２
１もＡｌ系合金からなるため、充分に軽量化されてい
る。そして、駆動軸１８の回転により、ベーン２２は、
先端の対シリンダ摺動面がシリンダ１と摺動するととも
に衝突する。また、ベーン２２は、側面の対ロータ摺動
面がロータ２０と摺動する。このとき、ベーン２２は、
シリンダ１表面の硬い珪素粒によって対シリンダ摺動面
が摩耗されることはなく、かつロータ２０表面の硬い珪
素粒によって対ロータ摺動面が摩耗されることはなかっ
た。また、このベーン２２は、シリンダ１と衝突しても
亀裂を生じなかった。さらに、このベーン２２は、シリ
ンダ１及びロータ２０を摩耗することもなかった。よっ
て、ロータ室１５内に摩耗粉を生じることはなかった。
加えて、ベーン２２は、めっき層２２２の形成時に加熱
処理を行わないため基材２２１の強度及び硬度も充分確
保していた。
【００２７】したがって、このベーン型圧縮機では、ベ
ーン２２の耐焼付性、耐摩耗性及びシリンダ１及びロー
タ２０の耐摩耗性がいずれも満足でき、かつ基材２２１
の強度及び硬度を充分確保しているため、優れた耐用度
を発揮するものであった。
ーン２２の耐焼付性、耐摩耗性及びシリンダ１及びロー
タ２０の耐摩耗性がいずれも満足でき、かつ基材２２１
の強度及び硬度を充分確保しているため、優れた耐用度
を発揮するものであった。
【００２８】
（１）以上詳述したように、本第１発明の摺動部材は、
Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少なくとも摺動
面に形成された所定のＮｉ−Ｆｅ−Ｐ組成のめっき層と
からなるため、この摺動部材がＡｌ系合金からなる相手
材と摺動する場合、摺動部材の耐焼付性、耐摩耗性及び
相手材の耐摩耗性をいずれも満足させ、かつ摺動部材に
おける基材の強度及び硬度を低下させないという効果を
奏することができる。
Ａｌ系合金からなる基材と、この基材の少なくとも摺動
面に形成された所定のＮｉ−Ｆｅ−Ｐ組成のめっき層と
からなるため、この摺動部材がＡｌ系合金からなる相手
材と摺動する場合、摺動部材の耐焼付性、耐摩耗性及び
相手材の耐摩耗性をいずれも満足させ、かつ摺動部材に
おける基材の強度及び硬度を低下させないという効果を
奏することができる。
【００２９】したがって、この摺動部材を種々の機器に
採用すれば、近年の要請である軽量化の実現とともに、
耐用度の向上により優れた信頼性を確保することができ
る。 （２）また、本第２発明のベーン型圧縮機では、ベーン
がＡｌ系合金からなる基材と、この基材の少なくとも対
シリンダ摺動面に形成された所定のＮｉ−Ｆｅ−Ｐ組成
のめっき層とからなるため、近年の要請である軽量化の
実現とともに、耐用度の向上により優れた信頼性を確保
することができる。 （３）さらに、本第１発明の摺動部材及び本第２発明の
ベーン型圧縮機では、めっき層の形成にＣｒを用いない
ため、安全性の面でも効果がある。
採用すれば、近年の要請である軽量化の実現とともに、
耐用度の向上により優れた信頼性を確保することができ
る。 （２）また、本第２発明のベーン型圧縮機では、ベーン
がＡｌ系合金からなる基材と、この基材の少なくとも対
シリンダ摺動面に形成された所定のＮｉ−Ｆｅ−Ｐ組成
のめっき層とからなるため、近年の要請である軽量化の
実現とともに、耐用度の向上により優れた信頼性を確保
することができる。 （３）さらに、本第１発明の摺動部材及び本第２発明の
ベーン型圧縮機では、めっき層の形成にＣｒを用いない
ため、安全性の面でも効果がある。
【図１】実施例１及び比較例１、２の摺動部材の焼付限
度荷重を示すグラフである。
度荷重を示すグラフである。
【図２】摺動部材の耐焼付性、耐摩耗性及び相手材の耐
摩耗性を試験する試験機の模式断面図である。
摩耗性を試験する試験機の模式断面図である。
【図３】実施例１の摺動部材のロックウェル圧痕におけ
る金属組織を示す５０倍の写真である。
る金属組織を示す５０倍の写真である。
【図４】比較例１の摺動部材のロックウェル圧痕におけ
る金属組織を示す５０倍の写真である。
る金属組織を示す５０倍の写真である。
【図５】比較例２の摺動部材のロックウェル圧痕におけ
る金属組織を示す５０倍の写真である。
る金属組織を示す５０倍の写真である。
【図６】比較例３の摺動部材のロックウェル圧痕におけ
る金属組織を示す５０倍の写真である。
る金属組織を示す５０倍の写真である。
【図７】めっき層におけるＮｉ中のＦｅ及びＰの重量％
と硬度との関係を示すグラフである。
と硬度との関係を示すグラフである。
【図８】実施例２のベーン型圧縮機の縦断面図である。
【図９】実施例２のベーン型圧縮機の横断面図である。
【図１０】実施例２のベーン型圧縮機におけるベーンの
一部破断斜視図である。
一部破断斜視図である。
１…シリンダ ２０…ロータ ２
２…ベーン ２２１…基材 ２２２…めっき層
２…ベーン ２２１…基材 ２２２…めっき層
Claims (2)
- 【請求項１】アルミニウム系合金からなる相手材と摺動
する摺動部材であって、 アルミニウム系合金からなる基材と、該基材の少なくと
も摺動面に下地めっき層を介して形成され、燐：０．３
〜１．０重量％、鉄：２〜１１重量％、ニッケル：残部
の組成のめっき層とからなることを特徴とする摺動部
材。 - 【請求項２】アルミニウム系合金からなるシリンダと、
ロータに嵌挿されて該シリンダと摺動するベーンとを具
備し、 該ベーンは、アルミニウム系合金からなる基材と、該基
材の少なくとも対シリンダ摺動面に下地めっき層を介し
て形成され、燐：０．３〜１．０重量％、鉄：２〜１１
重量％、ニッケル：残部の組成のめっき層とからなるこ
とを特徴とするベーン型圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4046274A JPH05214560A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 摺動部材及びベーン型圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4046274A JPH05214560A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 摺動部材及びベーン型圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05214560A true JPH05214560A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12742650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4046274A Pending JPH05214560A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 摺動部材及びベーン型圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05214560A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150515A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Strawberry Corporation | ヒンジ装置並びにスライド装置並びにこれらを用いた電子機器 |
| CN102560574A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 北京中科三环高技术股份有限公司 | 钕铁硼永磁材料的镍铁合金镀液及其制备电镀镍铁合金的方法 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4046274A patent/JPH05214560A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150515A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Strawberry Corporation | ヒンジ装置並びにスライド装置並びにこれらを用いた電子機器 |
| CN102560574A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 北京中科三环高技术股份有限公司 | 钕铁硼永磁材料的镍铁合金镀液及其制备电镀镍铁合金的方法 |
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