JPS6068903A - ロータリコンプレッサ用ベーン及びその製造方法 - Google Patents

ロータリコンプレッサ用ベーン及びその製造方法

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JPS6068903A JP58177372A JP17737283A JPS6068903A JP S6068903 A JPS6068903 A JP S6068903A JP 58177372 A JP58177372 A JP 58177372A JP 17737283 A JP17737283 A JP 17737283A JP S6068903 A JPS6068903 A JP S6068903A
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    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明はセラミック部品及びその製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般にエアコンデショナなどに用いられるロータリコン
プレッサにおいて、第1図で示すようにロータ1に摺接
してケース2内を仕切るために設けられるガイドベーン
3は、第2図でも示すようにロータ1に摺接する端部に
板厚方向に曲面をなす曲面部3aを有し、他端部にガイ
ドベーン3をロータ1に接触させるだめのはね4を受け
る切欠部3bを有する板状体をなしている。
このロータリコンプレッサ用のガイドベーンは、従来金
属の溶解材で成形していたが、最近では耐熱性、耐摩耗
性などの性質に優れているという点から、セラミックで
成形することが試みられている。
しかして、従来ガイドベーンをセラミックで成形する場
合には、初めに矩形等の単純形状の焼結体を用意し、そ
の後に前記焼結体に研削加工および切削加工を施して曲
面部および切欠部を形成する方法が行なわれている。
しかしながら、このように単純形状のものを複雑形状に
するために研削および切削加工を行なうことは、これら
の機械加工に多くの手間と加工時間を要し、製作コスト
が高くなるとともに、機械加工により加工された部分(
例えば薄肉部分)の強度が低下するという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、充分な機械
強度を有するセラミック部品を提供するとともにロータ
リコンプレッサ用ガイドベーンのようなセラミック部品
を容易且つ安価に製造できるセラミック部品及びその製
造方法を提供することを目的とするものである。
〔発明の、概要〕
本発明のセラミック部品は、セシミツク粉末を圧縮成形
したセラミック成形体であって部分的に成形密度を大に
したことを特徴とする。また、その製造方法は、材料粉
末を金型に充填してプレスで加圧することにより、一部
に板厚方向に曲面をなす曲面部を有し且つ成形密度が他
の部分に比較して大である板状の粉末成形体を成形する
ことを%@とするものである。すなわち、金型プレスに
よって粉末成形体をセラミック部品の最終形状に近い形
状として成形することにより、機械加工の手間を大幅に
削減したものである。
本発明の製造方法をロータリコンプレッサ用がイドベー
ンを製造する場合を例にとって説明する。
まず、金型プレスによりガイドベーン3の最終形状に近
い形状をなす粉末成形体を成形する。−金型プレスに際
しては第3図で示す金型を用いる。すなわち、図中5は
ダイ、6は上型、7は下型である。上型6と下型7はダ
イI5の内部で組合せた時に、曲面部3aと切欠部3b
を有するガイドベーン3を横置きにした状態に(目当す
る空間部を形作る成形面6a、7hを有している。なお
、各成形面61L、7aにおけるガイドベーン3の曲面
部3aを形成する部分の先端6b、7bは、特に先端部
の成形密度を大きくするために、第4図で示すように組
合せるべき位置の手前で切除した段付きの形状にしであ
る。
そして、ダイ5と下型7とに囲まれた部分にセラミック
の材料粉末例えば窒化けい素(stsN4)粉末に焼結
助剤および結合剤を添加した粉末8を充填し、次いで上
型6を下降して粉末8を加圧することにより、第5図で
示す粉末成形体9を横押しの状態で形成する。この粉末
成形体9はガイドベーン3の形状に近い形状、すなわち
