JP2014222027A - Vane for compressor, rolling piston type compressor, and method for producing vane for compressor - Google Patents

Vane for compressor, rolling piston type compressor, and method for producing vane for compressor Download PDF

Info

Publication number
JP2014222027A
JP2014222027A JP2013100976A JP2013100976A JP2014222027A JP 2014222027 A JP2014222027 A JP 2014222027A JP 2013100976 A JP2013100976 A JP 2013100976A JP 2013100976 A JP2013100976 A JP 2013100976A JP 2014222027 A JP2014222027 A JP 2014222027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vane
compressor
compound layer
base material
rolling piston
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.)
Granted
Application number
JP2013100976A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6072601B2 (en
JP2014222027A5 (en
Inventor
幹一朗 杉浦
Kanichiro Sugiura
幹一朗 杉浦
英明 前山
Hideaki Maeyama
英明 前山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013100976A priority Critical patent/JP6072601B2/en
Priority to CN201420240303.6U priority patent/CN203892190U/en
Publication of JP2014222027A publication Critical patent/JP2014222027A/en
Publication of JP2014222027A5 publication Critical patent/JP2014222027A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6072601B2 publication Critical patent/JP6072601B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane for a compressor, a rolling piston type compressor, and a method for producing the vane for the compressor, which make it possible to improve abrasion resistance of the vane or an opponent member which slidably moves with respect to the vane.SOLUTION: A vane 23 is provided for a rolling piston type compressor 1 comprising a hollow cylinder 20, a roller 21 which eccentrically rotates along an inner peripheral surface of the cylinder 20, and a vane groove 22 which is formed while being directed outwardly in a radial direction from the inner peripheral surface of the cylinder 20. The vane 23 is slidably inserted into the vane groove 22 to abut against an outer peripheral surface of the roller 21 so that a space in the cylinder 20 is separated into a low pressure side and a high pressure side. The vane 23 has a base material 70 which is made of stainless steel, and a compound layer 71 which is formed on a front surface side of the base material 70 by means of nitriding treatment of the base material 70. A boundary surface 72 between the base material 70 and the compound layer 71 has a boundary surface roughness Rz which is equal to or less than 2.0 μm.

Description

本発明は、圧縮機用ベーン、ローリングピストン型圧縮機、及び圧縮機用ベーンの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a compressor vane, a rolling piston compressor, and a method for manufacturing a compressor vane.

特許文献１には、シリンダと、シリンダの内周面に沿って転動するローラと、シリンダの半径方向に形成された溝部と、溝部内に挿入されローラの外周面に摺動する状態で出退してシリンダの内部を吸入部側と吐出部側とに仕切るベーンと、を備えたロータリ圧縮機が記載されている。このロータリ圧縮機のベーンは、マルテンサイト系ステンレス鋼によりベース材を作成し、このベース材を焼入れ及び焼戻しによりマルテンサイト組織化し、窒化処理によってベース材の表面にＦｅ−Ｎ層（化合物層）と窒素拡散層とを表層から順に形成し、その後、先端部及び側面部に研削加工を施すことにより作成されている。ベーンの先端部では、研削加工によって露出した表面粗さＲｙ３μｍ以下のＦｅ−Ｎ層が摺動面となっている。同文献には、上記の構成によれば、表面粗さＲｙ３μｍ以下のＦｅ−Ｎ層がローラに摺動することで、微細な突起部に大きな応力が働きにくくなり、極めて金属凝着しにくい状況となり、ベーンとローラの凝着摩耗に対して非常に優れたベーン摺動面となること、が記載されている。   In Patent Document 1, a cylinder, a roller that rolls along the inner peripheral surface of the cylinder, a groove formed in the radial direction of the cylinder, and a state where the roller is inserted into the groove and slides on the outer peripheral surface of the roller are disclosed. A rotary compressor including a vane that retracts and partitions the inside of the cylinder into a suction part side and a discharge part side is described. The vane of this rotary compressor is a base material made of martensitic stainless steel, this base material is martensite structured by quenching and tempering, and an Fe-N layer (compound layer) is formed on the surface of the base material by nitriding treatment. A nitrogen diffusion layer is formed in order from the surface layer, and then the tip portion and the side portion are ground. At the tip of the vane, an Fe—N layer having a surface roughness Ry of 3 μm or less exposed by grinding is a sliding surface. According to the above document, according to the above configuration, when a Fe—N layer having a surface roughness Ry of 3 μm or less slides on a roller, it is difficult for a large stress to act on fine protrusions, and it is extremely difficult for metal to adhere. Thus, it is described that the vane sliding surface is very excellent against the adhesive wear of the vane and the roller.

特開２００１−３４２９８１号公報JP 2001-342981 A

上記のようなベーンの製造工程について、より具体的に説明する。図７は、従来のベーンの製造工程における基材１００の表面近傍の概略の断面構成を示す図である。ベーンの製造工程では、まず、ステンレス鋼の成形、焼入れ焼戻し、粗加工及び仕上げ（粗研磨）等の各工程を経て、ベーン形状の基材を形成する。この段階では、基材表面の表面粗さＲｚは３〜４μｍとなる。次に、形成した基材のガス窒化処理を行う。図７（ａ）は、窒化処理が施された後の基材１００の表面近傍の状態を示している。図７（ａ）に示すように、基材１００の表面には、窒化処理によって、基材１００よりも高硬度で耐摩耗性に優れた化合物層１０１が形成される。このとき、基材１００と化合物層１０１との界面１０３の界面粗さＲｚは、窒化処理前の基材１００表面の表面粗さＲｚ（３〜４μｍ）と概ね同等となる。また、化合物層１０１の最表面には白層１０２が形成される。白層１０２の表面１０４の表面粗さＲｚは、通常、窒化処理前の基材１００表面の表面粗さＲｚ（３〜４μｍ）よりも大きくなる。白層１０２は、化合物層１０１よりも硬くて脆いため、後述する超仕上げ工程での研磨により除去される。なお図７（ａ）では、化合物層１０１と基材１００との間に形成される窒素拡散層の図示を省略している。   The manufacturing process of the vane as described above will be described more specifically. FIG. 7 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration in the vicinity of the surface of the base material 100 in a conventional vane manufacturing process. In the vane manufacturing process, first, a vane-shaped base material is formed through various processes such as forming of stainless steel, quenching and tempering, roughing and finishing (coarse polishing). At this stage, the surface roughness Rz of the substrate surface is 3 to 4 μm. Next, the formed substrate is subjected to gas nitriding treatment. FIG. 7A shows a state in the vicinity of the surface of the base material 100 after the nitriding treatment. As shown in FIG. 7A, a compound layer 101 having higher hardness and superior wear resistance than the base material 100 is formed on the surface of the base material 100 by nitriding treatment. At this time, the interface roughness Rz of the interface 103 between the substrate 100 and the compound layer 101 is approximately equal to the surface roughness Rz (3 to 4 μm) of the surface of the substrate 100 before nitriding. A white layer 102 is formed on the outermost surface of the compound layer 101. The surface roughness Rz of the surface 104 of the white layer 102 is usually larger than the surface roughness Rz (3 to 4 μm) of the surface of the base material 100 before nitriding. Since the white layer 102 is harder and more brittle than the compound layer 101, it is removed by polishing in a superfinishing process described later. In FIG. 7A, the illustration of the nitrogen diffusion layer formed between the compound layer 101 and the substrate 100 is omitted.

窒化処理工程の後には、白層１０２及び化合物層１０１を研磨する超仕上げ工程が行われる。図７（ｂ）は、超仕上げ工程後の基材１００の表面近傍の状態を示している。図７（ｂ）に示すように、超仕上げ工程では、白層１０２が除去されて化合物層１０１が露出するとともに、露出した化合物層１０１の表面１０５が比較的小さい表面粗さ（例えば、表面粗さＲｚ２．０μｍ以下）に研磨される。超仕上げ工程では、硬くて脆い白層１０２を全て除去し、かつ、高硬度で耐摩耗性に優れた化合物層１０１の厚さを十分に確保することが望ましい。以上のような各工程を経て、ベーンが作製される。   After the nitriding process, a superfinishing process for polishing the white layer 102 and the compound layer 101 is performed. FIG. 7B shows a state in the vicinity of the surface of the substrate 100 after the superfinishing process. As shown in FIG. 7B, in the superfinishing process, the white layer 102 is removed to expose the compound layer 101, and the exposed surface 105 of the compound layer 101 has a relatively small surface roughness (for example, surface roughness). To Rz 2.0 μm or less). In the superfinishing process, it is desirable to remove all the hard and brittle white layer 102 and to secure a sufficient thickness of the compound layer 101 having high hardness and excellent wear resistance. A vane is produced through the above steps.

