JPH01182592A

JPH01182592A - ベーン形圧縮機

Info

Publication number: JPH01182592A
Application number: JP645588A
Authority: JP
Inventors: Nobufumi Nakajima; 中島　信文
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1988-01-14
Publication date: 1989-07-20

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９腎）零９ｉ明は、ベーン、シリンダブロック、ロータ、サイ
ドブロック等をアルミニウム材により形成して璧量化を
図るベーン形圧縮機に関する。（従来の技術）ベーン形圧縮機は、シリンダブロックのｎ後間口面を、
一対のサイドブロックで閉塞すると共に、ベーンをロー
タの外周面からシリンダブロックの内面側へ向かって突
出付勢し、略楕円形状のシリンダ室内を体１ｉ変化可能
に区画し、この区画域内の冷媒ガスを圧縮するものであ
る。近年、軽量化を図るため、鉄系金属からアルミニウ
ム材等の軽合金を用いて製作するようになり、例えば（
１）実公昭５０−３３７１２号公報、（２）特開昭６２
−６０９９３号公報に開示されたものがある。上記（１）のベーン形圧縮機は、ベーンをアルミニウム
合金により形成するζ２により、ｕ量化を図り、ベーン
表面に陽極酸化被膜処理中に４弗化エチレンな含浸処理
するζ２により、耐焼付性、＠　＊　ｉｔ性を向上させ
ようとするものである。上記（２）のベーン膨圧ａ機は
、ベーンの摺動面に分数剤であるセラミック粉末を含有
したＮｔベースのメッキを施すことにより、耐焼付性、
耐摩耗性に優れたベーンを構成したものである。（発明が解決しようとする課題）しかしながら、この種のベーン形圧縮機では、アルミニ
ウム系軽金属を用いたことにより軽量化を図ることがで
きると共に、耐焼付性や耐摩耗性を高めることを目的と
しているが、上記（１）の従来技術において、陽極皮膜
は基本的に相手材と同種であり、摺動性、耐焼付性等耐
久性の面で不充分である。上記（２）の従来技術におい
ては分敞材であるセラミックスによりメッキ層が、例え
ば５ｉＣｆ）ｊａ合にはＨｖ＝３０００〜３５００゜Ｔ
ＩＣの場合にはＨＶ＝２８００〜３８００．ＳＩ　３Ｎ
　４　ｆ）場合にはＨｖ＝２４００〜２８００と非常に
硬いため、メッキ処理後の研磨加工の加工性が悪くなり
、研削時間がかかると共に砥石の寿命が非常に短くなっ
て生産性が低くなる不具合いがある。又鉄メッキを施し
た技術もあるが、メッキの扱厚寸法精度が悪く、メッキ
処理後に仕」―げ加工が必要でコスト高となると共にア
ルミ材への密着Ｊσが熱衝撃の繰返しで低下し、耐久性
上の問題も有する。そこで本発明は、軽量化を計り、且つ耐焼付性、耐摩耗
性を確保すると共に、生産性に優れた安価なベーン形圧
縮機を提供することを目的とする。［発明の＃＃成］（問題を解決するための手段）本（ｉ！明の要旨は、ｉ状の内周面を有するシリンダブ
ロックの両端にフロントサイドブロックとリヤサイドブ
ロック並びにフロントヘッドとリヤヘッドが固着され、
前記シリンダブロック内に回転自在にロータが収納され
、このロータに形成されたベーン溝内に摺動自在にベー
ンが嵌挿され、前記ロータの回転に伴ってＩＩｔＩ記ベ
ーンを出）９させ、ベーンの先端が前記シリンダブロッ
クの内周面に摺接するベーン形圧縮機において、ｆｆ１
Ｉ記シリンダブロツク、両サイドブロック、ロータおよ
びベーンをアルミニウム材で構成すると共に、これら少
なくとも一つ以Ｅ：の構成品にポリ４弗化エチレン（Ｐ
ＴＦＥ）　＆分散したＮｉ無電解複合メッキでなる被ｍ
層を形成したことである。（作用）一般にｙｌＩ耗や焼付きという現象は、二つの材料が摺
擦した場合に起こる現象であり、摺擦相手同士の材質、
組織、表面硬度に大きく依存している。そこで本発明は、ＩＰＩＦＪ部材をアルミニウム材で形
＋１　Ｌ、摺擦する構成部品の少なくとも一方側の面に
、潤滑性及び焼付性の良好なポリ４弗化エチレン（ＰＴ
ＦＥ）を分散させたＮｉ無電解メッキで被ＷＩＭを形成
し、Ｆａｌｅｘ焼付試験により試験した結果、耐摩ｊｆ