曲面部3aおよび切欠部3bを有する板状体をなすもの
である。粉末成形体90曲面部3a先端には帯状部10
が形成される。これは前記したように上型6および下型
7の各成形面6a、7aの曲面部形成部の先端6b 、
 7bが切除されており、金型プレス時にこの先端が粉
末8を加圧するためである。こうすることにより、粉末
成形体9の曲面部3aは他の部分より成形密度が高くな
っている。これは曲面部3aが粉末成形体9の他の部分
の板厚に比して薄肉であり、金型プレス時に上型6およ
び下型7の各成形面6a、7mによる加圧間隙が狭くな
るためである。
次いで、脱脂工程の後焼結したものに研削加工を行ない
、曲面部3a先端の帯状部10を除去する。必要とする
機械加工はこれだけであり、従来のような曲面部3aお
よび切欠部3bを形成するための機械加工は不要である
から、機械加工に要する時間は大幅に減少する。このよ
うにして得られたガイドベーン30曲面部3aは焼結密
度が高く、大なる強度と耐摩耗性を有している。
ガイドベーン3の曲面部3aはロータ1と摺接するため
に優れた強度と耐摩耗性を要求されるが、本発明により
製造されたセラミック製のガイドベーン3は前記の要求
に応えるものである。
なお、粉末成形体は金型プレスにより横押し法で成形す
る場合に限らず、ガイドベーンを縦置きにした状態にし
て成形する所謂縦押し法で成形することも可能である。
この場合は曲面部が下側、切欠部が上側となるように粉
末成形体を立てた状態で成形するものである。
また、本発明が製造するセラミック部品は、窒化物系セ
ラミック、炭化物セラミックおよび酸化物セラミックの
いずれで形成したものでも良い。
〔発明の実施例〕
ロータリコンプレッサ用ガイドベーンを製造するために
、窒化けい素粉末を金型プレスにより成形圧s o o
 Ky/am2をもって横押し法により加圧して、ガイ
ドベーンの形状に近い形状をなす30IIIm×30叩
X 4 mmの寸法をもった粉末成形体を成形した。次
いで、脱脂及び焼結後この曲面部先端に形成された帯状
部を研削加工により除去した。この結果、研削加工に要
した時間は段取り時間を含めて約8時間であった。この
時間は専用機を用いれば更に短縮が可能である。
これに対して比較例として、金型プレスにより窒化けい
素粉末を加圧して前記と同一寸法を有する板状の粉末成
形体を成形し、次いで得られた粉末成形体を焼結した後
研削加工および切削加工によりガイドベーンの形状に成
形した。
この結果、研削および切削加工に要した時間は約40時
間であった。
〔発明の効果〕
本発明のセラミック部品及びその製造方法は以上説明し
たように、充分な強度を有するセラミック部品を得られ
、さらに製造するに際しては金型プレスにより粉末成形
体をセラミック部品の最終形状に近い形状で成形するこ
とにより、粉末成形体を仕上げるための機械加工を大幅
に減少させることができ、しかも製造コストを低減する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はロータリコンプレッサを示す概略的断面図、第
2図はロータリコンプレッサ用ガイドベーンを示す斜視
図、第3図は本発明の製造方法の一例を示す説明図、第
4図は第3図において示すA部分を拡大して示す説明図
、第5図は粉末成形体を示す側面図である。 3・・・ガイドベーン、3&・・・曲面部、3b・・・
切欠部、5・・・ダイ、6・・・上型、7・・・下型、
9・・・粉末成形体。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 手続補正書 14.ゎす、101.r5□ ・1“j許庁長官 志 賀 学 殿 1 ・IV件の表示 特願昭58−177372号 2 発明の名称 セラミック部品及びその製造方法 3 補正をする者 ゛11件、との関係 特許出願人 (307)株式会社 東芝 ・1代理人 5、自発補正 5.〜 −こ−・ 7、補正の内容 +I+ 明細店第4頁第2行目の「という欠点がある。 」と第3行目の「〔発明の目的〕」とある間C二下記を
加入する。 J己 「さらに、このような従来のセラミック摺動部品の製造
方法では製品の密度が全体的に均一にっくられるため、
最も高密度で耐摩耗性を要求される他部品との摺接部分
の高密度化が達成し難く、他方、それほど高密度を必要