一般に、超仕上げ工程で研磨される表面１０５の表面粗さＲｚと比較すると、化合物層１０１と基材１００との界面１０３の界面粗さＲｚは大きい。このため、白層１０２を全て除去しようとすると、化合物層１０１の厚さが部分的に薄くなってしまったり（例えば、図７（ｂ）中のＡ部）、あるいは基材１００表面が露出してしまったりする場合がある。一方、化合物層１０１の厚さを十分に確保しようとすると、白層１０２を除去しきれない場合がある（例えば、図７（ｂ）中のＢ部）。   In general, the interface roughness Rz of the interface 103 between the compound layer 101 and the substrate 100 is larger than the surface roughness Rz of the surface 105 polished in the superfinishing process. For this reason, when all of the white layer 102 is to be removed, the thickness of the compound layer 101 is partially reduced (for example, part A in FIG. 7B), or the surface of the base material 100 is exposed. Sometimes On the other hand, if it is attempted to secure a sufficient thickness of the compound layer 101, the white layer 102 may not be completely removed (for example, part B in FIG. 7B).

図７（ｂ）中のＡ部のように化合物層１０１の厚さが部分的に薄くなると（あるいは、基材１００表面が露出すると）、その部分でのベーンの硬度が低下する。これにより、ベーンの耐摩耗性が低下してしまうという問題点があった。また、図７（ｂ）中のＢ部のように白層１０２の一部が残存すると、ベーンの硬度が面内で部分的に高くなるため、ベーンと摺動する相手材（例えば、ローラ、ベーン溝の内壁面等）が微小な切削作用により摩耗してしまう。これにより、相手材の耐摩耗性が低下してしまうという問題点があった。さらに、残存した白層１０２がベーンから欠落して摺動部に入り込んでしまうと、欠落した白層１０２の切削作用によりベーン又は相手材が摩耗してしまう。これにより、ベーン又は相手材の耐摩耗性が低下してしまうという問題点があった。   When the thickness of the compound layer 101 is partially reduced (or when the surface of the base material 100 is exposed) as indicated by part A in FIG. 7B, the hardness of the vane at that part decreases. Thereby, there existed a problem that the abrasion resistance of a vane will fall. Further, when a part of the white layer 102 remains as in the portion B in FIG. 7B, the hardness of the vane is partially increased in the plane, so that the counterpart material that slides on the vane (for example, a roller, The inner wall surface of the vane groove, etc.) is worn by a minute cutting action. Thereby, there existed a problem that the abrasion resistance of the other party material will fall. Further, if the remaining white layer 102 is missing from the vane and enters the sliding portion, the vane or the counterpart material is worn by the cutting action of the missing white layer 102. Thereby, there existed a problem that the abrasion resistance of a vane or a counterpart material will fall.

本発明は、上述のような問題点の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、ベーン又はベーンと摺動する相手材の耐摩耗性を向上させることができる圧縮機用ベーン、ローリングピストン型圧縮機、及び圧縮機用ベーンの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve at least one of the above-described problems, and is provided with a vane for a compressor and a rolling which can improve the wear resistance of the vane or a mating member sliding with the vane. It aims at providing the manufacturing method of a piston type compressor and a vane for compressors.

本発明に係る圧縮機用ベーンは、中空のシリンダと、前記シリンダの内周面に沿って偏心回転するローラと、前記シリンダの内周面から径方向外側に向かって形成されたベーン溝と、を有するローリングピストン型圧縮機に備えられ、前記ベーン溝に摺動自在に挿入されて前記ローラの外周面に当接し、前記シリンダ内の空間を低圧側と高圧側とに分離する圧縮機用ベーンであって、ステンレス鋼製の基材と、前記基材の窒化処理により前記基材の表面側に形成された化合物層と、を有し、前記基材と前記化合物層との界面の界面粗さＲｚは２．０μｍ以下であることを特徴とするものである。   A compressor vane according to the present invention includes a hollow cylinder, a roller that rotates eccentrically along the inner peripheral surface of the cylinder, a vane groove formed radially outward from the inner peripheral surface of the cylinder, Compressor vane, which is provided in a rolling piston compressor having a cylinder, is slidably inserted into the vane groove and abuts against the outer peripheral surface of the roller, and separates the space in the cylinder into a low pressure side and a high pressure side A base material made of stainless steel and a compound layer formed on the surface side of the base material by nitriding treatment of the base material, and an interface roughness between the base material and the compound layer The thickness Rz is 2.0 μm or less.

また、本発明に係るローリングピストン型圧縮機は、上記本発明に係る圧縮機用ベーンを備えることを特徴とするものである。   A rolling piston compressor according to the present invention includes the compressor vane according to the present invention.

また、本発明に係る圧縮機用ベーンの製造方法は、ローリングピストン型圧縮機に用いられる圧縮機用ベーンの製造方法であって、ステンレス鋼を成形して基材を形成する第１工程と、前記基材表面を２．０μｍ以下の表面粗さＲｚに研磨する第２工程と、前記基材に窒化処理を施して、前記基材表面に化合物層を形成するとともに前記化合物層表面に白層を形成する第３工程と、前記白層を研磨して前記白層の少なくとも一部を除去し前記化合物層を露出させるとともに、露出した前記化合物層表面を研磨する第４工程と、を有することを特徴とするものである。   Further, the compressor vane manufacturing method according to the present invention is a compressor vane manufacturing method used in a rolling piston compressor, the first step of forming a base material by forming stainless steel, A second step of polishing the substrate surface to a surface roughness Rz of 2.0 μm or less; and nitriding the substrate to form a compound layer on the substrate surface and a white layer on the compound layer surface And a third step of polishing the white layer to remove at least part of the white layer to expose the compound layer and polishing the exposed surface of the compound layer. It is characterized by.

本発明によれば、基材と化合物層との界面の界面粗さＲｚを２．０μｍ以下とすることにより、基材上の化合物層の厚さを十分に確保しつつ白層を除去することができる。したがって、ベーン又はベーンと摺動する相手材の耐摩耗性を向上させることができる。   According to the present invention, by setting the interface roughness Rz of the interface between the base material and the compound layer to 2.0 μm or less, the white layer is removed while sufficiently securing the thickness of the compound layer on the base material. Can do. Therefore, it is possible to improve the wear resistance of the vane or the counterpart material sliding with the vane.

本発明の実施の形態１に係るローリングピストン型圧縮機１の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the rolling piston type compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るローリングピストン型圧縮機１の圧縮機構部１０の概略構成を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows schematic structure of the compression mechanism part 10 of the rolling piston type compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るベーン２３の表面近傍の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the surface vicinity of the vane 23 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るベーン２３の製造工程の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the manufacturing process of the vane 23 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るベーン２３の製造工程の各工程におけるベーン２３（基材７０）の表面近傍の概略の断面構成を示す図である。It is a figure which shows schematic cross-sectional structure of the surface vicinity of the vane 23 (base material 70) in each process of the manufacturing process of the vane 23 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るベーン２３の製造工程を経て作製されたベーン２３のある部分における表面からの深さと硬度との関係を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the relationship between the depth from the surface in a certain part of the vane 23 produced through the manufacturing process of the vane 23 which concerns on Embodiment 1 of this invention, and hardness. 従来のベーンの製造工程における基材１００の表面近傍の概略の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the general | schematic cross-section structure of the surface vicinity of the base material 100 in the manufacturing process of the conventional vane.