ｉ性能、耐焼付性能を向上させることができた。（実施例）以下本発明の実施例を第１図乃至第３図に基づき説明す
る。ベーン形圧縮機は、略楕円形の内面が形ＪＲされた
シリンダブロックｌを有し、このシリンダブロックｌに
ロータ２がシリンダｌの両矩を型部付近で接触するよう
に挿入されており、このロータ２によりシリンダブロッ
ク１内に２つの動作空間３が対称的に画成されている。ロータ２はその中心に駆動軸４が固装されていると共に
、ロータ２の略半径方向に例えば５個のベーン溝５が形
成され、この各層にベーン６が摺動自在に挿入されてい
る。フロントサイドブロック７とリアサイドブロック８はシ
リンダブロック１の両側に固装され、この両サイドブロ
ック７．８にロータ２とベーン６とが当接しており、シ
リンダブロック１、ロータ２、ベーン６及び両サイドブ
ロック７．８により５個の圧ｍ室が形成されている。前
記駆動軸４は、このサイドブロック７．８に釉受９．１
ｏを介して回転自在に支持されている。またフロントサ
イドブロック７にはＦｒｒＪ滑油供給孔１１が設けられ
、フロントヘッド１２の下部に溜められる潤滑油をロー
タ２とフロントサイドブロック７との接触面、さらには
ベーン６の背部に供給するようになっている。フロントへフド１２とリアヘッド１３とは、ＩＮｔＩ記
サイドブロック７．８の両側に固装されている。フロントヘッド１２は、中心部が前方に突出して円筒状
のクラッチ装着都１４が形成され、当部に電磁クラッチ
を介して駆動軸４に動力が伝達されるようになっている
。またリアヘッド１３には吸入Ｄ　１５が、フロントヘ
−ラド１−２には吐出口１６がそれぞれ形成されている
。吸入口１５はリアサイドブロック８とリアヘッド１３
に囲まれて構成された低圧室１７に接続され、吐出口１
６はフロントサイドブロック７とフロントヘプト１２に
囲まれて構成された高圧室１８に接続されている。吸入孔１９は、動作空間３と低圧室１７とを連通ずるよ
うにリアサイドブロック８に対称的に形成されている。また、２！Ｈの吐出孔２０は、シリンダブロック１の両
側面に形成され、その一端はシリンダブロック１の内面
の短径部付近で動作空間３に開口している。またシリン
ダブロックｌの回転＃Ａ４に平行な両側面は平面状に形
成され、その中央部に四部２１が設けられてい”（、吐
出口２゜の他、端がこの凹部２１に開口している。カバー２２は内面が円弧状にえぐられ、シリンダブロッ
ク１の凹部２１との間で弁挿入空間２３＆　Ｍ／ｊ成し
ていると共に、シリンダ側へ向けてストッパ？ＸＪ　２
４が吐出孔２０に対向して形成している。前記弁挿入空間２３には、円部状の吐出弁２５がその切
れ目部分がカバー２２で弾性的に支持され、円筒部分の
先端が吐出孔２０の開口部に当接し、吐出工程時′を除
いて通常は吐出孔２０を閉じている。高圧室１８と弁挿入空間２３とは、シリンダブロック１
及びフロントサイドブロック７とに形成された吐出通孔
２６を介して連通している。そして本実施例においては、フロントおよびリアサイド
ブロック７．８、シリンダブロック１１０−タ２および
ベーン６の形成材料として、Ｓｌを含有するアルミニウ
ム合金を用いて形成しており、フロントおよびリアサイ
ドブロック７．８のロータ２及びベーン６との摺接面と
ベーン外表面には、１０〜２０ミクロン膜厚のポリ４弗
化エチレン（以後ＰＴＦＥと称す）′＆分散したＮｉ無
電解複合メッキが施されている。この場合のメッキ成分
は、Ｎｉを９０％、ＰＴＦＥを１０％程度としＣいる。このメッキ処理は、メ・ツキを行う部分を、脱脂→混酸
処理→亜鉛置換の順序で前処理後に施される。メッキ被
ｇ層は膜厚が均一で精度良（形成されるので仕上げ加工
を行わないでそのまま使用するこきができる。このよう
に摺動面にＰＴＦＥ分散Ｎｌ無電解複合メッキを施した
理由としては、次のような知見に基づ（。即ち、摩耗や
焼付きいう現象は、二つの材料が摺接した場合に起こる
現象であり、材料の材質、組織、ＶＩ！度等に起因する
ことは一般に知られている。そこで不発１１１１者は、
前記メツＡ・を施したものと、Ｓｉを含有した５ｉ−Ａ
１合金材とを対比するために、Ｆａｌａｘ焼付試験によ
り焼付荷重を測定した。より具体的には、第３図に示すように、−の材料でビン
３０を製作すると共に他の材料で７字溝を有するブロッ
ク３１を製作し、ビン３０を回転させつつブロック３１
を圧接して焼付が発生する時点の荷重を測定する。その
