JPS6312894A - ロ−タリ−コンプレツサ - Google Patents
ロ−タリ−コンプレツサInfo
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- JPS6312894A JPS6312894A JP15482886A JP15482886A JPS6312894A JP S6312894 A JPS6312894 A JP S6312894A JP 15482886 A JP15482886 A JP 15482886A JP 15482886 A JP15482886 A JP 15482886A JP S6312894 A JPS6312894 A JP S6312894A
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［従来の技術］
現在、家庭用電気製品で使用するロータリーコンプレッ
サは軽量、小型化するとともに、低コスト化、高性能化
の要求から各部品を形成する材料においても改良が求め
られている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第１
図に示すように、ケース１０１ハウジング１１、ハウジ
ングの溝に収容されるベーン１２、ローラ１３等から構
成されるが、これらの中でも特に耐摩耗性が要求されて
いるのがベーン１２とローラ１３である。
サは軽量、小型化するとともに、低コスト化、高性能化
の要求から各部品を形成する材料においても改良が求め
られている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第１
図に示すように、ケース１０１ハウジング１１、ハウジ
ングの溝に収容されるベーン１２、ローラ１３等から構
成されるが、これらの中でも特に耐摩耗性が要求されて
いるのがベーン１２とローラ１３である。
ローラ材は現在、Ｎｉ −Ｃｒ−Ｍｏ鋳鉄、ＦＣ鋳鉄、
共晶黒鉛鋳鉄、鉄系固相焼結合金が一般的であり、それ
に対してベーン材はハードナブル鋳鉄、５ＫＨ９材、鉄
系固相焼結合金が用いられている。
共晶黒鉛鋳鉄、鉄系固相焼結合金が一般的であり、それ
に対してベーン材はハードナブル鋳鉄、５ＫＨ９材、鉄
系固相焼結合金が用いられている。
［発明が解決しようとする問題点コ
しかるにベーン材をハードナブル鋳鉄や５ＫＨＯ材で形
成した場合は高負荷時にスカッフィングや摩耗が起き、
また加工工数が多くコスト高となっていた。
成した場合は高負荷時にスカッフィングや摩耗が起き、
また加工工数が多くコスト高となっていた。
また鉄系固相焼結合金で形成したベーンは連続空孔が多
いため、油焼入れによる汚れや研削液、砥粒の残存等に
よる弊害や摺動時に空孔から潤滑油が逃げて油膜が形成
されにくい等の弊害があるために封孔処理を施すことが
必要であった。また材料強度が小ざく、耐摩耗性にも劣
っていた。
いため、油焼入れによる汚れや研削液、砥粒の残存等に
よる弊害や摺動時に空孔から潤滑油が逃げて油膜が形成
されにくい等の弊害があるために封孔処理を施すことが
必要であった。また材料強度が小ざく、耐摩耗性にも劣
っていた。
そこで本発明の目的は、ローラと組み合わせて優れた性
能を発揮するベーン、特に優れた耐摩耗性と耐スカッフ
ィング性及び高強度を有し、製造コストの低いベーンを
提供することにある。
能を発揮するベーン、特に優れた耐摩耗性と耐スカッフ
ィング性及び高強度を有し、製造コストの低いベーンを
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明によれば、ローラがＮ
ｉ −ｃｒ−Ｍｏ鋳鉄、ＦＣ鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もし
くは鉄系焼結合金のうちの一つからなり、該ローラと組
み合わせて使用するベーンが鉄以外に炭素０５〜４．０
重世％、クロム５．０〜３αＯ重量％を含み、更に炭化
物形成元素であるＮｂ、刊、■。
ｉ −ｃｒ−Ｍｏ鋳鉄、ＦＣ鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もし
くは鉄系焼結合金のうちの一つからなり、該ローラと組
み合わせて使用するベーンが鉄以外に炭素０５〜４．０
重世％、クロム５．０〜３αＯ重量％を含み、更に炭化
物形成元素であるＮｂ、刊、■。
Ｗのうち１種または２種以上を２０重量％以下含み、か
つ、基地強化元素であるＮｉ、 Ｍｏ、 Ｃｏ、 Ｃｕ
。
つ、基地強化元素であるＮｉ、 Ｍｏ、 Ｃｏ、 Ｃｕ
。
Ｍｎのうちいずれか１種または２種以上を１０重量％以
下含み、更に１２５０’Ｃ以下で液相焼結を行なわしめ
るＰ、 Ｂ、 Ｓｉのうち１種または２種以上をα１〜
５．０重量％含有し、０２〜１０＠量％の焼結空孔を有
する焼結合金からなるロータリーコ ゛ンプレ
ッサが提供される。
下含み、更に１２５０’Ｃ以下で液相焼結を行なわしめ
るＰ、 Ｂ、 Ｓｉのうち１種または２種以上をα１〜
５．０重量％含有し、０２〜１０＠量％の焼結空孔を有
する焼結合金からなるロータリーコ ゛ンプレ
ッサが提供される。
また前記ベーンにおいて、先端もしくは側面に窒化処理
を施すことによって、耐スカッフィング性をより向上さ
せることができる。
を施すことによって、耐スカッフィング性をより向上さ
せることができる。
本発明のベーン材において各成分の数値を限定した理由