とせず、むしろ低密度で肩滑剤保持姓がめられる部分を
高密度化部分と区別して形成することができない。」 (2)明細@第8頁第2行目の「良し・。」と第3行目
の[〔発明の冥施例〕−1とある1(41に下記を加入
する。 記 「なかでも焼結助剤として希土類元素酸化物(Y2O2
等)を10%(重相%、以下同じ)以下、酸化アルミニ
ウムを10%以下、窒化アルミニウムを10%以下及び
Ti、Zr、Mgの酸化物の少なくとも1種を5%以下
含む窒化珪素は、耐摩耗性に優れており好ましい。 更に炭化モリブデンを5%以下含むと更に耐摩耗性は改
善される。 なお、ベーンの摺動部は、緻密であることが望ましく、
密度98%以上、好ましくは99%以上がよい。 更に、摺動部の表面粗さは、所望の耐摩耗性を得るI:
は5μ以下であることが望ましく、2μ以下であれば更
に好ましい。特に先端部の表面粗さが5μ以下であると
、初期摩耗量が一段と少なくなるとともに、摺動部分の
気密性を維持することが可能となる。」 (3) 明細書第8頁第5行目に「するために、窒化け
い素粉床」とあるを「するために、焼結助剤としてY2
O35%、A4033 %および、A−eN 3%を含
む窒化けい素粉床」と訂正し、同頁箱12行目に「段取
り時間を含めて約8時間であった。」とあるを「約15
分であった。」と訂正し、同頁節20行目に「約40時
間」とあるを「約1時間」と訂正する。 (4)明細書第8頁第20行目の「であった。Jと第9
頁第1行目の「〔発明の効果〕」とある間に下記を加入
する。 記 「この実柚例で得た本発明(:係わるガイドベーンの曲
面部(ロータとの摺接部)の密度は3、22 、!/−
/ ct!t′(理1iiiii値:3.24y−/”
)であり、他の部分は3、I B y lcdであった
。 コノヘーンを鋳鉄製のロータと組合せて耐摩耗rA験を
行なった。運転判波数は120B!、運転時間は300
14である。この結果を第1表(=示す。 また、上記比較例で得られたガイドベーンは密度が全体
的に3.18 y−/C’llであった。上記同様の耐
摩耗性試験の結果をあわせて第1表に示す。 また、参考のためにベーンを従来の金属材料で構成した
ものも比較例として示す。 第 1 表 第1表から明らかなように1本発明のものは摩耗量が格
段に少ない。 また、本発明のものは、高密反、高機械強度全必要とす
る被摺接部分を局部的に高密度化するとともに同時にイ
1.i五部分を比較曲低密度として、/R滑剤保持性を
具備させることができる。」

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) セラミック粉末を圧縮成形したセラミック成形
    体であって部分的に成形密度を大にしたセラミック部品
  2. (2) セラミック成形体の端部の成形密度を大にした
    特許請求の範囲第1項に記載のセラミック部品。
  3. (3) セラミック成形体を脱脂してなる特許請求の範
    囲第1項または第2項に記載のセラミック部品。
  4. (4) セラミック成形体を焼結してなる特許請求の範
    囲第3項に記載のセラミック部品。
  5. (5)セラミック部品はロータリーコンプレッサ用ベー
    ンである特許請求の範囲第1項から第4項のいずれかに
    記載のセラミック部品。
  6. (6)材料粉末を金型に充填してプレスで加圧すること
    により、一部に板厚方向に曲面をなす曲面部を有し且つ
    成形密度が他の部分に比較して大である板状の粉末成形
    体を成形することを特徴とするセラミック部品の製造方
    法。
  7. (7) プレスは粉末成形体の板厚方向に加圧する特許
    請求の範囲第6項に記載のセラミック部品の製造方法。
  8. (8) プレスは粉末成形体の板厚方向に対し直角方向
    に加圧する特許請求の範囲第6項に記載のセラミック部
    品の製造方法。
  9. (9)セラミック部品はロータリコンプレッサ用のガイ
    ドベーンである特許請求の範囲第6項に記載のセラミッ
    ク部品の製造方法。
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DE3463347D1 (en) 1987-06-04
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