試験結果を試験条件と共に次に示す。尚焼付荷重Ｐは、Ｖ字溝の角度を９０°、ブロック３１
に加える力をＦとした場合ｐ　＝　Ｆ／２　ＡＥ″で表
される。また実用に伏しうる焼付荷重限春は２８０Ｋｇ
である。表（１）試験結果表注）Ｕ・・・Ｕ造材、押・・・粉末押出材、ＰＴＦＥ・
・・ポリ４弗化エチレン試験条件試験機：Ｆａｌｃｘ焼付試験機ビン回転速度：　０　＊　３９　ｍ／ｓａｃ潤滑油：５
ＵＮＩＳＯ・５ＧＳ（商品名：日本サン石油株式会社製）油温：８０・Ｃ荷重付加方式ニステップアップ方式上記試験結果から、Ｓｔを含むアルミニウム材をＩｌｆ
接さぜたテスト１．２の場合に比し、Ｎ１−ＰＴＦＥ複
合メッキを施したものを用いて摺接させたテスト５．６
の場合では焼付荷重が７００Ｋｇ以上と極めて大きな伯
が得られた。これはＮｉベースのメッキにｃ４滑性、摺
動性の良好なＰＴＦＥが分散されているために、非常に
精度が高く、低摩擦で高硬度の表面を造り出され、耐焼
付性が向上するものと解される。また耐摩耗特性も太き
（なる。本発明はＬ記試験結果に基づく知見により完成したもの
であり、本実施例では上記テストのコスト的に有利なテ
スト５を利用したものである。尚、本発明のベーン形圧縮機における１ｉＮ１λ材料の
組み合わせは、表（２）の如く種々選定できるもので、
本発明のメッキを施したものは、本実施例の組み合わせ
と同専の効果を得ることができる。表（２）材料の組み合わせ尚、第４図に示す態形式のベーン形ｆＥ縮機における実
施例では、リヤサイドブロック８にプレート２８を挿着
してローフ２及びベーン６と摺動させるようにしている
。従って本発明のメッキを施す面は、」；記実施例のり
ャサイドブｌフックに代わリブレート２８が対象となり
、これによって上記実施例と同一の効果を得ることがで
きる。（発１１Ｊ１の効果）以上説明したように木イｌ！明によれば、シリンダブロ
ック、両サイドブロック、　ｒｌ−りおよびベーンがア
ルミニラｌ、材で製作され°ζいるので、圧縮機自体の
！ｌｒＡ化を図ることができ、しかも両サイドブロック
の摺接面とベーンの外表面にＮ１−ＰＴ　Ｆ　Ｅ　ｊ１
１電解複合メツＡ・を施しているので、これらの摺接面
は微粒ＰＴＦＥの分散により、乾式潤滑性、低摩擦性及
び高硬度の表面に造成され、且つ高精度均等膜に形成さ
れている。従って耐焼付性、耐摩耗性が茗しく改善され
、圧縮機の性能および耐久性を向りさせる事ができる。又従来の如きセラミックスの分散剤を用いた複合メッキ
層より硬くないため、製造コストが安くく、生産性を向
」ニさせることが可能となる。更に鉄メッキの場合に見られる熱衝撃時の１ｊＦＩｉも
、ＮｉとＰＴＦＥの応力Ｍ和作用によって、発生しなく
なったので、熱変化の大きい圧縮機に好適である。そし
て無電解メッキ処理のため「莫厚が精度良く均等に形成
されるので、鉄メッキ−」こおけるメツＡ・前処理より
ｍ単となり、後任」：げ加工も不要となって原価低減及
び生産性向−Ｌに茗しい効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベーン形圧縮機の側面断面図（第
２図のＢ−Ｂ断面）、第２図は本発明に係るベーン形圧
縮機の正面部分破断断面図（第１図のＡ−Ａ断面）、第
３図はＦａｌｅｘ試験を説明するための断面図、第４図
は本発明に係る態形式のベーン膨圧ａ機の側面断面図。１・・・シリンダブロック、　　２・・・１フーク、５
・・・ベーン溝、　　６・・・ベーン、７．８・・・フ
ロント、リアサイドブロック。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

筒状の内周面を有するシリンダブロックの両端にフロン
トサイドブロックとリヤサイドブロック並びにフロント
ヘッドとリヤヘッドが固着され、前記シリンダブロック
内に回転自在にロータが収納され、このロータに形成さ
れたベーン溝内に摺動自在にベーンが嵌挿され、前記ロ
ータの回転に伴って前記ベーンを出没させ、ベーンの先
端が前記シリンダブロックの内周面に摺接するベーン形
圧縮機において、前記シリンダブロック、両サイドブロ
ック、ロータおよびベーンをアルミニウム材で構成する
と共に、これら少なくとも一つ以上の構成品にポリ４弗
化エチレン（ＰＴＦＥ）を分散したＮｉ無電解複合メッ
キでなる被覆層を形成した事を特徴とするベーン形圧縮
機。