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る圧縮機用ベーン、ローリングピストン型圧縮機、及び圧縮機用ベーンの製造方法について説明する。図１は、本実施の形態に係るローリングピストン型圧縮機（ロータリ圧縮機）１の概略構成を示す縦断面図である。図２は、本実施の形態に係るローリングピストン型圧縮機１の圧縮機構部１０の概略構成を示す横断面図である。本実施の形態では、１つのシリンダを備えた単段圧縮式のローリングピストン型圧縮機１を示している。ローリングピストン型圧縮機１は、例えば、空気調和装置、冷蔵庫、冷凍機、自動販売機、給湯器等に用いられる冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものであり、冷凍サイクルを循環する冷媒（流体の一例）を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。なお、図１及び図２を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、ローリングピストン型圧縮機１を使用可能な状態に設置したときのものである。 Embodiment 1 FIG.
A compressor vane, a rolling piston compressor, and a method for manufacturing a compressor vane according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a rolling piston compressor (rotary compressor) 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the compression mechanism unit 10 of the rolling piston compressor 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, a single-stage compression type rolling piston compressor 1 having one cylinder is shown. The rolling piston compressor 1 is a component of a refrigeration cycle used in, for example, an air conditioner, a refrigerator, a refrigerator, a vending machine, a water heater, and the like, and is a refrigerant (fluid) that circulates in the refrigeration cycle. Is a fluid machine that inhales the compressed refrigerant and discharges the refrigerant. In the following drawings including FIG. 1 and FIG. 2, the dimensional relationship and shape of each component may differ from the actual ones. Moreover, the positional relationship (for example, up-and-down relationship etc.) of each structural member in a specification is a thing when installing the rolling piston type compressor 1 in the state which can be used in principle.

図１及び図２に示すように、ローリングピストン型圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機部５０とを有している。圧縮機構部１０及び電動機部５０は、密閉容器６０内に収容されている。密閉容器６０の底部には、ローリングピストン型圧縮機１の各摺動部を潤滑する不図示の冷凍機油（潤滑油）が貯留されている。冷凍機油としては、例えば、エステル、エーテル又はアルキルベンゼン等の合成油、あるいは鉱油が用いられている。冷凍機油には、摺動部の摩耗を防ぐために極圧添加剤及び摩耗防止剤等の添加剤が添加されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rolling piston compressor 1 includes a compression mechanism unit 10 that compresses a refrigerant and an electric motor unit 50 that drives the compression mechanism unit 10. The compression mechanism unit 10 and the electric motor unit 50 are accommodated in the sealed container 60. Refrigerating machine oil (lubricating oil) (not shown) that lubricates each sliding portion of the rolling piston compressor 1 is stored at the bottom of the sealed container 60. As the refrigerating machine oil, for example, synthetic oil such as ester, ether or alkylbenzene, or mineral oil is used. Additives such as an extreme pressure additive and an antiwear agent are added to the refrigerating machine oil in order to prevent wear of the sliding portion.

電動機部５０は、密閉容器６０内の上部内周面に沿って環状に取り付けられたステータ５１と、ステータ５１の内側に若干の隙間を設けて挿入されるロータ５２と、を有している。ロータ５２の中心部には、鉛直方向に延伸するシャフト５３が嵌入されている。シャフト５３には、当該シャフト５３の回転軸からずれた位置に中心軸を有する偏心部５３ａが形成されている。   The electric motor unit 50 includes a stator 51 that is annularly attached along the upper inner peripheral surface of the sealed container 60, and a rotor 52 that is inserted inside the stator 51 with a slight gap. A shaft 53 extending in the vertical direction is fitted in the central portion of the rotor 52. The shaft 53 is formed with an eccentric portion 53 a having a central axis at a position shifted from the rotation axis of the shaft 53.

圧縮機構部１０は、円筒状の開口部を内側に備えた中空のシリンダ２０と、シリンダ２０の軸方向上端（シリンダ２０の上端面側）に配置された主端板３０と、シリンダ２０の軸方向下端（シリンダ２０の下端面側）に配置された補助端板４０と、を有している。主端板３０及び補助端板４０は、シャフト５３の軸受を兼ねている。主端板３０の上面には、吐出マフラ３１が取り付けられている。主端板３０の上面と吐出マフラ３１との間には、圧縮機構部１０で圧縮されて吐出される冷媒の脈動を低減させる吐出マフラ室３２が形成されている。また圧縮機構部１０は、シャフト５３の偏心部５３ａに摺動自在に嵌入されたローラ（ローリングピストン）２１と、シリンダ２０の内周面から径方向外側に向かって形成されたベーン溝２２と、を有している。ローラ２１は、摺動自在に嵌入された偏心部５３ａが回転することにより、シリンダ２０の内周面に沿って偏心回転する。   The compression mechanism unit 10 includes a hollow cylinder 20 having a cylindrical opening inside, a main end plate 30 disposed at the upper end in the axial direction of the cylinder 20 (on the upper end surface side of the cylinder 20), and the shaft of the cylinder 20 And an auxiliary end plate 40 disposed at the lower end in the direction (the lower end surface side of the cylinder 20). The main end plate 30 and the auxiliary end plate 40 also serve as a bearing for the shaft 53. A discharge muffler 31 is attached to the upper surface of the main end plate 30. A discharge muffler chamber 32 is formed between the upper surface of the main end plate 30 and the discharge muffler 31 to reduce the pulsation of the refrigerant compressed and discharged by the compression mechanism unit 10. The compression mechanism 10 includes a roller (rolling piston) 21 slidably fitted in the eccentric portion 53a of the shaft 53, a vane groove 22 formed radially outward from the inner peripheral surface of the cylinder 20, have. The roller 21 rotates eccentrically along the inner peripheral surface of the cylinder 20 by rotating the eccentric portion 53a fitted slidably.

ベーン溝２２には、ベーン（圧縮機用ベーン）２３が摺動自在に挿入されている。ベーン２３は、ベーンばね２５によってローラ２１側に付勢されている。ベーンばね２５は、ベーン溝２２の径方向外方に設けられたベーンばね孔２６内に収容されている。ベーンばね孔２６は密閉容器６０内の空間と連通しているため、ベーン２３の背面側には密閉容器６０内の吐出圧Ｐｄが作用する。ベーン２３は、その背面側と先端部２３ａ側との差圧による押圧力と、ベーンばね２５による付勢力とによりローラ２１に押し付けられ、ローラ２１の偏心回転に追従してベーン溝２２内を径方向に往復運動する。これにより、ベーン２３の先端部２３ａは、ローラ２１の外周面に常時当接する。シリンダ２０、ローラ２１、主端板３０及び補助端板４０によって仕切られたシリンダ室２４（シリンダ２０内の空間）は、ベーン２３によって吸入室２４ａ（低圧側）と圧縮室２４ｂ（高圧側）とに分離される。   A vane (compressor vane) 23 is slidably inserted into the vane groove 22. The vane 23 is urged toward the roller 21 by the vane spring 25. The vane spring 25 is accommodated in a vane spring hole 26 provided radially outward of the vane groove 22. Since the vane spring hole 26 communicates with the space in the sealed container 60, the discharge pressure Pd in the sealed container 60 acts on the back side of the vane 23. The vane 23 is pressed against the roller 21 by the pressing force due to the differential pressure between the back surface side and the tip portion 23a side and the urging force by the vane spring 25, and follows the eccentric rotation of the roller 21 so that the inside of the vane groove 22 has a diameter. Reciprocate in the direction. As a result, the tip 23 a of the vane 23 is always in contact with the outer peripheral surface of the roller 21. A cylinder chamber 24 (space in the cylinder 20) partitioned by the cylinder 20, the roller 21, the main end plate 30 and the auxiliary end plate 40 is divided into a suction chamber 24a (low pressure side) and a compression chamber 24b (high pressure side) by a vane 23. Separated.

