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JP2002005013A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

斜板式圧縮機

Info

Publication number
JP2002005013A
JP2002005013A JP2000193456A JP2000193456A JP2002005013A JP 2002005013 A JP2002005013 A JP 2002005013A JP 2000193456 A JP2000193456 A JP 2000193456A JP 2000193456 A JP2000193456 A JP 2000193456A JP 2002005013 A JP2002005013 A JP 2002005013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
swash plate
piston
sliding
shoe
film
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
Application number
JP2000193456A
Other languages
English (en)
Inventor
Manabu Sugiura
学 杉浦
Takayuki Kato
崇行 加藤
Takahiro Sugioka
隆弘 杉岡
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries 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 Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2000193456A priority Critical patent/JP2002005013A/ja
Priority to US09/885,778 priority patent/US20010054352A1/en
Priority to EP01114766A priority patent/EP1167761A3/en
Publication of JP2002005013A publication Critical patent/JP2002005013A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878Pistons
    • F04B27/0886Piston shoes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成部品同士が摺動する摺動部の摺動特性を
向上し、しかもその皮膜形成時の作業を簡単にする。 【解決手段】 斜板22のフロント面39およびリヤ面
40に、CVD法やPVD法を用いてDLC膜43,4
4を形成する。そのため斜板22とシュー27,28の
摺動部47の摺動特性は向上し、斜板22の表面および
シュー27,28の平面部35,36には摩耗や焼付け
は生じ難くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、斜板の回転運動を
ピストンの往復運動に変換して媒体を吸入吐出する斜板
式圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば斜板式等の圧縮機では、部品同士
が摺動する摺動部の潤滑は、冷媒ガスにミスト状潤滑油
を運搬させて各摺動部に潤滑油を供給することで確保し
ている。ところが例えば低温下でかつ圧縮機の運転が初
期状態のときには、摺動部に付着していた潤滑油が冷媒
ガスによって洗い流され、摺動部はドライ状態になり易
いという実状がある。そこで各摺動部材が耐焼付性や耐
摩耗性に優れた摺動特性を有するように、各摺動部材に
は表面処理が施されている。
【0003】この種の表面処理技術として圧縮機の斜板
に表面処理を施した例が、例えば特開平8−19932
7号公報、特開平11−193780号公報等に開示さ
れている。先の公報では、斜板の母材の表面にCuまた
はAl系材料を溶射することで溶射層を形成し、この溶
射層の表面にPb系、Sn系、Pb−Sn系メッキ層
や、MoS2、MoS2・黒鉛混合物、PTFE等からな
る被覆層を形成している。また後の公報では、斜板の母
材の表面にAl,Cu,Sn,Cu,金属塩酸等を主成
分とする中間層を形成し、その中間層の表面に熱硬化性
樹脂と、MoS2およびグラファイトのうち少なくとも