は、以下の通りである。
は、以下の通りである。
炭素は基地の強化、析出硬質相（Ｆｅを含むｃｒの炭化
物）を生ぜしめ、耐摩耗性を具備するに必要な元素であ
る。合金成分の炭素の限定理由は以下の通りである。０
５重量％未満では析出硬質相聞が不充分で高負荷の摩耗
に耐え難く、また高強度の基地が得られない。４．０重
量％超では析出硬質相量が多く、かつ大きく成長するた
めに脆化する。
物）を生ぜしめ、耐摩耗性を具備するに必要な元素であ
る。合金成分の炭素の限定理由は以下の通りである。０
５重量％未満では析出硬質相聞が不充分で高負荷の摩耗
に耐え難く、また高強度の基地が得られない。４．０重
量％超では析出硬質相量が多く、かつ大きく成長するた
めに脆化する。
液相焼結はより高温で焼結することにより可能であるが
、焼結炉の耐久性の問題から１２５０℃以下で充分な液
相を発生させることが必要である。
、焼結炉の耐久性の問題から１２５０℃以下で充分な液
相を発生させることが必要である。
燐、ホウ素、シリコン等は１２５０℃以下で液相焼結を
行わせる元素であるので有効であり、液相の量は少なく
なりすぎると強度の向上が得られず、また液相の量が多
くなりすぎると、寸法精度の高い焼結体が得られない。
行わせる元素であるので有効であり、液相の量は少なく
なりすぎると強度の向上が得られず、また液相の量が多
くなりすぎると、寸法精度の高い焼結体が得られない。
従って前記の理由に基づき燐、ホウ素、シリコンのうち
１種または２種以上を０１〜５．０重量％の範囲で用い
る。ここにおいて添加量と焼結温度は反比例的相関関係
となる。
１種または２種以上を０１〜５．０重量％の範囲で用い
る。ここにおいて添加量と焼結温度は反比例的相関関係
となる。
Ｃｒは基地の強化及び炭素と化合し析出硬質相を形成す
るに重要な元素である。ここにおいて、ｃｒの添加量が
５．０重量％未満では、後述するＮｂ１刊、■、Ｗのう
ち１種または２種以上を２０重量％以下添加する量と関
連を有するのであるが、一般に析出硬質相が不足し、良
好な耐摩耗性が得られない。３０重量％超では、耐摩耗
性に顕著な向上が認められず、徒らに価格の上昇を招く
だけである。
るに重要な元素である。ここにおいて、ｃｒの添加量が
５．０重量％未満では、後述するＮｂ１刊、■、Ｗのう
ち１種または２種以上を２０重量％以下添加する量と関
連を有するのであるが、一般に析出硬質相が不足し、良
好な耐摩耗性が得られない。３０重量％超では、耐摩耗
性に顕著な向上が認められず、徒らに価格の上昇を招く
だけである。
しかも被削性が悪くなる。
Ｎｂ、 Ｔｉ、 Ｖ、 Ｗは基地中に微細なこれらの炭
化物を析出させることにより、耐摩耗性、耐スカッフィ
ング性を向上させることを目的として添加されるもので
あるが、２０重量％超になると、これらの炭化物の析出
が過大となるため、相手材を著しく摩耗させてしまう。
化物を析出させることにより、耐摩耗性、耐スカッフィ
ング性を向上させることを目的として添加されるもので
あるが、２０重量％超になると、これらの炭化物の析出
が過大となるため、相手材を著しく摩耗させてしまう。
空孔率については、その１０容量％超では焼結が不充分
な為、粒子間結合強度が弱く、疲労破壊し易いのでピッ
チング摩耗を誘起し易く、また機械的強度も劣化するの
で１０％以下と限定する。
な為、粒子間結合強度が弱く、疲労破壊し易いのでピッ
チング摩耗を誘起し易く、また機械的強度も劣化するの
で１０％以下と限定する。
また、α２容量％未満では油膜りが少なく、油保持性が
悪くスカッフ摩耗し易くなる。またこの範囲の空孔率と
すれば封孔処理を行なわずに使用することができる。
悪くスカッフ摩耗し易くなる。またこの範囲の空孔率と
すれば封孔処理を行なわずに使用することができる。
さらに、Ｎｉ、 ）ｔｏ、 Ｃｏ、 ｃｕ、 Ｍｎのう
ちいずれか１種または２種以上が基地組織を強化するた
めに、１０重量％以下含まれる。１０重量％以下の添加
で基地組織強化の目的は十分達成でき、１０重量％超で
は経済性の点で不都合である。
ちいずれか１種または２種以上が基地組織を強化するた
めに、１０重量％以下含まれる。１０重量％以下の添加
で基地組織強化の目的は十分達成でき、１０重量％超で
は経済性の点で不都合である。
ざらに本発明は焼結後においては主としてパーライトで
あるが組合せて使用される相手ローラ材により基地組織
を強化することが可能である。基地組織を強化する方法
としては焼結後熱処理を施し主としてベーナイト又は主
としてマルテンサイトの組織にすることができる。この
場合は耐ピツチング性が更に向上する。例えば焼結後８
７０℃に加熱後約４００℃ソルトバスにて約１０〜４０
時間熱処理を施すと基地組織はベーナイトになる。
あるが組合せて使用される相手ローラ材により基地組織
を強化することが可能である。基地組織を強化する方法
としては焼結後熱処理を施し主としてベーナイト又は主
としてマルテンサイトの組織にすることができる。この
場合は耐ピツチング性が更に向上する。例えば焼結後８
７０℃に加熱後約４００℃ソルトバスにて約１０〜４０
時間熱処理を施すと基地組織はベーナイトになる。
又８７０℃に加熱後常温の水又は油にて熱処理を施すと
基地はマルテンサイトになる。
基地はマルテンサイトになる。
本発明の焼結合金材は、基地中に比較的大きなりロム炭
化物、および微細なりロム炭化物と微細なＮｂ、 ′Ｔ
ｉ、 Ｖ、 Ｗの１種もしくは２種以上の炭化物が析出