また、ローリングピストン型圧縮機１は、密閉容器６０の外側に隣接して設けられ、外部（冷凍サイクルの蒸発器側）から流入した低圧冷媒を貯留して当該冷媒を気液分離するアキュムレータ６１と、アキュムレータ６１内の冷媒ガスを密閉容器６０内に導入する吸入管６２と、密閉容器６０内に導入された冷媒ガスを吸入室２４ａ内に導く吸入ポート２０ａと、圧縮室２４ｂで圧縮された高圧の冷媒ガスを密閉容器６０内の空間に吐出する吐出ポート（図示せず）と、密閉容器６０内の空間に吐出された高圧の冷媒ガスを外部（冷凍サイクルの凝縮器側）に吐出する吐出管６３と、を有している。   The rolling piston compressor 1 is provided adjacent to the outside of the hermetic container 60, and stores an accumulator 61 that stores low-pressure refrigerant flowing from the outside (the evaporator side of the refrigeration cycle) and separates the refrigerant from the gas-liquid. The suction pipe 62 for introducing the refrigerant gas in the accumulator 61 into the sealed container 60, the suction port 20a for guiding the refrigerant gas introduced into the sealed container 60 into the suction chamber 24a, and the high pressure compressed in the compression chamber 24b. A discharge port (not shown) for discharging the refrigerant gas into the space in the sealed container 60 and a discharge for discharging the high-pressure refrigerant gas discharged into the space in the sealed container 60 to the outside (condenser side of the refrigeration cycle). A tube 63.

本実施の形態では、ローリングピストン型圧縮機１で圧縮される冷媒として、Ｒ３２（単一冷媒）、又はＲ３２を含む混合冷媒（例えば、Ｒ３２を５０％以上含む混合冷媒）が用いられる。以下、Ｒ３２、及びＲ３２を含む混合冷媒を総称して「Ｒ３２冷媒」という場合がある。   In the present embodiment, R32 (single refrigerant) or a mixed refrigerant containing R32 (for example, a mixed refrigerant containing 50% or more of R32) is used as the refrigerant compressed by the rolling piston compressor 1. Hereinafter, R32 and the mixed refrigerant including R32 may be collectively referred to as “R32 refrigerant”.

このように構成されたローリングピストン型圧縮機１では、ステータ５１への通電によりロータ５２が回転することで、ロータ５２に嵌入されたシャフト５３が回転する。これにより、シャフト５３の偏心部５３ａに摺動自在に嵌入されたローラ２１が、シリンダ２０の内周面に沿って偏心回転（公転）する。ベーン２３は、ベーン溝２２内を往復運動することによりローラ２１の外周面に常時当接する。   In the rolling piston compressor 1 configured as described above, the shaft 52 fitted in the rotor 52 rotates by rotating the rotor 52 by energizing the stator 51. As a result, the roller 21 slidably fitted into the eccentric portion 53 a of the shaft 53 rotates eccentrically (revolves) along the inner peripheral surface of the cylinder 20. The vane 23 always contacts the outer peripheral surface of the roller 21 by reciprocating in the vane groove 22.

ローラ２１の公転運動とベーン２３の往復運動とによって、吸入室２４ａ及び圧縮室２４ｂの容積が徐々に変化する。吸入室２４ａ及び圧縮室２４ｂの容積変化により、吸入管６２及び吸入ポート２０ａを介して吸入室２４ａ内に低圧冷媒ガスが吸入され、吸入された低圧冷媒ガスは圧縮室２４ｂ内で高温高圧に圧縮される。圧縮された高圧冷媒ガスは、主端板３０に設けられた吐出弁（図示せず）から吐出マフラ室３２に一旦吐出され、吐出マフラ３１に設けられた吐出孔（図示せず）から密閉容器６０内の空間に吐出される。密閉容器６０内の空間に吐出された高圧冷媒ガスは、吐出管６３から密閉容器６０の外部に吐出される。ローリングピストン型圧縮機１で圧縮されて吐出された冷媒は、冷凍サイクル内の高圧側熱交換器で放熱した後、膨張装置で絞られて低圧側熱交換器で吸熱し、再びローリングピストン型圧縮機１に吸入されて圧縮される。このような一連のサイクルが繰り返される。   Due to the revolving motion of the roller 21 and the reciprocating motion of the vane 23, the volumes of the suction chamber 24a and the compression chamber 24b gradually change. Due to the volume changes of the suction chamber 24a and the compression chamber 24b, the low pressure refrigerant gas is sucked into the suction chamber 24a through the suction pipe 62 and the suction port 20a, and the sucked low pressure refrigerant gas is compressed to high temperature and high pressure in the compression chamber 24b. Is done. The compressed high-pressure refrigerant gas is temporarily discharged from a discharge valve (not shown) provided on the main end plate 30 to a discharge muffler chamber 32 and is sealed from a discharge hole (not shown) provided in the discharge muffler 31. It is discharged into the space in 60. The high-pressure refrigerant gas discharged into the space in the sealed container 60 is discharged from the discharge pipe 63 to the outside of the sealed container 60. The refrigerant compressed and discharged by the rolling piston compressor 1 dissipates heat in the high pressure side heat exchanger in the refrigeration cycle, then is squeezed by the expansion device, absorbs heat in the low pressure side heat exchanger, and is again compressed by the rolling piston type compression. It is sucked into the machine 1 and compressed. Such a series of cycles is repeated.

次に、本実施の形態に係るベーン２３の構成について、より詳細に説明する。図１及び図２に示したように、ベーン２３は、ベーン溝２２内に摺動自在に挿入され、ローラ２１の外周面に当接する平板状の部材である。ベーン２３の先端部２３ａはローラ２１の外周面と摺動し、ベーン２３の一対の側面部２３ｂ、２３ｃはベーン溝２２の両側の内壁面とそれぞれ摺動する。先端部２３ａには、円弧状（部分円筒状）の丸みが形成されている。   Next, the configuration of the vane 23 according to the present embodiment will be described in more detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the vane 23 is a flat plate-like member that is slidably inserted into the vane groove 22 and contacts the outer peripheral surface of the roller 21. The tip portion 23 a of the vane 23 slides with the outer peripheral surface of the roller 21, and the pair of side surface portions 23 b and 23 c of the vane 23 slide with the inner wall surfaces on both sides of the vane groove 22. The tip portion 23a is formed with an arcuate (partial cylindrical) roundness.

図３は、ベーン２３の表面（例えば、先端部２３ａ又は側面部２３ｂ、２３ｃの摺動面）近傍の断面構成を示している。図３に示すように、ベーン２３は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステンレス鋼）製の基材７０と、後述する窒化処理により基材７０の表面側に形成された化合物層７１と、を有している。化合物層７１は、面内方向においてほぼ均一な厚さ（例えば、１００μｍ程度）に形成されている。基材７０と化合物層７１との間には、界面７２が形成されている。界面７２の界面粗さＲｚは２．０μｍ以下であり、好ましくは１．０μｍ以下である。また、化合物層７１の表面７１ａの表面粗さＲｚは２．０μｍ以下であり、好ましくは１．２μｍ以下である。表面７１ａの表面粗さＲｚの下限は、例えば０．３μｍである。界面７２の界面粗さＲｚは、表面７１ａの表面粗さＲｚ以下（表面７１ａの表面粗さＲｚと同等、又は表面７１ａの表面粗さＲｚ未満）であってもよい。   FIG. 3 shows a cross-sectional configuration in the vicinity of the surface of the vane 23 (for example, the front end portion 23a or the sliding surfaces of the side surface portions 23b and 23c). As shown in FIG. 3, the vane 23 includes a base material 70 made of stainless steel (for example, martensitic stainless steel such as SUS440C) and a compound layer 71 formed on the surface side of the base material 70 by nitriding described below. And have. The compound layer 71 is formed to have a substantially uniform thickness (for example, about 100 μm) in the in-plane direction. An interface 72 is formed between the base material 70 and the compound layer 71. The interface roughness Rz of the interface 72 is 2.0 μm or less, preferably 1.0 μm or less. The surface roughness Rz of the surface 71a of the compound layer 71 is 2.0 μm or less, preferably 1.2 μm or less. The lower limit of the surface roughness Rz of the surface 71a is, for example, 0.3 μm. The interface roughness Rz of the interface 72 may be equal to or less than the surface roughness Rz of the surface 71a (equivalent to the surface roughness Rz of the surface 71a or less than the surface roughness Rz of the surface 71a).