1種からなる固体潤滑剤とを含む摺接層を形成してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、斜板の表面
に樹脂層を形成するときには研磨加工等が必要となるた
め、皮膜形成時の手間が余計にかかるという問題があっ
た。さらに上記各公報では、斜板表面が多層形成されて
いることに加え、溶射層や樹脂層等の膜層を形成すると
きに実施する前処理、研磨処理、焼成処理等の加工処理
が多いため、皮膜形成作業に手間がかかり、しかも相対
的にコストが増すという問題もあった。
【0005】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、構成部品同士が摺動する摺動
部の摺動特性を向上でき、しかもその皮膜形成時の作業
を簡単にできる斜板式圧縮機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項1に記載の発明では、駆動軸と一体回転可能に
組付けられた斜板と、当該斜板に少なくとも1つ係留さ
れた一対のシューと、当該シューを介して前記斜板と連
結されたピストンとを備えた斜板式圧縮機であって、圧
縮機駆動時に当該圧縮機を構成する構成部品同士が摺動
する各摺動部のうち、少なくとも一箇所に非晶質硬質炭
素膜が形成されている。
【0007】この発明によれば、各摺動部の少なくとも
一箇所に形成された非晶質硬質炭素膜により、圧縮機駆
動時に摺動する構成部品は耐摩耗性や耐焼付性等の摺動
特性が向上し、その各構成部品、ひいては圧縮機の信頼
性が向上する。また非晶質硬質炭素膜を部品上に形成す
るとき、非晶質硬質炭素膜は膜厚や表面粗さ等の形成精
度(加工精度)が良いため、研磨処理等の加工処理をし
なくても必要とする膜厚や表面粗度が得られ、皮膜形成
作業が簡単になる。
【0008】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記非晶質硬質炭素膜は、前記斜
板、シュー及びピストンが摺動する摺動部のうち、少な
くとも一箇所に形成されている。
【0009】この発明によれば、請求項1に記載の発明
の作用に加え、斜板、シュー、ピストンの摺動部分に摩
耗や焼付けが起こり難くなり、斜板、シュー、ピストン
の信頼性が向上する。
【0010】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
2に記載の発明において、前記斜板のシューとの摺動面
には、前記非晶質硬質炭素膜が形成されている。この発
明によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加
え、シューに対する斜板の摺動面に形成された非晶質硬
質炭素膜により、その摺動面は高い摺動特性を有する。
よってこの斜板の摺動面により、斜板とシューとの間で
摩耗や焼付け等が起こり難くなり、斜板、シュー等の信
頼性が向上する。
【0011】請求項4に記載の発明では、請求項1又は
2に記載の発明において、前記シューの前記斜板との摺
動面には、前記非晶質硬質炭素膜が形成されている。こ
の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に
加え、斜板に対するシューの摺動面に形成された非晶質
硬質炭素膜により、その摺動面は高い摺動特性を有す
る。よってこのシューの摺動面により、斜板とシューと
の間で摩耗や焼付け等が起こり難くなり、斜板、シュー
等の信頼性が向上する。
【0012】請求項5に記載の発明では、請求項1〜4
のうちいずれか一項に記載の発明において、前記シュー
の前記ピストンとの摺動面には、前記非晶質硬質炭素膜
が形成されている。
【0013】この発明によれば、請求項1〜4のうちい
ずれか一項に記載の発明の作用に加え、ピストンに対す
るシューの摺動面に形成された非晶質硬質炭素膜によ
り、その摺動面は高い摺動特性を有する。よってこのシ
ューの摺動面により、シューとピストンとの間で摩耗や
焼付け等が起こり難くなり、シュー、ピストン等の信頼
性が向上する。
【0014】請求項6に記載の発明では、請求項1〜4
のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ピスト
ンの外面には、少なくとも前記シューとの摺動面に前記
非晶質硬質炭素膜が形成されている。
【0015】この発明によれば、請求項1〜4のうちい
ずれか一項に記載の発明の作用に加え、少なくともシュ
ーに対するピストンの摺動面に形成された非晶質硬質炭
素膜により、その摺動面は高い摺動特性を有する。よっ
てこのピストンの摺動面により、シューとピストンとの
間で摩耗や焼付け等が起こり難くなり、シュー、ピスト