するため、極めて良好な耐摩耗性、耐スカッフィング性
が発揮される。また、Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ｃｏ。
化物、および微細なりロム炭化物と微細なＮｂ、 ′Ｔ
ｉ、 Ｖ、 Ｗの１種もしくは２種以上の炭化物が析出
するため、極めて良好な耐摩耗性、耐スカッフィング性
が発揮される。また、Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ｃｏ。
ＣＤ、 Ｈｎの内の１種もしくは２種以上が添加され、
かつ液相焼結されているため基地が強化されており、そ
のため高面圧下等の苛酷な使用条件においても優れた耐
摩耗性を有する。
かつ液相焼結されているため基地が強化されており、そ
のため高面圧下等の苛酷な使用条件においても優れた耐
摩耗性を有する。
以上のように成分量を調整したベーン材は焼入れを施し
た後、窒化処理を施すことによって表面硬度が高くなり
、相手材の摩耗量をさらに少なくするとともに、耐スカ
ッフィング性、耐疲労性、耐食性を改善することができ
る。この場合、窒化処理後にベーン先端の窒化層の厚さ
が表面から２μ以上となるように調整するものである。
た後、窒化処理を施すことによって表面硬度が高くなり
、相手材の摩耗量をさらに少なくするとともに、耐スカ
ッフィング性、耐疲労性、耐食性を改善することができ
る。この場合、窒化処理後にベーン先端の窒化層の厚さ
が表面から２μ以上となるように調整するものである。
さらには本発明のベーン材の耐摩耗性を効果あるものと
するために、相手ローラ材はｎ＋−Ｃｒ−ＮＯ鋳鉄、Ｆ
Ｃ鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結合金のうちか
ら選択する。これによってベーン、０二う共に摩耗量を
著しく減少させることができる。
するために、相手ローラ材はｎ＋−Ｃｒ−ＮＯ鋳鉄、Ｆ
Ｃ鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼結合金のうちか
ら選択する。これによってベーン、０二う共に摩耗量を
著しく減少させることができる。
［実施例］
以下、実施例および比較例に基づき、本発明の性能確認
試験結果を説明する。
試験結果を説明する。
第１表に示す通り、本発明ベーン材としてＭｏ。
１〜４の組成、表面硬度、空孔率を有する焼結合金を５
．Ｏｔ／ｃｍのプレス面圧で粉末をプレス成形後、アン
モニア分解ガス雰囲気の炉に入れ、１１００〜１１８０
℃℃の温度で１時間焼結して得た。ＮＯ，４については
焼結後ざらにガス窒化処理を５時間、５５０℃で行ない
表面から５μの厚さの窒化層を形成した。
．Ｏｔ／ｃｍのプレス面圧で粉末をプレス成形後、アン
モニア分解ガス雰囲気の炉に入れ、１１００〜１１８０
℃℃の温度で１時間焼結して得た。ＮＯ，４については
焼結後ざらにガス窒化処理を５時間、５５０℃で行ない
表面から５μの厚さの窒化層を形成した。
また比較用ベーン材としてＮ００５〜８の組成、硬度、
空孔率を有する材料を得た。この場合Ｍｏ。
空孔率を有する材料を得た。この場合Ｍｏ。
５はバードナブル鋳鉄、ＮＯ，６は５ＵＰ９鋼、Ｍｏ、
７は５ＫＨ９鋼、ＮＯ，８は固相焼結材である。
７は５ＫＨ９鋼、ＮＯ，８は固相焼結材である。
以上、Ｍｏ、１〜８のベーン材について、アムスラ一式
摩耗試験に供した。ベーン材を平面接触上り摩耗試験機
における固定片とし、これら固定片を相手材すなわちＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋳鉄で制作された円板状試料に圧接し、
その圧接面に対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料を
回転させた。
摩耗試験に供した。ベーン材を平面接触上り摩耗試験機
における固定片とし、これら固定片を相手材すなわちＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋳鉄で制作された円板状試料に圧接し、
その圧接面に対し常時潤滑油を供給しつつ円板状試料を
回転させた。
試験条件は以下の通りである。
荷重−１００Ｋｇ、周速５４０ｒ、ｌ）、ｍ、潤滑油・
・・スニソ４ＧＳ１油温・・・室温。
・・スニソ４ＧＳ１油温・・・室温。
以上の試験方法によって各々の試料について、スカッフ
ィング発生時間を測定したが、第１表に示される通り、
本発明材は比較材に比してスカッフィング発生時間の著
しい長さを示した。
ィング発生時間を測定したが、第１表に示される通り、
本発明材は比較材に比してスカッフィング発生時間の著
しい長さを示した。
［発明の効果］
以上述べたように、また試験によっても示されたように
、本発明のコンプレッサにおけるベーン材は従来材と比
較して優れた耐摩耗性と高強度を有し、また低いコスト
で製造することができる。
、本発明のコンプレッサにおけるベーン材は従来材と比
較して優れた耐摩耗性と高強度を有し、また低いコスト
で製造することができる。
第１図は本発明のロータリーコンプレッサの構造を示す
縦断図面である。 １２・・・ベーン、１３・・・ローラ。
縦断図面である。 １２・・・ベーン、１３・・・ローラ。
Claims (2)
- （１） ロータリーコンプレッサのローラがＮｉ−Ｃｒ
−Ｍｏ鋳鉄、ＦＣ鋳鉄、共晶黒鉛鋳鉄、もしくは鉄系焼