ここで、表面粗さ（界面粗さ）におけるＲｚ、Ｒａ、Ｒｙの関係は以下の通りである。Ｒｚ２．０μｍはＲａ０．５μｍ、Ｒｙ２．０μｍに相当し、Ｒｚ１．２μｍはＲａ０．３μｍ、Ｒｙ１．２μｍに相当し、Ｒｚ１．０μｍはＲａ０．２５μｍ、Ｒｙ１．０μｍに相当し、Ｒｚ０．３μｍはＲａ０．０７５μｍ、Ｒｙ０．３μｍに相当する。   Here, the relationship between Rz, Ra, and Ry in the surface roughness (interface roughness) is as follows. Rz 2.0 μm corresponds to Ra 0.5 μm and Ry 2.0 μm, Rz 1.2 μm corresponds to Ra 0.3 μm and Ry 1.2 μm, Rz 1.0 μm corresponds to Ra 0.25 μm and Ry 1.0 μm, Rz 0.3 μm corresponds to Ra0 Corresponds to 0.075 μm and Ry 0.3 μm.

次に、本実施の形態に係るベーン２３の製造方法について説明する。図４は、ベーン２３の製造工程の流れの一例を示すフローチャートである。図５は、ベーン２３の製造工程の各工程におけるベーン２３（基材７０）の表面近傍の概略の断面構成を示す図である。ベーン２３の製造工程では、まず、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステンレス鋼）製の素材を切削等により成形し、基材７０を形成する（図４に示す基材形成工程（ステップＳ１））。例えば、基材７０は、ステンレス鋼の押出成形により形成された長尺の素材を必要な長さに切断し、切削等により成形することにより形成される。   Next, a method for manufacturing the vane 23 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of the manufacturing process of the vane 23. FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic cross-sectional configuration in the vicinity of the surface of the vane 23 (base material 70) in each step of the manufacturing process of the vane 23. In the manufacturing process of the vane 23, first, a material made of stainless steel (for example, martensitic stainless steel such as SUS440C) is formed by cutting or the like to form the base material 70 (base material forming process (step shown in FIG. 4). S1)). For example, the base material 70 is formed by cutting a long material formed by extrusion molding of stainless steel into a required length and molding the material by cutting or the like.

次に、必要に応じて、基材７０の焼入れ焼戻しを行う（焼入れ焼戻し工程（ステップＳ２））。例えば、焼入れ硬化性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼が用いられている場合、焼入れ焼戻しを行うことにより硬度を高めることができる。   Next, the base material 70 is quenched and tempered as necessary (quenching and tempering step (step S2)). For example, when martensitic stainless steel having quenching hardenability is used, the hardness can be increased by quenching and tempering.

次に、基材７０の粗加工を行う（粗加工工程（ステップＳ３））。図５（ａ）は、粗加工工程後の基材７０の表面近傍の状態を示している。粗加工工程では、研削によって、基材７０の表面７０ａを３〜４μｍの表面粗さＲｚに加工する。   Next, rough processing of the base material 70 is performed (rough processing step (step S3)). FIG. 5A shows a state in the vicinity of the surface of the base material 70 after the roughing process. In the roughing process, the surface 70a of the substrate 70 is processed to a surface roughness Rz of 3 to 4 μm by grinding.

次に、基材７０の仕上げ加工を行う（仕上げ工程（ステップＳ４））。図５（ｂ）は、仕上げ工程後の基材７０の表面近傍の状態を示している。仕上げ工程では、粗研磨によって、基材７０の表面７０ａを２．０μｍ以下（好ましくは１．０μｍ以下）の表面粗さＲｚに研磨する。仕上げ工程では、基材７０の表面７０ａを、後述する超仕上げ工程（ステップＳ６）後の表面７１ａの表面粗さＲｚ以下となる表面粗さＲｚに研磨してもよい。   Next, the finishing process of the base material 70 is performed (finishing process (step S4)). FIG. 5B shows a state in the vicinity of the surface of the substrate 70 after the finishing process. In the finishing step, the surface 70a of the substrate 70 is polished to a surface roughness Rz of 2.0 μm or less (preferably 1.0 μm or less) by rough polishing. In the finishing process, the surface 70a of the substrate 70 may be polished to a surface roughness Rz that is equal to or less than the surface roughness Rz of the surface 71a after the super-finishing process (step S6) described later.

次に、基材７０に窒化処理を施す（窒化処理工程（ステップＳ５））。図５（ｃ）は、窒化処理工程後の基材７０の表面近傍の状態を示している。窒化処理工程では、例えばアンモニアガスを用いたガス窒化等により、基材７０の表面側に、基材７０よりも高硬度で耐摩耗性に優れた化合物層７１を形成する。化合物層７１の厚さ（深さ）は、例えば１００〜２００μｍ程度である。また、化合物層７１の最表面には、白層７３が形成される。白層７３の厚さは、例えば１０μｍ以下である。本例では、化合物層７１と白層７３との界面７４は、窒化処理前の基材７０の表面７０ａよりも内側に形成されており、白層７３の表面７３ａは、窒化処理前の基材７０の表面７０ａよりも外側に形成されている。   Next, the base material 70 is subjected to nitriding treatment (nitriding treatment step (step S5)). FIG. 5C shows a state in the vicinity of the surface of the base material 70 after the nitriding process. In the nitriding step, the compound layer 71 having higher hardness and superior wear resistance than the base material 70 is formed on the surface side of the base material 70 by, for example, gas nitriding using ammonia gas. The thickness (depth) of the compound layer 71 is, for example, about 100 to 200 μm. A white layer 73 is formed on the outermost surface of the compound layer 71. The thickness of the white layer 73 is, for example, 10 μm or less. In this example, the interface 74 between the compound layer 71 and the white layer 73 is formed inside the surface 70a of the base material 70 before nitriding, and the surface 73a of the white layer 73 is the base material before nitriding. It is formed outside the surface 70 a of 70.

基材７０と化合物層７１との界面７２の界面粗さＲｚは、窒化処理前の基材７０の表面７０ａの表面粗さＲｚ（２．０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下）と概ね同等となる。また、白層７３の表面７３ａの表面粗さＲｚは、窒化処理前の基材７０の表面７０ａの表面粗さＲｚ（２．０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下）よりも大きくなる。   The interface roughness Rz of the interface 72 between the substrate 70 and the compound layer 71 is substantially equal to the surface roughness Rz (2.0 μm or less, preferably 1.0 μm or less) of the surface 70a of the substrate 70 before nitriding. Become. Further, the surface roughness Rz of the surface 73a of the white layer 73 is larger than the surface roughness Rz (2.0 μm or less, preferably 1.0 μm or less) of the surface 70a of the base material 70 before nitriding.

次に、白層７３及び化合物層７１を研磨する超仕上げ加工を行う（超仕上げ工程（ステップＳ６））。図５（ｄ）は、超仕上げ工程後の基材７０の表面近傍の状態を示している。超仕上げ工程では、白層７３を研磨して白層７３の少なくとも一部（例えば全体）を除去し、化合物層７１を露出させるとともに、露出した化合物層７１の表面７１ａを２．０μｍ以下（好ましくは１．２μｍ以下）の表面粗さＲｚに研磨する。本実施の形態では、基材７０と化合物層７１との界面７２の界面粗さＲｚが比較的小さいため、基材７０上の化合物層７１の厚さを十分に確保しつつ白層７３を除去することが容易である。   Next, a superfinishing process for polishing the white layer 73 and the compound layer 71 is performed (superfinishing step (step S6)). FIG. 5D shows a state in the vicinity of the surface of the substrate 70 after the superfinishing process. In the superfinishing step, the white layer 73 is polished to remove at least a part (for example, the whole) of the white layer 73 to expose the compound layer 71, and the exposed surface 71a of the compound layer 71 is 2.0 μm or less (preferably Is polished to a surface roughness Rz of 1.2 μm or less. In this embodiment, since the interface roughness Rz of the interface 72 between the base material 70 and the compound layer 71 is relatively small, the white layer 73 is removed while ensuring a sufficient thickness of the compound layer 71 on the base material 70. Easy to do.

以上のような基材形成、焼入れ焼戻し、粗加工、仕上げ、窒化処理及び超仕上げの各工程を経て、ベーン２３が作製される。作製されたベーン２３では、面内方向のほぼ全域にわたってほぼ均一な表面硬度（例えば、Ｈｖ１０００以上）を得ることができる。   The vane 23 is produced through the steps of base material formation, quenching and tempering, roughing, finishing, nitriding, and superfinishing as described above. In the produced vane 23, a substantially uniform surface hardness (for example, Hv 1000 or more) can be obtained over almost the entire region in the in-plane direction.

