JPH0571488A - 圧縮機 - Google Patents
圧縮機Info
- Publication number
- JPH0571488A JPH0571488A JP23500191A JP23500191A JPH0571488A JP H0571488 A JPH0571488 A JP H0571488A JP 23500191 A JP23500191 A JP 23500191A JP 23500191 A JP23500191 A JP 23500191A JP H0571488 A JPH0571488 A JP H0571488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- roller
- cast iron
- hardness
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F05C2201/0436—Iron
- F05C2201/0439—Cast iron
- F05C2201/0442—Spheroidal graphite cast iron, e.g. nodular iron, ductile iron
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 摺動部材の母材そのもの強度の改良とととも
に表面硬化層の耐磨耗性を向上させ、信頼性、耐久性の
優れた圧縮機を提供する。 【構成】 圧縮機の摺動部材８を、銅を所定量添加した
球状黒鉛鋳鉄で形成するとともに、その表面に表面硬化
層を形成している。
に表面硬化層の耐磨耗性を向上させ、信頼性、耐久性の
優れた圧縮機を提供する。 【構成】 圧縮機の摺動部材８を、銅を所定量添加した
球状黒鉛鋳鉄で形成するとともに、その表面に表面硬化
層を形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍装置、空調装置に
組込まれる圧縮機に係り、特に、圧縮機の摺動部材の機
械的強度を改良した圧縮機に関する。
組込まれる圧縮機に係り、特に、圧縮機の摺動部材の機
械的強度を改良した圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ロータリ式圧縮機では、ロー
ラ、ベーン等の部品には、過酷な条件下で長時間の運転
に耐え得る機械的強度が要求されるため、その材質に強
度、硬度、耐磨耗性等の機械的性質の優れた材料を選定
することが必須の条件となる。従来、このような圧縮機
の摺動部材の材料の要求に見合う材料として、一般に鋳
鉄や、鉄系焼結金属が採用されている。このうち、鋳鉄
では、パーライト可鍛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄などが使用さ
れている。また、冷凍装置、空調装置の性能の向上に伴
って、圧縮機に対する設計要求もますます厳しいものに
なっており、これに応ずるため、球状黒鉛鋳鉄で成形し
た摺動部材の表面に窒化層などの表面硬化層を形成した
従来技術が知られている。例えば、この種のものとして
は、特開平３−１６０１８７号公報に記載されている圧
縮機を挙げることができる。
ラ、ベーン等の部品には、過酷な条件下で長時間の運転
に耐え得る機械的強度が要求されるため、その材質に強
度、硬度、耐磨耗性等の機械的性質の優れた材料を選定
することが必須の条件となる。従来、このような圧縮機
の摺動部材の材料の要求に見合う材料として、一般に鋳
鉄や、鉄系焼結金属が採用されている。このうち、鋳鉄
では、パーライト可鍛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄などが使用さ
れている。また、冷凍装置、空調装置の性能の向上に伴
って、圧縮機に対する設計要求もますます厳しいものに
なっており、これに応ずるため、球状黒鉛鋳鉄で成形し
た摺動部材の表面に窒化層などの表面硬化層を形成した
従来技術が知られている。例えば、この種のものとして
は、特開平３−１６０１８７号公報に記載されている圧
縮機を挙げることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の圧縮機では、その摺動部材の球状黒鉛鋳鉄の母
材にフェライト組織を形成しやすい。これは、球状黒鉛
鋳鉄の性質として、鋳造時の冷却温度に敏感に感応して
組織がフェライトに変わり易い性質があるからである。
このため、母材の球状黒鉛鋳鉄の表面に例えば、窒化処
理などの表面効果処理を施しても、母材のフェライト
（純鉄）自体の機械強度が足りないために、摺動部材に
大きな負荷が加わると、フェライト組織の部分から塑性