結合金のうちの一つからなり、該ローラと組み合わせて
使用するベーンが鉄以外に炭素０．５〜４．０重量％、
クロム５．０〜３０．０重量％を含み、更に炭化物形成
元素であるＮｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｗのうち１種または２種以
上を２０重量％以下含み、かつ、基地強化元素であるＮ
ｉ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎのうちいずれか１種または
２種以上を１０重量％以下含み、更に１２５０℃以下で
液相焼結を行なわしめるＰ，Ｂ，Ｓｉのうち１種または
２種以上を０．１〜５．０重量％含有し、０．２〜１０
容量％の焼結空孔を有する焼結合金からなるロータリー
コンプレッサ。 - （２） 前記特許請求の範囲第１項において、前記ベー
ンに窒化処理を施したことを特徴とするロータリーコン
プレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154828A JPH0684756B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | ロータリーコンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154828A JPH0684756B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | ロータリーコンプレッサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312894A true JPS6312894A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0684756B2 JPH0684756B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=15592769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154828A Expired - Fee Related JPH0684756B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | ロータリーコンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684756B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5616017A (en) * | 1994-12-28 | 1997-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotary compressor having a cylinder portion formed of a valve sheet |
| EP1158168A1 (en) * | 1994-04-28 | 2001-11-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compressor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100257A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転式流体コンプレツサ |
| JPS6140476A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Toshiba Corp | 回転式圧縮機 |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154828A patent/JPH0684756B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100257A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転式流体コンプレツサ |
| JPS6140476A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Toshiba Corp | 回転式圧縮機 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1158168A1 (en) * | 1994-04-28 | 2001-11-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compressor |
| US5616017A (en) * | 1994-12-28 | 1997-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotary compressor having a cylinder portion formed of a valve sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684756B2 (ja) | 1994-10-26 |
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