以上説明したように、本実施の形態に係る圧縮機用ベーン（ベーン２３）は、中空のシリンダ２０と、シリンダ２０の内周面に沿って偏心回転するローラ２１と、シリンダ２０の内周面から径方向外側に向かって形成されたベーン溝２２と、を有するローリングピストン型圧縮機１に備えられ、ベーン溝２２に摺動自在に挿入されてローラ２１の外周面に当接し、シリンダ２０内のシリンダ室２４を低圧側の吸入室２４ａと高圧側の圧縮室２４ｂとに分離する圧縮機用ベーンであって、ステンレス鋼製の基材７０と、基材７０の窒化処理により基材７０の表面側に形成された化合物層７１と、を有し、基材７０と化合物層７１との界面７２の界面粗さＲｚは２．０μｍ以下であることを特徴とするものである。   As described above, the compressor vane (vane 23) according to the present embodiment includes the hollow cylinder 20, the roller 21 that rotates eccentrically along the inner peripheral surface of the cylinder 20, and the inner peripheral surface of the cylinder 20. A rolling piston compressor 1 having a vane groove 22 formed radially outward from the inner surface of the cylinder 20, slidably inserted into the vane groove 22, and abutted against the outer peripheral surface of the roller 21. , A compressor vane for separating the cylinder chamber 24 into a low pressure side suction chamber 24a and a high pressure side compression chamber 24b. And an interface roughness Rz of an interface 72 between the base material 70 and the compound layer 71 is 2.0 μm or less.

この構成によれば、基材７０と化合物層７１との界面７２の界面粗さＲｚを２．０μｍ以下とすることにより、基材７０上の化合物層７１の厚さを十分に確保しつつ白層７３を除去することができる。したがって、本実施の形態によれば、ベーン２３又はベーン２３と摺動する相手材の耐摩耗性を向上させることができ、長期使用可能なベーン２３及びローリングピストン型圧縮機１を得ることができる。   According to this configuration, the interface roughness Rz of the interface 72 between the base material 70 and the compound layer 71 is set to 2.0 μm or less, so that the thickness of the compound layer 71 on the base material 70 is sufficiently ensured and white. Layer 73 can be removed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the wear resistance of the vane 23 or the counterpart material that slides with the vane 23, and it is possible to obtain the vane 23 and the rolling piston compressor 1 that can be used for a long time. .

また、本実施の形態に係る圧縮機用ベーンの製造方法は、ローリングピストン型圧縮機１に用いられる圧縮機用ベーンの製造方法であって、ステンレス鋼を成形して基材７０を形成する基材成形、焼入れ焼戻し及び粗加工の各工程（ステップＳ１〜Ｓ３）と、基材７０の表面７０ａを２．０μｍ以下の表面粗さＲｚに研磨する仕上げ工程（ステップＳ４）と、基材７０に窒化処理を施して、基材７０表面に化合物層７１を形成するとともに化合物層７１表面に白層７３を形成する窒化処理工程（ステップＳ５）と、白層７３を研磨して白層７３の少なくとも一部を除去し化合物層７１を露出させるとともに、露出した化合物層７１表面を研磨する超仕上げ工程（ステップＳ６）と、を有することを特徴とするものである。   The compressor vane manufacturing method according to the present embodiment is a method for manufacturing a compressor vane used in the rolling piston compressor 1, and forms a base material 70 by forming stainless steel. For each step of material forming, quenching and tempering and roughing (steps S1 to S3), finishing step (step S4) for polishing the surface 70a of the substrate 70 to a surface roughness Rz of 2.0 μm or less, and the substrate 70 Nitriding treatment is performed to form the compound layer 71 on the surface of the base material 70 and to form the white layer 73 on the surface of the compound layer 71 (step S5), and at least the white layer 73 is polished by polishing the white layer 73 And a superfinishing step (step S6) in which the compound layer 71 is partially removed to expose the surface of the exposed compound layer 71.

この構成によれば、仕上げ工程（ステップＳ４）において基材７０の表面７０ａを２．０μｍ以下の表面粗さＲｚに研磨することにより、後の窒化処理工程（ステップＳ５）において、基材７０と化合物層７１との界面７２を２．０μｍ以下の界面粗さにすることができる。これにより、超仕上げ工程（ステップＳ６）において、基材７０上の化合物層７１の厚さを十分に確保しつつ白層７３の少なくとも一部（例えば全体）を除去することができる。したがって、本実施の形態によれば、ベーン２３又はベーン２３と摺動する相手材の耐摩耗性を向上させることができ、長期使用可能なベーン２３及びローリングピストン型圧縮機１を得ることができる。   According to this configuration, the surface 70a of the base material 70 is polished to a surface roughness Rz of 2.0 μm or less in the finishing process (step S4), and in the subsequent nitriding process (step S5), The interface 72 with the compound layer 71 can have an interface roughness of 2.0 μm or less. Thereby, in the superfinishing process (step S6), at least a part (for example, the whole) of the white layer 73 can be removed while sufficiently securing the thickness of the compound layer 71 on the substrate 70. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the wear resistance of the vane 23 or the counterpart material that slides with the vane 23, and it is possible to obtain the vane 23 and the rolling piston compressor 1 that can be used for a long time. .

また、本実施の形態では、基材７０と化合物層７１との界面７２の界面粗さＲｚを２．０μｍ以下（好ましくは１．０μｍ以下）とし、化合物層７１の表面７１ａの表面粗さＲｚを２．０μｍ以下（好ましくは１．２μｍ以下）とすることにより、化合物層７１の厚さを面内方向でほぼ均一にすることができる。したがって、ベーン２３の表面硬度を面内方向でほぼ均一にすることができる。   In the present embodiment, the interface roughness Rz of the interface 72 between the base material 70 and the compound layer 71 is set to 2.0 μm or less (preferably 1.0 μm or less), and the surface roughness Rz of the surface 71a of the compound layer 71 is set. When the thickness is 2.0 μm or less (preferably 1.2 μm or less), the thickness of the compound layer 71 can be made substantially uniform in the in-plane direction. Therefore, the surface hardness of the vane 23 can be made substantially uniform in the in-plane direction.

図６は、上記の工程を経て作製されたベーン２３のある部分における表面からの深さと硬度との関係を例示するグラフである。グラフの横軸はベーン２３の表面（例えば、図３に示す化合物層７１の表面７１ａ）からの深さ（μｍ）を表しており、縦軸は硬度（Ｈｖ）を表している。図６に示すように、ベーン２３の硬度は、表面からの深さが浅い部分ほど高く、深い部分ほど低くなっている。ベーン２３の表面では、基材７０の硬度よりも高いＨｖ１０００以上の硬度が得られているが、表面からの深さが概ね１００μｍを超えると基材７０自身の硬度（Ｈｖ３６０程度）と同等の硬度しか得られていない。このことから、この部分での化合物層７１の厚さは１００μｍ程度であると推定することができる。言い換えると、Ｈｖ１０００以上の硬度が表面で得られるのは、化合物層７１の厚さが１００μｍ程度以上である部分であり、化合物層７１の厚さが１００μｍよりも薄い部分では、Ｈｖ１０００よりも低い硬度しか得られない。   FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the depth from the surface and the hardness in a certain portion of the vane 23 produced through the above-described steps. The horizontal axis of the graph represents the depth (μm) from the surface of the vane 23 (for example, the surface 71a of the compound layer 71 shown in FIG. 3), and the vertical axis represents the hardness (Hv). As shown in FIG. 6, the hardness of the vane 23 is higher as the depth from the surface is shallower and is lower as the depth is deeper. The surface of the vane 23 has a hardness of Hv 1000 or higher, which is higher than the hardness of the base material 70. However, when the depth from the surface exceeds approximately 100 μm, the hardness equivalent to the hardness of the base material 70 itself (about Hv 360). It has only been obtained. From this, it can be estimated that the thickness of the compound layer 71 in this portion is about 100 μm. In other words, the hardness of Hv1000 or higher is obtained on the surface in the portion where the thickness of the compound layer 71 is about 100 μm or more, and the hardness lower than Hv1000 in the portion where the thickness of the compound layer 71 is thinner than 100 μm. Can only be obtained.