ンの信頼性が向上する。
【0016】請求項7に記載の発明では、請求項1〜6
のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ピスト
ンの外面には、少なくともその外周面に前記非晶質硬質
炭素膜が形成されている。
【0017】この発明によれば、請求項1〜6のうちい
ずれか一項に記載の発明の作用に加え、少なくともピス
トンの外周面に形成された非晶質硬質炭素膜により、そ
の外周面は高い摺動特性を有する。よってこの外周面に
より、ピストンと、そのピストンを収容するハウジング
(シリンダ)との間で摩耗や焼付け等が起こり難くな
り、ピストン、ハウジング等の信頼性が向上する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を可変容量型の斜板
式圧縮機に用いられる斜板の皮膜形成方法に具体化した
一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
【0019】図1に示すように、斜板式圧縮機11は、
シリンダブロック12と、その前端に接合されたフロン
トハウジング13と、シリンダブロック12の後端に弁
形成体14を介して接合されたリヤハウジング15とを
備え、これら部材11〜15は複数の通しボルト(図示
省略)により相互に接合固定されて圧縮機のハウジング
Hを構成している。
【0020】ハウジングH内には、クランク室16、吸
入室17および吐出室18が区画形成されている。シリ
ンダブロック12には複数のシリンダボア(一つのみ図
示)19が形成され、各シリンダボア19には片頭型の
ピストン20が往復動可能に収容されている。吸入室1
7と吐出室18は、弁形成体14の各種フラッパ弁を介
して各シリンダボア19と選択的に連通されている。
【0021】ハウジングHには駆動軸21が回転可能に
貫設されている。駆動軸21には、斜板22がクランク
室16に収容された状態で支持されている。斜板22
は、中心側のランド部23と、そのランド部23の外周
に肉厚が薄く形成された外周部24とを有している。こ
の斜板22は、ヒンジ機構25およびラグプレート26
を介して駆動軸21に作動連結され、駆動軸21と同期
回転可能かつ駆動軸21の軸線方向への摺動を伴いなが
ら駆動軸21に対し傾動可能となっている。
【0022】そして、斜板22の外周部24が前後一対
のシュー27,28を介して各ピストン20の端部に摺
動自在に係留されることで、全てのピストン20が斜板
に作動連結されている。駆動軸21とともに所定角度に
傾斜した斜板22が回転すると、各ピストン20が斜板
22の傾角に応じたストロークで往復動され、吸入室1
7から吸入した冷媒ガスを圧縮して吐出室18へ吐出す
るサイクルが順次繰り返される。
【0023】斜板22の傾角は、斜板回転時の遠心力に
基づく回転運動のモーメント、傾角減少バネ29の付勢
作用に基づくバネ力によるモーメント、ピストン20の
往復慣性力によるモーメント、ガス圧によるモーメント
等の各種モーメントの相互バランスに基づき決定され
る。ここでガス圧によるモーメントとは、シリンダボア
19の内圧と、ピストン20の背圧にあたるクランク室
16の内圧とに基づいて決まるモーメントであり、クラ
ンク圧に応じて傾角減少方向にも増大方向にも作用す
る。
【0024】可変容量型の斜板式圧縮機11はリヤハウ
ジング15に制御弁30を備え、この制御弁30はクラ
ンク室16と吐出室18とを連通する圧力供給経路31
上に介在している。また、クランク室16と吸入室17
は放圧通路(絞り通路)32によって連通されている。
本例のような可変容量型の斜板式圧縮機11では、制御
弁30の開度調節によってクランク圧を調節することに
よりガス圧によるモーメントを適宜変更する。そして、
クランク圧を高めに誘導すれば斜板22の傾角が小さく
なりピストン20のストロークが小さくなって吐出容量
が減少し、クランク圧を低めに誘導すれば斜板22の傾
角が大きくなりピストン20のストロークが大きくなっ
て吐出容量が増大する。
【0025】次に、皮膜を形成した斜板22、シュー2
7,28、ピストン20の具体例を図2〜図6に従って
説明する。図2に示すように、各シュー27,28は平
面部35,36と球面部37,38を有し、平面部3
5,36が斜板22のフロント面39およびリヤ面40
にそれぞれ当接し、球面部37,38がピストン20の
シュー座41に当接している。斜板22の基材(母材)
42には鉄系材料やアルミニウム系材料等が使用されて
いる。またシュー27,28には、その機械的強度等を
配慮して同じく鉄系材料(例えば軸受鋼)が使用されて
いる。