変形が発生し、やがて表面硬化層の剥離にまで至ること
がある。このような摺動部材の損耗現象は、圧縮機自体
の寿命を短くし、また、耐久性、信頼性の観点から問題
があった。そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題点を解消し、摺動部材の母材そのもの強度の改
良に加えて表面硬化層の耐磨耗性を向上させ、信頼性、
耐久性の優れた圧縮機を提供することにある。
来技術の圧縮機では、その摺動部材の球状黒鉛鋳鉄の母
材にフェライト組織を形成しやすい。これは、球状黒鉛
鋳鉄の性質として、鋳造時の冷却温度に敏感に感応して
組織がフェライトに変わり易い性質があるからである。
このため、母材の球状黒鉛鋳鉄の表面に例えば、窒化処
理などの表面効果処理を施しても、母材のフェライト
（純鉄）自体の機械強度が足りないために、摺動部材に
大きな負荷が加わると、フェライト組織の部分から塑性
変形が発生し、やがて表面硬化層の剥離にまで至ること
がある。このような摺動部材の損耗現象は、圧縮機自体
の寿命を短くし、また、耐久性、信頼性の観点から問題
があった。そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題点を解消し、摺動部材の母材そのもの強度の改
良に加えて表面硬化層の耐磨耗性を向上させ、信頼性、
耐久性の優れた圧縮機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧縮機の摺動部材を、銅を所定量添加し
た球状黒鉛鋳鉄で形成するとともに、その表面に表面硬
化層を形成したことを特徴とするものである。
に、本発明は、圧縮機の摺動部材を、銅を所定量添加し
た球状黒鉛鋳鉄で形成するとともに、その表面に表面硬
化層を形成したことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】本発明によれば、銅の添加により、球状化され
た黒鉛の回りは、一様にパーライトが生成されるように
なっているので、母材自体の硬さが向上し、これが母材
の表面効果層の硬さを補完するようになり、摺動部材表
面の硬さ、耐磨耗性がさらに改善される。
た黒鉛の回りは、一様にパーライトが生成されるように
なっているので、母材自体の硬さが向上し、これが母材
の表面効果層の硬さを補完するようになり、摺動部材表
面の硬さ、耐磨耗性がさらに改善される。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の圧縮機の一実施例について添
付の図面を参照して説明する。図２は、本発明を実施し
たロータリ圧縮機を示した図である。このロータリ圧縮
機１の密閉ケーシング１ａの内部には、その上方に電動
部２が収容されるとともに、下方に圧縮部３が収容され
ている。電動部２は密閉ケーシング１ａに固定されたス
テータ４と、このステータ４で回転されるロータ５から
構成されており、このロータ５に同軸的に固定されてい
るシャフト６の回転によって、圧縮部３が駆動される。
この圧縮部３は、図３に拡大して示されている。すなわ
ち、上記シャフト６に偏心して設けられたクランク７に
は、ローラ８が外嵌して嵌着されており、このローラ８
の外周側に、シャフト６をそれぞれ支承する主軸受９お
よび副軸受１０、シリンダブロック１１によってシリン
ダ室１２が形成されている。
付の図面を参照して説明する。図２は、本発明を実施し
たロータリ圧縮機を示した図である。このロータリ圧縮
機１の密閉ケーシング１ａの内部には、その上方に電動
部２が収容されるとともに、下方に圧縮部３が収容され
ている。電動部２は密閉ケーシング１ａに固定されたス
テータ４と、このステータ４で回転されるロータ５から
構成されており、このロータ５に同軸的に固定されてい
るシャフト６の回転によって、圧縮部３が駆動される。
この圧縮部３は、図３に拡大して示されている。すなわ
ち、上記シャフト６に偏心して設けられたクランク７に
は、ローラ８が外嵌して嵌着されており、このローラ８
の外周側に、シャフト６をそれぞれ支承する主軸受９お
よび副軸受１０、シリンダブロック１１によってシリン
ダ室１２が形成されている。
【０００７】しかして、本実施例のロータリ圧縮機１で
は、上記のように圧縮部３を構成する摺動部材のうち、
例えば、シリンダブロック１１の内周面に摺動回転する
ローラ８は、次にようにして球状黒鉛鋳鉄に銅を添加し
たものを材質とするものが組み込まれている。すなわ
ち、鋳鉄溶湯、にセリウム、マグネシウム、カルシウム
などの通常の球状黒鉛鋳鉄を生成するのに必要な接種材
料とともに銅を所定量添加し、溶湯を鋳込んでから鋳放
しのままでローラ８の所定形状に鋳造する。この銅の添
加量については、この実施例では、１％程度である。そ
の後、鋳造されたローラ８には、表面処理、例えば、塩
浴窒化法により表面に窒化された硬化層を形成する。上
記の処理を施された摺動部材は、図１にその表面近くの
組織を模式的に示すように、一様にパーライト化した組
織に（図中、斜線で表現されている）黒鉛が球状化して
析出した母材表面に窒化鉄化合物からなる硬化層が形成
されたものになっている。なお、上記表面処理では、塩
浴窒化法に限らず、イオン窒化処理、イオンプレーティ
ング、電解ホウ化処理あるいはプラズマＣＶＤ処理とい
った表面硬化法によっても、球状化した黒鉛を変質する
ことなく硬化層を形成することができる。
は、上記のように圧縮部３を構成する摺動部材のうち、
例えば、シリンダブロック１１の内周面に摺動回転する
ローラ８は、次にようにして球状黒鉛鋳鉄に銅を添加し
たものを材質とするものが組み込まれている。すなわ
ち、鋳鉄溶湯、にセリウム、マグネシウム、カルシウム
などの通常の球状黒鉛鋳鉄を生成するのに必要な接種材
料とともに銅を所定量添加し、溶湯を鋳込んでから鋳放
しのままでローラ８の所定形状に鋳造する。この銅の添
加量については、この実施例では、１％程度である。そ
の後、鋳造されたローラ８には、表面処理、例えば、塩
浴窒化法により表面に窒化された硬化層を形成する。上
記の処理を施された摺動部材は、図１にその表面近くの
組織を模式的に示すように、一様にパーライト化した組
織に（図中、斜線で表現されている）黒鉛が球状化して
析出した母材表面に窒化鉄化合物からなる硬化層が形成
されたものになっている。なお、上記表面処理では、塩
浴窒化法に限らず、イオン窒化処理、イオンプレーティ
ング、電解ホウ化処理あるいはプラズマＣＶＤ処理とい
った表面硬化法によっても、球状化した黒鉛を変質する
ことなく硬化層を形成することができる。
【０００８】ここで、銅の添加と組織のパーライト化と
の関係について説明すると、従来の球状黒鉛鋳鉄の組織
では、図７に示されるように、球状化した黒鉛の回りの
組織は多くはフェライトであり、パーライトはフェライ
トとフェライトとの粒界間に部分的に生成されている。
これに対して、本実施例の摺動部材の母材の球状黒鉛鋳
鉄では、ほとんど球状黒鉛の回りは、パーライトが生成
されるようになっている。このフェライトからパーライ
トへの変態は、銅の添加量に依存し、図４に示すような
関係がある。すなわち、銅の添加割合が０．２％（重量
パーセント）未満では、ほとんどパーライトの生成はみ
られず、一方、０．５％を越えるとほとんどパーライト
化される。このようなパーライト生成の増加に伴って、
図５に示されるように球状黒鉛鋳鉄母材の硬さが上昇す
る。この図５では、横軸に銅の添加割合を、縦軸に供試
体について測定した硬さをブリネル硬さで表したグラフ
であって、硬さの上昇が図４のパーライト生成の増加に
対応していることがわかる。なお、以上のようなパーラ
イト化を促進する銅の添加については、銅を１．５％以
上添加しても硬度の改善効果がみられず、むしろ剛性の
劣化が生じることが判明しており、圧縮機の摺動部材の
材料に選定する場合には、この実施例のように銅の添加
は１％程度が好適である。
の関係について説明すると、従来の球状黒鉛鋳鉄の組織
では、図７に示されるように、球状化した黒鉛の回りの
組織は多くはフェライトであり、パーライトはフェライ
トとフェライトとの粒界間に部分的に生成されている。
これに対して、本実施例の摺動部材の母材の球状黒鉛鋳
鉄では、ほとんど球状黒鉛の回りは、パーライトが生成
されるようになっている。このフェライトからパーライ
トへの変態は、銅の添加量に依存し、図４に示すような
関係がある。すなわち、銅の添加割合が０．２％（重量
パーセント）未満では、ほとんどパーライトの生成はみ
られず、一方、０．５％を越えるとほとんどパーライト
化される。このようなパーライト生成の増加に伴って、
図５に示されるように球状黒鉛鋳鉄母材の硬さが上昇す
る。この図５では、横軸に銅の添加割合を、縦軸に供試
体について測定した硬さをブリネル硬さで表したグラフ
であって、硬さの上昇が図４のパーライト生成の増加に
対応していることがわかる。なお、以上のようなパーラ
イト化を促進する銅の添加については、銅を１．５％以
上添加しても硬度の改善効果がみられず、むしろ剛性の
劣化が生じることが判明しており、圧縮機の摺動部材の
材料に選定する場合には、この実施例のように銅の添加
は１％程度が好適である。
【０００９】このような母材自体の硬さの改善が、母材
の表面効果層の硬さを補完するようになるため、摺動部
材表面の硬さがさらに改善される。すなわち、図６にお
いて、供試体Ａは、一般の球状黒鉛鋳鉄であり、供試体
Ｂは、本実施例の摺動部材であり、これらについて測定
した表面の硬さをビッカース硬さで表したものである。
この測定結果から、表面硬さについて、従来に比べて著
しい向上が達成されることがわかる。なお、以上、摺動
部材の例としてローラを挙げて説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、その他、ベーンその他の
部材にも適用可能である。
の表面効果層の硬さを補完するようになるため、摺動部
材表面の硬さがさらに改善される。すなわち、図６にお
いて、供試体Ａは、一般の球状黒鉛鋳鉄であり、供試体
Ｂは、本実施例の摺動部材であり、これらについて測定
した表面の硬さをビッカース硬さで表したものである。
この測定結果から、表面硬さについて、従来に比べて著
しい向上が達成されることがわかる。なお、以上、摺動
部材の例としてローラを挙げて説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、その他、ベーンその他の
部材にも適用可能である。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、銅を所定量添加した球状黒鉛鋳鉄で形成する
とともにその表面に表面硬化層を形成しており、摺動部
材の硬さ、耐磨耗性などの機械的性質が一層改善される
ことから、磨耗や焼き付け現象が生ぜずに耐久性、信頼
性ともに向上した圧縮機を提供することができる。
によれば、銅を所定量添加した球状黒鉛鋳鉄で形成する
とともにその表面に表面硬化層を形成しており、摺動部
材の硬さ、耐磨耗性などの機械的性質が一層改善される
ことから、磨耗や焼き付け現象が生ぜずに耐久性、信頼
性ともに向上した圧縮機を提供することができる。
【図１】本発明による圧縮機の摺動部材の表面近くの組
織を模式的に表した図。
織を模式的に表した図。
【図２】本発明を実施した圧縮機の一例の縦断面図。
【図３】図２の圧縮機の摺動部の拡大断面図。
【図４】球状黒鉛鋳鉄において、銅の添加量とフェライ
ト生成の関係を表したグラフ。
ト生成の関係を表したグラフ。
【図５】球状黒鉛鋳鉄において、銅の添加量と母材の硬
さの関係を表したグラフ。
さの関係を表したグラフ。
【図６】本発明の実施例と、従来例について表面硬度を
比較した図。
比較した図。
【図７】一般の球状黒鉛鋳鉄の組織を模式的に表した
図。
図。
１ 圧縮機 ２ 電動部 ３ 圧縮部 ４ ステータ ５ ロータ ６ シャフト ７ クランク ８ ローラ ９ 主軸受 １０ 副軸受 １１ シリンダブロック
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機の摺動部材を、銅を所定量添加した
球状黒鉛鋳鉄で形成するとともに、その表面に表面硬化
層を形成したことを特徴とする圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23500191A JPH0571488A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23500191A JPH0571488A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571488A true JPH0571488A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16979597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23500191A Pending JPH0571488A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013095966A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 摺動部材、及びその表面処理方法、並びにそれを用いた軸受装置、圧縮機 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP23500191A patent/JPH0571488A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013095966A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | 摺動部材、及びその表面処理方法、並びにそれを用いた軸受装置、圧縮機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001201 |