従来は、窒化処理前の基材７０の表面７０ａの表面粗さＲｚを規定していなかったため、窒化処理後の基材７０と化合物層７１との界面７２の界面粗さＲｚは比較的大きくなっていた。この場合、たとえ超仕上げ工程で化合物層７１の表面７１ａを小さい表面粗さＲｚに研磨したとしても、化合物層７１の深さのばらつきが大きいため、作製されたベーンの化合物層７１の厚さは面内方向で不均一となっていた。また、基材７０表面が露出してしまう場合や、白層７３を除去しきれない場合があった。これにより、ベーン表面の面内方向での硬度のばらつきが大きくなってしまうため、ベーン（又は相手材）の耐摩耗性が低くなってしまう場合があった。   Conventionally, since the surface roughness Rz of the surface 70a of the base material 70 before nitriding has not been defined, the interface roughness Rz of the interface 72 between the base material 70 and the compound layer 71 after nitriding is relatively large. It was. In this case, even if the surface 71a of the compound layer 71 is polished to a small surface roughness Rz in the superfinishing process, the thickness of the compound layer 71 of the produced vane is large because the variation in the depth of the compound layer 71 is large. It was uneven in the in-plane direction. Further, the surface of the base material 70 may be exposed or the white layer 73 may not be completely removed. Thereby, since the dispersion | variation in the hardness in the surface direction of a vane surface will become large, the abrasion resistance of a vane (or the other party material) may become low.

これに対し、本実施の形態では、窒化処理前の表面７０ａの表面粗さＲｚを２．０μｍ以下に規定しているため、窒化処理後の界面７２の界面粗さＲｚを２．０μｍ以下にすることができ、化合物層７１の深さのばらつきを小さくすることができる。このため、超仕上げ工程で化合物層７１の表面７１ａを２．０μｍ以下の表面粗さに研磨することにより、化合物層７１の厚さを面内方向でほぼ均一にすることができるとともに、面内方向のほぼ全域において所望の厚さ（例えば、約１００μｍ）の化合物層７１を残存させることができる。したがって、面内方向のほぼ全域で均一かつ高い表面硬度（例えば、Ｈｖ１０００以上）を有するベーン２３を得ることができるため、ベーン２３（又は相手材）の耐摩耗性を高めることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the surface roughness Rz of the surface 70a before nitriding is regulated to 2.0 μm or less, so the interface roughness Rz of the interface 72 after nitriding is set to 2.0 μm or less. And the variation in the depth of the compound layer 71 can be reduced. For this reason, by polishing the surface 71a of the compound layer 71 to a surface roughness of 2.0 μm or less in the superfinishing process, the thickness of the compound layer 71 can be made substantially uniform in the in-plane direction. The compound layer 71 having a desired thickness (for example, about 100 μm) can be left almost in the entire direction. Therefore, since the vane 23 having a uniform and high surface hardness (for example, Hv 1000 or more) can be obtained in almost the entire region in the in-plane direction, the wear resistance of the vane 23 (or the counterpart material) can be improved.

近年、オゾン層破壊係数及び地球温暖化係数が低い冷媒として、Ｒ３２冷媒（Ｒ３２、又はＲ３２を含む混合冷媒）が用いられている。Ｒ３２冷媒は、他の冷媒と比較して極性の高い冷媒であるため、冷凍機油に添加されている極圧添加剤や摩耗防止剤との親和性が相対的に高くなってしまい、ベーン２３等の摺動部材との親和性が相対的に低下する。このため、Ｒ３２冷媒が用いられる圧縮機では、摺動部材に対する極圧添加剤や摩耗防止剤の摩耗防止効果が低下してしまう傾向にある。これに対し、本実施の形態によれば、ベーン２３自体又は相手材自体の耐摩耗性を向上させることができるため、極圧添加剤や摩耗防止剤の摩耗防止効果への依存性を低くすることができる。したがって、本実施の形態は、Ｒ３２冷媒が用いられるローリングピストン型圧縮機に適用することによって特に高い効果が得られる。   In recent years, R32 refrigerant (R32 or a mixed refrigerant containing R32) has been used as a refrigerant having a low ozone depletion coefficient and a global warming coefficient. Since the R32 refrigerant is a refrigerant having a higher polarity than other refrigerants, the affinity with the extreme pressure additive and the antiwear agent added to the refrigerating machine oil is relatively high, and the vane 23 and the like. The affinity with the sliding member is relatively lowered. For this reason, in the compressor using R32 refrigerant | coolant, it exists in the tendency for the wear prevention effect of the extreme pressure additive and antiwear agent with respect to a sliding member to fall. On the other hand, according to the present embodiment, since the wear resistance of the vane 23 itself or the counterpart material itself can be improved, the dependence on the anti-wear effect of the extreme pressure additive or the anti-wear agent is reduced. be able to. Therefore, this embodiment can achieve a particularly high effect when applied to a rolling piston compressor using R32 refrigerant.

その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、１つのシリンダを備えたローリングピストン型圧縮機を例に挙げたが、本発明は、２つ以上のシリンダを備えたローリングピストン型圧縮機にも適用できる。 Other embodiments.
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, a rolling piston compressor having one cylinder is taken as an example, but the present invention can also be applied to a rolling piston compressor having two or more cylinders.

また、上記実施の形態では、単段圧縮式のローリングピストン型圧縮機を例に挙げたが、本発明は、多段圧縮式のローリングピストン型圧縮機にも適用できる。   In the above embodiment, a single-stage compression type rolling piston compressor has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a multi-stage compression type rolling piston compressor.

また上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。   Further, the above embodiments and modifications can be implemented in combination with each other.

１ ローリングピストン型圧縮機、１０ 圧縮機構部、２０ シリンダ、２０ａ 吸入ポート、２１ ローラ、２２ ベーン溝、２３ ベーン（圧縮機用ベーン）、２３ａ 先端部、２３ｂ、２３ｃ 側面部、２４ シリンダ室、２４ａ 吸入室、２４ｂ 圧縮室、２５ ベーンばね、２６ ベーンばね孔、３０ 主端板、３１ 吐出マフラ、３２ 吐出マフラ室、４０ 補助端板、５０ 電動機部、５１ ステータ、５２ ロータ、５３ シャフト、５３ａ 偏心部、６０ 密閉容器、６１ アキュムレータ、６２ 吸入管、６３ 吐出管、７０ 基材、７０ａ 表面、７１ 化合物層、７１ａ 表面、７２ 界面、７３ 白層、７３ａ 表面、７４ 界面、１００ 基材、１０１ 化合物層、１０２ 白層、１０３ 界面、１０４、１０５ 表面。   1 Rolling Piston Compressor, 10 Compression Mechanism, 20 Cylinder, 20a Suction Port, 21 Roller, 22 Vane Groove, 23 Vane (Vane for Compressor), 23a Tip, 23b, 23c Side, 24 Cylinder Chamber, 24a Suction chamber, 24b Compression chamber, 25 vane spring, 26 vane spring hole, 30 main end plate, 31 discharge muffler, 32 discharge muffler chamber, 40 auxiliary end plate, 50 motor part, 51 stator, 52 rotor, 53 shaft, 53a eccentric Part, 60 airtight container, 61 accumulator, 62 suction pipe, 63 discharge pipe, 70 base material, 70a surface, 71 compound layer, 71a surface, 72 interface, 73 white layer, 73a surface, 74 interface, 100 base material, 101 compound Layer, 102 white layer, 103 interface, 104, 105 surface.