【0026】斜板22の外周部24には、フロント面3
9とリヤ面40の両面に周方向全域に亘って非晶質硬質
炭素膜43,44が形成されている。この非晶質硬質炭
素膜43,44は、CVD法、PVD法等によって、外
周部24の加工面45,46上に形成される。非晶質硬
質炭素膜43,44は一般に合成擬似ダイヤモンド薄
膜、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、i−カー
ボン等と呼称され、本例ではDLC膜と称することにす
る。斜板22はこのDLC膜43,44の表面でシュー
27,28の平面部35,36とそれぞれ当接し、DL
C膜43,44は斜板22のシュー27,28との摺動
面となる。
【0027】DLC膜43,44は硬度等の物性的には
ダイヤモンドに近似している特徴を有しており、高硬度
でしかも摩擦係数が低いという特性がある。よってこの
DLC膜43,44からなる斜板22の表面は、耐摩耗
性や耐焼付性に優れた高い摺動特性を有することになる
ため、斜板22とシュー27,28との間の摺動部47
に摩耗や焼付けが起こり難くなり、斜板22やシュー2
7,28、ひいては圧縮機11の信頼性が向上する。し
かもDLC膜43,44は、膜厚や表面粗度等の形成精
度(加工精度)が良いため、必要とする膜厚や表面粗度
を確保するための研磨等の仕上処理が不要になる。よっ
て皮膜形成作業が簡素になり、その分コストも安価にな
る。
【0028】図3は、斜板のリヤ面のみに皮膜を形成し
た例である。ところで斜板式圧縮機11では、冷媒ガス
吸入時にピストン20を強制牽引する際の反力が主とし
てフロント側のシュー27を介して斜板22のフロント
面39に作用する。一方、冷媒ガス吐出時にその冷媒ガ
スをピストン20で圧縮する際の圧縮反力は、主として
リヤ側のシュー28を介して斜板22のリヤ面40に作
用する。どちらも斜板22とシュー27,28の間の摩
耗や焼付けの原因となり得る要素であるが、強制牽引の
反力は圧縮反力の値に比べはるかに小さいという実状が
あるため、フロント側の摺動特性をさほど高くしなくて
も足りる場合がある。
【0029】また、例えば斜板22がアルミニウム系材
料でシュー27,28が鉄系材料であるように互いに異
質の材料であれば、いわゆる「ともがね現象」による焼
付けは生じ難い。従って、斜板22とシュー27,28
が異なる材料であって、強制牽引の際の反力は相対的に
小さいという実状を考慮に入れれば、フロント側の摺動
特性を特別に高くする必要がない場合もある。
【0030】よってこの例では、斜板22のリヤ面40
のみにDLC膜44が形成されている。この構成であれ
ばフロント側の皮膜形成を省略するため、皮膜形成時の
作業の手間や製造コストが減る。また、高い摺動特性を
有する必要のあるリヤ面40側にはDLC膜44が形成
されているため、摩耗や焼付けの発生確率が急激に増加
せず、斜板22やシュー27,28、ひいては圧縮機1
1の高い信頼性が確保される。
【0031】図4は、一対のシューの両平面部に皮膜を
形成した例である。この例ではシュー27,28の平面
部35,36の全域に亘って、DLC膜48,49が形
成されている。よってシュー27,28の平面部35,
36は、DLC膜48,49の表面で斜板22とそれぞ
れ当接し、このDLC膜48,49がシュー27,28
の斜板22との摺動面となる。
【0032】この例でも、皮膜形成作業が簡素になる
上、斜板22とシュー27,28との間の摺動部47の
摺動特性が向上することで、斜板22やシュー27,2
8、ひいては圧縮機11の信頼性が向上する。また、斜
板22の加工面45,46(図1または図2参照)全域
にDLC膜43,44を形成する場合に比べ、必要な皮
膜面積が小さくて済み、材料コストが一層安価になる。
なお、圧縮反力を受けるリヤ側のシュー28の平面部3
6のみにDLC膜49を形成し、フロント側のDLC膜
48を省略することもできる。
【0033】図5は、シューの表面全体に皮膜を形成し
た例である。この例ではシュー27,28の表面全体に
DLC膜50,51が形成されている。よってシュー2
7,28の表面全体のうち、シュー座41と摺動する球
面部37,38に形成されたDLC膜50,51の表面
がシュー27,28のピストン20との摺動面となり、
斜板22と摺動する平面部35,36に形成されたDL
C膜50,51の表面がシュー27,28の斜板22と
の摺動面となる。
【0034】この例ではピストン20のシュー座41の
表面処理(例えばSnメッキ処理)が廃止可能となり、
しかも、斜板22とシュー27,28の間の摺動部47
だけでなく、シュー27,28とピストン20の間の摺
動部52の摩耗や焼付けも起こり難くなり、斜板22や
シュー27,28だけでなくピストン20の信頼性も向
上する。なお、シュー27,28の球面部37,38の
みにDLC膜50,51を形成することもできる。
【0035】図6は、ピストンに皮膜を形成した例であ
る。この例ではピストン20の外面全体にDLC膜54
が形成されている。よってピストン20の外面全体のう
ち、シュー27,28と摺動するシュー座41に形成さ
れたDLC膜54の表面がピストン20のシュー27,
28との摺動面となり、シリンダブロック12と摺動す
るピストン本体55の外周面56に形成されたDLC膜
54の表面がピストン20のシリンダブロック12との
摺動面となる。
【0036】ところで従来はピストン20の摺動特性確
保のために、ピストン20の外周面56に主にPTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)からなるコーティング
層を形成し、シュー座41の表面にSnメッキ層を形成
していた。よって従来はコーティング層形成時に焼成処
理や研磨処理等の加工が必要であったが、皮膜にDLC
膜53を用いることによってそのような加工処理が省略
され、しかもシュー座41に施していたSnメッキ処理
も廃止される。それに加え、シュー27,28とピスト
ン20との間の摺動部52だけでなく、ピストン20と
シリンダブロック12との間の摺動部57の摺動特性も
向上し、シュー27,28、ピストン20およびシリン
ダブロック12の信頼性も向上する。なお、DLC膜5
4はピストン20のシュー座41のみに形成することも
できるし、外周面56のみに形成することもできる。
【0037】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 (1)斜板22、シュー27,28、ピストン20の各
摺動面をDLC膜43,44,48〜51,54により
形成したので、各摺動部47,52,57において耐摩
耗性や耐焼付性に優れた高い摺動特性を確保できる。よ
って、斜板22、シュー27,28、ピストン20、シ
リンダブロック12等には摩耗や焼付けが起こり難くな
り、各部品12,20,22、27,28ひいては圧縮
機11の信頼性が向上する。
【0038】(2)DLC膜43,44,48〜51,
54は膜厚や表面粗さ等の形成精度が良いため、一回の
表面処理のみで必要とする膜厚や表面粗度で皮膜を形成
できる。よって各摺動面にDLC膜を採用すれば、研磨
処理や仕上処理等の特別な加工処理を施す必要がなくな
り、一回の作業によって皮膜形成を行うことができる。
しかもその研磨等の加工処理が省略できることによっ
て、その分のコストも低くできる。また例えば溶射法に
よって皮膜形成を実行するときと比べて、例えば騒音の
ない良好な環境下で作業を行うことができる。
【0039】(3)斜板22のフロント面39側には相
対的に値の小さい強制牽引の際の反力が働くため、例え
ば斜板22がアルミニウム系材料であればフロント面3
9にDLC膜を形成しなくてもさほど問題はない。よっ
て大きな圧縮反力が加わる斜板22のリヤ面40側のみ
にDLC膜44を設けた場合(図3)には、フロント面
39側のDLC膜を省略でき、このようにDLC膜を省
略化しても耐摩耗性や耐焼付性は確保できる。
【0040】(4)シュー27,28の表面全体にDL
C膜50,51を形成した場合(図4)には、この球面
部37,38部分のDLC膜がピストン20との摺動面
となり、ピストン20のシュー座41に従来実施してい
たSnメッキ処理を廃止できる。
【0041】(5)ピストン20の外面全体にDLC膜
54を形成した場合(図5)には、主にPTFEからな
るコーティング層を形成するときに必要であった焼成処
理や研磨処理等の加工処理が不要になり、皮膜形成作業
を簡素にできる。またこの場合も、シュー座41に実施
していたSnメッキ処理を廃止できる。
【0042】なお、実施形態は前記に限定されるもので
はなく、例えば、次のように変更してもよい。 ○ 斜板式圧縮機は片頭型のピストン20を備えた可変
容量型に限定されない。例えば図7に示すように、両頭
型のピストン61を備えた固定容量型の斜板式圧縮機に
おいて、その斜板62に両面にDLC膜43,44を形
成してもよい。この場合も、斜板62とシュー63の摺
動特性が向上し、部品の信頼性が向上する。
【0043】○ DLC膜の形成箇所は、前記実施形態
で説明した具体例を適宜必要に合わせて自由に組み合わ
せることもできる。その例を以下に列挙する。 (1)・図2に示す斜板22の両面と、図6に示すピスト
ン20のシュー座41 ・図3に示す斜板22のリヤ面40と、図6に示すピス
トン20のシュー座41 ・図4に示すシュー27,28の平面部35,36と、
図6に示すピストン20のシュー座41 ・図2に示す斜板22の両面と図5に示すシュー27,
28の球面部37,38 ・図3に示す斜板22のリヤ面40と、図5に示すシュ
ー27,28の球面部37,38 (2)・(1)に記載の皮膜形成箇所と、図6に示すピストン
20の外周面56 ・図2に示す斜板22の両面と、図6に示すピストン2
0の外面全体 ・図3に示す斜板22のリヤ面40と、図6に示すピス
トン20の外面全体 ・図4に示すシュー27,28の平面部35,36と、
図6に示すピストン20の外面全体 ・図5に示すシュー27,28の表面全体と、図6に示
すピストン20の外周面56 よって(1)の場合には摺動部47,52の摺動特性が向
上し、各摺動部に個々に皮膜を形成したときよりも摺動
特性に優れた圧縮機11を提供できる。また(2)の場合
には、摺動部47,52だけでなく摺動部57の摺動特
性も同時に向上し、一層優れた摺動特性を有する圧縮機
11を提供できる。
【0044】○ DLC膜は、斜板22、シュー27,
28、ピストン20の各部品間の摺動部47,52,5
7に設けられることに限定されない。例えば駆動軸21
が挿通される斜板22の孔の内周面、駆動軸21の斜板
22との摺動面、駆動軸21を回転可能に支持するベア
リング、クランク室と外部を遮断するリップシール、ヒ
ンジ機構25等に設けてもよい。即ち、圧縮機を構成す
る部品のうち、圧縮機駆動時に摺動する摺動部であれ
ば、どこにでもDLC膜を形成することができる。
【0045】○ 各摺動部47,52、57のうち片側
の摺動面のみにDLC膜を形成したが、例えば斜板22
の両面とシューの平面部35,36とにDLC膜43,
44,48,49を形成するように摺動部において両側
にDLC膜を形成してもよい。この場合、部品の摩耗や
焼付けは一層生じ難くなる。
【0046】○ DLC膜43,44,48〜51,5
4は摺動面全域に形成したが、その摺動面のうち一部の
みにDLC膜を形成することもできる。要するに、高い
摺動特性が確保されれば、摺動面全域にDLC膜はなく
てもよい。
【0047】○ DLC膜は各部品20,22,27,
28の基材(母材)の表面に直接形成したが、例えば基
材とDLC膜との間に、溶射層やメッキ層等からなる中
間層を形成することもできる。この場合、溶射やメッキ
処理の作業を実施する必要があるため、DLC膜のみ設
ける場合に比べて皮膜形成作業が多少面倒になるが、万
一、DLC膜が摩耗や焼付けにより消耗した場合でも中
間層により摺動特性は確保される。よってDLC膜と中
間層の二層構造を採用すれば、より高い摺動特性を確保
できる。
【0048】○ 斜板22にDLC膜43,44を形成
するとき、外周部24のフロント面39およびリヤ面4
0全面にDLC膜を形成したが、シュー27,28と摺
動する部分にのみDLC膜を形成することもできる。
【0049】○ ピストン20の外面全体にDLC膜を
形成したが、ピストン20の外周面56とシュー座41
にのみDLC膜を形成するようにピストン20に部分的
に皮膜形成することもできる。
【0050】前記実施形態及び別例から把握できる請求
項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに
記載する。 (1)請求項1〜8において、前記斜板とシューとの摺
動部、及び前記シューとピストンとの摺動部には、前記
非晶質硬質炭素膜が形成されている。この場合、各摺動
部の摺動特性を同時に確保でき、摺動特性に優れた圧縮
機を提供できる。
【0051】(2)前記技術的思想(1)において、前
記ピストンの外周面には、前記非晶質硬質炭素膜が形成
されている。この場合、斜板とシュー、及びシューとピ
ストンの摺動部の摺動特性だけでなく、ピストンとハウ
ジングとの摺動特性も同時に向上でき、より摺動特性に
優れた圧縮機を提供できる。
【0052】(3)請求項2において、前記斜板とシュ
ーとの間の摺動部に、前記非晶質硬質炭素膜が形成され
ている。この場合、斜板とシューとの間の摺動特性を向
上でき、斜板とピストンの信頼性が向上する。
【0053】(4)請求項2において、前記シューとピ
ストンとの間の摺動部に、前記非晶質硬質炭素膜が形成
されている。この場合、シューとピストンとの間の摺動
特性を向上でき、シューとピストンの信頼性が向上す
る。
【0054】(5)請求項2において、前記ピストンと
圧縮機のハウジングを構成するシリンダブロックとの間
の摺動部に、前記非晶質硬質炭素膜が形成されている。
この場合、ピストンとシリンダブロックとの間の摺動特
性を向上でき、ピストンとシリンダブロックの信頼性が
向上する。
【0055】(6)請求項2において、前記斜板とシュ
ーとの摺動部及び前記シューとピストンとの摺動部は当
該斜板を挟んでそれぞれ対に形成され、前記斜板を挟ん
だ両側の摺動部のうち、媒体圧縮時にピストンに作用す
る圧縮反力が加わる側の摺動部にのみ、前記非晶質硬質
炭素膜が形成されている。この場合、圧縮反力は媒体吸
入時にピストンに作用する強制牽引の際の反力に比べて
かなり大きいが、そのような大きな力が作用する側の摺
動部にのみ非晶質硬質炭素膜を形成しているので、効率
良く部品に摩耗や焼付けを発生し難くできる。
【0056】(7)請求項1〜8において、前記摺動部
のうち片側の摺動面にのみ前記非晶質硬質炭素膜が形成
されている。この場合、摺動部の片側に非晶質硬質炭素
膜があれば特性上さほど問題はないため、効率良く摺動
部の摺動特性を向上できる。しかも、片面側の摺動面の
みに非晶質硬質炭素膜を形成しているため、摺動部の両
側摺動面に皮膜を形成する場合に比べて皮膜形成作業の
手間が省ける。
【0057】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、圧
縮機を構成する構成部品同士が摺動する摺動部に非晶質
硬質炭素膜からなる皮膜を形成することによって、その
摺動部の摺動特性を向上でき、しかもその皮膜形成時の
作業を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施形態における可変容量型斜板式圧縮機
の断面図。
【図2】 皮膜形成の具体例を示すシュー付近の拡大断
面図。
【図3】 他の具体例を示すシュー付近の拡大断面図。
【図4】 他の具体例を示すシュー付近の拡大断面図。
【図5】 他の具体例を示すシュー付近の拡大断面図。
【図6】 他の具体例を示すピストン付近の拡大断面
図。
【図7】 別例における両頭型ピストンおよび斜板の断
面図。
【符号の説明】 11…斜板式圧縮機、20…ピストン、21…構成部品
としての駆動軸、22…斜板、25…構成部品としての
ヒンジ機構、27,28…シュー、43,44,48〜
51,54…非晶質硬質炭素膜としてのDLC膜、4
7,52,57…摺動部、56…外周面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉岡 隆弘 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H076 AA06 BB26 CC20 CC33 CC34

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸と一体回転可能に組付けられた斜
    板と、当該斜板に少なくとも1つ係留された一対のシュ
    ーと、当該シューを介して前記斜板と連結されたピスト
    ンとを備えた斜板式圧縮機であって、 圧縮機駆動時に当該圧縮機を構成する構成部品同士が摺
    動する各摺動部のうち、少なくとも一箇所に非晶質硬質
    炭素膜が形成されている斜板式圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記非晶質硬質炭素膜は、前記斜板、シ
    ュー及びピストンが摺動する摺動部のうち、少なくとも
    一箇所に形成されている請求項1に記載の斜板式圧縮
    機。
  3. 【請求項3】 前記斜板のシューとの摺動面には、前記
    非晶質硬質炭素膜が形成されている請求項1又は2に記
    載の斜板式圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記シューの前記斜板との摺動面には、
    前記非晶質硬質炭素膜が形成されている請求項1又は2
    に記載の斜板式圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記シューの前記ピストンとの摺動面に
    は、前記非晶質硬質炭素膜が形成されている請求項1〜
    4のうちいずれか一項に記載の斜板式圧縮機。
  6. 【請求項6】 前記ピストンの外面には、少なくとも前
    記シューとの摺動面に前記非晶質硬質炭素膜が形成され
    ている請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の斜板式
    圧縮機。
  7. 【請求項7】 前記ピストンの外面には、少なくともそ
    の外周面に前記非晶質硬質炭素膜が形成されている請求
    項1〜6のうちいずれか一項に記載の斜板式圧縮機。
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