Claims (11)

中空のシリンダと、前記シリンダの内周面に沿って偏心回転するローラと、前記シリンダの内周面から径方向外側に向かって形成されたベーン溝と、を有するローリングピストン型圧縮機に備えられ、前記ベーン溝に摺動自在に挿入されて前記ローラの外周面に当接し、前記シリンダ内の空間を低圧側と高圧側とに分離する圧縮機用ベーンであって、
ステンレス鋼製の基材と、前記基材の窒化処理により前記基材の表面側に形成された化合物層と、を有し、
前記基材と前記化合物層との界面の界面粗さＲｚは２．０μｍ以下であること
を特徴とする圧縮機用ベーン。 Provided in a rolling piston compressor having a hollow cylinder, a roller that rotates eccentrically along the inner peripheral surface of the cylinder, and a vane groove formed radially outward from the inner peripheral surface of the cylinder. A compressor vane that is slidably inserted into the vane groove and abuts against the outer peripheral surface of the roller to separate the space in the cylinder into a low pressure side and a high pressure side,
A base material made of stainless steel, and a compound layer formed on the surface side of the base material by nitriding treatment of the base material,
The vane for a compressor, wherein an interface roughness Rz of an interface between the base material and the compound layer is 2.0 μm or less. 前記ローリングピストン型圧縮機で圧縮される冷媒として、Ｒ３２又はＲ３２を含む混合冷媒が用いられていること
を特徴とする請求項１に記載の圧縮機用ベーン。 2. The compressor vane according to claim 1, wherein R32 or a mixed refrigerant containing R32 is used as the refrigerant compressed by the rolling piston compressor. 前記ステンレス鋼はＳＵＳ４４０Ｃであること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機用ベーン。 The vane for a compressor according to claim 1 or 2, wherein the stainless steel is SUS440C. 前記ローリングピストン型圧縮機の摺動部を潤滑する冷凍機油として、エステル、エーテル又はアルキルベンゼンが用いられていること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧縮機用ベーン。 4. The compressor according to claim 1, wherein an ester, an ether, or an alkylbenzene is used as a refrigerating machine oil that lubricates a sliding portion of the rolling piston compressor. Vane. 前記化合物層表面の表面粗さＲｚは２．０μｍ以下であること
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の圧縮機用ベーン。 The vane for a compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface roughness Rz of the surface of the compound layer is 2.0 µm or less. 前記界面の界面粗さＲｚは、前記化合物層表面の表面粗さＲｚ以下であること
を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の圧縮機用ベーン。 The vane for a compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein an interface roughness Rz of the interface is equal to or less than a surface roughness Rz of the surface of the compound layer. 表面硬度がＨｖ１０００以上であること
を特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の圧縮機用ベーン。 The surface hardness is Hv1000 or more. The vane for a compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein: 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の圧縮機用ベーンを備えること
を特徴とするローリングピストン型圧縮機。 A rolling piston compressor comprising the compressor vane according to any one of claims 1 to 7. ローリングピストン型圧縮機に用いられる圧縮機用ベーンの製造方法であって、
ステンレス鋼を成形して基材を形成する第１工程と、
前記基材表面を２．０μｍ以下の表面粗さＲｚに研磨する第２工程と、
前記基材に窒化処理を施して、前記基材表面に化合物層を形成するとともに前記化合物層表面に白層を形成する第３工程と、
前記白層を研磨して前記白層の少なくとも一部を除去し前記化合物層を露出させるとともに、露出した前記化合物層表面を研磨する第４工程と、
を有することを特徴とする圧縮機用ベーンの製造方法。 A method for producing a vane for a compressor used in a rolling piston compressor,
A first step of forming a substrate by forming stainless steel;
A second step of polishing the substrate surface to a surface roughness Rz of 2.0 μm or less;
Performing a nitriding treatment on the base material to form a compound layer on the base material surface and forming a white layer on the compound layer surface;
A fourth step of polishing the white layer to remove at least a portion of the white layer to expose the compound layer and polishing the exposed surface of the compound layer;
The manufacturing method of the vane for compressors characterized by having. 前記第４工程では、前記化合物層表面を２．０μｍ以下の表面粗さＲｚに研磨すること
を特徴とする請求項９に記載の圧縮機用ベーンの製造方法。 The method for producing a compressor vane according to claim 9, wherein in the fourth step, the surface of the compound layer is polished to a surface roughness Rz of 2.0 µm or less. 前記第２工程では、前記基材表面を、前記第４工程で研磨された前記化合物層表面の表面粗さＲｚ以下の表面粗さＲｚに研磨すること
を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の圧縮機用ベーンの製造方法。 The said 2nd process WHEREIN: The said base material surface is grind | polished to the surface roughness Rz below the surface roughness Rz of the said compound layer surface grind | polished at the said 4th process. The manufacturing method of the vane for compressors as described in 2.
JP2013100976A 2013-05-13 2013-05-13 Compressor vane manufacturing method Expired - Fee Related JP6072601B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013100976A JP6072601B2 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Compressor vane manufacturing method
CN201420240303.6U CN203892190U (en) 2013-05-13 2014-05-12 Blade applied to compressor and rotary plunger type compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013100976A JP6072601B2 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Compressor vane manufacturing method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014222027A true JP2014222027A (en) 2014-11-27
JP2014222027A5 JP2014222027A5 (en) 2015-09-17
JP6072601B2 JP6072601B2 (en) 2017-02-01

Family

ID=51718603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013100976A Expired - Fee Related JP6072601B2 (en) 2013-05-13 2013-05-13 Compressor vane manufacturing method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6072601B2 (en)
CN (1) CN203892190U (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107401505A (en) * 2017-08-30 2017-11-28 广东美芝制冷设备有限公司 Rotary compressor friction pair and compressor
WO2024070280A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 株式会社富士通ゼネラル Method for manufacturing vane, vane, compressor equipped with vane, and refrigeration cycle device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014985B (en) * 2016-06-12 2018-07-17 浙江百达精工股份有限公司 Rolling piston compressor
EP3543529B1 (en) * 2016-11-18 2021-01-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Refrigerant compressor and freezer including same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002272043A (en) * 2001-03-05 2002-09-20 Daikin Ind Ltd Rotary compressor and air-conditioner provided with the compressor
JP2004190658A (en) * 2002-12-12 2004-07-08 Sanei Seiko Kk Vane for rotary compressors and its manufacturing method
JP2009299649A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Mitsubishi Electric Corp Rotary compressor
JP2012057503A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Panasonic Corp Rotary compressor
JP2012219749A (en) * 2011-04-12 2012-11-12 Mitsubishi Electric Corp Scroll compressor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002272043A (en) * 2001-03-05 2002-09-20 Daikin Ind Ltd Rotary compressor and air-conditioner provided with the compressor
JP2004190658A (en) * 2002-12-12 2004-07-08 Sanei Seiko Kk Vane for rotary compressors and its manufacturing method
JP2009299649A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Mitsubishi Electric Corp Rotary compressor
JP2012057503A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Panasonic Corp Rotary compressor
JP2012219749A (en) * 2011-04-12 2012-11-12 Mitsubishi Electric Corp Scroll compressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107401505A (en) * 2017-08-30 2017-11-28 广东美芝制冷设备有限公司 Rotary compressor friction pair and compressor
WO2024070280A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 株式会社富士通ゼネラル Method for manufacturing vane, vane, compressor equipped with vane, and refrigeration cycle device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6072601B2 (en) 2017-02-01
CN203892190U (en) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6072601B2 (en) Compressor vane manufacturing method
EP2960504A2 (en) Linear compressor and method of manufacturing a linear compressor
JP4440565B2 (en) Scroll compressor
KR20080042124A (en) Refrigerant compressor, cooling system and refrigerator
JP2009235969A (en) Rotary compressor and refrigerating cycle apparatus
US20120128519A1 (en) Rotary compressor
JP7142100B2 (en) Refrigerant compressor and refrigeration system using the same
JP2011252475A (en) Rotary compressor
JP2006226210A (en) Scroll compressor
JP6896056B2 (en) Rotary compressor and manufacturing method of rotary compressor
JP2009108748A (en) Scroll compressor
JP2013170516A (en) Scroll type fluid machine
WO2013080519A1 (en) Rotary compressor
JP3770066B2 (en) Compressor and method of manufacturing compressor parts
JP2005061351A (en) Fluid machine
JP2005163572A (en) Method for manufacturing vane and coolant compressor
JP6251632B2 (en) Hermetic compressor and refrigeration cycle apparatus
JP2005214038A (en) Rotary compressor
JP2008101763A (en) Retainer for thrust roller bearing, thrust roller bearing, and rotary shaft support structure for compressor
JP2014025397A (en) Sealed compressor and refrigeration cycle device
JP2005016335A (en) Scroll compressor
WO2017056213A1 (en) Scroll compressor
JP2005140072A (en) Scroll compressor
JP3870683B2 (en) Manufacturing method of shaft
JP2008014284A (en) Manufacturing method for sliding member, and refrigerant compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150730

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150730

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6072601

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees